專利名稱：一種飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置及飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置，還涉及一種儲(chǔ)能系統(tǒng)，具體涉及一種飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置及應(yīng)用該散熱裝置的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)是采用飛輪電機(jī)自由轉(zhuǎn)換機(jī)械能和電能，對(duì)系統(tǒng)能量進(jìn)行儲(chǔ)存的常用系統(tǒng)。如單轉(zhuǎn)子單定子盤式永磁電機(jī)、雙轉(zhuǎn)子單定子盤式永磁電機(jī)等，具有定子無(wú)鐵芯、 無(wú)鐵磁損耗、效率高等優(yōu)點(diǎn)。但是，在一些飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)如雙轉(zhuǎn)子單定子盤式永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)中，由于定子盤緊緊夾在兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤中間，間隙很小，對(duì)流傳熱極不方便，特別是在盤式飛輪電池中，由于通常將電池殼體內(nèi)抽成真空，完全沒(méi)有對(duì)流散熱，定子散熱條件更加困難。如圖1所示，定子盤10的中部9是電磁作用區(qū)域，該區(qū)域除銅導(dǎo)線外，不能放置其他任何導(dǎo)電物質(zhì)。所以，定子盤10通常是用環(huán)氧樹(shù)脂作為基體，將銅導(dǎo)線全部封死固定，形成一個(gè)薄盤。由于環(huán)氧樹(shù)脂熱導(dǎo)率極低，只有0. 2W/(m*K)，所以其傳熱能力極低。為了提高飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子的散熱能力，一般采用往環(huán)氧樹(shù)脂中加入氮化鋁等導(dǎo)熱絕緣粉末的辦法，提高環(huán)氧樹(shù)脂基體的熱導(dǎo)率。但是，現(xiàn)有飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的定子散熱結(jié)構(gòu)仍存在如下缺陷1、環(huán)氧樹(shù)脂添加氮化鋁等導(dǎo)熱絕緣粉末后，熱導(dǎo)率提高有限，只能從0.2W/(m*K) 提高到2W/(m*K)左右，仍然不能滿足大功率飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子的散熱要求；2、環(huán)氧樹(shù)脂添加導(dǎo)熱絕緣粉工藝比較復(fù)雜，很難混合均勻，導(dǎo)致環(huán)氧樹(shù)脂熱傳導(dǎo)能力不均勻，難以保證飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子可靠散熱。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是，提供一種飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置，解決現(xiàn)有飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱困難、不能滿足大功率飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱要求的缺陷。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題之二是，提供一種飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，解決現(xiàn)有系統(tǒng)定子散熱困難、不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)大功率運(yùn)行的缺陷。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題之一所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置，其特征在于，包括環(huán)形扁平狀定子、沿定子環(huán)形圓周設(shè)置的導(dǎo)熱冷卻管，該冷卻管與設(shè)置在定子環(huán)形圓周內(nèi)的金屬導(dǎo)線絕緣緊貼熱傳導(dǎo)接觸，該冷卻管兩端分別連接進(jìn)液管和出液管。在本實(shí)用新型的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置中，所述冷卻管成螺旋形布置或所述冷卻管成U形布置。在本實(shí)用新型的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置中，所述冷卻管設(shè)置在所述定子環(huán)形圓周的材料中。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題之二所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括環(huán)形扁平狀定子、盤狀轉(zhuǎn)子和殼體，所述定子以環(huán)狀邊連接在所述殼體內(nèi)側(cè)，該定子與所述殼體之間絕緣，所述轉(zhuǎn)子側(cè)表面與所述定子側(cè)表面鄰近，所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)支承在所述殼體上，其特征在于，包括定子散熱裝置，該定子散熱裝置包括環(huán)形扁平狀定子、沿定子環(huán)形圓周設(shè)置的導(dǎo)熱冷卻管，該冷卻管與設(shè)置在定子環(huán)形圓周內(nèi)的金屬導(dǎo)線絕緣緊貼熱傳導(dǎo)接觸，該冷卻管兩端分別連接進(jìn)液管和出液管。在本實(shí)用新型的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中，所述冷卻管成螺旋形布置或所述冷卻管成U形布置。在本實(shí)用新型的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中，所述進(jìn)液管和出液管穿過(guò)所述殼體側(cè)壁或上下端蓋與外部結(jié)構(gòu)連接。在本實(shí)用新型的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中，所述進(jìn)液管和出液管設(shè)置在所述定子的同側(cè)或分別設(shè)置在所述定子的兩側(cè)。在本實(shí)用新型的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中，所述冷卻管設(shè)置在所述定子環(huán)形圓周的材料中。實(shí)施本實(shí)用新型的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置及飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)比較，其有益效果是1.通過(guò)在定子環(huán)形圓周上設(shè)置與定子金屬導(dǎo)線絕緣接觸的冷卻管，使定子環(huán)形圓周上的導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻，定子內(nèi)部導(dǎo)線的熱量經(jīng)導(dǎo)線傳導(dǎo)與冷卻液熱交換實(shí)現(xiàn)冷卻，大大提高定子的冷卻效果，滿足大功率飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子的冷卻要求；2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻效率高。

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是本實(shí)用新型飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置中定子的結(jié)構(gòu)剖面圖。圖2是本實(shí)用新型飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)一種實(shí)施例的剖視圖。圖3是圖1中A部放大圖。圖4是本實(shí)用新型飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)另一種實(shí)施例的剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置包括環(huán)形扁平狀定子10、沿定子環(huán)形圓周設(shè)置的導(dǎo)熱冷卻管12，導(dǎo)熱冷卻管12與設(shè)置在定子10環(huán)形圓周內(nèi)的金屬導(dǎo)線13絕緣緊貼熱傳導(dǎo)接觸，導(dǎo)熱冷卻管12兩端分別連接進(jìn)液管和出液管41。 進(jìn)液管和出液管41可以通過(guò)管接頭42與導(dǎo)熱冷卻管12連接，也可以通過(guò)其他方式與導(dǎo)熱冷卻管12連接，如通過(guò)焊接等連接方式實(shí)現(xiàn)連接。導(dǎo)熱冷卻管12與金屬導(dǎo)線13絕緣緊貼熱傳導(dǎo)接觸連接可以采用包括但不限于如下方式實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱冷卻管12采用金屬管，在金屬管上設(shè)置絕緣導(dǎo)熱層，金屬冷卻管與金屬導(dǎo)線13緊貼熱傳導(dǎo)接觸；或?qū)崂鋮s管12采用絕緣導(dǎo)熱材料制成，導(dǎo)熱冷卻管與金屬導(dǎo)線 13緊貼熱傳導(dǎo)接觸。為了提高冷卻效果，可以將冷卻管沿定子環(huán)形圓周成螺旋形布置，也可以將冷卻管沿定子環(huán)形圓周成U形布置。[0030]在本實(shí)施例中，將冷卻管12設(shè)置在定子10環(huán)形圓周的材料中，可以使定子外觀整潔，便于安裝維護(hù)。在其他實(shí)施例中，可以將冷卻管12設(shè)置在定子10環(huán)形圓周的材料表面， 也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的。本實(shí)用新型的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)包括環(huán)形扁平狀定子、盤狀轉(zhuǎn)子和殼體，定子以環(huán)狀邊連接在殼體內(nèi)側(cè)，轉(zhuǎn)子側(cè)表面與定子側(cè)表面鄰近安裝，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)支承在殼體上。定子采用上述散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行散熱，結(jié)構(gòu)如上述。定子經(jīng)環(huán)形圓周側(cè)面連接在殼體上，且保證定子與殼體之間絕緣。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置的進(jìn)液管和出液管可以穿過(guò)殼體的側(cè)壁或上下端蓋與外部結(jié)構(gòu)連接，進(jìn)液管和出液管可以設(shè)置在定子的同側(cè)或分別設(shè)置在定子的兩側(cè)。如圖2所示，本實(shí)施例的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)包括一個(gè)環(huán)形扁平狀定子10、兩個(gè)盤狀轉(zhuǎn)子20和電機(jī)殼體30，定子10以環(huán)狀邊11絕緣連接在電機(jī)殼體30的內(nèi)側(cè)31上，轉(zhuǎn)子20位于定子10兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)支承在殼體30上，定子10采用上述散熱裝置進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)散熱，結(jié)構(gòu)如上述。在其他實(shí)施例中，定子和轉(zhuǎn)子的數(shù)量可以根據(jù)需要設(shè)置，如可以采用一個(gè)環(huán)形扁平狀定子、一個(gè)盤狀轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，也可以采用兩個(gè)環(huán)形扁平狀定子、三個(gè)盤狀轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)等，均能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的。圖4是運(yùn)用本實(shí)用新型的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置的飛輪電機(jī)的一種實(shí)施方式。
權(quán)利要求1.一種飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置，其特征在于，包括環(huán)形扁平狀定子、沿定子環(huán)形圓周設(shè)置的導(dǎo)熱冷卻管，該冷卻管與設(shè)置在定子環(huán)形圓周內(nèi)的金屬導(dǎo)線絕緣緊貼熱傳導(dǎo)接觸，該冷卻管兩端分別連接進(jìn)液管和出液管。
2.如權(quán)利要求1所述的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置，其特征在于，所述冷卻管成螺旋形布置或所述冷卻管成U形布置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置，其特征在于，所述冷卻管設(shè)置在所述定子環(huán)形圓周的材料中。
4.一種飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括環(huán)形扁平狀定子、盤狀轉(zhuǎn)子和殼體，所述定子以環(huán)狀邊連接在所述殼體內(nèi)側(cè)，該定子與所述殼體之間絕緣，所述轉(zhuǎn)子側(cè)表面與所述定子側(cè)表面鄰近，所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)支承在所述殼體上，其特征在于，包括定子散熱裝置，該定子散熱裝置包括環(huán)形扁平狀定子、沿定子環(huán)形圓周設(shè)置的導(dǎo)熱冷卻管，該冷卻管與設(shè)置在定子環(huán)形圓周內(nèi)的金屬導(dǎo)線絕緣緊貼熱傳導(dǎo)接觸，該冷卻管兩端分別連接進(jìn)液管和出液管。
5.如權(quán)利要求4所述的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管成螺旋形布置或所述冷卻管成U形布置。
6.如權(quán)利要求4所述的盤式電機(jī)，其特征在于，所述進(jìn)液管和出液管穿過(guò)所述殼體側(cè)壁或上下端蓋與外部結(jié)構(gòu)連接。
7.如權(quán)利要求4所述的盤式電機(jī)，其特征在于，所述進(jìn)液管和出液管設(shè)置在所述定子的同側(cè)或分別設(shè)置在所述定子的兩側(cè)。
8.如權(quán)利要求4至7之一所述的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管設(shè)置在所述定子環(huán)形圓周的材料中。
專利摘要一種飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子散熱裝置及飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，該散熱裝置包括環(huán)形扁平狀定子、沿定子環(huán)形圓周設(shè)置的導(dǎo)熱冷卻管，冷卻管與設(shè)置在定子環(huán)形圓周內(nèi)的金屬導(dǎo)線絕緣緊貼熱傳導(dǎo)接觸，冷卻管兩端分別連接進(jìn)液管和出液管；該系統(tǒng)包括環(huán)形扁平狀定子、盤狀轉(zhuǎn)子和殼體，定子以環(huán)狀邊連接在殼體內(nèi)側(cè)，定子與殼體之間絕緣，轉(zhuǎn)子側(cè)表面與定子側(cè)表面鄰近，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)支承在殼體上，定子采用上述散熱裝置進(jìn)行散熱。本實(shí)用新型通過(guò)在定子圓周上設(shè)置與定子金屬導(dǎo)線絕緣接觸的冷卻管，使定子環(huán)形圓周上的導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻，定子內(nèi)部導(dǎo)線的熱量經(jīng)導(dǎo)線傳導(dǎo)與冷卻液熱交換實(shí)現(xiàn)冷卻，大大提高定子冷卻效果，滿足大功率飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)定子的冷卻要求；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻效率高。
文檔編號(hào)H02K9/197GK202094762SQ20112015582
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者方曼荻 申請(qǐng)人:深圳飛能能源有限公司