大容量磁悬浮储能飞轮关键技术研究
飞轮储能关键技术及其发展现状
飞轮储能关键技术及其发展现状一、本文概述飞轮储能技术，作为一种高效、环保的储能方式，近年来在全球范围内引起了广泛关注。
本文旨在全面解析飞轮储能的关键技术及其发展现状。
我们将深入探讨飞轮储能的基本原理、关键技术要素、应用领域以及当前的发展状况，同时展望其未来的发展趋势。
通过对飞轮储能技术的系统研究，我们期望能够为相关领域的研究者、从业者以及投资者提供有价值的参考信息，推动飞轮储能技术的进一步发展与应用。
文章将首先概述飞轮储能技术的基本概念和工作原理，为读者建立基础理解。
随后，将重点分析飞轮储能技术的关键技术，包括飞轮设计、材料选择、能量转换与存储等方面，揭示这些技术在推动飞轮储能技术发展中的核心作用。
紧接着，文章将讨论飞轮储能技术在不同领域的应用现状，如电力储能、轨道交通、航空航天等，展示其广泛的应用前景。
我们将对飞轮储能技术的发展趋势进行展望，分析当前面临的挑战与机遇，并提出相应的建议与策略。
通过本文的阐述，我们期望能够加深读者对飞轮储能技术的认识，为推动该技术的创新与发展贡献力量。
二、飞轮储能关键技术飞轮储能技术是一种利用高速旋转的飞轮将能量以动能的形式存储起来的储能技术。
其关键技术主要包括飞轮设计、轴承技术、真空技术、磁悬浮技术、能量转换与控制技术等。
飞轮设计是飞轮储能技术的核心，它直接决定了储能密度和储能效率。
飞轮设计需要解决的关键问题包括飞轮材料的选择、飞轮形状的优化、飞轮强度的保证以及飞轮转动的稳定性等。
目前，常用的飞轮材料包括高强度钢、碳纤维复合材料等，而飞轮形状则多为圆柱形或盘形。
轴承技术是飞轮储能技术中的重要环节，它决定了飞轮转动的平稳性和效率。
飞轮轴承需要承受高速旋转带来的巨大离心力，同时还需要保证飞轮的转动精度和稳定性。
目前，常用的轴承技术包括滚动轴承和磁悬浮轴承，其中磁悬浮轴承具有无接触、无磨损、低噪音等优点，因此在飞轮储能技术中得到了广泛应用。
为了减小空气阻力，提高飞轮储能效率，飞轮储能系统需要在高真空环境下运行。
大功率磁悬浮飞轮储能电池agc辅助调频
大功率磁悬浮飞轮储能电池agc辅助调频大功率磁悬浮飞轮储能电池（High Power Magnetic Levitation Flywheel Energy Storage Battery）是一种新型的储能设备，具有高能量密度、快速响应和长寿命等特点。
它可以通过磁悬浮技术将飞轮悬浮在空中，使其旋转时不与任何物体接触，从而减少能量损失。
而AGC（Automatic Generation Control）辅助调频系统则可以根据电网负荷的变化，自动调节机组的发电输出，以维持电网的稳定运行。
大功率磁悬浮飞轮储能电池在电力系统中起到了重要的作用。
当电网负荷突然增加时，传统的发电机可能无法及时响应，导致电压下降甚至发生停电。
而AGC辅助调频系统可以通过监测电网负荷的变化，及时调整发电机的输出功率，使其与电网负荷保持平衡。
而大功率磁悬浮飞轮储能电池则可以在电网负荷突然增加时释放储存的能量，以支持电网的运行。
大功率磁悬浮飞轮储能电池的工作原理是通过利用磁悬浮技术将飞轮悬浮在空中，使其旋转时不与任何物体接触。
飞轮的旋转过程中会产生巨大的动能，这些动能可以通过电机转换为电能，并储存在电池中。
当电网负荷突然增加时，AGC辅助调频系统会检测到负荷变化，并发送信号给大功率磁悬浮飞轮储能电池，使其释放储存的能量，以支持电网的运行。
大功率磁悬浮飞轮储能电池和AGC辅助调频系统的结合，可以有效提高电力系统的稳定性和可靠性。
当电网负荷突然增加时，AGC辅助调频系统可以迅速调节发电机的输出功率，以满足负荷需求。
而大功率磁悬浮飞轮储能电池则可以通过释放储存的能量，为电网提供额外的支持。
这种协同工作的方式可以有效减少传统电力系统中的负荷波动，提高电力系统的稳定性和可靠性。
大功率磁悬浮飞轮储能电池和AGC辅助调频系统的结合，为电力系统的稳定运行提供了一种新的解决方案。
它们的协同工作可以提高电力系统的稳定性和可靠性，使电网能够更好地应对负荷波动。
飞轮储能技术
飞轮储能技术研究汽车08-2班张吉泉0707130226摘要：介绍了飞轮储能技术的基本原理和应用.飞轮储能技术作为一种新型能源储备方式，具有大储能、高功率、无污染、适用广、维护简单、可实现连续工作等优点越来越为世界各国所重视，成为研究热点。
关键词:飞轮储能;电力;复合材料;飞轮电池引言：近年来.世界各地屡屡发生大面积停电等重人电力事故.美国、加拿人、英国、瑞典、意人利等都遭遇了地铁瘫痪、民航、铁路运输中断等事故.经济损失达上千亿美元.大面积停电和严重缺电能够迅速波及整个网络.其损失和造成的影响都是难以估量的.采取一些有效的措施把用电低谷时多余的电能储存起来.在用电高峰时释放出来缓解用电压力是各国都在积极考虑的问题.现在己采取的储能技术有机械储能（飞轮、抽水、弹簧、压缩空气等)、热能蓄能(显热、潜热、蒸发、融解、升华等)、电磁蓄能(电容器、超导等)和化学蓄能(蓄电池、合成燃料、浓度差发电、物理化学能量等).其中发展最快、规模最大的是抽水蓄能.其次是压缩空气蓄能.排在第二位的就是飞轮蓄能.飞轮蓄能装置可配置在城市和用电中心附近的变电所.用来调峰调频.它的规模己达几十和几百MW级.特别是由于高温超导磁力轴承的开发和应用.将加速飞轮储能技术的发展.与其他形式的储能方式相比较.飞轮储能具有大容量、高效率、无限循环寿命、零排放、无污染和装置对环境无要求等优点.1飞轮储能原理飞轮储能系统主要包括3个部分:(1)转子系统;(2)支撑转子的轴承系统;(3)转换能量和功率的电动/发电机系统.另外还有一些支持系统，如真空、深冷、外壳和控制系统.基木结构如图1所示.1 .1飞轮转子飞轮转子是飞轮储能系统的一个重要的组成部分.储存在飞轮内的动能E用下式表示为式中J和w分别表示飞轮的转动惯量和转动角速度.考虑到制造飞轮所用材料强度的限制.其转动角速度有一个上限.超过此上限.飞轮将会因离心力而发生破坏.因此.储能计算公式则可表示为式中e为飞轮单位重量的储能能。
磁悬浮飞轮储能技术
磁悬浮飞轮储能技术
随着科技的不断进步，储能技术也在不断的发展，其中磁悬浮飞轮储能技术备受瞩目。
磁悬浮飞轮储能技术是指利用磁悬浮技术，将飞轮悬浮在真空中，并通过高速旋转来储存能量。
磁悬浮飞轮储能技术的优势在于其高效、可靠和环保。
首先，磁悬浮技术可以有效减少能量损失，提高能量转换效率。
其次，磁悬浮飞轮储能系统可以长时间稳定地运行，不受外部环境影响，保证了系统的可靠性。
最后，磁悬浮飞轮储能系统没有排放有害物质，对环境无污染，符合可持续发展的要求。
磁悬浮飞轮储能技术有着广泛的应用前景。
首先，在可再生能源领域，磁悬浮飞轮储能技术可以有效解决能源储存问题，为可再生能源的大规模应用提供支撑。
其次，在航空航天领域，磁悬浮飞轮储能技术可以为航空器提供动力支持，实现长时间飞行。
此外，磁悬浮飞轮储能技术还可以应用于高速列车、电网备用电源等领域。
磁悬浮飞轮储能技术的发展离不开科技创新和产业合作。
在科技创新方面，需要加强对磁悬浮技术的研究和开发，提高技术水平和应用能力。
在产业合作方面，需要建立产学研一体化的合作模式，促进技术转化和产业化进程。
磁悬浮飞轮储能技术是一种高效、可靠、环保的储能技术，具有广泛的应用前景。
在未来的发展中，我们需要加强科技创新和产业合
作，推动磁悬浮飞轮储能技术的进一步发展和应用。
飞轮储能技术研究进展
I 油气、地矿、电力设备管理与技术China Science & Technology Overview飞轮储能技术研究进展罗桂平卫宏强孟德超宋浩强(华驰动能（北京）科技有限公司，北京101111)摘要：储能是智能电网、能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术。
近年来储能产业发展迅猛，各类储能技术也日趋成熟。
本文对各种储能技术进行了介绍，着重分析了飞轮储能技术的特性，对其国内外研究现状及进展进行阐述，以期推动飞轮储能技术在 电力行业中的大规模应用。
关键词：储能；飞轮；智能电网；新能源中图分类号：TH133.7文献标识码：A 文章编号：1671-2064(2020)20-0104-040. 引言能量具有多种形式，包括电能、机械能、声能、化学 能、电磁能、光能、热能及核能等。
储能是使能量转化为 比较稳定的存在形态，再通过介质或设备把能量存储起 来，以备在需要时释放的过程，主要是指电能的储存，此 外还有储热、储氢等。
1. 储能分类及特点1.1电化学储能电化学储能主要指各种电池储能，包括铅酸（铅碳） 电池、锂电池、钠硫电池和液流电池等，其在能量密度、系 统效率、响应速度等方面具有明显优势。
电化学储能主要 适用于调峰、削峰填谷等快速响应的大规模应用场景[11。
(1)铅酸电池。
铅酸电池具有安全性高、系统成本低等优点，可进行深度的充放电。
液流电池适用于平抑新能 源发电波动、辅助调峰、边远地区供电等，主要包括全钒 液流电池、锌溴液流电池、铁铬液流电池等[41。
1.2电磁储能(1)超级电容器。
超级电容器的电荷以静电方式存储在双电层界面上，其具有功率密度大、充放电速度快、循 环寿命长、工作温度范围宽等优点，以及能量密度低、自 放电率较高等劣势，可应用于功率大、时间短的场景，如 电力调频、平抑波动、轨道交通能量回收等。
(2)超导磁储能。
超导磁储能是利用超导线圈进行储能的一种技术，具有功率密度大、响应速度快、能量转换效率高、循环寿命长等优势，主要应用于改善电能质量、 稳定电力波动等场景。
飞轮储能技术研究报告(一)
飞轮储能技术研究报告（一）引言：
飞轮储能技术是一种重要的能量储存和释放系统，其以高速旋转的飞轮作为能量存储介质。
本文将对飞轮储能技术进行研究和探讨，以期提供一份详尽的研究报告。
正文：
一、飞轮储能技术的原理与工作原理
1. 飞轮储能技术的定义和基本原理
2. 飞轮储能系统的构造和工作过程
3. 飞轮储能系统的能量转换原理
二、飞轮储能技术的优势和应用场景
1. 飞轮储能技术的优势和特点
2. 飞轮储能技术在航空航天领域的应用
3. 飞轮储能技术在能源存储方面的应用
4. 飞轮储能技术在电动车辆领域的应用
三、飞轮储能技术的挑战和解决方案
1. 飞轮储能技术面临的瓶颈和挑战
2. 飞轮储能系统的成本和效率问题
3. 飞轮储能技术的安全性和可靠性问题
4. 飞轮储能技术的控制和稳定性问题
四、飞轮储能技术的发展趋势和前景分析
1. 飞轮储能技术的研究和发展现状
2. 飞轮储能技术的未来发展趋势
3. 飞轮储能技术在新能源领域的应用前景
五、飞轮储能技术的市场情况和商业应用
1. 飞轮储能技术的市场规模和潜力分析
2. 飞轮储能技术在商业领域的应用案例
3. 飞轮储能技术的商业化推广及市场竞争情况
总结：
本文对飞轮储能技术进行了全面的研究和分析，从飞轮储能技术的原理与工作原理、优势和应用场景、挑战和解决方案、发展趋势和前景、市场情况和商业应用等方面进行了详细阐述。
飞轮储能技术具有巨大的发展潜力，在新能源领域和其他领域的应用前景广阔。
随着技术和市场的不断发展，飞轮储能技术有望成为重要的能源储存和释放系统。
浅谈磁悬浮飞轮储能技术UPS及连续供电技术
浅谈磁悬浮飞轮储能技术UPS及连续供电技术
现代信息社会，对于信息时效性要求极高，一旦信息中断，会带来不可估量的直接经济损失和社会负面影响。
近年来，电信运营商、大型数据中心、政府重要部门及大型生产企业等单位，对正常的电力保障供应要求越来越高，因而对于为机房设备及生产设备提供的UPS电源系统（即不间断电源系统）保障的要求越来越苛刻。
因此，要求必须提供365*24小时连续不断的、可靠、安全、高效的电力供应保障。
传统UPS电源系统利用了化学蓄电池储能技术，即利用化学蓄电池作为电能的储存装置，而化学蓄电池存在着诸如占地面积大、故障率高、维护周期密集、维护成本高、使用寿命短、受充放电次数的限制，对环境的污染严重以及对工作温度及其它工作环境指标要求高等问题。
由于人们现在对节能减排的要求，对环境保护的要求，及对化学蓄电池性能特点的要求不断提高，在许多领域中，人们已经不能接受化学蓄电池的弊端，而逐渐将目光放在更加先进的储能技术方式上，以替代传统的化学蓄电池储能技术。
如何在取消传统化学蓄电池的使用而使UPS电源系统更加安全可靠？如何取消传统化学蓄电池的使用而使UPS电源系统更加环保、节能、低耗？如何取消传统化学蓄电池的使用而使UPS电源系统的投入费用和运行维护费用更加节省同时还能够节省大量的占地空间？这些是摆在UPS电源系统使用者和UPS电源系统制造商面前的新课题。
在这种新形势下，美国Active Power公司采用了无需传统化学蓄电池、绿色环保的磁悬浮飞轮储能技术，使UPS电源系统的体积大大减小，可靠性、安全性大大提高。
这样既能够满足客户对UPS电源系统整体解决方案的要。
飞轮储能研究报告
飞轮储能研究报告摘要：飞轮储能是一种高效、环保的储能方式。
文章介绍了飞轮储能的原理及其在不同场合下的应用，如电网储能、航空航天、火车制动等。
分析了飞轮储能的优点和局限性，并对其未来发展进行了展望。
关键词：飞轮储能；原理；应用；优点；局限性；未来发展1. 引言随着能源需求不断增加，能源储存技术也成为了科技领域研究的热点之一。
飞轮储能作为一种高效、环保的储能方式，备受研究者的关注。
本文将介绍飞轮储能的原理、应用、优点、局限性以及未来发展。
2. 飞轮储能的原理飞轮储能利用高速旋转的飞轮，将机械能转化为电能存储。
当需要释放储存的能量时，通过驱动机械装置使飞轮减速，这时会将转动的能量转化为电能输出。
飞轮储能有两种不同的类型：机械式和磁悬浮式。
机械式飞轮与传统的发电机类似，通过机械传动将能量转化为电能。
而磁悬浮式飞轮则采用了磁浮技术，使得整个运转过程中实现无接触，从而降低了摩擦，提高了转速和存储效率。
3. 飞轮储能的应用飞轮储能可以广泛应用于不同的场合，包括电网储能、航空航天、火车制动等领域。
在电网储能方面，飞轮储能可以承担调峰和备用功率的功能。
在负荷增加时，飞轮会迅速释放储存的能量，平衡电网的供需关系。
在航空航天方面，飞轮储能可以替代传统的气压式储能系统，成为飞行器的主要能量来源。
同时，飞轮储能还可以用于控制和定位等方面。
在火车制动方面，通过利用飞轮储能，将制动后产生的能量转化为电能存储，从而实现能量回收，提高能源利用效率。
4. 飞轮储能的优点和局限性飞轮储能相比其他储能方式，具有以下优点：（1）高效：飞轮储能的能量转化效率高达90%以上，比传统储能方式更加高效。
（2）响应快速：飞轮储能可以实现秒级响应，可用于电网调峰等场合。
（3）环保：飞轮储能不会产生污染和温室气体等有害物质，是一种非常环保的储能方式。
然而，飞轮储能也存在一些局限性，包括：（1）设备成本高：飞轮储能设备制造和维护成本较高，需要更高的投入。
储能的技术路径 超容 飞轮
储能的技术路径超容飞轮下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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飞轮磁悬浮储能技术在地铁系统中的应用研究
飞轮磁悬浮储能技术在地铁系统中的应用研究地铁系统是现代城市公共交通中的一种重要方式，为人们出行提供了极大的便利。
然而，由于地铁系统的运营规模庞大，能耗较高，加之受制于供电系统的限制，如何优化地铁的能源利用和减少能耗成为了一个亟待解决的问题。
飞轮磁悬浮储能技术是目前比较先进的储能技术之一，具有高效能、高性能、高可靠性等优点。
该技术被广泛应用于各个领域，如工业自动化控制、提供紧急备用电源、电动汽车充电等方面。
相信在地铁系统中也会有广阔的应用前景。
飞轮磁悬浮储能技术的原理是利用机械能与电能之间的相互转化来储存能量。
具体来说，当电网供电不足时，通过控制系统运行飞轮转速，使飞轮吸收电能，从而将其转换成机械能储存。
当电网供电充足时，通过控制系统降低飞轮转速，将储存的机械能转化成电能，供应给车站、列车及其它设备使用。
飞轮磁悬浮储能技术在地铁系统中的应用主要是用于储存制动能量，减少制动能量的浪费。
在地铁站和列车行驶时，通过能量回收系统将制动能量收集起来，存储于飞轮中。
当运营需要时，飞轮释放储存的能量给列车运行或车站用电。
飞轮磁悬浮储能技术具有以下优点：首先，与传统的化学储能技术相比，飞轮储能技术无需额外消耗化学物质，运转成本低，储能效率高。
其次，由于飞轮几乎无摩擦，能保持较长时间的高速运转，因此能够提供连续的高稳定功率输出。
此外，该技术能在极短的响应时间内对储存的能量进行释放或吸收，能够满足地铁系统的瞬时高功率需求。
同时，由于飞轮储能系统无需使用化学物质，并且一般采用环保材料，因此有着比其他储能技术更好的环保性能。
然而，飞轮磁悬浮储能技术也有一些局限性。
首先，需要能够保证其高速旋转，因此需要有较高的制造技术、工艺技术和材料技术支持。
其次，飞轮储能系统占地面积较大，对安装环境和地面载荷要求较高。
而且由于其大容量的储能系统，其成本和维护成本较高，每个地铁站需要建造大型的储能设施和配套的控制系统。
综上所述，飞轮磁悬浮储能技术在地铁系统中的应用还需要进一步深入的研究和探索。
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储能装置及先进的电能调度与并网控制技术已成为太阳能光伏发电产业发展的重大技术瓶颈之
术 一。
成功研制高密度低能耗储能飞轮从而实现科技成果的产业化，不仅可以创造客观的经济效益
厅 ，还可以为大容量飞轮储能技术提供详实可靠的理论依据及宝贵的研发经验。研究成果还将填
科 量问题，实现光伏发电的平滑输出，在并网系统中加入具有可调度功能的储能环节已成为国际
发展趋势。为实现太阳能光伏发电系统高质量、高可靠地并入常规电网，通常要求储能环节容
学 量/功率密度大，储能效率高，高低温性能好，而且不对环境造成污染。就目前正在应用或研
究的蓄电池、超级电容器、超导等储能环节而言，存在功率密度小、储能效率低、环境适应性
指南代码： 110106
河北省科技支撑计划项目 申请书
项 项 承 合
目 目 担 作
河 北 省 类 型：重点 科 学 名 称：大容量磁悬浮储能飞轮关键技术研究 技 单 位： 保定奇峰电力装备有限公司 术 厅 单 位：
项 目 负 责 人： 蒋涛
归 口 管 理 部 门： 保定市科技局
申报科技厅分管处室： 高新技术处
河 能源与环境的协调发展。
作为一种清洁的利用太阳能的主要方式之一。然而，太阳能光伏发电系统具有随机性、间歇性，并网运行时对
电网调峰和系统安全运行带来严重影响，成为制约太阳能光伏发电系统大规模发展应用的关键
省 。
为有效解决光伏发电的随机性、波动性引起的电压跌落、涌流和瞬时供电中断等动态电能质
纷纷开展了技术研究工作。
技 在各种储能技术中，飞轮储能装置具有效率高、响应速度快、安全绿色环保、寿命长等优点，能有效解决
风电、太阳能电站并网的难题，在大型风/光电站、通讯基站等领域广泛应用。伴随飞轮储能技术的发展
术 ，其应用范围不断扩大，还应用于卫星装置和太空空间站的太阳能储能、混合动力汽车以及其它的一些领域 厅 ，而且人们也正在不断地开发飞轮储能装置更多的应用领域，飞轮储能装置的应用正在向我们的日常生活走
能飞轮技术达到国际先进水平，推动解决新能源并网发电的技术瓶颈，实现太阳能光伏发电系统高质
量、高可靠的并入常规电网。
项 目 内 容 摘 要
大容量,储能飞轮,关键技术,并网发电,太阳能
关 键 词
2
技术领域 太阳能
科技活动类型 应用研究
应用行业 其他未列明的制造业
所属学科1 储能技术
所属学科2 材料力学
河 储能系统。
美国BEACON公司的300kW和系列兆瓦级磁悬浮储能飞轮产品，用于电站储能，通信电源UPS等领域。其中
北 ，300kW的磁悬浮储能飞轮额定转速达到40000r/min，储能密度45Wh/kg，储能效率高于80%，设计寿命20年
，实现了高效率、长寿命和节能环保运行。
省 目前国内关于储能飞轮应用的研究尚处于初始研究阶段，进行研究的单位多为科研院所和部分高校，多处
一、 项 目 的 立 项 背 景 和 意 义
世界化石能源开始耗竭，自从2009年哥本哈根联合国气候变化峰会后，全球已进入低碳经济时 代。大力发展可再生与新型能源，建立能源可持续发展体系已成为世界各国能源发展的主题。 能源是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。太阳能是资源最丰富的可再生能源 ，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力。充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐相处及
来，可以预测，未来储能装置市场将会有很大一部分为飞轮储能装置所占领。因此，飞轮储能装置的市场潜 力巨大，发展前景乐观。
4
三、 项目主要实施内容、技术路线、技术关键及创新点
项目主要实施内容： 本项目主要内容为大容量磁悬浮储能飞轮关键技术研究，针对我国在分布式储能技术领域的应用需 求为背景，以发展新型大容量磁悬浮储能飞轮及其应用为依托，对20KWh的储能飞轮样机进行深入 研究并针对各性能指标要求进行全面的试验与测试，完成大承载力磁轴承结构设计和电磁设计；低功 耗、永磁偏臵混合磁轴承高稳定度数字控制；高比强度复合材料的超高速飞轮转子的设计；新型 HALBACH磁体结构高速高效永磁无刷直流电机优化设计；超高速电机的高精度控制和高效率能量转 换技术以及系统的试验、测试技术。完成高能量密度、大承载力、高效率磁悬浮储能飞轮关键技术攻 关，为形成具有国际竞争力的大容量磁悬浮储能飞轮产品奠定技术基础，使我国储能飞轮技术达到国 际先进水平。 技术路线： 将总体指标按专业进行分解为：低功耗混合磁轴承及控制、高强度飞轮转子的结构设计及高性能材
一般的磁轴承，随着工作气隙的增大，其刚度、承载力会近似随着气隙增量相对初始气隙比例的平 方而减小。为了保证高能量密度电机的磁轴承在大气隙下仍具有高刚度及大承载力，有效的解决方法 之一是：采用结构紧凑、承载力密度高的多自由度一体化的永磁偏置磁轴承。还可以进一步采用高饱
河 和磁密但成本相对昂贵的铁心材料，以满足某些更高要求的特殊应用场合。
省 统、高速磁悬浮永磁电机的高精度动平衡系统等专用测试设备研制的关键技术。进行技术与结构的系
统集成，最终实现样机总体技术的突破。
科 技术关键及创新点：
1、磁悬浮储能飞轮高强度复合材料应用技术研究
学 储能飞轮转子材料主要有高强度钢、铝合金等金属材料，以及玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和石墨
纤维等复合材料。传统的、早期的飞轮电池储能装置大多采用高强度钢或铝合金制成，不仅储能密度
手机
一 承
办公电话
ying.liu@
担
河 单
开户名称 保定奇峰电力装备有限公司
位
北 概
开户银行
中国银行保定市高科技开发区支 行
银行帐号 101285224509
省 况 职工总数 71
技术人员数 63
中高级技术 人员数
35
科 性质
规模
其它特征
学 技 民营企业
小型企业
技 法。找到一个改变平衡重量的等效替代方法。设计平衡卡箍,卡箍在平衡过程中安装在平衡凸台上,通 术 厅 过卡箍可以精确、高效地找出转子不平衡量的大小和相位,完成转子的高速高精度动平衡。
6
技术路线图
河北省科学技术厅
7
四、预期目标（技术指标、经济指标、技术创新能力及社会效益）
（一）技术指标 国外磁悬浮高能量密度电机转速一般在60000～100000r/min，节能28%以上，最大功率能达到 100kW，并且采用纯电磁磁悬浮轴承，悬浮功耗大。本项目针对已成功下线的20KWh的储能飞轮进行 技术研究，采用低功耗永磁偏置混合磁悬浮轴承，完善各项性能指标，突破各项技术瓶颈，项目完成 后整体技术指标将达到国际先进水平。 主要指标如下： （1）大功率立式高速储能飞轮储能密度达到40Wh/Kg。 飞轮储能系统具有储能密度大、功率大、效率高、使用寿命长、对环境的适应性强等优点。使用磁轴 承和复合材料转子的大功率立式高速飞轮装置，其转速超过42000rpm，充放电深度达92%，可用的比 能量达到了37.8Wh/Kg. （2）采用复合材料转子结构。
于实验室技术研究阶段。相关的单位有：北京航空航天大学、清华大学工程物理系飞轮储能实验室、中科院
科 长春光机所、北京飞轮储能柔性研究所（由中科院电工所、天津核工业理化工程研究院等组成）、南京航空
航天大学等。近几年来，随着太阳能光伏发电和风力发电等可再生能源大规模发展，人们逐渐认识到大储能
学 技术的重要性和意义，储能技术受到国内电网企业、研究机构、业内相关企业的广泛关注与重视，并且均已
河 料的应用、高速高效永磁同步电动/发电机及其控制、能量转换及其控制、储能飞轮总体优化设计等
单元单位。充分利用公司研制的20KWh磁悬浮储能飞轮的技术成果，攻克大承载力低功耗永磁偏置
北 磁轴承磁路结构设计、低功耗永磁偏置磁轴承控制、高速高效永磁直流电机设计、高速高效永磁直流
电机高效率驱动控制、电磁兼容设计与测试等关键技术。并重点突破大型永磁体充磁和磁性能测试系
将其和几何形状和材料性能结合起来才能使飞轮性能得到提高。
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三、 项目主要实施内容、技术路线、技术关键及创新点
2、高效率能量转换控制技术研究 储能飞轮的充电过程就是电机的升速过程。在充电过程中要求系统有尽可能快的速度，对应于这一
要求，电机升速可以采用两种变频控制方式：恒转矩控制和恒功率控制。由于直流电机的输入电压与 功率成正比、频率与角速度成正比，在实际控制中只需保持无刷直流电机的输入电压保持额定值不变 即可达到调速目的。利用无刷直流电机中位置传感器的脉冲信号监测飞轮的转速，位置传感器的脉冲 信号的频率与电机转速即飞轮转速成正比，当信号频率达到设定频率即飞轮达到额定的最高转速时 ，由开关切换进入能量保持模式，切断无刷直流电机的输入电压，此时飞轮电池处于能量储存阶段。 3、大气隙下高刚度、大承载力磁轴承的设计
申 报 预 算 年 度: 2013
年
起 止 年 月： 2013.01-2014.12 填 报 日 期： 2012-06-14
河北省科学技术厅制
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单位名称 保定奇峰电力装备有限公司
通讯地址 河北省保定市翠园街722号
邮编 071000
组织机构代码(或工商注册号)
56488164-0
法人代表 王向东
项目负责人 蒋涛 第
4、高速柔性转子轴系的设计及控制技术研究
北 在高速甚至超高速条件下，高速高能量密度电机转子轴系无法被视为刚性转子，而只能是柔性转子
轴转子轴在运行时，大多要跨越数阶乃至近十阶临界转速，这一根本性变化使得磁浮轴承和转子轴的
省 设计和实现与简单刚性转子轴系统有着本质上的区别，引发一系列难题，为在满足磁轴承系统的基本
技 低，而且高速旋转飞轮一旦破裂时，分裂出的碎块对周围物体有很大的破坏力。而高强度纤维复合材
料飞轮，不仅密度小、强度高，而且资源非常丰富，性能价格比会不断提高，更为可贵的是，纤维材