CN102687375A

CN102687375A - 具有磁性驱动器的磁悬浮飞轮能量存储系统

Info

Publication number: CN102687375A
Application number: CN2010800567623A
Authority: CN
Inventors: 丹尼尔·C·威金斯
Original assignee: Empire Technology Development LLC
Current assignee: Empire Technology Development LLC
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: JP2013514054A; US8368271B2; CN102687375B; WO2011075223A1; US20110140455A1

Abstract

总体公开了包括磁性轴承和/或磁性驱动器的飞轮能量存储设备的技术。一些示例磁性轴承可以包括：飞轮磁体；以及支撑磁体，被配置为使旋转飞轮磁悬浮。一些示例磁性驱动器可以包括：至少一个驱动磁体，被配置为同与飞轮相关联的抗磁材料磁性接合，以将力矩施加在飞轮上。

Description

具有磁性驱动器的磁悬浮飞轮能量存储系统

技术领域

本公开涉及飞轮能量存储设备，具体涉及包括磁性轴承(magneticcarrier)和/或磁性驱动器的飞轮能量存储设备。

发明内容

在一些实施例中，总体描述了飞轮能量存储设备，可以包括飞轮、磁性轴承和/或磁性驱动器。飞轮可以被配置为将能量存储为旋转动能。磁性轴承可以被配置为使飞轮悬浮，同时允许飞轮转动。磁性驱动器以被配置为选择性地与飞轮磁性接合，以向飞轮供应能量和/或从飞轮汲取能量。

在一些附加实施例中，总体描述了飞轮能量存储设备，可以包括飞轮、一个或多个支撑磁体、和/或一个或多个可旋转驱动磁体。飞轮可以被配置为将能量存储为旋转动能，所述飞轮包括飞轮磁体和抗磁材料。一个或多个支撑磁体可以被配置为与飞轮磁体磁性交互，以使飞轮磁悬浮。一个或多个可旋转驱动磁体可以相对于飞轮可移动地进行部署，以改变驱动磁体和抗磁材料间的磁性耦合。

总体描述了操作飞轮能量存储设备的方法。一些示例方法可以包括：以与磁性轴承使之悬浮的飞轮的旋转速度不同的旋转速度来旋转驱动磁体。一些示例实施例可以进一步包括；通过将驱动磁体移向飞轮来增加驱动磁体和飞轮间的磁性耦合。一些示例实施例还可以进一步包括：使用驱动磁体向飞轮施加力矩。

以上发明内容仅仅是说明性的，而绝不是限制性的。除了上述示例性的方案、实施例和特征之外，参照附图和以下详细说明，将清楚其他方案、其他实施例和其他特征。

附图说明

根据以下说明和所附权利要求，结合附图，本公开的前述和其他特征将更加清楚。在认识到这些附图仅仅示出了根据本公开的一些示例且因此不应被认为是限制本公开范围的前提下，通过使用附图以额外的特征和细节来详细描述本公开，附图中：

图1是示例飞轮能量存储设备的框图；

图2是示例飞轮能量存储设备的断面透视图；

图3是示例飞轮组件的透视图；

图4是示例外壳组件的断面透视图；

图5是示例驱动组件的透视图；以及

图6是示出了使用完全根据本公开的至少一些实施例配置的飞轮能量存储设备的示例方法的流程图。

具体实施方式

在以下详细说明中，参考了作为详细说明的一部分的附图。在附图中，类似符号通常表示类似部件，除非上下文另行指明。具体实施方式部分、附图和权利要求书中记载的示例性实施例并不是限制性的。在不脱离在此所呈现主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，且可以进行其他改变。应当理解，在此一般性记载以及附图中图示的本公开的各方案可以按照在此明确和隐含公开的多种不同配置来设置、替换、组合和设计。

本公开尤其针对与飞轮能量存储有关的方法、系统、设备和/或装置，更具体地，针对包括一个或多个磁性轴承和/或一个或多个磁性驱动器的飞轮能量存储设备。

图1是根据此处公开的至少一些实施例配置的示例飞轮能量存储设备的框图。示例飞轮能量存储(FES)设备10可以包括旋转或可旋转飞轮12，所述旋转或可旋转飞轮12可由磁性轴承14使之悬浮，和/或可以适于将能量存储为旋转动能。可通过磁性驱动器16将能量供应至飞轮12或从飞轮12汲取能量，所述磁性驱动器16可以可操作地耦合至输入/输出设备18，如，马达/发电机。输入/输出设备18可以可操作地耦合至能量源20(例如，太阳电池板、风力涡轮机等)和/或耗能体22(例如，电灯、计算机等)。

一些FES设备可以适于通过将飞轮加速至较高旋转速度来以旋转动能的形式存储能量。在一些FES设备中，可以通过使飞轮变慢和/或将飞轮的旋转动能转换为另一形式的能量(如，电能)来从系统提取能量。

即使当飞轮未向耗能应用供应能量时，飞轮和一个或多个机械轴承间的摩擦也会使FES设备(例如，通过摩擦)损失能量。在一些FES设备，外部电源可以提供因摩擦损失的能量，然而这可能增加FES设备的运转成本。

本公开考虑到：由磁性轴承支撑的飞轮可以适于在FES设备中使用，并且包括磁性轴承的FES设备可以比包括机械轴承的FES设备更高效和/或更低成本地操作。具体地，采用磁性轴承代替机械轴承可以减少因摩擦导致的能量损失。例如，一些磁性轴承中的能量损失可以是一些机械轴承中的能量损失的大约百分之一。此外，由于可以免受一些机械力，一些磁性轴承可能需要比一些机械轴承更少的维护和/或延续更长的时间。此外，一些磁性轴承可以允许比一些机械轴承更高的旋转速度，并且更高的旋转速度可以增加一些FES设备的能量存储密度。

图2是根据此处描述的至少一些实施例的示例飞轮能量存储设备的断面透视图。根据本公开的示例FES 100可以包括飞轮组件200、外壳组件300和/或驱动组件400。飞轮组件200可以是可旋转的(例如，绕轴201)和/或可以包括飞轮磁体202，飞轮磁体202可以与外壳组件300的支撑磁体302交互，至少部分地在外壳组件300内对飞轮组件200进行磁性支撑。飞轮组件200可以包括护套208，护套208可以至少部分地包住至少一部分飞轮组件200。

示例飞轮组件200可以至少部分由抗磁材料(例如，铜)构造，所述抗磁材料可以与驱动组件400的驱动磁体402交互，从而向可以旋转动能形式存储能量的飞轮组件200输入能量和/或从飞轮组件200汲取能量。驱动组件400可以大体沿箭头401指示的方向相对飞轮组件200移动，所述方向可以实质上垂直和/或实质上平行于轴201。

图3是根据此处描述的至少一些实施例配置的示例飞轮组件的透视图。如图所示，示例飞轮组件200可以包括大体圆柱形的飞轮磁体202、盘204(大体上可以是圆柱形的)和/或大体圆柱形的柱206。可以关于轴201实质上同轴地和/或对称地配置飞轮磁体202、盘204和/或柱206，飞轮组件200可以绕轴201旋转。飞轮磁体202可以包括一个或多个高强磁体，如陶瓷和/或稀土(例如，钕和/或钐-钴)磁体，所述一个或多个高强磁体可以被形成为例如盘和/或环。如图所示，一些示例飞轮组件200可以被构造为使得飞轮磁体202至少部分位于盘204以下，和/或柱206可以从盘204大体向上延伸。在一些示例实施例中，护套208可以包括抗磁材料，并且可以至少包住盘204。

图4是根据此处描述的至少一些实施例配置的示例外壳组件的断面透视图。示例外壳组件300可以包括环形和/或甜甜圈形支撑磁体302和/或可以是圆柱形和/或实质上中空的外壳体304。在一些示例实施例中，可以关于轴201实质上同轴地和/或对称地配置支撑磁体302和/或外壳体304。外壳体304中可以容纳至少一部分飞轮组件200。支撑磁体302可以包括一个或多个高强磁体，如陶瓷和/或稀土(例如，钕和/或钐-钴)磁体，所述一个或多个高强磁体可以被形成为环和/或盘。

在一些示例实施例中，飞轮磁体202和/或支撑磁体302可以形成可以至少部分地使飞轮组件200悬浮的磁性轴承。飞轮磁体202和/或支撑磁体302可以定向为使得它们的相应磁极彼此相对。例如，飞轮磁体202的北极可以被定向为大体向下，和/或支撑磁体302的北极可以被定向为大体向上。在一些示例实施例中，飞轮磁体202和/或支撑磁体302的相应南极可以彼此相对。在一些示例实施例中，飞轮组件200可以在不使用机械轴承的情况下在外壳组件300内磁悬浮。

在一些示例实施例中，外壳体304可以至少部分由实质上非磁性的材料构造。例如，外壳体304可以至少部分由KEVLAR

(光、强对芳香聚酰胺合成纤维)和/或其他非导电、非磁性材料构造。一些示例外壳体304可以由在飞轮组件200灾难性故障的情况下提供至少一些破裂防护的材料构造。

图5是根据此处描述的至少一些实施例配置的示例驱动组件的透视图。示例驱动组件400可以包括大体环形的驱动磁体402和/或齿轮404(和/或适于将驱动磁体402与输入/输出设备18接口连接的一些其他适当的能量传送组件)。在一些示例实施例中，可以关于轴201实质上同轴地和/或对称地配置驱动磁体402和/或齿轮404。在一些示例实施例中，可以绕飞轮组件200的支柱206的至少一部分，部署驱动磁体402和/或齿轮404。因此，在一些示例实施例中，飞轮组件200可以被部署为至少部分位于支撑磁体302(大体位于飞轮组件200之下)和驱动磁体402(大体位于飞轮组件200的盘204之上)之间。

在一些示例实施例中，驱动磁体402可以包括一个或多个高强磁体，如陶瓷和/或稀土(例如，钕和/或钐-钴)磁体，可以大体环形的排列来部署所述一个或多个高强磁体。驱动磁体402可以与齿轮404耦合，使得驱动磁体402和齿轮404作为一个单元旋转。齿轮404可以可操作地与输入/输出设备18耦合，以允许向飞轮组件200传送来自输入/输出设备18的能量和/或从飞轮组件200传送输入/输出设备18的能量。更具体地，在一些示例实施例中，齿轮404可以适于同与输入/输出设备18相关联的齿轮接合，使得齿轮404的旋转可以向输入/输出设备18和/或从输入/输出设备18传送能量。例如，齿轮404可以适于同与马达/发电机的轴相关联的齿轮接合，从而可操作地耦合齿轮404和马达/发电机。

在一些示例实施例中，包括飞轮磁体202和/或支撑磁体302的磁性轴承可以适于：在飞轮组件200以各种旋转速度ω旋转时，稳定地支撑飞轮组件200。在一些示例实施例中，飞轮组件200可以在至少以大约ω_low至3*ω_low范围内的速度旋转时得到稳定的支撑。由于飞轮的存储能量(例如，其旋转动能K_rotation)可能与其旋转速度的平方成比例，ω_low至3*ω_low范围的稳定旋转速度可以提供至少K_rotation(ω_low)至9*K_rotation(ω_low)范围的稳定能量存储。

在一些示例实施例中，驱动组件400可以适于向飞轮添加和/或从飞轮移除能量。如上所述，在一些示例实施例中，盘204可以至少部分由抗磁材料构造，和/或驱动磁体402可以至少部分由磁性材料构造。一些示例实施例可以利用电磁感应，在驱动组件400(例如，驱动磁体402)和/或飞轮组件200(例如，盘204)之间施加力。例如，驱动磁体402可以被配置为施加磁力，所述磁力可以实质上正切通过与盘204相关联的抗磁材料，因此可以感生出与该力实质上垂直的电流，从而产生实质上旋转的场。一些示例实施例可以包括单个驱动磁体402，和/或一些示例实施例可以包括包含多个磁体的驱动磁体402，所述多个磁体可以被配置为彼此接触。在一些示例实施例中，与单个驱动磁体402相比，包括多个磁体的驱动磁体402可能构造费用更低。

在一些示例实施例中，驱动磁体402和/或与盘204相关联的抗磁材料(例如，抗磁护套208)可以包括磁感应驱动器。在一些示例实施例中，驱动组件400相对于飞轮组件200的位置是可调节的。具体地，可以在轴向上降低驱动磁体402，以与飞轮组件200的抗磁材料(例如，抗磁护套208)磁性接合。可以通过增加或减小中间距离，来调节驱动装配400与飞轮组件200的磁性耦合程度。例如，为了增加飞轮组件200和驱动磁体402间的磁性耦合，可以使驱动磁体402移近飞轮组件200的盘204。类似地，使驱动磁体402远离飞轮组件200的盘204可以减小磁性耦合。在一些示例实施例中，增加和/或减小驱动组件400和飞轮组件200间的磁性耦合可以改变与驱动组件400相关联的力矩。在一些示例实施例中，驱动组件400可以在不与飞轮组件200机械接合的情况下与飞轮组件200磁性接合，和/或驱动组件400可以以不同于飞轮组件200的旋转速度操作。在一些示例实施例中，改变驱动磁体402和飞轮组件200间的磁性耦合可以改变在驱动组件400和飞轮组件200间施加的力矩。

示例磁性驱动器可用于向旋转的飞轮组件200输入和/或从旋转的飞轮组件200汲取能量。例如，输入能量可以包括：以高于飞轮组件200旋转速度的旋转速度旋转驱动磁体402。可以使驱动磁体402移近飞轮组件200，以增加磁性耦合。驱动磁体402可以对飞轮组件200施加力矩和/或飞轮组件200的旋转速度可以增加。飞轮组件200的旋转速度可以增加，直到其实质上等于驱动磁体402的旋转速度。本公开考虑到：即使当飞轮组件200的旋转速度实质上等于驱动磁体402的旋转速度时，由于滑动的缘故，两者的旋转速度也可能不完全相等，所述滑动可能是感应式磁性驱动器中固有的。

可以用上述类似的方式实现从一些示例实施例汲取能量。可以使旋转速度可能低于飞轮组件200旋转速度的驱动磁体402移向飞轮组件200，以增加磁性耦合。飞轮组件200可以(经由驱动磁体402)对驱动组件400施加力矩，力矩可以被传导至输入/输出设备18。

一些示例实施例可以被配置为，在某些操作条件下，在飞轮组件200和其他组件间没有机械接口的情况下操作。换言之，FES设备100可以采用自由浮动飞轮设计。这样的设计可以减小或消除可能包括驱动机制和飞轮间的机械轴承和/或机械接口在内的其他FES设备中存在的机械阻力。在一些示例实施例中，当以磁性轴承未稳定支撑飞轮组件200的旋转速度操作飞轮组件200时，可以采用主动(active)悬浮(可以包括机械轴承)。

本公开考虑到：飞轮的存储动能可以与质量成比例，与半径平方成比例，和/或与旋转速度的平方成比例。向心力可以与旋转速度的平方成比例和/或与半径成比例。使飞轮的半径加倍可以使存储的能量增至四倍，但仅使作用于飞轮的向心力加倍。相反，对于相同的飞轮，使速度加倍可以导致能量同样增至四倍，但还会使向心力增至四倍。因此，使飞轮的半径加倍可以提供与使飞轮的速度加倍相同的能量存储，但飞轮内的力(例如，向心力)要小得多。

本公开考虑到：与以相对较高的旋转速率操作的FES设备相比，以相对较低的旋转速率操作的FES设备可以提供其他优势。例如，大的慢速旋转装配可能更加易于构造，这是由于在某些环境下慢速旋转设备的可接受公差可能相对较大。此外，与以较高速度旋转的设备相比，慢速旋转设备的空气阻力实质上更小。在一些示例实施例中，可以实质上消除飞轮边缘附近的涡流。

根据本公开的一些示例FES设备可以包括极大直径(因此使用能量与半径平方而不是速度平方成比例的属性)和/或重型飞轮。例如，根据本公开的一些飞轮可以具有约1至50米的直径、约1至20米的直径、和/或约5至15米的直径。根据本公开的一些飞轮可以具有约500至50,000公吨、约5,000至15,000公吨、和/或约10,000至35,000公吨的质量。一些示例实施例可用于存储从间歇和/或慢/涓流电源(如，风力发电厂和/或太阳能电厂)输出的峰值/过剩能量。

根据本公开的示例FES 100可以包括飞轮组件200，所述飞轮组件200包括直径约为40m和/或厚度约为10m的盘204(例如，参见图3)。盘204可以包括护套208(例如，参见图2)，所述护套208包括抗磁材料，如，约5cm厚的铜护套208。这样的示例飞轮组件200可以约3600RPM旋转，可具有约91兆瓦特时的旋转动能。以美国家庭每小时2000瓦特的消耗率测算，91兆瓦特时的能量可以持续约7年。

一些示例飞轮组件可由钢筋混凝土构造，且向心力不得超过钢筋的抗张强度。一些示例飞轮组件可由其他材料(如，铸铁、贫铀和/或产品(如，一个或多个金属(如，铝、铸铁、钢)和/或一个或多个非金属(如，碳纤维、光纤、大麻纤维等环氧化物天然纤维))的混合)构造。一些示例飞轮组件可以包括包含惰性材料(如，沙、土和/或水)的外套。

图6是示出了使用根据本公开至少一些实施例的飞轮能量存储设备的示例方法500的流程图。方法500可以包括如框502、504和/或506所示意的一个或多个操作、动作或功能。框502可以包括：以可能与磁性轴承使之悬浮的飞轮的旋转速度不同的旋转速度来旋转驱动磁体。框502之后可以是框504。框504可以包括：通过使驱动磁体移向飞轮，来增加驱动磁体和飞轮间的磁性耦合。框504之后可以是框506。框506可以包括：使用驱动磁体对飞轮施加力矩。

本公开所述的主题有时说明不同部件包含在不同的其他部件内或者不同部件与不同的其他部件相连。应当理解，这样描述的架构只是示例，事实上可以实现许多能够实现相同功能的其他架构。在概念上，有效地“关联”用以实现相同功能的部件的任意设置，从而实现所需功能。因此，这里组合实现具体功能的任意两个部件可以被视为彼此“关联”从而实现所需功能，而无论架构或中间部件如何。同样，任意两个如此关联的部件也可以看作是彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现所需功能，且能够如此关联的任意两个部件也可以被视为彼此“能可操作地耦合”以实现所需功能。能可操作地耦合的具体示例包括但不限于物理上可配对和/或物理上交互的部件，和/或无线交互和/或可无线交互的部件，和/或逻辑交互和/或可逻辑交互的部件。

至于本文中任何关于多数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以从多数形式转换为单数形式，和/或从单数形式转换为多数形式，以适合具体环境和应用。为清楚起见，在此明确声明单数形式/多数形式可互换。

本领域技术人员应当理解，一般而言，所使用的术语，特别是所附权利要求中(例如，在所附权利要求的主体部分中)使用的术语，一般地应理解为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”等)。本领域技术人员还应理解，如果意在所引入的权利要求中标明具体数目，则这种意图将在该权利要求中明确指出，而在没有这种明确标明的情况下，则不存在这种意图。例如，为帮助理解，所附权利要求可能使用了引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求中的特征。然而，这种短语的使用不应被解释为暗示着由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求特征将包含该特征的任意特定权利要求限制为仅包含一个该特征的实施例，即便是该权利要求既包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”又包括不定冠词如“一”或“一个”(例如，“一”和/或“一个”应当被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；在使用定冠词来引入权利要求中的特征时，同样如此。另外，即使明确指出了所引入权利要求特征的具体数目，本领域技术人员应认识到，这种列举应解释为意指至少是所列数目(例如，不存在其他修饰语的短语“两个特征”意指至少两个该特征，或者两个或更多该特征)。另外，在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选术语的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些术语之一、这些术语任一方、或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。

尽管已经在此公开了多个方案和实施例，但是本领域技术人员应当明白其他方案和实施例。这里所公开的多个方案和实施例是出于说明性的目的，而不是限制性的，本公开的真实范围和精神由所附权利要求表征。

Claims

1.一种飞轮能量存储设备，包括：

飞轮，被配置为将能量存储为旋转动能；

磁性轴承，被配置为使飞轮悬浮，同时允许飞轮转动；以及

磁性驱动器，被配置为选择性地与飞轮磁性接合，以向飞轮供应能量和/或从飞轮汲取能量。

2.根据权利要求1所述的飞轮能量存储设备，

其中，所述磁性轴承包括安装至飞轮的飞轮磁体和安装至外壳的支撑磁体；以及

其中，所述飞轮磁体和支撑磁体被配置为进行交互，以使飞轮磁悬浮，同时允许飞轮转动。

3.根据权利要求1所述的能量存储设备，其中，磁性驱动器包括：可旋转驱动磁体，被配置为选择性地与飞轮磁性接合，以影响飞轮的旋转速度。

4.根据权利要求3所述的飞轮能量存储设备，

其中，所述飞轮至少部分由抗磁材料构造；以及

其中，所述驱动磁体被配置为能够相对于飞轮重新定位，从而能够调节驱动磁体和抗磁材料间的磁性耦合强度。

5.根据权利要求4所述的飞轮能量存储设备，

其中，所述飞轮适于能够绕实质上垂直的轴旋转；以及

其中，所述驱动磁体被配置为能够沿实质上与垂直的轴平行的方向重新定位。

6.根据权利要求5所述的飞轮能量存储设备，其中，所述驱动磁体与驱动齿轮机械耦合，所述驱动齿轮可操作地耦合至马达和/或发电机。

7.根据权利要求1所述的飞轮能量存储设备，其中，除了所述外壳磁体以外的所述外壳由实质上非磁性的材料构造。

8.一种飞轮能量存储设备，包括：

飞轮，被配置为将能量存储为旋转动能，所述飞轮包括飞轮磁体和抗磁材料；

一个或多个支撑磁体，被配置为与飞轮磁体磁性交互，以使飞轮磁悬浮；以及

一个或多个可旋转驱动磁体，相对于飞轮可移动地进行部署，以改变驱动磁体和抗磁材料间的磁性耦合。

9.根据权利要求8所述的飞轮能量存储设备，其中，所述飞轮和一个或多个支撑磁体安装在实质上非磁性的外壳内。

10.根据权利要求8所述的飞轮能量存储设备，

其中，所述飞轮被配置为能够绕实质上垂直的轴旋转；以及

其中，所述驱动磁体被配置为能够沿实质上与垂直的轴平行的方向重新定位，以改变驱动磁体和抗磁材料间的磁性耦合。

11.根据权利要求8所述的飞轮能量存储设备，其中，所述飞轮磁体和一个或多个支撑磁体被定向为彼此相斥。

12.根据权利要求8所述的飞轮能量存储设备，其中，所述一个或多个支撑磁体包括环形磁体。

13.根据权利要求8所述的飞轮能量存储设备，其中，所述一个或多个可旋转驱动磁体包括：以实质上环形的排列部署的多个驱动磁体。

14.根据权利要求8所述的飞轮能量存储设备，其中，所述一个或多个支撑磁体包括多个支撑磁体。

15.一种操作飞轮能量存储设备的方法，包括：

以与飞轮的旋转速度不同的旋转速度来旋转驱动磁体，其中磁性轴承使所述飞轮悬浮；

通过将驱动磁体移向飞轮来增加驱动磁体和飞轮间的磁性耦合；以及

使用所述驱动磁体向飞轮施加力矩。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，增加驱动磁体和飞轮间的磁性耦合包括：使驱动磁体移向与飞轮相关联的抗磁材料。

17.根据权利要求15所述的方法，

其中，与驱动磁体相关联的旋转速度大于飞轮的旋转速度；以及

其中，向飞轮施加力矩包括：增加飞轮的旋转动能。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括：使用可操作地耦合至驱动磁体的输入/输出设备，来将电能转换为飞轮的旋转动能。

19.根据权利要求15所述的方法，

其中，与驱动磁体相关联的旋转速度小于飞轮的旋转速度；以及

其中，向飞轮施加力矩包括：减小飞轮的旋转动能。

20.根据权利要求18所述的方法，还包括：使用可操作地耦合至驱动磁体的输入/输出设备，来将飞轮的旋转动能转换为电能。