Hvad er svinghjulsbatterier?

Svinghjul er en måde at opbevare energi i rotationsmomentet (kinetisk energi) på store hjul forseglet i et vakuum. De bruges som en måde at opbevare og frigive store mængder elektrisk energi, og selvom deres opbevaringsmetode er ikke-kemisk, kaldes matrixer af svinghjul undertiden batterier . Da lagringsmetoden er mekanisk snarere end kemisk, er energimængden kun opbevaret af svinghjulets størrelse, dens evne til at rotere hurtigt uden at rive i stykker og motor / generator design. Svinghjul har fundet anvendelse i specialiserede applikationer, til hvilke der er behov for store, hurtige udbrud af magt, f.eks. I militære jernbanepistoler eller til at levere elektricitet til at antænde fusionsreaktioner.

Svinghjul understøttes normalt af magnetiske lejer, der ikke kræver nogen ekstern strømindgang. Derfor er de relativt billige, pålidelige og lav vedligeholdelse. Svinghjul har eksisteret i århundreder, men det er først for nylig, at vi har udviklet vakuumer af høj kvalitet, magnetiske lejer og holdbare materialer, der er nødvendige for at opbevare betydelige mængder energi i svinghjul. Ud over at være i stand til at opbevare betydelige mængder energi inkluderer andre fordele ved svinghjul deres praktisk taget ubegrænsede levetid, ubegrænset opladning og økologisk ren karakter.

Mange svinghjul er lavet af stål, jern eller forskellige kompositter. Den maksimale rotation pr. Minut for disse materialer er ca. 1.000-5.000, afhængigt af hjulets størrelse. Eksperimenter har brugt kulfiberbaserede svinghjul til overlegen ydelse. Det bedste materiale til svinghjul er muligvis carbon nanorør eller buckminsterfullerene, et stof med trækstyrke flere gange diamant. Materialets omkostninger gør det i øjeblikket uoverkommeligt til brug i svinghjulssystemer.

Svinghjul er blevet udråbt som det ideelle energilagringssystem til uafbrudt strømforsyning (UPS) og i fremtiden elektriske biler. Da svinghjul er beregnet til at dreje meget hurtigt, skal de have ensartet densitet og være fri for mikroskopiske fejl. En lille revne kan forstørres og få hjulet til at rive fra hinanden og flyve i flere retninger, i en katastrofe, som undertiden kaldes svinghjuleksplosion . Svinghjul har en konverteringseffektivitet på ca. 80%, hvilket betragtes som betydelig.