Vad är svänghjulsbatterier?
Svänghjul är ett sätt att lagra energi i rotationsmomentet (kinetisk energi) hos stora hjul tätade i vakuum. De används som ett sätt att lagra och släppa stora mängder elektrisk energi, och även om deras lagringsmetod är icke-kemisk kallas matriser av svänghjul ibland batterier . Eftersom lagringsmetoden är mekanisk snarare än kemisk begränsas mängden lagrad energi endast av svänghjulets storlek, dess förmåga att rotera snabbt utan att riva isär, och motor / generatorkonstruktion. Svänghjul har funnit användning i specialiserade applikationer för vilka stora, snabba utbrott av kraft behövs, till exempel i militära järnvägsvapen eller för att ge el för att antända fusionsreaktioner.
Svänghjul stöds vanligtvis av magnetiska lager som inte kräver någon extern kraftuttag. Därför är de relativt billiga, pålitliga och låga underhåll. Svänghjul har funnits i århundraden, men det är först nyligen som vi har utvecklat högkvalitativa vakuum, magnetiska lager och hållbara material som krävs för att lagra stora mängder energi i svänghjul. Förutom att kunna lagra betydande mängder energi inkluderar andra fördelar med svänghjul deras praktiskt taget obegränsade livslängd, obegränsade laddningar och ekologiskt ren natur.
Många svänghjul är tillverkade av stål, järn eller olika kompositer. Den maximala rotationen per minut för dessa material är cirka 1 000-5 000, beroende på hjulets storlek. Experiment har använt kolfiberbaserade svänghjul för överlägsen prestanda. Kanske det bästa materialet för svänghjul är kolananorör, eller buckminsterfulleren, ett ämne med draghållfasthet flera gånger diamantens. Men materialets kostnader gör det för närvarande oöverkomligt för användning i svänghjulssystem.
Svänghjul har utsetts som det ideala energilagringssystemet för oavbruten strömförsörjning (UPS) och i framtiden elektriska bilar. Eftersom svänghjul är tänkta att snurra mycket snabbt, måste de ha enhetlig densitet och vara fria från mikroskopiska brister. En liten spricka kan förstoras och få hjulet att riva isär och flyga i flera riktningar, i en katastrof som ibland kallas svänghjulsexplosion . Svänghjul har en omvandlingseffektivitet på cirka 80%, vilket anses vara betydande.