[发明专利]一种物理储能矩阵式装置

权利要求书

1.一种物理储能矩阵式装置，其特征在于，包括：

网侧变换器以及与网侧变换器连接的机侧变换器，所述网侧变换器与电网连接，所述网侧变换器将电网的交流电转换为直流电后输入机侧变换器，所述机侧变换器根据输入的直流电大小进行升压或降压后输送给功率飞轮储能装置、能量飞轮阵列储能装置或压缩空气储能装置。

2.根据权利要求1所述的一种物理储能矩阵式装置，其特征在于，

所述功率飞轮储能装置与压缩空气储能装置之间设置有功率压缩变换器，所述功率压缩变换器的输入端与功率飞轮储能装置连接，所述功率压缩变换器的输出端与压缩空气储能装置连接。

3.根据权利要求1所述的一种物理储能矩阵式装置，其特征在于，

所述能量飞轮阵列储能装置与压缩空气储能装置之间设置有阵列压缩变换器，所述阵列压缩变换器的输入端与功率飞轮储能装置连接，所述阵列压缩变换器的输出端与能量飞轮阵列储能装置连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种物理储能矩阵式装置，其特征在于，

还包括控制器，所述控制器包括信号接收模块、主控板、通信模块、同步电动/发电机控制板、机侧变换器控制板和网侧变换器控制板；

所述信号模块接收总线传递过来的电机转速、电机电压、电机电流、储气装置容量信号以及电压采集线路采集到的母线电压信号，并将所有信号传递给主控板；

所述通信模块接收电网传递的储能或放电信号；

所述主控板根据信号模块传递的信号判断功率飞轮储能装置、能量飞轮阵列储能装置以及压缩空气储能装置的状态，并根据通信模块传递的储能或放电信号发送指令给同步电动/发电机控制板、机侧变换器控制板或网侧变换器控制板。

5.根据权利要求1所述的一种物理储能矩阵式装置，其特征在于，

所述能量飞轮阵列储能装置包括若干个飞轮，每个飞轮均连接一个永磁同步电动/发电机，每个所述飞轮均包括飞轮本体、轴承、真空室和真空泵，所述飞轮本体与轴承连接，所述轴承与永磁同步电动/发电机连接，所述飞轮本体与轴承均设置在真空室内，所述真空室与真空泵连接，所述真空泵用于抽取空气使真空室保持真空环境。

6.根据权利要求5所述的一种物理储能矩阵式装置，其特征在于，

所述轴承为高速磁悬浮轴承或机械轴承。

7.根据权利要求1所述的一种物理储能矩阵式装置，其特征在于，

所述压缩空气储能装置包括压缩机、膨胀机、燃烧室、换热室、储气装置和燃料罐，所述压缩机用于将空气压缩使电能转换为空气内能，所述压缩机通过冷却器进行空气冷却后与储气装置连接，所述储气装置用于存储压缩的空气，所述储气装置与换热室连接，所述换热室经燃烧室与膨胀机连接，所述膨胀机将空气内能转换为动能，所述膨胀机与电机连接，所述电机将动能转换为电能，所述燃料罐与燃烧室连接。

8.根据权利要求7所述的一种物理储能矩阵式装置，其特征在于，

所述电机为永磁同步高速电机。