文档介绍：飞轮储能与飞轮电池光科130113272016徐富博飞轮储能1引言    33飞轮储能系统的应用          74结束语  7飞轮电池1引言  82概念  82飞轮电池与其它电池的比较  93飞轮电池的应用场合及现状  10(2)储能飞轮支承系统  11飞轮储能1引言飞轮储能思想早在一百年前就有人提出,但是由于当时技术条件的制约,在很长时间内都没有突破。直到20世纪60~70年代,才由美国宇航局(NASA)Glenn研究中心开始把飞轮作为蓄能电池应用在卫星上。到了90年代后,由于在以下3个方面取得了突破,给飞轮储能技术带来了更大的发展空间。(1)高强度碳素纤维复合材料()的出现,大大增加了单位质量中的动能储量。(2)磁悬浮技术和高温超导技术的研究进展迅速,利用磁悬浮和真空技术,使飞轮转子的摩擦损耗和风损耗都降到了最低限度。(3)电力电子技术的新进展,如电动/发电机及电力转换技术的突破,为飞轮储存的动能与电能之间的交换提供了先进的手段。储能飞轮是种高科技机电一体化产品,它在航空航天(卫星储能电池,综合动力和姿态控制)、军事(大功率电磁炮)、电力(电力调峰)、通信(UPS)、汽车工业(电动汽车)等领域有广阔的应用前景。,突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。通过电动/发电互逆式双向电机,电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换与储存,并通过调频、整流、恒压与不同类型的负载接口。在储能时,电能通过电力转换器变换后驱动电机运行,电机带动飞轮加速转动,飞轮以动能的形式把能量储存起来,完成电能到机械能转换的储存能量过程,能量储存在高速旋转的飞轮体中;之后,电机维持一个恒定的转速,直到接收到一个能量释放的控制信号;释能时,高速旋转的飞轮拖动电机发电,经电力转换器输出适用于负载的电流与电压,完成机械能到电能转换的释放能量过程。整个飞轮储能系统实现了电能的输入、储存和输出过程。、轴承、电动/发电机、电力转换器和真空室5个主要组件构成。在实际应用中,飞轮储能系统的结构有很多种。图1是一种飞轮与电机合为一个整体的飞轮储能系统。飞轮贮能系统是由高速飞轮转子磁轴承系统、电动/发电机、电力变换系统和真空罩等部分组成。图1为飞轮储能系统模块示意图。飞轮本体是飞轮储能系统中的核心部件,作用是力求提高转子的极限角速度,减轻转子重量,最大限度地增加飞轮储能系统的储能量,目前多采用碳素纤维材料制作。轴承系统的性能直接影响飞轮储能系统的可靠性、效率和寿命。目前应用的飞轮储能系统多采用磁悬浮系统,减少电机转子旋转时的摩擦,降低机械损耗,提高储能效率。飞轮储能系统的机械能与电能之间的转换是以电动/发电机及其控制为核心实现的,电动/发电机集成一个部件,在储能时,作为电动机运行,由外界电能驱动电动机,带动飞轮转子加速旋转至设定的某一转速;在释能时,电机又作为发电机运行,向外输出电能,此时飞轮转速不断下降。显然,低损耗、高效率的电动/发电机是能量高效传递的关键。电力转换装置是为了提高飞轮储能系