本发明专利技术提供了一种风力发电储能装置及系统，其中风力发电储能装置包括设置在风力发电塔的内部空间的活塞筒；及与所述活塞筒匹配的活塞块；所述活塞块可以在所述活塞筒内沿重力方向进行活塞运动；在重力方向上，所述活塞运动最下端的位置为活塞截止位置；在所述活塞筒的侧壁上、重力方向上所述活塞截止位置下方设置有排气孔和进气孔；在所述风力发电塔外部设置有风力空气压缩机；所述风力空气压缩机的压缩空气排气口通过进气通道与所述进气孔连通。本发明专利技术的技术方案可以广泛应用于风力发电的储能，可以提高风力发电设备稳定输出电力的能力。力。力。
【技术实现步骤摘要】
风力发电储能装置及系统
[0001]本专利技术涉及风力发电
，特别是风力发电的储能
，以及风力发电设备结构安全
技术介绍
[0002]人们对于非石化能源的利用日益重视起来。非石化能源中的风能的利用技术，近些年来得到了大力地推广与应用。风力发电设备主要包括风力发电塔和设置在风力发电塔顶端的风力扇叶。风推动风力扇叶转动，进而带动发电机发电，实现风能向电能的转化。
[0003]风力发电虽然产生的环境污染小，并且具有可持续发展的优势，但其具有的问题也阻碍着风力发电技术的广泛应用。目前，风力发电最主要的问题就在于：由于风力的不可控，导致风力发电产生的电力不稳定，波动性大。这一问题的存在，使得风力发电的可靠性不符合电网的需求。
技术实现思路
[0004]为了解决现有风力发电不稳定与波动性大的问题，本专利技术提供了一种风力发电储能装置及系统。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]风力发电储能装置，包括设置在风力发电塔的内部空间的活塞筒；及与所述活塞筒匹配的活塞块；所述活塞块可以在所述活塞筒内沿重力方向进行活塞运动；在重力方向上，所述活塞运动最下端的位置为活塞截止位置；在所述活塞筒的侧壁上、重力方向上所述活塞截止位置下方设置有排气孔和进气孔；在所述风力发电塔外部设置有风力空气压缩机；所述风力空气压缩机的压缩空气排气口通过进气通道与所述进气孔连通。
[0007]可选地，所述风力发电储能装置包括悬吊索；所述悬吊索的第一端与所述活塞块连接；所述悬吊索的第二端与设置在所述风力发电塔上的悬吊升降机构连接；在重力方向上所述活塞筒的上端设置有供所述活塞块进出所述活塞筒的敞口；在所述风力发电塔的内部空间设置有供脱离所述活塞筒的所述活塞块摆动的空间。
[0008]可选地，所述悬吊升降机构上设置有锁定装置。
[0009]可选地，所述悬吊升降机构包括升降电动机。
[0010]可选地，所述悬吊升降机构包括升降发电机或升降电动发电一体机。
[0011]可选地，在所述活塞筒内设置有吊挂弹簧；所述吊挂弹簧的一端设置在所述活塞筒上，所述吊挂弹簧的另一端设置有第一挂接机构；在所述活塞块上设置有第二挂接机构；所述第一挂接机构与所述第二挂接机构相匹配进行挂接与脱离。
[0012]可选地，所述风力发电储能装置包括气动发电机；所述排气孔通过排气通道与所述气动发电机的进气端连通。
[0013]可选地，在所述排气通道上设置有单向阀；和/或在所述进气通道上设置有单向阀。
[0014]可选地，所述风力空气压缩机设置在所述风力发电塔的顶部；所述风力空气压缩机的进气口邻近所述风力发电塔的底部设置。
[0015]可选地，所述风力发电储能装置还包括太阳能发电装置；在所述风力发电塔的外壁上设置有所述太阳能发电装置的太阳能发电板。
[0016]可选地，所述太阳能发电板设置在可在所述风力发电塔的所述外壁上移动的移动机构上。
[0017]可选地，在所述风力发电塔和所述活塞筒之间设置有支撑架。
[0018]风力发电储能系统，包括若干如前所述风力发电装置，还包括设置在所述风力发电装置上的活塞块高度传感器，以及中央处理装置；所述活塞块高度传感器与所述中央处理装置电连接。
[0019]本专利技术的技术效果如下：
[0020]本专利技术的风力发电储能装置，包括设置在风力发电塔内的活塞筒和匹配的活塞块。设置的风力空气压缩机可以利用风力将外部空气从活塞筒的下部的进气孔向活塞筒内注入。随着活塞筒内注入的空气的量的增加，活塞块被逐步抬升，从而将风力的能量逐步转化为活塞块的势能。活塞块在活塞筒内沿重力方向下落时，其势能驱动活塞筒内的空气通过活塞筒的排气孔排出释放能量。从排气孔排出的空气可以驱动气动发电机等，将能量转化为电能。可见，本专利技术的技术方案，能够将不稳定的风力的能量逐步转化为活塞块的势能进行储存，从而使得风力发电设备产生的电能能够被转换成稳定可控的活塞块的势能，再通过合理控制活塞块的势能的释放，可以输出稳定可靠的电力，实现了本专利技术的目的。另外，本专利技术的风力发电储能系统，可以将多个风力发电储能装置统一管理，根据每个风力发电储能装置的储能状态合理调度，从而可以使得风力发电储能系统稳定输出电力，降低风力发电系统输出电力的波动性。
[0021]上述可选方式所具有的进一步效果，将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
[0022]图1为本专利技术风力发电储能系统的实施例的结构原理图。
[0023]图2为图1所示实施例的一个工作状态图。
[0024]图3为图1所示实施例中风力发电塔的横截面图。
[0025]图中标识说明如下：
[0026]101、太阳能发电板；102、风力扇叶；103、风力发电塔；104、卷扬机；105、悬吊索； 106、敞口；107、活塞块；108、活塞筒；109、太阳能发电板；110、轨道；111、吊挂弹簧； 112、排气孔；113、进气孔；114、单向阀；115、气动发电机；116、进气口；117、升降电机；118、进气通道；119、风力空气压缩机；120、发电机；
[0027]201、摆动空间；202、第一挂接机构；203、第二挂接机构；
[0028]301、光传感器。
具体实施方式
[0029]以下结合附图所示实施例，对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0030]为了方便叙述，先对本专利技术附图所示实施例的方向进行统一说明。图1和图2中的
上下方向为重力方向，在以下叙述中，如无特别说明，所采用的措辞“上”、“下”均指在重力方向的上、下；“升高”、“上升”、“下降”均指在重力方向上的上升、下降；“顶部”、“底部”等其他描述方位的措辞均是以重力方向为描述基础。
[0031]另外需要说明的是，为了清晰展示本专利技术的具体结构，附图没有按实际尺寸比例进行绘制，例如附图中风力扇叶102在整个视图的比例与实际并不一致，但这不影响对本专利技术技术方案的说明。
[0032]图1显示了本专利技术的风力发电储能装置的原理结构。风力发电储能装置包括设置在风力发电塔内部的活塞筒108，以及与活塞筒108匹配的活塞块107。已有的风力发电塔是中空的结构体，风力发电塔内部具有足够的空间容纳活塞筒108。活塞筒108的轴线与重力方向平行，活塞块107可以在活塞筒108内沿活塞筒108的所述轴线的方向进行活塞运动。活塞块 107在活塞筒108内进行活塞运动的最下端(重力方向的最下端)为活塞截止位置，在该位置重力方向以下的活塞筒108的侧壁上分别设置有排气孔112和进气孔113。
[0033]在风力发电塔103的顶部设置除了设置有常规的风力扇叶102和发电机120外，还设置有太阳能发电板101和风力空气压缩机119。风力扇叶102与发电机120连接，风力扇叶102 在风力作用下转动，带动发电机120发电。太阳能发电板101属于太阳能发电装置的一部分，用于收集太阳能，并通过太阳能发电装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.风力发电储能装置，其特征在于：包括设置在风力发电塔的内部空间的活塞筒；及与所述活塞筒匹配的活塞块；所述活塞块可以在所述活塞筒内沿重力方向进行活塞运动；在重力方向上，所述活塞运动最下端的位置为活塞截止位置；在所述活塞筒的侧壁上、重力方向上所述活塞截止位置下方设置有排气孔和进气孔；在所述风力发电塔外部设置有风力空气压缩机；所述风力空气压缩机的压缩空气排气口通过进气通道与所述进气孔连通。2.根据权利要求1所述风力发电储能装置，其特征在于：包括悬吊索；所述悬吊索的第一端与所述活塞块连接；所述悬吊索的第二端与设置在所述风力发电塔上的悬吊升降机构连接；在重力方向上所述活塞筒的上端设置有供所述活塞块进出所述活塞筒的敞口；在所述风力发电塔的内部空间设置有供脱离所述活塞筒的所述活塞块摆动的空间。3.根据权利要求2所述风力发电储能装置，其特征在于：所述悬吊升降机构上设置有锁定装置。4.根据权利要求2所述风力发电储能装置，其特征在于：所述悬吊升降机构包括升降电动机。5.根据权利要求2所述风力发电储能装置，其特征在于：所述悬吊升降机构包括升降发电机或升降电动发电一体机。6.根据权利要求2所述风力发电储能装置，其特征在于：在所述活塞筒内设置有吊挂弹簧；所述吊挂弹簧的一端设置在所述活塞筒上，所述吊挂...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶贵锋，王轩，林帅，崔一，
申请(专利权)人：天津金键航天设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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