CN1378323A - 存储电能的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种存储电能的装置,该装置基本包括电动发电机组和与所述电动发电机组的转动组件相连接的可完成电能与势能之间能量转换的蓄能部件,以及用于限定该蓄能部件运行轨迹的支撑单元。该装置的结构非常简单,加工和使用成本很低;同时该装置可在用电高峰时使用,而在用电低谷时进行能量转换,所以使用该装置既可降低成本,又可产生非常好的社会效益。

Description

存储电能的装置
本发明涉及一种适合于中小企业或电力行业等场合所使用的存储电能的装置。
电能是一种非自然存在的能源，它是通过电磁感应的方式将机械能转换成电能的。在这一过程中，变化的磁场必须在闭合的回路中才能产生电流，基于这种特性，存储电能特别困难。然而，对于无论是用水力发电的水轮机，还是用火力发电的汽轮机，或用其它方式发电的机械，一但机轮转动，它们所发出的电量相对基本恒定，它要求用电部门应在这个电量的范围内使用。如用电量过少，其所发出的电量是不能随之改变，在这种情况下，就会造成电能大量地无谓浪费。为此，有关部门提出峰值和低谷计价方法，即在用电高峰时用高价格计价，而在低谷时用很低的价格计价，以此来鼓励用户在低谷时用电，减少电能的无谓浪费。
除此之外，人们一直在研究存储电能的方式，如以液态的水作为蓄能媒体。该种方式通常在水力发电厂的附近建造一个高位的水库，当在用电低谷时用抽水装置将水抽到该水库内，待用电高峰时再用其发电。可见，该种方式虽然可以达到蓄能的目的，但它需要抽水装置将水送入水库内，再加上光照使水大量蒸发，其所消耗的能量也相对较大；另外，该种方式投资大，且维修费也非常高。
本发明的任务是提供一种存储电能的装置，该装置用低成本和简单的结构就可存储高效率的电能。
为完成上述任务，本发明所提出的装置基本包括电动发电机组和与所述电动发电机组的转动组件相连接的可完成电能与势能之间能量转换的蓄能部件，以及用于限定该蓄能部件运行轨迹的支撑单元。
所述的电动发电机组的转动组件具有至少一个输出轴，在该输出轴上间隔预定距离地设置有与安装在所述输出轴外的绞轮的一端相啮合的齿轮，且使所述绞轮上缠绕的绳或链的自由端与蓄能部件的一端相接。所述转动组件输出轴或齿轮或绞轮的适当位置上设置有制动器。
所述绞轮与所述电动发电机组的输出轴或齿轮之间还设置有离合器。
所述的支撑单元可由竖直安装的杆件或形钢件或砌体所组成的矩形框构成，其上顶部设置有中空的连接板件，所述绳或链可通过该板件的中部与矩形框内的蓄能部件相接。所述的蓄能部件可由金属或非金属材料制成的与所述矩形框形状相匹配的矩形块构成。
所述电动发电机组与蓄能部件之间还设置有用于控制能量转换过程的调控单元，该调控单元具有可使所述发电机组与供电网络或负载之间形成两个立独回路的自动或手动开关。
所述的调控单元还包括一个设置在电动发电机组与负载回路上的电流取样部件和与该取样部件相接的事先设定好预定数据的控制器，以及与控制器的输出端相接的离合器驱动装置。
由于本发明仅采用了电动发电机组和蓄能部件的结构，就可顺利地完成电能与势能之间的能量转换，所以，该装置的结构非常简单，加工和使用成本很低；同时该装置可在用电高峰时使用，而在用电低谷时进行能量转换，所以使用该装置既可降低成本，又可产生非常好的社会效益。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
附图1是本发明一个实施例的外观结构示意图；
附图2是图1中调控单元一个实施例的电路原理框图。
参见图1和图2，本发明所提出的储能装置主要由电动发电机组1、蓄能部件2、支撑单元3和调控单元4构成。
所述的电动发电机组1根据负载44既用电量来确定其具体数量，如负载过大可采用多个，本实施例仅给出一个电动发电机组1来作具体说明。该电动发电机组1可由一个同时具有电动机和发电机两种功能的装置构成。
另外，电动发电机组1的转动组件具有至少一个输出轴11，在该输出轴上间隔预定距离地设置有齿轮12，每一个齿轮12均与绞轮13一端上设置的齿相啮合。所述绞轮13的周边缠绕有绳14，该绳的自由端可通过滑轮组15与设置在支撑单元3内的蓄能部件2的上端相接。当电动发电机组1转动时，通过绞轮13和绳14即可将所述储能部件2竖直拉起。为保证该装置在必要时可随间中断，所以，在齿轮12的边部还设置有制动器，该制动器可由类似于车闸部件构成，所以图中没有给出其具体结构。
所述的支撑单元3主要用来支撑所述的蓄能部件2，它可由竖直安装形钢件31所组成的矩形框构成，其上顶部设置有中空的连接板件32。所述绳14可通过该板件的中部与安装在矩形框内的蓄能部件2相接。该种结构的蓄能部件2可设置有多个，它们可由一个或多个电动发电机组1控制。
蓄能部件2可由金属或非金属材料制成的与所述矩形框形状相匹配的矩形块构成。蓄能部件2主要用来存储势能，当在用电底谷时，可用电动发电机组1将蓄能部件2提起，使其完成电能与势能之间的转换；而在用电高峰时，让负载44脱离供电力网43而与电动发电机组1相接，使其完成势能与电能之间的转换。
为了有效地控制所述电动发电机组1与蓄能部件2之间的能量转换，在它们之间还设置有调控单元4。调控单元4设置有一个可控制电动发电机组1与电力网络之间工作状态的第一回路开关41和控制电动发电机组1与负载44之间工作状态的第二回路开关42。当第一回路开关41与电力网43相接通时，电力网43可直接对负载44供电，当第二回路开关42与电力网43相接通时，电力网43与电动发电机组1相接通，此时，电动发电机组1即可作为电动机使用，将所述的蓄能部件2提起存储势能，而当开关41和42同时与电力网43断开时，蓄能部件2下落，使电动发电机组1作为发电机直接对负载44供电。由于蓄能部件2在下落进行能量转换时，其所发出的电量是否能满足负载44的用电量，所以本发明在所述电动发电机组1与负载44回路上还设置有一个电流取样部件45，用于获取负载44的电流反馈信号，并将该信号送入事先设定好预定数据的控制器46内，再经驱动装置47控制设置在电动发电机组1转动组件上的离合器动作。

Claims (9)

1.一种存储电能的装置，其特征在于：该装置基本包括电动发电机组和与所述电动发电机组的转动组件相连接的可完成电能与势能之间能量转换的蓄能部件，以及用于限定该蓄能部件运行轨迹的支撑单元。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的电动发电机组的转动组件具有至少一个输出轴，在该输出轴上间隔预定距离地设置有与安装在所述输出轴外的绞轮的一端相啮合的齿轮，且使所述绞轮上缠绕的绳或链的自由端与蓄能部件的一端相接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述转动组件输出轴或齿轮或绞轮的适当位置上设置有制动器。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于：所述绞轮与所述电动发电机组的输出轴或齿轮之间还设置有离合器。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的支撑单元可由竖直安装的杆件或形钢件或砌体所组成的矩形框构成，其上顶部设置有中空的连接板件，所述绳或链可通过该板件的中部与矩形框内的蓄能部件相接。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的蓄能部件可由金属或非金属材料制成的与所述矩形框形状相匹配的矩形块构成。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电动发电机组与蓄能部件之间还设置有用于控制能量转换过程的调控单元。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述的调控单元具有可使所述发电机组与供电网络或负载之间形成两个立独回路的自动或手动开关。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于：所述的调控单元还包括一个设置在电动发电机组与负载回路上的电流取样部件和与该取样部件相接的事先设定好预定数据的控制器，以及与控制器的输出端相接的离合器驱动装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102498023A (zh) * 2009-08-11 2012-06-13 艾德万斯得瑞尔能量储备有限公司 公用设施规模电能储存系统
CN105863988A (zh) * 2016-06-08 2016-08-17 青岛鑫正鑫水业有限公司 一种低峰电储能泵水系统
CN113978489A (zh) * 2021-12-07 2022-01-28 西安华吉祥商贸有限公司 一种轨道运输储能系统及其运行方法

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