一种顶式蓄能系统技术方案

一种顶式蓄能系统，包括底盘、若干支撑墩、配重、导向轮总成、蓄能顶、水泵涡轮机、管路系统，其特征在于：所述底盘为设置于平地的层状钢筋混凝土结构件，所述支撑墩为钢筋混凝土构筑物，所述配重为钢结构制成的丁形圆柱桶，所述导向轮总成为设置在主配重体桶壁顶端及底端圆周外侧的若干滚轮，所述蓄能顶为一种大型千斤顶，所述水泵涡轮机为泵和涡轮发电一体机，所述管路系统包括增压管、压力表、比例调节阀和电磁阀。本发明专利技术的顶式蓄能系统具有千斤顶内腔能量密度高，实现重力势能和电能之间的转化，将难以实施的超大型活塞式重力储能的巨型活塞问题化解为多个容易制造的蓄能千斤顶，顶式蓄能系统装置加工制造方便、维护简单的优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种顶式蓄能系统


[0001]本专利技术属于机械储能领域，具体地说，是一种顶式蓄能系统。

技术介绍

[0002]机械储能方式，当前主要有吊块式机械储能、缆车/电梯式机械储能、活塞式重力储能等。吊块式机械储能，通过起重配重块实现电能转化为重力势能，然而其容量越大，配重吊块越多；另外，当配重多到一定程度是，地表承受的压力过于集中，使吊块装置受到极大的地质稳定性影响。缆车/电梯式机械储能，是通过动力将车载重物至地势高处，实现电能存为重力势能，然而缆车/电梯式机械储能与吊块式机械储能存在同样的问题，其容量越大，配重吊块越多，是需要很大的土地消耗的方案。活塞式重力储能是在地下安装一种巨型活塞装置，通过配重活塞的高度变化来实现电能转化重力势能，其优点是通过配重活塞质量提升了能量密度。然而活塞式重力储能，其关健技术环节在密封圈。活塞式重力储能将储能缸体以土木建筑的方式修建于地下，加之活塞设计非常巨大，造成活塞和缸体的刚性不足，密封圈难以再保持良好的密封性，使活塞式重力储能方案容量设计较大的时候工程难以实施。基于当前机械式储能技术的现状，本专利技术提出了基于千斤顶式的储能系统，解决了活塞式重力储能装置活塞过大后难以控制的问题，用稳定可靠的千斤顶组合实现大容量存储，加之超高的能量密度，使本方明具有更好的实施性和市场前景。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的，在于提出一种安全可靠的顶式蓄能系统。
[0004]为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是：
[0005]一种顶式蓄能系统，包括底盘、若干支撑墩、配重、导向轮总成、蓄能顶、水泵涡轮机、管路系统，其特征在于：
[0006]所述底盘为设置于平地的层状钢筋混凝土结构件，拥有坚实的地基基础，底盘包括支撑平台、蓄能台、蓄水池和检修通道，支撑平台为地表的坚实的钢筋混凝土结构层，支撑平台设置于底盘的外围体，底盘桩基础具有一定承载力；蓄能台为底盘中间的平台，用于安装蓄能顶，设有比支撑平台更厚的钢筋混凝土结构层，更大承载力的桩基础；蓄水池设置在支撑平台和蓄能台之间，用于存放蓄能用的水；检修通道设置在支撑平台和蓄能台之间；
[0007]所述支撑墩为钢筋混凝土构筑物，支撑墩包括墩体、导轨、支撑环、爬梯、护栏，墩体为直角三角形，直角三角形墩体的斜背设有爬梯和护栏，墩体上部设有若干支撑环，墩体内侧设有导向轮导轨；若干支撑墩围绕支撑平台设置，若干支撑环相互拼接形成圆箍，相邻支撑环之间以钢筋焊接连接，若干支撑环设置成圆箍，以保证支撑墩上部有足够的刚性支撑中间的配重上下运动，同时支撑环上的平台设有监测设备；
[0008]所述配重为钢结构制成的丁形圆柱桶，上部分为主配重体，下部分为次配重体；丁形圆柱桶设有密封顶盖，次配重体除配重作用外，作为支撑柱能最后顶到底盘蓄能台上，防止配重过度压缩蓄能缸；
[0009]所述导向轮总成为设置在主配重体桶壁顶端及底端圆周外侧的若干滚轮，导向轮总成由螺栓锁紧于主配重体上，使主配重体沿支撑墩导轨上下运动；
[0010]所述蓄能顶为一种大型千斤顶，千斤顶内部设有压力腔，压力腔能存储一定量的水，蓄能顶包括活塞、增压缸，蓄能顶活塞为表面光滑的封闭无缝钢管，内部填充高密度材料，蓄能顶活塞为活塞柱；增压缸上部为增压缸本体和密封圈组，下部为设备仓，设备仓用于存放水泵涡轮机和管路；增压缸内壁设有光滑表面；活塞和增压缸通过密封圈连接；
[0011]所述水泵涡轮机为泵和涡轮发电一体的两用电机，两用电机的工作模式：当系统使用多台千斤顶工作时，所有水泵涡轮机由同一台机算机控制工作，确保各个蓄能顶的行走同步；通过控制蓄能顶的压力，实现各蓄能顶的同步；通过采集各蓄能顶的压力数据，传输给计算机，计算机根据压力数据调整电磁阀和比例调节阀，实现各蓄能顶压力调节，从而实现行走同步；
[0012]所述管路系统包括增压管、蓄水管、压力表、比例调节阀和电磁阀，增压管连接蓄能顶的增压缸，蓄水管连接蓄水池，压力表能监测水压，比例调节阀调整水的流量，电磁阀实现管路通断控制。
[0013]本专利技术的顶式蓄能系统还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
[0014]前述的顶式蓄能系统，其中所述导轨垂直向设置在直角三角形墩体的直角边中部。
[0015]前述的顶式蓄能系统，其中所述丁形圆柱桶内侧设有加强筋。
[0016]前述的顶式蓄能系统，其中所述主配重体设有高密度的物料。
[0017]前述的顶式蓄能系统，其中所述物料为铁矿石渣，高密度混凝土块。
[0018]前述的顶式蓄能系统，其中所述滚轮为在主配重体桶壁顶端及底端对应设置。
[0019]前述的顶式蓄能系统，其中所述滚轮使配重与支撑墩之间的活动配合结构为滚动摩擦结构，用滚动摩擦结构代替已有技术的配重与支撑墩之间的的滑动摩擦结构。
[0020]前述的顶式蓄能系统，其中所述压力腔的存储水量为≥100立方米。
[0021]前述的顶式蓄能系统，其中所述光滑表面为高精度抛光面。
[0022]前述的顶式蓄能系统，其中所述蓄能顶使用数量根据实际配重大小和所需的容量设置。
[0023]采用上述技术方案后，本专利技术的顶式蓄能系统具有以下优点：
[0024]1、千斤顶内腔能量密度高，腔内水压可达50MPa以上级别，通过水压的高能量密度驱动大功率水轮机，实现重力势能和电能之间的转化；
[0025]2、克服了直接将配重柱当成活塞的重力储能方案的超大型千斤顶密封问题，将超大型千斤顶问题化解多个小型千斤顶，达成具体工程实现的可能；
[0026]3、顶式蓄能系统装置加工制造方便、维护简单，蓄能顶可修建于地上，也可放入地下井中，用地下井代替支撑墩，具有同样效果。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例的底盘结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例的支撑墩结构示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例的配重结构示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例的配重的滚轮布置示意图；
[0031]图5为本专利技术实施例的滚轮结构示意图；
[0032]图6为本专利技术实施例的顶式蓄能系统结构示意图；
[0033]图7为本专利技术实施例的蓄能顶结构示意图；
[0034]图8为图7的P部位放大图；
[0035]图9为本专利技术实施例的管路系统结构示意图；
[0036]图10为图9的Q部位放大图。
[0037]图中：1支撑平台，2蓄水池，3蓄能台，4检修通道，5支撑墩墩体，6导轨，7支撑环，8爬梯，9主配重体，10次配重体，11上滚轮，12下滚轮，13滚轮本体，14滚轮支架，15滚轮安装孔，16底盘，17配重，18蓄能顶，19活塞柱，20增压缸本体，21设备仓，22水泵涡轮机，23管路，24密封圈，25增压管，26电磁阀，27比例调节阀，28压力表，29蓄水管，30蓄水池。
具体实施方式
[0038]以下结合实施例及其附图对本专利技术作更进一步说明。
[0039]实施例1
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顶式蓄能系统，包括底盘、若干支撑墩、配重、导向轮总成、蓄能顶、水泵涡轮机、管路系统，其特征在于：所述底盘为设置于平地的层状钢筋混凝土结构件，拥有坚实的地基基础，底盘包括支撑平台、蓄能台、蓄水池和检修通道，支撑平台为地表的坚实的钢筋混凝土结构层，支撑平台设置于底盘的外围体，底盘桩基础具有一定承载力；蓄能台为底盘中间的平台，用于安装蓄能顶，设有比支撑平台更厚的钢筋混凝土结构层，更大承载力的桩基础；蓄水池设置在支撑平台和蓄能台之间，用于存放蓄能用的水；检修通道设置在支撑平台和蓄能台之间；所述支撑墩为钢筋混凝土构筑物，支撑墩包括墩体、导轨、支撑环、爬梯、护栏，墩体为直角三角形，直角三角形墩体的斜背设有爬梯和护栏，墩体上部设有若干支撑环，墩体内侧设有导向轮导轨；若干支撑墩围绕支撑平台设置，若干支撑环相互拼接形成圆箍，相邻支撑环之间以钢筋焊接连接，若干支撑环设置成圆箍，以保证支撑墩上部有足够的刚性支撑中间的配重上下运动，同时支撑环上的平台设有监测设备；所述配重为钢结构制成的丁形圆柱桶，上部分为主配重体，下部分为次配重体；丁形圆柱桶设有密封顶盖，次配重体除配重作用外，作为支撑柱能最后顶到底盘蓄能台上，防止配重过度压缩蓄能缸；所述导向轮总成为设置在主配重体桶壁顶端及底端圆周外侧的若干滚轮，导向轮总成由螺栓锁紧于主配重体上，使主配重体沿支撑墩导轨上下运动；所述蓄能顶为一种大型千斤顶，千斤顶内部设有压力腔，压力腔能存储一定量的水，蓄能顶包括活塞、增压缸，蓄能顶活塞为表面光滑的封闭无缝钢管，内部填充高密度材料，蓄能顶活塞为活塞柱；增压缸上部为增压缸本体和密封圈组，下部为设备仓，设备仓用于存放水泵涡轮机和管路；增压缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖旭涛，曹光暄，房勇，朱大勇，李坤，徐文华，桑小兵，刘一迈，曹丹平，万富，徐迟，
申请(专利权)人：安徽省六波新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：