1.本发明是一种机械式
储能储电装置，把
能源用机械的方式存储起来，再以机械能或者电能的方式释放出来。
背景技术：
2.目前人类在能源储存的方式上由于种种原因存在储存效率低下，储存成本过高，对能源的大规模储存存在困难，储能设施投资过大等难题。比如太阳能和风能发出的电能因为天气原因而存在的间断性和随机性，造成能源在使用上存在不稳定，如果在发电和用电之间增加低成本的储能装置以提高稳定性是将来对能源使用的必然趋势。目前国内常用的抽水储能发电存在投资大，对地理条件要求高，效率低下“进四出三”，造成大量的能源被浪费，在研发新式低成本能源存储方式上非常有必要。
3.目前在小规模电能储存方式上也不理想，常用的化学电池，比如铅酸电池，存在储存量小，能量密度低，充电慢，寿命短，容量受温度影响大，报废后污染严重等等。目前的锂电池也存在容量小，寿命短，容易爆炸起火，安全性差，生产制造成本高，废旧电池回收困难等等。
4.为了克服以上储能方式的种种缺点，本发明采取以机械的方式把能源储存起来。和常用的化学电池相比，本机械式储能储电装置容量大，寿命长，充电快，制造成本低，效率高，受温度影响小，无污染，无其他任何爆炸起火危险，可任何环境下使用，可百分百回收和维修后继续使用。用途广泛，可车用，可船用，可商用，可军用，可家庭使用，可电网能源调节用，可通信机房ups备用电源用。是低成本储能的理想选择。
技术实现要素：
5.本发明整体共由五部分组成，分别为能源转换机构，储能机构，能源传递装置，发电装置和储能系统控制装置。
6.能源转换机构安装有一台大功率电动机，主要作用是把需要存储的电能转换成旋转机械力，并把旋转机械力传递给大减速比减速机降速增扭后通过能源传递装置传递给能源存储机构存储，也可以把外部其他的旋转机械力不经过转换或改变直接传递给大减速比减速机压缩后通过能源传递装置传递给能源存储机构存储。
7.放能时把能源存储机构内存储的机械能通过大减速比减速机转换成高速低扭力的旋转力传递给高效低阻永磁发电机发出电力。大减速比减速机的主体部分主要采用多个双联齿轮减速或者多个行星齿轮减速，也可以双联齿轮和行星齿轮混合使用。
8.能源存储机构的整体结构为由多个
发条储能柜组成，储能柜数量是根据实际需求来设计。储能柜内设有多个发条储能箱组成，发条储能箱内部是由多个发条笼组成，发条笼内部由多个发条保护盒组成，发条保护盒内部安装有储能发条。
9.储能时由大减速比减速机传递过来的低速高扭力旋转力被传送进储能柜内，并被储能柜内部的发条储能箱吸收。当外界需要能源时，再由储能柜内的发条储能箱释放出高
扭力旋转机械力并传递给前端的大减速比减速机。
10.发电系统是采用多个低阻永磁高效发电机组同时串并联运行，为了产生更多电力，本发明采用多个低阻永磁发电机串联一起形成发电机组，并把多个发电机组再并联产生更多电力。在发电机前端设有限速保险装置，防止转速过高造成飞车。
11.机械式储能控制系统由两台微电脑或者单片机加上相应的运行程序构成，一个运行，一个冗余。主要用来检测储能包能量存储状态，发电机运行状态，
电磁离合的开关，各运动机构的运行温度，减速机后端齿轮转速，并控制充能系统的运行，储能包的能量释放和能量吸收，及发电机转子的转速。
12.工作步骤，充能时，储能控制器5根据每个储能柜反馈过来的储能状态信号来计算把能量存储在哪个储能柜中，然后控制充能电动机1启动充能，同时控制磁力制动器3解除制动状态，此时充能电动机把旋转机械力施加到减速机4上，经过减速增扭过来的低速高扭力旋转机械能再带动齿链6运转，齿链6再带动a号和b号发条储能箱前面的电磁离合8旋转，（假如全部储能箱处于空置状态）此时a号和b号发条储能箱前面的电磁离合8在储能控制器5的控制下处于吸合状态，而其他电磁离合在储能控制器5的控制下处于分离状态，此时旋转机械能被源源不断的导入a号和b号的发条储能箱中，并被发条储能箱中的储能发条吸收。当a号和b号的发条储能箱中的储能发条弹力存满时储能状态感应器a8（见图2）反馈弹力存满信号给储能控制器5，储能控制器5发出分离信号给a号和b号发条储能箱前面的电磁离合8，分离由齿链6传递过来的机械能，同时储能控制器5给a号和b号发条储能箱后面的电磁刹a10（见图2）发出锁止信号，电磁刹a10锁住a号和b号储能箱中的储能发条弹力，并同时给c号和d号发条储能箱前面的电磁离合8发出一个吸合信号，使其处于吸合状态，并同时给c号和d号发条储能箱后面的电磁刹a10发出解锁信号，此时由齿链6传递过来的机械能被传导入c号和d号发条储能箱中，当c号和d号发条储能箱中的储能发条弹力被存满后，发条储能箱后面的电磁刹a10被锁止。由齿链6传递过来的机械力会在储能控制器5的控制下继续向处于没有弹力或者弹力少的发条储能箱中充能，直到发条储能箱全部储满弹力为止。
13.当外界需要电力时，储能控制器5根据外界对电力的需求量来控制发条储能箱前面电磁离合的工作数量，如，外界对电力需求量比较大时，储能控制器5向a号b号c号发条储能箱后面的电磁刹a10发出解锁信号，同时也向a号b号c号发条储能箱前的电磁离合发出吸合信号，并向其他的发条储能箱前电磁离合发出分离信号和电磁刹发出锁止信号。这时a号b号c号发条储能箱内部存储的发条弹力带动电磁离合旋转，电磁离合带动齿链6运转，齿链6再带动减速机4内部的齿轮旋转，由储能包内传递过来的旋转机械力在减速机的层层增速后传递到后端低阻高效发电机发出电力。
附图说明
图1是一种机械式储能储电装置的结构及原理图图2是一种机械式储能储电装置的发条储能箱结构图图3是一种大减速比减速机附图标记：1.充能电动机2.高效低阻永磁发电机3.磁力制动器4.大减速比减速机5.储
能控制器6.齿轮齿链7.发条储能箱8.电磁离合9.蓄电池10.发条储能柜a0.储能发条a1.储能箱外壳a2.传动齿轮a3.发条保护盒a4.发条中间轴a5.主动齿轮a7.中间轴a8.储能状态感应器a9.发条桶a10.储能箱电磁刹8.电磁离合b1.减速机外壳b2.双联齿轮b3.轴承b5.中间轴b6.输出齿轮。
技术特征：
1.一种基于机械方式的能源储存装置，包括充能电动机(1)、大减速比减速机(4)组成的能源转换机构、齿轮齿链(6)、电磁离合(8)组成的能源传递装置、多个发条储能柜(10)、磁力制动器(3)组成的能源存储机构、多个永磁发电机(2)组成的发电装置、储能控制器(5)和给控制器提供电能的蓄电池（9）组成的储能系统控制装置，其特征在于所述的能源存储装置发条储能柜(10)内部是由多个发条储能箱(7)组成。2.如权利要求1所述的机械方式的能源储存装置，其特征在于所述能源存储机构内部的发条储能箱内设有发条笼(a9)，发条笼(a9)中间设有固定轴(a4)，两端固定在外壳(a1)上，发条笼(a9)外还设有齿轮(a2)与主动轮(a5)相互啮合，中间主动轮(a5)安装在中间轴(a7)上，中间轴(a7)一端安装有电磁离合(8)，另一端安装有储能状态感应器(a8)和电磁刹(a10)，发条笼(a9)内部还设有多个发条保护盒(a3)，发条保护盒内设有储能发条(a0)。3.如权利要求1所述的机械方式的能源储存装置，其特征在于所述能源转换机构为铁质或者铝合金材质的外壳(b1)内设有多个双联齿轮或者行星齿轮(b2)，(b2)的中间为轴承(b3)，轴承(b3)的中间为中间轴(b5)，外壳(b1)一端有磁力制动器(3),另外一端(b6)为输出齿轮，连接齿轮齿链(6)。4.如权利要求1所述的机械方式的能源储存装置，其特征在于所述储能控制系统是由两台微电脑(5)和各种设备上的传感器、蓄电池(9)、继电器和执行机构构成，微电脑内还设有相应的执行控制程序。
技术总结
本发明是一种机械式储能储电装置，主要是通过用大量的高性能发条来解决目前人类在能源存储上面临的储存成本高，效率低，寿命短，投资大的问题。本发明主要用于储能电站和长寿命储能使用。储能使用。储能使用。
技术研发人员：
张纪东
受保护的技术使用者：
张纪东
技术研发日：
2021.09.20
技术公布日：
2023/3/24
