一种弹簧储能发电装置的制作方法

1.本实用新型涉及储能发电设备领域，尤其涉及一种弹簧储能发电装置。


背景技术：

2.风电、光电自身的稳定性很差，导致我国西部地区弃风、弃光问题普遍发生。虽然我国风电和光电的装机容量持续上升，但是电力紧张和电网调峰困难的问题反而日益严重，因为大力发展储能技术成为风电和光电可持续发展的重要支撑。
3.在现有技术中，化学电池储能是最常用的技术手段，具有体积小，能量密度大能诸多优势，但是化学电池，采购成本高，储能次数有限，以及低温条件下衰减严重和环保问题等缺点也越来越突出，因此弹簧储能作为一种清洁、无污染的机械储能方式越来越受到人们的追捧。
4.申请号为201920132551.1的专利文件公开了一种利用滑轮组实现弹簧储能的系统，包括支撑系统、钢丝绳、钢丝绳绞盘、弹簧组、电动发电一体机、控制系统、变压器、减速器、端头固定端和滑轮组。但是该装置在动滑轮与端头固定端之间的储能弹簧组为一体结构，一旦损坏需要整体更换，成本高昂。因此，如何开发一种新型弹簧储能发电装置成为本领域内技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种弹簧储能发电装置，解决现有的储能发电装置采用储能弹簧为一体结构，一旦损坏需要整体更换，成本高昂的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.本实用新型一种弹簧储能发电装置，包括底板、储能模块、钢丝绳、电动发电一体机和绞盘，所述钢丝绳依次连接数个储能模块后与所述绞盘连接，所述电动发电一体机与所述绞盘的转轴连接；所述储能模块包括滑动框架、动滑轮和弹簧组，所述滑动框架焊接在所述底板上，所述弹簧组设置在所述滑动框架内，所述弹簧组的顶端设置有与所述滑动框架滑动配合的第一滑块，所述第一滑块上设置有与所述钢丝绳配合的动滑轮，所述弹簧组的底端设置有与所述滑动框架和底板配合的第四滑块。
8.进一步的，所述储能模块的数量为3个，依次为第一储能模块、第二储能模块和第三储能模块，所述第一储能模块、第二储能模块和第三储能模块结构相同。
9.进一步的，所述弹簧组包括第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧，所述第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧从上到下依次设置在所述滑动框架内，所述第一弹簧的顶端与所述第一滑块连接，所述第一弹簧的底端和第二弹簧的顶端之间设置有与所述滑动框架滑动配合的第二滑块，所述第二弹簧的底端和第三弹簧的顶端之间设置有与所述滑动框架滑动配合的第三滑块，所述第三弹簧的底端与所述第四滑块连接。
10.进一步的，所述第一储能模块的左侧设置有与所述钢丝绳配合的固定环，所述第一储能模块的右端设置有第一定滑轮，所述第二储能模块的右侧设置有第二定滑轮，所述
第三储能模块的右侧设置有第三定滑轮。
11.进一步的，所述钢丝绳的左侧端头固定在所述固定环上，所述钢丝绳从左向右经过第一储能模块上的动滑轮、第一定滑轮、第二储能模块上的动滑轮、第二定滑轮、第三储能模块上的动滑轮和第三定滑轮后缠绕在所述绞盘上。
12.进一步的，所述第一滑块的底端设置有弹簧固定块，所述第二滑块和第三滑块的顶端和底端均设置有弹簧固定块，所述第四滑块的顶端设置有弹簧固定块。
13.进一步的，所述第一滑块、第二滑块、第三滑块和第四滑块的侧边设置有与所述滑动框架内的滑槽配合的凸起。
14.进一步的，所述动滑轮的两侧设置有辅助轮。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
16.本实用新型弹簧储能发电装置能够根据储能容量大小的需求设置合适数量的储能模块，应用范围广；本实用新型弹簧储能发电装置储能模块中的弹簧组才有了三段弹簧组合而成，损坏时能够单独更换，维修成本低。总的来说，本实用新型弹簧储能发电装置，结构简单，无污染，维修成本低，便于维护，有效解决了现有的储能发电装置采用储能弹簧为一体结构，一旦损坏需要整体更换，成本高昂的问题。
附图说明
17.下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明：
18.图1为本实用新型弹簧储能发电装置结构示意图；
19.图2为储能模块结构示意图；
20.图3为第一滑块结构示意图；
21.图4为第二滑块结构示意图；
22.图5为第四滑块结构示意图；
23.图6为本实用新型弹簧储能发电装置结构示意图(另一实施例)；
24.图7为储能模块结构示意图(另一实施例)。
25.附图标记说明：1、底板；2、固定环；3、第一储能模块；3-1、滑动框架；3-2、第一滑块；3-3、第二滑块；3-4、第三滑块；3-5、第四滑块；3-6、第一弹簧；3-7、第二弹簧；3-8、第三弹簧；3-9、动滑轮；3-10、弹簧固定块；2-11、辅助轮；4、第二储能模块；5、第三储能模块；6、第一定滑轮；7、第二定滑轮；8、第三定滑轮；9、电动发电一体机；10、钢丝绳；11、绞盘。
具体实施方式
26.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等
指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.如图1至图5所示，一种弹簧储能发电装置，包括底板1、储能模块、钢丝绳10、电动发电一体机9和绞盘11。
29.所述钢丝绳10依次连接数个储能模块后与所述绞盘11连接，所述电动发电一体机9与所述绞盘11的转轴连接。
30.具体的，所述储能模块的数量为3个，依次为第一储能模块3、第二储能模块4和第三储能模块5，所述第一储能模块3、第二储能模块4和第三储能模块5结构相同。
31.所述储能模块包括滑动框架3-1、动滑轮3-9和弹簧组，所述滑动框架3-1焊接在所述底板1上，所述弹簧组设置在所述滑动框架3-1内，所述弹簧组的顶端设置有与所述滑动框架3-1滑动配合的第一滑块3-2，所述第一滑块3-2上设置有与所述钢丝绳10配合的动滑轮3-9，所述弹簧组的底端设置有与所述滑动框架3-1和底板1配合的第四滑块3-5。
32.具体的，所述弹簧组包括第一弹簧3-6、第二弹簧3-7和第三弹簧3-8，所述第一弹簧3-6、第二弹簧3-7和第三弹簧3-8从上到下依次设置在所述滑动框架3-1内，所述第一弹簧3-6的顶端与所述第一滑块3-2连接，所述第一弹簧3-6的底端和第二弹簧3-7的顶端之间设置有与所述滑动框架3-1滑动配合的第二滑块3-2，所述第二弹簧3-7的底端和第三弹簧3-8的顶端之间设置有与所述滑动框架3-1滑动配合的第三滑块3-4，所述第三弹簧3-8的底端与所述第四滑块3-5连接。
33.所述第一滑块3-2的底端设置有弹簧固定块3-10，所述第二滑块3-3和第三滑块3-4的顶端和底端均设置有弹簧固定块3-10，所述第四滑块3-5的顶端设置有弹簧固定块3-10。
34.所述第一滑块3-2、第二滑块3-3、第三滑块3-4和第四滑块3-5的侧边设置有与所述滑动框架3-1内的滑槽配合的凸起。
35.所述第一储能模块3的左侧设置有与所述钢丝绳10配合的固定环2，所述第一储能模块3的右端设置有第一定滑轮6，所述第二储能模块4的右侧设置有第二定滑轮7，所述第三储能模块5的右侧设置有第三定滑轮8。
36.所述固定环2、第一定滑轮6、第二定滑轮7和第三定滑轮8均固定设置在底板1上。
37.所述钢丝绳10的左侧端头固定在所述固定环2上，所述钢丝绳10从左向右经过第一储能模块3上的动滑轮3-9、第一定滑轮6、第二储能模块4上的动滑轮3-9、第二定滑轮7、第三储能模块5上的动滑轮3-9和第三定滑轮8后缠绕在所述绞盘11上。
38.如图6和图7所示，在另一实施例中，所述动滑轮3-9的两侧设置有辅助轮2-11，保证钢丝绳10处于竖直状态，使得各滑块受力更为均匀，运行更为流畅。
39.本实用新型的动作过程如下：
40.储能时，风电或光电驱动电动发电一体机9转动，从而通过绞盘11拉紧钢丝绳10，第一储能模块3、第二储能模块4和第三储能模块5内的弹簧组压缩，将电能转化为弹性势能。
41.放电时，第一储能模块3、第二储能模块4和第三储能模块5内的弹簧组舒张，从而拉紧钢丝绳10，钢丝绳10通过绞盘11带动电动发电一体机9转动，将弹性势能转为电能。
42.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种弹簧储能发电装置，其特征在于：包括底板(1)、储能模块、钢丝绳(10)、电动发电一体机(9)和绞盘(11)，所述钢丝绳(10)依次连接数个储能模块后与所述绞盘(11)连接，所述电动发电一体机(9)与所述绞盘(11)的转轴连接；所述储能模块包括滑动框架(3-1)、动滑轮(3-9)和弹簧组，所述滑动框架(3-1)焊接在所述底板(1)上，所述弹簧组设置在所述滑动框架(3-1)内，所述弹簧组的顶端设置有与所述滑动框架(3-1)滑动配合的第一滑块(3-2)，所述第一滑块(3-2)上设置有与所述钢丝绳(10)配合的动滑轮(3-9)，所述弹簧组的底端设置有与所述滑动框架(3-1)和底板(1)配合的第四滑块(3-5)。2.根据权利要求1所述的弹簧储能发电装置，其特征在于：所述储能模块的数量为3个，依次为第一储能模块(3)、第二储能模块(4)和第三储能模块(5)，所述第一储能模块(3)、第二储能模块(4)和第三储能模块(5)结构相同。3.根据权利要求1所述的弹簧储能发电装置，其特征在于：所述弹簧组包括第一弹簧(3-6)、第二弹簧(3-7)和第三弹簧(3-8)，所述第一弹簧(3-6)、第二弹簧(3-7)和第三弹簧(3-8)从上到下依次设置在所述滑动框架(3-1)内，所述第一弹簧(3-6)的顶端与所述第一滑块(3-2)连接，所述第一弹簧(3-6)的底端和第二弹簧(3-7)的顶端之间设置有与所述滑动框架(3-1)滑动配合的第二滑块(3-3)，所述第二弹簧(3-7)的底端和第三弹簧(3-8)的顶端之间设置有与所述滑动框架(3-1)滑动配合的第三滑块(3-4)，所述第三弹簧(3-8)的底端与所述第四滑块(3-5)连接。4.根据权利要求2所述的弹簧储能发电装置，其特征在于：所述第一储能模块(3)的左侧设置有与所述钢丝绳(10)配合的固定环(2)，所述第一储能模块(3)的右端设置有第一定滑轮(6)，所述第二储能模块(4)的右侧设置有第二定滑轮(7)，所述第三储能模块(5)的右侧设置有第三定滑轮(8)。5.根据权利要求4所述的弹簧储能发电装置，其特征在于：所述钢丝绳(10)的左侧端头固定在所述固定环(2)上，所述钢丝绳(10)从左向右经过第一储能模块(3)上的动滑轮(3-9)、第一定滑轮(6)、第二储能模块(4)上的动滑轮(3-9)、第二定滑轮(7)、第三储能模块(5)上的动滑轮(3-9)和第三定滑轮(8)后缠绕在所述绞盘(11)上。6.根据权利要求3所述的弹簧储能发电装置，其特征在于：所述第一滑块(3-2)的底端设置有弹簧固定块(3-10)，所述第二滑块(3-3)和第三滑块(3-4)的顶端和底端均设置有弹簧固定块(3-10)，所述第四滑块(3-5)的顶端设置有弹簧固定块(3-10)。7.根据权利要求3所述的弹簧储能发电装置，其特征在于：所述第一滑块(3-2)、第二滑块(3-3)、第三滑块(3-4)和第四滑块(3-5)的侧边设置有与所述滑动框架(3-1)内的滑槽配合的凸起。8.根据权利要求1所述的弹簧储能发电装置，其特征在于：所述动滑轮(3-9)的两侧设置有辅助轮(2-11)。

技术总结
本实用新型公开了一种弹簧储能发电装置，包括底板、储能模块、钢丝绳、电动发电一体机和绞盘，所述钢丝绳依次连接数个储能模块后与所述绞盘连接，所述电动发电一体机与所述绞盘的转轴连接；所述储能模块包括滑动框架、动滑轮和弹簧组，所述滑动框架焊接在所述底板上，所述弹簧组设置在所述滑动框架内，所述弹簧组的顶端设置有与所述滑动框架滑动配合的第一滑块，所述第一滑块上设置有与所述钢丝绳配合的动滑轮，所述弹簧组的底端设置有与所述滑动框架和底板配合的第四滑块。本实用新型弹簧储能发电装置，结构简单，无污染，维修成本低，便于维护，有效解决了现有的储能发电装置采用储能弹簧为一体结构，一旦损坏需要整体更换，成本高昂的问题。高昂的问题。高昂的问题。


技术研发人员：张泽端 张保军
受保护的技术使用者：易县采太茨新能源科技所
技术研发日：2022.11.10
技术公布日：2023/6/20