【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能，特别是机械储能单机设备、储能电站及其楼宇式机械储能电站。
技术介绍
1、高质量发展绿色清洁可再生能源，使其成为基础性、支撑性电源。是构建新型电力系统的当务之急。目前，风光发电与用电需求的双侧不确定矛盾越专利技术显，以至于电力系统仍需要严重依赖传统火电、核电和抽蓄电站对风光等绿电并网进行较大规模的辅助调节。这不仅阻碍了清洁可再生能源的开发，还给电力系统带来了更多的复杂性和不利实现能源安全的隐患。其解决之道便是开发一套规模大、效率高、结构简单、不受地理环境限制、安全性高、无污染、建设成本低、维护运营方便、调度空间巨大、可复制能力强、技术门槛低、智能化程度高、使绿电不再是非稳定电源、能与电力系统有效衔接、并且能够帮助绿电成为主力基础性电源的新型储能系统。
技术实现思路
1、为实现上述的目的。本专利技术提供如下一种技术方案，机械储能单机设备，该设备包括：
2、设备框架1，用于为承载设备部件提供载体；
3、主蓄力弹簧驱动机构，用于通过主蓄力弹簧的变形，实现机械蓄力或者释放；
4、绞盘机构，所述绞盘机构与主蓄力弹簧驱动机构相连接；
5、至少一组链条驱动机构，用于传递主蓄力弹簧驱动机构产生的机械蓄力，并进行旋转运动；
6、至少一组增速齿轮组，所述增速齿轮组与链条驱动机构相连接，用于在主蓄力弹簧驱动机构释放时，通过齿轮啮合对链条驱动机构实现增速；
7、主发电机10，所述增速齿轮组的输出端与主发动机10的转轴
8、启动机构，正常情况下，为实现转化效能最大化，蓄力弹簧驱动机构的机械蓄力启动时并不足以驱动主发电机10，这时需要启动机构中的启动电机15和启动齿轮14动作，使驱动主发电机10和增速齿轮组的末端齿轮高速旋转，并使转速到达主蓄力弹簧驱动机构的弹簧张力得以正常释放，使主蓄力弹簧驱动机构的弹簧与增速齿轮组和主发电机10共同形成的物理阻力达到实现牵引驱动的力学平衡。
9、进一步的，所述主蓄力弹簧驱动机构包括：
10、主蓄力弹簧稳定杆2和至少一个导向杆；
11、压簧板3，所述压簧板3套装在主蓄力弹簧稳定杆2上且其端部套装在导向杆上，压簧板3沿主蓄力弹簧稳定杆2的轴向方向运动；
12、主蓄力弹簧9，所述主蓄力弹簧9套装在主蓄力弹簧稳定杆2上，所述主蓄力弹簧9一端固定在压簧板3下表面，且另一端固定安装在主蓄力弹簧稳定杆2的底端。
13、进一步的，所述绞盘机构包括：
14、绞盘电机20，用于提供为绞盘机构提供驱动力；
15、绞盘钢缆槽19，所述绞盘钢缆槽19开设在绞盘电机20的驱动端上；
16、主蓄力弹簧牵引钢缆5，所述主蓄力弹簧牵引钢缆5一端通过钢缆牵引环4与主蓄力弹簧驱动机构固定连接，且另一端缠绕在绞盘钢缆槽19内。
17、进一步的，所述绞盘机构的驱动端上设有减速齿轮组18，所述减速齿轮组18用于对绞盘机构在高速运转时，实现减速。
18、进一步的，所述链条驱动机构包括：主驱动轴承17、从动轮6、驱动链条7和链条推杆8，所述驱动链条7套装在主驱动轴承17、和从动轮6上，所述链条推杆8的侧表面与主蓄力弹簧驱动机构相连接，在主蓄力弹簧驱动机构下压过程中主蓄力弹簧驱动机构牵引链条推杆8，使驱动链条7在主驱动轴承17和从动轮6的支撑下，进行旋转运动。
19、进一步的，所述启动机构括有：启动电机15、启动齿轮14和配重盘12，所述启动齿轮14安装在启动电机15的驱动端上，所述配重盘12安装在主发电机10的转轴上，所述配重盘12与启动齿轮14相互啮合。
20、进一步的，所述主发电机10的转轴上还设有转向轴13和刹车毂11，所述刹车毂11用于当系统向单机发出刹停控制指令时，刹车榖11运动，对主发电机10及其物理惯性负载进行刹停，直至回归待用状态的势能落差。
21、本专利技术提供如下另一种技术方案，储能电站，该储能电站包括至少一个上述的机械储能单机设备，该储能电站还包括：
22、储能电力源21，用于给储能电站提供基础电能；
23、稳压、整流设备22；
24、程序与自动化控制中心23，其包括计算机或服务器，专用程序、单片机及工业自动化控制组件、传感器信号接入与识别，且与系统其它模块交互关联；
25、储能单机输入控制器24，用于对每个机械储能单机设备进行电力分配、中继控制、并根据程序与自动化控制中心23发出的控制指令进行最终通断操作；
26、传感器25；
27、启动与刹停控制模块26；
28、数据模块27；
29、手动与远程控制28；
30、智能楼宇控制模块29；
31、汇流稳压调频输出总柜30；
32、用户侧31、城市或行政区域32和电网33。
33、进一步的，程序与自动化控制中心23分别与汇流稳压调频输出总柜30、手动与远程控制模块17、数据模块27、智能楼宇控制20、机械储能单机设备、储能单机输入控制器24、启动与刹停控制模块26电性相连；
34、所述汇流稳压调频输出总柜30分别与用户侧31、城市或行政区域32和电网33电性相连。
35、进一步的，储能电力源21包括光伏、风电、水利、传统发电厂等一切发电形式的电力来源。
36、本专利技术提供如下另一种技术方案，楼宇式机械储能电站，该楼宇式机械储能电站包括至少一个上所述的机械储能单机设备。
37、有益效果为：
38、储能电站，使其在具有储能基本功能基础上，兼具高灵活性的大规模电力调度能力，同时还具有超低的建设成本、不受地理环境限制、绝佳的安全性稳定性、安装与维修简便、建站时间短、总体规模可灵活调整、无环境污染等特点。本专利技术原理下的各分布式电站可形成“分级组网”、“同级组网”、“跨级大组网”的工作模式，为构建绿色、安全、高效、体量充裕、控制灵活、保障有力、性价比高的新型电力系统提供全新思路。
39、楼宇式机械储能电站，硬件上由多台储能单机组合而成(根据需求确定实际数量)，软件上通过循环变换不同单机的工作与组合状态来实现势能与电能的动态灵活转化，使波动较大的电力来源与波动较大的用电侧需求在本储能系统中进行规模化缓冲、规模化调度和精准化动态匹配。由于单机构成的组网模式为顺序且循环的工作模式，所以在规模化的前提下也同时实现了24小时永久运行。
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1.机械储能单机设备，其特征在于，该设备包括：
2.根据权利要求1所述的机械储能单机设备，其特征在于，所述主蓄力弹簧驱动机构包括：
3.根据权利要求1所述的机械储能单机设备，其特征在于，所述绞盘机构包括：
4.根据权利要求3所述的机械储能单机设备，其特征在于，所述绞盘机构的驱动端上设有减速齿轮组(18)，所述减速齿轮组(18)用于对绞盘机构在高速运转时，实现减速。
5.根据权利要求1所述的机械储能单机设备，其特征在于，所述链条驱动机构包括：主驱动轴承(17)、从动轮(6)、驱动链条(7)和链条推杆(8)，所述驱动链条(7)套装在主驱动轴承(17)、和从动轮(6)上，所述链条推杆(8)的侧表面与主蓄力弹簧驱动机构相连接，在主蓄力弹簧驱动机构下压过程中主蓄力弹簧驱动机构牵引链条推杆(8)，使驱动链条(7)在主驱动轴承(17)和从动轮(6)的支撑下，进行旋转运动。
6.根据权利要求1所述的机械储能单机设备，其特征在于，所述启动机构括有：启动电机(15)、启动齿轮(14)和配重盘(12)，所述启动齿轮(14)安装在启动电机(15
7.根据权利要求1所述的机械储能单机设备，其特征在于，所述主发电机(10)的转轴上还设有转向轴(13)和刹车毂(11)，所述刹车毂(11)用于当系统向单机发出刹停控制指令时，刹车榖(11)运动，对主发电机(10)及其物理惯性负载进行刹停，直至回归待用状态的势能落差。
8.储能电站，其特征在于，该储能电站包括至少一个任意一项权利要求1－7所述的机械储能单机设备，该储能电站还包括：
9.根据权利要求8所述的储能电站，其特征在于，程序与自动化控制中心(23)分别与汇流稳压调频输出总柜(30)、手动与远程控制模(28)、数据模块(27)、智能楼宇控制(20)、机械储能单机设备、储能单机输入控制器(24)、启动与刹停控制模块(26)电性相连；
10.楼宇式机械储能电站，其特征在于，该楼宇式机械储能电站包括至少一个任意一项权利要求1－7所述的机械储能单机设备。
...【技术特征摘要】
1.机械储能单机设备，其特征在于，该设备包括：
2.根据权利要求1所述的机械储能单机设备，其特征在于，所述主蓄力弹簧驱动机构包括：
3.根据权利要求1所述的机械储能单机设备，其特征在于，所述绞盘机构包括：
4.根据权利要求3所述的机械储能单机设备，其特征在于，所述绞盘机构的驱动端上设有减速齿轮组(18)，所述减速齿轮组(18)用于对绞盘机构在高速运转时，实现减速。
5.根据权利要求1所述的机械储能单机设备，其特征在于，所述链条驱动机构包括：主驱动轴承(17)、从动轮(6)、驱动链条(7)和链条推杆(8)，所述驱动链条(7)套装在主驱动轴承(17)、和从动轮(6)上，所述链条推杆(8)的侧表面与主蓄力弹簧驱动机构相连接，在主蓄力弹簧驱动机构下压过程中主蓄力弹簧驱动机构牵引链条推杆(8)，使驱动链条(7)在主驱动轴承(17)和从动轮(6)的支撑下，进行旋转运动。
6.根据权利要求1所述的机械储能单机设备，其特征在于，所述启动机构括有：启动电机(15)、启动齿轮(14)和配重盘(12)，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨廷栋，
申请(专利权)人：天津起程新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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