CN219979746U - 一种重力储能电池单元和重力电池储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模组型重力电池单元和重力电池储能系统，其中重力储能电池单元包括支架和重力电池，其中：重力电池可升降的安装在支架上；重力电池包括本体和嵌入在本体中的发电机/电动机单元模组；支架包括承重立柱、框架柱和承重横梁，承重立柱位于支架中心，多根框架柱设置在立柱外侧，框架柱与立柱之间通过多根框架梁连接；承重横梁设置在支架顶部，与承重立柱和框架柱互相连接。

Description

一种重力储能电池单元和重力电池储能系统

技术领域

本实用新型涉及重力储能领域，尤其涉及一种模组型重力电池单元和重力电池储能系统。

背景技术

重力储能，一般由电机和减速机作为能量输入输出核心，牵引绳索作为链接，重量模块作为能量存储，高耸(支架)结构提供稳定结构，重力储能的缺点是能量密度低，同等储能量需要大体积储能设备。其他结构重力储能系统比如深井储能存在矿山资源和风光电场不在同一地理位置，无法有效匹配。高山滑道储能受到环保制约并且风光电场不在同一地理位置制约。现有吊塔储能不足之处在于结构复杂，结构稳定性差，运行可靠性低。针对现有技术中的问题，本实用新型提供了一种新型的重力储能系统，结构简单，运行可靠，负荷调度灵活，输入输出功率灵活可调，工程施工难度小，工厂化生产程度高，设备布置方式灵活，规模矩阵和单体都能完美匹配风光电场需求，与风光电场位置匹配程度高等。

实用新型内容

为实现本实用新型之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种重力储能电池单元，包括支架和重力电池，其中：重力电池可升降的安装在支架上；重力电池包括本体和嵌入在本体中的发电机/电动机单元模组；支架包括承重立柱、框架柱和承重横梁，承重立柱位于支架中心，多根框架柱设置在立柱外侧，框架柱与立柱之间通过多根框架梁连接；承重横梁设置在支架顶部，与承重立柱和框架柱互相连接。

所述的重力储能电池单元，其中：其中发电机/电动机单元模组包括提升索和滑轮组件，第一配电箱安装在本体上。

所述的重力储能电池单元，其中：发电机/电动机单元模组与第一配电箱电连接。

所述的重力储能电池单元，其中：重力电池的中心开有与提升索相配的开孔，提升索从重力电池的开孔引出，悬挂在支架的承重横梁上。

所述的重力储能电池单元，其中：还包括驱动电缆，驱动电缆从重力电池本体的底部引出，联接到支架底部的第二配电箱。

所述的重力储能电池单元，其中：重力电池本体的侧面设有凹槽安装空间，用于安装发电模组。

所述的重力储能电池单元，其中：凹槽外侧设有检修爬梯。

所述的重力储能电池单元，其中：承重横梁上仅设有悬挂滑轮组件的锚点。

所述的重力储能电池单元，其中：第一配电箱中设有双向逆变器。

一种重力电池储能系统，其特征在于：该系统包括多个如上所述的重力储能电池单元。

附图说明

图1为模组型重力储能电池单元结构示意图；

图2为模组重力储能电池单元矩阵结构示意图；

图3为模组型重力储能电池单元顶部结构示意图；

图4为模组型重力储能电池单元底部结构示意图；

图5为发电机和电机减速机单元模组嵌入重力模组结构示意图。

图6为电动机/发电机/逆变控制器/母线连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-6，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。所述实施方式是示例性地，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。显然，本实用新型所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本说明书中描述的“一种实施方式”或“一些实施方式”等意味着在本实用新型的一个或多个实施方式中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

如图1-6所示，本实用新型的模组型重力储能电池单元包括支架和重力电池6，重力电池6可升降的安装在支架上。

如图1所示，支架包括承重立柱9、框架柱7和承重横梁8，承重立柱9位于支架中心，多根框架柱7设置在立柱9外侧，框架柱7与立柱9之间通过多根框架梁30连接；承重横梁8设置在支架顶部，与承重立柱9和框架柱7互相连接。支架顶部安装承重横梁8，承重立柱9作为主要承重主体，框架柱7作为稳定体。使用时可将重力电池6提升到支架顶部储能，重力电池6下落则可放电。

重力电池6包括本体、发电机/电动机单元模组5和配电箱单元11，其中发电机/电动机单元模组5包括提升索2和滑轮组件3；发电机/电动机单元模组5嵌入在重力电池6的本体中，第一配电箱11安装在本体上，发电机/电动机单元模组5嵌入在重力电池6的本体中，并与第一配电箱电11连接。重力电池6的中心开有与提升索2相配的开孔13，发电机和电动机减速箱单元1通过提升索2连接滑轮组件3，提升索2从重力电池6的中心开孔13引出，滑轮组件3悬挂在支架的承重横梁8上；发电机/电动机单元模组5既是提升重力电池6本体的动力源，也是重力电池6的重量组成部分。承重横梁8上仅设有悬挂滑轮组件3的锚点。

驱动电缆4从重力电池6本体的底部引出，联接到支架底部的第二配电箱11。

在重力电池6本体的侧面设有凹槽安装空间，用于安装发电机/电动机单元模组5相配的第一配电箱11，凹槽外侧设有检修爬梯12，这样可以方便安装和检修。

如图2所示，本实用新型采用矩阵结构排列重力电池6，具有很好的重力储放机械特性，可以灵活调度，实现平滑曲线充放电，满足任何工况储能和放电需求。

如图6所示，第一、二配电箱11中设有双向逆变器，重力电池矩阵工作时，每一组重力电池单元可以实现独立充放电，采用矩阵结构重力电池2的每一组配电箱11通过电缆连接，形成并联电池组。通过单独控制实现独立充放电。整个矩阵结构重力电池2既可以同时进行充放电，也可以分组进行充放电，也可以保证机械特性差异比较大的重力电池6在同一整个矩阵结构中稳定工作，同时可以保证在个别重力电池6损坏和检修过程中，整个矩阵结构重力电池2的连续稳定工作。本实用新型采用模块技术成型，生产效率较高，且显著降低了生产成本，另外，本实用新型可以多个进行组合，成为如图2所示的矩阵10的重力电池储能系统。本模组型重力储能电池单元可以配套给风力发电场作为储能单元，也可以成为太阳能发电储能单元。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种重力储能电池单元，包括支架和重力电池，其特征在于：重力电池可升降的安装在支架上；重力电池包括本体和嵌入在本体中的发电机/电动机单元模组；支架包括承重立柱、框架柱和承重横梁，承重立柱位于支架中心，多根框架柱设置在立柱外侧，框架柱与立柱之间通过多根框架梁连接；承重横梁设置在支架顶部，与承重立柱和框架柱互相连接。

2.根据权利要求1所述的重力储能电池单元，其特征在于：其中发电机/电动机单元模组包括提升索和滑轮组件，第一配电箱安装在本体上。

3.根据权利要求2所述的重力储能电池单元，其特征在于：发电机/电动机单元模组与第一配电箱电连接。

4.根据权利要求2所述的重力储能电池单元，其特征在于：重力电池的中心开有与提升索相配的开孔，提升索从重力电池的开孔引出，悬挂在支架的承重横梁上。

5.根据权利要求1所述的重力储能电池单元，其特征在于：还包括驱动电缆，驱动电缆从重力电池本体的底部引出，联接到支架底部的第二配电箱。

6.根据权利要求1所述的重力储能电池单元，其特征在于：重力电池本体的侧面设有凹槽安装空间，用于安装发电模组。

7.根据权利要求6所述的重力储能电池单元，其特征在于：凹槽外侧设有检修爬梯。

8.根据权利要求1所述的重力储能电池单元，其特征在于：承重横梁上仅设有悬挂滑轮组件的锚点。

9.根据权利要求2所述的重力储能电池单元，其特征在于：第一配电箱中设有双向逆变器。

10.一种重力电池储能系统，其特征在于：该系统包括多个如权利要求1-9之一所述的重力储能电池单元。