RU132639U1 - BATTERY ELECTRIC POWER STORAGE ENERGY - Google Patents
BATTERY ELECTRIC POWER STORAGE ENERGY Download PDFInfo
- Publication number
- RU132639U1 RU132639U1 RU2012117517/07U RU2012117517U RU132639U1 RU 132639 U1 RU132639 U1 RU 132639U1 RU 2012117517/07 U RU2012117517/07 U RU 2012117517/07U RU 2012117517 U RU2012117517 U RU 2012117517U RU 132639 U1 RU132639 U1 RU 132639U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- energy storage
- battery
- storage device
- flywheel
- storage devices
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
1. Батарейный электромаховичный накопитель энергии, включающий обратимую электромашину с системой управления, постоянно подключенную или периодически кинематически подключаемую к выходному валу маховичного накопителя энергии, отличающийся тем, что маховичный накопитель энергии выполнен в виде батареи отдельных накопителей энергии, соединенных последовательно с компенсацией несоосностей и размещенных в одном герметичном вакуумированном корпусе с одним герметичным уплотнением для выходного вала.2. Батарейный электромаховичный накопитель энергии по п.1, отличающийся тем, что батарея составлена из отдельных маховичных накопителей энергии с горизонтальной осью вращения маховиков.3. Батарейный электромаховичный накопитель энергии по п.1, отличающийся тем, что батарея составлена из отдельных маховичных накопителей энергии с вертикальной осью вращения маховика.4. Батарейный электромаховичный накопитель энергии по п.1, отличающийся тем, что единый герметичный вакуумированный корпус батареи составлен из корпусов отдельных накопителей, герметично соединенных между собой торцами, причем крайние торцы первого и последнего маховичных накопителей энергии закрыты герметичными крышками, одна из которых глухая, а другая снабжена герметичным уплотнением для выходного вала.5. Батарейный электромаховичный накопитель энергии по п.1, отличающийся тем, что герметичное уплотнение выполнено в виде магнитожидкостного уплотнения.1. Battery electro-fly energy storage device, including a reversible electric machine with a control system, permanently connected or periodically kinematically connected to the output shaft of the flywheel energy storage device, characterized in that the flywheel energy storage device is made in the form of a battery of individual energy storage devices connected in series with misalignment compensation and placed in one sealed evacuated housing with one hermetic seal for the output shaft. 2. The battery electromachic energy storage device according to claim 1, characterized in that the battery is composed of separate flywheel energy storage devices with a horizontal axis of rotation of the flywheels. The battery electric flywheel energy storage device according to claim 1, characterized in that the battery is composed of separate flywheel energy storage devices with a vertical axis of rotation of the flywheel. The battery electro-fly energy storage device according to claim 1, characterized in that the single sealed evacuated battery case is composed of individual drive bodies sealed together by ends, the extreme ends of the first and last flywheel energy storage devices being sealed with sealed covers, one of which is blind and the other equipped with a tight seal for the output shaft. 5. Battery electromachic energy storage device according to claim 1, characterized in that the hermetic seal is made in the form of a magneto-liquid seal.
Description
Область техникиTechnical field
Полезная модель относится к области машиностроения и может использоваться в энергетике.The utility model relates to the field of engineering and can be used in the energy sector.
Уровень техникиState of the art
Известна конструкция электромаховичного накопителя энергии, включающая стационарный герметичный вакуумированный корпус с размещенным в нем на опорах вращения маховиком, кинематически периодически соединяемым с ротором обратимой электромашины (см., например, книгу Н.В.Гулиа «Удивительная механика», М., ЭНАС, 2005 г., стр.94). Эта конструкция принята за прототип. Прототип обладает следующими недостатками:A known design of an electromachic energy storage device, including a stationary sealed evacuated casing with a flywheel placed on it on rotation bearings, kinematically connected periodically to the rotor of a reversible electric machine (see, for example, N.V. Gulia’s book “Amazing Mechanics”, M., ENAS, 2005 city, p. 94). This design is taken as a prototype. The prototype has the following disadvantages:
1. Для накопления большого количества энергии маховик должен обладать большой массой, которая может быть достигнута, например, изготовлением маховика большого диаметра при невысокой частоте вращения. Однако это нерационально из-за трудностей при изготовлении и транспортировке маховика, подборе опор большой грузоподъемности и больших габаритно-массовых показателей электромашины большой мощности при невысокой частоте вращения.1. To accumulate a large amount of energy, the flywheel must have a large mass, which can be achieved, for example, by manufacturing a large diameter flywheel at a low speed. However, this is irrational due to difficulties in the manufacture and transportation of the flywheel, the selection of heavy-duty towers and the large overall dimensions of a large-capacity electric machine at a low speed.
2. При частоте вращения мощной электромашины порядка 4000 об/мин диаметр монолитного маховика из достаточно прочной стали будет около 1 м. При этом для накопления 100 МДж энергии длина маховика с опорами будет достигать 5 м, и такой маховик потребует целой батареи опор, так как масса его будет больше 10 тонн. Длинный маховик при малом диаметре будет склонен к вибрациям и к поломке опор.2. At a frequency of rotation of a powerful electric machine of the order of 4000 rpm, the diameter of a monolithic flywheel made of sufficiently strong steel will be about 1 m. Moreover, for the accumulation of 100 MJ of energy, the length of the flywheel with supports will reach 5 m, and such a flywheel will require a whole battery of supports, since its mass will be more than 10 tons. A long flywheel with a small diameter will be prone to vibrations and breakage of the supports.
3. В случае выполнения большого количества отдельных электромаховичных накопителей, например, 10 агрегатов по 10 МДж энергоемкостью каждый с электромашинами мощностью по 100 КВт, кроме высокой стоимости такой батареи у нее будет невысокий КПД из-за малой мощности электромашин, трудности с согласованием частот их вращения, большое число систем управления и герметичных уплотнений, например, магнитожидкостных, с их стоимостью и потерями энергии в них.3. In the case of a large number of individual electromachowy drives, for example, 10 units of 10 MJ each with an electric capacity of 100 kW electric machines, in addition to the high cost of such a battery, it will have a low efficiency due to the low power of the electric machines, difficulties in matching their rotation frequencies , a large number of control systems and tight seals, for example, magneto-liquid, with their cost and energy losses in them.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
Задачей полезной модели является создание единого агрегата электромаховичного накопителя энергии большой энергоемкости с электромашиной высокой мощности (например, номиналом в 1 МВт), обладающей высоким КПД, одной системой управления частотой, одним герметичным уплотнением (например, магнитожидкостным) и одним герметичным вакуумированным корпусом.The objective of the utility model is to create a single unit of an electromachic energy storage device of high energy intensity with a high-power electric machine (for example, 1 MW rated), which has high efficiency, one frequency control system, one hermetic seal (for example, magneto-liquid) and one hermetic evacuated casing.
Указанная задача решается тем, что предложен батарейный электромаховичный накопитель энергии, включающий обратимую электромашину с системой управления, постоянно подключенную или периодически кинематически подключаемую к выходному валу маховичного накопителя энергии, характеризующуюся тем, что маховичный накопитель энергии выполнен в виде батареи отдельных накопителей энергии, соединенных последовательно с компенсацией несоосностей и размещенных в одном герметичном вакуумированном корпусе с одним герметичным уплотнением для выходного вала.This problem is solved by the fact that a battery electromachine energy storage device is proposed, including a reversible electric machine with a control system, permanently connected or periodically kinematically connected to the output shaft of the flywheel energy storage device, characterized in that the flywheel energy storage device is made in the form of a battery of separate energy storage devices connected in series with compensation of misalignments and placed in one sealed evacuated housing with one hermetic seal for you running shaft.
Следующим отличием предложенного устройства является то, что батарея составлена их отдельных маховичных накопителей энергии с горизонтальной осью вращения маховиков.The next difference of the proposed device is that the battery is composed of their individual flywheel energy stores with a horizontal axis of rotation of the flywheels.
Еще одним отличием предложенного устройства является то, что батарея составлена из отдельных маховичных накопителей энергии с вертикальной осью вращения маховика.Another difference of the proposed device is that the battery is composed of separate flywheel energy stores with a vertical axis of rotation of the flywheel.
Еще одним отличием предлагаемого устройства является то, что единый герметичный вакуумированный корпус батареи составлен из корпусов отдельных накопителей, герметично соединенных между собой торцами, причем крайние торцы первого и последнего маховичных накопителей энергии закрыты герметичными крышками, одна из которых глухая, а другая снабжена герметичным уплотнением для выходного вала.Another difference of the proposed device is that a single sealed evacuated battery case is made up of individual drive bodies, hermetically connected to each other by the ends, the extreme ends of the first and last flywheel energy storage devices being closed by tight covers, one of which is blind and the other is equipped with a tight seal for output shaft.
Последним отличием предлагаемого устройства является то, что герметичное уплотнение выполнено в виде магнитожидкостного уплотнения.The last difference of the proposed device is that the tight seal is made in the form of a magnetic liquid seal.
Вышеуказанные отличия позволяют достигнуть технического результата, заключающегося в создании единого агрегата электромаховичного накопителя энергии большой энергоемкости с электромашиной высокой мощности, обладающей высоким КПД, одной системой управления частотой, одним герметичным уплотнением и одним герметичным вакуумированным корпусом.The above differences make it possible to achieve a technical result consisting in the creation of a single unit of an electromachic energy storage device of high energy intensity with a high-power electric machine with high efficiency, one frequency control system, one hermetic seal and one hermetic evacuated casing.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 - схема электромаховичного накопителя энергии с горизонтально расположенной батареей накопителей с горизонтальной осью вращения маховиков.Figure 1 - diagram of an electromachic energy storage device with a horizontally located storage battery with a horizontal axis of rotation of the flywheels.
Фиг.2 - схема электромаховичного накопителя энергии с вертикально расположенной батареей накопителей с вертикальной осью вращения маховиков.Figure 2 is a diagram of an electromachic energy storage device with a vertically located storage battery with a vertical axis of rotation of the flywheels.
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
Оба варианта исполнения электромаховичных накопителей энергии (горизонтально и вертикально, как показано на фиг.1 и фиг.2) содержат одни и те же компоненты, различно расположенные. На чертежах для простоты изображены батареи из трех накопителей, но их число может быть как меньше, так и больше. Вариант по фиг.1 обладает большей доступностью агрегатов и простотой обслуживания, а вариант по фиг.2 занимает меньшую площадь помещения и он безопаснее в случае разрыва маховика.Both versions of the electric energy storage devices (horizontally and vertically, as shown in figure 1 and figure 2) contain the same components, differently located. For simplicity, the drawings depict batteries of three drives, but their number can be either less or more. The embodiment of FIG. 1 has greater accessibility of units and ease of maintenance, while the embodiment of FIG. 2 occupies a smaller area of the room and is safer in case of a flywheel rupture.
Батарейные электромаховичные накопители энергии по фиг.1 и фиг.2 включают обратимую электромашину 1 с системой управления 2 (например, инвертором с соответствующими опциями), с постоянной или периодической кинематической связью с выходным валом 3 батареи накопителей 4 (на фигурах обведена штриховой линией) с помощью муфты 5 (компенсирующей для постоянной связи и муфтой включения для периодической). Батарея накопителей 4 включает маховики 6 на подшипниках 7, закрепленных в торцевых крышках 8, причем валы 9 маховиков 6 связаны между собой компенсирующими муфтами 10 (например, зубчатыми, втулочно-пальцевыми и пр.), а корпуса 11 маховиков 6 связаны между собой и торцевыми крышками 8, соединенными звеньями 12 в виде цилиндрических втулок. Выходной вал 3 проходит через герметичное уплотнение 13 (например, магнитожидкостное). Все соединения корпусов 11, звеньев 12 и крышек 8 - герметичны и образуют единый герметичный вакуумированный корпус батареи 4.The battery electromachic energy storage devices of FIG. 1 and FIG. 2 include a reversible
Работа устройстваDevice operation
Работа устройства происходит следующим образом. При постоянной кинематической связи электромашины 1 с выходным валом 3 батареи 4 накопителей энергии с помощью компенсирующей муфты 5, накопители энергии батареи 4 заряжаются энергией (раскручиваются маховики 6) от электромашины 1 в режиме электродвигателя с помощью системы управления 2, регулирующей частоту тока, подаваемого в электромашину 1. При выделении накопленной в маховиках 6 энергии система управления 2 изменяет частоту тока так, что электромашина 1 начинает работать в режиме генератора и выдает электроэнергию для ее использования. Наличие нескольких накопителей энергии позволяет выполнять каждый из них с оптимальными параметрами и опорами в виде подшипников 7. Возможные несоосности устраняются с помощью компенсирующих муфт 10. Электромашина 1 выполняется большой мощности, так как возможности валов, в частности, наиболее нагруженного выходного вала 3, чрезвычайно велики. Например, при диаметре вала 3 в 40 мм он способен при 4000 об/мин передать мощность до 3 МВт, а если увеличить этот диаметр в 2 раза, что реально для подшипников 7 и частоты вращение 4000 об/мин, то передаваемая мощность может повыситься в 8 раз, т.е. до 24 МВт. КПД таких мощных электромашин очень высок по сравнению с тем, который бы был у электромашин, если бы они были отдельными для каждого маховичного накопителя энергии, к тому же при использовании отдельных электромашин возникают трудности с синхронизацией частот вращения отдельных маховиков и систем управления отдельных электромашин малой мощности. Поэтому батарея 4 накопителей с одной мощной электромашиной 1 гораздо эффективнее, чем несколько отдельных накопителей со своими электромашинами.The operation of the device is as follows. With the constant kinematic connection of the
Если необходима периодическая связь электромашины 1 с батареей 4, то муфта 5 выполняется в виде муфты включения (например, порошковой или электрической многодисковой), и электромашина 1 может оставаться неподвижной при вращении маховиков 6, что снижает затраты энергии.If periodic communication of the
Работа устройств по фиг.1 и фиг.2 идентична, хотя выполнение опор-подшипников 7 маховиков 6 осуществляется иначе, но это уже особенности каждого отдельного накопителя, а не всей батареи 4.The operation of the devices of FIG. 1 and FIG. 2 is identical, although the
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117517/07U RU132639U1 (en) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | BATTERY ELECTRIC POWER STORAGE ENERGY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117517/07U RU132639U1 (en) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | BATTERY ELECTRIC POWER STORAGE ENERGY |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU132639U1 true RU132639U1 (en) | 2013-09-20 |
Family
ID=49183921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012117517/07U RU132639U1 (en) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | BATTERY ELECTRIC POWER STORAGE ENERGY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU132639U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2578951C1 (en) * | 2014-10-21 | 2016-03-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт электрофизики и электроэнергетики Российской Академии Наук | Vehicle flywheel accumulator |
-
2012
- 2012-04-28 RU RU2012117517/07U patent/RU132639U1/en active IP Right Revival
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2578951C1 (en) * | 2014-10-21 | 2016-03-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт электрофизики и электроэнергетики Российской Академии Наук | Vehicle flywheel accumulator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20120146441A1 (en) | Electrical system and method for sustaining an external load | |
CN201571004U (en) | Magnetic suspension flywheel battery device | |
CN104485677A (en) | Flywheel assisted compressed air mixed energy storage system and control method thereof | |
KR101956232B1 (en) | Energy management system and method of energy storage device (ESS) capable of maximum operation efficiency management | |
RU132639U1 (en) | BATTERY ELECTRIC POWER STORAGE ENERGY | |
CN204258324U (en) | The compressed air mixed energy storage system that a kind of flywheel is auxiliary | |
JP2015169163A (en) | Wind power generation device | |
JP2013106493A (en) | Power storage system | |
CN202126488U (en) | Wind driven generator delivery test equipment | |
CN101976926B (en) | High-efficiency short-stroke linear reciprocating oscillation motor | |
CN208767920U (en) | A kind of free wheels electrical power conversion generating equipment | |
CN202707391U (en) | Sliding and twisting gravity generator set | |
CN109185021B (en) | Wave energy and tidal current energy linkage power generation device | |
CN102158045A (en) | Speed change method of gear box and electromagnetic gear box | |
KR20080077536A (en) | Electric generator | |
RU109308U1 (en) | DYNAMIC ADVERTISING AND INFORMATION UNIT WITH ENERGY SUPPLY FROM A WIND GENERATOR AND SUNNY BATTERIES (OPTIONS) | |
TWI818780B (en) | A wind power generation device and method | |
RU2615607C1 (en) | Mechanical energy storage with magnetic gearbox | |
RU2313877C2 (en) | Device for transformation of electric energy | |
JP2014100004A (en) | Flywheel integrated induction motor/generator | |
CN206850507U (en) | A kind of charger for mobile phone device using wind-power electricity generation | |
CN103248181A (en) | Outer rotor-driving, iron core-free, ultra-low-speed disc type generator | |
CN212604761U (en) | Flywheel energy storage power supply vehicle | |
KR20090001159A (en) | Apparatus of accelerating and system of generating electric power using thereof | |
CN212360057U (en) | Inertial power cycle conversion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150212 |
|
QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20160202 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160429 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20161227 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200429 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20210423 |