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飞轮储能装置的制作方法

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飞轮储能装置的制作方法

发布日期:2021-05-28 作者: 点击:

飞轮是在旋转运动中用于存储旋转动能的一种机械装置。飞轮储能是通过加速转子(飞轮)至极高速度,将能量以旋转动能的形式储存于系统中的储能方式。释放能量时,飞轮转速降低;储存能量时,飞轮转速升高。

飞轮的起源可以追溯到一百多年前的瓦特蒸气机时代,那时的飞轮主要用来保持机器的平稳运转,用途比较单一。直到20世纪90年代,磁悬浮技术的快速发展,提供了高速旋转机械的无接触支撑,配合真空技术,新的高强度复合材料(如碳素纤维复合材料),快速发展的电机技术和电力电子技术,传感技术,控制技术,飞轮电池进入了高速发展期,飞轮转子不发生破坏而转速极大提高,摩擦损耗降到Z低水平。

飞轮储能系统又称飞轮电池或机电电池,它已经成为电池行业一支新生的力量,在很多方面有取代化学电池的趋势。与化学电池相比,飞轮电池的优势主要表现在:

②对温度不敏感,对环境十分友好(绝对绿色产品);

②储能密度高,瞬时功率大,功率密度甚至比汽油的还高,因而在短时间内可以输出更大的能量,这非常有利于电磁炮的发射和电动汽车的快速启动;

飞轮储能

③在整个寿命周期内,不会因过充电或过放电而影响储能密度和使用寿命,而且飞轮也不会受到损害;

④容易测量放电深度和剩余“电量”;

⑤充电时间较短,一般在几分钟就可以将电池充满;

⑥使用寿命主要取决于飞轮电池中电子元器件的寿命,一般可达20年左右;

⑦能量转换效率高,一般可达85%~95%,这意味着有更多可利用的能量、更少的热耗散,而化学电池的能量转换效率Z高仅有75%;

⑧当它与某些装置组合使用时,如用于卫星上与卫星姿态控制装置结合在一起时,它的优势更加明显。总体来说,至2007年飞轮电池的可用能量密度Z低也在40W·h/kg以上,Z高的已经达到944W·h/kg,可见它的优势是十分明显的。当它用于电动汽车上时,使得现代汽车制造业者完全不用考虑汽车废气的排放,从而真正开创无废气排放汽车的历史,达到节能减排的目的。

但是,由于飞轮高速转动,转动摩擦力造成飞轮储能的自放电率高,如停止充电,能量在几到几十个小时内就会自行耗尽。

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