專利名稱：風(fēng)力壓縮空氣儲能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮空氣儲能系統(tǒng)，具體涉及一種利用風(fēng)能作為驅(qū)動力的壓縮空氣儲能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，已經(jīng)提出由水平軸風(fēng)機、往復(fù)式空壓機和儲氣瓶構(gòu)成的風(fēng)能采集存儲系統(tǒng)。水平軸風(fēng)機直接驅(qū)動空壓機，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)能帶動空壓機壓縮空氣儲存于儲氣瓶中。但是，上述系統(tǒng)的工作條件是空壓機出氣口壓力大于儲氣瓶中氣壓，為了保證空壓機工作，就要求環(huán)境風(fēng)速大于最低工作風(fēng)速，限制了低風(fēng)速的利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種降低風(fēng)能采集下限，擴大風(fēng)能采集范圍的風(fēng)力壓縮空氣儲能系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種風(fēng)力壓縮空氣儲能系統(tǒng)，包括風(fēng)機、無級變速器、飛輪、離合器、往復(fù)式空壓機以及壓力氣體儲存裝置，風(fēng)機通過無級變速器驅(qū)動飛輪，飛輪通過離合器實現(xiàn)與空壓機的離合，風(fēng)機通過無級變速器將采集的風(fēng)能傳遞給飛輪蓄能，飛輪和空壓機的合離分別實現(xiàn)驅(qū)動空壓機和飛輪再蓄能，在蓄能初期，無級變速器實現(xiàn)降速增距，隨后，無級變速器實現(xiàn)增速。上述風(fēng)力壓縮空氣儲能系統(tǒng)，所述風(fēng)機為垂直軸風(fēng)機。上述風(fēng)力壓縮空氣儲能系統(tǒng)，所述無級變速器為紐芬奇無級變速星輪傳動裝置。系統(tǒng)利用風(fēng)機采集風(fēng)能，然后通過無級變速器將動能傳遞給飛輪蓄能，飛輪轉(zhuǎn)速增加，達到設(shè)定值，飛輪驅(qū)動空壓機，空壓機壓縮空氣，將壓縮空氣儲存于壓力氣體儲存裝置。隨著機械能的消耗，飛輪和空壓機脫離，進入下一蓄能循環(huán)。本發(fā)明降低風(fēng)能采集下限，擴大風(fēng)能采集范圍，提高了風(fēng)能利用率。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的說明
圖I為本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I垂直軸風(fēng)機，3電子控制器，4 CVP無級變速器，5飛輪，6電磁離合器，7往復(fù)式空壓機，8壓力氣體儲存裝置。
具體實施例方式如圖I所示，一種風(fēng)力壓縮空氣儲能系統(tǒng)包括垂直軸風(fēng)機I、紐芬奇無級變速星輪傳動裝置(CVP無級變速器4)、飛輪5、電磁離合器6、往復(fù)式空壓機7以及壓力氣體儲存裝置8，風(fēng)機通過CVP無級變速器驅(qū)動飛輪，飛輪通過電磁離合器實現(xiàn)與空壓機的離合，風(fēng)機通過無級變速器將采集的風(fēng)能傳遞給飛輪蓄能，飛輪和空壓機的合離分別實現(xiàn)驅(qū)動空壓機和再蓄能，在蓄能初期，CVP無級變速器實現(xiàn)降速增距，隨后，CVP無級變速器實現(xiàn)增速。電子控制器3實現(xiàn)對CVP無級變速器和電磁離合器的控制。本系統(tǒng)將風(fēng)能直接轉(zhuǎn)換成壓縮空氣的壓力能加以儲存和利用，減少非再生能源的使用。下面分別對系統(tǒng)中的組成部分詳細說明 垂直軸風(fēng)機收集來不穩(wěn)定風(fēng)能，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機械能。采用垂直軸風(fēng)機無需對風(fēng)裝置，系統(tǒng)的其他部件可以安裝在地面上，不需要建立昂貴的塔架，便于維護保養(yǎng)，降低了制造和運行的費用。CVP無級變速器在飛輪蓄能初期，通過無級變速升高傳動比，將風(fēng)機的小轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變成大轉(zhuǎn)矩，以克服慣性驅(qū)動飛輪開始轉(zhuǎn)動，隨后，根據(jù)風(fēng)機輸出轉(zhuǎn)速以及飛輪轉(zhuǎn)速自動調(diào)整變速比，轉(zhuǎn)換后的轉(zhuǎn)速必須不小于飛輪的轉(zhuǎn)速方能驅(qū)動飛輪，使飛輪更快速地累積至空壓機的額定轉(zhuǎn)速，讓風(fēng)能轉(zhuǎn)換成飛輪動能的效率提升。電子控制器根據(jù)風(fēng)機輸入的轉(zhuǎn)速和飛輪轉(zhuǎn)速來調(diào)整CVP無級變速器的變速比，使飛輪能吸收能量產(chǎn)生穩(wěn)定的加速。飛輪將抓取的自然風(fēng)能儲存于飛輪的轉(zhuǎn)動動能中，在儲存足夠的轉(zhuǎn)動動能之后，將能量傳輸給空壓機以用來壓縮空氣。電磁離合器當(dāng)飛輪達到一定的轉(zhuǎn)速之后，離合器控制自動接合飛輪及空壓機。等到飛輪速度降到不能驅(qū)動空壓機時，離合器自動分離，飛輪系統(tǒng)繼續(xù)儲能進行下一循環(huán)。壓縮機將旋轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)換成壓縮空氣壓力能。
權(quán)利要求
1.ー種風(fēng)カ壓縮空氣儲能系統(tǒng)，其特征在于包括風(fēng)機、無級變速器、飛輪、離合器、往復(fù)式空壓機以及壓カ氣體儲存裝置，風(fēng)機通過無級變速器驅(qū)動飛輪，飛輪通過離合器實現(xiàn)與空壓機的離合，風(fēng)機通過無級變速器將采集的風(fēng)能傳遞給飛輪蓄能，飛輪和空壓機的合離分別實現(xiàn)驅(qū)動空壓機和飛輪再蓄能，在蓄能初期，無級變速器實現(xiàn)降速增距，隨后，無級變速器實現(xiàn)增速。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)カ壓縮空氣儲能系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)機為垂直軸風(fēng)機。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)カ壓縮空氣儲能系統(tǒng)，其特征在于所述無級變速器為紐芬奇無級變速星輪傳動裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種降低風(fēng)能采集下限，擴大風(fēng)能采集范圍的風(fēng)力壓縮空氣儲能系統(tǒng)，包括風(fēng)機、無級變速器、飛輪、離合器、往復(fù)式空壓機以及壓力氣體儲存裝置，風(fēng)機通過無級變速器驅(qū)動飛輪，飛輪通過離合器實現(xiàn)與空壓機的離合，風(fēng)機通過無級變速器將采集的風(fēng)能傳遞給飛輪蓄能，飛輪和空壓機的合離分別實現(xiàn)驅(qū)動空壓機和飛輪再蓄能，在蓄能初期，無級變速器實現(xiàn)降速增距，隨后，無級變速器實現(xiàn)增速。系統(tǒng)利用風(fēng)機采集風(fēng)能，然后通過無級變速器將動能傳遞給飛輪蓄能，飛輪轉(zhuǎn)速增加，達到設(shè)定值，飛輪驅(qū)動空壓機，空壓機壓縮空氣，將壓縮空氣儲存于壓力氣體儲存裝置。隨著機械能的消耗，飛輪和空壓機脫離，進入下一蓄能循環(huán)。
文檔編號F03D9/02GK102635511SQ20121012882
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者任爍今, 劉偉虔, 史鵬, 岳鴻志, 張屹然, 王睿, 陸辰, 陳寶棟 申請人:任爍今