[实用新型]可间接产生工业用电的大容量移动储能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及可将多余工业电能即时存储并可释放其电能的原动机装置，特别是可间接产生工业用电的大容量移动储能装置。

背景技术

随着汽车电气化时代的到来，地球自然环境恶化，温度大起大落，不断攀升的石油价格，北极冰盖的融化，石油地缘政治的不安全性，世界各国对碳排放越来越高的限制要求等，所有一切，都向人类传递出一个明确的信号—不能过余依赖石油原料等燃料资源。仅在美国，每天就要消耗15亿升的汽油，而且每升的汽油又会产生2.4千克的二氧化碳，到目前为止，全球各国及各大汽车生产商，全力以赴投入巨大的人力、物力、财力进行研发新能源汽车，几年来的研究进展表明：唯一能减少二氧化碳排放的可再生能源只有电能，所谓的氢经济时代并未真正到来，而用谷物制造乙醇等生物燃料已经造成了世界范围内粮食价格的大幅上扬，而且使用这种乙醇等生物燃料对于减少二氧化碳的排放没有任何帮助，电能是使用各种能源—煤炭、天然气、核能、氢能、太阳能、风能等转换而产生的，而且使用火电厂发出的(是目前中国国内主要的发电模式)来驱动电动汽车行驶，每公里也仅仅会带来0.2千克二氧化碳的排放，仅仅是使用汽油的传统汽车的70%，从经济角度上看，就目前的电价与油价也只是汽油汽车的四分之一。

从近几年的电动汽车的行情中可以看到，各国及各大汽车厂商已经陆续推出了很多种类的电动汽车，而且生产工艺不断提高，为之服务的配套工程也相应启动，在推出的节能环保汽车中，无论是“过渡型”的混合动力汽车(HEV),还是纯电力驱动模式 (EV)的汽车，都受到各种因素不同程度的制约—政府的导向、电动汽车的制造成本等，间接地影响着节能环保汽车的普及和发展，然而最主要、最关键而且最难以解决的问题则是电动汽车的核心部件-电池。

无论是体积庞大的铅酸电池，还是镍氢电池，抑或是目前性能表现优异的锂离子电池，仍然都难以突破电池容量、制造成本居高和再充电时间难以维持的瓶颈，要让电池具有像汽油一样能量密度的模式，在目前乃至今后很长一段时间里，都是难以实现的。

电池相当于储水罐，储水罐内贮存的能量，就是罐内存储水的多少，而输出功率则是输出倒出水的流速或流量，输出功率低，对于小功率的用电装置(如笔记本电脑)不是什么问题，但对于汽车就不同，因为汽车需要高能量输入才能被驱动行驶。

虽然目前各个一部分汽车制造商尝试多种提升电池存储能量的方法，降低电池质量及制造成本，但这些努力都并不理想，要从当前的研究基础上再实现突破，仍然是极为困难的一件事，若使电池的储电能力更胜汽油一筹，就必须得像化石燃料一样廉价、强劲和可靠，而且总体上要表现的更好，换句话说，必须突破现有的设计理念与研究模式，让重达上百千克的电池等效于数升汽油。

能量的存在方式有多种，在宏观方面，处在地球上的能量有初始的来源：阳光、地热能等，其中，来自太阳的光能为能量的主要来源方式，照射到地球上的太阳光被地球所截获的阳光总能流，每年达到178000太瓦，一部分太阳光辐射在通过地球大气层的途中被散射，一部分被吸收，进入地球的太阳辐射量其中约有30%经云层、尘埃和地面被反射而离开地球，约有70%被地球吸收，吸收的辐射能有将近83000太瓦形成空气与水的显热，41000太瓦则变为海洋和潮湿的地球表面蒸发的潜热，这些大气中水汽的潜热是在冷凝的时候最后是释放出来的，被吸收的太阳能最终以红外辐射的形式离开地球，每年约有100太瓦的能量是植物通过光合作用变成生物能的，人类和动物直接消耗的食物约占其中的1%。

从宏观的能量系统中可以看出，是地球上的空气与水来平衡巨大能量的，借助于空气与水的显热与流动，借助于这种物质物理形态的变化所携带的潜热，维系着地球各区域间能量系统的平衡，凭借水与空气这两种丰富、洁净的流体物质，来实现能量的存贮，保持地球各区域间的温度平衡。

巨大清洁的物理能量的循环，伴随着能量的存贮和释放，即存在能量的传递与转换，促使这一循环运行并贯穿始终，即能量的参与，如此一来，在自然界中的水与空气中就蕴含巨大的无污染能量，是利用空气与水的物理形态的变化而储存能量的，他们是自然界中天然的物质，是自然能量的天然存储器，是地球最洁净的携能工质。

蒸汽机利用水的物理特性及其物理形态变化而携带能量，借助以蒸汽为动力源的机械装置，实现了能量的转换与传递，水的物理特性已经被充分利用，以至于今日的煤炭、核能、天然气为主的发电厂中的蒸汽汽轮机或涡轮机都借助于它(水蒸气)而实现运转，循环不断进行能量的转化与传递。