本發(fā)明屬于風(fēng)力儲(chǔ)能領(lǐng)域，具體涉及分離式飛輪陣列儲(chǔ)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

飛輪儲(chǔ)能是一種可以將一些常規(guī)能源及非常規(guī)能源轉(zhuǎn)化成飛輪的選擇動(dòng)能，儲(chǔ)存起來的一種新型的儲(chǔ)能技術(shù)，屬于機(jī)械能范疇。與傳統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)相比，飛輪儲(chǔ)能具有更高的能量密度與能量轉(zhuǎn)換效率，綠色環(huán)保，且壽命更長。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)具有兩個(gè)最關(guān)鍵的指標(biāo)：(1)儲(chǔ)存的總能量，這取決于飛輪的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和數(shù)量；(2)輸出功率，這取決于與飛輪連接的電機(jī)的功率。這兩個(gè)指標(biāo)會(huì)因?yàn)槭褂脠龊系牟煌l(fā)生很大變化。

現(xiàn)有的飛輪陣列儲(chǔ)能系統(tǒng)將每對飛輪與電機(jī)作為儲(chǔ)能單元，這就意味著如果增加飛輪數(shù)量，也要增加相應(yīng)的數(shù)量的電機(jī)，難以實(shí)現(xiàn)能量和功率的靈活組合。這提高了飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本，也限制了飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量。其次，為提高儲(chǔ)能效率，一般將飛輪安裝在真空倉內(nèi)，現(xiàn)有的飛輪陣列儲(chǔ)能系統(tǒng)限制了電機(jī)也必須隨飛輪安裝在真空倉內(nèi)。而電機(jī)在真空中散熱困難，這會(huì)導(dǎo)致電機(jī)性能下降或損壞，降低了飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定性與效率。最后，電機(jī)的功率很大，必須用電纜引出，真空倉密封較為困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是通過伺服系統(tǒng)控制起重裝置帶動(dòng)電機(jī)做軸向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)與磁性聯(lián)軸器的對接和脫離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電機(jī)與飛輪的對接和脫離，從而可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)與飛輪的數(shù)量不對等，及電機(jī)外置于真空倉。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

分離式飛輪陣列儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括：

磁性聯(lián)軸器,所述磁性聯(lián)軸器兩端分別與飛輪軸和電機(jī)軸配合，磁性聯(lián)軸器與飛輪配合一端位于真空倉內(nèi)，與電機(jī)配合的一端位于真空倉外，磁性聯(lián)軸器與電機(jī)軸可拆裝地配合；

飛輪，所述陣列分布的飛輪位于真空倉內(nèi)，飛輪的軸線與磁性聯(lián)軸器的軸線重合；

真空倉，所述真空倉對接面上設(shè)置有導(dǎo)軌，起重裝置活動(dòng)連接導(dǎo)軌，起重裝置設(shè)置有可移動(dòng)的小車，小車設(shè)置有滑軌；

電機(jī)，所述電機(jī)位于真空倉外，電機(jī)可移動(dòng)地連接滑軌，電機(jī)的軸線與磁性聯(lián)軸器的軸線在電機(jī)與磁性聯(lián)軸器裝配配合時(shí)重合；

伺服系統(tǒng)，所述伺服系統(tǒng)位于真空倉外，伺服系統(tǒng)與電機(jī)和起重裝置連接。

優(yōu)選的，所述飛輪的軸線與真空倉的對接面垂直，由于飛輪陣列分布于真空倉內(nèi)，在飛輪數(shù)量一定的情況下，飛輪的軸線與真空倉的對接面垂直，可以保證真空倉的體積最小，既降低制造成本，同時(shí)又降低真空倉密封的困難。

優(yōu)選的，還包括網(wǎng)側(cè)變頻器、機(jī)側(cè)變頻器和直流母線，所述網(wǎng)側(cè)變頻器、機(jī)側(cè)變頻器和直流母線均位于真空倉外，機(jī)側(cè)變頻器與電機(jī)和直流母線連接，直流母線與網(wǎng)側(cè)變頻器連接，如此可以實(shí)現(xiàn)至少兩個(gè)機(jī)側(cè)變頻器與直流母線連接，直流母線又與一個(gè)網(wǎng)側(cè)變頻器連接，減少了變頻系統(tǒng)中網(wǎng)側(cè)變頻器的數(shù)量，節(jié)省制造成本。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果：

1、本發(fā)明的電機(jī)、網(wǎng)側(cè)變頻器、機(jī)側(cè)變頻器、直流母線和伺服系統(tǒng)均外置于真空倉，在縮減真空倉體積的同時(shí)，增加電機(jī)的散熱能力，降低真空倉密封的困難，增加飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定性及效率。

2、本發(fā)明的通過設(shè)置導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上移動(dòng)的起重裝置，在起重裝置上移動(dòng)的小車，在小車滑軌上移動(dòng)的電機(jī)，及與電機(jī)連接的伺服系統(tǒng)，通過伺服電機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)可以從轉(zhuǎn)動(dòng)的磁性聯(lián)軸器上脫離及對接。

3、本發(fā)明的網(wǎng)側(cè)變頻器、機(jī)側(cè)變頻器和直流母線不再是一一對應(yīng)的關(guān)系，可以減少變頻系統(tǒng)的成本。

4、本發(fā)明可以根據(jù)所需的能量和功率，相對應(yīng)的配比飛輪與電機(jī)的數(shù)量，大幅減少制造成本及電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候的待機(jī)鐵損耗，這會(huì)顯著提高飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的待機(jī)時(shí)間。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號(hào)說明：

網(wǎng)側(cè)變頻器1；直流母線2；機(jī)側(cè)變頻器3；伺服系統(tǒng)4；

電機(jī)5；磁性聯(lián)軸器6；飛輪7；無線輸電裝置8；

磁懸浮軸承控制箱9；真空倉10。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1：如圖1所示，本發(fā)明包括網(wǎng)側(cè)變頻器1、直流母線2、機(jī)側(cè)變頻器3、伺服系統(tǒng)4、電機(jī)5、磁性聯(lián)軸器6、飛輪7、無線輸電裝置8、磁懸浮軸承控制箱9和真空倉10，真空倉外，1個(gè)網(wǎng)側(cè)變頻器1一端連接外部輸入端及輸出端，網(wǎng)側(cè)變頻器1另一端連接直流母線2，直流母線2上連接10個(gè)機(jī)側(cè)變頻器3，每個(gè)機(jī)側(cè)變頻器3連接1個(gè)電機(jī)5，每個(gè)電機(jī)5分別位于1個(gè)滑軌上，每個(gè)滑軌分別位于1個(gè)移動(dòng)小車上，每個(gè)小車分別在1個(gè)門式起重機(jī)的主梁上移動(dòng)，每個(gè)門式起重機(jī)的兩只腿位于1組平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌安裝在真空倉10對接面上，門式起重機(jī)在導(dǎo)軌上移動(dòng)；真空倉10內(nèi)，飛輪7組成10×8的矩形陣列，磁懸浮軸承控制箱9和無線輸電裝置8連接在真空倉10內(nèi)壁上；磁性聯(lián)軸器6一側(cè)位于真空倉10內(nèi)，與飛輪軸同軸連接，另一側(cè)位于真空倉10外，磁性聯(lián)軸器6之間的真空倉10的倉壁選用碳纖維復(fù)合材料或凱夫拉復(fù)合材料或玻璃纖維復(fù)合材料，磁性聯(lián)軸器6數(shù)量與飛輪7數(shù)量一致為80；伺服系統(tǒng)4控制電機(jī)和門式起重機(jī)。

外界向飛輪7充電時(shí)，外界輸入電流經(jīng)網(wǎng)側(cè)變頻器1整流通過直流母線2進(jìn)入機(jī)側(cè)變頻器3，機(jī)側(cè)變頻器3將電流逆變輸入電機(jī)5，伺服系統(tǒng)4控制門式起重機(jī)將電機(jī)5移至與磁性聯(lián)軸器6同軸線位置，完成軸系對中，之后調(diào)整電機(jī)5轉(zhuǎn)速，使得電機(jī)5轉(zhuǎn)速與飛輪7轉(zhuǎn)速匹配，伺服系統(tǒng)4軸向移動(dòng)電機(jī)5，磁性聯(lián)軸器6兩端對接，電機(jī)5帶動(dòng)飛輪7儲(chǔ)存能量，完成后伺服系統(tǒng)4軸向移動(dòng)電機(jī)5，使磁性聯(lián)軸器6兩端脫開，之后伺服系統(tǒng)4移動(dòng)電機(jī)5至其他位置；飛輪7向外界放電時(shí)，經(jīng)過相同步驟，飛輪7帶動(dòng)電機(jī)5產(chǎn)生電流，經(jīng)機(jī)側(cè)變頻器3整流后通過直流母線2進(jìn)入網(wǎng)側(cè)變頻器1，網(wǎng)側(cè)變頻器1將電流逆變后輸送給外界。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。