CN112531913A - 一种重物升降储能电站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重物升降储能电站，包括支架和若干重物块，所述支架上设置有发电机和卷扬机，所述卷扬机包括第一驱动装置和转盘，所述第一驱动装置的输出轴与转盘连接，第一驱动装置能够带动转盘转动，所述转盘与发电机的转子连接，转盘能够带动发电机的转子转动，所述转盘上固定有绳索，所述绳索上连接有提取装置，所述提取装置能够提取重物块，所述绳索能够在水平方向上产生位移，本装置可以满足日益增长的储能电站发展需求。

Description

一种重物升降储能电站

技术领域

本发明涉及储能电站技术领域，具体涉及一种重物升降储能电站。

背景技术

近几年来，随着新能源的发展和消纳及电网结构的发展，储能电站的需求与日剧增，电池储能电站作为电网的规模化储能设施，其容量在数兆瓦至数百兆瓦，在一定程度上达到了电站级的规模。然而电池的成本高，运输难，环保和安全都无法得到完全保障，因此利用其他储能方式替代大容量电池组结合的储能电站尤为重要。

目前电网主要是建设大型抽水储能电站作为调峰、调频、储能的电站，但是建设周期长，建设成本高，受地点和资源的限制等，不能满足日益增长的储能电站发展需求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种重物升降储能电站，以满足日益增长的储能电站发展需求。

一种重物升降储能电站，包括支架和若干重物块，所述支架上设置有发电机和卷扬机，所述卷扬机包括第一驱动装置和转盘，所述第一驱动装置的输出轴与转盘连接，第一驱动装置能够带动转盘转动，所述转盘与发电机的转子连接，转盘能够带动发电机的转子转动，所述转盘上固定有绳索，所述绳索上连接有提取装置，所述提取装置能够提取重物块，所述绳索能够在水平方向上产生位移。

本技术方案中包括支架和若干重物块，支架上设置有发电机和卷扬机，卷扬机包括第一驱动装置和转盘，转盘上连接有绳索，绳索上连接有提取装置，在用电低谷时，提取装置提取重物块，第一驱动装置工作带动转盘转动，从而将绳索收起使重物块上升，将若干重物块堆成具有一定高度的垛，这样消耗电能将电能转变为重物块的势能，在用电高峰的时候，使用提取装置将垛上方的重物块逐步放下，这样重物块利用重力带动绳索运动，进而带动转盘转动，带动发电机的转子转动，将重物块的势能转变为发电机旋转的动能，发电机发电，实现削谷填峰节省电费峰谷价，取得良好的经济效益，通过重物堆垛储能电站对电网和发电的调峰、调频，调节了电网和发电的结构，增强了电网的稳定性，与传统的抽水储能、化学储能和飞轮储能相比，重物储能不受地点和资源限制，减少建设成本和建设周期，本装置应用在居民、企业等用户侧，削峰填谷，为用户节约电费；应用在电网侧，提高了供电的稳定性；应用在发电侧，参与发电机辅助调频，提高了发电机的效率。

优选地，所述支架上滑动设置有放置台，所述发电机和卷扬机均设置于放置台上，第二驱动装置能够驱动放置台在支架上移动。

优选地，还包括下平台和上平台，支撑柱对上平台进行支撑，所述支架位于上平台上方。

优选地，所述上平台上设置有第一支撑柱，所述支架设置于第一支撑柱上。

优选地，还包括第三驱动装置，所述第三驱动装置的输出轴与支架连接，第三驱动装置能够带动支架转动。

优选地，所述第三驱动装置的输出轴上连接有多个支架，多个所述支架纵向分布。

优选地，所述第三驱动装置的输出轴与支架的中部连接，一个支架上滑动设置有两个放置台，两个放置台分别位于第三驱动装置输出轴的两侧。

优选地，所述发电机的转子与转盘之间通过第一连接器连接，所述第一连接器能够控制转子与转盘的连接以及连接中断。

优选地，所述第一驱动装置的输出轴与转盘之间通过第二连接器连接，所述第二连接器能够控制第一驱动装置的输出轴与转盘的连接以及连接中断。

优选地，所述电站内设置有若干传感器。

本发明的有益效果体现在：本技术方案中包括支架和若干重物块，支架上设置有发电机和卷扬机，卷扬机包括第一驱动装置和转盘，转盘上连接有绳索，绳索上连接有提取装置，在用电低谷时，提取装置提取重物块，第一驱动装置工作带动转盘转动，从而将绳索收起使重物块上升，将若干重物块堆成具有一定高度的垛，这样消耗电能将电能转变为重物块的势能，在用电高峰的时候，使用提取装置将垛上方的重物块逐步放下，这样重物块利用重力带动绳索运动，进而带动转盘转动，带动发电机的转子转动，将重物块的势能转变为发电机旋转的动能，发电机发电，实现削谷填峰节省电费峰谷价，取得良好的经济效益，通过重物堆垛储能电站对电网和发电的调峰、调频，调节了电网和发电的结构，增强了电网的稳定性，与传统的抽水储能、化学储能和飞轮储能相比，重物储能不受地点和资源限制，减少建设成本和建设周期，本装置应用在居民、企业等用户侧，削峰填谷，为用户节约电费；应用在电网侧，提高了供电的稳定性；应用在发电侧，参与发电机辅助调频，提高了发电机的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的整体结构示意图。

附图中，1-支架，2-重物块，3-放置台，4-发电机，51-第一驱动装置，52-转盘，53-绳索，6-提取装置，7-下平台，8-上平台，9-支撑柱，10-第一支撑柱，11-第三驱动装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

如图1所示，本实施例中提供了一种重物升降储能电站，包括支架1和若干重物块2，所述支架1上设置有发电机4和卷扬机，所述卷扬机包括第一驱动装置51和转盘52，所述第一驱动装置51的输出轴与转盘52连接，第一驱动装置51能够带动转盘52转动，所述转盘52与发电机4的转子连接，转盘52能够带动发电机4的转子转动，所述转盘52上固定有绳索53，所述绳索53上连接有提取装置6，所述提取装置6能够提取重物块2，所述绳索53能够在水平方向上产生位移。本实施例中提取装置6与绳索53的底端连接。

本实施例中支架1上设置配电驱动箱，配电驱动箱内放置：外接电源进出的配变电设备及电动机驱动调速装置和中央自动控制及通讯柜等。

由于需要将重物块2从一个位置运动到另外一个位置，因此重物块2需要在水平方向上产生位移，具体的实施方式可以是设置驱动结构带动支架1在水平方向上运动从而实现绳索53在水平方向上产生位移，也可以是设置驱动结构带动发电机4和卷扬机在支架1上进行水平方向的运动，水平方向的运动可以是直线运动，也可以是旋转运动等，只要能够实现绳索53产生水平位移即可。

第一驱动装置51可以是电机、电动机、电机组等结构，只要能够带动转盘52转动即可。

提取装置6可以是夹爪系统，夹板系统，抓取系统，吊钩系统，抬起系统等只要和重物块2配合能够将重物块2拿起即可。

配电站中设有控制系统，空调系统，消防系统，闭路电视系统，声光报警系统等，各系统均采用成熟的现有技术，在此不做多余的赘述。

本实施例中绳索53为钢丝绳等强度较大的绳子。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上进行了进一步限定，本实施例中所述支架1上滑动设置有放置台3，所述发电机4和卷扬机均设置于放置台3上，第二驱动装置能够驱动放置台3在支架1上移动。

这样通过第二驱动装置带动放置台3运动，进而带动发电机4和卷扬机运动，实现绳索53在水平方向的运动，第二驱动装置可以是气缸、油缸、丝杠组件等，只要能够带动放置台3运动即可。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上进行了进一步限定，本实施例中还包括下平台7和上平台8，支撑柱9对上平台8进行支撑，所述支架1位于上平台8上方。用电低谷时，将重物块2从下平台7运输到上平台8上，将电能转为重物块2的势能，用电高峰时提取重物块2，利用重物块2的势能带动发电机4转子转动带动发电机4发电，这样便于重物块2的放置和堆积。

本实施例中所述上平台8上设置有第一支撑柱10，所述支架1设置于第一支撑柱10上。

本实施例中还包括第三驱动装置11，所述第三驱动装置11的输出轴与支架1连接，第三驱动装置11能够带动支架1转动。本实施例中第三驱动装置11设置于第一支撑柱10上。

本实施例中设置第三驱动装置11，第三驱动装置11带动支架1转动，这样实现放置台3直线运动和旋转运动，进一步便于重物块2在下平台7和上平台8上规则码垛。

本实施例中所述第三驱动装置11的输出轴上连接有多个支架1，多个所述支架1纵向分布。本实施例中在第三驱动装置11的输出轴上连接多个支架1一起工作，发电效率更高。

本实施例中所述第三驱动装置11的输出轴与支架1的中部连接，一个支架1上滑动设置有两个放置台3，两个放置台3分别位于第三驱动装置11输出轴的两侧。

本实施例中一个支架1上滑动设置有两个放置台3，两个放置台3分别位于第三驱动装置11输出轴的两侧，使支架1的平衡性更强。

第三驱动装置11可以是电机、电动机、电机组等结构，只要能够带动转盘52转动即可。

实施例4

本实施例在实施例1的基础上进行了进一步限定，本实施例中所述发电机4的转子与转盘52之间通过第一连接器连接，所述第一连接器能够控制转子与转盘52的连接以及连接中断。

由于发电机4在用电高峰时发电，其利用重物块2的势能转变为动能，在重物块2上升时，发电机4的转子也会旋转，这样就会消耗更多的电能，转子反转也会使发电机4产生一些故障，造成发电机4损坏等，因此设置第一连接器连接，所述第一连接器能够控制转子与转盘52的连接以及连接中断，在重物块2上升的过程中，第一连接器控制转子和转盘52断开连接，重物块2下降发电时，第一连接器将转子和转盘52连接，使重物块2带动发电机4发电。

本实施例中第一连接器可以是离合器系统、耦合器系统、靠背轮系统、链条系统、皮带系统、齿轮系统、电磁铁系统等，只要能够实现控制转子与转盘52的连接以及连接中断即可。

本实施例中所述第一驱动装置51的输出轴与转盘52之间通过第二连接器连接，所述第二连接器能够控制第一驱动装置51的输出轴与转盘52的连接以及连接中断。

在重物块2上升的过程中，由第一驱动装置51带动转盘52转动，在重物块2下降发电过程中，需要第一驱动装置51空转，到一定高度的时候再转动提供阻力控制重物块2下降的高度和速度等，长时间空转不利于第一驱动装置51的运作，本实施例中设置第二连接器能够控制第一驱动装置51的输出轴与转盘52的连接以及连接中断，在重物块2下降的过程中，可以控制第二连接器使第一驱动装置51与转盘52断开连接，此时重物块2带动发电机4发电，当重物块2下降一定高度，可以控制第二连接器使第一驱动装置51的输出轴与转盘52的连接，第一驱动装置51产生阻力控制重物块2下降的高度和速度，使重物块2在需要的位置放置。

本实施例中第二连接器可以是离合器系统、耦合器系统、靠背轮系统、链条系统、皮带系统、齿轮系统、电磁铁系统等，只要能够实现控制转子与转盘52的连接以及连接中断即可。

实施例5

本实施例在实施例4的基础上进行了进一步限定，本实施例中所述电站内设置有若干传感器。本实施例中在电站内设置若干传感器，配电驱动箱和中央控制器等，传感器与中央控制器连接，若干传感器能够检测重物块2之间，重物块2与上平台7和下平台8之间，重物块2与堆跺之间等的距离，传感器反馈给控制系统，控制系统能够自动控制第一驱动装置51、第二连接器等的工作状态，自动控制重物块2下降时的速度和高度等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种重物升降储能电站，其特征在于，包括支架(1)和若干重物块(2)，所述支架(1)上设置有发电机(4)和卷扬机，所述卷扬机包括第一驱动装置(51)和转盘(52)，所述第一驱动装置(51)的输出轴与转盘(52)连接，第一驱动装置(51)能够带动转盘(52)转动，所述转盘(52)与发电机(4)的转子连接，转盘(52)能够带动发电机(4)的转子转动，所述转盘(52)上固定有绳索(53)，所述绳索(53)上连接有提取装置(6)，所述提取装置(6)能够提取重物块(2)，所述绳索(53)能够在水平方向上产生位移。

2.根据权利要求1所述的一种重物升降储能电站，其特征在于，所述支架(1)上滑动设置有放置台(3)，所述发电机(4)和卷扬机均设置于放置台(3)上，第二驱动装置能够驱动放置台(3)在支架(1)上移动。

3.根据权利要求2所述的一种重物升降储能电站，其特征在于，还包括下平台(7)和上平台(8)，支撑柱(9)对上平台(8)进行支撑，所述支架(1)位于上平台(8)上方。

4.根据权利要求3所述的一种重物升降储能电站，其特征在于，所述上平台(8)上设置有第一支撑柱(10)，所述支架(1)设置于第一支撑柱(10)上。

5.根据权利要求3所述的一种重物升降储能电站，其特征在于，还包括第三驱动装置(11)，所述第三驱动装置(11)的输出轴与支架(1)连接，第三驱动装置(11)能够带动支架(1)转动。

6.根据权利要求5所述一种重物升降储能电站，其特征在于，所述第三驱动装置(11)的输出轴上连接有多个支架(1)，多个所述支架(1)纵向分布。

7.根据权利要求5所述的一种重物升降储能电站，其特征在于，所述第三驱动装置(11)的输出轴与支架(1)的中部连接，一个支架(1)上滑动设置有两个放置台(3)，两个放置台(3)分别位于第三驱动装置(11)输出轴的两侧。

8.根据权利要求1所述的一种重物升降储能电站，其特征在于，所述发电机(4)的转子与转盘(52)之间通过第一连接器连接，所述第一连接器能够控制转子与转盘(52)的连接以及连接中断。

9.根据权利要求8所述的一种重物升降储能电站，其特征在于，所述第一驱动装置(51)的输出轴与转盘(52)之间通过第二连接器连接，所述第二连接器能够控制第一驱动装置(51)的输出轴与转盘(52)的连接以及连接中断。

10.根据权利要求1所述的一种重物升降储能电站，其特征在于，所述电站内设置有若干传感器。

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