CN118030428A - 螺旋塔式重力储能器 - Google Patents

Abstract

本发明属于能量储存和重力势能应用的技术领域，具体为螺旋塔式重力储能器，包括：上层停车场、下层停车场、螺旋塔、起重机；其中，所述上层停车场位于下层停车场的正上侧，所述上层停车场、下层停车场之间通过架构支撑；所述螺旋塔、起重机设置在上层停车场、下层停车场的左右侧，所述螺旋塔上停放有螺旋塔上的发电机车厢，所述起重机的吊绳下侧连接有吊起的发电机车厢。在空间、容量和运行效率方面具有明显优势。螺旋塔的结构增加了车厢的下降时间，并允许同时下降。与每个发电机车厢需要一台起重机的系统相比，一台起重机可吊起多个车厢，从而提高起重机的使用效率。占地面积小，大部分为金属结构，可完全拆卸和回收。耐用性可达几十年。

Description

螺旋塔式重力储能器

技术领域

本发明涉及能量储存和重力势能应用的技术领域，具体为螺旋塔式重力储能器。

背景技术

目前，已开发出各种能量存储系统，这些系统需要将重物举到一定高度，以便在高需求时释放能量。

例如有些系统为一个利用车厢的升降来储存重力势能的系统，具有需要面积大以及地势倾斜的特点，利用混凝土块开发储能系统。这种系统的运行方式类似于一组升降机，在能量过剩时将混凝土块升起，在有能量需求时将混凝土块放下。这种系统在容量方面有局限性，因为每个重块都需要单独的升降机。

发明内容

本发明的目的在于提供螺旋塔式重力储能器，以解决上述背景技术中提出的在能量过剩时将混凝土块升起，在有能量需求时将混凝土块放下。这种系统在容量方面有局限性，因为每个重块都需要单独的升降机的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：螺旋塔式重力储能器，包括：

上层停车场、下层停车场、螺旋塔、起重机；

其中，所述上层停车场位于下层停车场的正上侧，所述上层停车场、下层停车场之间通过架构支撑；

所述螺旋塔、起重机设置在上层停车场、下层停车场的左右侧，所述螺旋塔上停放有螺旋塔上的发电机车厢，所述起重机的吊绳下侧连接有吊起的发电机车厢。

优选的，所述架构为立柱状，且架构设置在上层停车场、下层停车场之间的四角。

优选的，所述上层停车场的右侧设置有发电机车厢轨道一，所述发电机车厢轨道一的右侧设置有螺旋塔入口，所述螺旋塔入口与螺旋塔的上侧相对应。

优选的，所述下层停车场的右侧设置有发电机车厢轨道二，所述发电机车厢轨道二的右侧设置有螺旋塔出口，所述螺旋塔出口与螺旋塔的下侧相对应。

优选的，所述发电机车厢轨道一、发电机车厢轨道二从左至右呈聚拢状。

优选的，所述上层停车场、下层停车场的上表面均设置有横向移动轨道。

优选的，所述起重机至少设置一个，当起重机设定多个时，起重机之间通过起重机行进车道连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在空间、容量和运行效率方面具有明显优势。在需求较低时在高处储存能量(重力势能)，以便在需求较高时释放。螺旋塔的结构增加了车厢的下降时间，并允许同时下降。小空间大存储，适用于各种可再生能源或其他类型的能源。与每个发电机车厢需要一台起重机的系统相比，一台起重机可吊起多个车厢，从而提高起重机的使用效率。占地面积小，大部分为金属结构，可完全拆卸和回收。耐用性可达几十年。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的正视结构示意图；

图3为本发明上层停车场的俯视结构示意图；

图4为本发明下层停车场的俯视结构示意图。

图中：1、上层停车场；2、螺旋塔上的发电机车厢；3、螺旋塔；4、下层停车场；5、吊起的发电机车厢；6、起重机；7、架构；8、螺旋塔入口；9、起重机行进车道；10、发电机车厢轨道二；11、螺旋塔出口。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一：

请参阅图1-4，本发明提供技术方案：螺旋塔式重力储能器，其特征在于，包括：上层停车场1、下层停车场4、螺旋塔3、起重机6；

其中，所述上层停车场1位于下层停车场4的正上侧，所述上层停车场1、下层停车场4之间通过架构7支撑，所述螺旋塔3、起重机6设置在上层停车场1、下层停车场4的左右侧，所述螺旋塔3上停放有螺旋塔上的发电机车厢2，所述起重机6的吊绳下侧连接有吊起的发电机车厢5。

所述架构7为立柱状，且架构7设置在上层停车场1、下层停车场4之间的四角。所述上层停车场1的右侧设置有发电机车厢轨道一7，所述发电机车厢轨道一7的右侧设置有螺旋塔入口8，所述螺旋塔入口8与螺旋塔3的上侧相对应。所述下层停车场4的右侧设置有发电机车厢轨道二10，所述发电机车厢轨道二10的右侧设置有螺旋塔出口11，所述螺旋塔出口11与螺旋塔3的下侧相对应。所述发电机车厢轨道一7、发电机车厢轨道二10从左至右呈聚拢状。所述上层停车场1、下层停车场4的上表面均设置有横向移动轨道。

所述起重机6至少设置一个，当起重机6设定多个时，起重机6之间通过起重机行进车道9连接。

螺旋塔上的发电机车厢2、吊起的发电机车厢5指的是同一种发电机车厢，只是位置不同。

一台或多台起重机6将发电机车厢吊到上层停车场1，存放在那里，直到需要时才取出。上层停车场1、下层停车场4，因此当起重机6将螺旋塔上的发电机车厢2、吊起的发电机车厢5放在轨道上时，螺旋塔上的发电机车厢2、吊起的发电机车厢5会在重力作用下移动到适当的位置。当需要能源/电力时，螺旋塔上的发电机车厢2、吊起的发电机车厢5沿着轨道下降到螺旋塔3上。

螺旋塔上的发电机车厢2下降后，会有序地存放在下层停车场4，以等待能量过剩。然后，起重机6可以移动吊起的发电机车厢5到上层停车场。这个下层停车场4略微倾斜，这样车厢就可以在重力作用下移动到位。

停车位：系统至少有两个停车位，一个在上，一个在下(中间可以有更多层停车位，以便扩充存储车厢的空间)。

下层停车场4有一个小斜坡，这样当螺旋塔上的发电机车厢2到达螺旋塔3底时，通过多条横向移动轨道，可以有序地占据横向移动轨道上的位置，直到再次被吊起。下层停车场4也有一台或多台起重机6，当有能量过剩时，起重机6可以将吊起的发电机车厢5吊到上层停车场1。

上层停车场1是由多条轨道组成的结构，车厢可以在上面行驶。该停车场略有倾斜，这样车厢就会向螺旋塔移动，并通过轨道进入该入口(将有一个控制系统，以便车厢有序地进入，以及需要车厢进入时)。

起重机6：系统可配备一台或多台起重机6，将吊起的发电机车厢5吊到上层停车场1。

螺旋塔上的发电机车厢2、吊起的发电机车厢5是一种在轨道或车道上运行的装置，可自行调节(设定的)速度。这些车厢载有一个发电机(可以是任何现有或未来的发电机)，在下坡时将储存的能量释放给电网。

螺旋塔3：发电机车厢通过螺旋塔3下降。

构架7：系统由一个构架支撑，该构架可以由金属、混凝土或任何其他可支撑组件的材料制成。

该系统应安装在发电设备(如风能或太阳能/光伏发电场)附近。在高发电量和低需求电力期间，这些过剩的电力将被转移到这一储存系统中。

此时，系统将继续使用起重机6，利用这些过剩的能量将车厢提升到更高的楼层(能量剩的越多，可以被升起的车厢数量就越多，用于存放车厢的停车场也就越高)。

当能源需求超过生产量(或生产量不足以满足电网的需求)时，位于上层停车场1的发电机车厢就会开始释放并从螺旋塔3下放，在下降的过程中，发电机车厢会产生能量(由于重力产生的势能，发电机车厢上升时所用的能量与下降时产生的能量相同，从而起到储能的作用)，直到到达下层停车场4。下降过程中产生的能量将被输送到电网，或用于任何通过此系统你想要的用途。

当发电机车厢到达下层停车场4时，发电机车厢沿着铁轨或道路行驶，并且在停车场重新定位。需要时，车厢再向上移动。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.螺旋塔式重力储能器，其特征在于，包括：

上层停车场(1)、下层停车场(4)、螺旋塔(3)、起重机(6)；

其中，所述上层停车场(1)位于下层停车场(4)的正上侧，所述上层停车场(1)、下层停车场(4)之间通过架构(7)支撑；

所述螺旋塔(3)、起重机(6)设置在上层停车场(1)、下层停车场(4)的左右侧，所述螺旋塔(3)上停放有螺旋塔上的发电机车厢(2)，所述起重机(6)的吊绳下侧连接有吊起的发电机车厢(5)。

2.根据权利要求1所述的螺旋塔式重力储能器，其特征在于：所述架构(7)为立柱状，且架构(7)设置在上层停车场(1)、下层停车场(4)之间的四角。

3.根据权利要求1所述的螺旋塔式重力储能器，其特征在于：所述上层停车场(1)的右侧设置有发电机车厢轨道一(7)，所述发电机车厢轨道一(7)的右侧设置有螺旋塔入口(8)，所述螺旋塔入口(8)与螺旋塔(3)的上侧相对应。

4.根据权利要求3所述的螺旋塔式重力储能器，其特征在于：所述下层停车场(4)的右侧设置有发电机车厢轨道二(10)，所述发电机车厢轨道二(10)的右侧设置有螺旋塔出口(11)，所述螺旋塔出口(11)与螺旋塔(3)的下侧相对应。

5.根据权利要求4所述的螺旋塔式重力储能器，其特征在于：所述发电机车厢轨道一(7)、发电机车厢轨道二(10)从左至右呈聚拢状。

6.根据权利要求1所述的螺旋塔式重力储能器，其特征在于：所述上层停车场(1)、下层停车场(4)的上表面均设置有横向移动轨道。

7.根据权利要求1所述的螺旋塔式重力储能器，其特征在于：所述起重机(6)至少设置一个，当起重机(6)设定多个时，起重机(6)之间通过起重机行进车道(9)连接。