中国储能网讯:车轮的能量被用于高速旋转一个飞轮,飞轮持续旋转,储存能量,直到这一运动被传送回车轮,汽车制造商沃尔沃公司(Volvo)和捷豹汽车公司(Jaguar)正在进行测试,可能使用飞轮而不是电池,在混合动力电动汽车中协助加速,并使引擎运转更有效。这些设备可以减少油耗20%,成本是电池的三分之一。沃尔沃公司将用一辆汽车进行道路测试,就是测试这项技术,时间是今年秋季。
在飞轮系统中,车轮的能量被用于高速旋转一个飞轮。飞轮持续旋转,储存能量,直到这一运动被传送回车轮,这需要通过一个传动装置。这个想法并不新鲜,但难以使飞轮效率很高,大量的能量会耗在摩擦中。例如,1982年,通用汽车公司(GM)设计了一个飞轮系统,打算用于其1985年的车辆,但是,他们又取消了该项目,因为发现燃油效率的提升不到他们预期的一半。现在,这项技术的进步使汽车制造商刮目相看。“业界已经不再怀疑,开始认为这可以做到,但也存在着巨大的挑战,”德里克•克莱伯(Derek Crabb)说,他是沃尔沃公司动力总成工程副总裁。
工程师们设计了一级方程式(Formula 1)赛车,试图克服这一挑战,给飞轮系统使用复合材料,以减轻重量。为了减少摩擦,他们把飞轮密封在真空舱。在把这一系统转化成乘用车时,汽车制造商又遇到问题,就是如何保持真空,因为密封件把飞轮连接到传动装置,并不是完美的。
这在赛车是很好的,因为这一系统只需要持续几个小时,之后技师就会彻底大修。民用车使用了类似的设计,需要一个系统保持真空,采用泵和阀门,这就增加了复杂性和成本。另一种方法来自英国工程公司里卡多公司(Ricardo),飞轮和变速箱之间的机械连接被切断。相反,来自飞轮的能量传递到变速箱,是通过磁铁,这些磁铁安装在飞轮周围,以及飞轮壳外的环内。改变飞轮内磁铁与它周围磁铁的比例,有可能使飞轮旋转比它周围的环快6倍,这就简化了能量传输。
飞轮系统有一个优势胜过电池,就是它紧凑的尺寸。“大多数混合动力汽车采用电池,都带来了15 - 25千瓦的功率提高。飞轮可以提供60千瓦,采用的方式是更小的封装,”安德鲁•阿特金斯(Andrew Atkins)说,他是里卡多公司的技术总工程师。需要权衡的是,飞轮提供能量不会有很长时间。
克莱伯说,沃尔沃公司还没有决定,是否会使用一种系统,比如里卡多或别的东西,以保持真空。许多挑战依然存在,难以把飞轮混合动力汽车引入市场。他说,例如,汽车制造商将不得不确保,这种系统可持久使用,也可以大规模生产。飞轮也将不得不竞争电池和其他蓄电装置,比如超级电容器就在变得更强大,也更便宜。