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    飞轮储能系统的基本工作原理如图1所示，将外界输送过来的电能通过电动机转化为飞轮转动的动能储存起来，当外界需要电能的时候，又通过发电机将飞轮的动能转化为电能，输出到外部负载，而空闲运转的时候要求损耗非常小。事实上，为了减少空闲运转时的损耗，提高飞轮的转速和飞轮储能装置的效率，飞轮储能装置轴承的设计一般都使用非接触式的磁悬浮轴承技术，而且将电机和飞轮都密封在一个真空容器内以减少风阻。
 

 
图1 飞轮储能系统的工作原理

    发电机和电动机通常使用一台电机来实现，通过轴承和飞轮连接在一起，这样，在实际常用的飞轮储能装置中，主要包括以下部件：飞轮、轴、轴承、电机、真空容器和电力电子装置，飞轮储能装置结构示意图如图2所示。
 

 
图2 飞轮电池的组成

    当外设通过电力电子装置给电机供电时，电机就作为电动机使用，它的作用是给飞轮加速，储存能量；当负载需要电能时，飞轮给电机施加转矩，电机又作为发电机使用，通过电力电子装置给外设供电；在整个飞轮储能装置中，飞轮无疑是其中的核心部件，它直接决定了整个装置的储能多少，它储存的能量由下式决定：
 

    式中，E为飞轮储存的能量；J为飞轮的转动惯量，与飞轮的形状和重量有关；ω为飞轮转动的角速度。由上式可知，飞轮储能装置储存的能量多少就由飞轮的形状、重量和它的转速决定，电力电子装置通常是由FET或IGBT组成的双相逆变器和控制电路，它们决定了飞轮储能装置能量输入输出量的大小。
 

来源：数据来源于网络整理
 

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