[实用新型]一种基于单缸柴油机的惯性储能发电装置

说明书

本实用新型公开一种基于单缸柴油机的惯性储能发电装置，包括单缸柴油机、自动变速器、飞轮、发电机、速度传感器、控制系统，所述单缸柴油机、自动变速器、飞轮及发电机依次通过联轴器连接，所述速度传感器设置于自动变速器的输出轴并与控制系统信号连接，所述控制系统的控制输出端与自动变速器的控制输入端信号连接，所述控制系统用于控制自动变速器升档或降档。本实用新型在单缸柴油机与飞轮间设置自动变速器，实现以小扭矩、低功率来启动飞轮，然后在飞轮转速到达一定的条件下升档以降低单缸柴油机的转速，节油的同时使飞轮从低速加速到额定转速来储存能量并发电，达到以结构简单可靠、成本低的小功率单缸柴油机带动大功率发电的效果。

技术领域

本实用新型属于发电设备技术领域，具体涉及一种结构简单可靠、成本低、启动力小、节能降耗的基于单缸柴油机的惯性储能发电装置。

背景技术

惯性储能是依靠物体运动来储存能量的方法，储存在旋转机械和飞轮中的动能是旋转机械能，不仅储能密度高，而且提取方便。

惯性储能发电是指利用原动机带动飞轮高速旋转，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的一种发电装置。在储能时，通过电动机、透平机、柴油机等原动机拖动飞轮加速储能，能量以动能形式储存在高速旋转的飞轮中，完成电能、化学能到机械能转换的储存能量过程；当飞轮达到设定的最大转速以后，原动机维持一个恒定的转速；释能时，高速旋转的飞轮利用其惯性作用拖动发电机输出适用于负载的电流与电压，完成机械能到电能转换的释放能量过程。

单缸柴油机因为设计简单、性价比高而得以广泛应用，但如果用做发电机动力时一般只能通过皮带传动，而皮带传动由于存在诸如功率损失大、皮带磨损、造成频率不稳的问题，目前很少作为发电机的动力源，少部分采用的也存在能耗较高的难题。此外，由于大惯量的飞轮启动力矩较大，现有技术中的单缸柴油机为直接启动飞轮，必须采用输出功率远远大于发电机实际需要功率的柴油机，不仅成本较高，而且在浪费资源的同时也增大了发电的能耗，且容易导致机组发热，发电时产生的噪声也较大。

飞轮作为能量存储器的能力一般通过转动惯量来表示，转动惯量越大，储能越多，但较大的转动惯量又会造成动力机械不容易启动。因此，传统一体式的盘形飞轮不仅难以兼顾易启动和大的转动惯量，而且由于体积重、圆径大，难以做到便捷的搬运和组装。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题及不足，提供了一种结构简单可靠、成本低、启动力小、节能降耗的基于单缸柴油机的惯性储能发电装置。

本实用新型之基于单缸柴油机的惯性储能发电装置是这样实现的：包括单缸柴油机、自动变速器、飞轮、发电机、速度传感器、控制系统，所述单缸柴油机、自动变速器、飞轮及发电机依次通过联轴器连接，所述速度传感器设置于自动变速器的输出轴并与控制系统信号连接，所述控制系统的控制输出端与自动变速器的控制输入端信号连接，所述控制系统用于控制自动变速器升挡或降挡。

本实用新型的有益效果：在单缸柴油机与飞轮间设置自动变速器，同时通过控制系统读取自动变速器输出轴的转速，自动控制自动变速器在启动时以低挡位实现以小扭矩、低功率来启动飞轮，然后在飞轮转速到达一定的条件下升挡以降低单缸柴油机的转速，从而在节油的同时使飞轮从低速加速到额定转速来储存能量并发电，达到以结构简单可靠、成本低的小功率单缸柴油机带动大功率发电的效果。

附图说明

图1为本实用新型原理示意图之一；

图2为本实用新型原理示意图之二；

图3为图1之飞轮原理结构示意图；

图4为图3之飞轮的旋转剖视图之一；

图5为图3之飞轮的旋转剖视图之二；