[发明专利]磁轴承上的高速飞轮

权利要求书

1.一种高速能量存储飞轮系统，包括：转子（1），其位于设置在定子壳体（2）中的真空室（3）中，并且由主动磁轴承（5，6，7）关于所述定子壳体（2）支撑，其特征在于：它进一步包括流体罐（10）和控制设备（11，12，13），其配置为一旦检测到紧急状况，以受控方式选择性地释放流体在真空室（3）中，并且因此选择性通过摩擦在转子（1）上产生制动效果。

2.根据权利要求1所述的高速能量存储飞轮系统，其中所述控制设备包括至少一个流体释放阀（11）以及阀控制设备（13）。

3.根据权利要求2所述的高速能量存储飞轮系统，其中，所述控制设备包括与所述阀控制设备（13）配合的至少一个真空阀（12），以及真空泵系统（14）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的高速能量存储飞轮系统，其中，所述磁轴承（5，6，7）包括第一和第二径向主动磁轴承（6，7）以及轴向主动磁轴承（5）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的高速能量存储飞轮系统，其中，它进一步包括结合进所述定子壳体（2）中的电动机（4）或者发电机。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的高速能量存储飞轮系统，其中，它进一步包括第一和第二备用轴承（8，9）。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的高速能量存储飞轮系统，其中，所述流体罐（10）是包括惰性气体的气体罐。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的高速能量存储飞轮系统，其中，所述流体罐（10）是包括空气的气体罐。

9.根据权利要求5所述的高速能量存储飞轮系统，其中，转换机械能至电能或者转换电能至机械能的能量转换单元与所述电动机（4）或者发电机关联。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的高速能量存储飞轮系统，其中，所述流体罐（10）是包括具有压力在10mbar至1000mbar之间的气体的气体罐。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的高速能量存储飞轮系统，其中，所述真空室（3）配置为包括具有剩余压力小于10^-4mbar的真空。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的高速能量存储飞轮系统，其中，阀控制设备包括配置为传感紧急状况的传感器以及电或者机械触发的设备，其响应于所述传感器并配置为打开至少一个流体释放阀（11）以能够将来自于气体罐（10）的校准的气体压力渗透进入真空室（3），并且因此产生所需的转子（1）的快速旋转减慢。

13.一种高速能量存储飞轮方法，包括：在设置在定子壳体（2）中的真空室（3）中旋转转子（1），该转子（1）由主动磁轴承（5，6，7）关于所述定子壳体（2）支撑，其特征在于：它进一步包括检测紧急状况，在紧急状况下，该磁轴承（5，6，7）失效或者失去活性，并且以受控的方式释放来自于流体罐（10）的流体进入真空室（3），并且因此通过摩擦选择性地在转子（1）上产生制动效果。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述转子（1）与引入所述定子壳体（2）中的电动机（4）或者发电机相关联，并且所述方法进一步包括当检测到所述紧急状况时，使用所述电动机（4）或者发电机，转换机械能为电能或者转换电能至机械能的能量转换步骤。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，它包括传感所述紧急状况以及响应于所述传感操作，电或者机械地触发打开至少一个流体释放阀（11），以使得来自于气体罐（10）的校准的气体压力能够渗透进入真空室（3），并且因此产生所需的转子（1）的快速减慢。