[发明专利]一种基于链传动的模块化循环提升重力储能系统

说明书

本发明公开了一种基于链传动的模块化循环提升重力储能系统，包括重物提升系统、重物转载系统、传动发电系统和协调控制系统；重物提升系统，用于使用链轮和链条类型的设备提升重物；重物转载系统，用于负责将重物块运送到卸料点或从卸料点疏散重物；传动发电系统，用于在储能时向重物提升系统提供动力，在释能时带动发电机发电；协调控制系统，用于对重物提升系统、重物转载系统和传动发电系统的连续协调控制，维持重力储能系统连续运行。本发明通过模块化设计，重物转载系统与重物提升系统没有设备上的耦合关系，这使得重力储能系统的容量和功率特性完全解耦，可以方便扩容，极大提高重力储能系统的灵活性。

技术领域

本发明属于重力储能技术领域，具体涉及一种基于链传动的模块化循环提升重力储能系统。

背景技术

随着中国经济的发展，随机波动性电源和负荷大规模接入电网对电网造成冲击。储能可实现能源在时间维度上的措施利用稳定性。单独建设的储能系统，可以在电网用电高峰时作为电源接入电网，在电网用电低谷时作为负荷接入电网。从而为电网提供高效灵活的调节手段，为国家能源互联网的建设提供有利条件，助力国家构件清洁低碳、安全高效的能源体系。

现有的储能技术有多种，重力储能是一种低成本、高效率、无污染、长寿命、大容量、响应快、无资源消耗的储能技术。但现有重力储能技术(如瑞士能源库公司建设的重力储能电站等)，存在三个主要缺点，一是重物块进入重物提升系统时，存在加减速阶段，最终导致储能系统电力输出波动；二是重物落地时对承载面造成冲击，损失了重物的动能，造成效率降低；三是重力提升装置与重物存储区域存在耦合，难以通过增加重物块数量的方式实现扩容。随着储能需求的不断增加，迫切需要提出一种新的重力储能方案来解决上述问题，进而加快重力储能的推广及应用。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于链传动的模块化循环提升重力储能系统，可以实现重力储能系统容量和功率的完全解耦，使得重力储能系统可以灵活扩容或调整输出功率。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于链传动的模块化循环提升重力储能系统，包括重物提升系统、重物转载系统、传动发电系统和协调控制系统；

重物提升系统，用于使用链轮和链条类型的设备提升重物；

重物转载系统，用于负责将重物块运送到卸料点或从卸料点疏散重物；

传动发电系统，用于在储能时向重物提升系统提供动力，在释能时带动发电机发电；

协调控制系统，用于对重物提升系统、重物转载系统和传动发电系统的连续协调控制，维持重力储能系统连续运行。

本发明进一步的改进在于，重物转载系统包括上承重平台和下承重平台以及相应的转载设备。

本发明进一步的改进在于，重物提升系统能够同时升降多个重物块，包括主动链轮、从动链轮、张紧链轮、链条、承重杆和锁紧头；链路径限制了重物提升系统运行时，重物的提升与下降路径；链条通过主动链轮、从动链轮和张紧链轮构成循环回路，重物块通过锁紧头与承重杆相连，储能过程中，锁紧头在下卸料点处固定重物块，并携带重物上升，当重物块到达上卸料点时，锁紧头松开，重物块由重物转载系统托起并转运至重物存储区域；释能过程中，锁紧头在上卸料点处固定重物块，并携带重物下降，当重物块到达下卸料点时，锁紧头松开，重物块由重物转载系统托起并转运至重物存储区域。

本发明进一步的改进在于，重物提升系统中，靠近上承重平台和下承重平台的链条局部为水平或近似水平设计，重物处于该链条局部时，重物底面与重物转载系统的上承重平台和下承重平台表面接触，且可以受到上承重平台和下承重平台的支撑力和摩擦力。

本发明进一步的改进在于，承重杆与链条中的内链节或外链节固定，且不能同时与内链节或外链节固定。

本发明进一步的改进在于，承重杆的数量根据需要同时提升的重物数量确定。