CN106438597A - 一种能量储集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能量储集装置，通过设置高压气源瓶、能量吸收器、能量储集室和能量回收室，利用能量吸收器将高压气源瓶中的高压气体能量吸收转换后送入能量储集室，能量储集室中的能量被释放后的剩余能量被送入能量回收室回收并通过输送管道送回至能量吸收器，由于在能量吸收器中设置多级推进器和多级液压油缸，以便对高压气源瓶中的高压气体进行多级利用，从而减少能量损耗，并且利用高压气源瓶替换现有常规燃料能够节约燃料的成本，另外，通过能量回收室实现对能源的回收利用，从而具备节能并有效保护环境的优点。

Description

一种能量储集装置

技术领域

本发明涉及一种能量集中装置，特别是一种应用于汽车驱动领域和工业节能领域的能量储集装置。

背景技术

节能节排、环保一直是社会探讨的课题，但是现实中不论是汽车中的驱动燃料，或是工业生产中释放的气体，不仅不能对能源进行有效利用，并且容易对环境造成严重的污染。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种能源利用率高且能够有效保护环境的能量储集装置。

本发明提供的技术方案如下：一种能量储集装置，包括高压气源瓶、能量吸收器、能量储集室和能量回收室，所述能量吸收器将所述高压气源瓶中的高压气体能量吸收转换后送入所述能量储集室，所述能量储集室中的能量被释放后的剩余能量被所述能量回收室回收并通过输送管道送回至所述能量吸收器，所述能量吸收器包括多级推进器和与所述多级推进器匹配设置的多级液压油缸。

在本发明的较佳实施例中，所述多级推进器包括多个液压油推进器，所述多级液压油缸包括多个液压油缸，所述每个液压油推进器与每个液压油缸呈直线布置。

在本发明的较佳实施例中，所述每个液压油推进器上设置有推进控制阀和活塞，所述每个液压油缸中对应所述活塞设置有弹性复位件，所述弹性复位件与所述活塞之间通过连杆连接，所述液压油推进器通过所述活塞和连杆将所述液压油缸内的液压油推进到所述能量储集室中，所述液压油推进器中的剩余气体通过所述弹性复位件与所述推进控制阀配合被送至下一级液压油推进器中。

在本发明的较佳实施例中，所述多级推进器包括一级推进器、二级推进器、三级推进器和四级推进器，所述多级液压油缸对应所述多级推进器设置一级液压油缸、二级液压油缸、三级液压油缸和四级液压油缸，所述一级推进器、二级推进器、三级推进器和四级推进器中分别设置有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门。

在本发明的较佳实施例中，所述四级推进器连接有油泵机或发动机。

在本发明的较佳实施例中，所述一级液压油缸、二级液压油缸、三级液压油缸和四级液压油缸分别设置有第一导管、第二导管、第三导管和第四导管，第一导管、第二导管、第三导管和第四导管之间相互连通并且统一与所述能量储集室连通。

在本发明的较佳实施例中，所述第一导管、第二导管、第三导管和第四导管上均设置有油缸控制单向阀。

在本发明的较佳实施例中，所述能量储集室还连接有蜗轮驱动器，所述能量储集室与所述蜗轮驱动器之间设置有油门控制阀，所述蜗轮驱动器与所述能量回收室连通。

在本发明的较佳实施例中，所述能量储集室中设置有高压储能泵。

在本发明的较佳实施例中，所述高压气源瓶与所述多级推进器的连接处设置有加热装置和气压阀门控制器。

本发明的优点如下：本发明中的能量储集装置通过设置高压气源瓶、能量吸收器、能量储集室和能量回收室，利用能量吸收器将高压气源瓶中的高压气体能量吸收转换后送入能量储集室，能量储集室中的能量被释放后的剩余能量被送入能量回收室回收并通过输送管道送回至能量吸收器，由于在能量吸收器中设置多级推进器和多级液压油缸，以便对高压气源瓶中的高压气体进行多级利用，从而减少能量损耗，并且利用高压气源瓶替换现有常规燃料能够节约燃料的成本，另外，通过能量回收室实现对能源的回收利用，从而具备节能并有效保护环境的优点。

附图说明

图1为本发明的能量储集装置的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，能量储集装置，包括高压气源瓶10、能量吸收器20、能量储集室30和能量回收室40，能量吸收器20将高压气源瓶10中的高压气体能量吸收转换后送人能量储集室30，能量储集室30中的能量被释放后的剩余能量被能量回收室40回收并通过输送管道50送回至能量吸收器20。

参见图1，能量吸收器20包括多级推进器21和与多级推进器21匹配设置的多级液压油缸22。多级推进器21包括一级推进器211、二级推进器212、三级推进器213和四级推进器214，多级液压油缸22对应多级推进器21设置一级液压油缸221、二级液压油缸222、三级液压油缸223和四级液压油缸224，一级推进器211、二级推进器212、三级推进器213和四级推进器214中分别设置有第一阀门2111、第二阀门2121、第三阀门2131和第四阀门2141。一级推进器211、二级推进器212、三级推进器213和四级推进器214上设置有活塞(图未示)，一级液压油缸221、二级液压油缸222、三级液压油缸223和四级液压油缸224中对应活塞设置有弹性复位件2211、2221、2231、2241，弹性复位件2211、2221、2231、2241与活塞之间通过连杆2112、2122、2132、2142连接，一级液压油缸221、二级液压油缸222、三级液压油缸223和四级液压油缸224分别设置有第一导管2212、第二导管2222、第三导管2232和第四导管2242，第一导管2212、第二导管2222、第三导管2232和第四导管2242之间相互连通并且统一与能量储集室30连通，第一导管2212、第二导管2222、第三导管2232和第四导管2242上均设置有油缸控制单向阀(图未示),高压气源瓶10与多级推进器20的连接处设置有气压阀门控制器90和加热装置(图未示)。

当系统在没有工作时，所有的配气阀门都是关闭的，当工作时，打开气压控制阀门90，气体通入一级推进器211内并推动活塞向前推进时，将一级液压油缸221内液化油推出并进入能量储集室30，当一级推进器211内的活塞推到底部时，碰到一级推进器211底部上的一触点(图未示)，后关闭气压控制阀门90且开启第一阀门2111，高压气体膨胀进入二级推进器212并对二级推进器212的活塞进行推动，使二级液压油缸222内的液化油推进能量储集室30，当二级推进器212内有活塞推在推进器的底部时，碰到二级推进器212底部上的触点时，打开第二阀门2121，二级推进器212内的气体再次膨胀进入三级推进器213内，如此反复至四级推进器214时，四级推进器214内的高压气也降到了临近大气压，利用四级推进器214上尾端上的第四阀门2141处连接有油泵机2143；膨胀后的气体直接对油泵机2143进行做功，此时可视为该气压做了一轮功了并重新关闭第一、二、三、四阀门2121、2131、2141后打开气压控制阀门90再次重新做推进运动，通过第一导管2212、第二导管2222、第三导管2232和第四导管2242将能量吸收器20中吸收的能量送进能量储集室30内，如此周而复始地工作。当能量储集室30内的能量储满时，通过油门控制阀50送入蜗轮驱动器60带动蜗轮驱动器60转动做功，而后剩余能量进入能量回收室40内，并通过输送管道70送回至能量吸收器20中回收利用。

在用于汽车上时，工作中随着气体不断释放，高压储气瓶10中的气压不断降低，当气压不足以推动一级推进器211时，可在气压控制阀门90控制下直接进入下一级，即二级推进器212中进行做功，最后当气压也不足以推动二级推进器212时，在气压控制阀门控制90下直接进入油泵机2143中进行做功。在实际使用中，高压气体从高压储气瓶10输出经过气压控制阀门90后，经过预热器(图未示)并加热，高压气体随之膨胀，气压有所升高，出于节能安排可适当调低点气压控制阀门90输出气压。

高压储气瓶10可用于充气新概念汽车，为了使汽车能够具有防水作用，在汽车的前后左右的底部都安装有气囊，使汽车掉水或出现水灾的时候自动浮起起到保护作用，由于冲气汽车有自带电源，电路又少，可以把少量电器设计内部防水，除灯具外，并把两门玻璃做成防水不可移动的(除灯具以外)，并在门上装上气密性封圈，防止水进入驾驶室，对驾驶室做气密性处理，然后在车且装汽轮机驱动的水轮机用气囊控制体积，充气概念就可以在水上水下行驶了。关于分级吸收系统，储能预设参数、高压储气瓶10输出气压进行各项指标比例设计：高压储气瓶10里初始的输出10MPA(即每平方厘米100公斤)、能量储集室30储能能力为9公斤每平方厘米，几个高压活塞面积20平方厘米根据空气存在损耗等于储集室30冲能，高压油泵油压力必须有10公斤每平方厘米，测算出第一推进器211活塞顶面积200平方厘米，根据气体分级澎涨第二级为100平方厘米、第三级为66.6平方厘米、第四级50平方厘米、第一级吸收能效为10MPA压力空气能量的90％，第二级45％，第三级30％，第四级25％；忽略其它的能效损耗总计能效回收率为190％，假设油涡轮的能效为90％，那它在10MPA的高压气体压力下，能效率比单级派出汽轮机多90％左右，因汽轮机能效率也在90％左右。

该能量储集装置可应用于核电、火电厂，进行能效提升，主要是取代派出轮机组件；特别是对高压蒸汽的回收利用，其具体的实施例如下：由于核电与火电厂的蒸汽机的压力是较稳定的就需应用于汽车储能系统储气瓶压力衰减时直接进入第二级高压汽泵的情况，但必须注意保温，温控必须和蒸汽机温度保持持平以免高压蒸汽水造成气压降低推不动油泵储能。当能量储集室30能量充满时就可以打开油门控制阀50，让能量储集室30内的高压液压油进入油涡轮(图未示)带动油涡轮旋转，油涡轮带动发电机(图未示)进行发电，这样汽压转化为液压。这个系统有如下两个优势：1)汽密性好，能控制能量流失；2)利用空气可澎涨的特性进行分道吸收，如果不算机械损耗能量是高压蒸汽产生推力的95％，第二道的是47.5％第三道是31.6％第四道是23.8％。

综上所述，该能量储集装置通过设置高压气源瓶10、能量吸收器20、能量储集室30和能量回收室40，利用能量吸收器20将高压气源瓶10中的高压气体能量吸收转换后送入能量储集室30，能量储集室30中的能量被释放后的剩余能量被送入能量回收室40回收并通过输送管道70送回至能量吸收器20，由于在能量吸收器20中设置多级推进器21和多级液压油缸22，以便对高压气源瓶10中的高压气体进行多级利用，从而减少能量损耗，并且利用高压气源瓶10替换现有常规燃料能够节约燃料的成本，另外，通过能量回收室40实现对能源的回收利用，从而具备节能并有效保护环境的优点。

上述仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种能量储集装置，其特征在于：包括高压气源瓶、能量吸收器、能量储集室和能量回收室，所述能量吸收器将所述高压气源瓶中的高压气体能量吸收转换后送入所述能量储集室，所述能量储集室中的能量被释放后的剩余能量被所述能量回收室回收后通过输送管道送回至所述能量吸收器，所述能量吸收器包括多级推进器和与所述多级推进器匹配设置的多级液压油缸。

2.根据权利要求1所述的能量储集装置，其特征在于：所述多级推进器包括多个液压油推进器，所述多级液压油缸包括多个液压油缸，所述每个液压油推进器与每个液压油缸呈直线布置。

3.根据权利要求2所述的能量储集装置，其特征在于：所述每个液压油推进器上设置有推进控制阀和活塞，所述每个液压油缸中对应所述活塞设置有弹性复位件，所述弹性复位件与所述活塞之间通过连杆连接，所述液压油推进器通过所述活塞和连杆将所述液压油缸内的液压油推进到所述能量储集室中，所述液压油推进器中的剩余气体通过所述弹性复位件与所述推进控制阀配合被送至下一级液压油推进器中。

4.根据权利要求1或3所述的能量储集装置，其特征在于：所述多级推进器包括一级推进器、二级推进器、三级推进器和四级推进器，所述多级液压油缸对应所述多级推进器设置一级液压油缸、二级液压油缸、三级液压油缸和四级液压油缸，所述一级推进器、二级推进器、三级推进器和四级推进器中分别设置有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门。

5.根据权利要求4所述的能量储集装置，其特征在于：所述四级推进器连接有油泵机或发动机。

6.根据权利要求4所述的一种能量储集装置，其特征在于：所述一级液压油缸、二级液压油缸、三级液压油缸和四级液压油缸分别设置有第一导管、第二导管、第三导管和第四导管，第一导管、第二导管、第三导管和第四导管之间相互连通并且统一与所述能量储集室连通。

7.根据权利要求6所述的一种能量储集装置，其特征在于：所述第一导管、第二导管、第三导管和第四导管上均设置有油缸控制单向阀。

8.根据权利要求1所述的一种能量储集装置，其特征在于：所述能量储集室还连接有蜗轮驱动器，所述能量储集室与所述蜗轮驱动器之间设置有油门控制阀，所述蜗轮驱动器与所述能量回收室连通。

9.根据权利要求1所述的一种能量储集装置，其特征在于：所述能量储集室中设置有高压储能泵。

10.根据权利要求1所述的一种能量储集装置，其特征在于：所述高压气源瓶与所述多级推进器的连接处设置有加热装置和气压阀门控制器。