[实用新型]一种飞轮储能不间断电源装置

说明书

技术领域

 一种飞轮储能不间断电源装置属电气设备领域。

背景技术

不间断电源即UPS是在电网异常的情况下不间断地为负载提供电力、维持其正常运行的设备。电网异常包括停电、压降、电涌或称浪涌、持续欠压、持续过压、线噪、频率漂移、开关瞬态或称暂态、谐波等。为了应对电网异常，目前多在输配电系统配备蓄电池式不间断电源，防止计算机数据丢失或仪器仪表失去控制。但是铅酸蓄电池有污染环境的风险,磷酸铁锂蓄电池的充放电次数受到一定的限制，而且天长日久会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低，加速老化而缩短使用寿命。有资料显示，因蓄电池故障而引起输配电系统故障或工作不正常的比例大约为1/3。因此，迫切需要研制一种效率高、寿命长、储能多、使用方便、无污染的绿色储能装置。

发明内容

本实用新型的目的就是研制一种适用于输配电系统的飞轮储能不间断电源装置。

 本实用新型的技术方案是：装置由高速轴承、飞轮、双向电机和真空容器组成，采用高强度碳纤维材料制成的飞轮装在双向电机一端，由两副高速轴承支承，密封在真空容器内，电能输入时，驱动双向电机运行，带动飞轮加速转动，在真空环境中飞轮保持恒定的转速，将能量储存下来，能量释放时，高速旋转的飞轮拖动双向电机发电，输出适用于负载的电流与电压，实现电能的输入、储存和输出过程。

    本实用新型的有益效果是：电力发生中断时,能够在控制装置控制下支撑系统正常运转,满足从网电到后备电源可靠切换的要求，无污染、效率高、寿命长、储能多、储能密度高、不受充放电次数限制、安装维护方便、设计新颖、结构合理。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

    结合图1详细说明本实用新型的细节和工作过程。装置由高速轴承1、飞轮2、双向电机3和真空容器4组成，采用高强度碳纤维材料制成的飞轮2装在双向电机3一端，由两副高速轴承1支承，密封在真空容器4内，电能输入时，驱动双向电机3运行，带动飞轮2加速转动，在真空环境中飞轮2保持恒定的转速，将能量储存下来，能量释放时，高速旋转的飞轮2拖动双向电机3发电，输出适用于负载的电流与电压，实现电能的输入、储存和输出过程。本装置将能量以飞轮2的转动动能的形式来储存，充电时，飞轮2由双向电机3作为电动机带动飞速旋转;放电时，相同的双向电机3作为发电机由旋转的飞轮2产生电能。储存在飞轮2中的能量与飞轮2的质量和旋转速度的平方成正比，可以通过提高飞轮2的转速来达到更大的储能量，具有储能密度较高、充放电次数与充放电深度无关、不需要严格的空调环境、能量转换效率高、性能优越、可靠性高、易维护、使用环境条件要求低、无污染等优点，即使在恶劣的瞬变工况情况下也可为敏感的负载提供稳定的不间断电源。处于大气中时,飞轮2高速转动要克服空气的阻力和高速轴承1的摩擦损耗，将系统置于真空容器4中,减少了飞轮2旋转过程中的拖拉力,可以使其在高速转动时耗能达到最小。高速轴承1能在高速转动下工作，摩擦损耗极小,还具有足够的承载能力,保证飞轮2工作的可靠性和稳定性。本装置可以被安置在任何地方，更贴近它所保护的设备，所以具有强大吸引力，因为不需要使用化学蓄电池，对运行环境温度没有严格限制，其高效率可以产生显著的经济效益，不仅可以为投资本身获得效益，而且还可减少环境污染，产生明显的社会效益。电力发生中断时,能够在控制装置控制下支撑系统正常运转,满足从网电到后备电源可靠切换的要求，无污染、效率高、寿命长、储能多、储能密度高、不受充放电次数限制、安装维护方便、设计新颖、结构合理。