特許 7438184 エネルギー貯蔵システム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-15

(45)【発行日】2024-02-26

(54)【発明の名称】エネルギー貯蔵システム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 15/00 20060101AFI20240216BHJP

【ＦＩ】

H02J15/00 C

【請求項の数】 28

(21)【出願番号】P 2021503024

(86)(22)【出願日】2019-07-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-11-25

(86)【国際出願番号】 US2019041249

(87)【国際公開番号】W WO2020018329

(87)【国際公開日】2020-01-23

【審査請求日】2022-06-16

(31)【優先権主張番号】62/700,694

(32)【優先日】2018-07-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/800,905

(32)【優先日】2019-02-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/800,919

(32)【優先日】2019-02-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/800,929

(32)【優先日】2019-02-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】521020778

【氏名又は名称】エナジー ヴォールト インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ペドレッティ アンドレア

(72)【発明者】

【氏名】グロス ウィリアム

【審査官】北村 智彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２４２０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００２／０１９７１３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０５－２３９９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１６３５７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電及び発電するための方法であって、
１つ以上のブロックを低高度から高高度へ移動させることにより複数のブロックを積み重ねてブロックにエネルギーを蓄え、ブロックの各々がブロックの位置エネルギーの量に対応する量のエネルギーを蓄えるようにクレーンを操作することと、
１つ以上のブロックを重力下で高高度から低高度へ移動させることによりブロックの１つ以上を積み下ろし、それによって高高度から低高度へ移動するときの前記１つ以上のブロックの運動エネルギーの量に対応する量の電力を発生させるようにクレーンを操作することと、
を含み、
前記クレーンが、タワーと、前記タワーに連結された１組又は複数組のジブとを備え、前記ジブの各組が互いに前記タワーの反対側に延びる２つのジブを有し、１組又は複数組のジブのそれぞれのジブに１つ以上のトロリーが移動可能に連結されている
方法。

【請求項2】

請求項１の方法において、
エネルギーを蓄えるために複数のブロックを積み重ねることが、低高度から高高度へブロックを移動させるように電動機を動作させることを含む方法。

【請求項3】

請求項１の方法において、
高高度から低高度へ１つ以上のブロックを移動させることにより発電機が駆動されて発電される方法。

【請求項4】

請求項１の方法において、
１つ以上のブロックを高高度から低高度へ、または低高度から高高度へ移動させることが、１つ以上のブロックを低高度と高高度の間の移動中にブロックの向きを変えずに移動させることを含む方法。

【請求項5】

請求項１の方法において、
１つ以上のブロックを高高度から低高度へ、または低高度から高高度へ移動させることが、クレーンの方位角の変化に基づいて１つ以上のブロックを移動させることを含む方法。

【請求項6】

請求項５の方法において、
１つ以上のブロックを高高度から低高度へ移動させることが、タワーから離れた位置からタワーに近い位置に１つ以上のブロックを移動させることを含む方法。

【請求項7】

請求項５の方法において、
１つ以上のブロックを高高度から低高度へ移動させることが、タワーに近い位置からタワーから離れた位置に１つ以上のブロックを移動させることを含む方法。

【請求項8】

請求項１の方法において、
１つ以上のブロックを高高度から低高度へ、または低高度から高高度へ移動させることが、クレーンの並進動作に基づいて１つ以上のブロックを１つの位置から他の位置へ移動させることを含み、クレーンが第２の複数のブロックに取り付けられるブリッジクレーンである方法。

【請求項9】

請求項１の方法において、
１つ以上のブロックを低高度から高高度へ移動させることが、前記クレーンの１組のジブにおける２つのジブに取り付けられる２つのブロックを低高度から高高度へ実質的に同時に移動させてクレーンへの力を平衡させることを含む方法。

【請求項10】

請求項１の方法において、
１つ以上のブロックを高高度から低高度へ移動させることが、前記クレーンの１組のジブにおける２つのジブに取り付けられる２つのブロックを高高度から低高度へ実質的に同時に移動させてクレーンへの力を平衡させることを含む方法。

【請求項11】

蓄電及び発電するための方法であって、
１つ以上のブロックを低高度から高高度へ移動させることにより複数のブロックを積み重ねてブロックにエネルギーを蓄え、ブロックの各々がブロックの位置エネルギーの量に対応する量のエネルギーを蓄えるようにクレーンを操作することと、
１つ以上のブロックを重力下で高高度から低高度へ移動させることによりブロックの１つ以上を積み下ろし、それによって高高度から低高度へ移動するときの前記１つ以上のブロックの運動エネルギーの量に対応する量の電力を発生させるようにクレーンを操作することと、
を含み、
複数のブロックを積み重ねることが、第１のタイル配置パターンを有するブロックの第１の層を位置決めすることと、ブロックの第２の層をブロックの第１の層の上に位置決めすることとを含み、ブロックの第２の層は、積み重ねられたブロックの横方向移動または転倒を抑制するために、第１のタイル配置パターンとは異なる第２のタイル配置パターンを有する方法。

【請求項12】

蓄電及び発電するための方法であって、
１つ以上のブロックを低高度から高高度へ移動させることにより複数のブロックを積み重ねてブロックにエネルギーを蓄え、ブロックの各々がブロックの位置エネルギーの量に対応する量のエネルギーを蓄えるようにクレーンを操作することと、
１つ以上のブロックを重力下で高高度から低高度へ移動させることによりブロックの１つ以上を積み下ろし、それによって高高度から低高度へ移動するときの前記１つ以上のブロックの運動エネルギーの量に対応する量の電力を発生させるようにクレーンを操作することと、
を含み、
複数のブロックを積み重ねることが、ブロックの各々がブロックの下方の２つのブロックの少なくとも一部に９０度の方向を向いて接触することによりブロックを交互配置するようにブロックの各々を位置決めすることを含む方法。

【請求項13】

蓄電及び発電するための方法であって、
１つ以上のブロックを低高度から高高度へ移動させることにより複数のブロックを積み重ねてブロックにエネルギーを蓄え、ブロックの各々がブロックの位置エネルギーの量に対応する量のエネルギーを蓄えるようにクレーンを操作することと、
１つ以上のブロックを重力下で高高度から低高度へ移動させることによりブロックの１つ以上を積み下ろし、それによって高高度から低高度へ移動するときの前記１つ以上のブロックの運動エネルギーの量に対応する量の電力を発生させるようにクレーンを操作することと、
を含み、
ブロックを積み重ねるためにブロックを低高度から高高度へ移動させることが、層の１つ以上のブロックがその層の隣接するブロックに対して９０度の向きになるように、その層のブロックを配置し、ブロックが互いに接触することなくその層のブロック間のスペースを最小化することを含む方法。

【請求項14】

蓄電及び発電するための方法であって、
１つ以上のブロックを低高度から高高度へ移動させることにより複数のブロックを積み重ねてブロックにエネルギーを蓄え、ブロックの各々がブロックの位置エネルギーの量に対応する量のエネルギーを蓄えるようにクレーンを操作することと、
１つ以上のブロックを重力下で高高度から低高度へ移動させることによりブロックの１つ以上を積み下ろし、それによって高高度から低高度へ移動するときの前記１つ以上のブロックの運動エネルギーの量に対応する量の電力を発生させるようにクレーンを操作することと、
を含み、
ブロックをスタックするためにブロックを低高度から高高度へ移動させることが、ブロックの昇降中の摩擦を抑制するために、層のブロックをその層で横方向に隣接する１つ以上のブロックが互いに接触しないように配置することを含む方法。

【請求項15】

請求項１の方法において、
１つ以上のブロックを高高度から低高度へ、または低高度から高高度へ移動させることが、ブロックをブロックの底面から支持することを含む方法。

【請求項16】

エネルギー貯蔵システムであって、
複数のブロックと、クレーンとを備え、
クレーンは、
タワー及び前記タワーに連結された１組又は複数組のジブを備え、前記ジブの各組が互いに前記タワーの反対側に延びる２つのジブを有する、フレームと、
電動機／発電機と、
少なくとも１つのトロリーが１組又は複数組のジブのそれぞれのジブに移動可能に連結される、前記フレームに移動可能に連結された１つ以上のトロリーと、
１つ以上のトロリーに移動可能に連結され、且つ電動機／発電機に作動可能に連結されたケーブルであって、複数のブロックの１つ以上に作動可能に連結されるように構成されたケーブルと、を備え、
クレーンは、１つ以上のブロックを互いに積み重ねるために、前記ブロックを低高度から高高度へ移動させ、前記ブロックの位置エネルギー量に対応する量の電気エネルギーを前記ブロックに蓄え、クレーンは、前記１つ以上のブロックを高高度から低高度へ移動させるときにその運動エネルギー量に対応する量の電力を生成するために、前記ブロックを高高度から低高度へ重力下で移動させることにより複数のブロックの１つ以上を積み下ろす操作がさらに可能であるシステム。

【請求項17】

請求項１６のシステムにおいて、
１つ以上のトロリーが、１つ以上のブロックを低高度から高高度へ上昇させるためにケーブルを引き込み、電動機／発電機は、１つ以上のブロックを高高度から低高度へ重力下で下降させることによりケーブルが伸びるときに発電するシステム。

【請求項18】

請求項１６または１７のシステムにおいて、
前記１組又は複数組のジブが、１組のジブであるシステム。

【請求項19】

請求項１６または１７のシステムにおいて、
前記１組又は複数組のジブが、３組のジブであるシステム。

【請求項20】

請求項１９のシステムにおいて、
各組のジブが異なる角度方向でタワーの反対側に延びているシステム。

【請求項21】

エネルギー貯蔵システムであって、
複数のブロックと、クレーンとを備え、
クレーンは、
フレームと、
電動機／発電機と、
フレームに移動可能に連結された１つ以上のトロリーと、
１つ以上のトロリーに移動可能に連結され、且つ電動機／発電機に作動可能に連結されたケーブルであって、複数のブロックの１つ以上に作動可能に連結されるように構成されたケーブルと、を備え、
クレーンは、１つ以上のブロックを互いに積み重ねるために、前記ブロックを低高度から高高度へ移動させ、前記ブロックの位置エネルギー量に対応する量の電気エネルギーを前記ブロックに蓄え、クレーンは、前記１つ以上のブロックを高高度から低高度へ移動させるときにその運動エネルギー量に対応する量の電力を生成するために、前記ブロックを高高度から低高度へ重力下で移動させることにより複数のブロックの１つ以上を積み下ろす操作がさらに可能であり、
複数のブロックが第１の複数のブロックと第２の複数のブロックを備え、第１の複数のブロックは、空間が風力にさらされるのを抑制するために空間を囲む周囲の防風構造を形成するように配置され、クレーンは、蓄電または発電するために第２の複数のブロックを空間内で移動させる操作が可能であるシステム。

【請求項22】

請求項２１のシステムにおいて、
防風構造がほぼ円形の周縁部を形成しているシステム。

【請求項23】

請求項２１のシステムにおいて、
防風構造が四角形の周縁部を形成しているシステム。

【請求項24】

請求項２３において、
周縁部が正方形形状であるシステム。

【請求項25】

請求項２１のシステムにおいて、
空間内に防風構造を強化する１つ以上のクロスメンバーを形成する第３の複数のブロックを有し、空間が１つ以上のクロスメンバーによって１つ以上の部分に分割され、第２の複数のブロックが防風構造によって囲まれた空間の前記１つ以上の部分の中で移動可能であるシステム。

【請求項26】

請求項１６のシステムにおいて、
ケーブルに連結され、且つ複数のブロックの１つ以上に連結されて前記ブロックを昇降させるように選択的に作動するグラバーをさらに含むシステム。

【請求項27】

請求項２６のシステムにおいて、
グラバーは１組のアームを備え、各アームは１つ以上のレバーを有し、レバーは、アームがブロックの下端を越えて下降する格納位置と、ブロックの下端の１つ以上の凹部内へ１つ以上のレバーが延びてレバーをブロックに連結する伸張位置との間で作動可能であるシステム。

【請求項28】

請求項２６のシステムにおいて、
１組のアームがグラバーのクロスメンバーに連結される基端を有し、１組のアームが互いに離れ且つ互いに平行にアームの先端へ延びているシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［優先権主張出願の参照による援用］
本出願で提出された出願データシートで外国または国内の優先権主張が特定されているすべての出願は、本明細書に米国特許規則37 CFR 1.57に基づいて参照により援用され、本明細書の一部とみなされるべきである。
本発明は、エネルギー貯蔵システムに関し、より詳しくは、ブロックを積み重ねることによりエネルギーを貯蔵及び放出するエネルギー貯蔵システムに関する。

【背景技術】

【0002】

再生可能エネルギー源（例えば、太陽光発電、風力発電、水力発電、バイオマスなど）からの発電量は増加を続けている。しかしながら、これらの再生可能エネルギー源（例えば太陽光発電、風力発電など）の多くは断続的で予測ができず、断続的な再生可能エネルギー源から送電系統に供給できる電力量は制限されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

したがって、送電系統への予測可能な電力供給のために、再生可能エネルギー源によって生成される電力を捕捉するための改良されたシステムへの必要性がある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示の一態様によればエネルギー貯蔵システムが提供される。代表的なエネルギー貯蔵システムは、クレーンと複数のブロックを有し、クレーンは、低高度から高高度へ１つ以上のブロックを移動させる操作が可能であり、（例えば高高度にあるブロックの位置エネルギーで）エネルギーを貯蔵し、高高度から低高度へ１つ以上のブロックを移動させる操作が可能であり、（例えば低高度へ移動させるときのブロックの運動エネルギーで）電力を発生させる。

【0005】

本開示の他の態様によれば重力駆動式蓄電及び発電システムが提供される。代表的な重力駆動式の蓄電及び発電システムは、１つ以上のジブ（例えば、複数のジブ）を備えたクレーンを有し、１つ以上のブロックを低高度から高高度へ移動させてエネルギーを貯蔵する操作が可能であり、１つ以上のブロックを重力下で高高度から低高度へ移動させて発電する操作が可能である。

【0006】

本開示の他の態様によれば、エネルギー貯蔵システムは、一つの例において、時間外の電力を生成するために太陽エネルギーを貯蔵することができる。エネルギー貯蔵システムは、複数のブロックを積み上げて、太陽エネルギーが豊富な日中に、積み上げられたブロックに太陽エネルギーを位置エネルギーとして貯蔵することができる。その後、エネルギー貯蔵システムは、電力網に供給する電力を生成するために発電機を駆動するように、積み上げたブロックを夜間に積み下ろす操作をすることができる。

【0007】

本開示の他の態様によれば、蓄電及び発電方法が提供される。この方法は、１つ以上のブロックを低高度から高高度へ移動させることによって複数のブロックを積み重ねてブロックにエネルギーを蓄え、各ブロックがブロックの位置エネルギー量に対応するエネルギー量を蓄えるようにクレーンを操作することを含む。また、この方法は、１つ以上のブロックを重力下で高高度から低高度へ移動させることによって、１つ以上のブロックを積み下ろすようにクレーンを操作することを含み、それによって、１つ以上のブロックを高高度から低高度へ移動させるときに１つ以上のブロックの運動エネルギー量に対応する量の電力を発生させる。

【0008】

本開示の他の態様によれば、エネルギー貯蔵システムが提供される。このシステムは、複数のブロックとクレーンとを有し、クレーンは、フレーム、電動機／発電機、フレームに移動可能に連結された１つ以上のトロリー、及び１つ以上のトロリーに移動可能に連結され、電動機／発電機に操作可能に連結されたケーブルを有する。ケーブルは、複数のブロックのうちの１つ以上のブロックに動作可能に連結するように構成される。クレーンは、複数のブロックのうちの１つ以上を互いに重ねるように操作でき、前記ブロックの位置エネルギー量に対応する量の前記ブロックの電気エネルギーを蓄えるために、前記ブロックを低高度から高高度へ移動させる。さらに、クレーンは、複数のブロックのうちの１つ以上のブロックを、重力下で高高度から低高度へ移動させることにより、前記ブロックを積み下ろし、高高度から低高度へ移動させるときの１つ以上のブロックの運動エネルギー量に対応する電気エネルギーを発生させることができる。

【0009】

本開示の他の態様によれば、エネルギー貯蔵及び発電システムに用いるためのブロックが提供される。ブロックは、長さが幅よりも大きく、幅が深さよりも大きい長方形形状のコンクリートを有する本体と、本体の隣接する側面を互いに連結する切子面と、本体の底面に設けられた１つ以上の凹部とを有する。また、ブロックは、ブロックの移動中にブロックの摩耗を抑制するために、１つ以上の凹部に取り付けられた金属板を有する。

【0010】

本開示の他の態様によれば、エネルギー貯蔵及び発電システムでブロックの昇降に使用するためのグラバー（掴み装置）が提供される。グラバーは、クレーンによって操作できるケーブルに連結可能なクロスメンバーを有する本体と、クロスメンバー本体から離れる方向に延びる１組のアームと、１組のアームのそれぞれの先端部に配置される１つ以上のレバーとを有する。１つ以上のレバーは、グラバーがブロックの下端を越えて下降することを許容する格納位置と、１つ以上のレバーがブロックの下端に係合してブロックに連結される伸張位置との間で動作できる。

【0011】

本開示の他の態様によれば、エネルギー貯蔵及び発電システムのブロックを昇降させるためにグラバーを操作する方法が提供される。この方法は、ブロックに対してグラバーを下降させること、１組のアームの先端端が１組の孔から突出するまでブロックの１組の孔にグラバーの１組のアームを挿入すること、１組のアームに動作可能に連結された１つ以上のレバーを格納位置から伸張位置に作動させること、及びグラバーでブロックを持ち上げることを可能にするために伸張位置の１つ以上のレバーと１組の孔の凹んだ先端面を係合させることを含む。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、例示的なエネルギー貯蔵システムの概略図である。

【図2】図２は、例示的なエネルギー貯蔵システムの概略図である。

【図3】図３は、例示的なエネルギー貯蔵システムの概略図である。

【図4】図４は、エネルギー貯蔵システムによる時間当たりの出力電力の概略図である。

【図5】図５は、円形タワー形状のエネルギー貯蔵システムの部分斜視図である。

【図6A】図６Ａは、複数のジブを有する円形タワー形状のエネルギー貯蔵システムの一動作形態の斜視図である。

【図6B】図６Ｂは、図６Ａの円形タワーの断面図である。

【図6C】図６Ｃは、図６Ａのエネルギー貯蔵システムの他の動作形態の斜視図である。

【図6D】図６Ｄは、図６Ｃの円形タワーの断面図である。

【図6E】図６Ｅは、図６Ｃのエネルギー貯蔵システムの部分斜視図である。

【図7A】図７Ａは、オーバーヘッドブリッジクレーンを有する角形タワー形状のエネルギー貯蔵システムの一動作形態の斜視図である。

【図7B】図７Ｂは、図７Ａの角形タワーの断面図である。

【図7C】図７Ｃは、図７Ａのエネルギー貯蔵システムの他の動作形態の斜視図である。

【図7D】図７Ｄは、図７Ｃの角形タワーの断面図である。

【図8A】図８Ａは、オーバーヘッドブリッジクレーンを有するエネルギー貯蔵システムの概略平面図である。

【図8B】図８Ｂは、オーバーヘッドブリッジクレーンを有するエネルギー貯蔵システムの概略平面図である。

【図8C】図８Ｃは、オーバーヘッドブリッジクレーンを有するエネルギー貯蔵システムの概略平面図である。

【図8D】図８Ｄは、オーバーヘッドブリッジクレーンを有するエネルギー貯蔵システムの概略平面図である。

【図8E】図８Ｅは、オーバーヘッドブリッジクレーンを有するエネルギー貯蔵システムの概略平面図である。

【図8F】図８Ｆは、オーバーヘッドブリッジクレーンを有するエネルギー貯蔵システムの概略平面図である。

【図8G】図８Ｇは、オーバーヘッドブリッジクレーンを有するエネルギー貯蔵システムの概略平面図である。

【図8H】図８Ｈは、オーバーヘッドブリッジクレーンを有するエネルギー貯蔵システムの概略平面図である。

【図9】図９は、オーバーヘッドブリッジクレーンを有するエネルギー貯蔵システムの概略部分側面図である。

【図10A】図１０Ａは、エネルギー貯蔵システムにおける第１層のブロックの概略図である。

【図10B】図１０Ｂは、エネルギー貯蔵システムにおける第１層のブロックの上に配置される第２層のブロックの概略図である。

【図10C】図１０Ｃは、図１０Ａの第１層のブロックと図１０Ｂの第２層のブロックを互いに重ね合わせた概略図である。

【図11A】図１１Ａは、互いに近接する１組のブロックの概略平面斜視図である。

【図11B】図１１Ｂは、図１１Ａの１組のブロックの概略底面斜視図である。

【図12A】図１２Ａは、１つを他の２つの上に積み重ねた３つのブロックの概略平面斜視図である。

【図12B】図１２Ｂは、図１２Ａのブロックの概略平面図である。

【図13A】図１３Ａは、図１２Ａのブロックの断面図である。

【図13B】図１３Ｂは、図１２Ａのブロックの他の断面図である。

【図13C】図１３Ｃは、図１３Ａに示されたブロックの一部拡大断面図である。

【図14A】図１４Ａは、グラバーの底面斜視図である。

【図14B】図１４Ｂは、図１４Ａのグラバーの平面斜視図である。

【図14C】図１４Ｃは、レバーが格納位置の状態でブロックを貫通するグラバーの部分断面図である。

【図14D】図１４Ｄは、レバーが格納位置の状態でブロックを通って伸びるグラバーの部分断面図である。

【図14E】図１４Ｅは、レバーが伸長位置の状態のグラバーの部分断面図である。

【図14F】図１４Ｆは、レバーが伸張位置でブロックと係合した状態のグラバーの部分断面図である。

【図14G】図１４Ｇは、ブロックを通って伸びるグラバーの平面斜視図である。

【図14H】図１４Ｈは、レバーが伸張位置でブロックと係合した状態で、ブロックを通って伸びるグラバーの底面斜視図である。

【図14I】図１４Ｉは、グラバーのオペレーティングシステムの概略ブロック図である。

【図14J】図１４Ｊは、グラバーの他のオペレーティングシステムの概略ブロック図である。

【図14K】図１４Ｋは、グラバーの他のオペレーティングシステムの概略ブロック図である。

【図14L】図１４Ｌは、プーリーアセンブリに取り付けられたグラバーの部分断面図である。

【図15】図１５は、グラバーの操作方法の概略ブロック図である。

【図16】図１６は、エネルギー貯蔵システムの動作方法の概略ブロック図である。

【図17】図１７は、エネルギー貯蔵システムと電力網との間の電力インターフェースの概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［クレーンの構造］
図１～３は、電気エネルギーまたは電力を貯蔵のために位置エネルギーに変換し、例えば電力網への供給のために位置エネルギーを電気エネルギーまたは電力に変換する動作が可能なエネルギー貯蔵システム１００（「システム」）の例を示す。

【0014】

システム１００は、タワー１０２と１つ以上のジブ１０４を有するクレーン１０１を備える。一例では、１つ以上のジブ１０４は、タワー１０２に対して横方向（例えば、直角方向）に延びる。１つ以上のジブ１０４は、タワー１０２に対して径方向外側へ延びる。選択的に、ジブ１０４は、タワー１０２の周りで回転できる。図１～３は、タワーの両側で互いに平衡する２つのジブ１０４を有するクレーン１０１を示す。一例では、クレーン１０１は、選択的に、タワー１０２の軸Ｚに対して対称である。図１～３は２つのジブ１０４を有するクレーン１０１を示しているが、以下でさらに説明するように、他の例のエネルギー貯蔵システム１００では、複数組のジブ１０４を備えてもよく、各組のジブ１０４は互いに平衡するようにタワー１０２の反対側に位置する。

【0015】

図１～３は、（タワー１０２の左側に示す）第２のジブ１０４の一部のみを示しているが、当業者であれば、一例において第２のジブ１０４が（例えばタワー１０２の右側に示す）第１のジブ１０４と左右対称であることを認識するであろう。タワー１０２とジブ１０４の一方または両方は、選択的にトラスフレームを有する。クレーン１０１は、ジブ１０４の一部１０５（例えば、先端または末端）に接続され、選択的にタワー１０２に接続される支持ケーブル１１０を選択的に有する。

【0016】

クレーン１０１は、選択的に電動機／発電機１２０を有する。一例では、図１～３に示すように、電動機／発電機１２０は、タワー１０２及びジブ１０４の一方または両方に連結される。他の例では、電動機／発電機１２０は、タワー１０２及び／またはジブ１０４に対して他の適した位置に配置できる。一例では、電動機／発電機１２０は、電動機及び発電機のいずれとしても動作できる単一のユニットである。他の例では、電動機／発電機１２０は、分離した電動機ユニット及び発電機ユニット（例えば、発電機ユニットから隔てられるか、異なる位置に配置される分離した電動機ユニット）を有する。

【0017】

クレーン１０１は、ジブ１０４に動作可能に連結されたトロリー１０６を有してもよい。図１～３に示す一実施例では、クレーン１０１は、それぞれが２つのジブ１０４の一つに動作可能に結連結された２つのトロリー１０６を有する。各トロリー１０６には、ケーブル１０８（例えば、１つ以上のケーブル）が、ケーブル１０８をほぼ垂直な方向（例えば、ジブ１０４に対してほぼ直角の方向）へトロリー１０６に対して引き込むか引き延ばす（例えば繰り出す）ことができるように、移動可能に連結されている。ケーブル１０８は、ブロック１５０に（例えば、以下にさらに説明するようにグラバー５００を介して）動作可能に連結され、ブロック１５０の昇降を許容する。一例では、各組のジブ１０４は、ブロック１５０を互いに平衡するように同時に上昇（例えば垂直に上昇）または下降（例えば垂直に下降）させる。図面は、１本のケーブル１０８を示しているが、当業者であれば、１組のケーブル１０８が一方の端部でトロリー１０６に連結され、反対の端部でプーリーアセンブリに連結されて（例えば後述するグラバー５００を介して）ブロック１５０に動作可能に連結されることが認識されるであろう。

【0018】

図１～図３を引き続き参照すると、エネルギー貯蔵システム１００は、複数のブロック１５０を有する。図１に示す一例では、複数のブロック１５０の各々は、同じ大きさ及び形状を有する。図２，図３に示す他の例では、エネルギー貯蔵システムは複数のブロック１５０’を有し、１つ以上のブロック１５０’は大きさが異なる。異なる大きさのブロック１５０’は、クレーン１０１の最大許容重量を満たしてクレーン１０１の損傷を抑制するために、ブロック１５０’がタワー１０２から遠いジブに沿って移動する例示的なシステム１００において使用できる。ブロック１５０，１５０’のさらなる詳細は以下で説明する。

【0019】

［タワークレーンの構造］
図５～図６Ｅは、電気エネルギーまたは電力を蓄えるために位置エネルギーに変換し、例えば電力網に供給するために位置エネルギーを電気エネルギーまたは電力に変換する操作が可能なエネルギー貯蔵システム１００Ａ（「システム」）の例を示す。エネルギー貯蔵システム１００Ａの特徴のいくつかは、図１～図３のエネルギー貯蔵システム１００の特徴と同様である。したがって、図１～図３のエネルギー貯蔵システム１００の種々の特徴に関する構造と説明は、以下で説明する場合を除いて、図５～図６Ｅのエネルギー貯蔵システム１００Ａの対応する特徴にも適用される。

【0020】

エネルギー貯蔵システム１００Ａは、クレーン１０１がタワー１０２に連結された複数組のジブ１０４を有する点でエネルギー貯蔵システム１００とは異なる。例えば図６Ａ～図６Ｅは、クレーン１０１のタワー１０２に連結された（例えば交差する）３組のジブ１０４Ａ－１０４Ｂ，１０４Ｃ－１０４Ｄ，１０４Ｅ－１０４Ｆを示す。各組のジブ１０４は、選択的にタワー１０２の反対側に延びて互いに平衡させるのが望ましい。さらに、複数（例えば３）組のジブ１０４は、異なる角度方向に方向付けられて、ブロック１５０が移動する極座標系を定める。トロリー１０６は、各ジブ１０４に移動可能に連結され、グラバー５００（後述）に連結される１つ以上のケーブル１０８を移動可能に支持する。グラバー５００は、ブロック１５０に連結され、ブロック１５０を第１の（開始）位置から上昇（例えば垂直に上昇）させ、ブロック１５０を（異なる極座標位置に）移動させ、ブロック１５０を第２の（終了）位置に下降（例えば垂直に下降）させるように選択的に動作できる。他の例では、クレーン１０１は、より多くの組（例えば、４組、５組など）のジブ１０４、またはより少ない組（例えば２組）のジブ１０４を有していてもよい。図面は、各ジブ１０４の各トロリー１０６に取り付けられた１つのケーブル１０８を示しているが、当業者は、１組のケーブル１０８を、一方の端部でトロリー１０６に、他方の端部でプーリーアセンブリに連結して（例えば後述するグラバー５００を介して）ブロック１５０に動作可能に連結できることを認識するであろう。

【0021】

一例では、各組のジブ１０４は、互いに平衡するために、同時にブロック１５０を昇降させる。一例では、１組のジブ１０４が（例えば電力を発生させるために）ブロック１５０を下降（例えば同時に下降）させている間に、他の１組のジブ１０４は、グラバー５００を他の組のブロック１５０に連結して上昇させるためにグラバー５００の位置を変えるように、ブロック１５０が取り付けられていない１組のグラバー５００（以下でさらに説明する）を上昇（例えば同時に上昇）させる。この構成によれば、複数組のうちの１つ以上の組のジブ１０４が発電のために常にブロック１５０を下降させるので、ブロック１５０の下降から（例えば中断のない）持続する発電が可能になり効果的である。

【0022】

積み重ねたブロック１５０により（例えばほぼ円筒形状の）タワー９００が形成される。一例では、タワー９００は、４０から６０の間のレベル数またはフロア数のブロック１５０を有し得る。タワー９００は、防風構造９１０を形成するように選択的に配置される複数のブロック１５０を有する。一例では、防風構造９１０は、ほぼ円筒形状であってもよい。第２の複数のブロック１５０は、防風構造９１０を強化（例えば支持）するクロスメンバー９２０を形成するように選択的に積み重ねられる。クロスメンバー９２０は、選択的に、タワー１０２（例えばタワー９００の中心）と防風構造９１０との間で径方向に延びていてもよい。図５は、４つのクロスメンバー９２０のうちの３つを示す（タワー９００の内部構造を示すために４つ目を除去している）。一例では、クロスメンバーはほぼ平面状であり、四分円を形成する。

【0023】

第３の複数のブロック１５０は、電気エネルギーまたは電力を位置エネルギーとして蓄え、位置エネルギーを前述したように電気エネルギーまたは電力に変換するために、防風構造９１０によって形成される（例えば区画される）空間内で積み重ねまたは積み下ろしができるエネルギー貯蔵アセンブリ９３０を形成する。位置エネルギーの貯蔵または発電のために第３の複数のブロック１５０を昇降させるときに、第３の複数のブロック１５０が風力にさらされることを防風構造９１０により抑制（例えば防止）することが効果的であり、それによりエネルギー貯蔵システム１００Ａの発電効率が向上する。

【0024】

一例では、エネルギー貯蔵アセンブリ９３０の第３の複数のブロック１５０が、防風構造９１０及びクロスメンバー９２０によって形成される四分円内で積み重ね及び積み下ろしされる。このような例（図５参照）では、防風構造９１０及びクロスメンバー９２０を形成するブロック１５０は移動しない。選択的に、防風構造９１０の剛性を高めるために、防風構造９１０を形成するブロック１５０の孔（例えば孔１５７、図１３Ａ参照）に鉄筋を挿入することができる。また、選択的に、防風構造９１０を形成するブロック１５０の孔（例えば孔１５７、図１３Ａ参照）は、防風構造９１０をモノリシック構造にするように、コンクリートを鉄筋に追加して充填したり鉄筋の代わりに充填したりできる。

【0025】

他の例（例えば、図６Ａ～６Ｅを参照）では、防風構造９１０を形成する第１の複数のブロック１５０、及び／またはクロスメンバー９２０を形成する第２の複数のブロック１５０を、位置エネルギーを蓄えるかまたは発電するために昇降させてもよい。図６Ａ～６Ｂは、十分に積み重ねた構成（例えば十分に充電されるか、またはほぼ最大の位置エネルギー貯蔵レベル）のタワー９００を示す。図６Ｃ～図６Ｅは、積み下ろされた構成（例えばほぼ完全に積み下ろされた構成で、位置エネルギー貯蔵レベルが低く、例えば最小）のタワー９００を示す。

【0026】

以下に説明するように、一例では、ブロック１５０の各々は、長さＬがブロック１５０の幅Ｗの約２倍である。したがって、ブロック１５０は、東西方向または南北方向に、例えば互い違いになるパターンで積み重ねることができる（例えば、タワー９００の各レベルまたはフロアを、隣接するレベルまたはフロアのタイル配置パターンとは異なるタイル配置パターンにすることができる）。したがって、ブロック１５０は、以下にさらに説明するように、積み重ねたブロック１５０の構造的な完全性と安定性（例えばタワー９００の安定性）を高めるために交互に配置することが効果的である。

【0027】

［ブリッジクレーンの構造］
図７Ａ～７Ｄは、電気エネルギーまたは電力を蓄えるために位置エネルギーに変換し、例えば電力網に供給するために位置エネルギーを電気エネルギーまたは電力に変換する動作が可能なエネルギー貯蔵システム１００Ｇ（「システム」）の例を示す。このエネルギー貯蔵システム１００Ｇの特徴のいくつかは、図１～図３のエネルギー貯蔵システム１００及び図５～図６Ｅのシステム１００Ａの特徴と同様である。したがって、エネルギー貯蔵システム１００Ｇでは、識別符号に「Ｇ」を追加することを除いて同じ識別符号を使用する。図１～図３のエネルギー貯蔵システム１００及び図５～図６Ｅのシステム１００Ａの種々の特徴に関する構造と説明は、以下で説明されることを除き、図７Ａ～図７Ｄのエネルギー貯蔵システム１００Ｇの対応する特徴にも適用される。

【0028】

エネルギー貯蔵システム１００Ｇは、クレーン１０１Ｇが１組のレール９０２Ｇ上に載置されている点で、エネルギー貯蔵システム１００及びエネルギー貯蔵システム１００Ａとは異なる。一例では、クレーン１０１Ｇはブリッジ１０４Ｇを形成し、ブリッジ１０４Ｇは両端部に１組以上のホイール１０３Ｇを有する。一例では、ホイール１０３Ｇはレール９０２Ｇに沿って移動でき、それにより、クレーン１０１Ｇのブリッジ１０４Ｇがレール９０２Ｇの長さに沿って（例えば第１の方向に）移動、位置変化、または他の運動をすることができる。また、クレーン１０１Ｇは、ブリッジ１０４Ｇに連結される１つ以上のトロリー１０６Ｇを有し得る。一例では、トロリー１０６Ｇはブリッジ１０４Ｇに移動可能に連結され、トロリー１０６Ｇは、ブリッジ１０４Ｇの長さに沿って（例えば第１の方向に直角の第２の方向に）移動または他の運動をすることができる。トロリー１０６Ｇには１つまたは複数のケーブル１０８Ｇが移動可能に連結されている。例えば、ケーブル１０８Ｇは、トロリー１０６Ｇに対して（例えばトロリー１０６Ｇのウインチに対して）ケーブル１０８Ｇを引っ込める（例えば巻き取る）か、または引き延ばすか、または繰り出す（例えば巻き戻す）操作が可能なトロリー１０６Ｇのウインチに連結される。１つ以上のケーブル１０８Ｇは、ブロック１５０に連結するために選択的に作動可能なグラバー５００（後述）に連結できる。図面は、ブリッジ１０４Ｇ上の各トロリー１０６Ｇに取り付けられた１本のケーブル１０８Ｇを示しているが、当業者は、１組のケーブル１０８を、一方の端部でトロリー１０６Ｇに連結し、他方の端部でプーリーアセンブリに連結することにより（例えば後述するグラバー５００を介して）ブロック１５０に操作可能に連結できることを認識するであろう。

【0029】

クレーン１０１Ｇは、ブロック１５０が移動する直交座標系（例えばレール９０２Ｇが第１の軸または方向を規定し、ブリッジ１０４Ｇが第１の軸または方向と直交する第２の軸または方向を規定する）を定めることが効果的である。一例では、レール９０２Ｇに沿うブリッジ１０４Ｇの移動とブリッジ１０４Ｇに沿うトロリー１０６Ｇの移動の一方または両方により、クレーン１０１Ｇは１つ以上のブロック１５０を異なる直交座標の位置に位置決めできる。一例では、グラバー５００は、ブロック１５０を第１の（開始）位置（例えば第１の直交座標位置）から上昇（例えば垂直に上昇）させ、ブロック１５０を（第１の直交座標位置とは異なる第２の直交座標位置に）移動させ、ブロック１５０を第２の（終了）位置に下降（例えば垂直に下降）させる操作が可能である。

【0030】

積み重ねたブロック１５０は、（例えば上方から見たときにほぼ正方形の断面形状を有する）タワー９００Ｇを形成する。一例では、タワー９００Ｇは、４０から６０の間のレベルまたはフロアのブロック１５０を有し得る。タワー９００Ｇは、防風構造９１０Ｇを形成するように配置された複数のブロック１５０を有する。一例では、レール９０２Ｇは、防風構造９１０Ｇの最上層で支持できる（例えば、１組のレール９０２Ｇは、防風構造９１０Ｇの最上層を形成するブロック１５０の最上面１５１Ａに連結、載置、または他の方法で取り付けできる）。

【0031】

一例では、防風構造９１０Ｇは、ほぼ正方形または長方形の形状を有する（例えば、上方から見たときにほぼ正方形の断面形状の周縁部を有する）。第２の複数のブロック１５０は、前述したように、電気エネルギーまたは電力を位置エネルギーとして蓄え、位置エネルギーを電気エネルギーまたは電力に変換するために、防風構造９１０Ｇによって形成される（例えば区画される）空間内で積み上げ及び積み下ろしができるエネルギー貯蔵アセンブリ９３０Ｇを形成する。防風構造９１０は、位置エネルギーを貯蔵するかまたは発電するために第２の複数のブロック１５０を昇降するときに、第２の複数のブロック１５０への風力を抑制し、それによって、エネルギー貯蔵システム１００Ｇの発電効率を高めることが効果的である。一例では、防風構造９１０Ｇの剛性を高めるために（例えば防風構造９１０Ｇがモノリシック構造になるように）、防風構造９１０Ｇを形成するブロック１５０の孔（例えば孔１５７、図１３Ａ参照）に鉄筋及び／またはコンクリートを選択的に挿入できる。

【0032】

図７Ａ，図７Ｂは、十分に積み重ねた構成（例えば、十分に充電されたかほぼ最大の位置エネルギー貯蔵レベル）のタワー９００を示す。図７Ｃ，図７Ｄは、積み下ろされた構成（例えばほぼ完全に積み下ろされた構成で、位置エネルギー貯蔵レベルが低く、例えば最小）のタワー９００を示す。

【0033】

以下にさらに説明するように、一例では、ブロック１５０の各々は、長さＬがブロック１５０の幅Ｗの約２倍である。したがって、ブロック１５０は、東西方向または南北方向に、例えば互い違いになるパターンで積み重ねることができる（例えば、タワー９００の各レベルまたはフロアを、隣接するレベルまたはフロアのタイル配置パターンとは異なるタイル配置パターンにすることができる）。したがって、ブロック１５０は、以下にさらに説明するように、積み重ねたブロック１５０の構造的な完全性と安定性（例えばタワー９００Ｇの安定性）を高めるために交互に配置することが効果的である。

【0034】

図８Ａ～８Ｈは、他のエネルギー貯蔵システム１００Ｈ～１００Ｐの例を示す。エネルギー貯蔵システム１００Ｈ～１００Ｍは、以下の説明以外はエネルギー貯蔵システム１００Ｇと同様である。したがって、同じ識別符号を使用し、図７Ａ～図７Ｄのエネルギー貯蔵システム１００Ｇの種々の特徴に関する構造と説明は、以下で説明されることを除き、図８Ａ～図８Ｆのエネルギー貯蔵システム１００Ｈ～１００Ｍの対応する特徴にも適用される。エネルギー貯蔵システム１００Ｎ、１００Ｐは、以下で説明されることを除き、エネルギー貯蔵システム１００Ａと同様である。したがって、同じ識別符号を使用し、図５～図６Ｅのエネルギー貯蔵システム１００Ａの種々の特徴に関する構造と説明は、以下に記載されることを除き、図８Ｇ～図８Ｈのエネルギー貯蔵システム１００Ｎ，１００Ｐの対応する特徴にも適用される。

【0035】

エネルギー貯蔵システム１００Ｈは、防風構造９１０Ｇが（上方から見たときに）長方形の形状を有し、クレーン１０１Ｇがレール９０２Ｇに沿って（直線的に）移動する２つのブリッジ１０４Ｇを有し、ブリッジ１０４Ｇの各々が、ブロック１５０を昇降させるために（例えば後述するグラバー５００を介して）ブロック１５０に連結されたケーブル１０８Ｇを巻き上げたり巻き戻したりする対応するトロリー１０６Ｇを有するという点のみがエネルギー貯蔵システム１００Ｇと異なる。一例では、防風構造９１０Ｇは、上方から見たときに、約６０ｍの幅及び約３０ｍの深さを有する。他の適切な寸法にすることは可能である。

【0036】

エネルギー貯蔵システム１００Ｉは、選択的に防風構造９１０Ｇを強化（例えば支持）できるクロスメンバー９２０Ｇが追加されるという点のみがエネルギー貯蔵システム１００Ｈと異なる。一例では、クロスメンバー９２０Ｇはほぼ平面状であり、防風構造９１０Ｇによって形成された（例えば区画された）空間を二等分に分割する。ブリッジ１０４Ｇの各々は、選択的に、その関連する二分割部分の中でブロック１５０を移動させるために、二分割部分の各々の中で動作（例えば直線的に移動）する。

【0037】

エネルギー貯蔵システム１００Ｊは、（例えばタワー９００Ｇの中心から延び、）防風構造９１０Ｇによって形成された（例えば区画された）空間を四等分に分割する４つのクロスメンバー９２０Ｇが追加される点でエネルギー貯蔵システム１００Ｇと異なる。エネルギー貯蔵システム１００Ｊは、選択的に４つのブリッジ１０４Ｇを有し、対応する四分割部分の中でブロック１５０を移動させるために、四分割部分の各々の中で一つが動作（例えば直線的に移動）する。

【0038】

エネルギー貯蔵システム１００Ｋは、防風構造９１０Ｇが正方形ではなく、開放端を有するＣ字形状であるという点のみがエネルギー貯蔵システム１００Ｇと異なる。

【0039】

エネルギー貯蔵システム１００Ｌは、防風構造９１０Ｇが２つの開放端を有し、（上方から見たときに）防風構造９１０Ｇとクロスメンバー９２０ＧがＩ字形状を形成するという点のみがエネルギー貯蔵システム１００Ｉとは異なる。

【0040】

エネルギー貯蔵システム１００Ｍは、防風構造９１０Ｇが４つの開放端を有し、（上方から見たときに）防風構造９１０Ｇとクロスメンバー９２０Ｇが２つのＩ字形状を形成する点のみがエネルギー貯蔵システム１００Ｊと異なる。

【0041】

エネルギー貯蔵システム１００Ｎは、クレーン１０１が、ジブ１０４の代わりに、（上方から見たときに）タワー９００の中心の周りで移動ないし回転するブリッジ１０４を有する点がエネルギー貯蔵システム１００Ａと異なる。選択的に、円筒状の防風構造９１０Ｇの上端に取り付けられたレールに沿って複数のブリッジ１０４の一端が移動することにより、ブリッジ１０４が極座標において回転し、異なる極座標位置の間でブロック１５０を移動させることができる。

【0042】

エネルギー貯蔵システム１００Ｐは、それぞれがタワー９００の中心の近くで連結された一端と、円筒状の防風構造９１０の一部に移動可能に連結された他端とを有する４つのブリッジ１０４Ｇを有する点がエネルギー貯蔵システム１００Ａとは異なる。ブリッジ１０４Ｇの各々は、選択的に、タワー９００の関連する四分割部分の中でブロック１５０を移動させるためにタワー９００の中心の周りで旋回するように動作する。

【0043】

図９は、図７Ａ～図７Ｄのエネルギー貯蔵システム１００Ｇ及び図８Ａ～図８Ｆのエネルギー貯蔵システム１００Ｈ～１００Ｍと共に選択的に使用できるブリッジ１０４Ｇを有するクレーン１０１Ｇの例を示す。ブリッジ１０４Ｇは、選択的に、複数のブロック１５０を同時に移動させることができる。一例では、ブリッジ１０４Ｇは、複数（例えば３つ）のグラバー５００（後述）に動作可能に連結された複数のケーブル１０８Ｇの巻き取り及び巻き戻しをする１つ以上のトロリー１０６Ｇを有し得る。したがって、複数のケーブル１０８及びグラバー５００は、同時に複数（例えば３つ）のブロック１５０に選択的に連結できる（例えば、同時に複数のブロック１５０を上昇、移動、及び下降させることができる）。
［ブロックの配置］
図１０Ａ～図１０Ｂは、（例えば、エネルギー貯蔵システム１００，１００Ａ，１００Ｇ～１００Ｐの）ブロック１５０の異なる２つの層を示す。一例では、ブロック１５０の異なる２つの層は、防風構造９１０及び／またはエネルギー貯蔵アセンブリ９３０（例えば、電気エネルギーまたは電力を蓄え、生成するために移動する複数のブロック１５０）の異なる部分など、タワーないしスタック９００，９００Ｇ内の異なるレベルの少なくとも一部を形成するのに使用できる。一例では、１つ以上のブロック１５０が、（例えば、ブロック１５０を交互配置するように）２つの他のブロック１５０の上に積み重ねられ、そのことにより、効果的なことに、タワーないしスタック９００，９００Ｇのブロック１５０の横方向移動を抑制（例えば防止）し（例えば、タワーまたはスタックをより安定させ）、及び／またはタワーないしスタック９００，９００Ｇの転倒を抑制（例えば防止）する。

【0044】

図１０Ａは、ブロック１５０の間に最小限の空間を有して密に積み重ねられる第１の層７００のブロック１５０を示す。図１０Ｂは、ブロック１５０の第１の層７００の上に積み重ねられる第２の層８００のブロック１５０を示す。図１０Ｃは、第２の層８００の各ブロック１５０が第１の層７００の２つのブロック１５０に載るように、第１の層７００の上に置かれた第２の層８００を図示している。一例では、このパターンは、タワーないしスタック９００，９００Ｇの他の層（例えばすべての層）で繰り返される。一例では、ブロック１５０の２つ以上のパターン（例えば、３つまたは４つのタイル配置パターン）を、タワーまたはスタック９００，９００Ｇを形成する層、レベルまたはフロアに使用できる。一例では、ブロック１５０の４つの異なるタイル配置パターンを、タワーまたはスタック９００，９００Ｇを構築または形成するために使用できる。

【0045】

タワーないしスタック９００，９００Ｇの層（例えば、第１の層７００及び第２の層８００、すべての層、レベルまたはフロア）のブロック１５０は、横方向に隣り合うブロック１５０の対向面の間でブロック１５０の側面が互いに接触せずにギヤップＧを形成するように配置（例えば、後述するグラバー５００によって下降または位置決め）され、これによって効果的なことに、ブロック１５０が第１の（開始）位置から持ち上げられたり第２の（終了）位置に降ろされたりするときに、ブロック１５０間の摩擦と摩耗を抑制する（例えば防止する）。一例では、ギヤップＧは、約５０ｍｍと約２００ｍｍの間（例えば、５０ｍｍ、７０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ等）である。
［ブロックの構造］
図１１Ａ～１３Ｃは、１組のブロック１５０の例を示す。選択的に、１組のブロック１５０は同一である。ブロック１５０は、選択的に、長さＬ、幅Ｗ及び深さＤの長方形形状である（例えば、長さＬ、幅Ｗ及び深さＤのうちの任意の２つが長方形の面を形成する）。一例では、長さＬはブロック１５０の幅Ｗの約２倍である。一例では、幅Ｗはブロック１５０の深さＤの約２倍である。一例では、ブロック１５０は、長さＬ：幅Ｗ：深さＤのアスペクト比が４：２：１である。他の例では、ブロック１５０は、長さＬと幅Ｗと深さＤのアスペクト比が３：２：１である。一例では、ブロック１５０は、長さが約４メートル（ｍ）である。効果的なことに、ブロック１５０のアスペクト比により、ブロック１５０を積み重ねたときにブロック１５０が安定し、したがってスタック（積み重ね）構造が安定性する一方で、前述したタワー９００，９００Ｇのようなスタック構造の所望の高さを定めるブロック１５０の層またはフロアの数を減らすことができる。ブロック１５０は、選択的に、重量が約２０トンから約６０トンの間、例えば約５５トンである。しかしながら、他の例では、ブロック１５０は、他の適切な重さであってよい。一例では、前述したタワーのようなスタック構造の上部（例えば、最上層、上部２層）を形成するブロック１５０は、スタック構造の下部（例えば、最下層、下部２層など）を形成するブロック１５０よりも重くすることができる。

【0046】

ブロック１５０は、上面１５１を形成する上部１５１と、周面１５２Ａを形成する中間部１５２と、下面１５３Ａを形成する下部または基部１５３とを有する。一例では、周面１５２は、前面／後面１５２Ａ１と左側面／右側面１５２Ａ２を有し得る。一例では、前面／後面１５２Ａ１の各々は、切子面（例えば面取り状または傾斜状の面）１５２Ａ３を介して左側面／右側面１５２Ａ２に接続される。切子面１５２Ａ３は、選択的に、前面／後面１５１Ａ１及び左側面／右側面１５２Ａ２に対して４５度で延びる。

【0047】

上部１５１、中間部１５２、及び下部１５３は、選択的に、ブロック１５０の外層ないしシェルＳを形成する。一例では、上部１５１は、約１０～２５ｃｍ、例えば約１０ｃｍの厚さｔ１を有する。一例では、下部１５３は、約１０～２５ｃｍ、例えば約１５ｃｍの厚さｔ２を有する。一例では、上部１５１は、（例えば、上面１５１Ａと周面１５２Ａとの間に約４５度で延びる）周縁の面取り面１５１Ｃを有する。

【0048】

ブロック１５０は、シェルＳ内に封入されたバラスト塊１５４（例えば、耐荷重充填材）を有する。一例では、バラスト塊１５４は、シェルＳの材料とは異なる材料である。例えば、バラスト塊ないし耐荷重充填材１５４は、後述するように、土、石炭、フライアッシュ、瓦礫、解体材料、砂利、建築廃棄物、及び／または低グレードまたは安価なコンクリートと混合及び／または圧搾されたリサイクル材料であってよい。このことは、好都合なことに、ブロック１５０の製造コストを低減し、そうでなければ埋め立て地に送られるような材料（例えば、解体材料、建築廃棄物、瓦礫など）を分配するための仕組みになり得る。他の例では、バラスト塊１５４とシェルＳは同じ材料である（例えば、境界または継ぎ目のないモノリシックまたは単一の塊を形成する）。選択的に、ブロック１５０は、例えば、上部１５１、中間部１５２、及び下部１５３の１つ以上に配置された網状の鋼材または鉄筋（例えば構造用鋼）の１つ以上の補強層１５５で、（例えば鋼で）補強できる。

【0049】

ブロック１５０は、選択的に、少なくとも一部をコンクリートで形成できる（例えば、ブロック１５０のシェルＳをコンクリートで形成できる）。有利なことに、コンクリートは水よりも高密度であるため、ブロック１５０の体積は、対応する水の体積よりも多くの位置エネルギーを蓄えることができる。一実施例では、ブロック１５０の少なくとも一部は、（例えば圧縮強度が１０～６０メガパスカル（ＭＰａ）、例えば２５～４０ＭＰａの１０～６０メガパスカル（ＭＰａ）の）高性能コンクリートで形成することができ、これにより、ブロック１５０は、上に積まれる複数のブロック１５０の重量に耐えることができる。一例では、ブロック１５０の少なくとも一部は、（例えば圧縮強度が３～８ＭＰａなど１０ＭＰａ未満の）低グレードのコンクリートで形成できる。一例では、上部及び下部１５１，１５３の一方または両方は、（例えば圧縮強度が１０～６０ＭＰａ、例えば２５～４０ＭＰａの）高性能コンクリートで作られ、中間部１５２は、その上に置かれるブロックの荷重に耐えるのに十分な強度を有する（例えば圧縮強度が３～８ＭＰａなど１０ＭＰａ未満の）低グレードのコンクリートで形成してもよい。ブロック１５０全体が耐荷重を有する例では、ブロック壁に要求される圧縮強度は低減される。一例では、前述したように、スタックの下層で使用されるブロック１５０は、前記下層のブロック１５０が、その上に置かれるスタックの残りの層の荷重に耐え得るように、より高い圧縮強度を有するとよい（例えば、より多くのブロック１５０を高性能コンクリートで形成するとよい）。一例では、前述したように、スタックの上部（例えば最上）層で使用されるブロック１５０は、スタックの上部（例えば最上）層の前記ブロック１５０がより少ない荷重を支える（例えば、スタックの最上層のブロック１５０は荷重を受けない）ため、圧縮強度をより小さくできる（例えば、より多くのブロック１５０を低グレードのコンクリートで形成できる）。

【0050】

上面１５１Ａ及び下面１５３Ａは、実質的に平坦にすることができる（例えば、その面のどの部分も、その面に沿って延びる平面から１ｍｍを超えて変化しないように製造される）。上面１５１Ａ及び底面１５３Ａは、互いにほぼ平行に延びることができ、中間部１５２は、上部１５１及び底部１５３の間で垂直に（例えば、上面１５１Ａ及び底面１５３Ａに対して直角に）延びることができる。上面１５１Ａ及び底面１５３Ａの平面度により、有利なことに、１つのブロック１５０の実質的に底面１５３Ａの全体が、そのすぐ下のブロックの上面１５１Ａの実質的に全体に接触でき、積み重ねたブロック１５０の安定性が高められる。

【0051】

ブロック１５０は、上部１５１の基部開口１５６と底部１５３の先端開口１５８との間で延びる１つ以上の孔１５７を有していてよい。一例では、ブロック１５０は、上部の基部開口１５６Ａ，１５６Ｂと、底部１５３の先端開口１５８Ａ，１５８Ｂとの間で延びる２つの孔１５７Ａ，１５７Ｂを有する。一例では、穴１５７Ａ，１５７Ｂは、選択的に、直径が約３０ｃｍの円形断面を有する。

【0052】

１つ以上の基部開口１５６（例えば２つの開口１５６Ａ，１５６Ｂ）及び１つ以上の先端開口１５８（例えば２つの先端開口１５８Ａ，１５８Ｂ）は、ブロックがブロック１５０の幅Ｗに沿った中心軸に関して対称になり、且つブロック１５０の深さＤに沿った中心軸に関して対称になるように、それぞれ上面１５１Ａ及び底面面１５３Ａ上で中央に配置されることが望ましい。図１３Ａでは、基部開口１５６Ａ，１５６Ｂは、開口１５６Ａ，１５６Ｂがブロック１５０の幅Ｗに沿ってブロックの側端から同じ距離だけ間隔をあけるように上面１５１Ａの中央に配置され、先端開口１５８Ａ，１５８Ｂは、開口１５８Ａ，１５８Ｂがブロック１５０の幅Ｗに沿ってブロックの側端から同じ距離だけ間隔をあけるように底面１５３Ａの中央に配置される。このことにより、ブロック１５０の孔１５７Ａ，１５７Ｂの位置を変えずにブロック１５０を１８０度回転させることができ、それにより、１８０度回転させても、１つのブロック１５０が他のブロック１５０の上に直接に載置されたときに、孔１５７Ａ，１５７Ｂの位置を揃えたままにする（例えば、タワーないしスタック９００，９００Ｇのようなスタックの全てのブロック１５０の全ての孔１５７Ａ，１５７Ｂが、スタックの最上部のフロアまたはレベルからスタックの最下部のフロアまたはレベルまで位置を揃える）ことができる。孔１５７Ａ，１５７Ｂのそのような芯出しは、効果的なことに、以下でさらに説明するように、スタックされたブロックの位置合わせを容易にする。

【0053】

さらに、ブロック１５０の長さＬがブロック１５０の幅Ｗの約２倍である例では、ブロック１５０は図１２Ａに示すように互い違いに配置され、２つのブロックは同じレベルで同じ向きに配置されるが、図１２Ｂに示すようにその幅Ｗの半分だけオフセットし、第３のブロック１５０は、図１２Ａ～１２Ｂに示すように、それらの上に９０度異なる向きに配置できる。孔１５７Ａ，１５７Ｂは中央に配置されるので、最上部のブロック１５０の孔の各々は、底部の２つのブロック１５０の孔１５７Ａ，１５７Ｂのうちの１つと整列する。

【0054】

図１３Ｃにおいて、基部開口１５６Ａ，１５６Ｂは、選択的に、上面１５１Ａと孔１５７Ａ，１５７Ｂの表面との間で延びるテーパ状（例えば、傾斜、面取り、円錐状）の面１５１Ｂによって少なくとも一部が形成される。一例では、上部１５１は、金属製の支持材または補強材（例えば、環状の支持材）１５９Ａを有することができる。選択的に、金属製の支持材または補強材１５９Ａは、上部１５１に埋め込まれる。選択的に、金属製の支持材または補強材１５９Ａは、開口１５６Ａ，１５６Ｂの少なくとも一部を形成する（例えば、テーパ状または円錐状の面１５１Ｂの少なくとも一部を形成する）。

【0055】

一例では、先端開口１５８Ａ，１５８Ｂは、選択的に、段付き（例えば凹部）面１５３Ｂによって少なくとも一部が形成される。一例では、底部１５３は、金属製の支持材または補強材（例えば環状支持体）１５９Ｂを有していてもよい。選択的に、金属製の支持材または補強材１５９Ｂは、開口１５８Ａ，１５８Ｂの少なくとも一部を形成する（例えば、段付き面１５３Ｂの少なくとも一部を形成する）。選択的に、金属製の支持材または補強材１５９Ｂは、底部１５３に埋め込まれる。金属製の支持材または補強材１５９Ｂは、以下でさらに説明されるようにブロック１５０を上昇させて位置決めすることを可能にする内面１５９Ｃ（例えば肩面）を形成する。他の例では、先端開口１５８Ａ，１５８Ｂに関する１つ以上の突起（例えば円筒状の突起）を、ブロック１５０の底面１５３Ａから突出し、その突起が置かれるブロック１５０の基部開口１５６Ａ，１５６Ｂに適合する形状（例えばテーパー状）にして、積み重ねたときにブロック１５０と係合させることができる。
［グラバーの構造］
図１４Ａ～図１４Ｌは、ブロック１５０を解放可能に握るまたは掴む操作が可能なグリッパー機構またはグラバー機構５００（「グリッパー」または「グラバー」）を示し、図１４Ｆ～図１４Ｈは、ブロック１５０に連結されたグラバー５００を示す。グラバー５００は、基端５０２から先端５０４まで延びる。グラバー５００は、選択的に、ケーブル１０８に動作可能に接続される基部コネクタ５０５を含む。また、グラバー５００は、例えば基部コネクタ５０５のフランジとクロスメンバー５３０の表面との間に配置されたベアリング５１２（例えば、ターンテーブルベアリング）を介して、コネクタ５０５に取り付けられる（例えば、回転可能に連結される）クロスメンバー５３０を有する。また、グラバー５００は、１つ以上のアーム５４０、１つ以上のロック機構５５０、及び選択的に１つ以上の自己芯出し端５７０を含む。したがって、グラバー５００は、ケーブル１０８をブロック１５０に動作可能に連結する（例えば、前述したように、トロリー１０６とケーブル１０８がブロック１５０を上昇させて位置変化させることを可能にする）。グラバー５００の少なくとも一部（例えば、基部コネクタ５０５、クロスメンバー５３０、アーム５４０）は、剛性の高い材料（例えば金属）で形成できる。選択的に、自己芯出し端５７０は金属で形成できる。アーム５４０と自己芯出し端５７０は、ともに槍様の形状を形成し得る。

【0056】

図１４Ａに示す一例において、グラバー５００は、２つのアーム５４０Ａ，５４０Ｂと、２つのロック機構５５０Ａ，５５０Ｂ（アームのそれぞれに１つ）と、２つの自己芯出し端５７０Ａ，５７０Ｂ（アームのそれぞれに１つずつ）とを有する。一例では、アーム５４０Ａ，５４０Ｂは、管状（例えば円筒状）の形状にすることができ、自己芯出し端５７０Ａ，５７０Ｂは、円錐状の形状にすることができる。図１４Ｃ～１４Ｆに示すように、アーム５４０Ａ，５４０Ｂは、それぞれ、孔１５７の直径よりも約５ミリメートル（ｍｍ）～約１０ｍｍ（例えば５ｍｍ，７ｍｍ，９ｍｍ，１０ｍｍ）小さい外径にすることができ、これにより、アーム５４０Ａ，５４０Ｂが孔１５７を貫通できる。

【0057】

図１４Ｃ～１４Ｆは、グラバー５００がブロック１５０と係合できるようにするロック機構５５０の動作を示す。一例では、ロック機構５５０は、外面５５０Ｄを備える本体５５０Ｃを有し、本体５５０Ｃに対して格納位置（例えば図１４Ｃ～図１４Ｄを参照）と、伸張位置または展開位置（例えば図１４Ｅを参照）との間で動作可能な１つ以上（例えば複数）のフィンガーまたはレバー（またはフック）５５１を備える。一例では、レバー５５１は、本体５５０Ｃの反対側に配置でき、（例えば格納位置と展開位置との間で）実質的に同時に作動するレバー５５１の１つ以上の作動組を形成する。一例では、レバー５５１は、選択的に本体５５０Ｃの周方向に配置できる。一例では、ロック機構５５０は、本体５５０Ｃの周方向に配置された４つのレバー５５１を有し得る。

【0058】

レバー５５１は、選択的に、レバー５５１と本体５５０Ｃとの間の回転連結部５５１Ａの周りで回転する。本体５５０Ｃは、それらの間のギヤップＳ１をレバー５５１の底面５５１Ｆの下に形成する角度面５５０Ｅを有し、これにより、（例えば図１４Ｅに示すように）底面５５１Ｆが本体５５０Ｃの角度面５５０Ｅに接触するまで、レバー５５１は本体５５０Ｃに対して外向きに回転することが可能である。一例では、レバー５５１は、レバー５５１が格納位置にあるときに本体５５０Ｃの外面５５０Ｄとほぼ位置が揃う外面５５１Ｅを有し、これにより、アーム５４０Ａ，５４０Ｂは、レバー５５１が孔１５７の表面と係合することなく、ブロック１５０の孔１５７を貫通することができる（例えば、図１４Ｃ参照）。

【0059】

一例では、レバー５５１は、選択的に、互いに対してある角度（例えば９０度）で延びる角度付きの基端面５５１Ｃ，５５１Ｄを有する。選択的に、角度付きの基端面５５１Ｃ，５５１Ｄは先端部５５１ｂで連結する。一例では、レバー５５１が伸張位置または展開位置にあるとき（例えば図１４Ｅを参照）、面５５１Ｄは実質的に水平に延び、面５５１Ｃは実質的に垂直に延びる。選択的に、伸張位置において、レバー５５１の基端は、前端開口１５８Ａ，１５８Ｂの内面（例えば肩面１５９Ｃ）の（例えば、先端開口１５８Ａ，１５８Ｂの金属製の支持材または補強材１５９Ｂの）寸法に実質的に対応する距離だけ互いに間隔が隔てられている。グラバー５００は、一旦伸張位置または展開位置になると、（例えばケーブル１０８によって）上昇させることができ、それによってレバー５５１は肩面１５９Ｃに係合でき（例えばロックでき）、それによってグラバー５００はブロック１５０を上昇させることができる。

【0060】

図１４Ｃ～図１４Ｆを引き続き参照する。ロック機構５５０は、選択的にプーリー５５２に巻き付いて、（例えば角度付きの面５５１Ｃ，５５１Ｄに近接する）レバー５５１に接続（例えば固定）されるケーブル５５３を有し得る。ケーブル５５３は、選択的に、スプリング５５６（例えばコイルスプリング）に連結された基部コネクタ５５７に連結される。一例では、スプリング５５６は、基部コネクタ５５７と先端コネクタ５５５の間で延び、基部コネクタ５５７と先端コネクタ５５５に固定される。一例では、スプリング５５６は、基部コネクタ５５７（したがってケーブル５５３）を先端コネクタ５５５に向かって引っ張る方向に付勢し、これによりレバー５５１を格納位置に移動させる。作動ケーブル５５８は基部コネクタ５５７に連結できる。一例では、作動ケーブル５５８は、スプリング５５６のスプリング圧縮力に打ち勝って基部コネクタ５５７を先端５０２に向かって引っ張る力（例えば張力）でグラバー５００の基端５０２に向かって作動する（例えば引っ張られ、張力を受ける）。このことにより、選択的に、ケーブル５５３がプーリー５５２を越えて（外側へ）移動し、レバー５５１は、本体５５０Ｃに対して外向きに伸長位置または展開位置へ回転可能になる。引張り力が一旦作動ケーブル５５８から除去されると、スプリング５５６のスプリング圧縮力は、選択的にケーブル５５８の作動力に打ち勝つことができ、これにより、スプリング５５６は基部コネクタ５５７を先端コネクタ５５５に向かって引き戻すことができ、レバー５５１を（例えば、ケーブル５５３がプーリー５５２上を移動することによって）格納位置に引き戻すことができる。

【0061】

図１４Ｉに示す一例では、電気系統５３１は、グラバー５００（例えばロック機構５５０）を作動させることができる。電気系統５３１は、例えばクロスメンバー５３０に選択的に配置される１つ以上の電動機５３２を有し得る。電動機５３２は、作動ケーブル（５５８）を作動させてレバー５５１を動作させるように運転可能である。例えば、電動機５３２は、レバー５５１が伸長位置または展開位置に移動するように作動ケーブル５５８に張力を加える運転が可能であり、レバー５５１が格納位置に移動するようにケーブル５５８に張力を緩める運転が可能である。一例では、ケーブル５５８の基端は、電動機５３２の出力軸に（例えば、電動機５３２の出力軸に取り付けられたホイール、スプロケットまたはギヤを介して）動作可能に連結できる。電動機５３２の出力軸が一方向に回転すると、ケーブル５５８が引っ張られてレバー５５１を伸長位置に移動させ、電動機５３２の出力軸が反対方向に回転すると、ケーブル５５８の張力が緩められるか又は減少してレバー５５１を格納位置に移動させる。一例では、アーム５４０Ａ，５４０Ｂの各々のロック機構５５０は、選択的に、異なる電動機５３２によって作動する。他の例では、アーム５４０Ａ，５４０Ｂの各々のロック機構５５０は、同じ電動機５３２によって作動する。電動機５３２は、選択的にクレーン１０１を介して、例えば、クレーン１０１の電源またはクレーン１０１上の電源から来てケーブル１０８に沿って（ケーブル１０８内をまたはケーブルの周囲を）グラバー５００へ（例えば、基部コネクタ５０５のチャンネル５１１を介してグラバー５００内へ）向かう電源ケーブルを介して電力供給できる。他の実施例では、電動機５３２に電力を供給する電源（例えば、バッテリ）をグラバー５００内に（例えば、クロスメンバー５３０内に）配置できる。

【0062】

図１４Ｊに示す他の例では、ロック機構５５０を作動させるために電動機５３２の代わりに空気圧系統５３１Ａを使用できる。例えば、空気圧系統５３１Ａは、ピストン５３４Ａを作動させる動作が可能な圧縮機５３２Ａ（例えばクロスメンバー５３０内に配置される）を有し得る。ピストン５３４Ａはケーブル５５８に作動可能に連結され、レバー５５１が伸長位置に移動するようにケーブル５５８に張力をかけるか、または前述したようにレバー５５１が格納位置に移動するようにケーブル５５８の張力を除去するか減少させることができる。

【0063】

図１４Ｋに示す他の例では、ロック機構５５０を作動させるために、電動機５３２の代わりに電磁系統５３１Ｂを使用することができる。例えば、電磁系統５３１Ｂは、金属部（例えば永久磁石）５３４Ｂを選択的に引き付けるかまたは反発するように駆動できる電磁石５３２Ｂを有し得る。ケーブル５５８は永久磁石５３４Ｂに操作的に連結できる。永久磁石５３４ｂを引き付けるために電磁石に電流が流されると、永久磁石５３４ｂが電磁石５３２Ｂに向かって移動することによりケーブル５５８に張力が加えられ、レバー５５１が伸張位置に移動する。電磁石５３２Ｂが永久磁石５３４Ｂを反発するように駆動されると、ケーブル５５８の張力が低減または除去され、レバー５５１が格納位置に移動する。

【0064】

図１４Ｌに関し、グラバー５００は、選択的に、（例えば基部コネクタ５０５に対してや、関連するジブ１０４に対して）グラバー５５０を回転させるトランスミッションアセンブリ５２５を有し得る。トランスミッションアセンブリ５２５は、選択的に、基部コネクタ５０５に対して固定された第１のディスクまたはギヤ５２６と、クロスメンバー５３０の内面に取り付けられた電動機５２９に連結された第２のディスクギヤ５２８と、ディスクまたはギヤ５２６，５２８に巻き付けて相互に連結するチェーン、ケーブルまたはベルト５２７とを有し得る。図１４Ｌに示すように、グラバー５００は、１つ以上のプーリー（例えば、４つのプーリー）５３７が回転可能に連結されたフレーム５３６を有するプーリーアセンブリ５３５に連結できる。フレーム５３６は、ブラケット５３８を介して基部コネクタ５０５に連結できる。１つ以上のケーブル１０８（例えば、ケーブル１０８Ａ、１０８Ｂ）は、少なくとも一部を１つ以上のプーリー５３７の周りに巻き付けることができ、ケーブル１０８の基部端はトロリー１０６に移動可能に連結される。

【0065】

一例では、トランスミッションアセンブリ５２５は、対応するジブ１０４がクレーン１０１，１０１Ａのタワー１０２に対して回転する（それによって、トロリー１０６、ケーブル１０８、及びグラバー５００の上のプーリーアセンブリ５３５がタワー１０２の周りで回転する）とき、基部コネクタ５０５に対してグラバー５００を相対的に回転させるように動作する。ジブ１０４がクレーン１０１，１０１Ａのタワー１０２に対して第１の方向に回転する（そしてトロリー１０６、ケーブル１０８及びグラバー５００の上のプーリーアセンブリ５３５がタワー１０２の周りを第１方向に同じ速度で回転する）と、トランスミッションアセンブリ５２５は、基部コネクタ５０５に対してグラバー５００を第１の方向とは反対の第２の方向に、タワー１０２の周りをジブ１０４の回転と同じ回転速度で回転させる。このことにより、効果的であることに、ブロック１５０はどのような回転も行わず（すなわち、ブロック１５０は同じ向きを維持し）、モーメントがゼロになる（すなわち、ブロック１５０は平行移動するだけで回転しない）。電動機５２９は、チェーン、ケーブルまたはベルト５２７を介して、第２のディスクまたはギヤ５２８を第１のディスクまたはギヤ５２６に対して回転させることができる。第１のディスクまたはギヤ５２６が基部コネクタ５０５に固定されるので、電動機５２９による第２のディスクまたはギヤ５２８の回転により、第２のディスクまたはギヤ５２８が第１のディスクまたはギヤ５２６の周りを周方向に移動することになり、これにより、クロスメンバー５３０の向きひいてはグラバー５００の向きを同じにとどめて、有利なことにケーブル１０８のひねり（またはねじりの適用）を抑制（例えば防止）し、ブロック１５０のねじれ揺動を抑制できる。したがって、トランスミッションアセンブリ５２５は、有利なことに、グラバー５００がブロック１５０に連結され、ジブ１０４がクレーン１０１，１０１Ａのタワー１０２に対して回転するときに、グラバー５００とブロック１５０の絶対的な方向性を（例えば世界座標に関して）一定に維持する。

【0066】

他の例では、トランスミッションアセンブリ５２５は、グラバー５００がブロック１５０に連結されていないときに、グラバー５００を回転させるように（例えば、グラバー５００が移動した前のブロック１５０に対して９０度の向きのブロック１５０に連結する前に、その前の向きに対してグラバー５００を９０度の向きにするように）動作する。電動機５２９は、第２のディスクまたはギヤ５２８を第１のディスクまたはギヤ５２６に対してチェーン、ケーブルまたはベルト５２７を介して回転させるように動作できる。しかしながら、第１のディスクまたはギヤ５２６が基部コネクタ５０５に固定されているので、グラバー５００と比べるとグラバー５００の上のプーリーアセンブリ５３５の慣性力が比較的小さいために、電動機５２９による第２のディスクまたはギヤ５２８の回転によって、第１のディスクまたはギヤ５２６が回転しやすくなる（それによってプーリーアセンブリ５３５が回転し、グラバー５００の上のケーブル１０８が捻られる）。

【0067】

このような第１のディスクまたはギヤ５２６の回転とグラバー５００の上のケーブル１０８のねじれを避けるために、クロスメンバー５３０に固定される（例えば、グラバー５００の中心軸に沿ってクロスメンバー５３０の中心に固定される）電動機５２２が、電動機５２２に接続されるフライホイールまたはリアクションホイール５２３を回転させるように作動する。電動機５２２によってフライホイール５２３に加えられるトルクは、クロスメンバー５３０にも逆方向に異なる速度で加えられ（クロスメンバー５３０とリアクションホイール５２３との間の慣性力の差のため）、その結果、電動機５２２の動作によりリアクションホイール５２３が一方向に回転すると、クロスメンバー５３０が逆方向に回転することになる。リアクションホイール５２３の一方向の回転が（電動機５２２の動作により）加速されると、クロスメンバー５３０の逆方向の回転も（クロスメンバー５３０とリアクションホイール５２３の２つの慣性モーメントの比に応じて）加速される。リアクションホイール５２３の一方向の回転が（電動機５２２の動作により）減速されると、クロスメンバー５３０の逆方向の回転も（クロスメンバー５３０とリアクションホイール５２３の２つの慣性モーメントの比に応じて）減速され、最終的には停止する。リアクションホイール５２３の一方向の回転が（電動機５２２の動作により）一定に保たれている場合、クロスメンバー５３０の回転もリアクションホイール５２３の回転とは逆の方向に一定に保たれる。

【0068】

クロスメンバー５３０がリアクションホイール５２３に対して前記逆方向に回転すると、電動機５２９は、クロスメンバー５３０を基部コネクタ５０５に対して、クロスメンバー５３０の回転方向と反対方向に回転させ、それによって、グラバー５００の上のケーブル１０８及び／またはプーリーアセンブリ５３５のひねり（またはねじりの適用）が抑制（例えば防止）される。電動機５２９は、第２のディスクまたはギヤ５２８をリアクションホイール５２３の回転と同じ方向に回転させ、グラバー５００は、ケーブル１０８がねじれないように、リアクションホイール５２３及び第２のディスクまたはギヤ５２８の両方とは逆の方向に回転する。

【0069】

前述したように、自己芯出し端５７０は円錐形状にすることができる。これにより、有利なことに、アーム５４０がブロック１５０の開口１５６を通って孔１５７内を延びるときに、ブロック１５０に対してグラバー５００を自己芯出しできる。例えば、アーム５４０と基部開口１５６との間にわずかな位置のずれがあったとしても、その端５７０の円錐形状により、アーム５４０がブロック１５０を通って前進するにつれて、孔１５７の中でアーム５４０の自己芯出しが生じる。基部開口１５６のテーパ面１５１Ｂによっても、選択的に、ブロック１５０の孔１５７に対するグラバー５００のアーム５４０の自己芯出しが容易になる。図１４Ｆに示すように、自己芯出し端５７０は、グラバー５００がブロック１５０に係合する（例えばロックされる）と、ブロック１５０の底面１５３Ａを越えて延びる。これにより有利なことに、グラバー５００で、係合したブロック１５０を下ろして載せるべきブロック１５０と（例えば中央に）位置合わせすることができ、自己芯出し端５７０は、係合したブロック１５０がその上に下ろされるときに、（そして係合したブロック１５０の底面１５３Ａが下のブロック１５０の上面１５１Ａに接触する前に）、下のブロック１５０の基部開口１５６の中へ延びる。したがって、自己芯出し端５７０により、有利なことに、ブロック１５０を掴むためにブロック１５０上でのグラバー５００の芯出しが容易になり、しかも、掴んだブロック１５０を下降させるときに、掴んだブロック１５０を下のブロック１５０の上で容易に芯出しできる。

【0070】

一例では、グラバー５００（例えばグラバー５００のロック機構５５０）は、レバー５５１が格納位置または伸張／展開位置にあるときに検知する１つ以上のセンサ（例えば、圧力センサ、接触センサ、近接センサ、静電容量センサ）を有する。一例では、（例えば、グラバー５００のロック機構５５０は）伸張／展開位置にあるレバー５５１がブロック１５０と（例えばブロック１５０の肩面１５９Ｃと）もはや接触または係合していないときに検知する１つ以上のセンサ（例えば圧力センサ、接触センサ）を有し、それによって、レバー５５１を（例えば１つ以上の電動機５２２によって）格納位置に移動させることができる。

【0071】

一例では、グラバー５００（例えば、グラバー５００のロック機構５５０、グラバー５００のレバー５５１）は、例えばグラバー５００が接近しているブロック１５０に対して、グラバー５００（例えばグラバー５００のレバー５５１）の垂直位置を検出する１つ以上のセンサ（例えば、超音波センサ、近接センサ）を有する。有利なことに、前記１つ以上のセンサは、前述したようにして、グラバー５００をブロック１５０に確実に適切に連結するのに役立ち、仮にそのようなセンサが存在しなかった場合にブロック１５０に対するグラバー５００の位置決めエラーが生じ得るケーブル１０８の長さのあらゆる変化（例えば、周囲温度または繰り返しの使用からのケーブル１０８の伸長による）を押さえ込む。

【0072】

一例では、グラバー５００は、ブロック１５０の孔１５７へのグラバー５００の挿入（例えば、自己芯出し端５７０の挿入、アーム５４０の挿入）の前に（または挿入中に）、ブロック１５０の上面１５１Ａの上に、ある量の圧縮空気を（例えば自己芯出し端５７０の開口を介して）選択的に供給できる。空気の量は、ブロック１５０の上面１５１Ａに供給されて、上面１５１Ａを綺麗に（例えば、屑や塵などを除去）し、それによって、ブロック１５０の位置を移したときに上面１５１Ａを確実に綺麗にする。一例では、一旦グラバー５００がブロック１５０に連結され（例えば図１４Ｆ～１４Ｈを参照）、ブロック１５０を上昇させ、ブロック１５０を他のブロック１５０の上に位置を移す過程で、グラバー５００が上部のブロック１５０を下降させると、ある量の圧縮空気を（例えば自己芯出し端５７０の開口を介して）、上のブロック１５０の底面１５３Ａが下のブロック１５０の上面１５１Ａに接触する前に下部のブロック１５０の上面１５１Ａに供給して、下部のブロック１５０の上面１５１Ａを綺麗にすることができる。

【0073】

一例では、グラバー５００は、レバー５５１の底面５５１Ｆと本体５５０Ｃの角度面５５０Ｅとの間の空間Ｓ１に（例えば本体５５０Ｃの開口部を介して）ある量の圧縮空気を選択的に供給して空間Ｓ１から塵または屑を除去することができ、レバー５５１は（例えば底面５５１Ｆが本体５５０Ｃの角度面５５０Ｅに接触する）伸張位置または展開位置に移動することができる。それに加えて、またはそれに代えて、グラバー５００は、本体５５０Ｃの内面５５０Ｆとレバー５５１の内面５５１Ｇとの間の空間Ｓ２にある量の圧縮空気を供給して空間Ｓ２から塵または屑を除去することができ、レバー５５１は（例えばレバー５５１の内面５５１Ｇが本体５５０Ｃの内面５５０Ｆに接触する）格納位置に移動することができる。前記圧縮空気は、選択的に、レバー５５１が伸長位置または展開位置に移動する前（例えば、レバー５５１が図１４Ｃ～図１４Ｄに示されているような位置にある場合）に、空間Ｓ１に供給できる。前記圧縮空気は、選択的に、レバー５５１が格納位置に移動する前（例えば、レバー５５１の位置が図１４Ｅ～１４Ｆに示されているような位置にある場合）に、空間Ｓ２に供給できる。圧縮空気のそのような供給は、有利なことに、ロック機構５５０がブロック１５０の係合及び持ち上げもブロック１５０の係合解除も行えるような適切な動作を保証する。

【0074】

一例では、グラバー５００は、前述したように、トランスミッションアセンブリ５２５及びリアクションホイール５２３を使用するように、グラバー５００がブロック１５０に連結されていないときに回転できる（例えば、基部コネクタ５０５はクロスメンバー５３０に対して回転できる）。例えば、グラバー５００がジブ１０４に近接した位置から下降する前に、及び／またはグラバー５００がブロック１５０を下降させてブロック１５０から連結解除した後に上昇させる間に、グラバー５００を少なくとも２つ方向（例えば、互いに９０度をなす２つの方向）の間で回転させることができる。グラバー５００が回転することにより、有利なことに、グラバー５００は、前述したように、ブロック１５０のタイル配置パターンを形成するように、ブロック１５０が１つの層またはレベルを形成し、いくつかのブロック１５０がその層またはレベルの他のブロック１５０に対して異なる方向となる（例えば９０度の向きを向く）ように、異なる向きに配置された（例えば、互いに９０度で配置された）ブロック１５０を掴むことができる。

【0075】

動作時に、グラバー５００は、前述したようにしてブロック１５０上に降ろされてブロック１５０と係合する。選択的に、グラバー５００は、前述したように、塵または屑を除去するために、ブロック１５０の上面１５１Ａの上に圧縮空気を供給する。アーム５４０がブロック１５０の開口部１５７を通って延びると、ロック機構５５０がレバー５５１を伸張位置に移動させるように作動する。選択的に、ロック機構５５０を作動させる前に、位置センサ（例えば超音波センサ）は、レバー５５１が伸張位置または展開位置に移動する前に、レバー５５１が適切な（垂直の）位置にあることを検知する。次に、（例えば、トロリー１０６上に位置するウインチによって選択的に引き込まれるケーブル１０８等によって）グラバー５００が上昇する。グラバー５００が上昇すると、伸張位置のレバー５５１がブロック１５０の底部の肩面１５９Ｃに係合して、グラバー５００がブロック１５０を持ち上げることが可能になる。（例えばブロック１５０の重量により）ブロック１５０に連結されているときには、（例えばブロック１５０を回転させるためには大きなトルクが必要であるために）グラバー５００は回転しない。そのため、ブロック１５０は、グラバー５００によって同じ向きで上昇し、移動し、そして下降する。したがって、南北方向を向いたブロック１５０は、グラバー５００によって同じ南北方向を向いて上昇し、移動し、そして下降する。同様に、東西方向を向いたブロック１５０は、グラバー５００によって同じ東西方向を向いて上昇し、移動し、そして下降する。したがって、ブロック１５０は、（例えばグラバー５００によって上昇する前の）その開始位置と、（例えばグラバー５００によって下降した後の）その終了位置とで同じ向きとなる。

【0076】

図１５は、グラバー５００の操作方法６００の一つを示す。この方法６００は、グラバー５００をブロック１５０に対して下降させる動作６１０を含む。また、この方法６００は、１組のアーム５４０の先端が１組の孔１５７から突出するまで、グラバー５００の１組のアーム５４０をブロック１５０の１組の孔１５７に挿入する動作６２０を含む。また、この方法は、１組のアーム５４０に移動可能に連結された１つ以上のレバー５５１を格納位置から伸張位置に動作させる動作と、及びグラバー５００でブロック１５０を上昇させる（例えば、垂直に上昇させる）ことを可能にするために、１組の孔の１５７の凹状先端面１５３Ｂと伸張位置の１つ以上のレバー５５１とを係合させる動作６４０を含む。
［クレーンの操作］
エネルギー貯蔵システム１００，１００Ａ，１００Ｇ－１００Ｐは、ブロック１５０，１５０’を低高度から高高度さに上昇させる（例えば垂直上昇させる）ことにより、電気エネルギーまたは電力を蓄えるために位置エネルギーに変換し、ブロック１５０，１５０’の１つ以上を高高度から低高度へ重力で移動させる（例えば、垂直に移動させる、垂直に下げる）ことにより、位置エネルギーを電気エネルギーまたは電力に変換する操作が可能である。

【0077】

図１６は、エネルギー貯蔵システム１００，１００Ａ，１００Ｇ～１００Ｐを動作させる方法６５０の一つを示す。この方法６５０は、クレーン１０１を操作して１つ以上のブロック１５０を低高度から高高度へ移動させて複数のブロック１５０を積み重ねること６６０を含み、各ブロック１５０は、ブロック１５０の位置エネルギー量に対応する量のエネルギー量を蓄える。また、この方法は、１つ以上のブロック６７０を異なる場所に移動させることを含む。また、この方法は、クレーン１０１を操作して、１つ以上のブロック１５０を重力下で高高度から低高度へ移動させることにより、１つ以上のブロック１５０を積み下ろし、それによって、高高度から低高度へ移動させたときの前記１つ以上のブロック１５０の運動エネルギーの量に対応する量の電力を発生させることを含む。

【0078】

クレーン１０１の電動機／発電機１２０は、トロリー１０６とケーブル１０８を操作して、１つ以上のブロック１５０，１５０’を低高度から上昇（例えば垂直上昇）させ、前記ブロック１５０，１５０’を対して異なる位置（例えばタワー１０２に対して、ジブに沿った異なる極座標位置、ブリッジ１０４Ｇに沿った異なる直交座標位置）に移動させ、さらに、ブロック１５０，１５０’を前記異なる位置でより高高度に配置（例えば１つのブロックを他のブロック上に配置）して、例えば図１，図６Ａ～図６Ｂ、及び図７Ａ～図７Ｂに示すようにブロック１５０，１５０’のスタックを形成することができる。積み重ねた各ブロック１５０，１５０’は、その質量とブロック１５０，１５０’の低高度と高高度との間の高さの差に対応する（例えば比例する）量の位置エネルギー（例えば、位置エネルギー＝質量×重力×地面などの基準表面からの高さ）を蓄える。ブロック１５０，１５０’が重いほど、そして、ブロック１５０，１５０’を高く積み上げるほど、多くの位置エネルギーを蓄えることができる。

【0079】

蓄えられた位置エネルギーを電力に変換するために、クレーン１０１は、トロリー１０６とケーブル１０８を操作して、積み上げられたブロック１５０，１５０’の１つ以上をより高高度から上昇（例えば垂直上昇）させる、トロリー１０６を異なる位置（例えばタワー１０２に対して、ジブに沿った異なる極座標位置、ブリッジ１０４Ｇに沿った異なる直交座標位置）に移動させ、さらに、前記ブロック１５０，１５０’をより低高度へ移動（例えば、少なくとも一部を重力で垂直に下降）させて、電動機／発電機１２０を（ケーブル１０８を介して）駆動して電力を発生させ、電力網に供給することができる。

【0080】

電力の形態の動力は、ブロック１５０が下降するたびに生成される。図４は、図１～図３、図６Ａ～図６Ｅのクレーン１０１のタワー１０２の両側の１対のジブ１０４によって生成される電力を示す、出力電力対時間のグラフである。図４に示すように、３つのブロック１５０の下降に対応して３つのピーク５１０が発生する。各ブロック１５０が下降した後、電力５２０は、ケーブル１０８とグラバー５００をスタック上の新しいブロック１５０に係合する前に上昇させるために短時間で消費される。

【0081】

図１７は、回生（再生）可変周波数駆動部１２５を介して電力網１３０に接続される電動機／発電機１２０を示す概略ブロック図である。回生可変周波数駆動部１２５は、電動機／発電機１２０と電力網１３０との間のインターフェースである。回生（デュアルブリッジ）可変周波数駆動部１２５は、電力網側トランジスタブリッジ、ＤＣバス、電動機側トランジスタブリッジを有し得る。電力網側トランジスタブリッジは、（回生時に）電動機／発電機１２０からの全ての直流電力を電力網１３０の５０Ｈｚまたは６０Ｈｚに変換するインバータである。非回生時は、可変周波数駆動部１２５は電力網１３０を直流電力に整流する。電動機側では、可変周波数駆動部１２５は、（例えば、電動機１２０の減速及び／または加速を制御するため、電動機／発電機１２０の負荷を調整するため、クレーン１０１，１０１Ｇの巻き上げモータの回転を変化させて電動機／発電機１２０からの出力電力を制御または調整するために、）電動機／発電機１２０が動作する周波数を変更する。

【0082】

エネルギー貯蔵システム１００は、電気エネルギーまたは電力を最大限蓄えるように操作できる。図１において、クレーン１０１は、すべてのスタックが同じ高さになるように（それぞれが同じ大きさの）ブロック１５０を積み重ねる。図２では、大きさが異なる複数のブロック１５０’がすべて地面の高さにあるので、システム１００は位置エネルギーがゼロの状態で示されている。（ブロックの重量に比例する）ブロック１５０’の高さはジブ１０４の長さに沿って変化し、重量がより大きいブロック（例えばブロックＡ～Ｄ）はタワー１０２に近くに位置し、重量がより小さいブロック（例えば、ブロックＥ～Ｊ）はタワー１０２から離れて位置している。一例として、図３に示すように、クレーン１０１は、最も重いブロック１５０’（例えばブロックＡ～Ｄ）を最初にタワー１０２の最も近くで積み重ね、その後にクレーン１０１は、より軽いブロック１５０’（例えばブロックＡ－Ｊ）を積み重ね、システム１００の位置エネルギーの貯蔵を最大にするためにすべてのブロック１５０’（例えばブロックＡ～Ｊ）を１つ以上のブロック１５０’のスタックまたは柱にするまで、最も重いブロックから最も軽いブロック１５０’まで（例えば、ブロックＥ～Ｊ）を１つずつ積み重ねる。図３を引き続き参照すると、前述したように、ブロック１５０’をより高高度から低高度へ移動させることによって発電するために、ブロック１５０’は、最も軽いものら最も重いものへの順にスタックから持ち上げられ、図２に示される順に地面に戻される。

【0083】

有利なことに、エネルギー貯蔵システム１００，１００Ａ、１００Ｇ～１００Ｐは、例えば、太陽エネルギーで生成された電力を、太陽エネルギーが利用できる昼間の時間帯に、積み重ねたブロック１５０、１５０’に位置エネルギーとして蓄え、太陽エネルギーが利用できない夜間の時間帯に、積み重ねたブロック１５０、１５０’の位置エネルギーを電力に変換し、変換された電力を電力網に供給できる。
［外から内への積み重ね］
図１～３において、ブロック１５０，１５０’は、電力をブロック１５０，１５０’に位置エネルギーとして蓄えるために、タワー１０２から離れた径方向位置のジブ１０４の低高度から、タワー１０２に近い径方向位置のジブ１０４の高高度へ移動する。ブロック１５０，１５０’は、その後、発電するために、タワー１０２に近い径方向位置のジブ１０４の高高度から、タワー１０２から離れた径方向位置のジブ１０４の低高度へ移動する。
［内から外への積み重ね］
図６Ａ～図６Ｅにおいて、ブロック１５０は、タワー１０２に近い径方向位置のジブ１０４の低高度（図６Ｃ～図６Ｅを参照）から、タワー１０２から離れた径方向位置のジブ１０４の高高度（図６Ａ～６Ｂを参照）に移動し、タワー９００を形成するブロック１５０に電力を位置エネルギーとして蓄える。ブロック１５０は、その後、発電するために、タワー１０２から離れた径方向位置のジブ１０４の高高度から、タワー１０２に近い径方向位置のジブ１０４の低高度へ移動する。
［利用］
本明細書で説明されているのは、電気エネルギーまたは電力を蓄えるために位置エネルギーに変換し、例えば電力網に供給するために位置エネルギーを電気エネルギーまたは電力に変換する操作が可能なエネルギー貯蔵システム（例えば、エネルギー貯蔵システム１００，１００Ａ，１００Ｇ～１００Ｐ）の例である。このエネルギー貯蔵システムは、有利なことに、ほとんどまたは全くメンテナンスを必要とせず、エネルギーの貯蔵容量を実質的に減少させずに数十年（例えば、０～５０年）運転できる。

【0084】

いくつかの実施形態において、本明細書に記載のエネルギー貯蔵システムは、約１０メガワット時（ＭＷｈ）以上（例えば、１５ＭＷｈ、２０ＭＷｈ、３０ＭＷｈ、５０ＭＷｈ、８０ＭＷｈ、９０ＭＷｈなど、１０ＭＷｈと１００ＭＷｈの間）のエネルギーを蓄え、約１０ＭＷｈ以上（例えば、１５ＭＷｈ、２０ＭＷｈ、３０ＭＷｈ、５０ＭＷｈ、８０ＭＷｈ、９０ＭＷｈなど、１０ＭＷｈと１００ＭＷｈの間）のエネルギーを電力網に供給できる。本明細書に記載されたエネルギー貯蔵システムは、（例えば１ＭＷから最大６ＭＷまでまたはそれ以上）のエネルギーを毎時供給できる。しかしながら、他の実施形態において、本明細書に記載のエネルギー貯蔵システムは、他の適切なエネルギー貯蔵及び供給容量（例えば、１ＭＷｈ、３ＭＷｈ、５ＭＷｈなど）にすることができる。一実施形態では、エネルギー貯蔵システムは、選択的に１日に約１０００の家庭に電力を供給できる。

【0085】

本明細書に記載のエネルギー貯蔵システムは、有利なことに、例えば太陽エネルギーシステムや風力エネルギーシステム（例えば風力タービン）などの再生可能エネルギー（例えば、グリーンエネルギー）発電システムに接続できる。有利なことに、再生可能エネルギー発電システムの運転（例えば、日中の太陽エネルギーシステムの運転、風の強い条件での風力発電システムの運転）中に、このエネルギー貯蔵システムは、再生可能エネルギー発電システムによって生成された電力を取り込む。このエネルギー貯蔵システムは、再生可能エネルギー発電システムが動作していないとき（例えば、夜間や風のない状態のとき）、蓄えられた電力を後で電力網に供給できる。したがって、このエネルギー貯蔵システムは、再生可能エネルギー発電システム用のバッテリーのように動作して、再生可能エネルギー発電システムから電力網に時間外電力を提供できる。

【0086】

前述の実施形態において、エネルギー貯蔵システムは、電気エネルギーを位置エネルギーとして蓄えるためにブロック１５０，１５０’を積み重ね、発電するためにブロック１５０，１５０’を積み下ろすようにクレーン１０１，１０１Ｇを用いる。一実施形態では、クレーン１０１，１０１Ｇは、電力網からの余剰の電力で動作させることができる。ブロック１５０，１５０’を上昇させるために使用されるエネルギーの単位量ごとにエネルギー貯蔵システムによって回収されるエネルギーの量は、選択的に８０～９０％にすることができる。
［追加の実施形態］
本発明の実施形態では、エネルギー貯蔵システム及びその動作方法は、以下のいずれかの項に従ったものにすることができる。

【0087】

第１項。蓄電及び発電するための方法であって、
１つ以上のブロックを低高度から高高度へ移動させることにより複数のブロックを積み重ねてブロックにエネルギーを蓄え、ブロックの各々がブロックの位置エネルギーの量に対応する量のエネルチーを蓄えるようにクレーンを操作することと、
１つ以上のブロックを重力下で高高度から低高度へ移動させることによりブロックの１つ以上を積み下ろし、それによって高高度から低高度へ移動するときの前記１つ以上のブロックの運動エネルギーの量に対応する量の電力を発生させるようにクレーンを操作することと、
を含む方法。

【0088】

第２項。第１項の方法において、エネルギーを蓄えるために複数のブロックを積み重ねることが、低高度から高高度へブロックを移動させるように電動機を動作させることを含む方法。

【0089】

第３項。第１項または第２項の方法において、高高度から低高度へ１つ以上のブロックを移動させることにより発電機が駆動されて発電される方法。

【0090】

第４項。第１項から第３項の何れか１つの方法において、１つ以上のブロックを高高度から低高度へ、または低高度から高高度へ移動させることが、１つ以上のブロックを低高度と高高度の間の移動中にブロックの向きを変えずに移動させることを含む方法。

【0091】

第５項。第１項から第４項の何れか１つの方法において、１つ以上のブロックを高高度から低高度へ、または低高度から高高度へ移動させることが、クレーンの方位角の変化に基づいて１つ以上のブロックを移動させることを含む方法。

【0092】

第６項。第５項の方法において、１つ以上のブロックを高高度から低高度へ移動させることが、タワーから離れた位置からタワーに近い位置に１つ以上のブロックを移動させることを含む方法。

【0093】

第７項。第５項の方法において、１つ以上のブロックを高高度から低高度へ移動させることが、タワーに近い位置からタワーから離れた位置に１つ以上のブロックを移動させることを含む方法。

【0094】

第８項。第１項から第７項の何れか１つの方法において、１つ以上のブロックを高高度から低高度へ、または低高度から高高度へ移動させることが、クレーンの並進動作に基づいて１つ以上のブロックを１つの位置から他の位置へ移動させることを含み、クレーンが第２の複数のブロックに取り付けられるブリッジクレーンである方法。

【0095】

第９項。第１項から第８項の何れか１つの方法において、１つ以上のブロックを低高度から高高度へ移動させることが、クレーンの対向するジブに取り付けられる２つのブロックを低高度から高高度へ実質的に同時に移動させてクレーンへの力を平衡させることを含む方法。

【0096】

第１０項。第１項から第９項の何れか１つの方法において、１つ以上のブロックを高高度から低高度へ移動させることが、クレーンの対向するジブに取り付けられる２つのブロックを高高度から低高度へ実質的に同時に移動させてクレーンへの力を平衡させることを含む方法。

【0097】

第１１項。第１項から第１０項の何れか１つの方法において、複数のブロックを積み重ねることが、第１のタイル配置パターンを有するブロックの第１の層を位置決めすることと、ブロックの第２の層をブロックの第１の層の上に位置決めすることとを含み、ブロックの第２の層は、積み重ねられたブロックの横方向移動または転倒を抑制するために、第１のタイル配置パターンとは異なる第２のタイル配置パターンを有する方法。

【0098】

第１２項。第１項から第１１項の何れか１つの方法において、複数のブロックを積み重ねることが、ブロックの各々がブロックの下方の２つのブロックの少なくとも一部に９０度の方向を向いて接触することによりブロックを交互配置するようにブロックの各々を位置決めすることを含む方法。

【0099】

第１３項。第１項から第１２項の何れか１つの方法において、ブロックを積み重ねるためにブロックを低高度から高高度へ移動させることが、層の１つ以上のブロックがその層の隣接するブロックに対して９０度の向きになるように、その層のブロックを配置し、ブロックが互いに接触することなくその層のブロック間のスペースを最小化することを含む方法。

【0100】

第１４項。第１項から第１３項の何れか１つの方法において、ブロックをスタックするためにブロックを低高度から高高度へ移動させることが、ブロックの昇降中の摩擦を抑制するために、層のブロックをその層で横方向に隣接する１つ以上のブロックが互いに接触しないように配置することを含む方法。

【0101】

第１５項。第１項から第１４項の何れか１つの方法において、１つ以上のブロックを高高度から低高度へ、または低高度から高高度へ移動させることが、ブロックをブロックの底面から支持することを含む方法。

【0102】

第１６項。エネルギー貯蔵システムであって、
複数のブロックと、クレーンとを備え、
クレーンは、
フレームと、
電動機／発電機と、
フレームに移動可能に連結された１つ以上のトロリーと、
１つ以上のトロリーに移動可能に連結され、且つ電動機／発電機に作動可能に連結されたケーブルであって、複数のブロックの１つ以上に作動可能に連結されるように構成されたケーブルと、を備え、
クレーンは、１つ以上のブロックを互いに積み重ねるために、前記ブロックを低高度から高高度へ移動させ、前記ブロックの位置エネルギー量に対応する量の電気エネルギーを前記ブロックに蓄え、クレーンは、前記１つ以上のブロックを高高度から低高度へ移動させるときにその運動エネルギー量に対応する量の電力を生成するために、前記ブロックを高高度から低高度へ重力下で移動させることにより複数のブロックの１つ以上を積み下ろす操作がさらに可能であるシステム。

【0103】

第１７項。第１６項のシステムにおいて、１つ以上のトロリーが、１つ以上のブロックを低高度から高高度へ上昇させるためにケーブルを引き込み、電動機／発電機は、１つ以上のブロックを高高度から低高度へ重力下で下降させることによりケーブルが伸びるときに発電するシステム。

【0104】

第１８項。第１６項又は第１７項のシステムにおいて、フレームが、タワーと、タワーに連結された複数のジブとを備え、ジブの各組がタワーの反対側に延び、複数のジブのそれぞれに１つ以上のトロリーの少なくとも１つが移動可能に連結されているシステム。

【0105】

第１９項。第１８項のシステムにおいて、複数のジブが２つのジブであるシステム。

【0106】

第２０項。第１８項のシステムにおいて、複数のジブが６つのジブであるシステム。

【0107】

第２１項。第２０項のシステムにおいて、６つのジブが３組のジブを形成し、各組のジブが異なる角度方向でタワーの反対側に延びているシステム。

【0108】

第２２項。第１６項から第２１項の何れか１つのシステムにおいて、複数のブロックが第１の複数のブロックと第２の複数のブロックを備え、第１の複数のブロックは、空間が風力にさらされるのを抑制するために空間を囲む周囲の防風構造を形成するように配置され、クレーンは、蓄電または発電するために第２の複数のブロックを空間内で移動させる操作が可能であるシステム。

【0109】

第２３項。第２２項のシステムにおいて、防風構造がほぼ円形の周縁部を形成しているシステム。

【0110】

第２４項。第２２項のシステムにおいて、防風構造が四角形の周縁部を形成しているシステム。

【0111】

第２５項。第２４項のシステムにおいて、周縁部が正方形形状であるシステム。

【0112】

第２６項。第２５項のシステムにおいて、フレームは、防風構造の上に配置されたレール上に移動可能に支持されたブリッジを形成し、ブリッジは第１の方向に移動するように構成され、ブリッジに移動可能に連結された１つ以上のトロリーは第１の方向に直角の第２の方向に移動するように構成されているシステム。

【0113】

第２７項。第２２項のシステムにおいて、空間内に防風構造を強化する１つ以上のクロスメンバーを形成する第３の複数のブロックを有し、空間が１つ以上のクロスメンバーによって１つ以上の部分に分割され、第２の複数のブロックが防風構造によって囲まれた空間の前記１つ以上の部分の中で移動可能であるシステム。

【0114】

第２８項。第１６項から第２７項の何れか１つのシステムにおいて、ケーブルに連結され、且つ複数のブロックの１つ以上に連結されて前記ブロックを昇降させるように選択的に作動するグラバーをさらに含むシステム。

【0115】

第２９項。第２８項のシステムにおいて、グラバーは１組のアームを備え、各アームは１つ以上のレバーを有し、レバーは、アームがブロックの下端を越えて下降する格納位置と、ブロックの下端の１つ以上の凹部内へ１つ以上のレバーが延びてレバーをブロックに連結する伸張位置との間で作動可能であるシステム。

【0116】

第３０項。第２８項のシステムにおいて、１組のアームがグラバーのクロスメンバーに連結される基端を有し、１組のアームが互いに離れ且つ互いに平行にアームの先端へ延びているシステム。

【0117】

第３１項。エネルギー貯蔵及び発電システムに用いるブロックであって、
長さが幅よりも大きく、幅が深さよりも大きい長方形形状のコンクリートを備える本体であって、本体の隣接する側面を相互に連結する平面状の切子面と、本体の底面に設けられた１つ以上の凹部とを有する本体と、
ブロックの移動中にブロックの摩耗を抑制するように１つ以上の凹部に取り付けられた金属板と、
を有するブロック。

【0118】

第３２項。第３１項のブロックにおいて、本体の長さと幅と深さのアスペクト比が４：２：１であるブロック。

【0119】

第３３項。第３１項のブロックにおいて、本体の長さと幅と深さのアスペクト比が３：２：１であるブロック。

【0120】

第３４項。第３１項から第３３項の何れか１つのブロックにおいて、本体の長さが約４ｍであるブロック。

【0121】

第３５項。第３１項から第３４項の何れか１つのブロックにおいて、平面状の切子面が本体の隣接する側面に対して４５度に延びているブロック。

【0122】

第３６項。第３１項から第３５項の何れか１つのブロックにおいて、本体が２０トンと５５トンの間の重さであるブロック。

【0123】

第３７項。第３１項から第３６項の何れか１つのブロックにおいて、本体が、ブロックの幅を通る第１の中心面と、ブロックの深さを通る第２の中心面に沿って対称であるブロック。

【0124】

第３８項。第３１項から第３７項の何れか１つのブロックにおいて、本体が、ブロックの上端の１つ以上の基部開口からブロックの下端の１つ以上の先端開口までブロックの長さを通って延びる１つ以上の穴を有し、先端開口は本体の底面の１つ以上の凹部に位置合わせされているブロック。

【0125】

第３９項。第３１項から第３８項の何れか１つのブロックにおいて、１つ以上の孔が、ブロックの長さを通って延び、前記ブロックの幅及び深さに沿って芯合わせされた相隔たる１組の孔であるブロック。

【0126】

第４０項。第３８項のブロックにおいて、１つ以上の基部開口が円錐形状であるブロック。

【0127】

第４１項。第３８項のブロックにおいて、１つ以上の先端開口部が段差状であり、金属板の少なくとも一部が、１つ以上の先端開口の少なくとも１つを形成するブロック。

【0128】

第４２項。第３８項のブロックにおいて、１つ以上の基部開口の周りでブロックに埋め込まれた金属板をさらに有し、金属板の少なくとも一部が１つ以上の基部開口のテーパ面を形成するブロック。

【0129】

第４３項。第３１項から第４２項の何れか１つのブロックにおいて、本体が、異なる材料のバラスト塊を封入するコンクリートのアウターシェルを有するブロック。

【0130】

第４４項。第３１項から第４３項の何れか１つのブロックにおいて、コンクリートに埋め込まれた鉄筋を有するブロック。

【0131】

第４５項。第３１項から第４４項の何れか１つのブロックにおいて、ブロックの上面を形成する上部、ブロックの外周面を形成する中間部、及びブロックの底面を形成する下部底部を備え、上部及び底部は、比較的高い圧縮強度の高性能コンクリートを含み、中間部は、比較的低い圧縮強度の低グレードコンクリートを含むブロック。

【0132】

第４６項。第４５項のブロックにおいて、上部及び底部が１０ＭＰａ以上６０ＭＰａ以下の圧縮強度を有する高性能コンクリートを含み、中間部が３ＭＰａ以上８ＭＰａ以下の圧縮強度を有する低グレードコンクリートを含むブロック。

【0133】

第４７項。第４５項のブロックにおいて、ブロックの上部、中間部、及び底部の１つ以上に配置される１つ以上の補強層をさらに有するブロック。

【0134】

第４８項。第４７項のブロックにおいて、１つ以上の補強層が構造用鋼であるブロック。

【0135】

第４９項。エネルギー貯蔵及び発電システムでブロックの昇降に使用されるグラバーであって、
本体を有し、本体は、
クレーンによって操作可能なケーブルに連結可能なクロスメンバーと、
クロスメンバー本体から先端へ延びる１組のアームと、
１組のアームの各々の先端部に配置された１つ以上のレバーと、を備え、
１つ以上のレバーは、グラバーをブロックの下端を越えて下降可能にする格納位置と、１つ以上のレバーをブロックの下端に係合させてブロックに連結可能にする伸張位置との間で作動可能であるグラバー。

【0136】

第５０項。第４９項のグラバーにおいて、さらに、１組のアームのそれぞれに取り付けられた円錐状の先端であって、その先端が基部開口の中へ挿入される間にブロックの基部開口に対するアームの自己芯出しを可能にする先端を備え、円錐状部分はグラバーがブロックに連結されるときにブロックの底面を越えて延びるように構成されているグラバー。

【0137】

第５１項。第５０項のグラバーにおいて、１以上のレバーが、先端に近接した位置で各アームの先端の周りに周方向に配置された複数のレバーであるグラバー。

【0138】

第５２項。第４９項から第５１項の何れか１つのグラバーにおいて、１組のアームの各々が管状であるグラバー。

【0139】

第５３項。第４９項から第５２項の何れか１つのグラバーにおいて、１つ以上のレバーが格納位置においてアームの中心軸に平行に方向付けられるグラバー。

【0140】

第５４項。第４９項から第５３項の何れか１つのグラバーにおいて、１つ以上のレバーが伸張位置においてアームに対して外方向へ回転することによりアームの側面を超えて突出するグラバー。

【0141】

第５５項。第５４項のグラバーにおいて、伸張位置において１つ以上のレバーが外側へ回転し、アームの中心軸に対して鋭角に延びるグラバー。

【0142】

第５６項。第５５項のグラバーにおいて、さらに、１つ以上のレバーとスプリングに取り付けられる１つ以上のケーブルを有するスプリング装荷ケーブルアセンブリを備え、スプリングの伸張により１つ以上のレバーが外側へ回転して伸張位置になり、スプリングの収縮により１つ以上のレバーが内側へ回転させて格納位置になるグラバー。

【0143】

第５７項。第４９項から第５６項の何れか１つのグラバーにおいて、さらに、１つ以上のレバーをブロックに連結する前にブロックに対する１つ以上のレバーの位置を検知する動作が可能な超音波センサを有するグラバー。

【0144】

第５８項。第４９項から第５８項の何れか１つのグラバーにおいて、さらに、空気供給源と流体的に連通する１組のアームの少なくとも１つの先端部に１つ以上の開口を有し、空気供給源は、アームがブロックに近付くときに１つ以上の開口を介してブロックの上面に空気を供給することによって本体がブロックに係合する前にブロックの上面から塵や屑を除去する操作が可能であるグラバー。

【0145】

第５９項。第４９項から第５８項の何れか１つのグラバーにおいて、
さらに、１つ以上のレバーに近接し且つ空気供給源と流体的に連通する１つ以上の開口を有し、空気供給源は、レバーが伸長位置にあるときに、１つ以上の開口を介して空気をレバーと１組のアームとの間の供給に送出することよって前記空間の屑を除去し、１つ以上のレバーを格納位置と伸長位置との間で妨げられずに移動可能にする操作が可能であるグラバー。

【0146】

第６０項。第４９項から第５９項の何れか１つのグラバーにおいて、さらに、クロスメンバーに回転可能に取り付けられる基部コネクタに固定される第１のディスクと、クロスメンバーに回転可能に取り付けられ且つ電動機によって回転可能な第２のディスクと、第１及び第２のディスクの周りに巻き付けて両ディスクを相互に連結するチェーンとを有するトランスミッションアセンブリを有するグラバー。

【0147】

第６１項。第６０項のグラバーにおいて、トランスミッションアセンブリが、ブロックから連結解除されたときに本体を回転させるように構成され、基部コネクタに対する本体の向きを変化させるように電動機が第２のディスクを第１のディスクに対して回転させるグラバー。

【0148】

第６２項。第６０項のグラバーにおいて、トランスミッションアセンブリが、基部コネクタに動作可能に連結されたクレーンの少なくとも一部の回転に対抗するようにブロックに連結されたときに本体を回転させるように構成され、電動機は、基部コネクタに対する本体の向きを変化させるように第２のディスクを第１のディスクに対して回転させることにより、本体に連結されたブロックがその向きを維持してモーメントをゼロにするように構成されているグラバー。

【0149】

第６３項。エネルギー貯蔵及び発電システムのブロックを昇降させるためにグラバーを操作する方法であって、
ブロックに対してグラバーを下降させることと、
１組のアームの先端が１組の孔から突出するまでブロックの１組の孔にグラバーの１組のアームを挿入することと、
１組のアームに移動可能に連結された１つ以上のレバーを格納位置から伸張位置に作動させることと、
ブロックをグラバーで上昇可能にするために、１組の孔の凹状の先端面を伸張位置の１つ以上のレバーと係合させることと、
を有する方法。

【0150】

第６４項。第６３項の方法において、さらに、１つ以上のレバーを伸張位置に動作させる前に、ブロックに対する１組のアームの１つ以上のレバーの位置を超音波センサで検知することを含む方法。

【0151】

第６５項。第６３項または第６４項の何れか１つの方法において、１組の孔に１組のアームを挿入することが、１組の孔に１組のアームの円錐形の端部を挿入することを含み、１組の孔に１組のアームを挿入する間に円錐形の端部が１組の孔に対して１組のアームを自己芯出しする方法。

【0152】

第６６項。第６３項から第６５項の何れか１つの方法において、さらに、ブロックの基端面を綺麗にするために、円錐状の端部からある量の空気を１つ以上のブロックの基端面に供給することを含む方法。

【0153】

第６７項。第６３項から第６６項の何れか１つの方法において、さらに、レバーが伸長位置にあるときに、１つ以上のレバーと１組のアームとの間の空間にある量の空気を供給することにより前記空間の屑を取り除き、１つ以上のレバーを伸長位置と格納位置の一方または両方へ移動可能にすることを含むグラバー。

【0154】

本発明の特定の実施形態を説明してきたが、これらの実施形態は例示にすぎず、本開示の範囲を制限することを意図するものではない。実際、本明細書に記載された新規な方法とシステムは、他の種々の形態で具体化してもよい。さらに、本明細書に記載されたシステムと方法において、種々の省略、置換及び変更を、本開示の趣旨から逸脱することなく行うことができる。添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物は、本開示の範囲及び趣旨に含まれる形態または変形例を保護することを意図する。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照することによってのみ定められる。

【0155】

特定の態様、実施形態、または例に関して説明された特徴、材料、特性またはグループは、それと矛盾する場合を除き、本明細書のこの部分または他の部分に記載された他のどのような態様、実施形態または例において適用できると理解されるべきである。本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書及び図面を含む）に開示された特徴のすべて、及び／またはそのように開示されたすべての方法またはプロセスのすべてのステップは、そのような特徴及び／またはステップの少なくとも一部が相互に排他的である組み合わせを除き、どのような組み合わせで組み合わせてもよい。保護は、前述のどの実施形態の詳細にも限定されない。保護は、本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書及び図面を含む）に開示された特徴の任意の新規な１つまたは任意の新規な組み合わせ、またはそのように開示された任意の方法またはプロセスのステップの任意の新規な１つまたは任意の新規な組み合わせにまで及ぶ。

【0156】

さらに、本開示において別々の実施形態に記載されている特定の特徴は、組み合わせて単一の実施形態で実施してもよい。逆に、単一の実施形態に記載されている種々の特徴を、複数の実施形態において別々に、または任意の好適なサブコンビネーションの形で実施してもよい。さらに、ある特徴について、特許請求の範囲に記載された組み合わせの１つ以上の特徴は、特定の組み合わせで作用するように説明されているが、ある場合には、その組み合わせから取り出してもよく、その組み合わせをサブコンビネーションまたはサブコンビネーションの変形例としてもよい。

【0157】

さらに、動作が図面に描かれているかまたは明細書に特定の順序で記載されていることがあるが、そのような動作は、望ましい結果を達成するために、示された特定の順序で実行もしくは順次実行しなくてもよく、またはすべての動作を実行しなくてもよい。描かれていないかまたは記載されていない他の操作を、例示的な方法及びプロセスに組み込んでもよい。例えば、１つ以上の追加の動作を、記載されたいずれかの動作の前、後、同時、または間に実行することができる。さらに、その動作を、他の実施形態において、位置を変えたり順序を変えたりしてもよい。当業者であれば、いくつかの実施形態において、図示されたプロセス及び／または開示されたプロセスで行われる実際のステップが、図示されたものと異なることがあることを理解するであろう。実施形態によっては、前述したステップのうちの特定のものを削除してもよく、他の特定のものを追加してもよい。さらに、前述した特定の実施形態の特徴及び特性を、追加の実施形態を形作るために異なる方法で組み合わせてもよく、それらのすべては本開示の範囲に含まれる。また、前述の実施形態における種々のシステム構成要素を分離することは、すべての実施形態においてそのような分離が必要であると理解されるべきでなく、記載された構成要素とシステムは、ほとんどの場合は単一の製品に統合してもよく、または複数の製品に取り入れてもよいことが理解されるべきである。

【0158】

本明細書では、開示の目的のために、特定の態様、効果、及び新規な特徴が説明されている。必ずしもそのような効果のすべてが、ある任意の実施形態で達成される必要はない。したがって、例えば、当業者には、本明細書で教示または示唆される他の効果を必ずしも達成せず、本明細書で教示される１つの効果または一群の効果を達成するように、本開示を具体化または実施できることが認識されるであろう。

【0159】

「できる」、「できた」、「かもしれない」、または「でもよい」のような条件としての用語は、特に別段の記載がない限り、または使用される文脈内で理解されない限り、一般には、特定の実施形態が特定の特徴、要素、及び／またはステップを含む一方で、他の実施形態が特定の特徴、要素、及び／またはステップを含まないことを伝えることを意図している。したがって、そのような条件としての用語は、一般に、特徴、要素、及び／またはステップが、１つ以上の実施形態に形はどうあれ必要とされること、またはこれらの特徴、要素、及び／またはステップが特定の任意の実施形態において含まれるか実行されるべきかをユーザ入力や指示の有無に関係なく決定するためのロジックが１つ以上の実施形態に必然的に含まれることを暗示することは意図していない。

【0160】

「Ｘ、Ｙ及びＺの少なくとも１つ」という句などの接続用語は、特に明記されていない限り、項目、用語などがＸ、Ｙ及びＺのいずれかでよいことを伝えるために使用されていると理解される。したがって、そのような接続用語は、特定の実施形態がＸの少なくとも１つ、Ｙの少なくとも１つ、及びＺの少なくとも１つの存在を必要とすると示すことを意図するものではない。

【0161】

本明細書で使用される「ほぼ」、「約」、「一般に」、及び「実質的に」などの用語のような度合いの用語は、所望の機能を実行するかまたは所望の結果を達成する、記載された値、量、または特性に近い、値、量、または特性を表す。例えば、「ほぼ」、「約」、「一般に」、及び「実質的に」という用語は、記載された量の１０％未満、５％未満、１％未満、０．１％未満、及び０．０１％未満の範囲内の量を表していてよい。他の例として、特定の実施形態において、「ほぼ平行」及び「実質的に平行」という用語は、１５度、１０度、５度、３度、１度、または０．１度以下の、正確には平行ではない値、量、または特性を示す。

【0162】

本開示の範囲は、本明細書のこの部分または他の部分の好ましい実施形態の特定の開示によって限定されることを意図するものではなく、本明細書のこの部分または他の部分で示される、または将来的に示される特許請求の範囲によって定められる。特許請求の範囲の文言は、特許請求の範囲で用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであって、本出願の明細書または係属中の非独占的であると解釈される実施例に限定されるものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図8E】

【図8F】

【図8G】

【図8H】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図14D】

【図14E】

【図14F】

【図14G】

【図14H】

【図14I】

【図14J】

【図14K】

【図14L】

【図15】

【図16】

【図17】