飞轮储能在UPS上的应用

UPS 即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时, UPS 立即将机内铅酸蓄电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。但是在UPS运行过程中因为铅酸蓄电池存在的问题，而降低不间断电源的可靠性。

传统铅酸电池存在的问题：

1、性能与可靠性随时间下降;

2、无法预测放电时可能发生的故障;

3、经常性的充放电会大大降低使用寿命;

4、无法使用过高或过低的环境温度(低于0或高于20℃);

5、需要定期更换(每3-5年)，维护成本高;

6、具有毒性，会产生环境污染;

7、电池连接系统不完全可靠，UPS故障70%由电池引起;

8、发电机组启动失败，90%由电池引起;

飞轮UPS即使用飞轮的惯性来储存能量，通过电力电子设备来驱动高速的飞轮，通过高速的飞轮储存能量，(E=1/2W2J，J为转动惯量，W为飞轮的角速度。用此高能量密度的设备替代不间断电源内的蓄电池。这样能减少对环境的污染，提高能量的利用率，节约成本、提供不间断电源的可靠性。