[发明专利]循环往复运动物体加阵列弹簧的储能方法及其装置

摘要

一种循环往复运动物体加阵列弹簧的储能方法及其装置，其特征是：用外界电力驱动某物体作循环往复运动，并在每次往复运动中，利用此运动物体上的弹簧受力机构，将分布固定在上述运动物体周边静止物体上的弹簧，一根根或一组组地累加进行弹簧的弹力变形，使该运动物体在其每次往复运动行程的端点聚集愈来愈大的势能，在其每次往复运动行程的中间阶段达到愈来愈大的动能，并将能量储存在该运动物体的运动行程中；其储能原理与荡秋千相类似；通过这种往复运动，将其储存的能量用来带动发电机发电，以便完成其储能/发电过程。

主权项

1.一种循环往复运动物体加阵列弹簧的储能方法及其装置，其特征是：将劲度系数、形变量和储能规模很大的巨型弹簧，分化为数量众多、易于操作控制的小型弹簧，并通过循环往复运动物体与弹簧之间的相对运动，先后分别操作控制各个或各组弹簧的储能变形和释放恢复过程，以达到大规模、低成本储能的目的；其具体技术方案特征是：用外界电力驱动某物体作循环往复运动，并在每次往复运动中，利用此运动物体上的弹簧受力机构，将分布固定在上述运动物体周边静止物体上的弹簧，一根根或一组组地累加进行弹簧的弹力变形，使该运动物体在其每次往复运动行程的端点聚集愈来愈大的势能，在其每次往复运动行程的中间阶段达到愈来愈大的动能，并将能量储存在该运动物体的运动行程中；这一过程的效果如同荡秋千：在外力作用下，秋千储存的动势能会愈来愈大，并将外来能量一次次累加储存在秋千的动势能转换的运动过程中；当外力不再作用时，秋千仍会倚靠其储存的能量继续进行往复运动；通过这种往复运动，将其储存的能量用来带动发电机发电，以便完成其储能/发电过程；但与荡秋千不同的是，在该运动物体储能时，利用外力作用，其往复运动的行程可以保持恒定不变，但其往复运动的周期会越来越短，速度会越来越快，聚集的能量会越来越高；本专利申请与本人同名专利申请：专利申请号2019100100197所不同的是：一、在所述运动物体与弹簧相互作用时，无需借助上述同名专利申请所述的弹簧自动约束/释放机构来储存或释放弹簧的弹性势能，而是像运动的秋千那样，在所述运动物体的每次运动行程两端，将由动能转化来的弹性势能随即释放，并转化为物体反向运动的动能，因此其原理和结构更为简单可靠；二、储能原理和过程不同，上述同名专利的储能原理和过程与抽水电站储能类似，其势能在积累后，具有一定时间的稳定保持阶段；而本专利申请的储能原理与过程同运动的秋千类似，其所积累的势能没有一个稳定保持阶段，而是随即释放出来，转化为反向运动的动能，从而将能量储存在其动能和势能反复转化的运动过程中；但与秋千有所不同的是，秋千的运动只具有两个行程，即：动能转化为势能的过程和势能转化为动能的行程；而本专利申请中作循环往复运动的物体具有三个运动行程，即：在动能转化为势能和势能转化为动能的两个运动行程之间，还具有一个仅靠动能维持运动的行程；增加这一行程的目的是为了增长其运动行程，以满足长距离、高效率运输的需要；而上述作循环往复运动的物体，在其动能转化为势能和势能转化为动能的两个运动行程最大距离，被控制在弹簧的弹性变形距离范围之内。