Что такое аккумуляторы маховика?

Маховики - это способ накопления энергии в момент вращения (кинетическая энергия) больших колес, герметизированных в вакууме. Они используются как способ хранения и высвобождения большого количества электрической энергии, и хотя их метод хранения не является химическим, массивы маховиков иногда называют батареями . Поскольку способ хранения является механическим, а не химическим, количество хранимой энергии ограничено только размером маховика, его способностью быстро вращаться без разрыва и конструкцией двигателя / генератора. Маховики нашли применение в специализированных приложениях, для которых необходимы большие быстрые скачки мощности, например, в военных железнодорожных пушках или для подачи электричества, чтобы зажечь реакции синтеза.

Маховики обычно поддерживаются магнитными подшипниками, которые не требуют никакой внешней подводимой мощности. Следовательно, они относительно недороги, надежны и требуют минимального обслуживания. Маховики существуют уже на протяжении веков, но только недавно мы разработали высококачественные пылесосы, магнитные подшипники и долговечные материалы, необходимые для хранения значительного количества энергии в маховиках. Помимо способности хранить значительное количество энергии, другие преимущества маховиков включают их практически неограниченный срок службы, неограниченные перезарядки и экологически чистую природу.

Многие маховики изготовлены из стали, железа или различных композитов. Максимальное число оборотов в минуту для этих материалов составляет около 1000-5000, в зависимости от размера колеса. Эксперименты использовали маховики на основе углеродного волокна для превосходной производительности. Возможно, лучшим материалом для маховиков являются углеродные нанотрубки или бакминстерфуллерен, вещество с прочностью на разрыв, в несколько раз превышающей прочность алмаза. Однако стоимость материала делает его в настоящее время запретительным для использования в системах с маховиками.

Маховики рекламировались как идеальные системы накопления энергии для источников бесперебойного питания (ИБП) и, в будущем, для электромобилей. Поскольку маховики должны вращаться очень быстро, они должны иметь одинаковую плотность и не иметь микроскопических дефектов. Крошечная трещина может быть увеличена и привести к разрыву колеса и разлету в нескольких направлениях, в результате катастрофы, иногда называемой взрывом маховика . Маховики имеют эффективность преобразования около 80%, что считается существенным.