1.本發(fā)明涉及能源發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種重力儲(chǔ)能系統(tǒng)及重力儲(chǔ)能方法。

背景技術(shù)：

2.近年來(lái)，隨著各種化石能源儲(chǔ)量的不斷減少，加之全球變暖等環(huán)境因素的不斷加劇，能源替代問(wèn)題以及環(huán)境問(wèn)題引起了人們的極大關(guān)注。為實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)碳的近零排放，需要大力發(fā)展水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源。

3.但是，受自然環(huán)境的影響，可再生能源發(fā)電不穩(wěn)定，現(xiàn)有用于可再生能源的儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存與釋放的成本過(guò)高，影響后續(xù)的并網(wǎng)輸送和水電消納，整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性較差。目前以電化學(xué)為主的儲(chǔ)能技術(shù)都不能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能全過(guò)程的綠色環(huán)保，且全生命周期儲(chǔ)能成本相對(duì)較高。壓縮空氣儲(chǔ)能和抽水蓄能雖然較電化學(xué)儲(chǔ)能成本有所降低，但受場(chǎng)地限制，不具備普遍適用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.基于以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種重力儲(chǔ)能系統(tǒng)及重力儲(chǔ)能方法，儲(chǔ)能成本低，不受場(chǎng)地限制，適用范圍廣。

5.為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供以下技術(shù)方案：

6.第一方面，本發(fā)明提供了一種重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括：

7.若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)，具有釋能狀態(tài)和儲(chǔ)能狀態(tài)；

8.低位儲(chǔ)存裝置，用于儲(chǔ)存處于釋能狀態(tài)的所述顆粒狀固體介質(zhì)；

9.高位儲(chǔ)存裝置，用于儲(chǔ)存處于儲(chǔ)能狀態(tài)的所述顆粒狀固體介質(zhì)；

10.提升裝置，用于在可用能量的驅(qū)動(dòng)下將所述顆粒狀固體介質(zhì)由所述低位儲(chǔ)存裝置提升至所述高位儲(chǔ)存裝置，以使所述可用能量轉(zhuǎn)換為所述顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能；

11.發(fā)電裝置，包括定子、轉(zhuǎn)子以及設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子上的扇葉，所述顆粒狀固體介質(zhì)由所述高位儲(chǔ)存裝置降落至所述低位儲(chǔ)存裝置時(shí)能夠撥動(dòng)所述扇葉，以帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)子相對(duì)于所述定子轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電能。

12.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述提升裝置包括提升管和螺旋桿，所述提升管的一端伸入所述低位儲(chǔ)存裝置內(nèi)，另一端伸入所述高位儲(chǔ)存裝置內(nèi)，所述提升管分別與所述低位儲(chǔ)存裝置和所述高位儲(chǔ)存裝置連通，所述螺旋桿可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于所述提升管內(nèi)，用于在所述可用能量的驅(qū)動(dòng)下將所述顆粒狀固體介質(zhì)由所述低位儲(chǔ)存裝置提升至所述高位儲(chǔ)存裝置。

13.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，若干個(gè)所述提升裝置設(shè)置于所述低位儲(chǔ)存裝置和所述高位儲(chǔ)存裝置的中間位置；或，若干個(gè)所述提升裝置設(shè)置于所述低位儲(chǔ)存裝置和所述高位儲(chǔ)存裝置的內(nèi)周側(cè)。

14.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，位于所述高位儲(chǔ)存裝置內(nèi)的所述提升管的管壁上設(shè)置有導(dǎo)出通道，所述螺旋桿提升的所述顆粒狀固體介質(zhì)能夠經(jīng)由所述導(dǎo)出通道

進(jìn)入所述高位儲(chǔ)存裝置內(nèi)。

15.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述導(dǎo)出通道的出口處設(shè)置有蓋板。

16.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述提升裝置包括可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述低位儲(chǔ)存裝置和所述高位儲(chǔ)存裝置外周側(cè)的螺旋狀通道結(jié)構(gòu)，所述螺旋狀通道結(jié)構(gòu)用于在所述可用能量的驅(qū)動(dòng)下自轉(zhuǎn)，并將所述顆粒狀固體介質(zhì)由所述低位儲(chǔ)存裝置提升至所述高位儲(chǔ)存裝置。

17.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述提升裝置包括輸送帶和主動(dòng)輪，所述主動(dòng)輪用于在所述可用能量的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)所述輸送帶將所述顆粒狀固體介質(zhì)由所述低位儲(chǔ)存裝置提升至所述高位儲(chǔ)存裝置。

18.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述提升裝置還包括從動(dòng)輪，所述輸送帶繞設(shè)于所述主動(dòng)輪和所述從動(dòng)輪上。

19.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述輸送帶上設(shè)置有防滑結(jié)構(gòu)。

20.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述提升裝置還包括上料斗和下料斗，所述上料斗位于所述輸送帶的底部，所述下料斗位于所述輸送帶的頂部。

21.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述扇葉設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子的外周壁上，所述定子位于所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)；或，所述扇葉設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)周壁上，所述轉(zhuǎn)子位于所述定子的內(nèi)側(cè)。

22.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述發(fā)電裝置還包括導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩用于將所述顆粒狀固體介質(zhì)導(dǎo)流至所述扇葉上，并撥動(dòng)所述扇葉，以帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)子相對(duì)于所述定子轉(zhuǎn)動(dòng)。

23.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)置有永磁體，所述定子上設(shè)置有線圈，所述轉(zhuǎn)子與所述定子相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述線圈能夠切割所述永磁體的磁場(chǎng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。

24.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述發(fā)電裝置還包括葉輪，所述葉輪包括輪轂和葉片，所述輪轂與所述轉(zhuǎn)子連接，所述葉片設(shè)置于所述輪轂的外周側(cè)，所述葉片為所述扇葉。

25.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述高位儲(chǔ)存裝置內(nèi)設(shè)置有匯集結(jié)構(gòu)，所述匯集結(jié)構(gòu)上設(shè)置有連通口和開(kāi)關(guān)閥門(mén)，所述連通口用于導(dǎo)通所述高位儲(chǔ)存裝置和所述低位儲(chǔ)存裝置，所述開(kāi)關(guān)閥門(mén)用于打開(kāi)或封堵所述連通口，所述開(kāi)關(guān)閥門(mén)還用于調(diào)節(jié)打開(kāi)所述連通口的橫截面面積。

26.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述開(kāi)關(guān)閥門(mén)包括第一板和第二板，所述第一板上設(shè)置有第一開(kāi)口，所述第二板上設(shè)置有第二開(kāi)口，所述第一板與所述第二板相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第一開(kāi)口與所述第二開(kāi)口錯(cuò)開(kāi)、部分重合或完全重合，以調(diào)節(jié)打開(kāi)所述連通口的橫截面面積。

27.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述低位儲(chǔ)存裝置內(nèi)設(shè)置有研磨機(jī)構(gòu)，所述研磨機(jī)構(gòu)包括載物臺(tái)、旋轉(zhuǎn)座和磨輥，所述旋轉(zhuǎn)座可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述載物臺(tái)上，所述磨輥設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)座的底部。

28.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述低位儲(chǔ)存裝置和所述高位儲(chǔ)存裝置均包括若干個(gè)拼接單元，所述拼接單元包括節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)和圍擋隔板，所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)上設(shè)置有

多個(gè)限位槽，所述圍擋隔板的第一側(cè)邊能夠卡入一個(gè)所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的所述限位槽內(nèi)，所述圍擋隔板的第二側(cè)邊能夠卡入另一個(gè)所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的所述限位槽內(nèi)；相鄰兩個(gè)所述拼接單元共用至少一個(gè)所述圍擋隔板和至少兩個(gè)所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。

29.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述圍擋隔板的第三側(cè)邊設(shè)置有連接凹槽，所述圍擋隔板的第四側(cè)邊設(shè)置有連接凸起，一個(gè)所述圍擋隔板的所述連接凸起能夠卡入另一個(gè)所述圍擋隔板的所述連接凹槽內(nèi)。

30.作為本發(fā)明的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的可選方案，所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的兩端分別設(shè)置有連接法蘭，一個(gè)所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的所述連接法蘭通過(guò)緊固件與另一個(gè)所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的所述連接法蘭連接。

31.第二方面，本發(fā)明還提供了一種重力儲(chǔ)能方法，采用上述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)能，所述重力儲(chǔ)能方法包括以下步驟：

32.通過(guò)低位儲(chǔ)存裝置儲(chǔ)存處于釋能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)，通過(guò)高位儲(chǔ)存裝置儲(chǔ)存處于儲(chǔ)能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)；

33.當(dāng)需要對(duì)可用能量進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)，提升裝置在可用能量的驅(qū)動(dòng)下將顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置提升至高位儲(chǔ)存裝置，以使可用能量轉(zhuǎn)換為顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能；

34.當(dāng)需要釋放能量時(shí)，顆粒狀固體介質(zhì)由高位儲(chǔ)存裝置降落至低位儲(chǔ)存裝置，顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為自身的動(dòng)能，顆粒狀固體介質(zhì)的沖擊力撥動(dòng)扇葉，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電能，從而將顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能。

35.本發(fā)明的有益效果為：

36.本發(fā)明提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)及重力儲(chǔ)能方法，通過(guò)低位儲(chǔ)存裝置儲(chǔ)存處于釋能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)，通過(guò)高位儲(chǔ)存裝置儲(chǔ)存處于儲(chǔ)能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)，當(dāng)需要對(duì)可用能量(例如過(guò)剩的電能)進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)，提升裝置在可用能量的驅(qū)動(dòng)下將顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置提升至高位儲(chǔ)存裝置，以使可用能量轉(zhuǎn)換為顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能，當(dāng)需要釋放能量時(shí)，顆粒狀固體介質(zhì)由高位儲(chǔ)存裝置降落至低位儲(chǔ)存裝置，顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為自身的動(dòng)能，顆粒狀固體介質(zhì)的沖擊力撥動(dòng)扇葉，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電能，從而將顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能，從而利用重力勢(shì)能進(jìn)行能量的存儲(chǔ)和釋放，以較低的成本進(jìn)行儲(chǔ)能，提高了整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，可實(shí)現(xiàn)利用重力勢(shì)能儲(chǔ)能發(fā)電，適用于風(fēng)電、光伏等可再生能源的儲(chǔ)存，以及電網(wǎng)削峰填谷、調(diào)頻調(diào)相等發(fā)電應(yīng)用場(chǎng)景。

附圖說(shuō)明

37.為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。

38.圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的一種重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

39.圖2是圖1中a處的放大示意圖；

40.圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)閥門(mén)的結(jié)構(gòu)示意圖；

41.圖4是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中高位儲(chǔ)存裝置(圓柱狀)、匯集

結(jié)構(gòu)和加固板的俯視示意圖；

42.圖5是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中高位儲(chǔ)存裝置(長(zhǎng)方體狀)、匯集結(jié)構(gòu)和加固板的結(jié)構(gòu)示意圖；

43.圖6是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的另一種重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

44.圖7是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的再一種重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

45.圖8是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的再一種重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的俯視示意圖；

46.圖9是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的又一種重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

47.圖10是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中低位儲(chǔ)存裝置、研磨機(jī)構(gòu)和匯集結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

48.圖11是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中低位儲(chǔ)存裝置、磨輥(豎向布置)和匯集結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

49.圖12是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置(外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式)和匯集結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

50.圖13是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置(外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式)的結(jié)構(gòu)示意圖；

51.圖14是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置(外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式)的剖視示意圖；

52.圖15是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置(外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式)的轉(zhuǎn)子和扇葉的俯視示意圖；

53.圖16是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置(內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式)和匯集結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

54.圖17是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置(內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式)的結(jié)構(gòu)示意圖；

55.圖18是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置(內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式)的剖視示意圖；

56.圖19是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置(內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式)的轉(zhuǎn)子和扇葉的俯視示意圖；

57.圖20是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置(葉片為弧面結(jié)構(gòu))的結(jié)構(gòu)示意圖；

58.圖21是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置(葉片為平面結(jié)構(gòu))的結(jié)構(gòu)示意圖；

59.圖22是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置的一種葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

60.圖23是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置的另一種葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

61.圖24是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置的又一種葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

62.圖25是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置的一種發(fā)電組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

63.圖26是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置的另一種發(fā)電組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

64.圖27是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)電裝置的又一種發(fā)電組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

65.圖28是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中低位儲(chǔ)存裝置或高位儲(chǔ)存裝置(拼接單元為正三角形時(shí))的俯視示意圖；

66.圖29是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中低位儲(chǔ)存裝置或高位儲(chǔ)存裝置(拼接單元為正三角形時(shí))的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的主視示意圖；

67.圖30是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中低位儲(chǔ)存裝置或高位儲(chǔ)存裝置(拼接單元為正三角形時(shí))的一種節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；

68.圖31是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中低位儲(chǔ)存裝置或高位儲(chǔ)存裝置(拼接單元為正三角形時(shí))的另一種節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；

69.圖32是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中低位儲(chǔ)存裝置或高位儲(chǔ)存裝置(拼接單元為正方形時(shí))的俯視示意圖；

70.圖33是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中低位儲(chǔ)存裝置或高位儲(chǔ)存裝置(拼接單元為正方形時(shí))的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的主視示意圖；

71.圖34是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中低位儲(chǔ)存裝置或高位儲(chǔ)存裝置(拼接單元為正方形時(shí))的一種節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；

72.圖35是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中低位儲(chǔ)存裝置或高位儲(chǔ)存裝置(拼接單元為正方形時(shí))的另一種節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；

73.圖36是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中低位儲(chǔ)存裝置或高位儲(chǔ)存裝置(拼接單元為正方形時(shí))的主視示意圖；

74.圖37是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)中低位儲(chǔ)存裝置或高位儲(chǔ)存裝置的圍擋隔板的側(cè)視示意圖。

75.圖中：

76.1-低位儲(chǔ)存裝置；2-高位儲(chǔ)存裝置；3-提升裝置；4-發(fā)電裝置；5-拼接單元；6-研磨機(jī)構(gòu)；

77.7-匯集結(jié)構(gòu)；8-加固板；9-回流通道；

78.31-提升管；311-導(dǎo)出通道；312-蓋板；32-螺旋桿；33-輸送帶；331-防滑結(jié)構(gòu)；34-主動(dòng)輪；35-從動(dòng)輪；36-支撐架；

79.41-定子；411-線圈；42-轉(zhuǎn)子；421-永磁體；43-扇葉；44-導(dǎo)流罩；45-固定軸；46-支撐座；47-滑動(dòng)軸承；48-滾動(dòng)軸承；49-固定筒；410-支撐筒；420-轉(zhuǎn)軸；430-葉輪；431-輪轂；432-葉片；433-端板；440-齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；450-軸承；460-固定座；

80.51-節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)；52-圍擋隔板；

81.511-限位槽；512-連接法蘭；513-減重孔；

82.521-連接凹槽；522-連接凸起；

83.61-載物臺(tái)；62-旋轉(zhuǎn)座；63-磨輥；

84.71-連通口；72-開(kāi)關(guān)閥門(mén)；

85.721-第一開(kāi)口；722-第二開(kāi)口。

具體實(shí)施方式

86.為使本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

87.在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。其中，術(shù)語(yǔ)“第一位置”和“第二位置”為兩個(gè)不同的位置。

88.在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

89.如圖1至圖37所示，本實(shí)施例提供一種重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，該重力儲(chǔ)能系統(tǒng)包括低位儲(chǔ)存裝置1、高位儲(chǔ)存裝置2、提升裝置3、發(fā)電裝置4和若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)。顆粒狀固體介質(zhì)具有釋能狀態(tài)和儲(chǔ)能狀態(tài)，低位儲(chǔ)存裝置1用于儲(chǔ)存處于釋能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)，高位儲(chǔ)存裝置2用于儲(chǔ)存處于儲(chǔ)能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)。提升裝置3用于在可用能量的驅(qū)動(dòng)下將顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置1提升至高位儲(chǔ)存裝置2，以使可用能量轉(zhuǎn)換為顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能。發(fā)電裝置4包括定子41、轉(zhuǎn)子42以及設(shè)置于轉(zhuǎn)子42上的扇葉43，顆粒狀固體介質(zhì)由高位儲(chǔ)存裝置2降落至低位儲(chǔ)存裝置1時(shí)能夠撥動(dòng)扇葉43，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子42相對(duì)于定子41轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電能。

90.需要說(shuō)明的是，顆粒狀固體介質(zhì)包括但不限于沙土、粉碎后的小石子、粉碎后的建筑物垃圾、高分子顆粒材料、玉米顆粒、小麥顆粒以及植物粉碎后的顆粒。

91.通過(guò)低位儲(chǔ)存裝置1儲(chǔ)存處于釋能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)，通過(guò)高位儲(chǔ)存裝置2儲(chǔ)存處于儲(chǔ)能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)，當(dāng)需要對(duì)可用能量(例如過(guò)剩的電能)進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)，提升裝置3在可用能量的驅(qū)動(dòng)下將顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置1提升至高位儲(chǔ)存裝置2，以使可用能量轉(zhuǎn)換為顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能，當(dāng)需要釋放能量時(shí)，顆粒狀固體介質(zhì)由高位儲(chǔ)存裝置2降落至低位儲(chǔ)存裝置1，顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為自身的動(dòng)能，顆粒狀固體介質(zhì)的沖擊力撥動(dòng)扇葉43，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子42相對(duì)于定子41轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電能，從而將顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能，從而利用重力勢(shì)能進(jìn)行能量的存儲(chǔ)和釋放，以較低的成本進(jìn)行儲(chǔ)能，提高了整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，可實(shí)現(xiàn)利用重力勢(shì)能儲(chǔ)能發(fā)電，適用于風(fēng)電、光伏等可再生能源的儲(chǔ)存，以及電網(wǎng)削峰填谷、調(diào)頻調(diào)相等發(fā)電應(yīng)用場(chǎng)景。

92.如圖1和圖2所示，可選地，提升裝置3包括提升管31和螺旋桿32，提升管31的一端伸入低位儲(chǔ)存裝置1內(nèi)，另一端伸入高位儲(chǔ)存裝置2內(nèi)，提升管31分別與低位儲(chǔ)存裝置1和高位儲(chǔ)存裝置2連通，螺旋桿32可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于提升管31內(nèi)，用于在上述可用能量的驅(qū)動(dòng)下將顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置1提升至高位儲(chǔ)存裝置2。螺旋桿32的螺旋葉片與提升管31

的內(nèi)壁近似接觸，以避免顆粒狀固體介質(zhì)從螺旋葉片和提升管31的內(nèi)壁之間的縫隙掉落?？捎媚芰?例如過(guò)剩的電能)通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置(例如電機(jī))驅(qū)動(dòng)螺旋桿32轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋桿32的螺旋葉片拖起顆粒狀固體介質(zhì)在提升管31內(nèi)上升，實(shí)現(xiàn)了顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置1提升至高位儲(chǔ)存裝置2。

93.在一實(shí)施例中，顆粒狀固體介質(zhì)可以提升至提升管31的管口再進(jìn)入高位儲(chǔ)存裝置2內(nèi)。在另一實(shí)施例中，位于高位儲(chǔ)存裝置2內(nèi)的提升管31的管壁上設(shè)置有導(dǎo)出通道311，螺旋桿32提升的顆粒狀固體介質(zhì)能夠經(jīng)由導(dǎo)出通道311進(jìn)入高位儲(chǔ)存裝置2內(nèi)，無(wú)需將顆粒狀固體介質(zhì)提升至提升管31的管口，降低了顆粒狀固體介質(zhì)的提升高度，降低了能量消耗。導(dǎo)出通道311自提升管31的軸線處至外側(cè)斜向下設(shè)置，方便顆粒狀固體介質(zhì)在重力作用下通過(guò)導(dǎo)出通道311，避免了顆粒狀固體介質(zhì)在導(dǎo)出通道311內(nèi)聚集結(jié)塊。

94.為防止顆粒狀固體介質(zhì)逆流，可選地，導(dǎo)出通道311的出口處設(shè)置有蓋板312。蓋板312的頂部可以轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在提升管31的外壁上，由于蓋板312封蓋在導(dǎo)出通道311的出口外側(cè)，使得蓋板312無(wú)法向內(nèi)翻轉(zhuǎn)。顆粒狀固體介質(zhì)在重力作用下沿導(dǎo)出通道311輸送，并打開(kāi)蓋板312，蓋板312向外翻轉(zhuǎn)，打開(kāi)導(dǎo)出通道311的出口。

95.可選地，高位儲(chǔ)存裝置2內(nèi)設(shè)置有匯集結(jié)構(gòu)7，匯集結(jié)構(gòu)7上設(shè)置有連通口71和開(kāi)關(guān)閥門(mén)72，連通口71用于導(dǎo)通高位儲(chǔ)存裝置2和低位儲(chǔ)存裝置1，開(kāi)關(guān)閥門(mén)72用于打開(kāi)或封堵連通口71，開(kāi)關(guān)閥門(mén)72還用于調(diào)節(jié)打開(kāi)連通口71的橫截面面積。為方便打開(kāi)或封堵連通口71，開(kāi)關(guān)閥門(mén)72可移動(dòng)或可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于匯集結(jié)構(gòu)7上。開(kāi)關(guān)閥門(mén)72可以采用類(lèi)似推拉板的移動(dòng)方式可移動(dòng)地設(shè)置在匯集結(jié)構(gòu)7上，對(duì)連通口71進(jìn)行封堵或打開(kāi)。開(kāi)關(guān)閥門(mén)72還可以采用類(lèi)似開(kāi)關(guān)門(mén)的轉(zhuǎn)動(dòng)方式可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在匯集結(jié)構(gòu)7上，對(duì)連通口71進(jìn)行封堵或打開(kāi)。

96.如圖3所示，開(kāi)關(guān)閥門(mén)72可以包括第一板和第二板，第一板上設(shè)置有第一開(kāi)口721，第二板上設(shè)置有第二開(kāi)口722，第一板與第二板相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一開(kāi)口721與第二開(kāi)口722錯(cuò)開(kāi)、部分重合或完全重合，以調(diào)節(jié)打開(kāi)連通口71的橫截面面積，調(diào)節(jié)方便快捷，既可以實(shí)現(xiàn)打開(kāi)連通口71的橫截面面積的手動(dòng)調(diào)節(jié)，又可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)打開(kāi)連通口71的橫截面面積的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

97.如圖4和圖5所示，高位儲(chǔ)存裝置2可以為圓柱狀或長(zhǎng)方體狀，高位儲(chǔ)存裝置2的外周側(cè)設(shè)置有多個(gè)加固板8，以提高高位儲(chǔ)存裝置2的裝載能力。低位儲(chǔ)存裝置1的結(jié)構(gòu)形式可以與高位儲(chǔ)存裝置2相同。

98.如圖6所示，在另一實(shí)施例中，為避免與低位儲(chǔ)存裝置1和高位儲(chǔ)存裝置2內(nèi)部結(jié)構(gòu)干涉，提升裝置3可以包括可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于低位儲(chǔ)存裝置1和高位儲(chǔ)存裝置2外周側(cè)的螺旋狀通道結(jié)構(gòu)，螺旋狀通道結(jié)構(gòu)用于在上述可用能量的驅(qū)動(dòng)下自轉(zhuǎn)，并將顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置1提升至高位儲(chǔ)存裝置2。可用能量(例如過(guò)剩的電能)通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置(例如電機(jī))驅(qū)動(dòng)螺旋狀通道結(jié)構(gòu)自轉(zhuǎn)，螺旋狀通道結(jié)構(gòu)通過(guò)摩擦力拖起其內(nèi)的顆粒狀固體介質(zhì)上升，實(shí)現(xiàn)了顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置1提升至高位儲(chǔ)存裝置2。

99.如圖1所示，若干個(gè)提升裝置3可以設(shè)置在低位儲(chǔ)存裝置1和高位儲(chǔ)存裝置2的中間位置，例如一個(gè)提升裝置3設(shè)置在低位儲(chǔ)存裝置1和高位儲(chǔ)存裝置2的中間位置，或，多個(gè)提升裝置3呈一排設(shè)置在低位儲(chǔ)存裝置1和高位儲(chǔ)存裝置2的中間位置。如圖7和圖8所示，若干個(gè)提升裝置3還可以設(shè)置于低位儲(chǔ)存裝置1和高位儲(chǔ)存裝置2的內(nèi)周側(cè)，例如八個(gè)提升裝置3沿圓周向均勻設(shè)置在低位儲(chǔ)存裝置1和高位儲(chǔ)存裝置2的內(nèi)周側(cè)。提升裝置3用于在上述可

用能量的驅(qū)動(dòng)下自轉(zhuǎn)，并將顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置1提升至高位儲(chǔ)存裝置2，提升裝置3可以采用上述提升管31和螺旋桿32的提升方式，提升管31的底部開(kāi)口用于卷起低位儲(chǔ)存裝置1內(nèi)的顆粒狀固體介質(zhì)，提升管31的頂部開(kāi)口用于將顆粒狀固體介質(zhì)送入高位儲(chǔ)存裝置2內(nèi)。提升管31的頂部開(kāi)口可以開(kāi)設(shè)在側(cè)壁上，降低提升顆粒狀固體介質(zhì)的能量消耗，并蓋上蓋板312，以防止顆粒狀固體介質(zhì)逆流。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，若干個(gè)提升裝置3還可以設(shè)置于低位儲(chǔ)存裝置1和高位儲(chǔ)存裝置2內(nèi)需要提升顆粒狀固體介質(zhì)的任意位置。

100.如圖9所示，在又一實(shí)施例中，提升裝置3可以包括輸送帶33和主動(dòng)輪34，主動(dòng)輪34用于在上述可用能量的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)輸送帶33將顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置1提升至高位儲(chǔ)存裝置2?？捎媚芰?例如過(guò)剩的電能)通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置(例如電機(jī))驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪34轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪34帶動(dòng)輸送帶33，輸送帶33通過(guò)摩擦力載著顆粒狀固體介質(zhì)上升，實(shí)現(xiàn)了顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置1提升至高位儲(chǔ)存裝置2。進(jìn)一步地，為實(shí)現(xiàn)輸送帶33的循環(huán)利用，提升裝置3還可以包括從動(dòng)輪35，輸送帶33繞設(shè)于主動(dòng)輪34和從動(dòng)輪35上。提升裝置3還包括支撐架36，輸送帶33、主動(dòng)輪34和從動(dòng)輪35分別安裝于支撐架36上。

101.為提高顆粒狀固體介質(zhì)與輸送帶33的摩擦力，可選地，輸送帶33上設(shè)置有防滑結(jié)構(gòu)331，防滑結(jié)構(gòu)331可以是設(shè)置在輸送帶33上的齒狀結(jié)構(gòu)。為方便回收釋放能量后的顆粒狀固體介質(zhì)，高位儲(chǔ)存裝置2與低位儲(chǔ)存裝置1之間設(shè)置有回流通道9，高位儲(chǔ)存裝置2的顆粒狀固體介質(zhì)經(jīng)由匯集結(jié)構(gòu)7導(dǎo)向，并與發(fā)電裝置4交換能量后，在重力作用下經(jīng)由回流通道9回流至低位儲(chǔ)存裝置1。

102.如圖10所示，為對(duì)結(jié)塊的顆粒狀固體介質(zhì)進(jìn)行細(xì)化，可選地，低位儲(chǔ)存裝置1內(nèi)設(shè)置有研磨機(jī)構(gòu)6，研磨機(jī)構(gòu)6包括載物臺(tái)61、旋轉(zhuǎn)座62和磨輥63，旋轉(zhuǎn)座62可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于載物臺(tái)61上，磨輥63設(shè)置于旋轉(zhuǎn)座62的底部。如圖11所示，磨輥63還可以豎向布置，顆粒狀固體介質(zhì)在重力作用下經(jīng)由斜面狀的匯集結(jié)構(gòu)7流動(dòng)至豎向布置的磨輥63，磨輥63直接對(duì)顆粒狀固體介質(zhì)進(jìn)行研磨，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)約能量。

103.在其他實(shí)施例中，提升裝置3還可以包括上料斗和下料斗，上料斗位于輸送帶33的底部，用于裝載顆粒狀固體介質(zhì)，下料斗位于輸送帶33的頂部，用于卸載顆粒狀固體介質(zhì)。

104.如圖12至圖15所示，在一實(shí)施例中，扇葉43可以設(shè)置于轉(zhuǎn)子42的外周壁上，定子41位于轉(zhuǎn)子42的內(nèi)側(cè)。發(fā)電裝置4還包括固定軸45，固定軸45相對(duì)地面靜止不動(dòng)，定子41設(shè)置于固定軸45上，轉(zhuǎn)子42與固定軸45轉(zhuǎn)動(dòng)連接。發(fā)電裝置4還包括導(dǎo)流罩44，導(dǎo)流罩44與固定軸45連接，并罩設(shè)在轉(zhuǎn)子42上方，導(dǎo)流罩44用于將若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)導(dǎo)流至扇葉43上，并撥動(dòng)扇葉43，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子42相對(duì)于定子41轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電裝置4還包括支撐筒410，支撐筒410與固定軸45連接，用于穿設(shè)電線。

105.若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)從高處降落至導(dǎo)流罩44上時(shí)，導(dǎo)流罩44將若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)導(dǎo)流至轉(zhuǎn)子42的扇葉43上，并撥動(dòng)扇葉43，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子42相對(duì)于定子41轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生電能，將若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為發(fā)電裝置4的電能，實(shí)現(xiàn)重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換，同時(shí)，由于轉(zhuǎn)子42位于定子41的外側(cè)，可以滿(mǎn)足大轉(zhuǎn)矩需求，散熱效果好，布線方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)維修難度低，安全性高，能量轉(zhuǎn)換率高，經(jīng)濟(jì)性好。

106.可選地，轉(zhuǎn)子42上設(shè)置有永磁體421，定子41上設(shè)置有線圈411，轉(zhuǎn)子42與定子41相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈411能夠切割永磁體421的磁場(chǎng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。轉(zhuǎn)子42為筒狀，永磁體421設(shè)置在轉(zhuǎn)子42的內(nèi)側(cè)壁上。定子41為鐵芯材質(zhì)，定子41上繞設(shè)有銅材質(zhì)的線圈411，轉(zhuǎn)子42相對(duì)

于定子41轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，永磁體421形成變化的磁場(chǎng)，線圈411切割永磁體421的磁場(chǎng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，從而得到電能。

107.由于轉(zhuǎn)子42以固定軸45為軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，為充分利用顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能，降低能量損耗，可選地，固定軸45豎直設(shè)置。為方便對(duì)轉(zhuǎn)子42提供支撐力，可選地，固定軸45上設(shè)置有支撐座46，轉(zhuǎn)子42滑動(dòng)設(shè)置于支撐座46上，降低了轉(zhuǎn)子42旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦阻力。

108.可選地，發(fā)電裝置4還包括滑動(dòng)軸承47，滑動(dòng)軸承47包括滑動(dòng)連接的第一滑動(dòng)體和第二滑動(dòng)體，第一滑動(dòng)體與支撐座46連接，第二滑動(dòng)體與轉(zhuǎn)子42連接。第二滑動(dòng)體可以為滾筒狀，沿固定軸45的徑向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置在固定軸45的兩側(cè)，第一滑動(dòng)體作為安裝第二滑動(dòng)體的座體結(jié)構(gòu)，固定安裝在支撐座46上。

109.為進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)子42旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦阻力，可選地，發(fā)電裝置4還包括滾動(dòng)軸承48，滾動(dòng)軸承48包括內(nèi)圈、滾珠和外圈，滾珠分別與內(nèi)圈和外圈轉(zhuǎn)動(dòng)連接，內(nèi)圈與固定軸45連接，外圈與轉(zhuǎn)子42連接。

110.另外，轉(zhuǎn)子42與固定軸45、滑動(dòng)軸承47、滾動(dòng)軸承48之間設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)，避免灰塵等雜質(zhì)進(jìn)去內(nèi)部，降低了后期的維護(hù)維修難度。

111.為降低能量損耗，可選地，導(dǎo)流罩44為圓錐狀。為充分利用若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能，可選地，扇葉43沿轉(zhuǎn)子42的外周壁設(shè)置有多個(gè)。為提高能量轉(zhuǎn)換率，可選地，扇葉43為軸流式扇葉43。

112.如圖16至圖19所示，在另一實(shí)施例中，扇葉43還可以設(shè)置于轉(zhuǎn)子42的內(nèi)周壁上，轉(zhuǎn)子42位于定子41的內(nèi)側(cè)。發(fā)電裝置4還包括固定筒49，定子41設(shè)置于固定筒49的內(nèi)周壁上，轉(zhuǎn)子42與固定筒49轉(zhuǎn)動(dòng)連接，導(dǎo)流罩44與固定筒49連接。發(fā)電裝置4還包括支撐筒410，支撐筒410與固定筒49連接，用于穿設(shè)電線。

113.若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)從高處降落至導(dǎo)流罩44上時(shí)，導(dǎo)流罩44將若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)導(dǎo)流至轉(zhuǎn)子42的扇葉43上，并撥動(dòng)扇葉43，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子42相對(duì)于定子41轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生電能，將若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為發(fā)電裝置4的電能，實(shí)現(xiàn)重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換，同時(shí)，由于轉(zhuǎn)子42位于定子41的內(nèi)側(cè)，可以滿(mǎn)足高轉(zhuǎn)速需求，結(jié)構(gòu)剛性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)超大型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)維修難度低，安全性高，能量轉(zhuǎn)換率高，經(jīng)濟(jì)性好。

114.由于轉(zhuǎn)子42以固定筒49的軸線為軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，為充分利用顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能，降低能量損耗，可選地，固定筒49的軸線沿豎直方向設(shè)置。為方便對(duì)轉(zhuǎn)子42提供支撐力，可選地，固定筒49上設(shè)置有支撐座46，轉(zhuǎn)子42滑動(dòng)設(shè)置于支撐座46上，降低了轉(zhuǎn)子42旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦阻力。

115.可選地，發(fā)電裝置4還包括滑動(dòng)軸承47，滑動(dòng)軸承47包括滑動(dòng)連接的第一滑動(dòng)體和第二滑動(dòng)體，第一滑動(dòng)體與支撐座46連接，第二滑動(dòng)體與轉(zhuǎn)子42連接。第二滑動(dòng)體可以為滾筒狀，沿固定筒49的徑向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置在固定筒49的兩側(cè)，第一滑動(dòng)體作為安裝第二滑動(dòng)體的座體結(jié)構(gòu)，固定安裝在支撐座46上。

116.為進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)子42旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦阻力，可選地，發(fā)電裝置4還包括滾動(dòng)軸承48，滾動(dòng)軸承48包括內(nèi)圈、滾珠和外圈，滾珠分別與內(nèi)圈和外圈轉(zhuǎn)動(dòng)連接，內(nèi)圈與固定筒49連接，外圈與轉(zhuǎn)子42連接。

117.另外，轉(zhuǎn)子42與固定筒49、滑動(dòng)軸承47、滾動(dòng)軸承48之間設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)，避免灰塵等雜質(zhì)進(jìn)去內(nèi)部，降低了后期的維護(hù)維修難度。

118.為降低能量損耗，可選地，導(dǎo)流罩44為漏斗狀。為充分利用若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能，可選地，扇葉43沿轉(zhuǎn)子42的內(nèi)周壁設(shè)置有多個(gè)。為提高能量轉(zhuǎn)換率，可選地，扇葉43為軸流式扇葉43。

119.如圖20至圖27所示，在又一實(shí)施例中，發(fā)電裝置還包括葉輪430，轉(zhuǎn)子42與定子41轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)子42與定子41相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠產(chǎn)生電能，葉輪430與轉(zhuǎn)子42連接。匯集結(jié)構(gòu)7設(shè)置于葉輪430的上方，匯集結(jié)構(gòu)7用于將若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)導(dǎo)流至葉輪430上，并撥動(dòng)葉輪430，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子42相對(duì)于定子41轉(zhuǎn)動(dòng)。

120.若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)從高處降落至匯集結(jié)構(gòu)7內(nèi)，匯集結(jié)構(gòu)7將若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)導(dǎo)流至葉輪430上，并撥動(dòng)葉輪430，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子42相對(duì)于定子41轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生電能，將若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為發(fā)電裝置的電能，實(shí)現(xiàn)重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換。同時(shí)，由于采用葉輪430的方式帶動(dòng)轉(zhuǎn)子42，定子41和轉(zhuǎn)子42之間可以采用臥式電機(jī)類(lèi)裝配結(jié)構(gòu)，降低了裝配難度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)維修難度低，使用壽命長(zhǎng)，安全性高，能量轉(zhuǎn)換率高，經(jīng)濟(jì)性好。

121.為方便承接落下的顆粒狀固體介質(zhì)，可選地，葉輪430包括輪轂431和葉片432，葉片432為上述的扇葉43，輪轂431與轉(zhuǎn)子42連接，葉片432設(shè)置于輪轂431的外周側(cè)。為提高能源轉(zhuǎn)換率，葉片432可以設(shè)置多個(gè)，多個(gè)葉片432沿輪轂431的外周側(cè)均勻分布。

122.如圖20所示，葉片432可以為朝向匯集結(jié)構(gòu)7凸設(shè)的弧面結(jié)構(gòu)，增大了葉片432的接觸面積。弧面結(jié)構(gòu)可以采用漸開(kāi)線方式，葉片432進(jìn)入?yún)R集結(jié)構(gòu)7時(shí)，保證葉片432的弧面沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的切線與顆粒狀固體介質(zhì)的下落方向夾角不大于90

°

，以充分吸收轉(zhuǎn)換顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能。如圖21所示，葉片432還可以為平面結(jié)構(gòu)，且葉片432與輪轂431之間具有避讓間隙，以通過(guò)落下的部分顆粒狀固體介質(zhì)，降低了加工裝配難度。

123.葉輪430還可以包括兩個(gè)端板433，兩個(gè)端板433分別設(shè)置于輪轂431的軸向兩端，端板433可以避免顆粒狀固體介質(zhì)繼續(xù)下落時(shí)過(guò)于分散而導(dǎo)致不易收集。葉片432可以與輪轂431直接連接，葉片432也可以設(shè)置在端板433上，實(shí)現(xiàn)與輪轂431的間接連接，從而使得葉片432與輪轂431之間可以具有一定間隔，以避讓能量交換后的顆粒狀固體介質(zhì)，降低對(duì)輪轂431的徑向沖擊力。

124.如圖22和圖23所示，輪轂431的徑向截面可以為梯形，優(yōu)選為等腰梯形，受力均勻，不易損壞。如圖24所示，輪轂431的徑向截面還可以為矩形。輪轂431的多樣化設(shè)計(jì)降低了葉輪430的加工裝配難度，擴(kuò)大了該發(fā)電裝置可應(yīng)用的場(chǎng)景范圍。

125.如圖25所示，發(fā)電組件1還可以包括轉(zhuǎn)軸420，葉輪430通過(guò)轉(zhuǎn)軸420與轉(zhuǎn)子42連接，轉(zhuǎn)軸420作為轉(zhuǎn)子42的延伸軸，可以為轉(zhuǎn)子42騰出更多的安裝空間。為充分利用顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能，降低能量損耗，可選地，匯集結(jié)構(gòu)7與轉(zhuǎn)軸420垂直設(shè)置。發(fā)電組件1還包括固定座460，固定座460用于支撐定子41，轉(zhuǎn)子42轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)于定子41的外周側(cè)。

126.如圖26所示，為調(diào)節(jié)葉輪430與轉(zhuǎn)軸420之間的傳遞扭矩，發(fā)電組件1還可以包括齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)440，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)440的輸入端與葉輪430連接，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)440的輸出端與轉(zhuǎn)軸420連接。

127.如圖27所示，可選地，轉(zhuǎn)子42上設(shè)置有永磁體421，定子41上設(shè)置有線圈411，轉(zhuǎn)子42與定子41相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈411能夠切割永磁體421的磁場(chǎng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。轉(zhuǎn)子42為筒狀，永磁體421設(shè)置在轉(zhuǎn)子42的內(nèi)側(cè)壁上。定子41為鐵芯材質(zhì)，定子41上繞設(shè)有銅材質(zhì)的線圈411，

轉(zhuǎn)子42相對(duì)于定子41轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，永磁體421形成變化的磁場(chǎng)，線圈411切割永磁體421的磁場(chǎng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，從而得到電能。

128.為降低轉(zhuǎn)子42和定子41相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦力，可選地，發(fā)電組件1還包括軸承450和固定座460，定子41架設(shè)于固定座460上，轉(zhuǎn)子42通過(guò)軸承450與定子41轉(zhuǎn)動(dòng)連接，軸承450采用臥式電機(jī)常用的軸承450即可，易于取材，成本低。

129.如圖28至圖37所示，可選地，低位儲(chǔ)存裝置1和高位儲(chǔ)存裝置2均包括若干個(gè)拼接單元5，拼接單元5包括節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51和圍擋隔板52，節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51上設(shè)置有多個(gè)限位槽511，圍擋隔板52的第一側(cè)邊能夠卡入一個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51的限位槽511內(nèi)，圍擋隔板52的第二側(cè)邊能夠卡入另一個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51的限位槽511內(nèi)；相鄰兩個(gè)拼接單元5共用至少一個(gè)圍擋隔板52和至少兩個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51，從而使得若干個(gè)拼接單元5組裝成低位儲(chǔ)存裝置1或高位儲(chǔ)存裝置2，占用空間小，組裝過(guò)程和拆卸過(guò)程簡(jiǎn)單方便，可重復(fù)利用，運(yùn)輸成本低，方便后期維修時(shí)更換損壞的零部件。

130.如圖28所示，為方便沿豎向連接相鄰的兩個(gè)圍擋隔板52，從而形成豎向延伸，可選地，圍擋隔板52的第三側(cè)邊設(shè)置有連接凹槽521，圍擋隔板52的第四側(cè)邊設(shè)置有連接凸起522，一個(gè)圍擋隔板52的連接凸起522能夠卡入另一個(gè)圍擋隔板52的連接凹槽521內(nèi)。

131.為提高連接凹槽521和連接凸起522的連接強(qiáng)度，可選地，連接凹槽521和連接凸起522的縱截面為等腰梯形。因此，在圍擋隔板52的重力作用下，連接凸起522能夠與連接凹槽521實(shí)現(xiàn)過(guò)盈配合，連接更緊密。

132.為方便沿豎向連接相鄰的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51，從而形成豎向延伸，可選地，節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51的兩端分別設(shè)置有連接法蘭512，一個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51的連接法蘭512通過(guò)緊固件與另一個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51的連接法蘭512連接。

133.為避免圍擋隔板52的第一側(cè)邊和第二側(cè)邊與連接法蘭512干涉，可選地，圍擋隔板52的第一側(cè)邊和第二側(cè)邊均設(shè)置有與連接法蘭512配合的避讓槽。

134.為降低加工成本，可選地，節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51為管狀結(jié)構(gòu)，限位槽511開(kāi)設(shè)于節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51的管側(cè)壁上。限位槽511可以凹設(shè)于節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51的管側(cè)壁上，以保證節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

135.為提高圍擋隔板52與節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51的連接強(qiáng)度，可選地，限位槽511貫穿節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51的管側(cè)壁。如此設(shè)置，限位槽511足夠深，且圍擋隔板52的第一側(cè)邊或第二側(cè)邊能夠貫穿限位槽511，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度連接。

136.為充分利用空間，可選地，節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51上設(shè)置有偶數(shù)個(gè)限位槽511。如圖28至圖31所示，節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51上設(shè)置有六個(gè)限位槽511，從而形成三角形的拼接單元5。如圖32至圖35所示，節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51上設(shè)置有四個(gè)限位槽511，從而形成正方形的拼接單元5。如圖30和圖34所示，節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51可以為圓柱形，如圖31和圖35所示，節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51也可以為棱柱形。為降低自身重量，節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)51的較厚位置處設(shè)置有減重孔513，同時(shí)，也便于加工成型。

137.本實(shí)施例提供的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，通過(guò)低位儲(chǔ)存裝置1儲(chǔ)存處于釋能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)，通過(guò)高位儲(chǔ)存裝置2儲(chǔ)存處于儲(chǔ)能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)，當(dāng)需要對(duì)可用能量(例如過(guò)剩的電能)進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)，提升裝置3在可用能量的驅(qū)動(dòng)下將顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置1提升至高位儲(chǔ)存裝置2，以使可用能量轉(zhuǎn)換為顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能，當(dāng)需要釋放能量時(shí)，顆粒狀固體介質(zhì)由高位儲(chǔ)存裝置2降落至低位儲(chǔ)存裝置1，顆粒狀固體介質(zhì)

的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為自身的動(dòng)能，顆粒狀固體介質(zhì)的沖擊力撥動(dòng)扇葉43，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子42相對(duì)于定子41轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電能，從而將顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能，從而利用重力勢(shì)能進(jìn)行能量的存儲(chǔ)和釋放，以較低的成本進(jìn)行儲(chǔ)能，提高了整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，可實(shí)現(xiàn)利用重力勢(shì)能儲(chǔ)能發(fā)電，適用于風(fēng)電、光伏等可再生能源的儲(chǔ)存，以及電網(wǎng)削峰填谷、調(diào)頻調(diào)相等發(fā)電應(yīng)用場(chǎng)景。

138.本實(shí)施例還提供一種重力儲(chǔ)能方法，采用上述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)能，所述重力儲(chǔ)能方法包括以下步驟：

139.通過(guò)低位儲(chǔ)存裝置1儲(chǔ)存處于釋能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)，通過(guò)高位儲(chǔ)存裝置2儲(chǔ)存處于儲(chǔ)能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)；

140.當(dāng)需要對(duì)可用能量進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)，提升裝置3在可用能量的驅(qū)動(dòng)下將顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置1提升至高位儲(chǔ)存裝置2，以使可用能量轉(zhuǎn)換為顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能；

141.當(dāng)需要釋放能量時(shí)，顆粒狀固體介質(zhì)由高位儲(chǔ)存裝置2降落至低位儲(chǔ)存裝置1，顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為自身的動(dòng)能，顆粒狀固體介質(zhì)的沖擊力撥動(dòng)扇葉43，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子42相對(duì)于定子41轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電能，從而將顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能。

142.本實(shí)施例提供的重力儲(chǔ)能方法，利用重力勢(shì)能進(jìn)行能量的存儲(chǔ)和釋放，以較低的成本進(jìn)行儲(chǔ)能，提高了整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，可實(shí)現(xiàn)利用重力勢(shì)能儲(chǔ)能發(fā)電，適用于風(fēng)電、光伏等可再生能源的儲(chǔ)存，以及電網(wǎng)削峰填谷、調(diào)頻調(diào)相等發(fā)電應(yīng)用場(chǎng)景。

143.注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。技術(shù)特征：

1.一種重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，包括：若干個(gè)顆粒狀固體介質(zhì)，具有釋能狀態(tài)和儲(chǔ)能狀態(tài)；低位儲(chǔ)存裝置(1)，用于儲(chǔ)存處于釋能狀態(tài)的所述顆粒狀固體介質(zhì)；高位儲(chǔ)存裝置(2)，用于儲(chǔ)存處于儲(chǔ)能狀態(tài)的所述顆粒狀固體介質(zhì)；提升裝置(3)，用于在可用能量的驅(qū)動(dòng)下將所述顆粒狀固體介質(zhì)由所述低位儲(chǔ)存裝置(1)提升至所述高位儲(chǔ)存裝置(2)，以使所述可用能量轉(zhuǎn)換為所述顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能；發(fā)電裝置(4)，包括定子(41)、轉(zhuǎn)子(42)以及設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子(42)上的扇葉(43)，所述顆粒狀固體介質(zhì)由所述高位儲(chǔ)存裝置(2)降落至所述低位儲(chǔ)存裝置(1)時(shí)能夠撥動(dòng)所述扇葉(43)，以帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)子(42)相對(duì)于所述定子(41)轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述提升裝置(3)包括提升管(31)和螺旋桿(32)，所述提升管(31)的一端伸入所述低位儲(chǔ)存裝置(1)內(nèi)，另一端伸入所述高位儲(chǔ)存裝置(2)內(nèi)，所述提升管(31)分別與所述低位儲(chǔ)存裝置(1)和所述高位儲(chǔ)存裝置(2)連通，所述螺旋桿(32)可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于所述提升管(31)內(nèi)，用于在所述可用能量的驅(qū)動(dòng)下將所述顆粒狀固體介質(zhì)由所述低位儲(chǔ)存裝置(1)提升至所述高位儲(chǔ)存裝置(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，若干個(gè)所述提升裝置(3)設(shè)置于所述低位儲(chǔ)存裝置(1)和所述高位儲(chǔ)存裝置(2)的中間位置；或，若干個(gè)所述提升裝置(3)設(shè)置于所述低位儲(chǔ)存裝置(1)和所述高位儲(chǔ)存裝置(2)的內(nèi)周側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，位于所述高位儲(chǔ)存裝置(2)內(nèi)的所述提升管(31)的管壁上設(shè)置有導(dǎo)出通道(311)，所述螺旋桿(32)提升的所述顆粒狀固體介質(zhì)能夠經(jīng)由所述導(dǎo)出通道(311)進(jìn)入所述高位儲(chǔ)存裝置(2)內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)出通道(311)的出口處設(shè)置有蓋板(312)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述提升裝置(3)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述低位儲(chǔ)存裝置(1)和所述高位儲(chǔ)存裝置(2)外周側(cè)的螺旋狀通道結(jié)構(gòu)，所述螺旋狀通道結(jié)構(gòu)用于在所述可用能量的驅(qū)動(dòng)下自轉(zhuǎn)，并將所述顆粒狀固體介質(zhì)由所述低位儲(chǔ)存裝置(1)提升至所述高位儲(chǔ)存裝置(2)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述提升裝置(3)包括輸送帶(33)和主動(dòng)輪(34)，所述主動(dòng)輪(34)用于在所述可用能量的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)所述輸送帶(33)將所述顆粒狀固體介質(zhì)由所述低位儲(chǔ)存裝置(1)提升至所述高位儲(chǔ)存裝置(2)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述提升裝置(3)還包括從動(dòng)輪(35)，所述輸送帶(33)繞設(shè)于所述主動(dòng)輪(34)和所述從動(dòng)輪(35)上。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述輸送帶(33)上設(shè)置有防滑結(jié)構(gòu)(331)。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述提升裝置(3)還包括上料斗和下料斗，所述上料斗位于所述輸送帶(33)的底部，所述下料斗位于所述輸送帶(33)的頂部。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述扇葉(43)設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子(42)的外周壁上，所述定子(41)位于所述轉(zhuǎn)子(42)的內(nèi)側(cè)；或，所述扇葉(43)設(shè)置于所述轉(zhuǎn)

子(42)的內(nèi)周壁上，所述轉(zhuǎn)子(42)位于所述定子(41)的內(nèi)側(cè)。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電裝置(4)還包括導(dǎo)流罩(44)，所述導(dǎo)流罩(44)用于將所述顆粒狀固體介質(zhì)導(dǎo)流至所述扇葉(43)上，并撥動(dòng)所述扇葉(43)，以帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)子(42)相對(duì)于所述定子(41)轉(zhuǎn)動(dòng)。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(42)上設(shè)置有永磁體(421)，所述定子(41)上設(shè)置有線圈(411)，所述轉(zhuǎn)子(42)與所述定子(41)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述線圈(411)能夠切割所述永磁體(421)的磁場(chǎng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電裝置(4)還包括葉輪(430)，所述葉輪(430)包括輪轂(431)和葉片(432)，所述輪轂(431)與所述轉(zhuǎn)子(42)連接，所述葉片(432)設(shè)置于所述輪轂(431)的外周側(cè)，所述葉片(432)為所述扇葉(43)。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述高位儲(chǔ)存裝置(2)內(nèi)設(shè)置有匯集結(jié)構(gòu)(7)，所述匯集結(jié)構(gòu)(7)上設(shè)置有連通口(71)和開(kāi)關(guān)閥門(mén)(72)，所述連通口(71)用于導(dǎo)通所述高位儲(chǔ)存裝置(2)和所述低位儲(chǔ)存裝置(1)，所述開(kāi)關(guān)閥門(mén)(72)用于打開(kāi)或封堵所述連通口(71)，所述開(kāi)關(guān)閥門(mén)(72)還用于調(diào)節(jié)打開(kāi)所述連通口(71)的橫截面面積。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)閥門(mén)(72)包括第一板和第二板，所述第一板上設(shè)置有第一開(kāi)口(721)，所述第二板上設(shè)置有第二開(kāi)口(722)，所述第一板與所述第二板相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第一開(kāi)口(721)與所述第二開(kāi)口(722)錯(cuò)開(kāi)、部分重合或完全重合，以調(diào)節(jié)打開(kāi)所述連通口(71)的橫截面面積。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述低位儲(chǔ)存裝置(1)內(nèi)設(shè)置有研磨機(jī)構(gòu)(6)，所述研磨機(jī)構(gòu)(6)包括載物臺(tái)(61)、旋轉(zhuǎn)座(62)和磨輥(63)，所述旋轉(zhuǎn)座(62)可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述載物臺(tái)(61)上，所述磨輥(63)設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)座(62)的底部。18.根據(jù)權(quán)利要求1-17任一項(xiàng)所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述低位儲(chǔ)存裝置(1)和所述高位儲(chǔ)存裝置(2)均包括若干個(gè)拼接單元(5)，所述拼接單元(5)包括節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)(51)和圍擋隔板(52)，所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)(51)上設(shè)置有多個(gè)限位槽(511)，所述圍擋隔板(52)的第一側(cè)邊能夠卡入一個(gè)所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)(51)的所述限位槽(511)內(nèi)，所述圍擋隔板(52)的第二側(cè)邊能夠卡入另一個(gè)所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)(51)的所述限位槽(511)內(nèi)；相鄰兩個(gè)所述拼接單元(5)共用至少一個(gè)所述圍擋隔板(52)和至少兩個(gè)所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)(51)。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述圍擋隔板(52)的第三側(cè)邊設(shè)置有連接凹槽(521)，所述圍擋隔板(52)的第四側(cè)邊設(shè)置有連接凸起(522)，一個(gè)所述圍擋隔板(52)的所述連接凸起(522)能夠卡入另一個(gè)所述圍擋隔板(52)的所述連接凹槽(521)內(nèi)。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)(51)的兩端分別設(shè)置有連接法蘭(512)，一個(gè)所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)(51)的所述連接法蘭(512)通過(guò)緊固件與另一個(gè)所述節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)(51)的所述連接法蘭(512)連接。21.一種重力儲(chǔ)能方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-20任一項(xiàng)所述的重力儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)能，所述重力儲(chǔ)能方法包括以下步驟：通過(guò)低位儲(chǔ)存裝置(1)儲(chǔ)存處于釋能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)，通過(guò)高位儲(chǔ)存裝置(2)儲(chǔ)存處于儲(chǔ)能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)；當(dāng)需要對(duì)可用能量進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)，提升裝置(3)在可用能量的驅(qū)動(dòng)下將顆粒狀固體介質(zhì)

由低位儲(chǔ)存裝置(1)提升至高位儲(chǔ)存裝置(2)，以使可用能量轉(zhuǎn)換為顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能；當(dāng)需要釋放能量時(shí)，顆粒狀固體介質(zhì)由高位儲(chǔ)存裝置(2)降落至低位儲(chǔ)存裝置(1)，顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為自身的動(dòng)能，顆粒狀固體介質(zhì)的沖擊力撥動(dòng)扇葉(43)，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子(42)相對(duì)于定子(41)轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電能，從而將顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及能源發(fā)電領(lǐng)域，公開(kāi)一種重力儲(chǔ)能系統(tǒng)及重力儲(chǔ)能方法。所述重力儲(chǔ)能系統(tǒng)包括低位儲(chǔ)存裝置、高位儲(chǔ)存裝置、提升裝置、發(fā)電裝置和顆粒狀固體介質(zhì)，顆粒狀固體介質(zhì)具有釋能狀態(tài)和儲(chǔ)能狀態(tài)，低位儲(chǔ)存裝置用于儲(chǔ)存處于釋能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)，高位儲(chǔ)存裝置用于儲(chǔ)存處于儲(chǔ)能狀態(tài)的顆粒狀固體介質(zhì)，提升裝置用于在可用能量的驅(qū)動(dòng)下將顆粒狀固體介質(zhì)由低位儲(chǔ)存裝置提升至高位儲(chǔ)存裝置，以使可用能量轉(zhuǎn)換為顆粒狀固體介質(zhì)的重力勢(shì)能，發(fā)電裝置包括定子、轉(zhuǎn)子以及設(shè)置于轉(zhuǎn)子上的扇葉，顆粒狀固體介質(zhì)由高位儲(chǔ)存裝置降落至低位儲(chǔ)存裝置時(shí)能夠撥動(dòng)扇葉，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電能。本發(fā)明儲(chǔ)能成本低，不受場(chǎng)地限制，適用范圍廣。用范圍廣。用范圍廣。

技術(shù)研發(fā)人員：劉曉輝 姜蘇青 楊鑫 呂錫嘉 張樹(shù)川 周超

受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島綠色發(fā)展研究院有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.01.29

技術(shù)公布日：2023/5/30