CN113708504B - 智能自动化杠杆式储能发电系统 - Google Patents

Abstract

提供一种智能自动化杠杆式储能发电系统，属于物理储能技术领域，通过杠杆两端的升降和质量引力作用达到物理储存电能和大功率发电的双重技术目的，应用智能自动化控制系统对储能和发电全过程实行智能自动化控制管理，通过杠杆机构上设置的多处移动系统使杠杆中心位置和配重装置在杠杆支架和杠杆端前后移动一定距离，最大限度提高发电量，达到储能发电功率效果最大化；作为智能电网系统削峰填谷的调峰调频电源，响应速度快、实用效率高、运行无污染，符合国家能源局低成本、高安全、大规模、高效率的能源和储能发展战略。

Description

智能自动化杠杆式储能发电系统

技术领域

本发明属于物理储能技术领域，具体涉及一种智能自动化杠杆式储能发电系统。

背景技术

目前，储能技术领域主要是物理储能和电池储能。物理储能主要指抽水蓄能电站，其技术成熟，是目前世界范围主流储能技术。电池储能主要指各种类型的电池储能电站，目前仍在发展中。2020年9月16日申请人曾申请公开了一种物理储能技术“智能自动化杠杆式储能电站”，该储能电站在储能发电效率方面具有很好的储能密度和功率效果，但其结构比较复杂，制造安装成本较高，运行不太平稳，运行效果不能达到最大化。因此，有理由在此基础上提出必要的技术改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种智能自动化杠杆式储能发电系统，本发明以杠杆为载体，通过杠杆两端的升降和质量引力作用达到物理储存电能和大功率发电的双重技术目的，应用智能自动化控制系统对储能和发电全过程实行智能自动化控制管理，通过杠杆机构上设置的多处移动系统使杠杆中心位置和配重装置在杠杆支架和杠杆端前后移动一定距离，最大限度提高发电量，达到储能发电功率效果最大化。

本发明采用的技术方案：智能自动化杠杆式储能发电系统，包括杠杆主体和杠杆支架，所述杠杆支架上部转动支撑有杠杆支架套，所述杠杆主体中部沿杠杆长度方向可滑动置于杠杆支架套中，所述杠杆支架套一端固定连接有与杠杆主体连接且用于驱动杠杆主体沿着杠杆支架套滑动而改变杠杆主体与杠杆支架连接中心点位置的杠杆移动驱动机构；

所述杠杆主体的储能发电端下部的地面上设有储能电动机和发电机，所述储能电动机和发电机之间设有牵引卷扬机，所述牵引卷扬机内部设有一根通轴，所述牵引卷扬机通轴一端通过储能电动机联轴离合器与储能电动机输出轴连接，所述牵引卷扬机通轴另一端通过发电机联轴离合器与发电机输入轴连接，所述储能电动机联轴离合器和发电机联轴离合器的开合通过离合器电磁转换开关控制；所述牵引卷扬机上缠绕有牵引连接缆绳，所述牵引连接缆绳一端与杠杆主体的储能发电端固定连接；

所述杠杆主体配重端上设有配重装置，所述配重装置在杠杆主体配重端上沿着杠杆主体长度方向滑动连接，所述杠杆主体配重端上置于配重装置靠近杠杆支架的一侧固定设有用于驱动配重装置沿着杠杆主体长度方向滑动的配重装置移动驱动机构；所述杠杆主体配重端端部连接有杠杆加长段，所述配重装置滑动可至杠杆加长段上；

其中，所述杠杆主体、杠杆支架、储能电动机、牵引卷扬机、牵引连接缆绳组成储能运行系统；所述杠杆主体、杠杆支架、发电机、牵引卷扬机、牵引连接缆绳组成发电运行系统；所述杠杆移动驱动机构和配重装置移动驱动机构组成移动系统；所述储能运行系统、发电运行系统和移动系统均通过智能自动化控制柜控制。

作为进一步优选方案，所述杠杆支架上部转动支撑有杠杆支架轴，所述杠杆支架轴两端通过支架轴端头锁止环限位，所述杠杆支架套下部中间与杠杆支架轴固定连接；所述杠杆支架套横断面为开口朝上的U型槽结构，所述杠杆主体中部置于杠杆支架套的U型槽内；所述杠杆移动驱动机构采用液压缸式杠杆移动驱动结构，所述液压缸式杠杆移动驱动结构一端与杠杆支架套一端固定连接，所述液压缸式杠杆移动驱动结构另一端固定在杠杆主体上。

作为进一步优选方案，所述配重装置移动驱动机构采用液压缸式配重移动驱动机构，所述液压缸式配重移动驱动机构固定在杠杆主体上且伸缩活塞杆与配重装置固定连接。

作为进一步优选方案，所述配重装置移动驱动机构采用螺旋电机式配重移动驱动机构，所述螺旋电机式配重移动驱动机构固定在杠杆主体上且螺旋杆外端与配重装置转动连接。

作为进一步优选方案，所述杠杆加长段包括多个杠杆加长块，所述杠杆主体的配重端加长的长度根据增加杠杆加长块的数量调节。

作为进一步优选方案，所述杠杆主体采用单体杠杆，所述单体杠杆是指一根圆型管或方型管的杠杆结构。

作为进一步优选方案，所述杠杆主体采用双体杠杆，所述双体杠杆是指并行的两根圆型管或方型管的大中型杠杆结构；所述双体杠杆的两根杠杆上部通过双体杠杆上连接加强版固定连接在一起，所述双体杠杆的两根杠杆下部通过双体杠杆下连接加强版固定连接在一起。

作为进一步优选方案，所述杠杆主体配重端下部设有用于杠杆配重端抬起到离地最高点时对其进行支撑的杠杆支撑结构，所述杠杆支撑结构包括竖直设于杠杆主体配重端下部两侧地面上的杠杆左右支撑臂立柱型支撑架，两个所述杠杆左右支撑臂立柱型支撑架之间的距离大于杠杆主体的宽度，所述杠杆主体配重端下部与杠杆左右支撑臂立柱型支撑架对应位置处固定连接有杠杆支撑臂，所述杠杆主体与杠杆支撑臂之间通过杠杆与支撑臂连接板加强连接，所述杠杆支撑臂横向两端均设有杠杆支撑臂液压伸缩机构，所述杠杆支撑臂液压伸缩机构伸出后支撑在杠杆左右支撑臂立柱型支撑架对杠杆主体的配重端进行支撑，所述杠杆支撑臂液压伸缩机构缩回后与杠杆支撑臂整体横向长度小于两个杠杆左右支撑臂立柱型支撑架之间的距离。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本方案以杠杆为载体，通过杠杆两端的升降和质量引力作用达到物理储存电能和大功率发电的双重技术目的，应用智能自动化控制系统对储能和发电全过程实行智能自动化控制管理，杠杆机构上设置的多处液压移动机构使杠杆中心位置和配重装置在杠杆支架和杠杆端前后移动一定距离，最大限度提高发电量，达到储能发电功率效果最大化，使储能发电效率高出现有储能电站数倍；

2、本方案通过杠杆主体中心位置在杠杆支架上的移动和配重装置的位置移动以及在杠杆加长段上的位置移动，突破了杠杆原有的能量守恒定律，使整个杠杆机构的力学关系发生了实质性变化，其结果表现为储能的发电效率得到成倍提升，彻底颠覆了全球现有储能技术的发电效率超不过百分之百的技术束缚，实现储能发电技术低成本、高安全、大规模、高效率的跨越式发展目标；

3、本方案制造安装成本低，环保安全，运行过程无污染，结构新颖、构造独特、运行高效安全；

4、本方案占地面积小，无地理地形限制，布局规模可大可小，可和发配电设施同步建设同步应用；

5、本方案削峰填谷响应速度快，运行寿命长，发电并网效果好，规模化布局可迅速取代化石能源发电。

附图说明

图1为本发明中采用液压缸式配重移动驱动机构的储能运行示意图；

图2为本发明中采用液压缸式配重移动驱动机构的发电运行示意图；

图3为本发明中采用螺旋电机式配重移动驱动机构的储能运行示意图；

图4为本发明中采用螺旋电机式配重移动驱动机构的发电运行示意图；

图5为本发明的智能自动化控制路线图；

图6为本发明中的储能电动机和发电机运行配置图；

图7为本发明中的圆形单体杠杆支撑架配置示意图；

图8为本发明中的圆形双体管杠杆支撑架配置示意图；

图9为本发明中的圆形双体杠杆结构配置示意图；

图10为本发明中的方管型双体杠杆结构储能电动机和发电机运行配置图；

图11为本发明中的方管型双体杠杆结构布局截面示意图；

图12为本发明中的方管型单体杠杆支撑架配置示意图；

图13为本发明中的方管型双体杠杆支撑架配置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

请参阅图1-13,详述本发明的实施例：

智能自动化杠杆式储能发电系统，如图1-4所示，包括杠杆主体1和杠杆支架2，所述杠杆支架2上部转动支撑有杠杆支架套7。具体的转动支撑结构为：所述杠杆支架2上部转动支撑有杠杆支架轴3，所述杠杆支架轴3两端通过支架轴端头锁止环24限位，向上承受杠杆结构的全部重量和压力；支架轴端头锁止环24呈弹性开口卡环，卡在杠杆支架轴3两端头的卡槽内，内面紧贴杠杆支架2外平面，用于防止杠杆支架轴3左右轴向串动。所述杠杆支架套7下部中间与杠杆支架轴3固定连接为一体。所述杠杆主体1中部沿杠杆长度方向可滑动置于杠杆支架套7中，所述杠杆支架套7一端固定连接有与杠杆主体1连接且用于驱动杠杆主体1沿着杠杆支架套7滑动而改变杠杆主体1与杠杆支架2连接中心点位置的杠杆移动驱动机构8。优选的，所述杠杆支架套7横断面为开口朝上的U型槽结构，所述杠杆主体1中部置于杠杆支架套7的U型槽内；所述杠杆移动驱动机构8采用液压缸式杠杆移动驱动结构，所述液压缸式杠杆移动驱动结构一端与杠杆支架套7一端固定连接，所述液压缸式杠杆移动驱动结构另一端固定在杠杆主体1上。

其中，杠杆主体1是整个智能自动化杠杆式储能发电系统的主体骨架和基础运行平台。配重装置和各种液压、螺旋机构都配置在杠杆主体1上面，通过与牵引连接缆绳9，牵引卷扬机10和储能电动机11、大功率发电机12相连接，对整个储能和发电运行起到承上启下的关键作用。

杠杆支架2是整个杠杆结构的支撑点，杠杆和其全部配置都由杠杆支架2支撑着。

杠杆支架套7功能是承载杠杆结构的全部重量和压力并使杠杆主体1在杠杆支架套7的U型槽内滑动性前后移动。

杠杆移动驱动机构8根据储能和发电的需要，可使杠杆主体1在杠杆支架套7的U型槽内前后移动一定距离的位置。

如图6所示，所述杠杆主体1的储能发电端下部的地面上设有储能电动机11和发电机12，所述储能电动机11和发电机12之间设有牵引卷扬机10，所述牵引卷扬机10内部设有一根通轴，所述牵引卷扬机10通轴一端通过储能电动机联轴离合器13与储能电动机11输出轴连接，所述牵引卷扬机10通轴另一端通过发电机联轴离合器14与发电机12输入轴连接，所述储能电动机联轴离合器13和发电机联轴离合器14的开合通过离合器电磁转换开关15控制；所述牵引卷扬机10上缠绕有牵引连接缆绳9，所述牵引连接缆绳9一端与杠杆主体1的储能发电端固定连接。

其中，牵引连接缆绳9是整个智能自动化杠杆式储能发电系统的动力传递纽带。

牵引卷扬机10承载牵引连接缆绳9传递来的动力。牵引卷扬机10的滚筒中间装有一根通轴分别和右边的储能电动机11、左边的大功率发电机12通过联轴离合器相连接，储能时，把储能电动机11的动力通过牵引连接缆绳9传递给杠杆机构，发电时用牵引连接缆绳9传来的力矩驱动发电机12。

储能电动机11的作用，电网在用电低谷时段，以电网的电能作为动力，驱动牵引卷扬机10拖拽牵引连接缆绳9，带动杠杆机构存储电能的专用动力电器。

发电机12将牵引卷扬机10传递来的机械驱动力转换为电能并入电网的专用发电动力电器。

储能电动机联轴离合器13用于把牵引卷扬机10和储能电动机11柔性联接，既能结合又能分离的专用联接配件。

发电机联轴离合器14把牵引卷扬机10和发电机12柔性联接，既能结合又能分离的专用联接配件。

离合器电磁转换开关15专门用于控制牵引卷扬机10和储能电动机11、发电机12之间柔性联接的磁性控制电器开关，由智能自动控制柜25自动控制。储能时，结合牵引卷扬机10和储能电动机11的联轴离合器，使储能电动机11驱动牵引卷扬机10转动，同时分离卷扬机和发电机12的联轴离合器，使其脱离接触。发电时正好相反，结合牵引卷扬机10和发电机12的联轴离合器，使牵引卷扬机10驱动发电机12发出电能，同时分离牵引卷扬机10和储能电动机11的联轴离合器，使储能电动机11和牵引卷扬机10脱离接触，停止转动。

所述杠杆主体1配重端上设有配重装置5，所述配重装置5是在杠杆主体1配重端上沿着杠杆主体1长度方向滑动连接的配重箱，配重装置5作用是作为杠杆储能和发电的配重基础件，其重量和由此产生的强大引力在储能和发电运行中起到极为重要的压舱石作用。所述杠杆主体1配重端上置于配重装置5靠近杠杆支架2的一侧固定设有用于驱动配重装置5沿着杠杆主体1长度方向滑动的配重装置移动驱动机构6，配重装置移动驱动机构6的功能是根据储能和发电的需要，在智能自动化控制柜25的操控下伸缩可推动或拉动配重装置5向杠杆配重装置端或杠杆加长段前后移动，以增加储能和发电的功率效率。

配重装置5在杠杆上的滑动移动方式有两种：第一种是液压缸式配重移动驱动机构；第二种是螺旋电机式配重移动驱动机构。

所述配重装置移动驱动机构6采用液压缸式配重移动驱动机构，如图1和2所示，所述液压缸式配重移动驱动机构固定在杠杆主体1上且伸缩活塞杆与配重装置5固定连接，液压缸式配重移动驱动机构运行时，液压活塞杆伸出和回缩可移动配重装置5在杠杆后端的位置。

所述配重装置移动驱动机构6采用螺旋电机式配重移动驱动机构，所述螺旋电机式配重移动驱动机构固定在杠杆主体1上且螺旋杆外端与配重装置5转动连接。螺旋电机式配重移动驱动机构采用螺旋方式移动位置，如图3和4所示，螺旋电机固定在杠杆配重装置端，螺旋杆端头和配重装置5可转动连接。螺旋电机左右转动可使配重装置5在杠杆配重装置端和杠杆加长段的位置前后移动，以调整和增加储能发电运行的功率效率，由智能自动化控制柜自动控制。

所述杠杆主体1配重端端部连接有杠杆加长段4，所述配重装置5滑动可至杠杆加长段4上。优选的，所述杠杆加长段4采用包括多个杠杆加长块，所述杠杆主体1的配重端加长的长度根据增加杠杆加长块的数量调节。杠杆加长段4即在杠杆主体1配重端将杠杆的长度增加一定尺寸，其作用是当发电运行时，配重装置移动驱动机构6将配重装置5移动到杠杆加长段4的最后端，增加杠杆配重装置端的质量引力，大幅提高储能发电功率效率。

杠杆主体1的布局形式有单体杠杆、双体杠杆或复合式多体杠杆等多种布局形式。

所述杠杆主体1采用单体杠杆16时，如图7和12所示，所述单体杠杆16是指一根圆型管或方型管的杠杆结构。

所述杠杆主体1采用双体杠杆17时，如图8、9、10、11、13所示，所述双体杠杆17是指并行的两根圆型管或方型管的大中型杠杆结构；所述双体杠杆17的两根杠杆上部通过双体杠杆上连接加强版18固定连接在一起，所述双体杠杆17的两根杠杆下部通过双体杠杆下连接加强版19固定连接在一起。双体杠杆上连接加强版18指双体（圆型或方型）并行装置的杠杆上面横向用螺栓紧固在一起的连接钢板，起到稳定两个平行杠杆同时增加其结构强度的连接紧固钢板。双体杠杆下连接加强版19作用和双体杠杆上连接加强版18相似，只是安装方向相反，安装在杠杆下面。

所述杠杆主体1配重端下部设有用于杠杆配重端抬起到离地最高点时对其进行支撑的杠杆支撑结构，如图9、10、12、13所示，所述杠杆支撑结构包括设于杠杆主体1配重端下部两侧的杠杆左右支撑臂立柱型支撑架23，两个所述杠杆左右支撑臂立柱型支撑架23之间的距离大于杠杆主体1的宽度；所述杠杆主体1配重端下部与杠杆左右支撑臂立柱型支撑架23对应位置处固定连接有杠杆支撑臂20，对于双体方形杠杆结构，所述杠杆主体1与杠杆支撑臂20之间通过杠杆与支撑臂连接板22加强连接。所述杠杆支撑臂20横向两端均设有杠杆支撑臂液压伸缩机构21，所述杠杆支撑臂液压伸缩机构21伸出后支撑在杠杆左右支撑臂立柱型支撑架23上，对杠杆主体1的配重端进行支撑，所述杠杆支撑臂液压伸缩机构21缩回后与杠杆支撑臂20的整体横向长度小于两个杠杆左右支撑臂立柱型支撑架23之间的距离。

其中，杠杆支撑臂20装置在杠杆主体1（单体杠杆或双体杠杆）配重端下部，用于杠杆配重装置端在被抬升到离地最高点时，为了保持杠杆机构的稳定和安全性，而对杠杆机构特别设置的保护措施装置，是杠杆支撑架的重要部件之一。

杠杆支撑臂液压伸缩机构21为双向液压机构，安装在杠杆支撑臂20内，当杠杆配重端抬升到离地最高点时，为了确保杠杆机构的稳定性和安全性，在智能自动化控制柜的自动操控下，杠杆支撑臂20内的液压伸缩机构开始动作，向左右两边同时伸出杠杆支撑臂的两个臂膀，以确保杠杆机构在保持期间的平稳性、稳定性和安全性。当杠杆在上下运行期间，杠杆支撑臂液压伸缩机构21自动回缩，将左右两个臂膀同时收回杠杆支撑臂20内，避免和临近设置的左右支撑臂立柱型支撑架23相互干扰，使杠杆机构上下运行通畅。

支撑臂连接板22用于杠杆主体1（单体杠杆和双体杠杆）和杠杆支撑臂20的加固和稳定连接。

杠杆左右支撑臂立柱型支撑架23为两个立柱型支撑架，其断面为矩形方管，上端斜面和杠杆支撑臂20左右伸出的两个臂膀下斜面平稳对称接触，用于支撑整个杠杆机构后端的重量，保证杠杆机构的稳定和安全。

上述中，所述杠杆主体1、杠杆支架2、储能电动机11、牵引卷扬机10、牵引连接缆绳9等组成储能运行系统27。电网在用电低谷时段需要将电网富余的电能储存起来时，智能自动化控制柜25即时启动储能运行系统27运行，将电网的电能供给储能电动机11使其转动，驱动牵引卷扬机10拖拽牵引连接缆绳9使杠杆主体1的发电储能端下行，并将杠杆主体1的配重端抬升到离地最高点，将电能储存在杠杆主体1的配重端的配重装置质量和引力之中。

所述杠杆主体1、杠杆支架2、发电机12、牵引卷扬机10、牵引连接缆绳9组成发电运行系统28。电网用电高峰时段因电力紧缺急需电量补充时，智能自动化控制柜25及时启动发电运行系统28运行，整个杠杆机构所有液压移动机构、螺旋移动机构均在瞬间将全系统各装置零部件移动到位，杠杆支撑臂20左右两个臂膀同时缩回到支撑臂内，牵引卷扬机10制动闸自动解除制动，在杠杆主体1的配重端的配重装置5和杠杆加长段4等组合因素形成的强大质量引力作用下下降，将杠杆的储能发电端抬升，杠杆储能发电机端通过牵引连接缆绳9拖拽牵引卷扬机10倒转，驱动大功率发电机12发出电能并入电网。

所述杠杆移动驱动机构8和配重装置移动驱动机构6组成移动系统26；移动系统26用液压等方式使配重装置5的位置相互移动的总称。分别装置在杠杆配重端、杠杆加长段4、杠杆支架套7和杠杆支撑臂20等多处部位，利用液压机构力矩大、距离长、运行平稳等特点，起到各处配置部件的移动作用并达到各自的移动效果。

所述储能运行系统27、发电运行系统28和移动系统26均通过智能自动化控制柜25控制。智能自动化控制柜25是一组集稳压、稳流、供电和并网为一体的电网智能自动化控制系统，属于现有技术，是储能发电系统必备自动控制设备，用于对智能电网系统用电低谷时段的电力储存和用电高峰时段电力并网实施全程自动化动态分析和控制。

综上，本发明的杠杆移动方式有两种移动机构形式和四个移动部位，现具体描述如下：

两种移动机构形式：1、液压移动机构； 2、螺旋移动机构；

四个移动部位有：1、杠杆中心位置在杠杆支架上的位置移动；2、杠杆主体在杠杆支架套U型槽内的位置移动；3、配重装置在杠杆配重端的位置移动；4、配重装置在杠杆加长段的位置移动。

具体运行方式如下：

电能储存：如图1和3所示，智能电网在用电低谷时段，智能自动化控制柜25启动储能运行系统27运行，杠杆机构的三种移动机构即时启动，1、杠杆移动驱动机构8即时动作，使杠杆主体1（单体杠杆或双体杠杆）在杠杆支架套7的U型槽内作滑行移动，杠杆主体1（单体杠杆或双体杠杆）中心部位和杠杆支架2上的中心位置相重和。2、配重装置移动驱动机构6立即动作，配重装置移动驱动机构6将配重装置5移动到杠杆配重端如图1、3所示位置。3、离合器电磁转换开关15立即分离发电机联轴离合器14，结合储能电动机联轴离合器13，以上各项动作在智能自动化控制柜25的自动操控下均在瞬间全部完成。此时，智能电网给储能电动机11供电，储能电动机11转动，驱动牵引卷扬机10 缠绕牵引连接缆绳9，牵引连接缆绳9拖拽杠杆主体1储能发电端下行，并将配重端抬升如图1、3所示，将杠杆配重端从最低点抬升到最高点，此抬升过程既储能运行过程。储能电动机11用电网的电能作为动力，将电网用电低谷时段的富余电力储存在杠杆主体1一端的配重装置5中。储能运行结束后，杠杆主体1的配重端被抬升到离地最高点，为了保证处在高空位置的庞大杠杆主体机构的安全，杠杆支架臂液压伸缩机构21同时将杠杆支架臂20内的左右两个臂膀伸出，依托在杠杆左右支架臂立柱型支撑架23上，以保证处在高空位置杠杆主体机构的稳定和安全，如图7，8,12,13所示。

高效发电：智能电网在用电高峰时段因电力紧缺急需电量补充时，智能自动化控制柜25即时启动发电运行系统28运行。杠杆主体1（单体杠杆或双体杠杆）的两种移动机构同时启动：1、杠杆移动驱动机构8即时动作，杠杆主体1（单体杠杆或双体杠杆）在杠杆支架套7的U型槽内滑行移动，使杠杆主体1（单体杠杆或双体杠杆）新设置的临界中心点和杠杆支架2上的中心位置相重和，此时杠杆主体1（单体杠杆或双体杠杆）在杠杆支架2上的位置发生变动，杠杆储能发电端距离杠杆支架2的中心距离缩短，杠杆配重端距离杠杆支架2的中心距离加长；2、杠杆加长段4的增加亦使杠杆配重端的杠杆长度得到明显加长；3、配重装置移动驱动机构6及时动作，配重装置移动驱动机构6将配重装置5移动到杠杆加长段4的最后端，如图2，4所示；4、离合器电磁转换开关15立即分离储能电动机联轴离合器13，结合发电机联轴离合器14。以上杠杆机构移动系统到结合发电机联轴离合器等诸多动作在智能自动化控制柜25的自动控制下均在瞬间全部完成。此时，杠杆支撑臂液压伸缩机构21迅速将伸出的左右两个个臂膀缩回到杠杆支撑臂20 内。处在高空位置庞大的杠杆机构配重端在杠杆中心距离效应、杠杆加长段质量效应和配重装置后移到杠杆加长段最后端的重力效应这三个联合效应的能量叠加作用下产生巨大的力矩和质量引力，以其巨大的高空动能催使杠杆配重端下降，同时抬升杠杆发电储能端，通过牵引连接缆绳9拖拽牵引卷扬机10以其强大的动能驱动大功率的发电机12发出比本系统储能电量大二倍以上的强大电能并入电网，及时补充电网用电高峰时段急需补充的电力能源，如图2、4所示。

本智能自动化杠杆式储能发电系统在发电运行过程中，经过杠杆移动驱动机构8、杠杆加长段4和配重装置移动驱动机构6等原创性设计方案，其效果：1、使杠杆主体1（单体杠杆或双体杠杆）的中心距离在杠杆支架2上的位置发生变化；2、杠杆加长段4的设计设置增加了杠杆配重端的力矩；3、配重装置移动驱动机构6使配重装置一次性移动到杠杆加长段端头，增加了杠杆配重装置端的质量引力。以上三点设计方案的叠加效应使杠杆两端的平衡关系发生实质性变化，产生了颠覆性技术效果，使智能自动化杠杆式储能发电系统的发电量达到本系统储能容量的二倍以上。

实践推演验证:经2021年7月23—25日创建实验模型，应用数学模拟方式对杠杆动力端和阻力端的力矩变化进行数学推演验证。其验证结果显示：阻力端和动力端的中心位置变化，动力端锚块重量不变，其在杠杆上的位置变化引起阻力端弹簧计数器(称)数值的增量变化。其最小值为140% ，最大值为200%。把杠杆动力端增加一定长度后，锚块移动到杠杆加长段最后端，此时的最大值增加到280%。从创建实验模型，用数学模拟方式进行数学推演验证证明其发明技术具有可行性，从实用场景出发分析，具有创造性和实用性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.智能自动化杠杆式储能发电系统，其特征在于：包括杠杆主体（1）和杠杆支架（2），所述杠杆支架（2）上部转动支撑有杠杆支架套（7），所述杠杆主体（1）中部沿杠杆长度方向可滑动置于杠杆支架套（7）中，所述杠杆支架套（7）一端固定连接有与杠杆主体（1）连接且用于驱动杠杆主体（1）沿着杠杆支架套（7）滑动而改变杠杆主体（1）与杠杆支架（2）连接中心点位置的杠杆移动驱动机构（8）；

所述杠杆主体（1）的储能发电端下部的地面上设有储能电动机（11）和发电机（12），所述储能电动机（11）和发电机（12）之间设有牵引卷扬机（10），所述牵引卷扬机（10）内部设有一根通轴，所述牵引卷扬机（10）通轴一端通过储能电动机联轴离合器（13）与储能电动机（11）输出轴连接，所述牵引卷扬机（10）通轴另一端通过发电机联轴离合器（14）与发电机（12）输入轴连接，所述储能电动机联轴离合器（13）和发电机联轴离合器（14）的开合通过离合器电磁转换开关（15）控制；所述牵引卷扬机（10）上缠绕有牵引连接缆绳（9），所述牵引连接缆绳（9）一端与杠杆主体（1）的储能发电端固定连接；

所述杠杆主体（1）配重端上设有配重装置（5），所述配重装置（5）在杠杆主体（1）配重端上沿着杠杆主体（1）长度方向滑动连接，所述杠杆主体（1）配重端上置于配重装置（5）靠近杠杆支架（2）的一侧固定设有用于驱动配重装置（5）沿着杠杆主体（1）长度方向滑动的配重装置移动驱动机构（6）；所述杠杆主体（1）配重端端部连接有杠杆加长段（4），所述配重装置（5）滑动可至杠杆加长段（4）上；

其中，所述杠杆主体（1）、杠杆支架（2）、储能电动机（11）、牵引卷扬机（10）、牵引连接缆绳（9）组成储能运行系统（27）；所述杠杆主体（1）、杠杆支架（2）、发电机（12）、牵引卷扬机（10）、牵引连接缆绳（9）组成发电运行系统（28）；所述杠杆移动驱动机构（8）和配重装置移动驱动机构（6）组成移动系统（26）；所述储能运行系统（27）、发电运行系统（28）和移动系统（26）均通过智能自动化控制柜（25）控制；

所述杠杆主体（1）配重端下部设有用于杠杆配重端抬起到离地最高点时对其进行支撑的杠杆支撑结构，所述杠杆支撑结构包括竖直设于杠杆主体（1）配重端下部两侧地面上的杠杆左右支撑臂立柱型支撑架（23），两个所述杠杆左右支撑臂立柱型支撑架（23）之间的距离大于杠杆主体（1）的宽度，所述杠杆主体（1）配重端下部与杠杆左右支撑臂立柱型支撑架（23）对应位置处固定连接有杠杆支撑臂（20），所述杠杆主体（1）与杠杆支撑臂（20）之间通过杠杆与支撑臂连接板（22）加强连接，所述杠杆支撑臂（20）横向两端均设有杠杆支撑臂液压伸缩机构（21），所述杠杆支撑臂液压伸缩机构（21）伸出后支撑在杠杆左右支撑臂立柱型支撑架（23）上对杠杆主体（1）的配重端进行支撑，所述杠杆支撑臂液压伸缩机构（21）缩回后与杠杆支撑臂（20）整体横向长度小于两个杠杆左右支撑臂立柱型支撑架（23）之间的距离。

2.根据权利要求1所述的智能自动化杠杆式储能发电系统，其特征在于：所述杠杆支架（2）上部转动支撑有杠杆支架轴（3），所述杠杆支架轴（3）两端通过支架轴端头锁止环（24）限位，所述杠杆支架套（7）下部中间与杠杆支架轴（3）固定连接；所述杠杆支架套（7）横断面为开口朝上的U型槽结构，所述杠杆主体（1）中部置于杠杆支架套（7）的U型槽内；所述杠杆移动驱动机构（8）采用液压缸式杠杆移动驱动结构，所述液压缸式杠杆移动驱动结构一端与杠杆支架套（7）一端固定连接，所述液压缸式杠杆移动驱动结构另一端固定在杠杆主体（1）上。

3.根据权利要求1所述的智能自动化杠杆式储能发电系统，其特征在于：所述配重装置移动驱动机构（6）采用液压缸式配重移动驱动机构，所述液压缸式配重移动驱动机构固定在杠杆主体（1）上且伸缩活塞杆与配重装置（5）固定连接。

4.根据权利要求1所述的智能自动化杠杆式储能发电系统，其特征在于：所述配重装置移动驱动机构（6）采用螺旋电机式配重移动驱动机构，所述螺旋电机式配重移动驱动机构固定在杠杆主体（1）上且螺旋杆外端与配重装置（5）转动连接。

5.根据权利要求1所述的智能自动化杠杆式储能发电系统，其特征在于：所述杠杆加长段（4）包括多个杠杆加长块，所述杠杆主体（1）的配重端加长的长度根据增加杠杆加长块的数量调节。

6.根据权利要求1所述的智能自动化杠杆式储能发电系统，其特征在于：所述杠杆主体（1）采用单体杠杆（16），所述单体杠杆（16）是指一根圆型管或方型管的杠杆结构。

7.根据权利要求1所述的智能自动化杠杆式储能发电系统，其特征在于：所述杠杆主体（1）采用双体杠杆（17），所述双体杠杆（17）是指并行的两根圆型管或方型管的大中型杠杆结构；所述双体杠杆（17）的两根杠杆上部通过双体杠杆上连接加强板（18）固定连接在一起，所述双体杠杆（17）的两根杠杆下部通过双体杠杆下连接加强板（19）固定连接在一起。