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公开(公告)号：CN115664102A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211391833.6
申请日：2022-11-08
Applicant: 江苏大学
IPC: H02K7/02 , H02K7/09 , H02K5/04 , H02K1/12 , H02K1/2788
Abstract: 本发明公开一种特征均衡的磁悬浮飞轮储能装置，外壳底端沿径向向内逐层固定外壳扭转永磁体、第一斥力永磁体环、底部铸铁环和第二斥力永磁体环；电机定子固定在外壳内部上端；五自由度磁轴承包括上下径向接收环和飞轮扭转永磁体，飞轮扭转永磁体设在飞轮底部周边，上下径向接收环设在双层隔磁铝环上层两侧，双层隔磁铝环下层套在飞轮圆盘上，飞轮圆盘与飞轮短轴、窄圆柱体从下到上依次设置，飞轮短轴顶部套设轴向接收环，双层隔磁铝环外侧设有永磁体贴片环；上径向接收环和轴向接收环之间安装轴向定子，轴向定子内部固定轴向线圈、外侧间隔设置下沉式扭转定子和“H+X”型磁极。本发明同时保证了集成度、储能性能、系统损耗、安全稳定性及成本。
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公开(公告)号：CN112953102B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202110286861.0
申请日：2021-03-17
Applicant: 江苏大学
IPC: H02K7/02
Abstract: 本发明公开一种用于电动汽车的五自由度悬浮支承的不倒翁式车载飞轮储能装置，飞轮由金属飞轮转子和复合材料圆环过盈配合组成碗状，金属飞轮转子由上段圆环、中段空心半球体和下段圆环组成，复合材料圆环紧密套在上段圆环的外部形成碗状的碗口部位，上段圆环的底端内壁沿径向向内突出圆环状的轴向推力盘，轴向推力盘上方区域是碗口空槽层、下方区域依次是球面空槽层和碗底空槽层，形成飞轮内腔，支撑架套在内定子中，下段圆环正中间的碗足中心轴和下段圆环之间形成碗足圆环腔，碗足圆环腔中容纳有驱动电机；本发明将磁轴承和电机都内置于飞轮中，有效减小装置的轴向长度，提高集成度，飞轮为上轻下重的形状，重心集中在碗底，实现天然自平衡。
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公开(公告)号：CN113281996B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202110362971.0
申请日：2021-04-02
Applicant: 江苏大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种车载磁悬浮飞轮电池系统的控制方法，x、y轴方向的位移预测值，一方面与位移参考值进行比较，得到误差，经PID模块、力电转换器、Clark变换、逆变器，产生三相电流实际值，控制飞轮转子稳定悬浮；另一方面，x、y轴方向的位移预测值与其被采集到的时刻相对应，构成原始信号，经VMD分解后，得到输出IMF信号的模态分量和中心频率，经神经网络模块，输出包含转子裂纹信息的数据。本发明既可以实现低成本的检测正常工况下无传感器技术检测飞轮转子的实时位移，又可以借助该位移去探测飞轮故障工况下飞轮转子的裂纹故障状态，避免了分散控制导致控制效率低、分散等弊端，保证了安全性，同时实现高效、低成本运行。
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公开(公告)号：CN103997176A
公开(公告)日：2014-08-20
申请号：CN201410223255.4
申请日：2014-05-26
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开一种无轴承无刷直流电机及悬浮力控制方法，电机悬浮力绕组由U1-V1-W1和U2-V2-W2两套绕组系组成，U1-V1-W1绕组系由U1、V1、W1三相绕组组成，U2-V2-W2绕组系由U2、V2、W2三相绕组组成，每相绕组都有两个相同的线圈串联连接组成，共12个线圈，12个线圈按线圈U1、U2、W1、W2、V1、V2、U1、U2、W1、W2、V1、V2顺序沿逆时针方向依次缠绕于12个定子齿上；任意时刻有且只有一套绕组系导通；转子每旋转一周，控制悬浮力绕组的逆变器仅需通断12次，减少了逆变器开关器件的开关次数，降低了对逆变器的要求，降低了控制系统的复杂度，提高电机的工作效率。
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公开(公告)号：CN113422467B
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202110521559.9
申请日：2021-05-13
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开一种用于电动汽车的超薄式车载磁悬浮飞轮电池及其工作方法，外壳内自上而下同轴设置电机支架、轴向磁通电机、飞轮、五自由度磁轴承的内定子、线圈和永磁体，飞轮由连续的上、中、下三层组成，上层的飞轮上环形层的正中间是上环形凹槽，轴向磁通电机置放在上环形凹槽内，环形内槽、中层圆环腔和下环形凹槽相通且共同置放五自由度磁轴承的内定子、线圈和永磁体，五自由度磁轴承从内至外分别是轴向磁轴承、斥力磁轴承、扭转磁轴承和径向球面磁轴承；采用不同性质磁轴承复用的模式，实现其优势互补，不仅可提高磁轴承支承的承载力和控制精度，显著提高飞轮的稳定性，又可有效弥补复杂工况导致控制线圈损耗较大的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113281996A
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202110362971.0
申请日：2021-04-02
Applicant: 江苏大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种车载磁悬浮飞轮电池系统的控制方法，x、y轴方向的位移预测值，一方面与位移参考值进行比较，得到误差，经PID模块、力电转换器、Clark变换、逆变器，产生三相电流实际值，控制飞轮转子稳定悬浮；另一方面，x、y轴方向的位移预测值与其被采集到的时刻相对应，构成原始信号，经VMD分解后，得到输出IMF信号的模态分量和中心频率，经神经网络模块，输出包含转子裂纹信息的数据。本发明既可以实现低成本的检测正常工况下无传感器技术检测飞轮转子的实时位移，又可以借助该位移去探测飞轮故障工况下飞轮转子的裂纹故障状态，避免了分散控制导致控制效率低、分散等弊端，保证了安全性，同时实现高效、低成本运行。
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公开(公告)号：CN112953102A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110286861.0
申请日：2021-03-17
Applicant: 江苏大学
IPC: H02K7/02
Abstract: 本发明公开一种用于电动汽车的五自由度悬浮支承的不倒翁式车载飞轮储能装置，飞轮由金属飞轮转子和复合材料圆环过盈配合组成碗状，金属飞轮转子由上段圆环、中段空心半球体和下段圆环组成，复合材料圆环紧密套在上段圆环的外部形成碗状的碗口部位，上段圆环的底端内壁沿径向向内突出圆环状的轴向推力盘，轴向推力盘上方区域是碗口空槽层、下方区域依次是球面空槽层和碗底空槽层，形成飞轮内腔，支撑架套在内定子中，下段圆环正中间的碗足中心轴和下段圆环之间形成碗足圆环腔，碗足圆环腔中容纳有驱动电机；本发明将磁轴承和电机都内置于飞轮中，有效减小装置的轴向长度，提高集成度，飞轮为上轻下重的形状，重心集中在碗底，实现天然自平衡。
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公开(公告)号：CN114189100B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202210005508.5
申请日：2022-01-04
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明提供了一种应对多工作模式的结构自调整式车载磁悬浮飞轮电池及其工作方法，该飞轮电池散热器内部沿周向设有蚁穴式沟道，飞轮下球体内对称嵌有若干个配重磁力吸附装置；飞轮电池工作在充电模式、待机模式和放电模式时，应对回收能量等级或输出能量等级的不同，对电机的运行方式作出灵活的改变，磁轴承系统针对不同扰动等级，通过不同类型的磁轴承的配合，降低损耗。本发明能实现车载磁悬浮飞轮电池在各种工作模式下的低损耗、高安全稳定运行。
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公开(公告)号：CN113765320B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202110936484.0
申请日：2021-08-16
Applicant: 江苏大学
IPC: H02K16/02 , H02K1/2798 , H02K7/02 , H02K29/00
Abstract: 本发明提供了一种用于飞轮储能的低转矩脉动永磁无刷直流电机，属于飞轮储能技术领域。该永磁无刷直流电机的外转子铁心、内转子铁心上交替表嵌有永磁体，且相邻永磁体的充磁方向相反；永磁体两端设有倒角，外转子铁心上的永磁体两端倒角径向朝外设置，内转子铁心上的永磁体两端倒角径向朝内设置；永磁体的极弧系数设置为1.2。本发明可以避免极间漏磁，永磁体所产生的磁通尽可能多的流入定子电枢参与电枢反应，提高了材料的利用率；本发明可以设置较高的极弧系数，更容易产生梯形反电势波形；另外，本发明将永磁体采用表嵌式交替放置在双层转子上，在高速运行情况下，永磁体不易飞出，提高了安全性和稳定性。
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公开(公告)号：CN113765320A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202110936484.0
申请日：2021-08-16
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明提供了一种用于飞轮储能的低转矩脉动永磁无刷直流电机，属于飞轮储能技术领域。该永磁无刷直流电机的外转子铁心、内转子铁心上交替表嵌有永磁体，且相邻永磁体的充磁方向相反；永磁体两端设有倒角，外转子铁心上的永磁体两端倒角径向朝外设置，内转子铁心上的永磁体两端倒角径向朝内设置；永磁体的极弧系数设置为1.2。本发明可以避免极间漏磁，永磁体所产生的磁通尽可能多的流入定子电枢参与电枢反应，提高了材料的利用率；本发明可以设置较高的极弧系数，更容易产生梯形反电势波形；另外，本发明将永磁体采用表嵌式交替放置在双层转子上，在高速运行情况下，永磁体不易飞出，提高了安全性和稳定性。
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