CN114593027A - 机械芯储能装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械芯储能装置，其包括储能机构、输入机构和输出机构，储能机构包括第一绕线线轴组、第二绕线线轴组和能够弹性拉伸和收缩的弹性线，弹性线的两端分别与第一绕线线轴组和第二绕线线轴组连接，并卷绕在第一绕线线轴组和/或第二绕线线轴组上；输入机构包括第一驱动装置，第一驱动装置与第一绕线线轴组传动连接，用于将电能转化为转动能以驱动第一绕线线轴组转动；输出机构包括发电装置和离合机构，发电装置通过离合机构与第一绕线线轴组连接，离合机构用于传动连接发电装置和第一绕线线轴组，或切断发电装置和第一绕线线轴组之间的连接。该机械芯储能装置结构简单，储能密度较高，且能量输出稳定。

Description

机械芯储能装置

技术领域

本发明实施例涉及储能装置技术领域，尤其涉及一种机械芯储能装置。

背景技术

电池作为一种储能装置，被各行业、各场景普遍使用，如移动电子设备、车辆、船舶、飞行器、工厂、办公楼宇等等。进入新能源时代，电池将是不可或缺的。性能优异、造价低廉、生产及报废后环保的电池，将是技术发展的方向。目前的电池主要是化学电池芯，如锂电池、镍镉电池、锌镍电池等各种离子电池，以及氢能源电池等。但化学电池芯造价较高，使用过程中有较高的安全隐患，且损坏或报废后污染较高，在一些对化学制品和安全性要求较高的应用场景下使用受限。

发明内容

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供了一种机械芯储能装置，该机械芯储能装置结构简单，储能密度较高，且能量输出稳定。

为解决上述问题，本发明实施例提供的技术方案是：

一种机械芯储能装置，包括：

储能机构，其包括第一绕线线轴组、第二绕线线轴组和能够弹性拉伸和收缩的弹性线，所述弹性线的两端分别与所述第一绕线线轴组和所述第二绕线线轴组连接，并卷绕在所述第一绕线线轴组和/或所述第二绕线线轴组上；

输入机构，其包括第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一绕线线轴组传动连接，用于将电能转化为转动能以驱动所述第一绕线线轴组转动；

输出机构，其包括发电装置和离合机构，所述发电装置通过所述离合机构与所述第一绕线线轴组连接，所述离合机构用于传动连接所述发电装置和所述第一绕线线轴组，或切断所述发电装置和所述第一绕线线轴组之间的连接；

在储能过程中，所述第一驱动装置驱动所述第一绕线线轴组卷绕所述弹性线，所述第二绕线线轴组释放所述弹性线，所述第一绕线线轴组的绕线速度大于所述第二绕线线轴组的放线速度，以张紧所述弹性线，将转动能转换为弹性势能予以储存；

在释能过程中，所述第一绕线线轴组通过所述离合机构与所述发电装置传动连接，所述弹性线收缩并带动所述第一绕线线轴组转动，以驱动所述发电装置进行发电并输出电能，所述第二绕线线轴组卷绕处于松弛状态的所述弹性线。

在一些实施例中，所述第一绕线线轴组包括第一线轮和锁定机构，所述第一线轮用于卷绕或释放处于张紧状态的所述弹性线，所述锁定机构用于锁定所述第一线轮以限制所述第一线轮转动。

在一些实施例中，所述第二绕线线轴组包括：

第二线轮，其用于卷绕或释放处于松弛状态的所述弹性线；

第二驱动装置，其与所述第二线轮传动连接，用于驱动所述第二线轮转动，以卷绕处于松弛状态的所述弹性线；

限制机构，其与所述第二线轮连接，所述限制机构构造为：在所述第二线轮产生的扭力大于第一扭力时，允许所述第二线轮转动并释放所述弹性线，在所述第二线轮产生的扭力小于所述第一扭力时，限制所述第二线轮转动。

在一些实施例中，所述限制机构包括第一齿轮和弹性臂，所述第一齿轮与所述第二线轮传动连接，所述弹性臂的一端伸入所述第一齿轮的齿槽中；

所述弹性臂构造为：在所述第一齿轮产生的扭力大于第二扭力时发生形变并从所述第一齿轮的齿槽中脱出，以允许所述第一齿轮和所述第二线轮转动：在所述第一齿轮产生的扭力不大于所述第二扭力时止挡所述第一齿轮，以限制所述第二线轮转动。

在一些实施例中，所述弹性臂构造为能够绕其另一端处的转动中心转动，所述弹性臂的转动路径上分别设置有第一止挡部件和第二止挡部件；

所述第一止挡部件位于所述弹性臂的一个转动方向上，用于限制所述弹性臂在该转动方向上的旋转角度，以在所述第二线轮释放所述弹性线并带动所述第一齿轮转动时，限制所述弹性臂从所述第一齿轮的齿槽中转出；

所述第二止挡部件位于所述弹性臂的另一个转动方向上，用于限制所述弹性臂在该另一个转动方向上的旋转角度，以在所述第二线轮卷绕所述弹性线并带动所述第一齿轮转动时，允许所述弹性臂从所述第一齿轮的齿槽中转出。

在一些实施例中，所述输出机构还包括变电电路，所述变电电路与所述发电装置连接，用于调整所述发电装置所输出的电能的电力参数。

在一些实施例中，所述变电电路与所述第二驱动装置连接，以为所述第二驱动装置供电。

在一些实施例中，所述离合机构包括第一回转件、第二回转件和移动机构，所述第一回转件和所述第二回转件同轴布置，所述第一回转件与所述第一绕线线轴组传动连接，所述第二回转件与所述发电装置传动连接，所述第一回转件和所述第二回转件相对的端面上分别设有能够相互卡合的第一卡接结构，所述移动机构用于驱动所述第一回转件或所述第二回转件沿轴向移动，以使所述第一回转件通过所述第一卡接结构与所述第二回转件卡合，或者使第一回转件和所述第二回转件断开连接。

在一些实施例中，所述发电装置包括第一齿轮组、飞轮和发电机，所述第一齿轮组分别与所述离合机构和所述飞轮连接，所述第一齿轮组能够通过所述离合机构与所述第一绕线线轴组传动连接，所述飞轮与所述发电机传动连接；或者

所述发电装置包括第一齿轮组、飞轮、第二齿轮组和发电机，所述第一齿轮组分别与所述离合机构和所述飞轮连接，所述第一齿轮组能够通过所述离合机构与所述第一绕线线轴组传动连接，所述飞轮与所述第二齿轮组传动连接，所述第二齿轮组与所述发电机传动连接。

在一些实施例中，所述机械芯储能装置包括多个所述储能机构，多个所述储能机构均与所述第一驱动装置连接，并均通过所述离合机构与所述发电装置连接，以能够同步储能和释能；和/或

所述机械芯储能装置包括多个所述储能机构，所述输入机构包括多个第一驱动装置，所述输出机构包括多个离合机构，所述储能机构、所述第一驱动装置和所述离合机构一一对应，所述储能机构与相对应的所述第一驱动装置连接，且所述储能机构通过相对应的所述离合机构与所述发电装置连接，以能够同步或分别驱动所述发电装置进行发电。

本发明实施例的机械芯储能装置，通过输入机构能够将电能转换为转动能，储能机构能够将转动能转换为弹性线的弹性势能予以储存，第一绕线线轴组和第二绕线线轴组所能够卷绕的弹性线的长度通常较长，且弹性线通常具有较大的拉伸比，所以该储能机构的储能量较大，具有较高的储能密度；在释能过程中，通过第二绕线线轴组逐渐卷绕松弛状态的弹性线和第一绕线线轴组逐渐释放处于张紧状态的弹性线，弹性线收缩并带动第一绕线线轴组旋转，进而带动发电机构发电，在一定时间范围内能够带动发电装置持续且稳定的发电，输出功率稳定。

附图说明

图1为本发明实施例的机械芯储能装置的第一种实施例的结构示意图；

图2为储能装置的部分结构示意图；

图3为限制机构的结构示意图；

图4为离合机构的结构示意图；

图5为第二回转件的结构示意图；

图6为本发明实施例的机械芯储能装置的第二种实施例的结构示意图。

附图标记说明：

100-储能机构；101-第一绕线线轴组；102-第一线轮；103-锁定机构；104-第一电机；105-伸缩杆；106-感应器；107-压板；108-第二绕线线轴组；109-第二线轮；110-第二驱动装置；111-限制机构；112-第一齿轮；113-弹性臂；114-滚轮；115-第一止挡部件；116-第二止挡部件；117-弹性线；118-第一标识部；

200-输入机构；201-第一驱动装置；202-第一控制器；203-充电接口；

300-输出机构；301-发电装置；302-第二齿轮组；303-飞轮；304-第三齿轮组；305-发电机；306-离合机构；307-第一回转件；308-第二回转件；309-移动机构；310-第三电机；311-丝杆；312-螺母；313-第一卡接结构；314-变电电路；315-第二控制器；316-输出接口。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明实施例的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供了一种机械芯储能装置，其包括储能机构100、输入机构200和输出机构300。储能机构100包括第一绕线线轴组101、第二绕线线轴组108和能够弹性拉伸和收缩的弹性线117，所述弹性线117的两端分别与所述第一绕线线轴组101和所述第二绕线线轴组108连接，并卷绕在所述第一绕线线轴组101和/或所述第二绕线线轴组108上。第一绕线线轴组101用于卷绕或释放处于张紧状态的弹性线117，第二绕线线轴组108用于卷绕或释放处于松弛状态的弹性线117，第一绕线线轴组101和第二绕线线轴组108中的一个卷绕弹性线117时，另一个释放弹性线117，通过配置第一绕线线轴组101和第二绕线线轴组108的绕线速度和放线速度，能够实现张紧弹性线117进行储能或使弹性线117收缩进行释能的目的。以弹性线117的拉伸比为N为例，则储能时第一绕线线轴组101的绕线速度可为第二绕线线轴组108的放线速度的N倍。可选的，第一绕线线轴组101和第二绕线线轴组108之间可设置一根弹性线117，也可并列设置多根弹性线117。

输入机构200包括第一驱动装置201，所述第一驱动装置201与所述第一绕线线轴组101传动连接，用于将电能转化为转动能以驱动所述第一绕线线轴组101转动。可选的，第一驱动装置201可包括第一电机104。可选的，该输入机构200还可包括第一控制器202和充电接口203，第一控制器202分别与第一电机104和充电接口203连接，充电接口203可用于通过电源线与市电电源连接，第一控制器202用于接收电能并控制第一电机104运行，该第一控制器202还可用于转换电能的电力参数，例如，电压、电流、直流交流转换等等。

输出机构300包括发电装置301和离合机构306，所述发电装置301通过所述离合机构306与所述第一绕线线轴组101连接，所述离合机构306用于传动连接所述发电装置301和所述第一绕线线轴组101，或切断所述发电装置301和所述第一绕线线轴组101之间的连接。在储能过程中，离合机构306可切断发电装置301和第一线轮102之间的连接，通过输入机构200为储能机构100储能，在释能过程中，可通过离合机构306传动连接发电装置301和第一绕线线轴组101，使得第一绕线线轴组101能够带动发电装置301运行，将弹性势能转化为电能，为负载供电。

在储能过程中，所述第一驱动装置201驱动所述第一绕线线轴组101卷绕所述弹性线117，所述第二绕线线轴组108释放所述弹性线117，所述第一绕线线轴组101的绕线速度大于所述第二绕线线轴组108的放线速度，以张紧所述弹性线117，将转动能转换为弹性势能予以储存；

在释能过程中，所述第一绕线线轴组101通过所述离合机构306与所述发电装置301传动连接，所述弹性线117收缩并带动所述第一绕线线轴组101转动，以驱动所述发电装置301进行发电并输出电能，所述第二绕线线轴组108卷绕处于松弛状态的所述弹性线117。

本发明实施例的机械芯储能装置，通过输入机构200能够将电能转换为转动能，储能机构100能够将转动能转换为弹性线117的弹性势能予以储存，第一绕线线轴组101和第二绕线线轴组108所能够卷绕的弹性线117的长度通常较长，且弹性线117通常具有较大的拉伸比，所以该储能机构100的储能量较大，具有较高的储能密度；在释能过程中，通过第二绕线线轴组108逐渐卷绕松弛状态的弹性线117和第一绕线线轴组101逐渐释放处于张紧状态的弹性线117，在弹性线117收缩带动第一绕线线轴组101旋转，进而带动发电装置301发电时，在一定时间范围内能够带动发电装置301持续且稳定的发电，输出功率稳定。

配合图2所示，在一些实施例中，所述第一绕线线轴组101包括第一线轮102和锁定机构103，所述第一线轮102用于卷绕处于张紧状态的所述弹性线117，所述锁定机构103用于锁定所述第一线轮102以限制所述第一线轮102转动。储能完成后，基本整根弹性线117均卷绕在第一线轮102上，之后，可通过锁定机构103锁定第一线轮102，避免第一线轮102在非受控的情况下释放弹性势能。当然，在储能过程中，如果出现无法继续储能的情况，也可通过该锁定机构103将第一线轮102锁定，避免弹性势能释放掉。

可选的，弹性线117靠近其与第二绕线线轴组108连接的一端处可设置有第一标识部118，锁定机构103可包括第一电机104、伸缩杆105和感应器106，感应器106设置在邻近第二绕线线轴组108处，用于在检测到该第一标识部118所在线段从第二绕线线轴组108上释放之后，向第一电机104发送信号，伸缩杆105设置在邻近第一线轮102的轮缘的位置处，伸缩杆105的一端正对第一线轮102的轮缘，第一电机104与伸缩杆105传动连接，第一电机104接收到信号时控制伸缩杆105向第一线轮102的轮缘延伸并抵紧第一线轮102的轮缘，以锁定第一线轮102，限制第一线轮102转动。

可选的，伸缩杆105与所述第一线轮102相对的一端可设置有压板107，伸缩杆105可通过该压板107抵压第一线轮102的轮缘，该压板107的形状可与第一线轮102的轮缘的形状相对应，该压板107与第一线轮102的轮缘相接的一面还可设置有例如摩擦纹。

可选的，该第一标识部118可为不同颜色的标识线，感应器106可为例如图像采集装置，当图像采集装置识别到该标识线被第二线轮109释放，则向第一电机104发送信号。当然，该第一标识部118也可为例如磁性体或凸块等，相应的，感应器106可为例如霍尔感应器106或微动开关等。

需要说明的是，上述锁定机构103仅为一种示例性的实现方式，在具体实施例，也可通过例如与第一线轮102相互卡接或者抱死第一线轮102的方式实现锁定第一线轮102的目的。

配合图2所示，在一些实施例中，所述第二绕线线轴组108可包括第二线轮109、第二驱动装置110和限制机构111，第二线轮109用于卷绕或释放处于松弛状态的所述弹性线117；第二驱动装置110可包括例如第二电机，第二电机可与所述第二线轮109传动连接，用于驱动所述第二线轮109转动，以卷绕处于松弛状态的所述弹性线117；限制机构111与所述第二线轮109连接，所述限制机构111构造为：在所述第二线轮109产生的扭力大于第一扭力时，允许所述第二线轮109转动并释放所述弹性线117，在所述第二线轮109产生的扭力小于所述第一扭力时，限制所述第二线轮109转动。

在储能过程中，第一绕线线轴组101卷绕弹性线117，弹性线117逐渐从松弛状态拉伸至张紧状态，这个过程中弹性线117施加给第二线轮109的拉力逐渐增加，第二线轮109产生的扭力也逐渐增加，当第二线轮109产生的扭力小于第一扭力时，则表明弹性线117尚未完全拉伸至张紧状态，通过限制机构111限制第二线轮109转动，使得第一绕线线轴组101继续拉伸弹性线117进行储能，当第二线轮109产生的扭力大于第一扭力时，则表明弹性线117已经拉伸至张紧状态，继续拉伸可能超越弹性线117的承受极限，解除限制机构111对第二线轮109的限制，允许第二线轮109转动并释放弹性线117。之后，弹性线117对第二线轮109施加的拉力降低，限制机构111可能重新限制第二线轮109转动。

如此，在储能过程中，能够实现第一绕线线轴组101的绕线速度大于第二绕线线轴组108的放线速度，拉伸弹性线117，从而实现将第一绕线线轴组101的转动能转化为弹性线117的弹性势能予以储存的目的。

可选的，第一线轮102和第二线轮109的尺寸可相同，也可不同，第一线轮102和第二线轮109的轴心可互相平行的布置，当然，第一线轮102和第二线轮109的轴心也可互相不平行。

配合图3所示，在一些实施例中，所述限制机构111包括第一齿轮112和弹性臂113，所述第一齿轮112与所述第二线轮109传动连接，所述弹性臂113的一端伸入所述第一齿轮112的齿槽中；所述弹性臂113构造为：在所述第一齿轮112产生的扭力大于第二扭力时发生形变并从所述第一齿轮112的齿槽中脱出，以允许所述第一齿轮112和所述第二线轮109转动；在所述第一齿轮112产生的扭力小于等于所述第二扭力时止挡所述第一齿轮112，以限制所述第二线轮109转动。

可选的，第一齿轮112可与第二线轮109同轴布置，弹性臂113可沿第一齿轮112的半径方向布置，弹性臂113的一端可伸入到第一齿轮112的轮槽中，弹性臂113的另一端可固定在例如机体或支架上，弹性臂113的另一端也可转动地连接在机体或支架上。

在储能过程中，随着弹性线117逐渐张紧，第二线轮109产生的扭力逐渐增大，与之传动连接的第一齿轮112产生的扭力也逐渐增加，第一齿轮112施加给弹性臂113的一端的顶推力逐渐增加，弹性臂113的形变量逐渐增大，直至因形变量过大导致弹性臂113的另一端从第一齿轮112的齿槽中脱出，解除对第一齿轮112和第二线轮109的限制，第二线轮109开始放线。当第一齿轮112转过一定角度后，弹性臂113复位，其一端重新伸入到第一齿轮112的轮槽中。可选的，该弹性臂113可为一弹片，该弹性臂113的一端处可设置滚轮114，以利于弹性臂113的一端从第一齿轮112的轮槽中滑出，避免弹性臂113和第一齿轮112互相卡死和降低摩擦。

在一些实施例中，所述弹性臂113构造为能够绕其另一端处的转动中心转动，所述弹性臂113的转动路径上分别设置有第一止挡部件115和第二止挡部件116；所述第一止挡部件115位于所述弹性臂113的一个转动方向上，用于限制所述弹性臂113在该转动方向上的旋转角度，以在所述第二线轮109释放所述弹性线117并带动所述第一齿轮112转动时，限制所述弹性臂113从所述第一齿轮112的齿槽中转出；所述第二止挡部件116位于所述弹性臂113的另一个转动方向上，用于限制所述弹性臂113在该另一个转动方向上的旋转角度，以在所述第二线轮109卷绕所述弹性线117并带动所述第一齿轮112转动时，允许所述弹性臂113从所述第一齿轮112的齿槽中转出。

在储能过程中，第一止挡部件115能够限制弹性臂113向该一个转动方向转动，使得弹性臂113能够限制第二线轮109的转速，实现拉伸弹性线117进行储能的目的，在释能过程中，第二止挡部件116允许弹性臂113在一定的旋转角度范围内向该另一个转动方向转动，避免限制第二线轮109转动同时，还能够避免弹性臂113过度转离第一齿轮112。

需要说明的是，上述限制机构111仅为示例性的实现方式，在具体实施时，也可通过例如阻尼或扭力检测等方式来限制第二线轮109的放线速度，以实现张紧弹性线117进行储能的目的。

在一些实施例中，所述输出机构300还包括变电电路314，所述变电电路314与所述发电装置301连接，用于调整所述发电装置301所输出的电能的电力参数。可选的，该变电电路314可用于对发电装置301所输出的电能进行变压、稳压、整流、直流交流转换等等。

可选的，所述变电电路314与所述第二驱动装置110连接，以为所述第二驱动装置110供电。如此，在释能过程中，可实现自供电，无需依托外部电源。可选的，该输出机构300还可包括第二控制器315和输出接口316，变电电路314可通过第二控制器315与第二驱动装置110连接，第二控制器315还可与输出接口316连接，输出接口316用于与负载连接，第二控制器315用于控制电能输出。

配合图4所示，在一些实施例中，所述离合机构306包括第一回转件307、第二回转件308和移动机构309。所述第一回转件307和所述第二回转件308同轴布置，所述第一回转件307与所述第一绕线线轴组101传动连接，所述第二回转件308与所述发电装置301传动连接，所述第一回转件307和所述第二回转件308相对的端面上分别设有能够相互卡合的第一卡接结构313，所述移动机构309用于驱动所述第一回转件307或所述第二回转件308沿轴向移动，以使所述第一回转件307通过所述第一卡接结构313与所述第二回转件308卡合，或者使第一回转件307和所述第二回转件308断开连接。

在需要储能时，可通过移动机构309驱动所述第一回转件307或所述第二回转件308沿轴向移动，所述第一回转件307和所述第二回转件308断开连接，避免在储能过程中第一绕线线轴组101同步释放能量。

在需要释能时，可通过移动机构309驱动第一回转件307或第二回转件308沿轴向移动，使第一回转件307和第二回转件308通过第一卡接结构313互相卡合，如此，第一绕线线轴组101能够带动发电装置301运转，以将弹性势能转化为电能。

可选的，该移动机构309可包括例如第三电机310和丝杆311，第一回转件307或第二回转件308上可设置有螺母312，该丝杆311与螺母312螺纹连接，第三电机310与丝杆311传动连接。可选的，第一卡接结构313可包括凸设在第二回转件308的端面上的卡块，以及设置在第一回转件307的端面上的卡槽。以该第一回转件307或第二回转件308为滚珠轴承为例，滚珠轴承的外圈上可设置有螺母312，滚珠轴承的内圈上可设置有卡块，如图5所示。

需要说明的是，该离合机构306可采用多种离合式结构来实现，不仅限于上述示例中的具体结构。

配合图6所示，在一些实施例中，所述发电装置301包括第二齿轮组302、飞轮303、第三齿轮组304和发电机305，所述第一绕线线轴组101能够通过所述离合机构306与所述第二齿轮组302传动连接，所述第二齿轮组302通过所述飞轮303与所述第三齿轮组304传动连接，所述第三齿轮组304与所述发电机305传动连接。飞轮303能够储存惯性势能，确保发电机305平稳运行，进而确保发电机305的输出功率稳定。

在具体实施时，可根据实际需要选择设置一组齿轮组或多组齿轮组，例如，可仅设置第二齿轮组302，或者在设置第二齿轮组302和第三齿轮组304的基础上，还可设置其他齿轮组。

配合图6所示，在一些实施例中，所述机械芯储能装置包括多个所述储能机构100，多个所述储能机构100均与所述第一驱动装置201连接，并均通过所述离合机构306与所述发电装置301连接，以能够同步储能和释能。如此，能够提高该机械芯储能装置的储能容量和功率。

配合图6所示，在一些实施例中，所述机械芯储能装置包括多个所述储能机构100，所述输入机构200包括多个第一驱动装置201，所述输出机构300包括多个离合机构306，所述储能机构100、所述第一驱动装置201和所述离合机构306一一对应，所述储能机构100与相对应的所述第一驱动装置201连接，且所述储能机构100通过相对应的所述离合机构306与所述发电装置301连接，以能够同步或分别驱动所述发电装置301进行发电。如此，在负载所需的输出功率较低时，可通过单组储能机构100驱动发电装置301进行发电，在负载所需的输出功率较高时，可通过多组储能机构100同步驱动发电装置301进行发电，从而实现灵活供电的目的。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机械芯储能装置，其特征在于，包括：

储能机构，其包括第一绕线线轴组、第二绕线线轴组和能够弹性拉伸和收缩的弹性线，所述弹性线的两端分别与所述第一绕线线轴组和所述第二绕线线轴组连接，并卷绕在所述第一绕线线轴组和/或所述第二绕线线轴组上；

输入机构，其包括第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一绕线线轴组传动连接，用于将电能转化为转动能以驱动所述第一绕线线轴组转动；

输出机构，其包括发电装置和离合机构，所述发电装置通过所述离合机构与所述第一绕线线轴组连接，所述离合机构用于传动连接所述发电装置和所述第一绕线线轴组，或切断所述发电装置和所述第一绕线线轴组之间的连接；

在储能过程中，所述第一驱动装置驱动所述第一绕线线轴组卷绕所述弹性线，所述第二绕线线轴组释放所述弹性线，所述第一绕线线轴组的绕线速度大于所述第二绕线线轴组的放线速度，以张紧所述弹性线，将转动能转换为弹性势能予以储存；

在释能过程中，所述第一绕线线轴组通过所述离合机构与所述发电装置传动连接，所述弹性线收缩并带动所述第一绕线线轴组转动，以驱动所述发电装置进行发电并输出电能，所述第二绕线线轴组卷绕处于松弛状态的所述弹性线。

2.根据权利要求1所述的机械芯储能装置，其特征在于，所述第一绕线线轴组包括第一线轮和锁定机构，所述第一线轮用于卷绕或释放处于张紧状态的所述弹性线，所述锁定机构用于锁定所述第一线轮以限制所述第一线轮转动。

3.根据权利要求1所述的机械芯储能装置，其特征在于，所述第二绕线线轴组包括：

第二线轮，其用于卷绕或释放处于松弛状态的所述弹性线；

第二驱动装置，其与所述第二线轮传动连接，用于驱动所述第二线轮转动，以卷绕处于松弛状态的所述弹性线；

限制机构，其与所述第二线轮连接，所述限制机构构造为：在所述第二线轮产生的扭力大于第一扭力时，允许所述第二线轮转动并释放所述弹性线，在所述第二线轮产生的扭力小于所述第一扭力时，限制所述第二线轮转动。

4.根据权利要求3所述的机械芯储能装置，其特征在于，所述限制机构包括第一齿轮和弹性臂，所述第一齿轮与所述第二线轮传动连接，所述弹性臂的一端伸入所述第一齿轮的齿槽中；

所述弹性臂构造为：在所述第一齿轮产生的扭力大于第二扭力时发生形变并从所述第一齿轮的齿槽中脱出，以允许所述第一齿轮和所述第二线轮转动：在所述第一齿轮产生的扭力不大于所述第二扭力时止挡所述第一齿轮，以限制所述第二线轮转动。

5.根据权利要求4所述的机械芯储能装置，其特征在于，所述弹性臂构造为能够绕其另一端处的转动中心转动，所述弹性臂的转动路径上分别设置有第一止挡部件和第二止挡部件；

所述第一止挡部件位于所述弹性臂的一个转动方向上，用于限制所述弹性臂在该转动方向上的旋转角度，以在所述第二线轮释放所述弹性线并带动所述第一齿轮转动时，限制所述弹性臂从所述第一齿轮的齿槽中转出；

所述第二止挡部件位于所述弹性臂的另一个转动方向上，用于限制所述弹性臂在该另一个转动方向上的旋转角度，以在所述第二线轮卷绕所述弹性线并带动所述第一齿轮转动时，允许所述弹性臂从所述第一齿轮的齿槽中转出。

6.根据权利要求3所述的机械芯储能装置，其特征在于，所述输出机构还包括变电电路，所述变电电路与所述发电装置连接，用于调整所述发电装置所输出的电能的电力参数。

7.根据权利要求6所述的机械芯储能装置，其特征在于，所述变电电路与所述第二驱动装置连接，以为所述第二驱动装置供电。

8.根据权利要求1所述的机械芯储能装置，其特征在于，所述离合机构包括第一回转件、第二回转件和移动机构，所述第一回转件和所述第二回转件同轴布置，所述第一回转件与所述第一绕线线轴组传动连接，所述第二回转件与所述发电装置传动连接，所述第一回转件和所述第二回转件相对的端面上分别设有能够相互卡合的第一卡接结构，所述移动机构用于驱动所述第一回转件或所述第二回转件沿轴向移动，以使所述第一回转件通过所述第一卡接结构与所述第二回转件卡合，或者使第一回转件和所述第二回转件断开连接。

9.根据权利要求1所述的机械芯储能装置，其特征在于，所述发电装置包括第一齿轮组、飞轮和发电机，所述第一齿轮组分别与所述离合机构和所述飞轮连接，所述第一齿轮组能够通过所述离合机构与所述第一绕线线轴组传动连接，所述飞轮与所述发电机传动连接；或者

所述发电装置包括第一齿轮组、飞轮、第二齿轮组和发电机，所述第一齿轮组分别与所述离合机构和所述飞轮连接，所述第一齿轮组能够通过所述离合机构与所述第一绕线线轴组传动连接，所述飞轮与所述第二齿轮组传动连接，所述第二齿轮组与所述发电机传动连接。

10.根据权利要求1所述的机械芯储能装置，其特征在于，所述机械芯储能装置包括多个所述储能机构，多个所述储能机构均与所述第一驱动装置连接，并均通过所述离合机构与所述发电装置连接，以能够同步储能和释能；和/或

所述机械芯储能装置包括多个所述储能机构，所述输入机构包括多个第一驱动装置，所述输出机构包括多个离合机构，所述储能机构、所述第一驱动装置和所述离合机构一一对应，所述储能机构与相对应的所述第一驱动装置连接，且所述储能机构通过相对应的所述离合机构与所述发电装置连接，以能够同步或分别驱动所述发电装置进行发电。

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