一种用于提升能量容量的新型储能飞轮的分析与优化
系统与控制
2022-02-22 v1 系统与控制
摘要
动能/飞轮储能系统（FESS）已重新成为智能电网、可再生能源、电动汽车和高功率应用等诸多领域中的关键技术。FESS 被设计和优化以具有更高的质量比能量（比能量）和体积比能量（能量密度）。先前的研究，如采用高强度材料和降低应力集中，主要聚焦于转子本身的设计与优化。然而，现代 FESS 还包括磁轴承和需要轴的电机/发电机等不可或缺的部件。轴对飞轮设计有显著影响。本文研究了若干典型飞轮设计及其应力分析。给出了一种用于转子-轴组件设计的简化分析方法。研究发现，与典型设计相比，无轴飞轮设计方法可使能量密度水平翻倍。进一步利用有限元分析并结合磁轴承与电机/发电机的设计考量对无轴飞轮进行了优化。
引用
@article{arxiv.2202.09783,
title = {Analysis and optimization of a novel energy storage flywheel for improved energy capacity},
author = {Xiaojun Li and Alan Palazzolo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.09783},
year = {2022}
}