飞轮储能系统的制作方法

本发明涉及，尤其是涉及一种飞轮储能系统。

背景技术：

相关技术中，在飞轮储能系统中，检测多采用一点检测及与pcb板配合的检测方式，若多点检测时则需要进行单独安装，且检测精度不能满足飞轮储能系统的控制运行精度；检测元件增加后，会导致故障点增加，出现问题排查困难，安装工时增加，且控制精度不能保证。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种飞轮储能系统，通过径向传感器的周向方向上设置多个第二磁性件，使得径向传感器可以对转子形成多点检测，提高转子运行时对径向振动的控制精度，从而可以解决控制精度不能保证的问题。

根据本发明实施例的飞轮储能系统，包括：外壳、转子和径向传感器，所述转子可转动地设置于所述外壳，所述转子包括第一磁性件，所述第一磁性件包括：多个第一磁性叠片，多个所述第一磁性叠片层叠设置且叠加在所述转子的轴向方向上，所述径向传感器固定在外壳内且套设在所述转子的外侧，所述径向传感器上设置有多个第二磁性件，多个所述第二磁性件在所述径向传感器的周向间隔分布且与所述第一磁性件径向相对设置，每个所述第二磁性件包括：线圈和多个第二磁性叠片，多个所述第二磁性叠片层叠设置且叠加在所述径向传感器的轴向方向上，所述线圈绕设在多个所述第二磁性叠片上，所述第一磁性叠片与所述第二磁性叠片径向相对设置，以通过磁场变化检测所述转子径向方向的振幅。

根据本发明实施例的飞轮储能系统，通过径向传感器的周向方向上设置多个第二磁性件，使得径向传感器可以对转子形成多点检测，提高转子运行时对径向振动的控制精度，从而可以提升飞轮储能系统的运行平稳性。

根据本发明的一些实施例，所述第二磁性件有四个，四个所述第二磁性件在所述径向传感器的周向上均匀分布。

根据本发明的一些实施例，所述第一磁性件在所述转子的轴向方向上的尺寸为h，多个所述第二磁性叠片在所述径向传感器的轴向方向上的尺寸为h，所述h和所述h满足关系式：3h≤h≤5h。

根据本发明的一些实施例，所述第二磁性叠片朝向所述转子的一部分凸出于所述径向传感器的内表面。

根据本发明的一些实施例，每个所述第二磁性叠片均形成有绕线槽，所述线圈绕设于所述绕线槽内，每个所述第二磁性叠片在所述绕线槽的相对两侧形成有两个磁性感应部，两个所述磁性感应部朝向所述第一磁性叠片且凸出所述径向传感器的内表面。

根据本发明的一些实施例，多个所述第二磁性件的所述第二磁性叠片上的所述磁性感应部位于同一圆周面内。

根据本发明的一些实施例，所述第一磁性叠片的厚度为d，所述d满足关系式：0.1mm≤d≤0.15mm；所述第二磁性叠片的厚度为d，所述d满足关系式：0.06mm≤d≤0.1mm。

根据本发明的一些实施例，所述径向传感器还包括：圆盘和底座，所述圆盘设置有第一容纳槽，所述底座设置有第二容纳槽，所述第一容纳槽和所述第二容纳槽沿轴向相对设置，所述第二磁性件设置于所述第一容纳槽和所述第二容纳槽内。

根据本发明的一些实施例，所述第一磁性叠片和所述第二磁性叠片均为硅钢片。

根据本发明的一些实施例，所述飞轮储能系统还包括：第一固定件和第二固定件，所述第一固定件和所述第二固定件设置于所述转子的端部且与所述转子共同旋转，所述第一固定件设置有台阶部，所述第一磁性件套设在所述第一固定件上且所述第一磁性件的一侧与所述台阶部抵接，所述第二固定件抵接在所述第一磁性件远离所述台阶部的一侧。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一种实施例的飞轮储能系统的局部结构示意图；

图2是本发明一种实施例的飞轮储能系统的局部剖面图；

图3是本发明一种实施例的径向传感器的结构示意图；

图4是本发明一种实施例的第二磁性件的结构示意图；

图5是本发明另一种实施例的飞轮储能系统的结构示意图；

图6是本发明另一种实施例的飞轮储能系统的剖视图。

附图标记：

飞轮储能系统s；

径向传感器10；第二磁性件11；线圈111；第二磁性叠片112；绕线槽113；磁性感应部114；第一安装孔115；底座12；第二安装孔121；圆盘13；避让槽131；通孔14；

转子20；第一磁性件21；第一磁性叠片211；第一固定件22；台阶部221；第二固定件23。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的飞轮储能系统s。

如图1、图5和图6所示，飞轮储能系统s包括：外壳（图未示出）、转子20和径向传感器10，转子20可以转动地设置于外壳内，其中，径向传感器10可以为两个，而且两个径向传感器10分别设置于转子20的两个端部。

如图2所示，转子20包括第一磁性件21，第一磁性件21包括：多个第一磁性叠片211，多个第一磁性叠片211层叠设置且叠加在转子20的轴向方向上，径向传感器10固定在外壳内且套设在转子20的外侧。

如图3和图4所示，径向传感器10上设置有多个第二磁性件11，多个第二磁性件11在径向传感器10的周向间隔分布且与第一磁性件21径向相对设置，每个第二磁性件11包括：线圈111和多个第二磁性叠片112，多个第二磁性叠片112层叠设置且叠加在径向传感器10的轴向方向上，线圈111绕设在多个第二磁性叠片112上，第一磁性叠片211与第二磁性叠片112径向相对设置，以通过磁场变化检测转子20径向方向的振幅。

如图3所示，径向传感器10采用圆盘形结构，满足了飞轮储能系统s特殊结构。并且，径向传感器10包括第二磁性件11，将径向传感器10分别固定在壳体内且与转子20两端相对应，在转子20旋转时对其进行检测并将检测数据传输到控制系统中。

并且，第二磁性件11由多个第二磁性叠片112和线圈111组成，当转子20在旋转时，转子20处的第一磁性叠片211通过与径向传感器10的第二磁性叠片112的磁场感应变化来检测转子20径向方向的振幅，从而可以达到精准控制的目的。

进一步地，在径向传感器10的周向方向上设置多个第二磁性件11，使得径向传感器10可以对转子20形成多点检测，提高转子20运行时对径向振动的控制精度，从而可以提升飞轮储能系统s的运行平稳性。并且，径向传感器10整体结构方式安装方便，不设置pcb板，减少了由于电子元件故障产生的问题。

具体地，如图3所示，第二磁性件11有四个，四个第二磁性件11在径向传感器10的周向上均匀分布。如此，在径向传感器10的周向上均匀分布四个第二磁性件11，使得径向传感器10可以对转子20形成四点检测，提高转子20运行时对径向振动的控制精度，从而可以提升飞轮储能系统s的运行平稳性。

结合图2和图4所示，第一磁性件21在转子20的轴向方向上的尺寸为h，多个第二磁性叠片112在径向传感器10的轴向方向上的尺寸为h，h和h满足关系式：3h≤h≤5h。通过将第一磁性件21的的轴向厚度设置为多个第二磁性叠片112的厚度的3-5倍，可以保证转子20在转动过程中由于振动产生的偏差不会造成第一磁性件21偏离第二磁性件11，使转子20始终在径向传感器10的检测范围内，从而可以保证径向传感器10的检测精度，如此可以始终监测转子20旋转时的参数。

其中，第二磁性件11的两个轴向端面到对应侧的第一磁性件21的两个轴向端面之间的垂直距离相同，这样可以使得第二磁性件11位置设置合理，在第一磁性件21转动时，第二磁性件11能够有效检测第一磁性件21径向方向的振幅。

如图4所示，每个第二磁性叠片112均形成有绕线槽113，线圈111绕设于绕线槽113内，通过将线圈111绕设在绕线槽113内，可以将线圈111固定在第二磁性叠片112上，并且可以节省第二磁性件11的空间。

如图4所示，每个第二磁性叠片112在绕线槽113的相对两侧形成有两个磁性感应部114，两个磁性感应部114朝向第一磁性叠片211，并且两个磁性感应部114凸出径向传感器10的内表面。如此设置，使得径向传感器10上的四点检测中的每一点都有两个磁性感应部114对应转子20处的第一磁性叠片211，从而可以在转子20运行时，进一步地提升转子20径向振动的控制精度。

此外，第二磁性叠片112朝向转子20的一部分凸出于径向传感器10的内表面。也就是说，第二磁性叠片112朝向转子20的内表面向内超出径向传感器10的内表面。如此设置，可以保证第二磁性叠片112与第一磁性叠片211之间近距离接触时，测量精度高的同时，径向传感器10穿设在转子20上的一部分不会与转子20之间的距离过小，从而可以避免转子20在径向振动时与径向传感器10碰撞。

进一步地，如图3所示，多个第二磁性件11的第二磁性叠片112上的磁性感应部114位于同一圆周面内。通过使多个磁性感应部114位于同一圆周面内，使得径向传感器10设置在转子20上，并相对转子20进行转动时，每一个磁性感应部114与第一磁性件21之间的距离相等，从而使径向传感器10对径向振动的控制精度恒定。

第一磁性叠片211的厚度为d，d满足关系式：0.1mm≤d≤0.15mm；第二磁性叠片112的厚度为d，d满足关系式：0.06mm≤d≤0.1mm。当第一磁性叠片211的厚度d在0.1mm-0.15mm时，可以在对第一磁性叠片211进行堆叠时保证第一磁性叠片211的强度，并且第一磁性叠片211会随着转子20一同进行旋转，所以需要将第一磁性叠片211的厚度设置大一点，避免第一磁性叠片211在旋转时发生断裂。并且，当第二磁性叠片112的厚度d在0.06mm-0.1mm之间时，可以降低叠装成品损耗，并且因为第二磁性叠片112的厚度比第一磁性叠片211薄，从而可以提高检测的精度。

如图3所示，径向传感器10还包括：圆盘13和底座12，圆盘13设置有第一容纳槽，底座12设置有第二容纳槽，第一容纳槽和第二容纳槽沿轴向相对设置，第二磁性件11设置于第一容纳槽和第二容纳槽内。如此，在圆盘13上设置第一容纳槽，在底座12上设置第二容纳槽，可以在组装时将第二磁性件11设置于第一容纳槽和第二容纳槽内，如此可以将第二磁性件11固定在圆盘13和底座12之间。并且，圆盘13是浇注料进行浇注形成的，将一部分线圈111固定在第二容纳槽处，再用浇注料进行浇注，从而使得底座12与圆盘13形成为一体。

进一步地，一部分线圈111设置于第二容纳槽内，另一部分线圈111和第二磁性叠片112设置于第一容纳槽内，也就是说，第二磁性件11的一部分线圈111设置于第二容纳槽内时，第二磁性叠片112贴设在底座12轴向的一侧上，这样可以方便圆盘13的浇注。

并且，如图4所示，在第二磁性叠片112上设置有第一安装孔115，在底座12或圆盘13上设置有第一安装柱（图未示出），第一安装柱穿过第一安装孔115将第二磁性叠片112固定在底座12和圆盘13之间。此外，如图3所示，在底座12上设置有第二安装孔121，在外壳上设置有第二安装柱（图未示出），第二安装柱穿过第二安装孔121将径向传感器10固定在外壳上。

此外，如图3所示，在圆盘13上设置有避让第二安装孔121的避让槽131，从而可以使底座12与外壳顺利安装。而且，第二安装孔121在径向传感器10上的投影与第二磁性件11在径向传感器10上的投影间隔设置，如此可以避免第二安装孔121影响第二磁性件11的安装。

可选地，第一磁性叠片211和第二磁性叠片112均为硅钢片。使用硅钢片做第一磁性叠片211和第二磁性叠片112，是因为硅钢片本身是一种导磁能力很强的磁性物质，在通电的线圈111中，它可以产生较大的磁感应强度,从而可以使飞轮储能系统s的体积缩小。并且硅钢片的磁滞回线狭小，使用硅钢片做第一磁性叠片211和第二磁性叠片112时可减少发热程度。

如图1和图2所示，飞轮储能系统s还包括：第一固定件22和第二固定件23，第一固定件22和第二固定件23设置于转子20的端部且与转子20共同旋转，第一固定件22设置有台阶部221，第一磁性件21套设在第一固定件22上且第一磁性件21的一侧与台阶部221抵接，第二固定件23抵接在第一磁性件21远离台阶部221的一侧。如此可以将第一磁性件21固定在转子20上，并且不会影响转子20原有的结构，在组装或拆卸飞轮储能系统s时方便快捷，提升生产效率。

并且，在第二固定件23远离第一磁性件21的一侧设置有轴套，通过轴套可以将第二固定件23固定在转子20上。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。