[发明专利]循环往复运动物体加阵列弹簧的储能方法及其装置

摘要

一种循环往复运动物体加阵列弹簧的储能方法及其装置，其技术路线是：将劲度系数、形变量和储能规模很大的巨型弹簧，分化为数量众多、易于操作控制的小型弹簧，并通过循环往复运动物体与弹簧之间的相对运动，先后分别操作控制各个或各组弹簧的储能变形和释放恢复过程，以达到大规模、低成本储能的目的。同时将上述循环往复运动物体作为一种运输工具。

主权项

1.一种循环往复运动物体加阵列弹簧的储能方法及其装置，其技术路线是：将劲度系数、形变量和储能规模很大的巨型弹簧，分化为数量众多、易于操作控制的小型弹簧，并通过循环往复运动物体与弹簧之间的相对运动，先后分别操作控制各个或各组弹簧的储能变形和释放恢复过程，以达到大规模、低成本储能的目的；其具体技术方案特征是：用外界电力驱动某物体作循环往复运动，并利用此运动物体上的弹簧受力机构，将分布固定在上述运动物体周边静止物体上的弹簧，一根根或一组组地进行弹力变形，并通过一种自动约束/释放机构使其临时保持在高势能状态，从而将电能逐步转换为大规模弹性势能而储存起来；这一过程，其效果如同在抽水储能电站中，利用抽水机将水不断提至上游水库作为重力势能储存起来的过程；当需要反向发电时，再通过自动约束/释放机构，将上述保持在高势能状态的弹簧，一根根或一组组地释放弹性势能，使其在推动上述运动物体反向运行过程中，利用运动物体惯性质量和发电机磁场为阻尼，在持续驱动运动物体运行和带动发电机发电的同时，将弹簧的弹性势能以缓放形式回复到低势能或零势能状态；这一过程，其效果如同在抽水储能电站中，将上游水库中高势能的水，在流量控制下，流经涡轮机转换为动能，并带动发电机发电后流入下游水库，以缓放形式恢复到低势能状态；从而在上述运动物体与阵列弹簧之间的相对循环往复运动中，完成其储能/发电的反复循环过程；如同抽水储能电站中，将水反复抽上去再流下来的过程中，完成其储能/发电的反复循环；由于弹簧的使用寿命长，弹簧的弹性势能E_p ＝1/2 kx²，其中弹簧的劲度系数k和弹簧的形变量x,在本发明的技术方案中都很容易得到控制，并具有很宽泛的选择范围，因此，利用循环往复运动物体加阵列弹簧的储能方法，实现大规模、低成本电力储能便成为可能。