本發(fā)明涉及儲(chǔ)能系統(tǒng)，尤其涉及一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、儲(chǔ)能技術(shù)通過(guò)介質(zhì)或設(shè)備將能量存儲(chǔ)起來(lái)，在需要時(shí)再釋放，這一過(guò)程不僅適用于電能，還包括其他形式的能量。這種技術(shù)的主要目的是解決能量的產(chǎn)生和使用不一定同步的問(wèn)題，利用風(fēng)能和太陽(yáng)能的發(fā)電會(huì)因天氣、季節(jié)、地理位置的不同而存在不同時(shí)間尺度的間歇性，而用電需求也有波動(dòng)性。

2、目前儲(chǔ)能裝置大多是利用將風(fēng)能等清潔能源轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)，重力勢(shì)能儲(chǔ)存時(shí)需要使重物保持在井內(nèi)高位，由于重物的十分沉重，從而需要使用液壓系統(tǒng)等用電設(shè)備為重物提供支撐，使重物能夠維持在井內(nèi)高位，而液壓系統(tǒng)等大型設(shè)備的運(yùn)行同樣需要消耗大量電能，?從而降低了重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的電能轉(zhuǎn)化率。

3、因此，有必要提出一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能系統(tǒng)，以改變傳統(tǒng)的重物支撐方式，降低儲(chǔ)能過(guò)程能量的損耗，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的電能轉(zhuǎn)化率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有儲(chǔ)能系統(tǒng)為了保持重物在高位，需要支撐設(shè)備消耗大量電能提供支撐，從而使儲(chǔ)能系統(tǒng)整體的電能轉(zhuǎn)化率降低的問(wèn)題，現(xiàn)提供一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3、一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)、彈性伸縮機(jī)構(gòu)和第二卷筒，第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)與第三卷筒之間設(shè)有第一液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)，第一液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)將第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)和第三卷筒同軸連接，第三卷筒設(shè)有第三牽引繩，第三牽引繩連接有重物，第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)帶動(dòng)第三卷筒旋轉(zhuǎn)從而使重物升降；

4、第三卷筒同軸連接有第一卷筒，第一卷筒上設(shè)有第一牽引繩，第一牽引繩與彈性伸縮機(jī)構(gòu)連接，第一卷筒收卷第一牽引繩時(shí)可牽引彈性伸縮機(jī)構(gòu)形變從而儲(chǔ)存彈性勢(shì)能；

5、第二卷筒上設(shè)有第二牽引繩，第二牽引繩與彈性伸縮機(jī)構(gòu)連接，第二卷筒與第二動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)之間設(shè)有第二液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)，第二液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)將第二卷筒與第二動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)同軸連接，彈性伸縮機(jī)構(gòu)回彈釋放彈性勢(shì)能時(shí)可牽引第二牽引繩并帶動(dòng)第二卷筒旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)第二動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)發(fā)電。

6、進(jìn)一步的，所述第一液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)和第二液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，二者均包括開(kāi)合臂、擋臂銷(xiāo)和開(kāi)合臂軸。

7、進(jìn)一步的，所述重物設(shè)于地下深槽內(nèi)，地下深槽為矩形槽，重物由并排設(shè)置的板狀重物拼接而成，每個(gè)板狀重物的頂部均安裝有定滑輪，第三牽引繩穿過(guò)每個(gè)板狀重物上的定滑輪，第三牽引繩的一端與地下深槽固定連接，第三牽引繩的另一端與第三卷筒固定。

8、進(jìn)一步的，所述彈性伸縮機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)對(duì)向設(shè)置的側(cè)板，兩側(cè)板之間設(shè)有頂板，兩個(gè)側(cè)板的底部設(shè)有底板，頂板可相對(duì)側(cè)板滑動(dòng)從而靠近或遠(yuǎn)離底板；

9、所述頂板的兩端以及底板的兩端均安裝有第一滑輪組，第一牽引繩穿過(guò)底板的底部和頂板的頂部并依次將第一滑輪組串聯(lián)；

10、頂板與底板之間設(shè)有彈性件，第二牽引繩與第二動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)連接，所述頂板設(shè)有第二滑輪組，底板設(shè)有第三滑輪組，所述第二滑輪組和第三滑輪組對(duì)向交錯(cuò)設(shè)置，第二牽引繩依次將第一滑輪組和第二滑輪組串聯(lián)。

11、進(jìn)一步的，所述彈性件的底部與底板固定連接，彈性件的頂部與第二滑輪組固定連接，第二滑輪組與頂板的底部固定連接。

12、進(jìn)一步的，所述彈性件與第二滑輪組一一對(duì)應(yīng)，所述彈性件設(shè)有三個(gè)，第二滑輪組和第三滑輪組均設(shè)有三個(gè)。

13、進(jìn)一步的，所述底板固定連接有固定頭，所述固定頭將第二牽引繩的一端固定，所述第三滑輪組與底板固定連接。

14、進(jìn)一步的，所述側(cè)板中部開(kāi)設(shè)有凹槽，所述底板的兩端穿過(guò)凹槽，所述頂板的兩端穿過(guò)所述凹槽并與凹槽滑動(dòng)連接。

15、進(jìn)一步的，所述第二卷筒與第二動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)之間設(shè)有第二變速齒輪箱，第三卷筒與第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)之間設(shè)有第一變速齒輪箱。

16、進(jìn)一步的，所述第一牽引繩、第二牽引繩和第三牽引繩均為鋼絲繩，所述彈性件為彈簧。

17、本發(fā)明的一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能系統(tǒng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí)中，第一液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)合閘，第二液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)斷開(kāi)，使得第一動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)與第三卷筒連接，第三卷筒與第一卷筒斷開(kāi)，第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)將風(fēng)能等清潔能源轉(zhuǎn)化為電能帶動(dòng)第三卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，重物在第三牽引繩的牽引下上升至高位，從而將電能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)重物上升至目標(biāo)高度后，第一液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)斷開(kāi)，第二液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)合閘，第一動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)與第三卷筒斷開(kāi)，第三卷筒與第一卷筒連接，重物受自身重力影響給予第一卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)的力，第一牽引繩受到該力后牽引彈性伸縮機(jī)構(gòu)形變，當(dāng)彈性伸縮機(jī)構(gòu)形變產(chǎn)生的彈力與重物的重力相同時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)力的平衡，重物不會(huì)下降，從而實(shí)現(xiàn)重物的懸吊，因彈性伸縮機(jī)構(gòu)形變而導(dǎo)致的第二牽引繩松弛，第二動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)將第二牽引繩收卷至再次繃緊狀態(tài)，而且彈性伸縮機(jī)構(gòu)形變會(huì)導(dǎo)致重物下降少許高度，從而使重力勢(shì)能的總儲(chǔ)量減少，但是損失的重力勢(shì)能會(huì)以彈性勢(shì)能的形式儲(chǔ)存在彈性伸縮機(jī)構(gòu)中，機(jī)械勢(shì)能的總量不變，因此不會(huì)產(chǎn)生重力勢(shì)能的浪費(fèi)；

18、儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí)，第一液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)合閘，第二液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)斷開(kāi)，第一動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)與第三卷筒連接，第三卷筒與第一卷筒斷開(kāi)，一方面，重物失去了彈性伸縮機(jī)構(gòu)的牽制，作自由落體，從而帶動(dòng)第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)發(fā)電，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，另一方面，彈性伸縮機(jī)構(gòu)失去了重物的牽制，開(kāi)始形變回彈，從而使第二牽引繩帶動(dòng)第二卷筒旋轉(zhuǎn)，第二卷筒帶動(dòng)第二動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本技術(shù)方案利用彈性伸縮機(jī)構(gòu)對(duì)重物支撐，實(shí)現(xiàn)了重物高度的保持，因彈性伸縮機(jī)構(gòu)形變導(dǎo)致的重力勢(shì)能的損耗也以彈性勢(shì)能的形式儲(chǔ)存在了彈性伸縮機(jī)構(gòu)內(nèi)，放電時(shí)重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能均轉(zhuǎn)化為電能，相當(dāng)于將充電過(guò)程中儲(chǔ)存的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為了電能，擺脫了使用液壓系統(tǒng)等用電設(shè)備為重物提供支撐的方式，不僅節(jié)省了電能，還提高了重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的電能轉(zhuǎn)化率。

技術(shù)特征：

1.一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于：包括第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)（17）、彈性伸縮機(jī)構(gòu)（28）和第二卷筒（14），第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)（17）與第三卷筒（18）之間設(shè)有第一液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)（22），第一液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)（22）將第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)（17）和第三卷筒（18）同軸連接，第三卷筒（18）設(shè)有第三牽引繩（20），第三牽引繩（20）連接有重物（19），第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)（17）帶動(dòng)第三卷筒（18）旋轉(zhuǎn)從而使重物（19）升降；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能用彈性伸縮機(jī)構(gòu)（28），其特征在于：所述第一液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)（22）和第二液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)（9）結(jié)構(gòu)相同，二者均包括開(kāi)合臂（23）、擋臂銷(xiāo)（24）和開(kāi)合臂軸（25）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能用彈性伸縮機(jī)構(gòu)（28），其特征在于：所述重物（19）設(shè)于地下深槽（27）內(nèi)，地下深槽（27）為矩形槽，重物（19）由并排設(shè)置的板狀重物（19）拼接而成，每個(gè)板狀重物（19）的頂部均安裝有定滑輪（26），第三牽引繩（20）穿過(guò)每個(gè)板狀重物（19）上的定滑輪（26），第三牽引繩（20）的一端與地下深槽（27）固定連接，第三牽引繩（20）的另一端與第三卷筒（18）固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能用彈性伸縮機(jī)構(gòu)（28），其特征在于：所述彈性伸縮機(jī)構(gòu)（28）包括兩個(gè)對(duì)向設(shè)置的側(cè)板（1），兩側(cè)板（1）之間設(shè)有頂板（2），兩個(gè)側(cè)板（1）的底部設(shè)有底板（3），頂板（2）可相對(duì)側(cè)板（1）滑動(dòng)從而靠近或遠(yuǎn)離底板（3）；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能用彈性伸縮機(jī)構(gòu)（28），其特征在于：所述彈性件（8）的底部與底板（3）固定連接，彈性件（8）的頂部與第二滑輪組（10）固定連接，第二滑輪組（10）與頂板（2）的底部固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能用彈性伸縮機(jī)構(gòu)（28），其特征在于：所述彈性件（8）與第二滑輪組（10）一一對(duì)應(yīng)，所述彈性件（8）設(shè)有三個(gè)，第二滑輪組（10）和第三滑輪組（11）均設(shè)有三個(gè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能用彈性伸縮機(jī)構(gòu)（28），其特征在于：所述底板（3）固定連接有固定頭（12），所述固定頭（12）將第二牽引繩（7）的一端固定，所述第三滑輪組（11）與底板（3）固定連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能用彈性伸縮機(jī)構(gòu)（28），其特征在于：所述側(cè)板（1）中部開(kāi)設(shè)有凹槽（13），所述底板（3）的兩端穿過(guò)凹槽（13），所述頂板（2）的兩端穿過(guò)所述凹槽（13）并與凹槽（13）滑動(dòng)連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能用彈性伸縮機(jī)構(gòu)（28），其特征在于：所述第二卷筒（14）與第二動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)（16）之間設(shè)有第二變速齒輪箱（15），第三卷筒（18）與第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)（17）之間設(shè)有第一變速齒輪箱（21）。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能用彈性伸縮機(jī)構(gòu)（28），其特征在于：所述第一牽引繩（5）、第二牽引繩（7）和第三牽引繩（20）均為鋼絲繩，所述彈性件（8）為彈簧。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其公開(kāi)了一種機(jī)械勢(shì)能儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)、彈性伸縮機(jī)構(gòu)和第二卷筒，第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)與第三卷筒之間設(shè)有第一液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)，第一液壓開(kāi)合機(jī)構(gòu)將第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)和第三卷筒同軸連接，第三卷筒設(shè)有第三牽引繩，第三牽引繩連接有重物，第一動(dòng)力發(fā)電一體機(jī)帶動(dòng)第三卷筒旋轉(zhuǎn)從而使重物升降，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本技術(shù)方案利用彈性伸縮機(jī)構(gòu)對(duì)重物支撐，實(shí)現(xiàn)了重物高度的保持，替代了液壓系統(tǒng)等大型設(shè)備為重物提供支撐的方式，節(jié)省了電能，提高了重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的電能轉(zhuǎn)化率。

技術(shù)研發(fā)人員：李博
受保護(hù)的技術(shù)使用者：濟(jì)南吉發(fā)智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29