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公开(公告)号：CN119727290A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411798677.4
申请日：2024-12-09
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02K41/03 , H02K1/12 , H02K1/06 , H02J15/00 , H02J3/28 , G06F30/23 , G06F111/06 , G06F119/06
Abstract: 本发明公开了一种用于重力储能系统的新型开关磁阻直线电机及其优化设计方法，该电机动子极采用双峰曲线齿结构，每一个动子极的双峰曲线齿尖均设有动子极靴，双峰曲线齿的中点和两侧的动子极靴顶点处于同一水平线上。该结构增大了最大电感值，高电感变化率使电机在电动状态下提供更大的推力，在发电状态下更有效地转化势能为电能。在对电机结构进行优化时，选取能够兼顾电动和发电两种状态需求的优化目标，电动状态追求驱动重物上升的高输出推力，确定电动平均推力和电动推力密度作为电动优化目标，发电状态追求高效与平稳的发电过程，确定发电功率密度和发电推力脉动作为发电优化目标，以确保电机在双工况下的最佳综合性能。
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公开(公告)号：CN118539796A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410745348.7
申请日：2024-06-11
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02P9/14 , H02P101/15
Abstract: 本发明提供了一种自适应步长转速扰动最大功率跟踪控制方法及装置、系统。本发明风力电机为磁场解耦型双定子开关磁阻发电机，发电机具有内定子发电模式、外定子发电模式及双定子发电模式，根据制定的多模式运行规则，可使发电机在不同风速下运行于合适的发电模式。发电机采用自适应步长转速扰动最大功率追踪控制，该方法以拟合的初始速度作为转速扰动的初始闭环目标速度，另外在扰动步长中还设计了风速因子、模式因子，使控制过程的速度较快、控制结果的精度较高。本发明可根据风速实际情况，灵活地切换不同运行模式进行最大功率点追踪控制，提升了发电系统对风能的利用率，从而提高了风力发电系统发电能力。
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公开(公告)号：CN117674658B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202311645907.9
申请日：2023-12-02
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02P21/05 , H02P25/098 , H02P21/20 , H02P21/14 , H02P21/22
Abstract: 本发明公开了一种用于新型解耦型双定子开关磁阻电机的转矩脉动抑制方法及装置，该方法通过实时在线采集电机的运行数据，结合开关磁阻电机的转矩预测模型得到下一时刻所有的转矩预测值，并将转矩预测值与利用转矩分配函数所得未来时刻内外定子绕组的转矩参考值进行对比，根据对比情况以及转子所处区域采用不同的参考转矩修正策略，最后将修正后的参考转矩与预测转矩代入代价函数选择出当前时刻的最佳开关动作，从而达到转矩脉动的效果。本发明提高了开关磁阻电机的控制精度，在一个更宽的调速范围内降低了转矩脉动。而且在参考转矩补偿修正的过程中，采用的是利用模型预测得到的预测值而不是电机运行的实时值，减少了延时性对电机控制的影响。
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公开(公告)号：CN117639015A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311611162.4
申请日：2023-11-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种废旧矿井用直线电机重力储能装置及其多储能块协同控制方法，重物块由混凝土制作，有效降低了成本；新型直线电机采用双边分段二次直线开关磁阻电机，具备成本低、安全可靠、控制难度低、高效率、制造简单等优势。同时，也同轴地配置了多组储能块装置，充分利用了空间资源；控制策略采用了多储能块协同控制，其应用分布式协同算法，旨在实现多个分控制器之间的协同工作，以灵活调整各个储能块运行状态并共同实现系统的目标。本发明不仅降低了总成本和建设难度，还提高了装置的安全可靠性并且优化了整体储能效率和控制精度，并突破了单一功率等级发电的限制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119727291A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411798680.6
申请日：2024-12-09
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02K41/03 , H02K1/12 , H02K1/06 , H02J15/00 , H02J3/28 , G06F30/23 , G06F111/06 , G06F119/06
Abstract: 本发明公开了一种适用于重力储能系统的开关磁阻直线电机及其设计方法、装置，该电机包括储能块、非磁导框架、定子、动子和两个励磁绕组；动子由动子轭部、动子极和动子极靴组成；动子极采用单峰曲线齿结构，每个动子极表面设为向外突出弧形面，且每个动子极的齿尖设有所述动子极靴。本发明通过多层多目标优化方法，将优化参数筛选为强敏感参数和弱敏感参数后分别进行优化，以高效确定开关磁阻直线电机的最优结构。本发明的直线电机在电动和发电工况下均具备足够大的推力和高效的能力转换效率，并通过错齿实现的低推力脉动可以减少机械振动，具有出力大、功率密度大、运行稳定、维护成本低等优点，在长行程重力储能系统中具有良好的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN118125061B
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202410308428.6
申请日：2024-03-18
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了废旧矿井重力储能系统中多储能块地上地下运输及存储装置、方法，包括框架结构、储能块、地上和地下运输轨道；储能块能够在框架结构中上下移动；储能块在框架结构中结束储能工作到达地上端口，通过地上运输轨道进入地上储能块的存储区域，反之存储在地上存储区域的不同功率等级储能块通过地上运输轨道也可到达地上端口进行发电工作；储能块在框架结构中结束发电工作到达地下指定位置，通过地下运输轨道进入地下储能块的存储区域，反之存储在地下存储区域的不同功率等级储能块通过地下运输轨道也可到达地下端口进行储能工作。本发明不仅具有高度的自动化性、高安全可靠性、结构简洁、并且兼顾地上和地下运输与存储，合理利用空间。
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公开(公告)号：CN118125061A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410308428.6
申请日：2024-03-18
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了废旧矿井重力储能系统中多储能块地上地下运输及存储装置、方法，包括框架结构、储能块、地上和地下运输轨道；储能块能够在框架结构中上下移动；储能块在框架结构中结束储能工作到达地上端口，通过地上运输轨道进入地上储能块的存储区域，反之存储在地上存储区域的不同功率等级储能块通过地上运输轨道也可到达地上端口进行发电工作；储能块在框架结构中结束发电工作到达地下指定位置，通过地下运输轨道进入地下储能块的存储区域，反之存储在地下存储区域的不同功率等级储能块通过地下运输轨道也可到达地下端口进行储能工作。本发明不仅具有高度的自动化性、高安全可靠性、结构简洁、并且兼顾地上和地下运输与存储，合理利用空间。
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公开(公告)号：CN117639015B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202311611162.4
申请日：2023-11-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种废旧矿井用直线电机重力储能装置及其多储能块协同控制方法，重物块由混凝土制作，有效降低了成本；新型直线电机采用双边分段二次直线开关磁阻电机，具备成本低、安全可靠、控制难度低、高效率、制造简单等优势。同时，也同轴地配置了多组储能块装置，充分利用了空间资源；控制策略采用了多储能块协同控制，其应用分布式协同算法，旨在实现多个分控制器之间的协同工作，以灵活调整各个储能块运行状态并共同实现系统的目标。本发明不仅降低了总成本和建设难度，还提高了装置的安全可靠性并且优化了整体储能效率和控制精度，并突破了单一功率等级发电的限制。
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公开(公告)号：CN117674658A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202311645907.9
申请日：2023-12-02
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02P21/05 , H02P25/098 , H02P21/20 , H02P21/14 , H02P21/22
Abstract: 本发明公开了一种用于新型解耦型双定子开关磁阻电机的转矩脉动抑制方法及装置，该方法通过实时在线采集电机的运行数据，结合开关磁阻电机的转矩预测模型得到下一时刻所有的转矩预测值，并将转矩预测值与利用转矩分配函数所得未来时刻内外定子绕组的转矩参考值进行对比，根据对比情况以及转子所处区域采用不同的参考转矩修正策略，最后将修正后的参考转矩与预测转矩代入代价函数选择出当前时刻的最佳开关动作，从而达到转矩脉动的效果。本发明提高了开关磁阻电机的控制精度，在一个更宽的调速范围内降低了转矩脉动。而且在参考转矩补偿修正的过程中，采用的是利用模型预测得到的预测值而不是电机运行的实时值，减少了延时性对电机控制的影响。
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