风力压缩空气储能系统的制作方法

专利名称：风力压缩空气储能系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压缩空气储能系统，具体涉及一种利用风能作为驱动力的压缩空气储能系统。
背景技术：
目前，已经提出由水平轴风机、往复式空压机和储气瓶构成的风能采集存储系统。水平轴风机直接驱动空压机，将风能转换成旋转能带动空压机压缩空气储存于储气瓶中。但是，上述系统的工作条件是空压机出气口压力大于储气瓶中气压，为了保证空压机工作，就要求环境风速大于最低工作风速，限制了低风速的利用。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种降低风能采集下限，扩大风能采集范围的风力压缩空气储能系统。为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为一种风力压缩空气储能系统，包括风机、无级变速器、飞轮、离合器、往复式空压机以及压力气体储存装置，风机通过无级变速器驱动飞轮，飞轮通过离合器实现与空压机的离合，风机通过无级变速器将采集的风能传递给飞轮蓄能，飞轮和空压机的合离分别实现驱动空压机和飞轮再蓄能，在蓄能初期，无级变速器实现降速增距，随后，无级变速器实现增速。上述风力压缩空气储能系统，所述风机为垂直轴风机。上述风力压缩空气储能系统，所述无级变速器为纽芬奇无级变速星轮传动装置。系统利用风机采集风能，然后通过无级变速器将动能传递给飞轮蓄能，飞轮转速增加，达到设定值，飞轮驱动空压机，空压机压缩空气，将压缩空气储存于压力气体储存装置。随着机械能的消耗，飞轮和空压机脱离，进入下一蓄能循环。本实用新型降低风能采集下限，扩大风能采集范围，提高了风能利用率。以下结合附图
对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的说明图I为本实用新型的原理结构示意图。图中I垂直轴风机，3电子控制器，4 CVP无级变速器，5飞轮，6电磁离合器，7往复式空压机，8压力气体储存装置。
具体实施方式
如图I所示，一种风力压缩空气储能系统包括垂直轴风机I、纽芬奇无级变速星轮传动装置(CVP无级变速器4)、飞轮5、电磁离合器6、往复式空压机7以及压力气体储存装置8，风机通过CVP无级变速器驱动飞轮，飞轮通过电磁离合器实现与空压机的离合，风机通过无级变速器将采集的风能传递给飞轮蓄能，飞轮和空压机的合离分别实现驱动空压机和再蓄能，在蓄能初期，CVP无级变速器实现降速增距，随后，CVP无级变速器实现增速。电子控制器3实现对CVP无级变速器和电磁离合器的控制。[0017]本系统将风能直接转换成压缩空气的压力能加以储存和利用，减少非再生能源的使用。下面分别对系统中的组成部分详细说明垂直轴风机收集来不稳定风能,将风能转换成机械能。采用垂直轴风机无需对风装置，系统的其他部件可以安装在地面上，不需要建立昂贵的塔架，便于维护保养，降低了制造和运行的费用。CVP无级变速器在飞轮蓄能初期，通过无级变速升高传动比，将风机的小转矩转变成大转矩，以克服惯性驱动飞轮开始转动，随后，根据风机输出转速以及飞轮转速自动调整变速比，转换后的转速必须不小于飞轮的转速方能驱动飞轮，使飞轮更快速地累积至空压机的额定转速，让风能转换成飞轮动能的效率提升。电子控制器根据风机输入的转速和飞轮转速来调整CVP无级变速器的变速比， 使飞轮能吸收能量产生稳定的加速。飞轮将抓取的自然风能储存于飞轮的转动动能中，在储存足够的转动动能之后，将能量传输给空压机以用来压缩空气。电磁离合器当飞轮达到一定的转速之后，离合器控制自动接合飞轮及空压机。等到飞轮速度降到不能驱动空压机时，离合器自动分离，飞轮系统继续储能进行下一循环。压缩机将旋转动能转换成压缩空气压力能。
权利要求1.一种风力压缩空气储能系统，其特征在于包括风机、无级变速器、飞轮、离合器、往复式空压机以及压力气体储存装置，风机通过无级变速器驱动飞轮，飞轮通过离合器实现与空压机的离合，风机通过无级变速器将采集的风能传递给飞轮蓄能，飞轮和空压机的合离分别实现驱动空压机和飞轮再蓄能，在蓄能初期，无级变速器实现降速增距，随后，无级变速器实现增速。
2.根据权利要求I所述的风力压缩空气储能系统，其特征在于所述风机为垂直轴风机。
3.根据权利要求I所述的风力压缩空气储能系统，其特征在于所述无级变速器为纽芬奇无级变速星轮传动装置。
专利摘要本实用新型提供一种降低风能采集下限，扩大风能采集范围的风力压缩空气储能系统，包括风机、无级变速器、飞轮、离合器、往复式空压机以及压力气体储存装置，风机通过无级变速器驱动飞轮，飞轮通过离合器实现与空压机的离合，风机通过无级变速器将采集的风能传递给飞轮蓄能，飞轮和空压机的合离分别实现驱动空压机和飞轮再蓄能，在蓄能初期，无级变速器实现降速增距，随后，无级变速器实现增速。系统利用风机采集风能，然后通过无级变速器将动能传递给飞轮蓄能，飞轮转速增加，达到设定值，飞轮驱动空压机，空压机压缩空气，将压缩空气储存于压力气体储存装置。随着机械能的消耗，飞轮和空压机脱离，进入下一蓄能循环。
文档编号F03D9/02GK202520485SQ20122018722
公开日2012年11月7日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者任烁今, 刘伟虔, 史鹏, 岳鸿志, 张屹然, 王睿, 陆辰, 陈宝栋 申请人:任烁今