本公開(kāi)涉及能量管理,尤其涉及一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、飛輪發(fā)電機(jī)因其儲(chǔ)能能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快的特點(diǎn),適用于需要短時(shí)高功率輸出和頻繁啟停的應(yīng)用場(chǎng)景,為實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和環(huán)保節(jié)能做出了貢獻(xiàn)。
2、飛輪發(fā)電基于旋轉(zhuǎn)飛輪的慣性原理,它通常包括一個(gè)大型的金屬飛輪和與之連接的發(fā)電機(jī)。飛輪發(fā)電的過(guò)程可以分為兩個(gè)階段:
3、儲(chǔ)能階段:通過(guò)外部的能量輸入(如電動(dòng)機(jī)或其他動(dòng)力源),飛輪被加速到一定的轉(zhuǎn)速,從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為飛輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能。這個(gè)過(guò)程類(lèi)似于給飛輪“充電”,將機(jī)械能儲(chǔ)存在飛輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中。
4、發(fā)電階段:當(dāng)需要產(chǎn)生電能時(shí),飛輪的旋轉(zhuǎn)慣性會(huì)驅(qū)動(dòng)與之連接的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)通過(guò)磁場(chǎng)和導(dǎo)體的相互作用產(chǎn)生電流,從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
5、現(xiàn)有的飛輪發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電率偏低,還需進(jìn)一步做出改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng),以解決現(xiàn)有的飛輪發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電率低的問(wèn)題。
2、本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng),包括:
3、包括飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置,所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置包括:
4、發(fā)電機(jī),
5、飛輪組,設(shè)置在所述發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸上,
6、動(dòng)力機(jī)構(gòu),用于帶動(dòng)所述飛輪組轉(zhuǎn)動(dòng),
7、磁懸浮裝置,設(shè)置在所述發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸上,用于向所述飛輪組提供向上的作用力。
8、在本公開(kāi)的一種示例性實(shí)施例中,所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)為互為冗余的兩組。
9、在本公開(kāi)的一種示例性實(shí)施例中,所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī),所述電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
10、在本公開(kāi)的一種示例性實(shí)施例中,基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng)還包括:
11、本體狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊,用于監(jiān)測(cè)所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的運(yùn)行狀態(tài);
12、生產(chǎn)管理監(jiān)測(cè)模塊,用于監(jiān)測(cè)發(fā)電量、耗電量和發(fā)電功率;
13、安防監(jiān)測(cè)模塊,用于所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的安防監(jiān)測(cè);
14、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊,用于所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的環(huán)境信息監(jiān)測(cè)。
15、在本公開(kāi)的一種示例性實(shí)施例中,基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng)還包括:
16、管理平臺(tái),所述管理平臺(tái)用于接收所述本體狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、所述生產(chǎn)管理監(jiān)測(cè)模塊、所述安防監(jiān)測(cè)模塊和所述環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊上傳的數(shù)據(jù),基于所述數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警管理、數(shù)據(jù)查詢(xún)、報(bào)表統(tǒng)計(jì)及用戶(hù)管理。
17、在本公開(kāi)的一種示例性實(shí)施例中,所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置為多組,多組所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置并聯(lián)設(shè)置,且多組所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置均與所述管理平臺(tái)連接,所述管理平臺(tái)具體用于:
18、基于各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的第一調(diào)節(jié)參數(shù);
19、基于所述第一調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。
20、在本公開(kāi)的一種示例性實(shí)施例中,所述管理平臺(tái)具體還用于:
21、基于各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定基于各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的第二調(diào)節(jié)參數(shù);
22、基于各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定基于各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的第三調(diào)節(jié)參數(shù);
23、基于所述第二調(diào)節(jié)參數(shù)和所述第三調(diào)節(jié)參數(shù)確定各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的第一調(diào)節(jié)參數(shù)。
24、在本公開(kāi)的一種示例性實(shí)施例中,所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置為多組,多組所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置并聯(lián)設(shè)置,且多組所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置均與所述管理平臺(tái)連接,所述管理平臺(tái)具體用于:
25、響應(yīng)于負(fù)載功率小于第一功率閾值,控制第一數(shù)量的飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置開(kāi)啟發(fā)電模式;
26、響應(yīng)于負(fù)載功率位于第一功率閾值和第二功率閾值之間,控制第二數(shù)量的飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置開(kāi)啟發(fā)電模式;所述第二數(shù)量與所述負(fù)載功率之間為正相關(guān)關(guān)系;
27、響應(yīng)于負(fù)載功率大于第二功率閾值,控制所有飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置開(kāi)啟發(fā)電模式。
28、在本公開(kāi)的一種示例性實(shí)施例中,所述管理平臺(tái)具體還用于:
29、響應(yīng)于負(fù)載功率位于第一功率閾值和第二功率閾值之間且第一飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的連續(xù)發(fā)電時(shí)長(zhǎng)大于第一時(shí)間閾值,控制第一飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置關(guān)閉發(fā)電模式,控制第二飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置開(kāi)啟發(fā)電;所述第一飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置為任一已開(kāi)啟發(fā)電模式的飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置,所述第二飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置為未開(kāi)啟發(fā)電模式的飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置。
30、在本公開(kāi)的一種示例性實(shí)施例中,所述管理平臺(tái)具體還用于:
31、響應(yīng)于負(fù)載功率大于第二功率閾值,基于各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的第一調(diào)節(jié)參數(shù);
32、基于所述第一調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置進(jìn)行排序,得到各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的排序結(jié)果;
33、基于各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的排序結(jié)果確定各組飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置的發(fā)電功率。
34、本公開(kāi)實(shí)施例提供的一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng)的有益效果為:
35、本公開(kāi)實(shí)施例中發(fā)電機(jī)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和飛輪組構(gòu)成飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置,通過(guò)多組飛輪的旋轉(zhuǎn)來(lái)提升傳動(dòng)軸的扭矩力,進(jìn)而提升發(fā)電機(jī)的發(fā)電量。同時(shí),在發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸上設(shè)置磁懸浮裝置,磁懸浮裝置為飛輪提供向上的作用力,能夠減輕飛輪的重力,減少摩擦力,進(jìn)而減小飛輪的轉(zhuǎn)速損失,進(jìn)一步提升發(fā)電機(jī)的發(fā)電量。
1.一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng),其特征在于,包括飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置,所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置包括:
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng),其特征在于,所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)(4)為互為冗余的兩組。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng),其特征在于,所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)(4)包括電動(dòng)機(jī),所述電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)(1)的傳動(dòng)軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng),其特征在于,還包括:
5.如權(quán)利要求4所述的一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng),其特征在于,還包括:
6.如權(quán)利要求5所述的一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng),其特征在于,所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置為多組,多組所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置并聯(lián)設(shè)置,且多組所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置均與所述管理平臺(tái)連接,所述管理平臺(tái)具體用于:
7.如權(quán)利要求6所述的一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng),其特征在于,所述管理平臺(tái)具體還用于:
8.如權(quán)利要求5所述的一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng),其特征在于,所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置為多組,多組所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置并聯(lián)設(shè)置,且多組所述飛輪儲(chǔ)能發(fā)電裝置均與所述管理平臺(tái)連接,所述管理平臺(tái)具體用于:
9.如權(quán)利要求8所述的一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng),其特征在于,所述管理平臺(tái)具體還用于:
10.如權(quán)利要求8所述的一種基于磁懸浮的離心飛輪儲(chǔ)能發(fā)電一體系統(tǒng),其特征在于,所述管理平臺(tái)具體還用于: