電力傳動(dòng)系統(tǒng)中機(jī)械儲(chǔ)能的快速應(yīng)用

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電力傳動(dòng)系統(tǒng)中機(jī)械儲(chǔ)能的快速應(yīng)用

海爾布隆大學(xué)的研究小組在為電動(dòng)汽車尋找標(biāo)準(zhǔn)蓄電池存儲(chǔ)裝置的替代品，受到純電動(dòng)汽車仿真與試驗(yàn)以及固定飛輪儲(chǔ)能（FES）測(cè)試平臺(tái)的啟發(fā)，關(guān)于車輛中飛輪儲(chǔ)能的新科技發(fā)明將在PEMD會(huì)議上展現(xiàn)。該方法中，飛輪儲(chǔ)能的主要任務(wù)是在短時(shí)間內(nèi)緩沖回收能量并釋放能量來(lái)支持車輛加速。該研究小組研制出的飛輪儲(chǔ)能方法將被應(yīng)用于車輛中。在大多數(shù)應(yīng)用中，飛輪儲(chǔ)能裝置是被固定安裝的，但是在該新方法中，存儲(chǔ)裝置是為電動(dòng)單軌汽車而開發(fā)的。因此，為了在電動(dòng)汽車中操作這個(gè)系統(tǒng)，存儲(chǔ)裝置的設(shè)計(jì)和尺寸標(biāo)注都有特殊要求。

機(jī)械蓄電池有以下特點(diǎn)：①與傳統(tǒng)的能量存儲(chǔ)裝置相比，飛輪儲(chǔ)能裝置有較高的電流密度；②對(duì)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，必須避免過(guò)度充電引起的超負(fù)荷，這種緊急情況會(huì)導(dǎo)致飛輪的爆炸，為避免飛輪爆炸，離心力引起的飛輪上壓力必須限制在飛輪材料的極限抗拉強(qiáng)度以下；③與化學(xué)電池相比，飛輪儲(chǔ)能裝置幾乎不老化；④與電池組相比，飛輪儲(chǔ)能裝置的成本較高，但是由于很高的充放電循環(huán)使用頻率，飛輪將得到更多的成本效益。

海爾布隆大學(xué)的項(xiàng)目組開發(fā)了一種新型飛輪儲(chǔ)能裝置，將其安裝在電動(dòng)汽車進(jìn)行第一次試驗(yàn)。研究過(guò)程中，重點(diǎn)探討飛輪的安全性和經(jīng)濟(jì)性，在項(xiàng)目一開始就試圖借助仿真和結(jié)構(gòu)使風(fēng)險(xiǎn)和錯(cuò)誤最少，為了標(biāo)注機(jī)械蓄能器的能量?jī)?nèi)容，要在一個(gè)真實(shí)的試驗(yàn)階段和仿真結(jié)果中進(jìn)行幾次測(cè)量，利用這些信息，對(duì)飛輪進(jìn)行設(shè)計(jì)，使能量值在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為10000r/min時(shí)達(dá)到2Wh左右。進(jìn)一步的項(xiàng)目階段將進(jìn)行全方位的仿真，該仿真針對(duì)電動(dòng)汽車的縱橫向動(dòng)力學(xué)，以評(píng)估回轉(zhuǎn)力矩的效果。

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

編譯：孔悅