CN117937544A - 一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，包括行车、动力平台、发电电动机、变速齿轮箱、支撑平台、行车轨道和曳引轴；发电电动机通过第一联轴器与变速齿轮箱的一端相连，变速齿轮箱的另一端通过第二联轴器依次连接有一个或多个曳引轴；发电电动机和变速齿轮箱布置在动力平台上，发电电动机和变速齿轮箱之间的高速轴上布置有制动器；支撑曳引轴的轴承箱布置在动力平台或支撑平台上，动力平台和支撑平台均安装在行车的桥架上，行车布置在行车轨道上。本发明，具有结构简单，扩展性好，布置灵活、运行可靠等特点，非常适用于重力储能领域的应用。
Description
技术领域
本发明属于重力储能技术领域，具体涉及一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统。
背景技术
在重力储能发电系统中需要有将重物块提升和降落的过程，当电网侧的电力富裕时，通过驱动机构将重力储能块提升至高处存放来达到将电能转变为重力储能块的势能存储起来的目的。当电网电力紧缺时，采用将重力储能块由高处降落到低处，且在下落过程中带动发电机组发电，从而达到将重力储能块的势能转化为电能的目的。
目前，国内和国际上的重力储能发电系统采用的传动驱动系统存在系统复杂，灵活性差，且成本较高的特点。中国发明专利公开说明书CN114962190A公开了一种基于重力储能的双轴系传动发电驱动系统，但是该系统的运行可靠性低，扩展布置的灵活性不高，且系统较为复杂。
近年来，随着储能领域现实需求的不断提升，迫切的需要一种能够更加可靠、扩展灵活，适用应用场景多，系统复杂程度低的传动驱动系统以及运行方法，来降低重力储能系统的建设成本，提升重力储能系统的运行可靠性和灵活性。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，其能够降低储能系统建设成本，提升储能系统运行可靠性和灵活性。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，包括行车、动力平台、发电电动机、变速齿轮箱、支撑平台、行车轨道和曳引轴；
发电电动机通过第一联轴器与变速齿轮箱的一端相连，变速齿轮箱的另一端通过第二联轴器依次连接有一个或多个曳引轴；
发电电动机和变速齿轮箱布置在动力平台上，发电电动机和变速齿轮箱之间的高速轴上布置有制动器；
支撑曳引轴的轴承箱布置在动力平台或支撑平台上，动力平台和支撑平台均安装在行车的桥架上，行车布置在行车轨道上。
本发明进一步的改进在于，由发电电动机、制动器、变速齿轮箱以及一个或多个曳引轴构成的发电传动驱动系统通过动力平台及支撑平台安装在行车上，整套发电传动驱动系统由行车承载着并沿着行车轨道的方向移动到需要工作的重力储能块上方。
本发明进一步的改进在于，发电电动机的第一高速轴通过第一联轴器与变速齿轮箱的第二高速轴连接，变速齿轮箱的第二高速轴上布置有制动器。
本发明进一步的改进在于，变速齿轮箱的低速轴通过第二联轴器与一个或多个曳引轴连接。
本发明进一步的改进在于，曳引轴的两端分别设置有轴承箱。
本发明进一步的改进在于，曳引轴上套装有一个牵引卷筒，牵引卷筒用于固定并带动钢丝绳索牵引重力储能块上升。
本发明进一步的改进在于，第二联轴器能够替换为离合器。
本发明进一步的改进在于，行车的长度根据发电传动驱动系统配置的曳引轴数量进行增减。
本发明进一步的改进在于，行车轨道的数量根据曳引轴的数量进行增减，行车轨道的长度根据重力储能块的数量进行增减。
本发明进一步的改进在于，整套发电传动驱动系统及其对应的重力储能配套设施作为一个单独的模块来运行，或者根据工程实际选择多组模块进行组合。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：
本发明中通过将发电电动机、变速齿轮箱和一个或多个曳引轴依次连接构成整套发电传动驱动系统，可以将动力从发电电动机平稳可靠的传输到各个曳引轴，并通过安装在曳引轴上的牵引卷筒带动钢丝绳牵引重物块根据电网需求运行。当重力储能系统需要存储能量时，发电电动机驱动变速齿轮箱和一个或多个曳引轴带动牵引卷筒通过钢丝绳索牵引重物块至高处，从而达到将电网富裕电能转化为重物储能块势能的存储目的。当重力储能系统需要释放能量时，重物储能块下降并通过钢丝绳索带动曳引轴运动，驱动发电电动机发出电力。
进一步，本发明中每一个曳引轴和与之配套的牵引卷筒构成一个独立的动力牵引模块，每一组动力牵引模块可以通过联轴器向一侧不断延伸，实现多段动力牵引模块的任意组合。
进一步，本发明中与独立的动力牵引模块相对应的行车轨道和行车桥架也同步向一侧不断延伸。
进一步，本发明中将整套发电传动驱动系统布置在行车上，当一组重力储能块提升至目标高度并后，行车带动整套发电传动驱动系统移动到下一组重力储能块上方，并依次带动下一组重力储能块提升至目标高度。
进一步，本发明中行车轨道可根据实际工程需要根据重物储能块的数量要不断延伸。
进一步，本发明中的整套发电传动驱动系统及其对应的重力储能配套设施可以作为一个单独的模块来运行，也可根据工程实际选择多组模块灵活组合。
综上，本发明的一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，具有结构简单，扩展性好，布置灵活、运行可靠等特点，非常适用于重力储能领域的应用。
附图说明
图1是本发明实例中所述一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统的示意图。
附图标记说明：
1-行车，2-动力平台，3-发电电动机，4-第一高速轴，5-第一联轴器，6-制动器，7-变速齿轮箱，8-低速轴，9-第二联轴器，10-轴承箱，11-行车轨道，12-牵引卷筒，13-曳引轴，14-支撑平台，15-重力储能块，16-第二高速轴。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1所示，本发明提供的一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，包括行车1、动力平台2、发电电动机3、变速齿轮箱7、支撑平台14、行车轨道11和曳引轴13；发电电动机3通过第一联轴器5与变速齿轮箱7的一端相连，变速齿轮箱7的另一端通过第二联轴器9依次连接有一个或多个曳引轴13；发电电动机3和变速齿轮箱7布置在动力平台2上，动力平台2安装在行车1的桥架上，发电电动机3和变速齿轮箱7之间的高速轴上布置有制动器6；支撑曳引轴13的轴承箱10布置在动力平台2或支撑平台14上，支撑平台14安装在行车1的桥架上，行车1布置在行车轨道11上。
发电电动机3、制动器6、变速齿轮箱7和一个或多个曳引轴13构成的发电传动驱动系统通过动力平台2及支撑平台14安装在行车1上，整套发电传动驱动系统可由行车1承载着并沿着行车轨道11的方向移动到需要工作的重力储能块15上方。这样的话，整套发电传动驱动系统可由行车1承载沿着预设的行车轨道11自由移动，并依次完成一组重力储能块15的储能及释能过程，达到降低重力储能电站投资的目的。
优选的，发电电动机3的第一高速轴4通过第一联轴器5与变速齿轮箱7的第二高速轴16连接，变速齿轮箱7的第二高速轴16上布置有制动器6。进而可以通过制动器6达到停止动力传递或改变设备转速的目的。
优选的，变速齿轮箱7的低速轴8通过第二联轴器9与一个或多个曳引轴13连接，从而达到根据不同项目的需求减少投资和灵活布置的目的。曳引轴13的两端分别设置有轴承箱10，轴承箱10布置在动力平台2或支撑平台14上。轴承箱10起到支撑曳引轴13并减少其转动时的摩擦力。在曳引轴13上套装有一个牵引卷筒12。牵引卷筒12用于固定并带动钢丝绳索牵引重力储能块15上升。牵引卷筒12的直径可根据钢丝绳索的长度来选择。
优选的，第二联轴器9能够替换为离合器。进而可以通过离合器断开动力传递，实现更加灵活的运行方式的目的。
优选的，行车1的长度可根据发电传动驱动系统配置的曳引轴13数量灵活增减。行车轨道11的数量可根据曳引轴13的数量灵活增减，行车轨道11的长度可根据重力储能块15的数量灵活增减。
优选的，整套发电传动驱动系统的轴系可根据具体工程的需要来增减合适的数量的制动器、联轴器和离合器等，从而达到更加灵活的布置和运行的目的。
优选的，本整套发电传动驱动系统及其对应的重力储能配套设施可以作为一个单独的模块来运行，也可根据工程实际选择多组模块灵活组合。
本发明提供的一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，运行时，包括如下步骤：
步骤1，当电网电力富裕，重力储能系统需要存储能量时，行车的重力储能用发电传动驱动系统带动轴系中曳引轴同步旋转，各曳引轴上的牵引卷筒带动钢丝绳索牵引一组重力储能块同步上升，完成将电能转化为一组重力储能块势能的存储目的。当重力储能块上升到达指定位置后，第二高速轴上的制动器动作，曳引轴停止运行，待重力储能块固定后与发电传动驱动系统的提升装置脱离，行车承载整套发电传动驱动系统依次行驶至下一组目标重力储能块上方，待发电传动驱动系统的提升装置与目标重力储能块锁定后，发电传动驱动系统再次带动轴系动作来完成下一组重力储能块的提升，直到完成全部势能的存储，既储能过程完成。
根据不同项目的实际需求，对于配备多套重力储能模块的重力储能系统，每一个重力储能模块即可独立运行，也可相互协同、配合同步或依次分批灵活运行。
步骤2，当电网电力紧缺，重力储能系统需要释放能量发电时，待提升装置与目标重力储能块锁定后，发电传动驱动系统上的制动器释放，一组重力储能块一同带动钢丝绳索驱动曳引轴旋转，带动发电电动机同步运行进行发电，重力储能块的势能开始转化为电能。当一组重力储能块下落到指定位置后，制动器动作，曳引轴停止运行，待重力储能块固定后与发电传动驱动系统的提升装置脱离，行车承载整套发电传动驱动系统和提升装置依次行驶至下一组目标重力储能块上方，待发电传动驱动系统的提升装置与目标重力储能块锁定后，下一组重力储能块再次带动轴系动作来完成势能转化电能，直到完成全部重力储能块的势能转化为电能释放，既全部发电过程完成。
根据电网的实际需求，对于配备多套重力储能模块的重力储能系统，每一个重力储能模块即可独立运行，也可相互协同、配合同步或依次分批灵活运行。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换或应用于多个轴系上，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，其特征在于，包括行车(1)、动力平台(2)、发电电动机(3)、变速齿轮箱(7)、支撑平台(14)、行车轨道(11)和曳引轴(13)；
发电电动机(3)通过第一联轴器(5)与变速齿轮箱(7)的一端相连，变速齿轮箱(7)的另一端通过第二联轴器(9)依次连接有一个或多个曳引轴(13)；
发电电动机(3)和变速齿轮箱(7)布置在动力平台(2)上，发电电动机(3)和变速齿轮箱(7)之间的高速轴上布置有制动器(6)；
支撑曳引轴(13)的轴承箱(10)布置在动力平台(2)或支撑平台(14)上，动力平台(2)和支撑平台(14)均安装在行车(1)的桥架上，行车(1)布置在行车轨道(11)上。
2.根据权利要求1所述的一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，其特征在于，由发电电动机(3)、制动器(6)、变速齿轮箱(7)以及一个或多个曳引轴(13)构成的发电传动驱动系统通过动力平台(2)及支撑平台(14)安装在行车(1)上，整套发电传动驱动系统由行车(1)承载着并沿着行车轨道(11)的方向移动到需要工作的重力储能块(15)上方。
3.根据权利要求2所述的一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，其特征在于，发电电动机(3)的第一高速轴(4)通过第一联轴器(5)与变速齿轮箱(7)的第二高速轴(16)连接，变速齿轮箱(7)的第二高速轴(16)上布置有制动器(6)。
4.根据权利要求2所述的一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，其特征在于，变速齿轮箱(7)的低速轴(8)通过第二联轴器(9)与一个或多个曳引轴(13)连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，其特征在于，曳引轴(13)的两端分别设置有轴承箱(10)。
6.根据权利要求4所述的一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，其特征在于，曳引轴(13)上套装有一个牵引卷筒(12)，牵引卷筒(12)用于固定并带动钢丝绳索牵引重力储能块(15)上升。
7.根据权利要求4所述的一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，其特征在于，第二联轴器(9)能够替换为离合器。
8.根据权利要求2所述的一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，其特征在于，行车(1)的长度根据发电传动驱动系统配置的曳引轴(13)数量进行增减。
9.根据权利要求2所述的一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，其特征在于，行车轨道(11)的数量根据曳引轴(13)的数量进行增减，行车轨道(11)的长度根据重力储能块(15)的数量进行增减。
10.根据权利要求2所述的一种基于行车的重力储能用的发电传动驱动系统，其特征在于，整套发电传动驱动系统及其对应的重力储能配套设施作为一个单独的模块来运行，或者根据工程实际选择多组模块进行组合。
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