飞轮储能装置、飞轮储能系统及散热方法与流程

本发明涉及设备散热，尤其是涉及一种飞轮储能装置、飞轮储能系统及散热方法。

背景技术：

1、飞轮储能单元是飞轮储能系统的核心部分，飞轮储能单元中的电机损耗会转化为热量，从而导致飞轮储能单元中的转子、定子、绕组、铁芯、轴承等零件温度升高，当温度过高会被烧坏，影响飞轮使用寿命。

2、相关技术中，现有飞轮储能单元的冷却方式多为液冷，需要液冷水道与液冷控制系统导致液冷散热结构繁琐，且热辐射散热效率不高。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种飞轮储能装置，将气动肌肉应用于飞轮储能装置的散热机组内，不仅提高散热效率，还可以自动调节散热速度，无需再添加针对散热源的驱动，实现无源自平衡散热。

2、本发明进一步地提出了一种飞轮储能系统。

3、本发明进一步地提出了一种飞轮储能装置的散热方法。

4、根据本发明第一方面实施例的飞轮储能装置，包括：飞轮机组；散热机组，包括换热器和气动肌肉，所述换热器可轴向移动地设在所述飞轮机组的外壁中，所述气动肌肉设在远离所述飞轮机组的轴向一端且与所述换热器轴向连通。

5、根据本发明实施例的飞轮储能装置，将气动肌肉应用于散热机组中，既可以提高散热效率，还可以自动调节散热速度，无需再添加针对散热源的驱动，实现无源自平衡散热。

6、根据本发明的一些具体实施例，所述气动肌肉包括：气动肌肉本体；两个端头，两个所述端头设在所述气动肌肉本体的轴向两端，一个所述端头连接于所述换热器和所述气动肌肉本体且另一个所述端头密封于所述气动肌肉本体的端部；多个散热翅片，多个所述散热翅片沿所述端头的周向和轴向排布。

7、根据本发明的一些具体实施例，所述换热器为换热管，多个所述换热管围绕所述飞轮机组的转动中心间隔设在所述飞轮机组的外壁中。

8、根据本发明的一些具体实施例，所述飞轮机组包括飞轮外壳，所述飞轮外壳靠近所述气动肌肉的轴向一端设有凹槽，所述凹槽轴向延伸设置，所述换热器可轴向移动地设在所述凹槽内。

9、根据本发明的一些具体实施例，所述飞轮机组包括电机和飞轮，所述电机和所述飞轮驱动连接，所述电机和所述飞轮设在所述飞轮外壳中且所述飞轮设在所述电机远离所述气动肌肉的轴向一端，所述凹槽轴向延伸至所述飞轮处。

10、根据本发明的一些具体实施例，所述散热机组还包括：导流器，所述导流器轴向连通在所述换热器与所述气动肌肉之间。

11、根据本发明的一些具体实施例，所述飞轮储能装置还包括：飞轮柜体，所述飞轮机组设在所述飞轮柜体的内部，所述导流器可活动地穿设所述飞轮柜体且与位于所述飞轮柜体外的所述气动肌肉连接。

12、根据本发明第二方面实施例的飞轮储能系统，包括：集装箱，所述集装箱内设有隔板，所述隔板将所述集装箱分隔为散热仓和储能仓；所述的飞轮储能装置，多个所述飞轮储能间隔设在所述集装箱内，所述飞轮机组和所述换热器设在所述储能仓，所述气动肌肉设在所述散热仓。

13、根据本发明的一些具体实施例，所述飞轮储能系统还包括：负压冷却机，所述负压冷却机设在所述散热仓内且与外界相连通。

14、根据本发明第三方面实施例的用于飞轮储能装置的散热方法，根据所述的飞轮储能装置，所述散热方法为：所述飞轮机组启动，所述换热器内的工质吸收所述飞轮机组的热量，蒸发成气体并进入所述气动肌肉，所述气动肌肉径向膨胀且轴向收缩以使所述散热机组沿远离所述飞轮机组的方向轴向移动；当所述气动肌肉内的气体放热冷凝，所述气动肌肉径向收缩且轴向拉伸以使所述散热机组沿靠近所述飞轮机组的方向轴向移动。

15、上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：将气动肌肉应用于散热机组中，既可以提高散热效率，还可以自动调节散热速度，无需再添加针对散热源的驱动，实现无源自平衡散热。

16、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种飞轮储能装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述气动肌肉包括：

3.根据权利要求1所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述换热器为换热管，多个所述换热管围绕所述飞轮机组的转动中心间隔设在所述飞轮机组的外壁中。

4.根据权利要求1所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述飞轮机组包括飞轮外壳，所述飞轮外壳靠近所述气动肌肉的轴向一端设有凹槽，所述凹槽轴向延伸设置，所述换热器可轴向移动地设在所述凹槽内。

5.根据权利要求4所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述飞轮机组包括电机和飞轮，所述电机和所述飞轮驱动连接，所述电机和所述飞轮设在所述飞轮外壳中且所述飞轮设在所述电机远离所述气动肌肉的轴向一端，所述凹槽轴向延伸至所述飞轮处。

6.根据权利要求1所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述散热机组还包括：导流器，所述导流器轴向连通在所述换热器与所述气动肌肉之间。

7.根据权利要求6所述的飞轮储能装置，其特征在于，还包括：飞轮柜体，所述飞轮机组设在所述飞轮柜体的内部，所述导流器可活动地穿设所述飞轮柜体且与位于所述飞轮柜体外的所述气动肌肉连接。

8.一种飞轮储能系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的飞轮储能系统，其特征在于，还包括：负压冷却机，所述负压冷却机设在所述散热仓内且与外界相连通。

10.一种用于飞轮储能装置的散热方法，其特征在于，根据权利要求1-7任一项所述的飞轮储能装置，所述散热方法为：所述飞轮机组启动，所述换热器内的工质吸收所述飞轮机组的热量，蒸发成气体并进入所述气动肌肉，所述气动肌肉径向膨胀且轴向收缩以使所述散热机组沿远离所述飞轮机组的方向轴向移动；当所述气动肌肉内的气体放热冷凝，所述气动肌肉径向收缩且轴向拉伸以使所述散热机组沿靠近所述飞轮机组的方向轴向移动。

技术总结本发明公开了一种飞轮储能装置、飞轮储能系统及散热方法，所述飞轮储能装置包括：飞轮机组；散热机组，包括换热器和气动肌肉，所述换热器可轴向移动地设在所述飞轮机组的外壁中，所述气动肌肉设在远离所述飞轮机组的轴向一端且与所述换热器轴向连通。如此，将气动肌肉应用于飞轮储能装置中，既可以提高散热效率，还可以自动调节散热速度，飞轮储能装置无需再添加针对散热源的驱动，实现无源自平衡散热。技术研发人员：马文彬受保护的技术使用者：沈阳微控飞轮技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9