本实用新型专利技术公开一种基于单缸柴油机的惯性储能发电装置，包括单缸柴油机、自动变速器、飞轮、发电机、速度传感器、控制系统，所述单缸柴油机、自动变速器、飞轮及发电机依次通过联轴器连接，所述速度传感器设置于自动变速器的输出轴并与控制系统信号连接，所述控制系统的控制输出端与自动变速器的控制输入端信号连接，所述控制系统用于控制自动变速器升档或降档。本实用新型专利技术在单缸柴油机与飞轮间设置自动变速器，实现以小扭矩、低功率来启动飞轮，然后在飞轮转速到达一定的条件下升档以降低单缸柴油机的转速，节油的同时使飞轮从低速加速到额定转速来储存能量并发电，达到以结构简单可靠、成本低的小功率单缸柴油机带动大功率发电的效果。
An inertial energy storage power generation device based on single cylinder diesel engine
【技术实现步骤摘要】
一种基于单缸柴油机的惯性储能发电装置
本技术属于发电设备
，具体涉及一种结构简单可靠、成本低、启动力小、节能降耗的基于单缸柴油机的惯性储能发电装置。
技术介绍
惯性储能是依靠物体运动来储存能量的方法，储存在旋转机械和飞轮中的动能是旋转机械能，不仅储能密度高，而且提取方便。惯性储能发电是指利用原动机带动飞轮高速旋转，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的一种发电装置。在储能时，通过电动机、透平机、柴油机等原动机拖动飞轮加速储能，能量以动能形式储存在高速旋转的飞轮中，完成电能、化学能到机械能转换的储存能量过程；当飞轮达到设定的最大转速以后，原动机维持一个恒定的转速；释能时，高速旋转的飞轮利用其惯性作用拖动发电机输出适用于负载的电流与电压，完成机械能到电能转换的释放能量过程。单缸柴油机因为设计简单、性价比高而得以广泛应用，但如果用做发电机动力时一般只能通过皮带传动，而皮带传动由于存在诸如功率损失大、皮带磨损、造成频率不稳的问题，目前很少作为发电机的动力源，少部分采用的也存在能耗较高的难题。此外，由于大惯量的飞轮启动力矩较大，现有技术中的单缸柴油机为直接启动飞轮，必须采用输出功率远远大于发电机实际需要功率的柴油机，不仅成本较高，而且在浪费资源的同时也增大了发电的能耗，且容易导致机组发热，发电时产生的噪声也较大。飞轮作为能量存储器的能力一般通过转动惯量来表示，转动惯量越大，储能越多，但较大的转动惯量又会造成动力机械不容易启动。因此，传统一体式的盘形飞轮不仅难以兼顾易启动和大的转动惯量，而且由于体积重、圆径大，难以做到便捷的搬运和组装。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的问题及不足，提供了一种结构简单可靠、成本低、启动力小、节能降耗的基于单缸柴油机的惯性储能发电装置。本技术之基于单缸柴油机的惯性储能发电装置是这样实现的：包括单缸柴油机、自动变速器、飞轮、发电机、速度传感器、控制系统，所述单缸柴油机、自动变速器、飞轮及发电机依次通过联轴器连接，所述速度传感器设置于自动变速器的输出轴并与控制系统信号连接，所述控制系统的控制输出端与自动变速器的控制输入端信号连接，所述控制系统用于控制自动变速器升挡或降挡。本技术的有益效果：在单缸柴油机与飞轮间设置自动变速器，同时通过控制系统读取自动变速器输出轴的转速，自动控制自动变速器在启动时以低挡位实现以小扭矩、低功率来启动飞轮，然后在飞轮转速到达一定的条件下升挡以降低单缸柴油机的转速，从而在节油的同时使飞轮从低速加速到额定转速来储存能量并发电，达到以结构简单可靠、成本低的小功率单缸柴油机带动大功率发电的效果。附图说明图1为本技术原理示意图之一；图2为本技术原理示意图之二；图3为图1之飞轮原理结构示意图；图4为图3之飞轮的旋转剖视图之一；图5为图3之飞轮的旋转剖视图之二；图中：1-单缸柴油机，2-自动变速器，3-飞轮，301-固定盘，302-飞轮片，303-弹性体，304-腰子孔，305-凸起部，306-导向杆，307-导向孔，308-螺钉，309-飞轮轴，4-发电机，5-速度传感器，6-联轴器，7-离合器，8-轴承座。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明，但不以任何方式对本技术加以限制，基于本技术教导所作的任何变更或改进，均属于本技术的保护范围。如图1至5所示，本技术包括单缸柴油机1、自动变速器2、飞轮3、发电机4、速度传感器5、控制系统，所述单缸柴油机1、自动变速器2、飞轮3及发电机4依次通过联轴器6连接，所述速度传感器5设置于自动变速器2的输出轴并与控制系统信号连接，所述控制系统的控制输出端与自动变速器2的控制输入端信号连接，所述控制系统用于控制自动变速器2升挡或降挡。如图2所示，所述飞轮3的输入轴和/或输出轴连接有离合器7。如图3、4和5所示，所述飞轮3包括固定盘301、飞轮片302、弹性体303，所述固定盘301与飞轮轴同轴固定连接，所述固定盘301上沿周向均布有至少两片飞轮片302，所述飞轮片302与固定盘301径向滑动连接，所述弹性体303的两端分别与相邻的飞轮片302固定连接或设置于飞轮片302滑动连接的前端或后端。所述飞轮片302为半圆环形结构，同一惯量的飞轮片均布于固定盘301的周向。所述弹性体303为橡胶块、压缩弹簧、螺旋拉伸弹簧或弧形弹簧，所述弧形弹簧的弧形面开口面向飞轮芯轴。如图4所示，所述固定盘301沿周向均布有与飞轮片302数量对应且径向延伸的腰子孔304，所述飞轮片302的一端设置有与腰子孔304滑动配合的凸起部305，所述飞轮片302通过凸起部305嵌入腰子孔304与固定盘301径向滑动连接，所述弹性体303为螺旋拉伸弹簧或弧形弹簧且两端分别与相邻的飞轮片302固定连接。所述凸起部305呈方形且与飞轮片302的质量中心线对称，或者飞轮片302沿质量中心线设置有至少两个圆形或弧形的凸起部305。如图5所示，所述固定盘301的一端或外圆周沿周向均布固定有与飞轮片302数量对应且径向延伸的导向杆306，所述飞轮片302上设置有与导向杆306滑动配合的导向孔307，所述飞轮片302通过导向杆306穿过导向孔307与固定盘301径向滑动连接。所述弹性体303为螺旋拉伸弹簧或弧形弹簧且两端分别与相邻的飞轮片302固定连接，或者弹性体303为橡胶块或压缩弹簧且中部穿过导向杆306并设置于飞轮片302后端，或者弹性体303为螺旋拉伸弹簧且穿设于导向杆306的飞轮片302前端。所述飞轮片302近两侧面固定设置有固定点，所述螺旋拉伸弹簧或弧形弹簧的两端分别与相邻两飞轮片302的非相邻固定点固定连接。所述飞轮片302的固定点为挂钩孔或螺钉308，所述螺旋拉伸弹簧或弧形弹簧的两端设置有挂钩，所述螺旋拉伸弹簧或弧形弹簧通过挂钩与挂钩孔的配合与飞轮片302固定连接，或者螺旋拉伸弹簧或弧形弹簧的两端通过螺钉308与飞轮片302固定连接。本技术工作原理及工作过程：本技术在单缸柴油机与飞轮间设置自动变速器，同时通过控制系统读取自动变速器输出轴的转速，自动控制在启动时以低挡位来实现以小扭矩、低功率启动飞轮，然后在飞轮转速到达一定的条件下升挡以降低单缸柴油机的转速，在节油的同时使飞轮从低速加速到额定转速来储存能量并发电，达到以结构简单可靠、成本低的小功率单缸柴油机带动大功率发电的效果。进一步，在飞轮的输入轴和/或输出轴连接离合器，输入轴前连接离合器能够在不需要单缸柴油机而关闭时切断与飞轮的连接，便于节能降耗；而在输出轴后连接离合器能够在启动时切断与发电机的连接，从而减低启动力矩，进一步降低对单缸柴油机的功率要求，从而节约成本。进一步，将整体式飞轮拆分为多片独立的飞轮片，然后以固定片滑动连接形成一个具有储能功能的完整飞轮，解决了传统一体式飞轮因体积重、圆径大而拆装及搬运不易的难题；而且飞轮片通过弹性体限位，使本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于单缸柴油机的惯性储能发电装置，其特征在于包括单缸柴油机（1）、自动变速器（2）、飞轮（3）、发电机（4）、速度传感器（5）、控制系统，所述单缸柴油机（1）、自动变速器（2）、飞轮（3）及发电机（4）依次通过联轴器（6）连接，所述速度传感器（5）设置于自动变速器（2）的输出轴并与控制系统信号连接，所述控制系统的控制输出端与自动变速器（2）的控制输入端信号连接，所述控制系统用于控制自动变速器（2）升挡或降挡。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于单缸柴油机的惯性储能发电装置，其特征在于包括单缸柴油机（1）、自动变速器（2）、飞轮（3）、发电机（4）、速度传感器（5）、控制系统，所述单缸柴油机（1）、自动变速器（2）、飞轮（3）及发电机（4）依次通过联轴器（6）连接，所述速度传感器（5）设置于自动变速器（2）的输出轴并与控制系统信号连接，所述控制系统的控制输出端与自动变速器（2）的控制输入端信号连接，所述控制系统用于控制自动变速器（2）升挡或降挡。
2.根据权利要求1所述基于单缸柴油机的惯性储能发电装置，其特征在于所述飞轮（3）的输入轴和/或输出轴连接有离合器（7）。
3.根据权利要求1所述基于单缸柴油机的惯性储能发电装置，其特征在于所述飞轮（3）包括固定盘（301）、飞轮片（302）、弹性体（303），所述固定盘（301）与飞轮轴同轴固定连接，所述固定盘（301）上沿周向均布有至少两片飞轮片（302），所述飞轮片（302）与固定盘（301）径向滑动连接，所述弹性体（303）的两端分别与相邻的飞轮片（302）固定连接或设置于飞轮片（302）滑动连接的前端或后端。
4.根据权利要求3所述基于单缸柴油机的惯性储能发电装置，其特征在于所述弹性体（303）为橡胶块、压缩弹簧、螺旋拉伸弹簧或弧形弹簧，所述弧形弹簧的弧形面开口面向飞轮芯轴。
5.根据权利要求4所述基于单缸柴油机的惯性储能发电装置，其特征在于所述固定盘（301）沿周向均布有与飞轮片（302）数量对应且径向延伸的腰子孔（304），所述飞轮片（302）的一端设置有与腰子孔（304）滑动配合的凸起部（305），所述飞轮片（302）通过凸起部（305）嵌入腰子孔（304）与固定盘（301）径向滑动连接，所述弹性体（303）为螺旋拉伸弹簧或...
【专利技术属性】
技术研发人员：凌飞，
申请(专利权)人：凌飞，
类型：新型
国别省市：广西;45
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。