[发明专利]机械芯储能装置

说明书

本发明提供了一种机械芯储能装置，其包括储能机构、输入机构和输出机构，储能机构包括第一绕线线轴组、第二绕线线轴组和能够弹性拉伸和收缩的弹性线，弹性线的两端分别与第一绕线线轴组和第二绕线线轴组连接，并卷绕在第一绕线线轴组和/或第二绕线线轴组上；输入机构包括第一驱动装置，第一驱动装置与第一绕线线轴组传动连接，用于将电能转化为转动能以驱动第一绕线线轴组转动；输出机构包括发电装置和离合机构，发电装置通过离合机构与第一绕线线轴组连接，离合机构用于传动连接发电装置和第一绕线线轴组，或切断发电装置和第一绕线线轴组之间的连接。该机械芯储能装置结构简单，储能密度较高，且能量输出稳定。

技术领域

本发明实施例涉及储能装置技术领域，尤其涉及一种机械芯储能装置。

背景技术

电池作为一种储能装置，被各行业、各场景普遍使用，如移动电子设备、车辆、船舶、飞行器、工厂、办公楼宇等等。进入新能源时代，电池将是不可或缺的。性能优异、造价低廉、生产及报废后环保的电池，将是技术发展的方向。目前的电池主要是化学电池芯，如锂电池、镍镉电池、锌镍电池等各种离子电池，以及氢能源电池等。但化学电池芯造价较高，使用过程中有较高的安全隐患，且损坏或报废后污染较高，在一些对化学制品和安全性要求较高的应用场景下使用受限。

发明内容

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供了一种机械芯储能装置，该机械芯储能装置结构简单，储能密度较高，且能量输出稳定。

为解决上述问题，本发明实施例提供的技术方案是：

一种机械芯储能装置，包括：

储能机构，其包括第一绕线线轴组、第二绕线线轴组和能够弹性拉伸和收缩的弹性线，所述弹性线的两端分别与所述第一绕线线轴组和所述第二绕线线轴组连接，并卷绕在所述第一绕线线轴组和/或所述第二绕线线轴组上；

输入机构，其包括第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一绕线线轴组传动连接，用于将电能转化为转动能以驱动所述第一绕线线轴组转动；

输出机构，其包括发电装置和离合机构，所述发电装置通过所述离合机构与所述第一绕线线轴组连接，所述离合机构用于传动连接所述发电装置和所述第一绕线线轴组，或切断所述发电装置和所述第一绕线线轴组之间的连接；

在储能过程中，所述第一驱动装置驱动所述第一绕线线轴组卷绕所述弹性线，所述第二绕线线轴组释放所述弹性线，所述第一绕线线轴组的绕线速度大于所述第二绕线线轴组的放线速度，以张紧所述弹性线，将转动能转换为弹性势能予以储存；

在释能过程中，所述第一绕线线轴组通过所述离合机构与所述发电装置传动连接，所述弹性线收缩并带动所述第一绕线线轴组转动，以驱动所述发电装置进行发电并输出电能，所述第二绕线线轴组卷绕处于松弛状态的所述弹性线。

在一些实施例中，所述第一绕线线轴组包括第一线轮和锁定机构，所述第一线轮用于卷绕或释放处于张紧状态的所述弹性线，所述锁定机构用于锁定所述第一线轮以限制所述第一线轮转动。

在一些实施例中，所述第二绕线线轴组包括：

第二线轮，其用于卷绕或释放处于松弛状态的所述弹性线；

第二驱动装置，其与所述第二线轮传动连接，用于驱动所述第二线轮转动，以卷绕处于松弛状态的所述弹性线；

限制机构，其与所述第二线轮连接，所述限制机构构造为：在所述第二线轮产生的扭力大于第一扭力时，允许所述第二线轮转动并释放所述弹性线，在所述第二线轮产生的扭力小于所述第一扭力时，限制所述第二线轮转动。

在一些实施例中，所述限制机构包括第一齿轮和弹性臂，所述第一齿轮与所述第二线轮传动连接，所述弹性臂的一端伸入所述第一齿轮的齿槽中；