摘要：以市场上最为常见的ActivePower飞轮UPS为例，ActivePower所生产的CleanSource直流飞轮系统的组态是带有两个端子直流电的存储系统，在功能上，飞轮代替了三相化学电池UPS系统的蓄电池储库。同蓄电池储库一样，它会从UPS直流母线两端子处获取重新充电电源及浮动电源，当直流母线电压降低到程序设定水平以下，它将把电源输回直流母线。

第1页:数据中心飞轮UPS供电系统的构成 第2页:数据中心飞轮UPS供电系统的构成

　　直流飞轮的核心是高14”, 直径32”的集成电机/发电机/飞轮系统，这个系统可以储存并给UPS直流母线供给250kW的电能。钢质转子在低真空的环境中旋转，CleanSource直流飞轮将钢质转子中动量能储存起来。

　　通过定子和转子实现了电机、发电机和储能的功能。转子上既没有永磁体或永刷，也就没有线圈和磁体，光学传感器控制了电机通讯。磁轴承与电动发电 机励磁线圈融为一体，支撑了转子的大部分重量，这就确保了机械轴承可最佳地承担负载，且可最大限度地延长轴承的使用寿命。连接并接通UPS充电机时，系统 将开始从充电机处获取能量加速转子的运转。当飞轮达到全速充电速度时，此时的模式同化学能电池的“漂充”状态类似。在这种模式中，UPS充电机中的一小部 分电能便可保持飞轮的恒定转动速度。

　　一旦飞轮的速度达到其最小放电速度以上(大约为全速充电速度的二分之一)，在主网电力中断时，它能为直流母线提供电能。一旦市电中断，UPS直 流输出母线能够为控制器提供保护电源。当控制器感应到直流母线电压降到预设最小值时，电机便会开始工作。用闭合环路磁场蝶环升高发电机的输出电压，所以双 向绝缘栅晶体管转换器才能提高飞轮直流输出量，以保持恒定电压，保持转子速度免受干扰。不管UPS整流器的电源是由市电提供还是由备用发电机提供的，在电 力恢复时，双转换UPS整流器会使直流母线恢复到正常工作状态，从而使飞轮自动恢复到充电状态。

　　飞轮UPS工作原理

　　在市电输入正常的情况下，飞轮UPS通过内部的有源动态滤波器对市电进行稳压和滤波，保证向负载设备提供高品质的电力保障，同时对磁悬浮飞轮储能装置进行充电，飞轮 UPS利用内置的磁悬浮飞轮储能装置储存能量;

　　在市电输入质量无法满足飞轮UPS正常运行要求，或者在市电输入中断的情况下，由飞轮UPS内部的磁悬浮飞轮储能装置将机械能转化为电能，继续向负载提供高品质并且不间断的电力保障;