飞轮储能箱的超速保护装置、方法及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种飞轮储能箱的超速保护装置、方法及计算机可读存储介质，超速保护装置包括：安装座，设置在飞轮储能箱的外部；检测模块，设置在飞轮储能箱内，检测模块用于检测飞轮储能箱中转子的速度信号和振动频率信号；处理模块，设置在安装座上，检测模块与处理模块电连接，处理模块用于获取速度信号和振动频率信号，并根据速度信号和振动频率信号确定第一控制指令；以及执行模块，设置在安装座上，执行模块分别与处理模块和飞轮储能箱电连接，执行模块根据第一控制指令控制飞轮的转速和飞轮储能箱的通电或断电，实现对飞轮高速旋转的过程进行监控，防止发生飞轮爆炸或者解体的危险，进而实现对飞轮储能箱的运行进行保护。进而实现对飞轮储能箱的运行进行保护。进而实现对飞轮储能箱的运行进行保护。

【技术实现步骤摘要】
飞轮储能箱的超速保护装置、方法及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及飞轮储能
，特别涉及一种飞轮储能箱的超速保护装置、方法及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]现有技术中，飞轮储能是将能量以动能的形式储存在高速旋转的飞轮中，它主要由高强度合金和复合材料制成的飞轮转子、高速轴承、电动/发电机、电力转换器和真空安全罩(真空室)组成。其基本原理是由电能驱动飞轮高速旋转，将电能转变为飞轮动能进行储存。当需要电能时，飞轮减速，电动机转换为发电机运行，将飞轮动能转换成电能，飞轮的加速和减速实现了充电和放电，因此也被称为飞轮电池。随着材料学的工艺发展，径向、环向应力超强的复合材料类型的转子逐渐代替全钢制飞轮，而飞轮在遇到故障后，因飞轮材料限制、质量过大不能立刻做出限速、急停、减速等要求，飞轮极易发生解体甚至爆炸等严重后果。因此系统的减速问题成为飞轮储能技术发展和推广应用的瓶颈。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种飞轮储能箱的超速保护装置、方法及计算机可读存储介质，实现对飞轮高速旋转的过程进行监控，防止发生飞轮爆炸或者解体的危险，进而实现对飞轮储能箱的运行进行保护。
[0004]根据本专利技术第一方面，提供了飞轮储能箱的超速保护装置，包括：安装座，设置在飞轮储能箱的外部；检测模块，设置在所述飞轮储能箱内，所述检测模块用于检测所述飞轮储能箱中转子的速度信号和振动频率信号；处理模块，设置在所述安装座上，所述检测模块与所述处理模块电连接，所述处理模块用于获取所述速度信号和所述振动频率信号，并根据所述速度信号和所述振动频率信号确定第一控制指令；以及执行模块，设置在所述安装座上，所述执行模块分别与所述处理模块和所述飞轮储能箱电连接，所述执行模块根据所述第一控制指令控制飞轮的转速和所述飞轮储能箱的通电或断电。
[0005]根据本专利技术第一方面实施例的飞轮储能箱的超速保护装置，至少具有如下有益效果：安装座设置在飞轮储能箱外部，从而节省人力，提高工作效率，检测模块设置在飞轮储能箱内部，检测模块用于检测飞轮储能箱中转子的速度信号和振动频率信号，处理模块设置在安装座上，处理模块用于获取检测模块的速度信号和振动频率信号，并根据速度信号和振动频率信号确定第一控制指令，执行模块设置在安装座上，执行模块分别与处理模块和飞轮储能箱电连接，执行模块根据第一控制指令控制飞轮的转轴和飞轮储能箱的通电或断电，达到安全高效的效果，飞轮储能箱的超速保护装置能够极大限度的保护飞轮在真空环境中的旋转，实现对飞轮高速旋转的过程进行监控，防止发生飞轮爆炸或者解体的危险，进而实现对飞轮储能箱的运行进行保护。
[0006]根据本专利技术的一些实施例，所述检测模块包括速度传感器和振动传感器，所述速度传感器用于检测转子的所述速度信号，所述速度传感器将所述速度信号通过导线传递到
所述处理模块，所述振动传感器用于检测转子的所述振动频率信号，所述振动传感器将所述振动频率信号通过导线传递到所述处理模块。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，所述检测模块还包括电流电压传感器，所述电流电压传感器用于检测所述飞轮储能箱的电流信号和电压信号，所述电流电压传感器将所述电流信号和所述电压信号通过导线传递到所述处理模块。
[0008]根据本专利技术的第二方面，提供了飞轮储能箱的超速保护方法，包括有飞轮储能箱的超速保护装置，所述方法包括：
[0009]所述处理模块获取来自所述检测模块的所述速度信号和所述振动频率信号；
[0010]所述处理模块根据所述速度信号和所述振动频率信号确定第一控制指令；
[0011]所述执行模块根据所述第一控制指令控制飞轮的转速和所述飞轮储能箱的通电或断电。
[0012]根据本专利技术第二方面实施例的飞轮储能箱的超速保护方法，至少具有如下有益效果：处理模块通过获取来自检测模块的速度信号和振动频率信号，处理模块根据速度信号和振荡频率信号确定第一控制指令，执行模块根据第一控制指令控制飞轮的转速和飞轮储能箱的通电或断电，该方法能够对飞轮高速旋转过程进行监控，当转速和振动频率超过定值时，处理模块判断并发送第一控制指令给执行模块，执行模块根据第一控制指令采取飞轮限速或者对飞轮储能箱进行断电处理，以免发生飞轮爆炸或者解体的危险。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述处理模块根据所述速度信号和所述振动频率信号确定第一控制指令包括：
[0014]所述处理模块根据所述速度信号确定转子的转速值，所述处理模块根据所述振动频率信号确定转子的振动频率值；
[0015]判断所述转速值与第一定值和所述振动频率值与第二定值的比较结果；
[0016]当所述转速值大于所述第一定值和/或所述振动频率值大于所述第二定值，所述第一控制指令用于限制飞轮的转速和控制所述飞轮储能箱内的电路断电；
[0017]当所述转速值小于或等于所述第一定值，并且所述振动频率值小于或等于所述第二定值，所述第一控制指令用于保持飞轮的转速和控制所述飞轮储能箱内的电路保持通电状态。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，还包括：
[0019]所述处理模块获取来自所述检测模块的电流信号和电压信号；
[0020]所述处理模块根据所述速度信号、所述振动频率信号、所述电流信号和所述电压信号确定第二控制指令；
[0021]所述执行模块根据所述第二控制指令控制所述飞轮储能箱的通电或断电。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，所述处理模块根据所述速度信号、所述振动频率信号、所述电流信号和所述电压信号确定第二控制指令包括：
[0023]根据所述速度信号确定转子的转速值，根据所述振动频率信号确定转子的振动频率值；
[0024]根据所述电流信号确定所述飞轮储能箱中电路的电流值，根据所述电压信号确定所述飞轮储能箱中电路的电压值；
[0025]根据所述电流值和电压值确定所述飞轮储能箱的功率值；
[0026]判断所述转速值与第一定值、所述振动频率值与第二定值和所述功率值与第三定值的比较结果；
[0027]当所述转速值大于所述第一定值和/或所述振动频率值大于所述第二定值，所述第二控制指令用于控制所述飞轮储能箱内的电路断电；
[0028]当所述转速值小于或等于所述第一定值，所述振动频率值小于或等于所述第二定值，并且所述功率值大于所述第三定值，所述第二控制指令用于控制所述飞轮储能箱内的电路断电；
[0029]当所述转速值小于或等于所述第一定值，所述振动频率值小于或等于所述第二定值，并且所述功率值小于或等于所述第三定值，所述第二控制指令用于控制所述飞轮储能箱内的电路保持通电状态。
[0030]根据本专利技术的第三方面，提供了计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行上述任意一项所述的飞轮储能箱的超速保护方法。
[0031]根据本专利技术第三方面实施例的计算机可读存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞轮储能箱的超速保护装置，其特征在于，包括：安装座，设置在飞轮储能箱的外部；检测模块，设置在所述飞轮储能箱内，所述检测模块用于检测所述飞轮储能箱中转子的速度信号和振动频率信号；处理模块，设置在所述安装座上，所述检测模块与所述处理模块电连接，所述处理模块用于获取所述速度信号和所述振动频率信号，并根据所述速度信号和所述振动频率信号确定第一控制指令；以及执行模块，设置在所述安装座上，所述执行模块分别与所述处理模块和所述飞轮储能箱电连接，所述执行模块根据所述第一控制指令控制飞轮的转速和所述飞轮储能箱的通电或断电。2.根据权利要求1所述的飞轮储能箱的超速保护装置，其特征在于，所述检测模块包括速度传感器和振动传感器，所述速度传感器用于检测转子的所述速度信号，所述速度传感器将所述速度信号通过导线传递到所述处理模块，所述振动传感器用于检测转子的所述振动频率信号，所述振动传感器将所述振动频率信号通过导线传递到所述处理模块。3.根据权利要求2所述的飞轮储能箱的超速保护装置，其特征在于，所述检测模块还包括电流电压传感器，所述电流电压传感器用于检测所述飞轮储能箱的电流信号和电压信号，所述电流电压传感器将所述电流信号和所述电压信号通过导线传递到所述处理模块。4.一种飞轮储能箱的超速保护方法，其特征在于，包括有如权利要求3所述的飞轮储能箱的超速保护装置，所述方法包括：所述处理模块获取来自所述检测模块的所述速度信号和所述振动频率信号；所述处理模块根据所述速度信号和所述振动频率信号确定第一控制指令；所述执行模块根据所述第一控制指令控制飞轮的转速和所述飞轮储能箱的通电或断电。5.根据权利要求4所述的飞轮储能箱的超速保护方法，其特征在于，所述处理模块根据所述速度信号和所述振动频率信号确定第一控制指令包括：所述处理模块根据所述速度信号确定转子的转速值，所述处理模块根据所述振动频率信号确定转子的振动频率值；判断所述转速值与第一定值和所述振动频率值与第二定值的比较结果；当所述转速值...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱立华，严永生，王亮，胡章兵，
申请(专利权)人：航天银山电气有限公司，
类型：发明
国别省市：