飛輪混動系統-簡介
現代飛輪混動系統是一種綠色、高效、低成本的汽車動力技術。 飛輪混合動力系統利用飛輪以機械能形式儲存能量，將車輛制動的動能吸收，轉化為飛輪動能，并在車輛加速時釋放，提供輔助動力，達到增強動力和降低能耗的效果。
飛輪混動系統所使用的現代飛輪由于采用了新技術、新材料，與傳統飛輪比具有本質的不同：
(1)能量密度高：儲能密度可達100～130wh／kg，功率密度可達5 000～l0,000 w／kg。
(2)能量轉換效率高：工作效率高達90%。
(3)工作溫度范圍寬：對環境溫度沒有嚴格要求。
(4)使用壽命長：不受重復深度放電影響。
(5)低損耗、低維護
而利用現代飛輪技術的飛輪混動系統與一度盛行于上世紀70、80年代的儲能用飛輪電池比，其用途和實現方式等也有著本質的不同，具體表現在：
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比較科目 |
飛輪電池 |
飛輪混動系統 |
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性能要求 |
通過儲存大量能量來達到高能量的輸出需求 |
滿足車輛加速時強勁的動力需求，輔助主動力源工作，降低能耗 |
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技術要求 |
突出對大容量儲能及輸出的要求及儲能損耗的嚴格控制 |
突出飛輪的高功率密度，通過系統控制策略來實現能量轉換效率的****化、動力控制的優化以及強勁的輔助動力需求 |
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滿足手段 |
大容量的儲能要求：飛輪的超高轉速，40,000-50,000rpm；滿足超高轉速要求的碳纖維飛輪材料；較大質量的飛輪轉子 |
創新的動力拓撲結構：增加動力輸出、提高能量轉化效率 |
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****限度地減少摩擦損耗：非接觸式磁軸承，飛輪運行在真空條件中 |
高效的系統控制策略：能量轉化效率的****化；儲能狀態的優化及輔助動力穩定性的維持；動力控制的優化等 | |
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大容量的能量轉換要求：大功率雙向逆變器 |
創新的結構和工藝：增加能量轉換效率，提高輸出功率 | |
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飛輪的大功率輔助動力輸出：促使主發動機在最優效率點運行，降低其功率需求，并降低整個動力系統的能耗 | |
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安全性保障條件 |
極其嚴格 |
可以產業化的條件來滿足 |
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重量 |
高，不太適合移動用途 |
可以裝置在小型車輛上 |
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成本 |
很高 |
可以滿足產業化的要求 |
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應用領域 |
電網調峰等 |
新能源汽車 |
依能量傳輸方式不同，飛輪混動系統可分為三種基本形式：
儲能式：其系統結構與飛輪電池相似，但對其飛輪儲能的容量要求大大降低。車輛制動動能和飛輪動能之間需要進行動能-電能-化學能四重轉換；
機械式：飛輪通過CVT與車軸相連，功率和能量傳輸通過CVT控制實現，能量傳輸過程中始終以機械能形式存在，不需功率電機和動力電池；
電動式：飛輪通過行星齒輪和調速電機等構成的電動無級變速系統與車軸相連，其功率和能量傳輸主要通過機械藕合方式，調速電機輔助進行功率和能量管理。飛輪混動系統的主要特點：
由于飛輪混動系統是以機械能的形式將能量儲存在飛輪中，所以其動率密度遠高于使用電池的現有新能源汽車輔助動力系統，使之具有后者不可比擬的特性：
一、動力性提升，能耗降低：
汽車加速時，飛輪混動系統憑借高功率密度進行大功率輸出，為主動力源提供澎湃輔助動力，提升了整車動力性能，并保證主動力源在最優效率點工作；由于相當部分的系統儲備功率由飛輪混動系統實現，從而可以減小主動力源的功率，油耗和排放也更低。
二、能量回收效率高：
以機械能形式儲能的飛輪功率密度遠高于以化學能形式儲能的動力電池。在汽車制動時，飛輪混動系統能夠更加高效地存儲動能，且能量儲存速度不受電池中“活性物質”化學反應速度的影響，可回收的剎車能量比例由35%提高到70%。
三、重量輕、成本低：
飛輪混動系統可以有效降低某些新能源汽車動力系統對大容量動力電池和昂貴的電驅動單元的依賴，從而使系統重量更輕、成本更低。
四、壽命長、無污染：
其系統使用壽命覆蓋車輛全壽命周期，且維護周期長，對環境無污染。
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