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1,飞轮储能技术基础,戴兴建 清华大学技术物理研究所 2009.7,2,3,4,飞轮储能原理和技术介绍 国内研究概况 试验研究方法,5,飞轮的动能和动量矩,E=0.5JW2 Lo=JW E=0.5mv2 L=mv Mg=JWw J=?,6,转动惯量,绕端点旋转的细杆 1/3Ml2 薄圆环 MR2 薄圆盘 0.5Mr2 厚圆环 0.5M(r12+r22),7,能量/功率密度,Wh/kg;Wh/L 1Wh=?J 1度=?J W/kg: W/L,8,充放电,电动 MmWt=E2-E1+dEm 发电 E2-E1-dEg=MgWt 效率=(E2-E1-dEg)/(E2-E1+dEm),9,飞轮储能系统结构,飞轮 轴承 电机 变频逆变控制器 辅助系统,10,飞轮,11,轴承,12,电机,13,变频逆变,14,应用,电动车,15,应用,轨道交通,16,应用,可再生能源,17,应用,电磁发射,18,应用,航天电源 Ni-H2 Ni-Cd Lion Flywheel?,19,NASA Flywheel,1961 1973-1983 1994-2004,20,UPS,21,国内飞轮储能技术研究,华北电力大学(电能质量) 北京航空航天大学(IPACS) 美国研究了40年 北航10年-国家发明一等奖 武汉理工大学(电动车) 海军工程大学(电磁弹射) 东南大学 浙江大学 落后10-20年,22,飞轮储能技术试验方法与装置,强度试验 静压 旋转 振动试验 动力学 机电耦合 充放电试验 系统功能 功率 效率,23,旋转飞轮变形测量,高速驱动 涡轮 电主轴 位移传感器 电涡流 电感 光学测量 频闪法 光电法,24,光学方法,25,旋转飞轮振动测量分析,26,振动测量传感器,27,信号采集与分析,28,动态信号分析,幅频特性 相频特性 同频振动 倍频振动 高频振动
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