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飞轮电池系统由飞轮、电机、发电机和输入/输出电子装置组成。
飞轮电池中有一个马达。在外部电源的驱动下,电机驱动飞轮高速旋转,即给飞轮电池充电,提高飞轮的速度,从而增加其功能;放电时,电机作为发电机运行,输出飞轮驱动的电能,完成机械能(动能)到电能的转换。当飞轮电池发电时,飞轮转速逐渐降低。
飞轮电池的飞轮在真空环境中以极高的速度运行(高达200000r/min,使用的轴承为非接触式磁性轴承。据说飞轮电池的比能量为150W·H/kg,比功率为5000-10000w/kg,使用寿命为25年,可为电动汽车行驶500万公里。