飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)工程師崗位招聘考試試卷及答案一、填空題（每題1分，共10分）1.飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心能量存儲(chǔ)部件是______。2.飛輪儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換形式是______能與電能的相互轉(zhuǎn)換。3.飛輪儲(chǔ)能常用的無接觸軸承類型是______軸承。4.目前飛輪轉(zhuǎn)子最常用的輕量化高強(qiáng)度材料是______復(fù)合材料。5.飛輪儲(chǔ)能的能量與轉(zhuǎn)子角速度的______次方成正比。6.飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能雙向轉(zhuǎn)換的部件是______。7.電網(wǎng)調(diào)頻場(chǎng)景中，飛輪儲(chǔ)能的響應(yīng)時(shí)間通常在______級(jí)（毫秒/秒/分鐘）。8.飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率一般在______%~95%之間。9.飛輪儲(chǔ)能屬于______時(shí)間尺度儲(chǔ)能（短/中/長(zhǎng)）。10.飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中，限制轉(zhuǎn)子超速的保護(hù)裝置是______。二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.飛輪儲(chǔ)能轉(zhuǎn)子材料中，儲(chǔ)能密度最高的是（）A.普通鋼B.鋁合金C.碳纖維復(fù)合材料D.銅合金2.主動(dòng)磁懸浮軸承的核心特點(diǎn)是（）A.無需電源B.完全無摩擦C.依賴永磁體D.需位置傳感器3.飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中，變流器的主要作用是（）A.調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速B.電能AC-DC/DC-AC轉(zhuǎn)換C.冷卻轉(zhuǎn)子D.監(jiān)測(cè)振動(dòng)4.飛輪儲(chǔ)能能量公式E=0.5Jω2中，J代表（）A.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量B.角速度C.能量D.密度5.不屬于飛輪儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景的是（）A.UPS應(yīng)急電源B.電網(wǎng)調(diào)頻C.電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航D.軌道交通制動(dòng)回收6.飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)損耗最大的環(huán)節(jié)通常是（）A.軸承損耗B.電機(jī)損耗C.變流器損耗D.風(fēng)阻損耗7.主動(dòng)與被動(dòng)磁懸浮軸承的區(qū)別是（）A.主動(dòng)需主動(dòng)控制B.被動(dòng)無支撐力C.主動(dòng)僅用永磁D.被動(dòng)響應(yīng)更快8.飛輪儲(chǔ)能循環(huán)壽命通?？蛇_(dá)（）次以上A.1萬B.10萬C.100萬D.1000萬9.轉(zhuǎn)子超速時(shí)的應(yīng)急處理措施是（）A.直接停機(jī)B.機(jī)械制動(dòng)C.能量泄放D.切斷電源10.飛輪儲(chǔ)能與鋰電池相比最大優(yōu)勢(shì)是（）A.儲(chǔ)能密度高B.響應(yīng)速度快C.成本低D.容量大三、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分，多選/少選/錯(cuò)選不得分）1.飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)核心組成包括（）A.轉(zhuǎn)子B.軸承C.電機(jī)D.變流器E.控制系統(tǒng)2.磁懸浮軸承類型有（）A.主動(dòng)磁懸浮B.被動(dòng)磁懸浮C.混合磁懸浮D.機(jī)械軸承E.空氣軸承3.飛輪儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景包括（）A.電網(wǎng)調(diào)頻B.新能源并網(wǎng)平滑C.電動(dòng)汽車快充D.數(shù)據(jù)中心UPSE.長(zhǎng)期儲(chǔ)能4.飛輪轉(zhuǎn)子材料需滿足（）A.高強(qiáng)度B.低密度C.高模量D.高導(dǎo)電性E.高導(dǎo)熱性5.飛輪儲(chǔ)能損耗來源有（）A.軸承損耗B.電機(jī)銅損/鐵損C.變流器開關(guān)損耗D.風(fēng)阻損耗E.轉(zhuǎn)子材料損耗6.主動(dòng)磁懸浮軸承優(yōu)點(diǎn)是（）A.無接觸無摩擦B.高速穩(wěn)定性好C.無需外部電源D.壽命長(zhǎng)E.成本低7.飛輪儲(chǔ)能在電網(wǎng)中的作用包括（）A.調(diào)頻B.調(diào)壓C.調(diào)峰D.黑啟動(dòng)E.儲(chǔ)能備用8.飛輪儲(chǔ)能控制目標(biāo)包括（）A.轉(zhuǎn)速穩(wěn)定B.功率精準(zhǔn)輸出C.軸承位置穩(wěn)定D.安全保護(hù)E.成本控制9.提升能量密度的途徑包括（）A.提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速B.碳纖維轉(zhuǎn)子C.增加轉(zhuǎn)子質(zhì)量D.減小軸承損耗E.優(yōu)化電機(jī)效率10.飛輪儲(chǔ)能安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括（）A.超速保護(hù)B.振動(dòng)監(jiān)測(cè)C.應(yīng)急制動(dòng)D.密封防護(hù)E.溫度監(jiān)測(cè)四、判斷題（每題2分，共20分，√/×）1.飛輪儲(chǔ)能能量與轉(zhuǎn)子角速度成正比。（）2.主動(dòng)磁懸浮軸承無需位置傳感器。（）3.碳纖維轉(zhuǎn)子儲(chǔ)能密度比鋼轉(zhuǎn)子高。（）4.飛輪儲(chǔ)能適合長(zhǎng)期儲(chǔ)能（數(shù)小時(shí)以上）。（）5.飛輪儲(chǔ)能效率一般在80%~95%之間。（）6.機(jī)械軸承飛輪摩擦損耗隨轉(zhuǎn)速升高而增大。（）7.飛輪儲(chǔ)能電機(jī)只能用永磁同步電機(jī)。（）8.電網(wǎng)調(diào)頻中飛輪響應(yīng)時(shí)間在毫秒級(jí)。（）9.飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)無需冷卻裝置。（）10.飛輪轉(zhuǎn)子離心力隨轉(zhuǎn)速平方增加。（）五、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作原理。2.比較主動(dòng)磁懸浮軸承與機(jī)械軸承的優(yōu)缺點(diǎn)。3.飛輪儲(chǔ)能在電網(wǎng)調(diào)頻中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是什么？4.簡(jiǎn)述飛輪儲(chǔ)能主要損耗來源及降低措施。六、討論題（每題5分，共10分）1.如何從材料、結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速三方面提升飛輪儲(chǔ)能能量密度？2.飛輪儲(chǔ)能在新能源并網(wǎng)中的挑戰(zhàn)及解決方案？---答案部分一、填空題1.轉(zhuǎn)子2.機(jī)械3.磁懸浮4.碳纖維5.二（平方）6.電機(jī)7.毫秒8.809.短10.超速保護(hù)裝置二、單項(xiàng)選擇題1.C2.D3.B4.A5.C6.A7.A8.C9.C10.B三、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE2.ABC3.ABD4.ABC5.ABCD6.ABD7.ABDE8.ABCD9.AB10.ABCDE四、判斷題1.×2.×3.√4.×5.√6.√7.×8.√9.×10.√五、簡(jiǎn)答題1.工作原理：充電時(shí)，電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能存儲(chǔ)；放電時(shí)，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能輸出。核心是電能與機(jī)械能的雙向轉(zhuǎn)換，依賴轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)?chǔ)能。2.優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比：-主動(dòng)磁懸?。簝?yōu)點(diǎn)（無摩擦、長(zhǎng)壽命、高速穩(wěn)定）；缺點(diǎn)（需電源/傳感器、成本高）。-機(jī)械軸承：優(yōu)點(diǎn)（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低）；缺點(diǎn)（摩擦損耗大、轉(zhuǎn)速受限、壽命短）。3.調(diào)頻優(yōu)勢(shì)：響應(yīng)快（毫秒級(jí)）、循環(huán)壽命長(zhǎng)（百萬次+）、無化學(xué)污染、功率密度高、溫度穩(wěn)定性好，能快速跟蹤電網(wǎng)頻率波動(dòng)。4.損耗及措施：-來源：軸承損耗、電機(jī)銅損/鐵損、變流器開關(guān)損耗、風(fēng)阻損耗。-措施：主動(dòng)磁懸浮替代機(jī)械軸承、優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì)、高效IGBT變流器、轉(zhuǎn)子真空密封、智能控制減少損耗。六、討論題1.提升能量密度途徑：-材料：用碳纖維復(fù)合材料（低密度高強(qiáng)度）替代鋼/鋁，提升比強(qiáng)度；-結(jié)構(gòu)：設(shè)計(jì)空心/輕量化轉(zhuǎn)子，減小非儲(chǔ)能質(zhì)量；-轉(zhuǎn)速：提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（依賴主動(dòng)磁懸浮支撐，解決離心力問題）。三者結(jié)合可