[实用新型]一种飞轮储能系统定子散热结构及飞轮储能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种储能系统定子散热结构，还涉及一种储能系统，具体涉及一种飞轮储能系统定子散热结构及应用此结构的飞轮储能系统。

背景技术

飞轮储能系统是采用飞轮电机对机械能和电能自由转换的特点、对系统能量进行储存的常用系统。如单转子单定子盘式永磁电机、双转子单定子盘式永磁电机等，具有定子无铁芯、无铁磁损耗、效率高等优点。

但是，在一些飞轮储能系统如双转子单定子盘式永磁电机结构中，由于定子盘紧紧夹在两个转子盘中间，间隙很小，对流传热极不方便，特别是在盘式飞轮电池中，由于通常将电池壳体内抽成真空，完全没有对流散热，定子散热条件更加困难。

如图1所示，定子盘10的中部9是电磁作用区域，该区域除铜导线外，不能放置其他任何导电物质。所以，定子盘10通常是用环氧树脂作为基体，将铜导线全部封死固定，形成一个薄盘。由于环氧树脂热导率极低，只有0.2W/(m*K)，所以其传热能力极低。

为了提高飞轮储能系统定子的散热能力，一般采用往环氧树脂中加入氮化铝等导热绝缘粉末的办法，提高环氧树脂基体的热导率。

但是，现有飞轮储能系统的定子散热结构仍存在如下缺陷：

1、环氧树脂添加氮化铝等导热绝缘粉末后，热导率提高有限，只能从0.2W/(m*K)提高到2W/(m*K)左右，仍然不能满足大功率飞轮储能系统定子的散热要求；

2、环氧树脂添加导热绝缘粉工艺比较复杂，很难混合均匀，导致环氧树脂热传导能力不均匀，难以保证飞轮储能系统定子可靠散热。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题之一是，提供一种飞轮储能系统定子散热结构，解决现有飞轮储能系统定子散热困难、不能满足大功率飞轮储能系统定子散热要求的缺陷。

本实用新型要解决的技术问题之二是，提供一种飞轮储能系统，解决现有飞轮储能系统定子散热困难、不能满足大功率飞轮储能系统定子散热要求的缺陷。

本实用新型解决其技术问题之一所采用的技术方案是：构造一种飞轮储能系统定子散热结构，其特征在于，包括环形扁平状定子、冷却腔、位于该冷却腔中的冷却液和热传输装置，该热传输装置设置在该冷却腔上或设置在该冷却腔中并引出该冷却腔，所述冷却腔的侧壁包括所述定子的圆周面，所述定子位于定子圆周上的导线裸露于该圆周面，与所述散热结构连接的结构与所述导线绝缘。

在本实用新型的飞轮储能系统定子散热结构中，所述热传输装置包括设置在所述冷却腔中并引出该冷却腔的冷却管和位于该冷却管中的流动的冷却液A；

或所述热传输装置包括设置在所述冷却腔中并引出该冷却腔的导热体。

在本实用新型的飞轮储能系统定子散热结构中，所述热传输装置包括连接在所述冷却腔上的进液管和出液管，所述冷却液为绝缘冷却液。

在本实用新型的飞轮储能系统定子散热结构中，所述冷却腔按如下结构构成：所述散热结构包括设置在飞轮储能系统壳体内表面对应于所述定子安装位置并与所述定子的圆周顶面相间隔的环形凸台、对应于该环形凸台和所述定子的环形板A和环形板B，所述环形板A和环形板B对应密封连接在所述环形凸台和所述定子的两侧表面构成冷却腔，所述环形凸台与所述定子之间绝缘。

在本实用新型的飞轮储能系统定子散热结构中，所述进液管和出液管设置在所述飞轮储能系统壳体侧壁对应于所述环形凸台的位置或者经所属定子的环形板由系统壳体的上下端盖引出。

本实用新型解决其技术问题之二所采用的技术方案是：构造一种飞轮储能系统，包括环形扁平状定子、盘状转子和壳体，所述定子连接在所述壳体内侧，所述转子侧表面与所述定子侧表面邻近，所述转子转动支承在所述壳体上，其特征在于，包括定子散热结构，该定子散热结构包括环形扁平状定子、冷却腔、位于该冷却腔中的冷却液和热传输装置，该热传输装置设置在该冷却腔上或设置在该冷却腔中的并引出该冷却腔，所述冷却腔的侧壁包括所述定子的圆周面，所述定子位于定子圆周上的导线裸露于该圆周面，与所述散热结构连接的结构与所述导线绝缘，所述定子经所述冷却腔构件连接在所述壳体上，该定子与所述壳体之间绝缘。

在本实用新型的飞轮储能系统中，所述热传输装置包括设置在所述冷却腔中并引出该冷却腔的冷却管和位于该冷却管中的流动冷却液；

或所述热传输装置包括设置在所述冷却腔中并引出该冷却腔的导热体。

在本实用新型的飞轮储能系统中，所述热传输装置包括连接在所述冷却腔上的进液管和出液管，所述冷却液为绝缘冷却液。