專利名稱：一種采用液體活塞的壓縮空氣式蓄能穩(wěn)定發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄能穩(wěn)定發(fā)電裝置，尤其是涉及一種采用液體活塞的壓縮空氣式蓄能穩(wěn)定發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
可再生能源開發(fā)是目前解決能源危機的關(guān)鍵，在利用可再生能源發(fā)電方法的開發(fā)中，如利用波浪能、海流能等發(fā)電，由于所捕獲的能量不穩(wěn)定，使得發(fā)電裝置的輸入不穩(wěn)定， 造成轉(zhuǎn)換效率、穩(wěn)定性、運行維護等諸多方面存在許多亟待解決的問題。目前采用的穩(wěn)定技術(shù)有利用慣性輪蓄能、高效電池蓄能(BES)、電磁蓄能(SMES)等方式，但是這些方式不足以解決問題，從容量上來說壓縮空氣蓄能(CAES)電站和抽水蓄電站(PHS)能可以真正起到調(diào)節(jié)負荷、提高發(fā)電質(zhì)量的作用，同時在造價及選址問題上壓縮空氣蓄能電站受到的限制條件較少。傳統(tǒng)的壓縮空氣蓄能能量轉(zhuǎn)換效率較低，且其壓力等級有限，因而采用了液體與氣體相結(jié)合的蓄能穩(wěn)定發(fā)電方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有不穩(wěn)定能源發(fā)電裝置的技術(shù)不足，本發(fā)明的目的在于提供一種采用液體活塞的壓縮空氣式蓄能穩(wěn)定發(fā)電裝置，通過吸收輸入能量，穩(wěn)定輸入能量波動，實現(xiàn)穩(wěn)定的能量輸出。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明包括開放式蓄能器、兩個液體活塞腔、變量液壓馬達、變量液壓泵，電磁換向閥、 同步交流發(fā)電機、儲氣室、五個截止閥和可調(diào)節(jié)流閥；變量液壓馬達的主軸經(jīng)變量液壓泵的主軸與同步交流發(fā)電機的主軸連接；變量液壓馬達輸入口分為兩路，一路經(jīng)可調(diào)節(jié)流閥與開放式蓄能器連接，另一路接波浪能液壓傳動裝置輸入；變量液壓泵出口經(jīng)電磁換向閥后分別與第一液體活塞腔和第二液體活塞腔連接，第一液體活塞腔和第二液體活塞腔分別經(jīng)第一截止閥和第二截止閥通過共用管道與開放式蓄能器連接，第一液體活塞腔和第二液體活塞腔分別經(jīng)第三截止閥和第四截止閥與儲氣室相連，位于第三截止閥和第四截止閥的入口端間的兩管道間串接第五截止閥和第六截止閥，第五截止閥和第六截止閥串接點與空氣入口連接。本發(fā)明具有的有益效果是
1、本發(fā)明采用了液壓和空氣壓縮混合的方式，相比傳統(tǒng)的壓縮空氣蓄能方式能在蓄能中實現(xiàn)更高的能量存儲密度，提高了能量轉(zhuǎn)換效率。2、本發(fā)明采用液體活塞式的空氣壓縮方式，減少了氣體泄漏和機械滑動密封帶來的摩擦。3、采用開放式蓄能器提高了穩(wěn)定輸入能量波動的能力，且可根據(jù)工況進行調(diào)節(jié)。本發(fā)明可應(yīng)用于波浪能、海流能等不穩(wěn)定可再生能源利用開發(fā)領(lǐng)域。


附圖是本發(fā)明的原理示意圖中1、開放式蓄能器，2、液體活塞腔，3、液體活塞腔，4、變量液壓馬達，5、變量液壓泵，6、電磁換向閥，7、同步交流發(fā)電機，8、管道，9、儲氣室，10-15、截止閥，16、空氣入口，17、 可調(diào)節(jié)流閥。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如附圖所示，本發(fā)明包括開放式蓄能器1、兩個液體活塞腔2、3、變量液壓馬達4、 變量液壓泵5，電磁換向閥6、同步交流發(fā)電機7、儲氣室9、五個截止閥10、11、12、13、14、15 和可調(diào)節(jié)流閥17 ；變量液壓馬達4的主軸經(jīng)變量液壓泵5的主軸與同步交流發(fā)電機7的主軸連接；變量液壓馬達4輸入口分為兩路，一路經(jīng)可調(diào)節(jié)流閥17與開放式蓄能器1連接，另一路接波浪能液壓傳動裝置輸入；變量液壓泵5出口經(jīng)電磁換向閥6后分別與第一液體活塞腔2和第二液體活塞腔3連接，第一液體活塞腔2和第二液體活塞腔3分別經(jīng)第一截止閥10和第二截止閥11通過共用管道8與開放式蓄能器1連接，第一液體活塞腔2和第二液體活塞腔3分別經(jīng)第三截止閥12和第四截止閥13與儲氣室9相連，位于第三截止閥12 和第四截止閥13的入口端間的兩管道間串接第五截止閥14和第六截止閥15，第五截止閥 14和第六截止閥15串接點與空氣入口 16連接。傳動工質(zhì)即為水或液壓油，它經(jīng)電磁換向閥6、變量液壓泵5在第一液體活塞腔2 與第二液體活塞腔3之間作為液體活塞傳動。所述的開放式蓄能器1內(nèi)蓄能穩(wěn)壓工質(zhì)為空氣，其所充氣體量可通過儲氣室9、第一液體活塞腔2、第二液體活塞腔3、五個截止閥10-15進行調(diào)節(jié)。能量捕獲裝置捕獲不穩(wěn)定的波浪能，經(jīng)波浪能液壓傳動裝置輸入至變量液壓馬達 4，變量液壓馬達4帶動變量液壓泵5轉(zhuǎn)動，帶動同步交流發(fā)電機7發(fā)電，同步交流發(fā)電機7 后可電氣連接整流濾波電路向外界供電。變量液壓泵5將傳動工質(zhì)通過電磁換向閥6傳送至第一液體活塞腔2，第三截止閥12、第六截止閥15打開，第一截止閥10、第二截止閥11、 第四截止閥13、第五截止閥14關(guān)閉，第一液體活塞腔2內(nèi)空氣進入儲氣室9，第二液體活塞腔3內(nèi)傳動工質(zhì)減少，空氣經(jīng)空氣入口 16進入第二液體活塞腔3，當(dāng)?shù)诙后w活塞腔3內(nèi)充滿氣體時，改變電磁換向閥6位置，關(guān)閉第三截止閥12、第六截止閥15，打開第四截止閥 13、第五截止閥14，傳動工質(zhì)從第一液體活塞腔2通過電磁換向閥6、變量液壓泵5進入第二液體活塞腔3，第二液體活塞腔3內(nèi)空氣進入儲氣室9，第一液體活塞腔2內(nèi)傳動工質(zhì)減少，空氣從空氣入口 16進入第一液體活塞腔2。調(diào)節(jié)開放式蓄能器1內(nèi)氣體時，打開第一截止閥10、第六截止閥15，關(guān)閉第二截止閥11、第三截止閥12、第四截止閥13、第五截止閥14，第一液體活塞腔2內(nèi)氣體進入開放式蓄能器1，傳動工質(zhì)從第二液體活塞腔3經(jīng)電磁換向閥6、變量液壓泵5進入第一液體活塞腔2，第二液體活塞腔3內(nèi)傳動工質(zhì)減少，氣體通過空氣入口 16進入第二液體活塞腔3，當(dāng)?shù)诙后w活塞腔3內(nèi)充滿氣體時，改變電磁換向閥6位置，關(guān)閉第一截止閥10、第六截止閥 15，打開第二截止閥11、第五截止閥14，傳動工質(zhì)從第一液體活塞腔2經(jīng)電磁換向閥6、變量液壓泵5進入第二液體活塞腔3，第一液體活塞腔2內(nèi)傳動工質(zhì)減少，氣體通過空氣入口 16進入第一液體活塞腔2，調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)流閥17控制傳動工質(zhì)進入開放式蓄能器1的流量。
權(quán)利要求
1. 一種采用液體活塞的壓縮空氣式蓄能穩(wěn)定發(fā)電裝置，其特征在于包括開放式蓄能器(1)、兩個液體活塞腔(2、3)、變量液壓馬達(4)、變量液壓泵(5)，電磁換向閥(6)、同步交流發(fā)電機(7)、儲氣室(9)、五個截止閥(10、11、12、13、14、15)和可調(diào)節(jié)流閥(17);變量液壓馬達(4)的主軸經(jīng)變量液壓泵(5)的主軸與同步交流發(fā)電機(7)的主軸連接；變量液壓馬達 (4)輸入口分為兩路，一路經(jīng)可調(diào)節(jié)流閥(17)與開放式蓄能器(1)連接，另一路接波浪能液壓傳動裝置輸入；變量液壓泵(5)出口經(jīng)電磁換向閥(6)后分別與第一液體活塞腔(2)和第二液體活塞腔(3)連接，第一液體活塞腔(2)和第二液體活塞腔(3)分別經(jīng)第一截止閥(10) 和第二截止閥(11)通過共用管道(8)與開放式蓄能器(1)連接，第一液體活塞腔(2)和第二液體活塞腔(3)分別經(jīng)第三截止閥(12)和第四截止閥(13)與儲氣室(9)相連，位于第三截止閥(12)和第四截止閥(13)的入口端間的兩管道間串接第五截止閥(14)和第六截止閥 (15)，第五截止閥(14)和第六截止閥(15)串接點與空氣入口(16)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用液體活塞的壓縮空氣式蓄能穩(wěn)定發(fā)電裝置。變量液壓馬達經(jīng)變量液壓泵與交流發(fā)電機連接；液壓馬達輸入口的一路經(jīng)可調(diào)節(jié)流閥與開放式蓄能器連接，另一路接波浪能液壓傳動裝置輸入；液壓泵出口經(jīng)電磁換向閥后分別與兩液體活塞腔連接，兩液體活塞腔分別經(jīng)第一、第二截止閥經(jīng)共用管道與開放式蓄能器連接，兩液體活塞腔分別經(jīng)第三、第四截止閥與儲氣室相連，位于第三、第四截止閥的入口端的兩管道間串接第五、第六截止閥，串接點與空氣入口連接。采用液壓和空氣壓縮的混合，提高能量轉(zhuǎn)換效率；采用液體活塞式的空氣壓縮，減少氣體泄漏和機械滑動密封帶來的摩擦；采用開放式蓄能器提高穩(wěn)定輸入能量波動的能力，根據(jù)工況進行調(diào)節(jié)。
文檔編號F03B13/22GK102506004SQ20111033896
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者張大海, 李偉, 林勇剛, 鮑經(jīng)緯, 黃煒 申請人:浙江大學(xué)