本實用新型屬于風(fēng)力儲能領(lǐng)域，具體涉及一種分離式飛輪陣列儲能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
飛輪儲能是一種可以將一些常規(guī)能源及非常規(guī)能源轉(zhuǎn)化成飛輪的選擇動能，儲存起來的一種新型的儲能技術(shù)，屬于機械能范疇。與傳統(tǒng)儲能技術(shù)相比，飛輪儲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。飛輪儲能系統(tǒng)具有兩個最關(guān)鍵的指標：(1)儲存的總能量，這取決于飛輪的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動慣量和數(shù)量；(2)輸出功率，這取決于與飛輪連接的電機的功率。這兩個指標會因為使用場合的不同，發(fā)生很大變化。
現(xiàn)有的飛輪陣列儲能系統(tǒng)將每對飛輪與電機作為儲能單元，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，難以實現(xiàn)能量和功率的靈活組合。這提高了飛輪儲能系統(tǒng)的成本，也限制了飛輪儲能系統(tǒng)的儲能容量。其次，為提高儲能效率，一般將飛輪安裝在真空倉內(nèi)，現(xiàn)有的飛輪陣列儲能系統(tǒng)限制了電機也必須隨飛輪安裝在真空倉內(nèi)。而電機在真空中散熱困難，這會導(dǎo)致電機性能下降或損壞，降低了飛輪儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性與效率。最后，電機的功率很大，必須用電纜引出，真空倉密封較為困難。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是通過伺服系統(tǒng)控制起重裝置帶動電機做軸向運動，實現(xiàn)電機與磁性聯(lián)軸器的對接和脫離，進而實現(xiàn)電機與飛輪的對接和脫離，從而可以實現(xiàn)電機與飛輪的數(shù)量不對等，及電機外置于真空倉。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是：
一種分離式飛輪陣列儲能系統(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)，與電機配合的一端位于真空倉外，磁性聯(lián)軸器與電機軸可拆裝地配合；
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，起重裝置活動連接導(dǎo)軌，起重裝置設(shè)置有可移動的小車，小車設(shè)置有滑軌；
電機，所述電機位于真空倉外，電機可移動地連接滑軌，電機的軸線與磁性聯(lián)軸器的軸線在電機與磁性聯(lián)軸器裝配配合時重合；
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、機側(cè)變頻器和直流母線，所述網(wǎng)側(cè)變頻器、機側(cè)變頻器和直流母線均位于真空倉外，機側(cè)變頻器與電機和直流母線連接，直流母線與網(wǎng)側(cè)變頻器連接，如此可以實現(xiàn)至少兩個機側(cè)變頻器與直流母線連接，直流母線又與一個網(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。
本實用新型具有以下優(yōu)點及效果：
1、本實用新型的電機、網(wǎng)側(cè)變頻器、機側(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，增加電機的散熱能力，降低真空倉密封的困難，增加飛輪儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性及效率。
2、本實用新型的通過設(shè)置導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上移動的起重裝置，在起重裝置上移動的小車，在小車滑軌上移動的電機，及與電機連接的伺服系統(tǒng)，通過伺服電機的控制，實現(xiàn)電機可以從轉(zhuǎn)動的磁性聯(lián)軸器上脫離及對接。
3、本實用新型的網(wǎng)側(cè)變頻器、機側(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、本實用新型可以根據(jù)所需的能量和功率，相對應(yīng)的配比飛輪與電機的數(shù)量，大幅減少制造成本及電機高速運轉(zhuǎn)時候的待機鐵損耗，這會顯著提高飛輪儲能系統(tǒng)的待機時間。
附圖說明
構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
標號說明：
網(wǎng)側(cè)變頻器1；直流母線2；機側(cè)變頻器3；伺服系統(tǒng)4；
電機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。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
實施例1：如圖1所示，本實用新型包括網(wǎng)側(cè)變頻器1、直流母線2、機側(cè)變頻器3、伺服系統(tǒng)4、電機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個機側(cè)變頻器3，每個機側(cè)變頻器3連接1個電機5，每個電機5分別位于1個滑軌上，每個滑軌分別位于1個移動小車上，每個小車分別在1個門式起重機的主梁上移動，每個門式起重機的兩只腿位于1組平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌安裝在真空倉10對接面上，門式起重機在導(dǎo)軌上移動；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控制電機和門式起重機。
外界向飛輪7充電時，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進入機側(cè)變頻器3，機側(cè)變頻器3將電流逆變輸入電機5，伺服系統(tǒng)4控制門式起重機將電機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5轉(zhuǎn)速，使得電機5轉(zhuǎn)速與飛輪7轉(zhuǎn)速匹配，伺服系統(tǒng)4軸向移動電機5，磁性聯(lián)軸器6兩端對接，電機5帶動飛輪7儲存能量，完成后伺服系統(tǒng)4軸向移動電機5，使磁性聯(lián)軸器6兩端脫開，之后伺服系統(tǒng)4移動電機5至其他位置；飛輪7向外界放電時，經(jīng)過相同步驟，飛輪7帶動電機5產(chǎn)生電流，經(jīng)機側(cè)變頻器3整流后通過直流母線2進入網(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。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。