[发明专利]一种压缩空气储能装置

摘要

本发明涉及一种压缩空气储能装置，该装置包括控制系统、N个储能部分和N个发电部分，N≥2，为N级压缩储能，控制系统用来控制储能部分和发电部分进行相应的动作；所述储能部分包括空气压缩机和储气罐，空气压缩机的出口通过高压管与储气罐的进口连接，储气罐的出气口通过高压管连接下一级空气压缩机的进口，储气罐的排风口通过高压管与外界大气联通；在每个连接的相应高压管上均安装有电磁阀，在连接储气罐排风口的高压管的另一端设有发电部分；第一级空气压缩机提供气源动力，将电网在用电低峰时发出的多余电力转化成气体内能；第N级储气罐的出气口封闭；所述发电部分包括风力发电机和控制风力发电机的电磁阀。

主权项

1.一种压缩空气储能装置，其特征在于该装置包括控制系统、N个储能部分和N个发电部分，N≥2，为N级压缩储能，控制系统用来控制储能部分和发电部分进行相应的动作；所述储能部分包括空气压缩机和储气罐，空气压缩机的出口通过高压管与储气罐的进口连接，储气罐的出气口通过高压管连接下一级空气压缩机的进口，储气罐的排风口通过高压管与外界大气联通；在每个连接的相应高压管上均安装有电磁阀，在连接储气罐排风口的高压管的另一端设有发电部分；第一级空气压缩机提供气源动力，将电网在用电低峰时发出的多余电力转化成气体内能；第N级储气罐的出气口封闭；所述发电部分包括风力发电机和控制风力发电机的电磁阀；在每个储气罐内均安装有气压传感器，气压传感器用于检测储气罐内的压强，第一级储气罐至第N级储气罐的N个储气罐的容积依次减小；所述控制系统以单片机为核心，单片机与各个高压管上的电磁阀均通过一个电磁继电器连接，同时每个空气压缩机也单独通过一个电磁继电器与单片机连接；单片机分别与控制风力发电机的电磁阀和每个气压传感器连接；N=3，当处于用电低谷时，在工业方面发电机厂利用所发出的多余电能驱动空气压缩机压缩空气，进行储能，而在家用且电力富余的条件下利用电能驱动空气压缩机压缩空气，进行储能，具体过程是：第一级储能部分开始工作时控制系统控制第一电磁阀（2.1）打开，其余电磁阀关闭，并控制第一级空气压缩机启动，通过第一级空气压缩机对第一级储气罐进行打气，至第一级储气罐的压强为m为止；然后打开第二电磁阀（2.2）和第三电磁阀（2.3），第二级空气压缩机启动，此时第一级空气压缩机照常运行，第二级空气压缩机从第一级储气罐获得高压气体，并对气体进行增压，压缩到第二级储气罐中，使第二级储气罐内的压强达到压强n；然后控制系统控制打开第四电磁阀（2.4）和第五电磁阀（2.5），同时第三级空气压缩机运行，此时第二级空气压缩机和第一级空气压缩机照常运行，第三级空气压缩机从第二级储气罐获得更高压强气体，并对此气体再次增压，压缩到第三级储气罐中，达到压强p；在第三级储气罐达到压强p后，关闭第四电磁阀（2.4）和第五电磁阀（2.5），同时关闭第三级空气压缩机，待第二级储气罐压强恢复到n后，关闭第二电磁阀（2.2）和第三电磁阀（2.3），同时关闭第二级空气压缩机；待第一级储气罐恢复到压强m后，关闭第一电磁阀（2.1）和第一级空气压缩机，储能结束；所述m、n、p均不超过每级空气压缩机所能压缩的极限压强；在用电高峰时可根据不同用电需求使用不同压强气体进行发电；在用电需求较低时使用第一级储气罐中的低压强气体进行发电即可满足用电需求；而在用电需求较高时使用第二级储气罐中的较高压气体吹动相应的风力发电机进行发电；在用电需求很高时则使用第三级储气罐中的高压气体吹动相应的风力发电机进行发电，从而满足用电需求。