Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

MÔN: TÍCH TRỮ NĂNG LƯỢNG
CHỦ ĐỀ

HỆ THỐNG LƯU TRỮ
NĂNG LƯỢNG BÁNH
ĐÀ


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

*Danh sách thành viên
nhóm Giáo
1 viên hướng dẫn: Lê Kỉ


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

*Nội dung báo cáo:
Hệ thống lưu trữ
năng lượng bánh đà

Khái
niệm

Cấu tạo
Nguyên lí
hoạt động

Phân
loại

Ưu điểm
Khuyết điểm

Ứng
dụng


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà
*Khái niệm:
Hệ thống tích lũy năng lượng sử dụng bánh đà (Flywheel Energy Storage
System -FESS) thường ứng dụng cho các công suất nhỏ, là một thiết bị lưu
trữ động năng, nó lữu trữ năng lượng trong bánh đà quay tròn với lượng
năng lượng được lưu trữ phụ thuộc vào khối lượng, hình dạng và tốc độ
quay của bánh đà. Khi bánh đà quay, năng lượng tích lũy được tính theo
công thức:
E= J
Trong đó: J là momen quán tính của bánh đà, � là vận tốc góc
Một FESS điển hình bao gồm động cơ/máy phát, hệ thống bánh răng, hộp
chân không, thiết bị điện tử công suất, và các phần tử phụ trợ khác. Động
cơ/máy phát là thành phần then chốt chịu trách nhiệm cho ba chế độ làm
việc: tích lũy năng lượng, dự phòng, giải phóng năng lượng


Tiểu luận: Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà
*Khái niệm:

Hình biểu diễn FESS với động cơ và máy phát

riêng biệt


Một số hình ảnh của hệ thống


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

*Cấu tạo & Nguyên lí hoạt động
•Bánh đà
•Motor/ Máy phát
•Giá đỡ từ.


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

*Flywheel
•Bánh đà tích trữ năng lượng
trong một khối lượng quay
của thép vật liệu composite.
•Bánh đà được đặt trong một
hình trụ rỗng nâng bởi từ
trường để giảm tối đa ma sát
giữa trục và mặt chân đế.


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

*Motor/Generator
 Trục bánh đà nối với trục

rotor của các máy điện.
 Một máy điện hoạt động ở
chế độ động cơ
 Một máy điện hoạt động ở
chế độ máy phát điện
 Motor/ máy phát được thiết
kế để vận hành ở tốc độ
cao và giảm tối thiểu kích


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

*Magnetic Bearings
• Giá đỡ từ bao gồm nam
châm vĩnh cửu, hỗ trợ trọng
lượng của bánh đà bằng lực
đẩy và nam châm điện được
sử dụng để ổn định bánh đà.
• Giá đỡ hoạt động tốt nhất là
giá đỡ từ siêu dẫn nhiệt độ
cao (HTS), có thể tự động
đặt Bánh đà vào mà không
cần điện hoặc hệ thống điều
khiển định vị.


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

*Working of a flywheel energy storage system

Các chế độ hoạt động của hệ
thống:
• Chế độ sạc
• Chế độ chờ
• Chế độ xả


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

How A Flywheel Works.mp4


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

*Phân loại:

.Bánh đà dạng đĩa
.Bánh đà dạng chậu
.Bánh đà dạnh vành
.Bánh đà dạnh nan hoa


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

.Bánh đà dạng đĩa:
Là bánh đà mỏng, có
momen quán tính nhỏ nên

chỉ dùng cho động cơ tốc
độ cao và rất hay gặp ở
động cơ ô tô, máy kéo. Một
mặt của bánh đà được gia
công phẳng để truyền
momen của động cơ cho
đĩa ma sát. Ngoài ra, trên
bánh đà thường lắp vành
răng khởi động.


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

.Bánh đà dạng chậu
Kết cấu chỉ khác bánh
đà dạng đĩa là có
thêm vành kim loại
bên ngoài đúc liền với
đĩa. Bánh đà loại này
có momen quán tính
và sức bền lớn, thường
hay gặp ở các động cơ
diezel.


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

.Bánh đà dạnh vành
Loại này có momen
quán tính lớn.

Thường được lắp với
đuôi trục khuỷu hình
côn, có then định vị.
Có kích thước lớn
nên thường dùng ở
các động cơ tĩnh.


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

.Bánh đà dạnh nan
hoa

Để tăng momen quán
tính của bánh đà mà
lại tiết kiệm được vật
liệu, người ta bố trí
phần lớn khối lượng
của bánh đà ở vành
ngoài và xa tâm quay.
Khối lượng vành ngoài
liên kết với maý bằng
các gân kiểu nan hoa..


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

*ƯU ĐIỂM

• Bảo trì thấp

• Tuổi thọ cao
• Tác động môi trường không đáng kể.
• Bánh đà có thể thu hẹp khoảng cách
giữa khả năng đi qua ngắn hạn và lưu
trữ năng lượng dài hạn với các đặc tính
và chu kỳ tuyệt vời sau
• Mật độ năng lượng cao và độ bền đáng


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

* NHƯỢC ĐIỂM

Chúng có thể dễ bị hỏng ở tốc
độ quay thấp hơn so với vật
liệu có tỷ trọng thấp do chúng
chịu lực ly tâm cao hơn khi
lưu trữ nhiều năng lượng


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

*

ỨNG DỤNG
• Hiện nay, bánh đà công suất cao được sử
dụng trong nhiều ứng dụng hàng không
vũ trụ và UPS. Ngày nay, các hệ thống 2
kW / 6 kWh đang được sử dụng trong các
ứng dụng viễn thông. Để lưu trữ quy mô

tiện ích, phương pháp 'trang trại bánh đà'
có thể được sử dụng để lưu trữ megawatt
điện cho các ứng dụng cần có thời gian
xả thải.) Nhất là đối với các ứng dụng
đòi hỏi phải đi xe đạp thường xuyên vì
chúng bị hạn chế giảm tuổi thọ nếu được
sử dụng rộng rãi (nghĩa là chúng có thể


Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà

*

KẾT LUẬN
Hệ thống lưu trữ năng lượng
bánh đà (FESS) ngày càng quan
trọng đối với các ứng dụng năng
lượng cao,và năng lượng tương
đối thấp và được ứng dụng nhiều
trong khoa học kĩ thuật


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
MÔN: TÍCH TRỮ NĂNG LƯỢNG

CẢM ƠN THẦY VÀ LỚP
THEO DÕI BUỔI BÁO
CÁO