Sistemul bateriei de stocare a energiei volantului este format din trei părți principale: un volant, un generator de motor electric și un dispozitiv de conversie electronică a puterii.

Dispozitivul de conversie electronică a puterii introduce energie electrică din exterior pentru a conduce motorul să se rotească. Motorul antrenează volantul să se rotească, iar volantul stochează energia cinetică (energie mecanică). Când sarcinile externe necesită energie, volantul antrenează generatorul să se rotească, transformând energia cinetică în

Energia electrică este apoi transformată în diferite frecvențe și niveluri de tensiune ale energiei electrice cerute de sarcină prin intermediul dispozitivelor de conversie electronică a puterii pentru a satisface diferite nevoi. Datorită faptului că intrarea și ieșirea sunt independente una de cealaltă, designul utilizează adesea un singur motor pentru a implementa motorul și generatorul, iar convertorul de intrare și ieșire este, de asemenea, fuzionat într-unul singur, ceea ce poate reduce foarte mult dimensiunea și greutatea sistemului. În același timp, datorită faptului că în munca practică, viteza volantului poate ajunge la 40000 ~ 50000 r/min, iar volantele din metal nu pot rezista la viteze atât de mari, volanta este în general realizată din fibră de carbon, care este atât ușoară, cât și puternică, reducând și mai mult greutatea întregului sistem. În același timp, pentru a reduce pierderea de energie (în principal pierderea prin frecare) în timpul procesului de încărcare și descărcare, atât motorul, cât și volantul folosesc rulmenți magnetici pentru a le suspenda și pentru a reduce frecarea mecanică; Puneți simultan volantul și motorul într-un recipient cu vid pentru a reduce frecarea aerului. Eficiența netă (input output) a bateriei volantului este de aproximativ 95%.

În utilizare reală, dispozitivul volant include în principal următoarele componente: volant, arbore, rulmenți, motor, recipient de vid și convertor electronic de putere. Volanul este componenta de bază a întregului dispozitiv de baterie, care determină direct cantitatea de energie stocată în întregul dispozitiv. Energia stocată este determinată de formula E=j ω^ 2 Decizii. În formulă, j este inerția de rotație a volantului, care este legată de forma și greutatea volantului; ω Este viteza unghiulară de rotație a volantului.

Comparație între bateria volantului și alte baterii

Cea mai utilizată baterie de stocare a energiei este, fără îndoială, o baterie chimică, care transformă energia electrică în energie chimică pentru stocare și apoi o transformă în energie electrică. Este ieftin și matur din punct de vedere tehnologic, dar are o poluare gravă, eficiență scăzută, timp lung de încărcare, timp scurt de consum de energie și este dificil de controlat energia electrică în timpul utilizării.

O altă baterie de stocare a energiei este o baterie supraconductoare, care transformă energia electrică în energie magnetică și o stochează în câmpul magnetic al bobinei supraconductoare. Din cauza lipsei de rezistență în starea supraconductoare a bobinei, pierderea de energie este foarte mică, eficiența este, de asemenea, mare, iar poluarea mediului este, de asemenea, mică. Cu toate acestea, datorită faptului că starea supraconductivă poate fi atinsă numai atunci când bobina este la o temperatură extrem de scăzută, temperatura scăzută necesară pentru a menține starea supraconductoare a bobinei necesită multă energie, iar dispozitivul de întreținere este prea mare pentru a fi ușor miniaturizat, astfel încât perspectivele pentru piața casnică nu sunt puternice.

Bateriile volante, pe de altă parte, țin cont de avantajele ambelor. Deși prețurile lor sunt relativ mari în ultimii ani, odată cu avansarea tehnologiei, vor avea o perspectivă foarte largă. Mai jos este o comparație specifică a avantajelor și dezavantajelor celor trei prin Tabelul -1.