[实用新型]一种储能结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及储能设备技术领域，尤其是涉及一种采用储能介质液态、气液态相互转换而储能的储能结构。

背景技术

目前市面上的储能结构，通常有两种：一种是弹簧储能，另一种是压缩气体储能。这两种方式都有共同的特点：在工作过程中，活塞所受的推力随其位置的变化而变化，初始位置最大，终点位置最小；即随着所储藏的势能逐渐的释放，上述储能结构的推力在逐渐减小；反之，在储能过程中，随着储藏的势能的增加，储能结构的推力逐渐增大。

该两种结构外形尺寸较大,并且结构成形后，其每次的冲击能量大小不可改变，为定值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种采用储能介质液态、气液态互转换而储能的储能结构，并通过改变储能介质的温度来改变冲击能量的大小，以解决现有技术中存在的储能结构在工作过程中，其推力不断变化以及每次冲击能量大小不能改变的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种储能结构，包括壳体和活塞，

壳体内设置有相互连通的容纳腔和活塞缸体部；

所述活塞滑动密封地设置在活塞缸体部内，用于冲击能量的传递；

所述容纳腔内设置有储能介质；

储能介质的自身压力作用在活塞上，趋向于推动活塞移动。

进一步地，所述储能介质为烃类物质或其混合物。

进一步地，所述储能介质为二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)、氧化二氮(N₂O)、乙烯(C₂H₄)、丙烯(C₃H₆)、三氟甲烷(CHF₃)、氨气(NH₃)、甲烷(CH₄)或者丙烷(C₃H₈)等中的一种或者几种的混合。

当容纳腔和活塞缸体部内拥有足够多的液态储能介质时，活塞滑动过程中，容纳腔和活塞缸体部的总容积发生改变，储能介质在液态和气态之间相互转换，而压力始终处于饱和蒸汽压，使得储能介质作用在活塞上的推力始终保持不变。

进一步地，所述容纳腔内的温度低于所述储能介质的气液转化临界点时的临界温度。

进一步地，所述容纳腔内的压力值等于所述储能介质的饱和蒸汽压。

进一步地，所述储能介质为液态、气液混合态或者处于饱和蒸气压下的气态；通过移动所述活塞，所述容纳腔和活塞缸体部的容纳体积改变，所述储能介质的液态和气态比例发生改变。

进一步地，所述容纳腔内的所述储能介质为超临界流体；所述容纳腔内的容纳体积发生改变时，所述储能介质的密度发生改变。

进一步地，所述容纳腔内的温度高于所述储能介质的气液转化临界点时的临界温度；所述容纳腔内的压力值大于所述储能介质的气液转化临界点时的临界压力。

当容纳腔内的储能介质处于超临界状态时，储能介质为一种汽态流体，当外界作用力推动活塞移动，储能介质受到挤压，储能介质的密度发生较大变化，而储能介质的压强变化很小，从而实现在活塞移动过程中，储能介质作用在活塞上的推力变化很小。

进一步地，所述活塞缸体部与所述活塞之间设置有用于两者之间密封的密封圈。

进一步地，所述容纳腔内设置有至少一个用于对所述储能介质进行加热的加热元件。

利用加热元件对容纳腔内的储能介质进行加热，进而改变储能介质的温度，从而可以改变容纳腔内储能介质的饱和蒸汽压大小；介质温度越高，储能介质的饱和蒸汽压就越大，即作用在活塞上的推力也就越大，最终获得的冲击能量也就越大；反之，介质温度越低，储能介质的饱和蒸汽压就越小，即作用在活塞上的推力也就越小，最终获得的冲击能量也就越小。

进一步地，所述容纳腔内设置有至少一个温度传感器和/或压力传感器。

进一步地，所述壳体在所述容纳腔的侧壁上设置有安全阀。

进一步地，所述壳体上设置有用于向所述容纳腔内加入所述储能介质的加料口，加料口上设置有阀门。

进一步地，所述容纳腔为包裹在所述活塞缸体部外的环形腔。

进一步地，所述活塞缸体部通过管路与所述容纳腔连通。

进一步地，所述储能结构还包括与所述活塞连接并用于活塞复位的复位机构。

进一步地，所述活塞的一端设置有活塞杆，所述活塞杆与所述复位机构连接。