本发明专利技术公开了一种大功率接力式发电的重力储能系统，包括：上位库、下位库、重块和重物运动通道；上位库、重物运动通道、下位库依次顺序连接；重块在向上运动时被提升到上位库实现将电能转化为重块的重力势能；n个发电装置沿重物运动通道轴向方向依次安装，且分别沿重物运动通道径向交替安装；多个重块沿重物运动通道向下运动至下位库的过程中，多个重块接力依次驱动发电装置，将重块的重力势能转化为电能。该系统中n个发电装置串联错位安装，接力式发电，可以最大化利用空间；多个重块同时运动，同时驱动n个发电装置发电，从而可实现大功率发电；同时该系统对选址要求不高，储能容量大，储能损耗率小；能实现快速高效率发电。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及重力储能，更具体的说是涉及一种大功率接力式发电的重力储能系统。
技术介绍
1、目前，重力储能技术已经得到了广泛应用，并且已经成为一种可持续能源的重要来源。其主要原理是将电能转换成重力能而存储在重力势场中，当需要时再将重力能转换成电能。重力储能系统通常分为静态系统和动态系统，其中静态系统主要是通过泵送水来转换重力能，而动态系统主要是通过物体的高度变化来转换重力能。现有的大多数重力储能系统都是静态系统，它们通常具有能量密度低、效率低、维护成本高等问题。
2、而动态重力储能系统可以将这些问题转化为一个优势，使用控制系统将电能转化为重力能并在需要时释放，但是它存在一些缺陷，存在难以控制的问题，而且构建和维护成本也很高；
3、目前的重力储能系统根据发电功率：w= m单*g*v；其中， g表示重力加速度； m单表示单个重块质量；v表示发电时重块下降速度；所以，相关技术中只是在增大单个重块质量和/或增加下降速度，但这些会造成如下影响：
4、结构和工程复杂性增加：增大单个重块的质量和加快下降速度可能需要更强大的支撑结构和机械系统来应对更大的力和能量。这将导致系统的结构更加复杂，制造和维护成本上升。
5、安全风险增加：增大单个重块的质量和提高下降速度可能增加系统的运行和维护的安全风险。如果控制失误或机械故障发生，可能会导致严重的事故。
6、地质和地基要求：更大质量的重块可能需要更坚固的地基和地质支持，以确保系统的稳定性和安全性。这可能需要额外的工程成本和地质勘测。
<
p>7、能量效率下降：虽然增大单个重块的质量和提高下降速度可以增加系统的发电功率，但这也可能导致能量效率下降。高速下降可能会引发更多的机械损耗和热损耗，从而降低系统的总能量效率。8、环境影响：系统的更大质量和高速下降可能会对周围环境造成更大的振动和噪音污染。
9、因此，如何解决上述问题，同时能够满足重物储能领域的大功率、高效率的要求，成为同行从业人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种大功率接力式发电的重力储能系统，可解决动态重力储能系统难以控制、构建不便、无法满足大功率、大容量、高效率的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供一种大功率接力式发电的重力储能系统，包括：上位库、下位库、重块和重物运动通道；
4、其中，所述上位库、重物运动通道、下位库依次顺序连接，构成所述重块的运动路线；所述重物运动通道包括：通道装置和n个发电装置；n个所述发电装置沿所述通道装置轴向方向依次安装；
5、所述重块沿重物运动通道在向上运动时，从所述下位库被提升到所述上位库，实现将电能转化为重块的重力势能；
6、多个所述重块沿所述重物运动通道向下运动至所述下位库的过程中，多个重块接力依次驱动重物运动通道的n个发电装置，将所述重块的重力势能转化为电能。
7、进一步地，所述重力储能系统还包括：控制器以及与所述控制器分别连接的第一吊装结构、第二吊装结构、多个第一转运车和多个第二转运车；
8、当多个重块依次上升到顶端时，所述控制器控制第一吊装结构依次将重块吊装至对应的第一转运车上，并控制所述第一转运车移动到所述上位库；
9、当多个重块依次下降到底端时，所述控制器控制第二吊装结构依次将重块吊装至对应的第二转运车上，并控制所述第二转运车移动到所述下位库。
10、进一步地，所述重块为载有重物的运动小车。
11、进一步地，所述重力储能系统：
12、储能容量：q=m总*g*h；
13、发电功率：w=n*m单*g*v；
14、其中，m总表示所有储能重块的总质量，g表示重力加速度；h表示重物运动通道有效工作高度；m单表示单个重块质量；v表示发电时重块下降速度；n表示发电装置的数量。
15、进一步地， n个发电装置分别沿所述通道装置径向交替安装；每一侧的相邻所述发电装置之间间隔预设距离lg。
16、进一步地，n个所述发电装置分别沿通道两侧交替安装时，保证所述发电装置的有效工作长度累加和与所述通道装置长度相同。
17、进一步地，所述间隔预设距离lg由如下获得：
18、lg=lw- l0- l1
19、所述发电装置总长度为l，l0为上安装段长度，lw为有效工作长度，l1为下安装段长度。
20、进一步地，所述通道装置为竖井或斜坡轨道。
21、进一步地，所述发电装置包括：发电机/电动机、驱动传动装置和电子控制单元；
22、在储能过程中，电能驱动发电机/电动机，从而驱动所述驱动传动装置带动重块向上移动，n个发电机/电动机依次接力将重块从下位库移动到上位库，完成储能过程；
23、在发电过程中，所述重块在下降过程中通过所述驱动传动装置依次带动n个所述发电机/电动机旋转发电，完成发电过程；
24、所述电子控制单元用于控制对应的所述驱动传动装置工作状态，从而控制所述重块在重物运动通道中间上下移动，并监测控制对应的所述发电机/电动机的工作状态。
25、进一步地，所述重物运动通道的两侧均设有机械传动组件；所述机械传动组件与所述发电装置的驱动传动装置适配连接；当所述重块下降时，所述机械传动组件带动所述驱动传动装置转动，实现发电机转动发电。
26、进一步地，所述重块为载有重物的运动小车。
27、进一步地，所述重块为矿渣、金属废料、土、砂、石中的一种或多种混合物。
28、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种大功率接力式发电的重力储能系统，包括：上位库、下位库、重块和重物运动通道；上位库、重物运动通道、下位库依次顺序连接；重块在向上运动时被提升到上位库实现将电能转化为重块的重力势能；n个发电装置沿重物运动通道轴向方向依次安装，且分别沿重物运动通道径向交替安装；多个重块沿重物运动通道向下运动至下位库的过程中，多个重块接力依次驱动发电装置，将重块的重力势能转化为电能。该系统中n个发电装置串联错位安装，接力式发电，可以最大化利用空间；多个重块同时运动，同时驱动n个发电装置发电，从而可实现大功率发电；同时该系统对选址要求不高，储能容量大，储能损耗率小；能实现快速高效率发电。
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【技术保护点】
1.一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，包括：上位库、下位库、重块和重物运动通道；
2.根据权利要求1所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，所述重力储能系统还包括：控制器以及与所述控制器分别连接的第一吊装结构、第二吊装结构、多个第一转运车和多个第二转运车；
3.根据权利要求1所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，所述重块为载有重物的运动小车。
4.根据权利要求1所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，所述重力储能系统：
5.根据权利要求1所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于， n个发电装置分别沿所述通道装置径向交替安装；每一侧的相邻所述发电装置之间间隔预设距离LG。
6.根据权利要求5所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，n个所述发电装置分别沿通道两侧交替安装时，保证所述发电装置的有效工作长度累加和与所述通道装置长度相同。
7.根据权利要求6所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，所述间隔预设距离LG由如下获得：
8.根据权利要求1所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，所述通道装置为竖井或斜坡轨道。
9.根据权利要求1所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，所述发电装置包括：发电机/电动机、驱动传动装置和电子控制单元；
10.根据权利要求9所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，所述重物运动通道的两侧均设有机械传动组件；所述机械传动组件与所述发电装置的驱动传动装置适配连接；当所述重块下降时，所述机械传动组件带动所述驱动传动装置转动，实现发电机转动发电。
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【技术特征摘要】
1.一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，包括：上位库、下位库、重块和重物运动通道；
2.根据权利要求1所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，所述重力储能系统还包括：控制器以及与所述控制器分别连接的第一吊装结构、第二吊装结构、多个第一转运车和多个第二转运车；
3.根据权利要求1所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，所述重块为载有重物的运动小车。
4.根据权利要求1所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于，所述重力储能系统：
5.根据权利要求1所述的一种大功率接力式发电的重力储能系统，其特征在于， n个发电装置分别沿所述通道装置径向交替安装；每一侧的相邻所述发电装置之间间隔预设距离lg。
6.根据权利要求5所述的一种大功率接力式发电的重力储能系...
【专利技术属性】
技术研发人员：张征宇，唐国梁，
申请(专利权)人：恒基伟业投资发展集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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