[发明专利]一种斯特林压缩气体储能装置及其使用方法

权利要求书

1.一种斯特林压缩气体储能装置，包括斯特林发动机本体单元(1)，其特征在于：还包括

气源(17)，所述气源(17)通过第一单向阀(16)对斯特林发动机本体单元(1)输入气体；

储气罐(21)，所述斯特林发动机本体单元(1)通过第二单向阀(20)向储气罐(21)输入气体；

其中，所述斯特林发动机本体单元(1)内部利用工作段对气源(17)所输入的气体进行转换并单向输入到储气罐(21)当中；

所述工作段接有能量源(23)和电机(10)；

其中，所述电机(10)与斯特林发动机本体单元(1)之间双向信号传输。

2.根据权利要求1所述的一种斯特林压缩气体储能装置，其特征在于：所述工作段包括加热器(2)和膨胀腔(3)、回热器(4)、冷却器(5)、膨胀腔活塞(7)、缓冲腔(13)、压缩腔活塞(15)和压缩腔(19)；

所述膨胀腔(3)、加热器(2)、回热器(4)、冷却器(5)和压缩腔(19)依次相连，且形成一循环回路；

所述膨胀腔活塞(7)和压缩腔活塞(15)分别与膨胀腔(3)和压缩腔(19)相连；

其中，

所述气源(17)通过第一单向阀(16)与斯特林发动机本体单元(1)内的缓冲腔(13)相连；

所述压缩腔(19)通过第二单向阀(20)与储气罐(21)相连；

当所述缓冲腔(13)压力低于气源(17)压力时，气源(17)通过第一单向阀(16)向缓冲腔(13)内补充气体；

当缓冲腔(13)内部的气体压力高于压缩腔(19)内部气体的压力时，气体会从缓冲腔(13)进入到压缩腔(19)。

3.根据权利要求2所述的一种斯特林压缩气体储能装置，其特征在于：所述缓冲腔(13)设置在膨胀腔(3)和压缩腔(19)的下部；

其中，

所述膨胀腔(3)下部设置有膨胀腔密封件(6)，所述膨胀腔(3)通过膨胀腔密封件(6)与缓冲腔(13)隔开；

所述压缩腔(19)通过其下部设置的压缩腔密封件(18)与缓冲腔(13)隔开。

4.根据权利要求2所述的一种斯特林压缩气体储能装置，其特征在于：所述加热器(2)与能量源(23)输入端连接，所述膨胀腔(3)设置在加热器(2)的一端的下部，所述回热器(4)设置在所述加热器(2)另一端的下部，所述冷却器(5)设置在所述回热器(4)的下端。

5.根据权利要求2所述的一种斯特林压缩气体储能装置，其特征在于：所述膨胀腔活塞(7)和压缩腔活塞(15)分别通过膨胀腔活塞杆(8)和压缩腔活塞杆(14)连接在同一个传动结构(12)上，所述传动结构(12)通过飞轮(11)与电机(10)输出端相连。

6.根据权利要求5所述的一种斯特林压缩气体储能装置，其特征在于：所述储气罐(21)通过压力计(22)输出到压力反馈单元(9)的输入端，所述压力反馈单元(9)的输出端连接电机(10)的输入端。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种斯特林压缩气体储能装置，其特征在于：所述特林发动机本体单元(1)内部的压缩腔活塞(15)直径不小于膨胀腔活塞(7)直径的3倍。

8.根据权利要求1-6任一所述的一种斯特林压缩气体储能装置，其特征在于：所述气源(17)和储气罐(21)与斯特林发动机本体单元(1)内部进行交换的气体为工质气体，所述工质气体为空气、氮气、氦气、氢气、二氧化碳当中的一种或任意多种组成；所述能量源(23)可由工业余热、太阳能、生物质、天然气的一种或任意多种组成，其中，斯特林发动机本体单元(1)可以是α型、β型和γ型的任意一种，同时可以是单作用型或双作用型。