Flywheel energy storage system per applicazioni UPS

Electricity has become an essential primary resource in our society. The study of innovative methods aimed at optimizing the energy management has become, therefore, an important academic and industrial research area. Among the various decentralized energy storage system, Flywheel inertial batteries are widely used in applications where high power demand, higher number of life cycles and high efficiency is required. One of these applications is UPS (Uninterruptible Power Supply), where the energy storage system replaces the primary source for short time. The Flywheel systems are an alternative solution to the most conventional such as batteries. In this paper we will be exposed the main sizing and control aspects of a Flywheel energy storage system capable of ensuring a power output equal to 20 kW during 300 seconds; mainly on the control strategy of an electric Interior Permanent Magnet motor used in this system.

L'energia elettrica è diventata una risorsa primaria insostituibile nella nostra società. Lo studio di metodi innovativi per ottimizzare la gestione dell'energia è diventato, quindi, un'importante area di ricerca accademica ed industriale. Tra i diversi sistemi decentralizzati di immagazzinamento dell'energia, batterie inerziali di tipo Flywheel sono largamente utilizzate in applicazioni dov'è richiesta alta potenza, alto numero di cicli di vita ed alta efficienza. Una di queste applicazioni è quella di tipo UPS (Uninterruptible Power Supply), dove il sistema di immagazzinamento energetico si sostituisce alla sorgente primaria per breve durata. I sistemi Flywheel, infatti, rappresentano una valida alternativa a quelli più convenzionali come le batterie. In questo elaborato verranno esposti i principali aspetti costruttivi, di dimensionamento e controllo di un sistema di immagazzinamento energetico Flywheel in grado di garantire un erogazione di potenza pari a 20 kW per una durata di 300 secondi; con particolare attenzione verso le tecniche di pilotaggio del motore elettrico AC Brushless a magneti annegati impiegato in tale sistema.