Mis on hooratta energiasalvestus?

Hooratta energia salvestamine on meetod energia salvestamiseks, kasutades kiiresti pöörlevat hooratast. Hooratas, mis üldiselt pöörleb vaakumis, salvestab energiat pöörlemisenergiana. Energiat saab süsteemist eemaldada või süsteemi lisada elektrimootori/generaatori abil. Hoorattad pöörlevad väga suure pöörete arvuga minutis (RPM) ja võivad salvestada märkimisväärsel hulgal energiat. Hooratta energiasalvestussüsteemide vastupidavus ja nende võime kiiresti absorbeerida või tühjendada suuri energiakoguseid muudavad need suurepäraseks kandidaadiks elektrisõidukites kasutatavate tavaliste akude asendamiseks või täiendamiseks.

Vanemad hooratta energiasalvestussüsteemid toetusid kiiresti pöörleva hooratta toetamiseks puhtalt mehaanilistele laagritele. Moodsad versioonid kasutavad hoopis magnetlaagreid. Tänu sellele on need vastupidavamad, sest süsteemi sees olevad liikuvad osad ei allu pidevale hõõrdumisele. Mõned kaasaegsed hoorattasüsteemid kasutavad isegi ülijuhtivaid magneteid, kuigi nende süsteemide kulu- ja temperatuurinõuded piiravad nende kasulikkust.

Magnetlaagrite vähendatud hõõrdumine suurendab ka hoorataste kasulikkust energia salvestamisel. Selle põhjuseks on asjaolu, et hooratta pöörlemise ajal läheb hõõrdumise tõttu vähem kineetilist energiat kaduma. Suurenenud salvestustõhusus on eriti oluline, kui hooratast kasutatakse energia salvestamiseks pikemaks ajaks, sest mehaanilised hoorattasüsteemid hajutavad suure osa oma mehaanilisest energiast esimese tunni jooksul pärast laadimist.

Hoorattaid kasutatakse paljudes rakendustes, kus kiire laadimine ja tühjendamine on olulised. Seda tüüpi energiasalvestit on edukalt kasutatud mootorsõidukite toiteks ja see toimib eriti hästi regeneratiivpidurduse vormis. Asjaolu, et hoorattad toimivad pöörlemisel suurte güroskoopidena, nõuab spetsiaalset konstruktsiooni, et sõidukite juhitavust ei kahjustataks, ja see võib aidata sõidukeid stabiliseerida.

Hoorattapatareisid on pakutud vahendina järgmise põlvkonna relvasüsteemide toiteks. Nad suudavad salvestada rohkem energiat kui tavalised akud ja tühjendada seda kiiremini. See pani Ameerika Ühendriikide armee kaaluma hoorataste kasutamist relvade toiteks, kasutades hoorataste käitatavaid elektromagneteid.

Suurim probleem hooratta energia salvestamisel on kahjustuste ja vigastuste oht, kui laetud hooratas puruneb. Need süsteemid salvestavad energiat kineetilise pöörlemisenergiana, nii et hooratta korpuse tõsine kahjustus võib põhjustada hooratta purunemise. Laetud hoorattad pöörlevad tavaliselt kiirusel 40,000 60,000–XNUMX XNUMX pööret minutis, nii et see võib vabastada ohtlikud killud. Kaasaegsed hoorattasüsteemid kasutavad seda tüüpi sündmustest tuleneva ohu piiramiseks täiustatud hooratta korpuseid.