从化高空车出租， 高空车出租， 从化高空车租赁   以飞轮为储能元件的高空车机械式能量回收系统的特点？    主要对提到的飞轮与其他储能元件对比中存在的缺点进行论述。

  （1）飞轮的比能量小于蓄电池: 锂离子电池的比能量高达200 Wh/kg以上，甚至300 Wh/kg。但需要注意的是，这个数据是电池完全充放电情况下的。如果电池以此数据进行100%放电，则其寿命仅有几千次。高空车的工作循环周期是几十秒，这意味着电池的寿命很短，甚至不能满足正常工作一天的要求。给出了一种锂离子电池在小电池循环寿命次数功率下放电的典型寿命曲线。蓄电池的容量衰减为额定容量的70%。如果想让蓄电池的循环寿命达到106数量级（飞轮的循环寿命在此数量级甚至以上），蓄电池的放电深度约为3.3%。这意味着实际需要安装大约30倍的理论蓄电池数量。如果按照容量衰减至80%就要“退役”[198]的标准，再考虑大电流放电会加速寿命衰减的因素，需要的蓄电池数量更高。因此，虽然就单一指标而言，锂电池的比能量指标高于飞轮，但考虑了使用寿命这一因素后，其实际的比能量远小于飞轮。 

  （2）飞轮的比功率小于蓄能器:   飞轮的比功率约为蓄能器的一半或更小。 当蓄能器的充放液速度很快的时候，可视为绝热过程。此时，气体多变指数n=1.4。 假设蓄能器的最低工作压力等于充气压力. 对于任意一个蓄能器来讲，由于受通径等因素限制，其最大工作流量是一定的。因此，蓄能器的输出功率Wa与其压力成正比，为绝热工作过程时蓄能器的输出功率；Wamax为绝热工作过程时蓄能器可以达到的输出功率的最大值；Ea为绝热工作过程时蓄能器中存储的能量值；Eamax为绝热工作过程时蓄能器可以存储的能量的最大值。 当蓄能器的充放液速度非常缓慢的时候，可视为等温过程。此时，气体多变指数n=1。 同样假设蓄能器的最低工作压力等于充气压力，pa1=pa0，则当工作压力为pa时，蓄能器内存储的能量.  此过程的蓄能器的输出功率与其压力成正比， 为等温工作过程时蓄能器的输出功率；  等温工作过程时蓄能器可以达到的输出功率的最大值；  等温工作过程时蓄能器中存储的能量值； 等温工作过程时蓄能器可以存储的能量的最大值。 工作在等温状态下的蓄能器特性曲线是以储能密度最大的情况下的数据绘制的。  除了极值功率点外，飞轮都比工作在绝热状态下的蓄能器表现出更大的归一化功率值。除最大功率点和储能状态很低（约13%）时外，飞轮比工作在等温状态下的蓄能器表现出更大的归一化功率值。之所以如此，是因为飞轮的归一化功率与自身储能状态是平方根的关系，而蓄能器是指数函数关系。考虑蓄能器的实际使用环境和工况，虽然等温状态和绝热状态都难以实现，但是蓄能器的实际工作状态更接近于绝热状态。这意味着，在同样的储能状态下，飞轮总是表现出更大的功率，可以为系统提供更大的瞬时功率。这可以在一定程度上弥补自身比功率较蓄能器低的缺点。 

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  （3）飞轮的自放能率高: 与蓄电池、超级电容或蓄能器相比，飞轮的自放能率较高。这主要是由于轴承的摩擦损失和旋转中空气阻力摩擦损失引起的。飞轮每小时的自放能率约为20%，可以粗略的计算得到飞轮能量与时间的关系。飞轮每天的自放能率约为100%，得到的能量损失曲线2。可以看出，如果飞轮的待命时间较短，二者在能量损失方面是没有明显区别的，而且都很小。具体是，飞轮在一分钟内的能量损失约为总能量的0.2%~0.4%。考虑到高空车动臂的工作间歇时间较短（一般数秒钟），飞轮因自放能率引起的损失是可以忽略的。 

     综上分析可知，飞轮的缺点可以被其优点在一定程度上进行补偿，或者在高空车的使用环境下变得不是致命的缺点。可以说，对于具有功率大、负载变归一化功率化剧烈、周期性强且短这样工况的高空车来说，以飞轮为储能元件的能量回收技术是非常有潜力的。因此，开展关于以飞轮为储能元件的机械式能量回收系统的相关研究工作，对于高空车的节能减排是有重要而积极的意义的。 

     诸多关于飞轮的研究表明，飞轮转子结构对其储能密度、应力分布等有影响，但是改变飞轮转子的结构会使飞轮的最高转速、半径和储能总量发生变化，最终影响储能密度。

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