摘要 介绍了飞轮储能在电动汽车应用中的工作原理与节能原理，通过三菱O系列PLC、CC-Link现场总线和F700变频器的控制系统，依据一定的控制算法，把电动机运行时电能转化为动能储存在飞轮的机械系统中电动机处于电动状态时再释放这部分能量。实验证明，飞轮能够储存能量及在应用中释放能量。
关键字：飞轮储能；异步电机；变频器；PID控制
一、引言
近年来，由于能源消耗日益过大，电动汽车以节能，环保等诸多优点已经逐渐成为汽车行业主要的发展方向。
众所周知，在城区运行的各种车辆需要频繁的刹车制动、再启动。而刹车制动的能量，却以机械磨擦的形式转化为热能消耗掉。研究证明，此能量约占车辆使用能量的30%。如果能再利用这部分能量，则会产生巨大的经济效益。
目前主要应用普通的蓄电池来储存能量，但是，该方式不适合用于频繁储能和放能的场合。我们的方案是采用飞轮储能来解决这一问题。飞轮储能技术由于其能量转换效率高、无污染、维护性好、储能密度高、使用寿命不受放电深度影响等特点越来越受到关注。这种节能方法，不仅可以应用于电动汽车，也可以应用于发动机驱动的车辆，形成高效率的混合动力车，具有巨大的市场潜力。
二、原理介绍
该系统的工作原理如框图2 -1所示
这个过程可以分为三个部分：飞轮储能，电车启动，电车制动。首先，通过变频器A驱动电机1运行，电机带动飞轮加速转动，此时电能转化为飞轮的动能储存起来；然后，当电车运行时，控制变频器A的输出频率，使电机1处于再生发电状态，此时飞轮储存的能量回馈到变频器的直流母线侧，再经过变频器B的逆变器将直流电转化为交流电，为电动汽车的运行提供能量，在这个过程中，需要对变频器A的输出频率进行相应的控制，使变频器的直流母线电压稳定在一定范围内；最后，当电动汽车需要停车制动时，同样控制变频器B的输出频率，将电动汽车的能量回馈到变频器直流母线侧，此时提高变频器A的输出频率，飞轮加速，将电车回馈的能量重新储存到飞轮中，从而达到节能的效果。
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