电力传动系统中机械储能的快速应用



电力传动系统中机械储能的快速应用

海尔布隆大学的研究小组在为电动汽车寻找标准蓄电池存储装置的替代品，受到纯电动汽车仿真与试验以及固定飞轮储能（FES）测试平台的启发，关于车辆中飞轮储能的新科技发明将在PEMD会议上展现。该方法中，飞轮储能的主要任务是在短时间内缓冲回收能量并释放能量来支持车辆加速。该研究小组研制出的飞轮储能方法将被应用于车辆中。在大多数应用中，飞轮储能装置是被固定安装的，但是在该新方法中，存储装置是为电动单轨汽车而开发的。因此，为了在电动汽车中操作这个系统，存储装置的设计和尺寸标注都有特殊要求。

机械蓄电池有以下特点：①与传统的能量存储装置相比，飞轮储能装置有较高的电流密度；②对飞轮储能系统来说，必须避免过度充电引起的超负荷，这种紧急情况会导致飞轮的爆炸，为避免飞轮爆炸，离心力引起的飞轮上压力必须限制在飞轮材料的极限抗拉强度以下；③与化学电池相比，飞轮储能装置几乎不老化；④与电池组相比，飞轮储能装置的成本较高，但是由于很高的充放电循环使用频率，飞轮将得到更多的成本效益。

海尔布隆大学的项目组开发了一种新型飞轮储能装置，将其安装在电动汽车进行第一次试验。研究过程中，重点探讨飞轮的安全性和经济性，在项目一开始就试图借助仿真和结构使风险和错误最少，为了标注机械蓄能器的能量内容，要在一个真实的试验阶段和仿真结果中进行几次测量，利用这些信息，对飞轮进行设计，使能量值在转子转速为10000r/min时达到2Wh左右。进一步的项目阶段将进行全方位的仿真，该仿真针对电动汽车的纵横向动力学，以评估回转力矩的效果。

J. Bachstein et al. 7th IET International Conference on Power Electronics, Machines and Drives (PEMD 2014), Manchester, UKJanuary 2014.

编译：孔悦