機(jī)械儲(chǔ)能裝置最常見的是脈沖發(fā)電機(jī)和單機(jī)發(fā)電機(jī)，并且多是先用透平機(jī)或電動(dòng)機(jī)把大質(zhì)量飛輪驅(qū)動(dòng)起來旋轉(zhuǎn)到高速度，使飛輪慣性地儲(chǔ)存動(dòng)能，然后突然轉(zhuǎn)接到脈沖發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上，使其產(chǎn)生電脈沖輸出，同時(shí)飛輪因釋能而被減速或停轉(zhuǎn)。
　　飛輪的結(jié)構(gòu)如下圖所示，主要包括5個(gè)基本組成部分：
　　1)采用高強(qiáng)度玻璃纖維(或碳纖維)復(fù)合材料的飛輪本體；
　　2)懸浮飛輪的電磁軸承及機(jī)械保護(hù)軸承；
　　3)電動(dòng)/發(fā)電互逆式電機(jī)；
　　4)電機(jī)控制與電力轉(zhuǎn)換器；
　　5)高真空及安全保護(hù)罩。

圖：飛輪系統(tǒng)組成圖
　　飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作原理為:系統(tǒng)儲(chǔ)能時(shí)，電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，由電網(wǎng)提供電能經(jīng)功率電子變換器驅(qū)動(dòng)電機(jī)加速，電機(jī)拖動(dòng)飛輪加速儲(chǔ)能，能量以動(dòng)能形式儲(chǔ)存在高速旋轉(zhuǎn)的飛輪中；當(dāng)飛輪達(dá)到設(shè)定的最大轉(zhuǎn)速以后，系統(tǒng)處于能量保持狀態(tài)，直到接收到一個(gè)釋放能量的控制信號(hào)，系統(tǒng)釋放能量，高速旋轉(zhuǎn)的飛輪利用其慣性作用拖動(dòng)電機(jī)減速發(fā)電，經(jīng)功率變換器輸出適用于負(fù)載要求的電能，從而完成動(dòng)能到電能的轉(zhuǎn)換。由此，整個(gè)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電能的輸入、儲(chǔ)存和輸出控制。