[发明专利]一种机械式储能储电装置

说明书

本发明是一种机械式储能储电装置，主要是通过用大量的高性能发条来解决目前人类在能源存储上面临的储存成本高，效率低，寿命短，投资大的问题。本发明主要用于储能电站和长寿命储能使用。

技术领域

本发明是一种机械式储能储电装置，把能源用机械的方式存储起来，再以机械能或者电能的方式释放出来。

背景技术

目前人类在能源储存的方式上由于种种原因存在储存效率低下，储存成本过高，对能源的大规模储存存在困难，储能设施投资过大等难题。比如太阳能和风能发出的电能因为天气原因而存在的间断性和随机性，造成能源在使用上存在不稳定，如果在发电和用电之间增加低成本的储能装置以提高稳定性是将来对能源使用的必然趋势。目前国内常用的抽水储能发电存在投资大，对地理条件要求高，效率低下“进四出三”，造成大量的能源被浪费，在研发新式低成本能源存储方式上非常有必要。

目前在小规模电能储存方式上也不理想，常用的化学电池，比如铅酸电池，存在储存量小，能量密度低，充电慢，寿命短，容量受温度影响大，报废后污染严重等等。目前的锂电池也存在容量小，寿命短，容易爆炸起火，安全性差，生产制造成本高，废旧电池回收困难等等。

为了克服以上储能方式的种种缺点，本发明采取以机械的方式把能源储存起来。和常用的化学电池相比，本机械式储能储电装置容量大，寿命长，充电快，制造成本低，效率高，受温度影响小，无污染，无其他任何爆炸起火危险，可任何环境下使用，可百分百回收和维修后继续使用。用途广泛，可车用，可船用，可商用，可军用，可家庭使用，可电网能源调节用，可通信机房UPS备用电源用。是低成本储能的理想选择。

发明内容

本发明整体共由五部分组成，分别为能源转换机构，储能机构，能源传递装置，发电装置和储能系统控制装置。

能源转换机构安装有一台大功率电动机，主要作用是把需要存储的电能转换成旋转机械力，并把旋转机械力传递给大减速比减速机降速增扭后通过能源传递装置传递给能源存储机构存储，也可以把外部其他的旋转机械力不经过转换或改变直接传递给大减速比减速机压缩后通过能源传递装置传递给能源存储机构存储。

放能时把能源存储机构内存储的机械能通过大减速比减速机转换成高速低扭力的旋转力传递给高效低阻永磁发电机发出电力。大减速比减速机的主体部分主要采用多个双联齿轮减速或者多个行星齿轮减速，也可以双联齿轮和行星齿轮混合使用。

能源存储机构的整体结构为由多个发条储能柜组成，储能柜数量是根据实际需求来设计。储能柜内设有多个发条储能箱组成，发条储能箱内部是由多个发条笼组成，发条笼内部由多个发条保护盒组成，发条保护盒内部安装有储能发条。

储能时由大减速比减速机传递过来的低速高扭力旋转力被传送进储能柜内，并被储能柜内部的发条储能箱吸收。当外界需要能源时，再由储能柜内的发条储能箱释放出高扭力旋转机械力并传递给前端的大减速比减速机。

发电系统是采用多个低阻永磁高效发电机组同时串并联运行，为了产生更多电力，本发明采用多个低阻永磁发电机串联一起形成发电机组，并把多个发电机组再并联产生更多电力。在发电机前端设有限速保险装置，防止转速过高造成飞车。

机械式储能控制系统由两台微电脑或者单片机加上相应的运行程序构成，一个运行，一个冗余。主要用来检测储能包能量存储状态，发电机运行状态，电磁离合的开关，各运动机构的运行温度，减速机后端齿轮转速，并控制充能系统的运行，储能包的能量释放和能量吸收，及发电机转子的转速。

工作步骤，