【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞轮储能，具体为一种储能飞轮及储能设备。
技术介绍
1、飞轮储能是一种利用电动机带动飞轮高速旋转来储存能量的技术。在需要能量时，飞轮减速并驱动发电机发电，将储存的机械能转换为电能。这种储能方式具有高功率密度、长寿命、适合大功率频繁充放电、转换效率高、绿色环保无污染等优势。在储能时，电能通过电力转换器驱动电机运行，电机带动飞轮加速转动，飞轮以动能的形式把能量储存起来；在释能时，飞轮减速并拖动电机发电，经电力转换器输出适用于负载的电流与电压。
2、在飞轮储能系统中，驱动电机是实现电能与机械能转换的关键部件。传统的结构中，驱动电机的动子直接安装在飞轮转子轴上，而定子则安装在壳体内。
3、已知中国公开授权专利技术（公开号：cn117713435a）公开了储能飞轮和储能设备，其所述的储能飞轮，飞轮转子朝向驱动电机的一端具有配合槽，驱动电机的转子轴伸入配合槽内，且配合槽的内周壁上环设有转子磁体，转子轴的外周壁上环设有与转子磁体相对的定子磁体，定子磁体和转子磁体均由不同磁性的永磁体交替排列构成，且配合槽的内周面上环设有联轴器外磁钢，转子轴的外周面上环设有与联轴器外磁钢相对联轴器内磁钢，由此定子磁体和转子磁体的磁力作用可实现驱动电机和飞轮转子之间的无接触式传动；
4、已知中国公开授权专利技术（公开号：cn115395719a）公开了内部为真空环境的储能飞轮和储能设备，其提出一种内部为真空环境的储能飞轮，该内部为真空环境的储能飞轮的电机定子与飞轮转子布局在不同的空间，降低了电机定子向飞轮转子所在空
5、上述两个现有技术中，驱动电机的动子直接安装在飞轮转子轴上或飞轮转子轴的外部，而定子则安装在壳体内，这种设计虽然简单直接，但是会增加整个系统的体积，而且，由于飞轮储能系统需要在真空环境下运行以减少能量损失，因此在工作过程中，散热效果较差，为此，提出一种储能飞轮及储能设备。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种储能飞轮及储能设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题之一。
2、本专利技术由如下技术方案实施：一种储能飞轮，包括主体组件，所述主体组件包括飞轮转子、转子轴、永磁体、电机定子、散热壳、导热环、散热翅片、风板、套管、弹簧、第一磁块、活塞、导向杆；
3、所述飞轮转子固定连接于转子轴的外侧壁，所述永磁体等距固定连接于飞轮转子的上表面，所述电机定子套接于转子轴的外部，所述转子轴的外侧壁对称固定连接有两个第二磁块，所述散热壳位于转子轴的外部，所述转子轴与飞轮转子为一体式结构，所述导向杆滑动连接于套管的内部，所述弹簧的两端分别顶住套管的下表面和第一磁块的上表面，所述导向杆的一端固定连接于风板的内侧壁，所述散热翅片等距固定连接于导热环的上表面，所述活塞固定连接于导向杆的外侧壁。
4、作为本技术方案的进一步优选的：所述导热环固定连接于散热壳的内底壁，所述导向杆的另一端与第一磁块固定连接，所述活塞滑动连接于套管的内侧壁，所述导向杆的底部为柱形。
5、作为本技术方案的进一步优选的：所述弹簧套接于导向杆的外侧壁，所述散热壳的内顶壁固定连接有安装架，所述套管通过安装架固定连接于散热壳的内部。
6、作为本技术方案的进一步优选的：所述散热壳的外侧壁和上表面均开设有散热孔，所述电机定子包括导热座、定子绕组和定子铁芯，所述定子绕组缠绕于定子铁芯的外部，所述导热座固定连接于定子铁芯的上表面。
7、作为本技术方案的进一步优选的：所述电机定子的外部安装有安装组件，所述安装组件包括外壳、安装盘和两个磁轴承，所述定子铁芯通过导热座固定连接于外壳的内顶壁，所述安装盘安装于转子轴的底端，两个所述磁轴承对称安装于外壳的内部。
8、作为本技术方案的进一步优选的：所述散热壳固定连接于外壳的上表面，所述导热座的位置与导热环的位置相对应。
9、作为本技术方案的进一步优选的：所述转子轴通过两个磁轴承转动连接于外壳的内部，所述外壳的内部为真空。
10、作为本技术方案的进一步优选的：所述电机定子位于飞轮转子的上方，所述永磁体的位置与定子绕组的位置相对应。
11、作为本技术方案的进一步优选的：所述第一磁块的位置与第二磁块的位置相对应，所述第一磁块与第二磁块的相邻端的磁极相同。
12、一种储能设备，包括上述所述的储能飞轮。
13、本专利技术的优点：
14、1、本专利技术通过转子轴带动第二磁块转动，使第二磁块的端部靠近第一磁块的端部，由于第一磁块的端部与第二磁块的端部的磁极相同，因此第一磁块在排斥力的推动下，向远离转子轴的方向移动，弹簧受力被压缩，第一磁块推动导向杆，导向杆向上推动风板，当第二磁块远离第一磁块时，排斥力消失，在弹簧的推动下，第一磁块复位，导向杆带动风板复位，风板在被推动和复位时，可以加快空气的流动速度，随着转子轴的快速转动，可以使风板实现往复运动，进而可以将散热壳内的热量排出，实现对定子铁芯的散热。
15、2、本专利技术通过将电机定子设置为盘式结构，将永磁体安装在飞轮转子上，使飞轮转子与永磁体形成一个转子，当定子铁芯通电时，磁场沿轴向分布，可以实现对飞轮转子的驱动，从而使飞轮转子获得稳定的扭矩输出，不仅可以使飞轮转子高速转动，而且大大减小了储能飞轮的体积。
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1.一种储能飞轮，其特征在于，包括主体组件（101），所述主体组件（101）包括飞轮转子（11）、转子轴（12）、永磁体（13）、电机定子（14）、散热壳（15）、导热环（16）、散热翅片（17）、风板（19）、套管（21）、弹簧（22）、第一磁块（23）、活塞（24）、导向杆（25）；
2.根据权利要求1所述的一种储能飞轮，其特征在于，所述导热环（16）固定连接于散热壳（15）的内底壁，所述导向杆（25）的另一端与第一磁块（23）固定连接，所述活塞（24）滑动连接于套管（21）的内侧壁，所述导向杆（25）的底部为柱形。
3.根据权利要求2所述的一种储能飞轮，其特征在于，所述弹簧（22）套接于导向杆（25）的外侧壁，所述散热壳（15）的内顶壁固定连接有安装架（18），所述套管（21）通过安装架（18）固定连接于散热壳（15）的内部。
4.根据权利要求3所述的一种储能飞轮，其特征在于，所述散热壳（15）的外侧壁和上表面均开设有散热孔，所述电机定子（14）包括导热座（141）、定子绕组（142）和定子铁芯（143），所述定子绕组（142）缠绕于定子
5.根据权利要求4所述的一种储能飞轮，其特征在于，所述电机定子（14）的外部安装有安装组件（301），所述安装组件（301）包括外壳（31）、安装盘（32）和两个磁轴承（33），所述定子铁芯（143）通过导热座（141）固定连接于外壳（31）的内顶壁，所述安装盘（32）安装于转子轴（12）的底端，两个所述磁轴承（33）对称安装于外壳（31）的内部。
6.根据权利要求5所述的一种储能飞轮，其特征在于，所述散热壳（15）固定连接于外壳（31）的上表面，所述导热座（141）的位置与导热环（16）的位置相对应。
7.根据权利要求6所述的一种储能飞轮，其特征在于，所述转子轴（12）通过两个磁轴承（33）转动连接于外壳（31）的内部，所述外壳（31）的内部为真空。
8.根据权利要求7所述的一种储能飞轮，其特征在于，所述电机定子（14）位于飞轮转子（11）的上方，所述永磁体（13）的位置与定子绕组（142）的位置相对应。
9.根据权利要求3所述的一种储能飞轮，其特征在于，所述第一磁块（23）的位置与第二磁块（26）的位置相对应，所述第一磁块（23）与第二磁块（26）的相邻端的磁极相同。
10.一种储能设备，其特征在于，包括根据权利要求1-9任一项所述的储能飞轮。
...【技术特征摘要】
1.一种储能飞轮，其特征在于，包括主体组件（101），所述主体组件（101）包括飞轮转子（11）、转子轴（12）、永磁体（13）、电机定子（14）、散热壳（15）、导热环（16）、散热翅片（17）、风板（19）、套管（21）、弹簧（22）、第一磁块（23）、活塞（24）、导向杆（25）；
2.根据权利要求1所述的一种储能飞轮，其特征在于，所述导热环（16）固定连接于散热壳（15）的内底壁，所述导向杆（25）的另一端与第一磁块（23）固定连接，所述活塞（24）滑动连接于套管（21）的内侧壁，所述导向杆（25）的底部为柱形。
3.根据权利要求2所述的一种储能飞轮，其特征在于，所述弹簧（22）套接于导向杆（25）的外侧壁，所述散热壳（15）的内顶壁固定连接有安装架（18），所述套管（21）通过安装架（18）固定连接于散热壳（15）的内部。
4.根据权利要求3所述的一种储能飞轮，其特征在于，所述散热壳（15）的外侧壁和上表面均开设有散热孔，所述电机定子（14）包括导热座（141）、定子绕组（142）和定子铁芯（143），所述定子绕组（142）缠绕于定子铁芯（143）的外部，所述导热座（141）固定连接于定子铁芯（143）的上表面。
5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙露露，田希晖，魏大忠，于新爱，
申请(专利权)人：北京高孚动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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