申请/专利权人：国家电投集团科学技术研究院有限公司

申请日：2021-11-16

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN114257029B

主分类号：H02K7/02

分类号：H02K7/02;H02K49/10;H02J3/30;H02J15/00;H02J3/24;H02P9/00;H02P9/06;H02P9/10;H02P103/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2022.04.15#实质审查的生效;2022.03.29#公开

摘要：本发明提供了一种具有双馈变速装置的飞轮储能系统，包括电动机、飞轮转子、双馈变速装置和同步发电机。电动机与飞轮转子相邻以驱动飞轮转子旋转。双馈变速装置包括外转子、内转子和变流器，外转子套设内转子，飞轮转子与外转子传动连接以驱动外转子旋转，外转子通过变流器从电网取电或向电网放电以产生恒定转速的旋转磁场，内转子在旋转磁场的作用下恒速旋转。内转子与同步发电机的输入端传动连接，以驱动发电机稳定发电输出恒频电能。

主权项：1.一种具有双馈变速装置的飞轮储能系统，其特征在于，包括：电动机和飞轮转子，所述电动机与所述飞轮转子相邻以驱动所述飞轮转子旋转；双馈变速装置，所述双馈变速装置包括外转子、内转子和变流器，所述外转子套设所述内转子，所述飞轮转子与所述外转子传动连接以驱动所述外转子旋转，所述外转子通过所述变流器从电网取电或向电网放电以产生恒定转速的旋转磁场，所述内转子在所述旋转磁场的作用下恒速旋转；所述变流器能够向所述外转子施加转差频率的电流进行励磁，并且可以调节励磁电流的频率、电压、幅值和相位，所述外转子实际产生的旋转磁场的转速为经过所述变流器通入的电流匹配的旋转磁场转速与其机械转速的叠加，所述内转子在旋转磁场的作用下转动，所述内转子的转速等于所述外转子的磁场转速，从而实现转动惯量的传递，所述外转子能够通过所述变流器与电网进行功率交换；同步发电机，所述内转子与所述同步发电机的输入端传动连接，以驱动所述发电机稳定发电输出恒频电能；所述内转子通过所述同步发电机向电网输电，若要使所述内转子的转速恒定，设定所述内转子的预设转速值，根据所述外转子的转速与所述预设转速值的差值，所述外转子通过所述变流器从电网取电或向电网放电，实现所述外转子产生恒定转速的旋转磁场，从而使所述内转子的转速保持所述预设转速值，所述内转子驱动所述同步发电机向电网输入具有稳定频率的电流；变速比可调装置，所述飞轮转子与所述变速比可调装置的输入端传动连接，所述变速比可调装置的输出端与所述外转子传动连接；第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴，所述第一传动轴穿过所述飞轮转子并与所述飞轮转子传动连接，所述第一传动轴的一端与所述电动机的输出端传动连接，所述第一传动轴的另一端与所述变速比可调装置的输入端传动连接；所述第二传动轴的一端与所述变速比可调装置的输出端传动连接，所述第二传动轴的另一端与所述外转子相连；所述第三传动轴一端与所述内转子相连，所述第三传动轴的另一端与所述同步发电机的输入段相连，所述变速比可调装置的变速比可调，所述变速比可调装置的变速比为输入端转速与输出端转速之比；当所述外转子的机械转速大于预设转速值，所述外转子通过所述变流器向电网放电，以使所述旋转磁场转速恒定在所述预设转速值，所述内转子的转速恒定在预设转速值；当所述外转子的机械转速小于预设转速值，所述外转子通过所述变流器从电网取电，以使所述旋转磁场转速恒定在所述预设转速值，所述内转子的转速恒定在预设转速值。

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