双向电机在储能时作为电动机运行,由外界回收能量驱动,加速飞轮旋转,此时电能转化为动能;在释能时,电机又转变为发电机,飞轮带动电机发电,向驱动电机供电,完成机械能向电能转化,在这个过程中飞轮转速会不断下降。
电力转换器是为了提高飞轮储能系统的灵活性和可控性,并将输出电能通过调频、整流或恒压等变换为满足负荷供电要求的电能。
真空室的主要作用是提供真空环境,降低飞轮旋转时的风阻损耗。
轴承的性能直接影响飞轮储能系统的可靠性、效率和寿命。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。
听起来好像很新奇,但其实这项技术早在上世纪八十年代初就已经出现了,当时瑞士Oerlikon工程公司,成功研制出了一辆完全由飞轮驱动的公共汽车。
你可能会好奇,飞轮电池的功率有多大?
在2007年保时捷也曾研究过飞轮电池,并在2009年将这一技术用在了勒芒911 GT3 RHybrid赛车上,当时副驾驶座椅下面安装了一套飞轮储能系统,它的重量才103磅(约46.7kg)。
在全速下,飞轮的转速可以接近4,0000rpm ,16英寸直径的飞轮可以提供0.2kWh的能量。不要看它容量很小,但功率很大,它可以提供163马力(约120kW)长达6秒的功率输出,而且可以频繁的快速充放电,这为当时的911赢得了不少比赛时间。