重力储能装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例提供了一种重力储能装置，涉及重力储能技术领域。重力储能装置包括电动机、传动组件、外套筒、内套筒、重力块和发电机；重力块和内套筒设置在外套筒的内部，重力块与外套筒滑动配合、且重力块的滑动方向为竖直方向，重力块套设在内套筒上、且与内套筒螺纹连接，电动机、传动组件和内套筒依次传动连接，电动机用于驱动传动组件带动内套筒自转，内套筒用于带动重力块沿竖直方向移动，发电机与传动组件传动连接，重力块用于自由下落时带动内套筒、传动组件，以驱动发电机发电。该重力储能装置能够改变维持重力势能的力的方向，避免出现故障情况下由于重力引起的自由落体运行，降低安全风险。安全风险。安全风险。

【技术实现步骤摘要】
重力储能装置


[0001]本专利技术涉及重力储能
，具体而言，涉及一种重力储能装置。

技术介绍

[0002]随着间歇性可再生能源装机占比的增加，电力系统发电侧存在较大的随机性，电网安全稳定运行面临巨大挑战。电力储能作为一种储存电能的装置，可以平抑电力峰谷、促进可再生能源消纳、保障本地安全用电，在未来电力系统当中将起到越来越重要的作用。
[0003]电力储能按照储能形式可以分为机械储能与化学储能等。其中，重力储能是一种机械储能，通过电力将重物提升至高处，以增加其重力势能完成储能过程，通过重物下落过程将重力势能转化为动能，进而转化为电能。重力储能与抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等机械储能，与锂电池、液流电池等化学储能相比，具有占地面积小(主要利用高度方向上的空间)、转化效率高、相对安全(没有爆炸、溃坝风险)、存储时间长(重力势能维持时间理论上无限长且不存在损耗)等优势。
[0004]但是，现有的重力储能大部分采用吊装装置来提升重物的高度，即增加和维持重力势能的力与重力的方向相反。通过运动平衡原理可知，当吊装装置失效后，重力瞬间大于提升力，重物在重力作用下急速下降，容易导致安全事故。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的包括提供一种重力储能装置，其能够改变维持重力势能的力的方向，避免出现故障情况下由于重力引起的自由落体运行，降低安全风险。
[0006]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种重力储能装置，重力储能装置包括电动机、传动组件、外套筒、内套筒、重力块和发电机；
[0008]重力块和内套筒设置在外套筒的内部，重力块与外套筒滑动配合、且重力块的滑动方向为竖直方向，重力块套设在内套筒上、且与内套筒螺纹连接，电动机、传动组件和内套筒依次传动连接，电动机用于驱动传动组件带动内套筒自转，内套筒用于带动重力块沿竖直方向移动，发电机与传动组件传动连接，重力块用于自由下落时带动内套筒、传动组件，以驱动发电机发电。
[0009]本实施例提供的重力储能装置的有益效果包括：
[0010]重力块套设在内套筒上、且与内套筒螺纹连接，并利用外套筒使重力块的滑动方向为竖直方向，实现在外力作用下的重力块上升，以及重力块下降过程的重力势能转化为旋转动能，相对于传统的装置，改变了维持重力势能的力的方向，将势能的增加方向或减少的方向与势能的方向成一定夹角，避免出现故障情况下由于重力引起的自由落体运行，降低安全风险。
[0011]在可选的实施方式中，外套筒的内表面上开设有滑槽，重力块的外表面上设置有滑块，滑块的宽度小于滑槽的宽度，滑块的高度小于滑槽的深度，滑块与滑槽滑动配合。
[0012]这样，通过滑块与滑槽滑动配合，避免重力块相对于外套筒转动，从而在内套筒自转过程中驱动重力块沿竖直方向移动，并在重力块在自身重力作用下竖直下落过程中驱动内套筒自转。
[0013]在可选的实施方式中，重力块为圆环状，重力块的外表面上间隔均匀设置有多个滑块，外套筒的内表面上间隔均匀开设有多个滑槽，每个滑槽至少与一个滑块配合。
[0014]这样，在外套筒与重力块上设置多个滑块与滑槽的配合，有利于提高重力块沿竖直方向移动的稳定性。
[0015]在可选的实施方式中，内套筒、重力块和外套筒的中心线共线设置。
[0016]这样，内套筒、重力块和外套筒结构形式简单，装配方便，结构稳定。
[0017]在可选的实施方式中，内套筒的外表面上螺纹槽，重力块上开设有螺纹齿，螺纹齿与螺纹槽配合。
[0018]在可选的实施方式中，传动组件包括主轴、锁止装置和离合装置，电动机、离合装置、主轴和内套筒依次连接，发电机连接在离合装置上，锁止装置安装在主轴上。
[0019]在可选的实施方式中，锁止装置用于将主轴在锁止状态和自由运动状态切换，离合装置用于将主轴在自由状态、储能状态和释能状态切换，自由状态为主轴与电动机和发电机断开的状态，储能状态为主轴与电动机相连、与发电机断开的状态，释能状态为主轴与电动机断开、与发电机相连的状态。
[0020]在可选的实施方式中，重力储能装置还包括止动装置和应急制动装置，止动装置安装在内套筒的顶部，应急制动装置安装在传动组件上，止动装置用于在触碰到重力块时发出止动信号，应急制动装置用于在接收到止动信号时制动传动组件。
[0021]这样，通过止动装置与应急制动装置的配合，避免重力块向上移动脱离内套筒。
[0022]在可选的实施方式中，重力储能装置还包括支架和上盖板，外套筒安装在支架的内部，上盖板安装在支架的顶部，止动装置安装在上盖板的内表面上。
[0023]在可选的实施方式中，重力储能装置还包括下底板和滑动轴承，下底板安装在支架的底部，下底板上开设有通孔，主轴贯穿通孔、且通过滑动轴承与通孔的内表面连接。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例提供的重力储能装置的结构示意图。
[0026]图标：100
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重力储能装置；110
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支架；120
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上盖板；130
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下底板；140
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外套筒；141
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滑槽；150
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内套筒；151
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螺纹槽；160
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重力块；161
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滑块；162
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螺纹齿；170
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电动机；180
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传动组件；181
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主轴；182
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锁止装置；183
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离合装置；184
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滑动轴承；190
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发电机；200
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止动装置；210
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应急制动装置。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例
中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0028]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重力储能装置，其特征在于，所述重力储能装置包括电动机(170)、传动组件(180)、外套筒(140)、内套筒(150)、重力块(160)和发电机(190)；所述重力块(160)和所述内套筒(150)设置在所述外套筒(140)的内部，所述重力块(160)与所述外套筒(140)滑动配合、且所述重力块(160)的滑动方向为竖直方向，所述重力块(160)套设在所述内套筒(150)上、且与所述内套筒(150)螺纹连接，所述电动机(170)、所述传动组件(180)和所述内套筒(150)依次传动连接，所述电动机(170)用于驱动所述传动组件(180)带动所述内套筒(150)自转，所述内套筒(150)用于带动所述重力块(160)沿竖直方向移动，所述发电机(190)与所述传动组件(180)传动连接，所述重力块(160)用于自由下落时带动所述内套筒(150)、所述传动组件(180)，以驱动所述发电机(190)发电。2.根据权利要求1所述的重力储能装置，其特征在于，所述外套筒(140)的内表面上开设有滑槽(141)，所述重力块(160)的外表面上设置有滑块(161)，所述滑块(161)的宽度小于所述滑槽(141)的宽度，所述滑块(161)的高度小于所述滑槽(141)的深度，所述滑块(161)与所述滑槽(141)滑动配合。3.根据权利要求2所述的重力储能装置，其特征在于，所述重力块(160)为圆环状，所述重力块(160)的外表面上间隔均匀设置有多个所述滑块(161)，所述外套筒(140)的内表面上间隔均匀开设有多个所述滑槽(141)，每个所述滑槽(141)至少与一个所述滑块(161)配合。4.根据权利要求3所述的重力储能装置，其特征在于，所述内套筒(150)、所述重力块(160)和所述外套筒(140)的中心线共线设置。5.根据权利要求1所述的重力储能装置，其特征在于，所述内套筒(150)的外表面上螺纹槽(151)，所述重力块(160)上开设有螺纹齿(162)，所述螺纹齿(162)与所述螺纹槽(151)配合。6.根据权利要求1所述的重力...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁海山，叶昀，袁琳舒，陈有强，王军，杨俊杰，
申请(专利权)人：国网中兴有限公司绿源分公司，
类型：发明
国别省市：