• 제목/요약/키워드: Flywheel energy storage system

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초전도 에너지 저장 기술에 대한 고찰 (A Consideration on the Superconductivity Energy Storage Technology)

  • 고윤석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.691-698
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    • 2015
  • 최근, 전력산업에서는 지구 온난화에 대비하여 에너지 이용 효율 극대화하기 위한 방안으로 초전도 에너지 저장 장치에 큰 관심을 가지고 있다. 초전도 에너지 저장장치는 비 첨두시에 대량의 전기에너지를 손실 없이 자계 또는 운동 에너지의 형태로 저장하였다가 첨두시에 이를 다시 전기에너지로 변환하여 사용함으로서 피크부하의 균등화 및 순간정전 보상을 실현, 전기 에너지 이용 효율의 극대화를 기할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 초전도 에너지 저장기술에 대한 개념, 연구개발 현황 및 그 적용 사례 등을 조사, 분석하여, 전력계통 적용 기반기술을 확립하고자 한다.

유도기를 이용한 플라이휠 에너지 저장 및 재생 시스템 제어 기법 (A Control Strategy for Flywheel Energy Storage / Recovery System with Induction Machine)

  • 손장경;이홍희;노의철;김흥근;전태원
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.494-500
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    • 2005
  • 본 논문에서는 플라이휠에너지를 이용한 다이나믹 UPS 시스템에서 유도기를 이용하여 플라이휠의 에너지를 저장 및 재생하는 시스템 제어 기법을 제시하였다. 유도발전기의 슬립주파수 제어와 벡터제어 기법의 특성을 비교하고, 또한 벡터제어 기법을 사용 시 전동 모드에서 발전 모드로의 전환할 때 직류링크 커패시터 전압의 과도 특성을 개선하는 기법을 개발하였다. 32비트 DSP를 사용한 실험을 통하여 이 기법의 성능을 확인하였다.

플라이휠 에너지 저장장치 회전체계의 동역학적 설계및 해석 (Rotordynamic Design and Analysis of the Rotor-Bearing System of a 500Wh Flywheel Energy Storage Device)

  • 최상규;김영철;경진호
    • 소음진동
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    • 제8권1호
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    • pp.81-86
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    • 1998
  • A 500Wh class high-speed Flywheel Energy Storage System (FESS) driven by a built-in BLDC motor/generator has been designed, which runs from 30000 to 60000rpm nominally. Due to the motor/generator inside, the flywheel rotor made of composites supported by PM/EM hybrid bearing system has a shape of bell or pendulum and thus requires accurate rotordynamic analysis and prediction of its dynamic behavior to secure the operating reliability. Rotordynamic analyses of the flywheel rotor-bearing system revealed that the bell shaped rotor has two conical rigid-body modes in the system operating range and the first conical mode, of which nodal point lies in the radial EM bearing position, can adversely affect the dynamic response of the rotor at the corresponding critical speed. To eliminate the possibility of wild behavior of the rotor, two guide bearings are adopted at the upper end of the rotor and motor/generator. It was also revealed that the EM bearing stiffness if 0.5~1.0E+6 N/m and damping of 2000 Ns/m are favirable for smooth operation of the system around the 2nd critical speed.

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플라이휠 에너지 저장장치 회전체계의 동역학적 설계 및 해석 (Rotordynamic Design and Analysis of the Rotor-Bearing System of a 500Wh Flywheel Energy Storage Device)

  • 최상규;김영철;경진호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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    • pp.283-289
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    • 1997
  • A 500Wh class high-speed Flywheel Energy Storage System (FESS) driven by a built-in BLDC motor/generator has been designed, which runs from 30000 to 60000rpm nominally. Due to the motor/generator inside, the flywheel rotor made of composites supported by PM/EM hybrid bearing system has a shape of bell or pendulum and thus requires accurate rotordynamic analyses and prediction of its dynamic behavior to secure the operating reliability. Rotordaynamic analyses of the flywheel rotor-bearing system revealed that the bell shaped rotor has two conical rigid-body modes in the system operating range and the first conical mode, of which nodal point lies in the radial EM bearing position, can adversely affect the dynamic response of the rotor at the corresponding critical speed. To eliminate the possibility of wild behavior of the rotor, two guide bearings are adopted at the upper end of the rotor and motor/generator. It was also revealed that the EM bearing stiffness of 0.5~1.0E+6 N/m and damping of 2000 Ns/m are favorable for smooth operation of the system around the 2nd critical speed.

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강체모델 기반 시스템 안정성을 고려한 자기부상 플라이휠 에너지 저장장치의 최적 설계 (Optimal Design of Magnetically Levitated Flywheel Energy Storage System Based on System Stability Using Rigid-Body Model)

  • 김정완;유승열;배용채;노명규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권3호
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    • pp.283-289
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    • 2010
  • 친환경기술과 신재생 에너지 자원에 대한 세계적인 관심이 증가하면서, 플라이휠 에너지 저장 장치는 화학전지나 연료전지와 같은 기존의 에너지 저장 시스템의 대안 중 하나로 부상하고 있다. 플라이휠 에너지 저장장치의 에너지 저장 용량은 극질량 관성모멘트와 회전속도의 제곱에 비례하기 때문에, 가능한 높은 회전속도와 높은 극질량 관성모멘트를 갖도록 설계하는 것이 중요하다. 하지만, 시스템의 운전안정성 확보가 최적설계의 구속조건으로 작용할 수 있다. 본 논문에서는 에너지 저장 용량을 최대화하고 운전안정성 및 외란에 대한 강인성을 확보하는 플라이휠 시스템의 최적설계를 제안한다. 그리고, 기존의 PD 제어에 비교하여 교차궤환제어법이 자이로스코프효과를 줄이고, 에너지 저장밀도를 높이는데 필수적임을 확인하였다.

플라이휠 에너지저장 장치를 이용한 전력보상 (Power Compensation by Flywheel Energy Storage System)

  • 김윤호;이경훈;박경수
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.326-332
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    • 1999
  • The flywheel generator in use as a power source for experimental device can be large enough to generate the electric power to make it suitable for application in wide rage of industries. The proposed system pruduces the good performance for power control. In this paper, the validity of the flywheel for power storage is described and the new control method which applies the space vector control scheme are proposed. This system is superior to conventional power compensator in the aspect of stability improvement and it is possible to make the converter capacity small. Continuous operation by flywheel can be realized even during power network faults such as 1-line ground.

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전기자동차용 기계적 에너지 회생장치 (Kinetic Energy Recovery System for Electric Vehicles)

  • 신응수;방재근
    • 한국생산제조학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.440-445
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    • 2011
  • This paper presents a new regenerative brake system of electric vehicles that employs a continuous variable transmission(CVT) and a flywheel. The developed device has advantages over existing regenerative brakes from a standpoint of reliability and versatility in actual driving conditions. The system consists of a CVT, two wheels, a flywheel, a coupling and auxiliary powertrain components. The CVT is designed as a combination of two cones and a roller, which causes the velocity difference between the wheel and the flywheel. The power flow of the flywheel system is controlled by the CVT roller and the coupling through step motors. A prototype has been developed and then its performance has been investigated for various operating conditions. Results show that the storage efficiency of the flywheel is much affected by the vehicle's velocity and it is reduced below 20% for high speed, as compared to the 25% efficiency for an ideal condition. The CVT is a primary factor for lowering the flywheel efficiencies due to large friction and slipping between the cone and the roller.

플라이휠과 순환전류형 싸이크로컨버터를 이용한 전력보상에 관한 연구 (A study on the power compensation using flywheel energy storage unit and circulating type cycloconverter)

  • 류호선;이병하;오상록;황인호;성세진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.403-405
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    • 1994
  • The dynamic behavior of circulating current cycloconverter and flywheel energy storage unit is the subject of this investigation. The system of this type can control of real and reactive power flow between flywheel-cycloconverter and power three phase network. In this paper, waveform level simulation indicates that power flow control of is possible and this system can be used to varible application.

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5kWh급 플라이휠 에너지 저장장치용 초고속 전동발전기의 설계 및 특성해석 (Design and Analysis of High Speed Motor/Generator for 5kWh Flywheel Energy Storage System)

  • 장석명;조한욱;이성호;류동완
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1051-1053
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    • 2003
  • Flywheel Energy Storage System (FESS) consists of a high-speed flywheel with an integral motor/generator suspended on magnetic bearings and in an evacuated housing. Permanent magnet (PM) machines as the FESS motor/generator are a popular choice. since there are no excitation losses which mean substantial increase in the efficiency. In this paper, the basic design and the steady-state performances of a permanent magnet synchronous high speed motor/generator for FESS are presented.

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