[发明专利]一种齿条式储能装置及其工作方法

说明书

本发明涉及一种齿条式储能装置，包括井筒，在井筒内设置有可相对井筒上下升降的筒柱，在井筒上端设置有电动发电装置，在电动发电装置与筒柱之间设置有传动机构，在传动机构上设置有具有单向上升辅助和刹车功能的第一刹车装置，还包括与电动发电装置、第一刹车装置电性连接的控制器；本发明还涉及一种齿条式储能装置的工作方法。本发明结构合理、操作简便，能将筒柱下降时的重力势能进行利用，将重力势能转化为电能进行利用，同时该装置设置多重防故障结构，避免筒柱坠落造成意外。

技术领域

本发明涉及一种齿条式储能装置及其工作方法。

背景技术

发展绿色能源是全球大趋势，我国的风力发展迅猛，国家为调峰填谷、调频、调相特别投资配套来抽水储能，投资巨大，也跟不上风力和太阳能的发展脚步，如果让更多的家庭安装小型的储能设备，化整为零，将大大的降低我国的公共基础投资，也为个人家庭分时电价多出一项选择，减少电费支出，利国利民。

目前可再生能源如风能、波浪能的能量时有时无、力量时大时小，没规律、不可预测，能量不稳定，转化电能时会产生电压不稳，对电网产生破坏，采用双罐体能量方式，可以很好的做到把不稳定的风力和海洋能储存，并稳定输出，保护电网安全。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种齿条式储能装置及其工作方法，结构合理、操作简便，能将筒柱下降时的重力势能进行利用，将重力势能转化为电能进行利用，同时该装置设置多重防故障结构，避免筒柱坠落造成意。

本发明的技术方案是：一种齿条式储能装置，包括井筒，在井筒内设置有可相对井筒上下升降的筒柱，在井筒上端设置有电动发电装置，在电动发电装置与筒柱之间设置有传动机构，在传动机构上设置有具有单向上升辅助和刹车功能的第一刹车装置，还包括与电动发电装置、第一刹车装置电性连接的控制器，电动发电装置通过传动机构提升筒柱做能量输入，当筒柱下降时通过传动机构反向转动电动发电装置发电做能量输出；在能量输入时：筒柱上升，第一刹车装置保证筒体只升不降；能量储存时：筒柱停止，第一刹车装置对传动机构进行刹车，使筒柱上升高度停留不降；能量输出时：第一刹车装置松开传动机构，使得筒柱下降，筒柱通过传动机构反向转动电动发电装置发电，做能量输出。

进一步的，所述电动发电装置数量至少为三个，沿筒柱中心轴进行阵列均布在井筒上端。

进一步的，所述电动发电装置包括电动发电机和自动电压调节器，控制器通过自动电压调节器调节电动发电机转速实现增加或减少电动发电机功率输出。

进一步的，所述电动发电装置包括液压马达、液压泵、切换装置和电动发电机。

进一步的，所述传动机构包括主动齿轮、从动齿轮、第一齿条和卡轮，主动齿轮设置于电动发电装置的输出轴上，从动齿轮与主动齿轮啮合，齿条设置于筒柱上，卡轮卡在齿条后端。

进一步的，所述第一刹车装置包括刹车器壳体、刹车板、刹车片、第一活塞、密封圈、电磁活塞、复位弹簧、磁铁头和电磁线圈，刹车板与从动齿轮同轴，刹车片位于刹车板两侧，在第一活塞位于刹车片后端，密封圈位于第一活塞与刹车器壳体的连接处，电磁活塞设置于刹车器壳体后端，在电磁活塞上套设有复位弹簧，磁铁头设置于电磁活塞后端，电磁线圈设置于磁铁头后端。

进一步的，在筒柱上设置第二刹车装置，第二刹车装置与控制器电性连接，所述第二刹车装置包括伸缩液压缸，在伸缩液压缸的活塞杆上设置有单向齿轮，在单向齿轮前端设置有与单向齿轮啮合的第二齿条，在伸缩液压缸的上端设置有拉簧，在伸缩液压缸的下端设置有刹车液压缸，在刹车液压缸上设置有与第一刹车装置连通的液压油管。

进一步的，在筒柱上设置有导向轮，在井筒上设置有与导向轮配合的导向槽，在导向轮后端设置有减震弹簧，在引导轮旁侧设置有引导滑板。