RU2830792C1

RU2830792C1 - Electric energy storage system

Info

Publication number: RU2830792C1
Application number: RU2024102851A
Authority: RU
Inventors: Ростислав Олегович Росляков; Василий Филиппович Мищенко; Сергей Валентинович Морозов
Filing date: 2024-02-06
Publication date: 2024-11-25

Abstract

FIELD: electric power.

SUBSTANCE: invention relates to generation of electric energy based on its accumulation, namely to electric energy accumulation systems due to vertical movement of loads. System includes a bearing structure with upper load-bearing frame 3, on which electric machine 9 and at least one power cell connected to it are fixed. Cell comprises load 16 with carriage, drums 4 by number of loads 16 with ropes wound on them. Additionally, it contains water tank 2 to accommodate loads 16 with a carriage and water- and airtight shell 18 connected to them with the possibility of filling and removing air therefrom, placed on frame 3 compressor 11, connected by a hose to shell 18, rotation speed meter 8, rotation speed control unit 7, set of valves 10 by number of shells 18 for connection of shell through appropriate hose to compressor 11, rope, cable and hose connected together and fixed by one end on drum 4. Other end of the rope is fixed on shell 18 connected to load 16. Hose is tightly connected to non-return valve located on shell 18. Cable is connected to electromagnetic valve located on shell 18.

EFFECT: invention is aimed at reduction of current surges and voltage drops during accumulation and distribution of electric power.

1 cl, 1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области генерирования электроэнергии на основе ее накопления, а именно к системам накопления электроэнергии за счет вертикального перемещения грузов. The present invention relates to the field of generating electric power based on its accumulation, namely to systems for accumulating electric power due to the vertical movement of loads.

Как известно, требования по выработке электроэнергии в течение 24-часового периода значительно изменяются из-за различий в её потреблении: утром и вечером потребление электроэнергии увеличивается (часы пик), а в ночное время оно минимально (часы минимума). As is known, the requirements for electricity generation over a 24-hour period vary significantly due to differences in its consumption: in the morning and evening, electricity consumption increases (peak hours), and at night it is minimal (low hours).

Для устранения дисбаланса между спросом и потреблением электроэнергии в больших энергосистемах могут быть использованы маневренные накопительные электростанции, например гидроаккумулирующие электростанции. Известна гидроаккумулирующая электростанция по патенту РФ №2301298, МПК E02B 9/00, опубл. 20.06.2007, включающая в себя верхний и нижний накопительные бассейны, соединенные между собой напорным водоводом, гидроагрегаты и вспомогательное оборудование. Причём гидроагрегаты установлены в выработках околоствольного двора нижнего горизонта, а напорный водовод размещен в шахтном стволе.To eliminate the imbalance between demand and consumption of electricity in large power systems, maneuverable storage power plants, such as pumped-storage power plants, can be used. A pumped-storage power plant is known under Russian Federation Patent No. 2301298, IPC E02B 9/00, published on 20.06.2007, which includes upper and lower storage pools connected by a pressure water conduit, hydraulic units and auxiliary equipment. Moreover, the hydraulic units are installed in the workings of the shaft yard of the lower horizon, and the pressure water conduit is located in the mine shaft.

Недостатком аналога является ограниченная область применения, т.к. его использование возможно только в шахтах, где добыча полезных ископаемых прекращена.The disadvantage of the analogue is its limited scope of application, since its use is only possible in mines where mineral extraction has ceased.

Известен «Накопитель энергии с оборудованием для ее подачи потребителям» (заявка РФ № 95103674, МПК H02J 15/00, C25B 1/04, F01K 3/00, опубл. 1996.), содержащий выпрямитель для преобразования накапливаемой электроэнергии трехфазного переменного тока в электроэнергию постоянного тока, установку для преобразования электроэнергии от выпрямителя методом электролиза воды в энергоёмкие энергоносители, водород и кислород, ёмкости для раздельного хранения водорода и кислорода, газовую турбину с генератором для преобразования по мере необходимости накопленной в виде водорода и кислорода энергии в электроэнергию, соединительные трубы от электролизера к ёмкостям и от ёмкостей к газовой турбине. При этом ванна электролизёра разделяется сверху на три секции, не достигающие дна, но плотно прилегающие к передней и задней стенкам ванны перегородками. Сверху ванна закрывается крышкой, герметично прилегающей к стенкам и перегородкам. На наружные стенки левой и правой секций ванны устанавливаются наружные шины.Known is the "Energy storage device with equipment for supplying it to consumers" (Russian Federation application No. 95103674, IPC H02J 15/00, C25B 1/04, F01K 3/00, published 1996), comprising a rectifier for converting accumulated three-phase alternating current electric power into direct current electric power, an installation for converting electric power from the rectifier by water electrolysis into energy-intensive energy carriers, hydrogen and oxygen, tanks for separate storage of hydrogen and oxygen, a gas turbine with a generator for converting, as needed, the energy accumulated in the form of hydrogen and oxygen into electric power, connecting pipes from the electrolyzer to the tanks and from the tanks to the gas turbine. In this case, the electrolyzer bath is divided at the top into three sections that do not reach the bottom, but are tightly adjacent to the front and rear walls of the bath by partitions. The bath is closed from above with a lid that fits tightly to the walls and partitions. External tires are installed on the outer walls of the left and right sections of the bath.

Недостатком аналога является высокая степень опасности эксплуатации устройства из-за использования для накопления энергии взрывоопасных газов - водорода и кислорода.The disadvantage of the analogue is the high degree of danger of operating the device due to the use of explosive gases - hydrogen and oxygen - to accumulate energy.

Среди известных аналогов наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению (прототипом) является «Промышленная система накопления электрической энергии», описанная в патенте РФ № 2699855, МПК F03G 3/00, F03G 7/08, опубл. 11.09.2019. Among the known analogues, the closest in technical essence to the claimed invention (prototype) is the “Industrial system for storing electrical energy”, described in Russian patent No. 2699855, IPC F03G 3/00, F03G 7/08, published 11.09.2019.

Устройство содержит несущую конструкцию с закрепленной сверху силовой рамой, не менее одной электрической машины и как минимум одну энергетическую ячейку, которая, в свою очередь, содержит не менее одной каретки, предназначенной для вертикального перемещения по меньшей мере одного груза из множества грузов, а также для фиксации груза либо в верхнем, либо в нижнем положении, канат и привод. При этом система заряжается во время перемещения по крайней мере одного груза из нижнего положения в верхнее, а разряжается при перемещении по крайней мере одного груза из верхнего в нижнее положение. The device comprises a supporting structure with a power frame secured on top, at least one electric machine and at least one energy cell, which in turn comprises at least one carriage intended for vertical movement of at least one load from a plurality of loads, as well as for fixing the load either in the upper or lower position, a rope and a drive. In this case, the system is charged during movement of at least one load from the lower position to the upper one, and discharged during movement of at least one load from the upper to the lower position.

Недостатком прототипа являются броски токов и провалы напряжения при раздаче электрической машиной энергии и накоплении ее из-за неравномерности перемещения груза под действием силы тяжести во время разряжения и заряжения устройства. Так, при разряжении системы в начале движения груза его скорость сравнительно невелика, а по мере приближения к земле растет и становится максимальной в непосредственной близости от нее. По мере перемещения груза к земле неравномерным будет и вращение ротора синхронной электрической машины (которая рассматривается в прототипе): в начале спуска каретки с грузом частота вращения машины небольшая, а в непосредственной близости от земли - максимальная. The disadvantage of the prototype is the current surges and voltage drops when the electric machine distributes energy and accumulates it due to the uneven movement of the load under the action of gravity during the discharge and charging of the device. Thus, when the system is discharged, at the beginning of the movement of the load, its speed is relatively low, and as it approaches the ground, it increases and becomes maximum in the immediate vicinity of it. As the load moves toward the ground, the rotation of the rotor of the synchronous electric machine (which is considered in the prototype) will also be uneven: at the beginning of the descent of the carriage with the load, the rotation frequency of the machine is low, and in the immediate vicinity of the ground - maximum.

В асинхронной машине неравномерность перемещения груза вызовет бросок пускового тока, который возникает, когда машина, работая в режиме двигателя, будет поднимать грузы наверх. Так как пусковой ток асинхронного двигателя может кратно превышать его номинальный ток, это может вызвать появление в сети провала напряжения, которое в свою очередь может негативно повлиять на работу электропотребителей, получающих питание от той же сети, а также на электромагнитную совместимость с электрическим оборудованием, находящемся рядом с электрической машиной и ее кабелями. In an asynchronous machine, uneven movement of the load will cause a surge in starting current, which occurs when the machine, operating in the motor mode, will lift the load upward. Since the starting current of an asynchronous motor can be several times greater than its rated current, this can cause a voltage drop in the network, which in turn can negatively affect the operation of electrical consumers receiving power from the same network, as well as electromagnetic compatibility with electrical equipment located near the electric machine and its cables.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение бросков тока и провалов напряжения при накоплении и раздаче электроэнергии за счет обеспечения возможности равномерного перемещения грузов при разряжении и заряжении системы.The technical result of the proposed invention is a reduction in current surges and voltage dips during the accumulation and distribution of electrical energy by ensuring the possibility of uniform movement of loads during the discharge and charging of the system.

Для достижения указанного результата используется следующая совокупность существенных признаков: система накопления электрической энергии (включающая так же, как и прототип несущую конструкцию с верхней силовой рамой, на которой закреплена электрическая машина и соединенная с ней по меньшей мере одна энергетическая ячейка, содержащая груз, каретку, предназначенную для вертикального перемещения по меньшей мере одного груза из множества грузов и для фиксации груза либо в верхнем, либо в нижнем положении, барабаны по числу указанных грузов с намотанными на них канатами), в отличие от прототипа дополнительно содержит: резервуар с водой для размещения в нем указанных грузов с кареткой и связанной с ними водо- и воздухонепроницаемой оболочки с возможностью заполнения и удаления из нее воздуха, а также размещенные на верхней силовой раме компрессор, соединенный шлангом с указанной оболочкой, измеритель частоты вращения, установленный с возможностью определения скорости вращения электрической машины, блок контроля частоты вращения, выход которого соединён с одним из переключателей, а вход - с выходом блока контроля частоты вращения, комплект клапанов по числу указанных оболочек для подключения оболочки через соответствующий шланг к компрессору, причём верхняя силовая рама расположена над уровнем воды в резервуаре, канат, кабель и шланг, связанные вместе и закрепленные одним концом на барабане, при этом другим концом канат закреплен на оболочке, соединенной с грузом, шланг герметично соединен с невозвратным клапаном, расположенным на оболочке, а кабель - с электромагнитным клапаном, также расположенным на оболочке.In order to achieve the specified result, the following set of essential features is used: an electric energy storage system (including, like the prototype, a supporting structure with an upper load frame on which an electric machine is secured and at least one energy cell connected to it containing a load, a carriage intended for vertical movement of at least one load from a plurality of loads and for fixing the load either in the upper or lower position, drums equal to the number of said loads with ropes wound on them), in contrast to the prototype, additionally contains: a water tank for placing said loads in it with a carriage and a water- and air-tight casing connected to them with the ability to fill and remove air from it, as well as a compressor placed on the upper load frame, connected by a hose to said casing, a rotation speed meter installed with the ability to determine the rotation speed of the electric machine, a rotation speed control unit, the output of which is connected to one of the switches, and the input is connected to the output of the rotation speed control unit, a set of valves equal to the number of said casings for connecting the casing through an appropriate hose to compressor, wherein the upper power frame is located above the water level in the tank, a rope, cable and hose, tied together and secured at one end to a drum, while the other end of the rope is secured to a casing connected to a load, the hose is hermetically connected to a non-return valve located on the casing, and the cable is connected to an electromagnetic valve, also located on the casing.

Сущность заявляемого изобретения заключается в возможности обеспечения равномерного перемещения груза вниз или вверх за счет его размещения в воде и перемещения в ней в обоих направлениях под действием выталкивающей или погружающей сил, создаваемых связанной с кареткой и грузом(ами) оболочкой при наполнении или удалении из нее воздуха.The essence of the claimed invention is the possibility of ensuring uniform movement of a load downwards or upwards by placing it in water and moving it in both directions under the action of pushing or immersing forces created by a shell connected to the carriage and the load(s) when filling or removing air from it.

Сущность заявляемого изобретения поясняется графическими материалами, где на чертеже представлено схематичное изображение предлагаемого устройства.The essence of the claimed invention is explained by graphic materials, where the drawing shows a schematic representation of the proposed device.

На чертеже обозначены: 1 - дно резервуара; 2 - резервуар с водой; The drawing shows: 1 - bottom of the tank; 2 - tank with water;

3 - верхняя силовая рама, 4 - барабан, 5 - кабель, 6 - комплект переключателей, 7 - блок контроля частоты вращения, 8 - измеритель частоты вращения, 3 - upper power frame, 4 - drum, 5 - cable, 6 - set of switches, 7 - speed control unit, 8 - speed meter,

9 - электрическая машина, 10 - комплект клапанов, 11 - компрессор, 9 - electric machine, 10 - valve set, 11 - compressor,

12 - трубопровод; 13 - привод, 14 - цепная передача, 15 - канат, кабель и шланг, 16 -груз с кареткой, 17 - направляющая, 18 - водо- и воздухонепроницаемая оболочка12 - pipeline; 13 - drive, 14 - chain transmission, 15 - rope, cable and hose, 16 - load with carriage, 17 - guide, 18 - water- and air-tight casing

Ниже приводится пример конструктивного выполнения перечисленных элементов. Below is an example of the design implementation of the listed elements.

Барабан 4 может быть собран из двух дисков, между которыми на равных расстояниях закреплены стержни. На чертеже изображено в общей сложности 4 идентичных барабана, на которые наматывается канат, кабель и шланг 15. При этом через отверстие в оси вращения в каждый барабан введены: кабель 5, соединяющий барабан с соответствующим переключателем из комплекта переключателей 6, и трубопровод 12, соединяющий барабан 4 с соответствующим клапаном из комплекта клапанов 10. Кабель 5 и трубопровод 12 выведены наружу барабана 4, где герметично соединены с канатом, кабелем и шлангом 15 соответствующей оболочки 18. При этом шланг соединен с невозвратным клапаном, а кабель - с электромагнитным клапаном. Невозвратный и электромагнитный клапаны расположены на оболочке 18.The drum 4 can be assembled from two disks, between which rods are fixed at equal distances. The drawing shows a total of 4 identical drums, on which the rope, cable and hose 15 are wound. In this case, the following are introduced into each drum through an opening in the rotation axis: cable 5, connecting the drum with the corresponding switch from the set of switches 6, and pipeline 12, connecting the drum 4 with the corresponding valve from the set of valves 10. Cable 5 and pipeline 12 are led outside the drum 4, where they are hermetically connected to the rope, cable and hose 15 of the corresponding casing 18. In this case, the hose is connected to the non-return valve, and the cable is connected to the electromagnetic valve. The non-return and electromagnetic valves are located on the casing 18.

Соответственно количеству барабанов 4 в рассматриваемом примере предполагается комплект из 4-х переключателей 6 и комплект клапанов 10. Каждый из переключателей 6 одним контактом соединён с выходом блока контроля частоты вращения 7, а другим - кабелем 5 с соответствующим барабаном 4. Блок 7 в зависимости от величины сигналов измерителя частоты вращения 8 электрической машины 9 подает или отключает питание от расположенного, например, на оболочке 18 электромагнитного клапана.According to the number of drums 4 in the example under consideration, a set of 4 switches 6 and a set of valves 10 are assumed. Each of the switches 6 is connected by one contact to the output of the rotation speed control unit 7, and by the other contact - by cable 5 to the corresponding drum 4. Unit 7, depending on the magnitude of the signals from the rotation speed meter 8 of the electric machine 9, supplies or disconnects power from the electromagnetic valve located, for example, on the casing 18.

В часы пик, когда предлагаемая установка должна вырабатывать электроэнергию, пока частота вращения электрической машины 9 меньше минимально допустимой, расположенный на оболочке 18 электромагнитный клапан открыт. С этой целью к нему подаётся напряжение. Как только электрическая машина 9 начнет вращаться с частотой, превышающей допустимую, электромагнитный клапан обесточивается. Конструкция измерителя 8 может быть выполнена на муфте, соединяющей электрическую машину 9 с приводом 13. During peak hours, when the proposed installation must generate electric power, while the rotation frequency of the electric machine 9 is less than the minimum permissible, the electromagnetic valve located on the casing 18 is open. For this purpose, voltage is supplied to it. As soon as the electric machine 9 begins to rotate at a frequency exceeding the permissible, the electromagnetic valve is de-energized. The design of the meter 8 can be implemented on a clutch connecting the electric machine 9 with the drive 13.

Один из патрубков каждого комплекта клапанов 10 присоединён к выходу компрессора 11, который служит для нагнетания воздуха в оболочку 18 через соответствующие клапан(ы), трубопровод(ы) и шланг(и) в часы минимума потребления электроэнергии, когда для зарядки предлагаемой установки потребуется поднять каретку(и) с грузом(ами) 16 в верхнее положение. Трубопровод 12 соединяет патрубок соответствующего комплекта клапанов 10 со своим барабаном 4. Привод 13 соединён с электрической машиной 9 муфтой и с помощью цепной(ых) передачи 14 с соответствующим(и) барабаном(ами) 4. При этом каждая размещённая на приводе 13 звёздочка цепной передачи 14 снабжена своей обгонной муфтой, устраненной по аналогии с той, которая используется в автомобильных стартерах для их сцепления / расцепления с помощью специальной вилки с маховиком ДВС.One of the branch pipes of each set of valves 10 is connected to the outlet of compressor 11, which serves to pump air into casing 18 through the corresponding valve(s), pipeline(s) and hose(s) during hours of minimum power consumption, when it will be necessary to lift the carriage(s) with load(s) 16 to the upper position to charge the proposed installation. Pipeline 12 connects the branch pipe of the corresponding set of valves 10 to its drum 4. Drive 13 is connected to electric machine 9 by a clutch and by means of chain transmission 14 to the corresponding drum(s) 4. In this case, each sprocket of chain transmission 14 located on drive 13 is equipped with its own overrunning clutch, eliminated by analogy with the one used in automobile starters for their engagement/disengagement by means of a special fork with the flywheel of the internal combustion engine.

Цепная передача 14 обеспечивает передачу энергии вращения от барабана(ов) 4 к электрической машине 9 в часы пик, когда каретка с грузом(ами) опускается, и от электрической машины 9 к барабану(ам) 4 - в часы минимального потребления электроэнергии, когда предлагаемое устройство заряжается. The chain transmission 14 ensures the transmission of rotational energy from the drum(s) 4 to the electric machine 9 during peak hours, when the carriage with the load(s) is lowered, and from the electric machine 9 to the drum(s) 4 during hours of minimum electricity consumption, when the proposed device is charged.

Канат, кабель и шланг 15, связанные вместе через небольшие промежутки, одним концом закреплены на цилиндрической образующей (заключенных между дисками стержнях) соответствующего барабана, другими концами: канат закреплён на оболочке 18, шланг - герметично соединён с невозвратным клапаном, расположенным на той же оболочке 18. Через невозвратный клапан воздух поступает в оболочку 18 и наполняет ее. Объём оболочки 18 выбирается таким, чтобы при ее наполнении воздухом величина выталкивающей силы была бы достаточной для равномерного подъема каретки вместе с прикреплённым(и) к ней грузом(ами) по направляющей 17 на поверхность резервуара. В качестве груза может быть использован мешок(ки), заполненный(е) щебнем или песком. The rope, cable and hose 15, tied together at small intervals, are secured at one end to the cylindrical generatrix (rods enclosed between the disks) of the corresponding drum, and at the other ends: the rope is secured to the casing 18, the hose is hermetically connected to the non-return valve located on the same casing 18. Air enters the casing 18 through the non-return valve and fills it. The volume of the casing 18 is selected such that when it is filled with air, the magnitude of the buoyancy force would be sufficient for uniform lifting of the carriage together with the load(s) attached to it along the guide 17 to the surface of the reservoir. A bag(s) filled with crushed stone or sand can be used as a load.

Предлагаемая система работает следующим образом.The proposed system works as follows.

Электрическая машина 9 производит электрическую энергию, работая в режиме генератора, когда каретка с грузом(ами) движется вниз (часы максимального потребления), и функционирует в режиме двигателя, поднимая канат, кабель и шланг 15 в часы минимума потребления электроэнергии. The electric machine 9 produces electrical energy, operating in the generator mode when the carriage with the load(s) moves downwards (hours of maximum consumption), and functions in the motor mode, lifting the rope, cable and hose 15 during hours of minimum electricity consumption.

В часы минимума потребления электроэнергии (обычно это ночное время) осуществляется заряжение системы. С этой целью оболочка 18 каждой каретки 16 с грузом, которые находятся на дне резервуара 1, наполняется воздухом. Для этого запускается компрессор 11 и открывается соответствующий(е) клапан(ы) в комплекте клапанов 10. Наполнение воздухом оболочки 18 приведёт к тому, что соответствующая каретка(и) начнёт(ут) всплывать, двигаясь по своей(им) направляющей(им) 17. During hours of minimum power consumption (usually at night), the system is charged. For this purpose, the shell 18 of each carriage 16 with the load, which are at the bottom of the tank 1, is filled with air. For this, the compressor 11 is started and the corresponding valve(s) in the set of valves 10 is opened. Filling the shell 18 with air will cause the corresponding carriage(s) to begin to float, moving along its guide(s) 17.

После того, как образованный в результате наполнения оболочки воздушный(е) мешок(ки) достигнет(ут) поверхности воды в резервуаре и его(их) каретка(и) будет(ут) там зафиксирована(ы), в режиме двигателя запускается электрическая машина 9. Это делается для того, чтобы подтянуть провисшие канат(ы), кабель(и) и шланг(и). After the air bag(s) formed as a result of filling the shell reach(s) the surface of the water in the tank and its(their) carriage(s) are(are) fixed(s) there, the electric machine 9 is started in the engine mode. This is done in order to tighten the sagging rope(s), cable(s) and hose(s).

Перед этим обесточивается комплект переключателей 6 и с помощью вилки соответствующей обгонной муфты привод 13 отсоединяется от цепной передачи 14, на барабане которой находятся канат, кабель и шланг 15, после чего электрическая машина 9 отключается. В ожидании предстоящего пикового потребления электроэнергии привод 13 соединяют с помощью соответствующих вилок со звёздочками всех цепных передач.Before this, the set of switches 6 is de-energized and, using the fork of the corresponding overrunning clutch, the drive 13 is disconnected from the chain transmission 14, on the drum of which the rope, cable and hose 15 are located, after which the electric machine 9 is switched off. In anticipation of the upcoming peak consumption of electricity, the drive 13 is connected with the sprockets of all chain transmissions using the corresponding forks.

Как только в связи с приближением часов пик возникнет потребность в электроэнергии, оператор установки определяет, какое количество грузов из общего числа будет нужно задействовать одновременно. Исходя из принятого решения, от привода 13 отсоединяются лишние цепные передачи, затем подается питание на электромагнитный(е) клапан(ы), расположенный(е) на оболочке(ах) задействованных кареток (грузов) 16. В результате открывается выход воздуха из соединённой(ых) с ней(ими) оболочек 18. По мере выхода воздуха из оболочки 18 плавучесть ее будет снижаться и прикреплённая к нему каретка с грузом(ами) 16 начнёт опускаться вниз. Намотанный на барабан 4 канат начнет разматываться, барабан - вращаться, а вращение барабана через цепную передачу будет передано электрической машине 9. Набрав необходимую частоту вращения, электрическая машина 9 начнёт вырабатывать электроэнергию без бросков и провалов. Блок контроля частоты вращения 7 обесточит соответствующий(е) клапан(ы). В результате выталкивающая сила будет равна весу воздушного мешка (оболочки) 18 и каретки с грузом(ами) 16. В соответствии со вторым законом Ньютона они будут двигаться вниз равномерно, пока не достигнут дна резервуара 1.As soon as the need for electric power arises due to the approach of rush hours, the plant operator determines what number of loads from the total number will need to be used simultaneously. Based on the decision taken, excess chain transmissions are disconnected from the drive 13, then power is supplied to the electromagnetic valve(s) located on the shell(s) of the involved carriages (loads) 16. As a result, the air outlet opens from the shell(s) 18 connected to it. As air escapes from the shell 18, its buoyancy will decrease and the carriage with load(s) 16 attached to it will begin to descend. The rope wound on the drum 4 will begin to unwind, the drum will rotate, and the rotation of the drum will be transmitted via the chain transmission to the electric machine 9. Having reached the required rotation frequency, the electric machine 9 will begin to generate electric power without surges and dips. The rotation speed control unit 7 will de-energize the corresponding valve(s). As a result, the buoyancy force will be equal to the weight of the air bag (shell) 18 and the carriage with the load(s) 16. In accordance with Newton's second law, they will move downwards uniformly until they reach the bottom of the reservoir 1.

Таким образом, будет достигнут заявляемый технический результат предлагаемого изобретения - за счет равномерного опускания и подъема груза(ов) обеспечится исключение бросков тока и провалов напряжения в системе накопления электрической энергии.In this way, the claimed technical result of the proposed invention will be achieved - due to the uniform lowering and lifting of the load(s), the elimination of current surges and voltage drops in the electrical energy storage system will be ensured.

Предлагаемое изобретение было создано на кафедре основ судовой электроэнергетики ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» в составе научно-исследовательской работы. Были произведены экспериментальные исследования и расчеты, показавшие возможность использования заявляемого изобретения в береговых накопителях электроэнергии.The proposed invention was created at the Department of Marine Electric Power Engineering Fundamentals of the Admiral S. O. Makarov State University of Maritime and Inland Shipping as part of a research project. Experimental studies and calculations were conducted, which showed the possibility of using the claimed invention in coastal energy storage devices.

Claims

An electrical energy storage system comprising a supporting structure with an upper load frame on which an electric machine is secured and at least one energy cell connected to it containing a load, a carriage intended for vertical movement of at least one load from a plurality of loads and for fixing the load either in the upper or lower position, drums corresponding to the number of said loads with ropes wound on them, characterized in that it additionally comprises a water tank for placing said loads with the carriage and a water- and air-tight casing connected to them with the ability to fill it with air and remove it from it, as well as a compressor located on the upper load frame and connected by a hose to said casing, a rotation speed meter installed with the ability to determine the rotation speed of the electric machine, a rotation speed control unit whose output is connected to one of the switches and whose input is connected to the output of the rotation speed control unit, a set of valves corresponding to the number of said casings for connecting the casing through a corresponding hose to the compressor, wherein the upper load frame is located above the water level in the tank, a rope, a cable and a hose tied together and secured at one end to a drum, with the other end of the cable secured to a sheath connected to a load, the hose hermetically connected to a non-return valve located on the sheath, and the cable to a solenoid valve also located on the sheath.