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特表2024-504739エレベーターリフトシステムを備えたエネルギー貯蔵システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-01
(54)【発明の名称】エレベーターリフトシステムを備えたエネルギー貯蔵システム
(51)【国際特許分類】
H02J 15/00 20060101AFI20240125BHJP
【ＦＩ】
H02J15/00 C
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023545311
(86)(22)【出願日】2022-01-26
(85)【翻訳文提出日】2023-09-07
(86)【国際出願番号】 US2022013915
(87)【国際公開番号】W WO2022169651
(87)【国際公開日】2022-08-11
(31)【優先権主張番号】63/144,740
(32)【優先日】2021-02-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】ハニ ローランド マーカス
(57)【要約】
エネルギー貯蔵及び供給システム（１００）は、ブロック群（１３０）を、より低い位置から、より高い位置へと移動させることによってエネルギーを貯蔵し、より高い位置から、より低い位置へと移動させることによって電気を発生するように動作可能なエレベーター（１２０）を備える。ウィンチアセンブリは、エレベーターに結合されたケーブル（１４５０）に、動作可能に結合される。ウィンチアセンブリは、遊星歯車アセンブリ（１４７１）、遊星歯車アセンブリの少なくとも一部に選択的に係合するブレーキ（１４７５）、及びケーブルに結合されたスプール（１４９０）を有する。ドライブシャフト（１４６２）は、電動発電機（１４６０）とウィンチアセンブリとの間に延びる。
ブレーキは、ブレーキは、前記スプールが回転して前記ケーブルを巻き取り、前記エレベーターを上昇させることによって、ブロックを、より低い位置からより高い位置へ移動させることによりエネルギーを貯蔵するように動作可能であり、又は、前記スプールが回転して前記ケーブルを繰り出し、前記エレベーターを降下させることによって、ブロックを、より高い位置からより低い位置へ移動させることにより電気を発生するように動作可能である。
ブレーキは、ブレーキは、前記スプールが回転して前記ケーブルを巻き取り、前記エレベーターを上昇させることによって、ブロックを、より低い位置からより高い位置へ移動させることによりエネルギーを貯蔵するように動作可能であり、又は、前記スプールが回転して前記ケーブルを繰り出し、前記エレベーターを降下させることによって、ブロックを、より高い位置からより低い位置へ移動させることにより電気を発生するように動作可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エネルギーの貯蔵及び供給システムであって、前記システムは、1つ以上のモジュールであって、前記1つ以上のモジュールのそれぞれは、
複数のブロック群と、
鉛直高さを有するフレームであって、前記フレームは、
エレベーターシャフトと、
前記エレベーターシャフトにおいて移動可能に配置されたエレベーターであって、前記エレベーターは、その中に1つ以上のブロックを受け入れて支持するように寸法が決められ、前記複数のブロック群のうちの1つ以上を、より低い位置とより高い位置との間で移動させるように動作可能である、エレベーターと、
を備えた、フレームと、
前記エレベーターに結合されたケーブルに、動作可能に結合されたウィンチアセンブリであって、前記ウィンチアセンブリは、1つ以上の遊星歯車アセンブリ、1つ以上のブレーキ、及び前記ケーブルに結合されたスプールを備えた、ウィンチアセンブリと、
を備えた、１つ以上のモジュールと、
電動発電機と、
前記電動発電機に結合された一端と、前記ウィンチアセンブリに結合された反対端とを有するドライブシャフトと、
を備え、
前記ウィンチアセンブリの前記1つ以上のブレーキのうちの少なくとも1つは、前記スプールが回転して前記ケーブルを巻き取り、前記エレベーターを上昇させることによって、前記複数のブロック群のうちの1つ以上を、より低い位置からより高い位置へ移動させることによりエネルギーを貯蔵するように動作可能であり、又は、前記スプールが回転して前記ケーブルを繰り出し、前記エレベーターを降下させることによって、前記複数のブロック群のうちの1つ以上を、より高い位置からより低い位置へ移動させることにより電気を発生するように動作可能である、
エネルギーの貯蔵及び供給システム。
【請求項2】
前記ウィンチアセンブリは、前記ドライブシャフトと同心であるブレーキディスクを備え、前記1つ以上の遊星歯車アセンブリは、第１遊星歯車アセンブリと第２遊星歯車アセンブリとを含み、
前記第１遊星歯車アセンブリは、軸方向に沿って前記ブレーキディスクと前記第２遊星歯車アセンブリとの間に配置され、
前記第２遊星歯車アセンブリは、前記第１遊星歯車アセンブリと前記スプールとの間で、軸方向に配置され、
前記第１遊星歯車アセンブリは、第１太陽歯車、遊星歯車の第１ペア、及び第１リングギアを含み、
前記第２遊星歯車アセンブリは、第２太陽歯車、遊星歯車の第２ペア、及び第２リングギアを含み、
前記ドライブシャフトは、前記第１太陽歯車、前記第２太陽歯車、及び前記スプールに固定して結合され、
前記ブレーキディスクは、前記遊星歯車の第１ペアに固定して結合され、
前記第１リングギアは、前記遊星歯車の第２ペアに固定して結合される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記1つ以上のブレーキは、前記ブレーキディスクに選択的に係合するように動作可能な第１ブレーキ、前記第１リングギアに選択的に係合するように動作可能な第２ブレーキ、及び、前記第２リングギアに選択的に係合するように動作可能な第３ブレーキを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項4】
前記第１ブレーキを操作して前記ブレーキディスクを解放し、前記第２ブレーキを操作して前記第１リングギアを解放し、及び、前記第３ブレーキを操作して前記第２リングギアに係合することによって、前記スプールの回転を止める、請求項３に記載のシステム。
【請求項5】
前記第１ブレーキを操作して前記ブレーキディスクに係合し、第２ブレーキを操作して前記第１リングギアを解放し、及び、前記第３ブレーキを操作して前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを逆方向に回転させ、前記ケーブルを繰り出すことによって前記エレベーターを降下させる、請求項３に記載のシステム。
【請求項6】
前記第１ブレーキを操作して前記ブレーキディスクを解放し、前記第２ブレーキを操作して前記第１リングギアに係合し、及び、前記第３ブレーキを操作して前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを順方向に回転させ、前記ケーブルを巻き取ることによって前記エレベーターを上昇させる、請求項３に記載のシステム。
【請求項7】
前記ケーブルに結合されたダンパーをさらに備え、前記ダンパーは、前記ケーブルに加えられる力の少なくとも一部を吸収するように構成された、
請求項１－６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項8】
前記ケーブルに結合されたリニアアクチュエータをさらに備え、前記リニアアクチュエータは、前記ブロックを持ち上げること又は積み降ろすことを促進するために、伸張又は収縮することによって、前記エレベーターの垂直位置における調節を可能にするように構成された、
請求項１－７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項9】
前記１つ以上のモジュールは２つのモジュール群であり、前記ドライブシャフトは、前記２つのモジュール群のうちの第１モジュールのウィンチに、かつ前記２つのモジュール群のうちの第２モジュールのウィンチに結合する、
請求項１－８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項10】
前記第１モジュールの前記ウィンチと前記第２モジュールの前記ウィンチとは、同時に、前記第１モジュールにおいてブロックを上昇させ、前記第２モジュールにおいてブロックを降下させるように動作可能である、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
前記フレームは、下部デッキと、前記下部デッキより上に、垂直方向に間隔が空けられている上部デッキとを有し、前記エレベーターシャフトは、前記下部デッキ及び前記上部デッキの間に延びる、前記フレームの左カラム及び右カラムの間に配置された、
請求項１－１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項12】
前記エレベーターは、１つ以上のブロックを、前記下部デッキの上の前記左カラム内の位置から、前記左カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置まで上昇させて、１つ以上のブロックを、前記下部デッキの上の前記右カラムにおける位置から、前記右カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置に移動させ、それによって、前記１つ以上の、上昇させられたブロック群の位置エネルギー量に相当する、ある量の電気エネルギーを貯蔵するように動作可能であり、前記エレベーターは、重力の下で、１つ以上のブロックを、前記左カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置から、前記下部デッキの上の前記左カラム内の位置に降下させて、１つ以上のブロック群を、前記右カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置から、前記下部デッキの上の前記右カラム内の位置に移動させ、それによって、前記エレベーターに電気的に結合された前記電動発電機を介して、前記１つ以上の、降下させられたブロック群のそれぞれに対する、ある量の電気を発生させるように動作可能である、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項13】
前記モジュールの前記フレームに対する平均の荷重分布が、実質的に一定のままであるように、前記エレベーターは、前記下部デッキの上の前記左カラム又は前記右カラムにおける位置と、前記左カラムの上方又は前記右カラムの上方の前記上部デッキの上の位置との間で、前記複数のブロック群を移動させるように動作可能である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項14】
前記フレームは、鉄骨鉄筋コンクリート柱からなる、複数のカラムを備えた、請求項１－１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項15】
電気を貯蔵及び発生する方法であって、前記方法は、エレベーターシャフトに沿ってエレベーターを操作することによって、より低い位置とより高い位置との間で、複数のブロック群を移動させることを含み、
前記エレベーターは、前記エレベーターとウィンチアセンブリのスプールとの間に延びるケーブルに結合され、
前記ウィンチアセンブリは、１つ以上の遊星歯車アセンブリと１つ以上のブレーキとを備え、
前記エレベーターを操作することは、
前記ウィンチアセンブリの第１ブレーキを操作して、前記ウィンチアセンブリのブレーキディスクを解放し、
前記ウィンチアセンブリの第２ブレーキを操作して、第１遊星歯車アセンブリの第１リングギアを解放し、
前記ウィンチアセンブリの第３ブレーキを操作して、第２遊星歯車アセンブリの第２リングギアに係合することによって、前記スプールの回転を止めることと、
前記第１ブレーキを操作して、前記ウィンチアセンブリの前記ブレーキディスクに係合し、
前記第２ブレーキを操作して、前記第１遊星歯車アセンブリの前記第１リングギアを解放し、
前記第３ブレーキを操作して、前記第２遊星歯車アセンブリの前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを逆方向に回転させ、前記ケーブルを繰り出すことによって前記エレベーターを降下させることと、
前記第１ブレーキを操作して、前記ウィンチアセンブリの前記ブレーキディスクを解放し、
前記第２ブレーキを操作して、前記第１遊星歯車アセンブリの前記第１リングギアに係合し、
前記第３ブレーキを操作して、前記第２遊星歯車アセンブリの前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを順方向に回転させ、前記ケーブルを巻き取ることによって前記エレベーターを上昇させることと、
を含む方法。
【請求項16】
前記ブロック群を、前記より低い位置と前記より高い位置との間で移動させることは、前記エレベーターシャフトの両側のフレームの左カラム又は右カラムにおける下部デッキの上の位置から、前記左カラム又は右カラムと正対する前記フレームの上部デッキの上の位置の間に、前記ブロック群を移動させること含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記１つ以上のブロックを、前記左カラム又は右カラムにおける前記下部デッキの上の位置と、前記左カラム又は右カラムと正対する前記上部デッキの上の位置との間で移動させることは、前記フレームに対する平均の荷重分布が実質的に一定のままであるように、前記ブロック群を配置することを含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［優先権を主張する任意の出願を参照することによる援用］
本願とともに提出されたアプリケーションデータシートにおいて、外国又は国内の優先権主張が特定されている、任意の及び全ての出願は、３７ ＣＦＲ １．５７の下で、参照によりここに援用される。
本願とともに提出されたアプリケーションデータシートにおいて、外国又は国内の優先権主張が特定されている、任意の及び全ての出願は、３７ ＣＦＲ １．５７の下で、参照によりここに援用される。
【0002】
本発明は、エネルギー貯蔵及び供給システム、より具体的には、ブロック又はレンガの鉛直移動を介してエネルギーを貯蔵及び放出するエネルギー貯蔵及び供給システムに関する。
【背景技術】
【0003】
再生可能エネルギー源（例えば、太陽光エネルギー、風力、水力、バイオマス等）を用いた発電は成長を続けている。しかし、これらの再生可能エネルギー源（例えば、太陽光エネルギー、風力）の多くは、断続的で予測不可能であるので、断続的な再生可能エネルギー源からグリッドに供給され得る電力量は制限されてしまう。
【発明の概要】
【0004】
したがって、再生可能エネルギー源によって生成された電気を、電力系統への予測可能な供給のために確保する、改良されたシステムが必要である。本明細書で使用されるように、電力系統は、発電事業者から消費者への電気供給のための相互接続されたネットワークであり、都市、州及び／又は国を含む、大きな地理的地域にまたがる。
【0005】
本開示の別の局面によれば、エネルギー貯蔵及び供給システムは、ある例では、時間外の電気を生成するために、太陽エネルギーを貯蔵し得る。エネルギー貯蔵及び供給システムは、複数のブロック群を、より低い高さから、より高い高さへ移動させることによって、太陽光発電が豊富な日中の間、太陽エネルギーを、ブロック群において位置エネルギーとして貯蔵し得る。エネルギー貯蔵システムは、その後、夜間に、ブロック群を、より高い高さから、より低い高さに移動させるように動作することによって、発電機を駆動し、電力系統への供給のための電気を生成し得る。ある実現例では、エネルギー貯蔵システムは、ブロック群を上昇及び降下させるためのシステムの簡素化された制御を有利に可能にする、１つ以上の遊星歯車アセンブリ及び１つ以上のブレーキを有するウィンチを使用し得る。
【0006】
本開示の別の局面によれば、電気を貯蔵し、生成するための方法が提供される。前記方法は、複数のブロック群を、タワー上のより低い高さから、タワー上の高い高さへ移動させるように、タワー上のエレベーターを操作することによって、ブロック群においてエネルギーを貯蔵し、それぞれのブロック群は、ブロックの位置エネルギー量に対応する、ある量のエネルギーを貯蔵することを含む。その方法は、ブロック群を、タワー上のより高い高さから、タワー上のより低い高さへ移動させる（例えば、重力下で）ようにエレベーターを操作し、それによって、より高い高さからより低い高さへ移動される時に、前記１つ以上のブロックの運動エネルギー量に対応する、ある量の電気を発生することも含む。
【0007】
本開示のある局面によれば、エネルギー貯蔵及び供給システムが提供される。エネルギー貯蔵及び供給システムは、1つ以上のモジュールを備える。それぞれのモジュールは、複数のブロック群と、基礎の上に、鉛直高さを有するフレームとを備える。前記フレームは、下部デッキと、前記下部デッキの上に、垂直方向に間隔が空けられている上部デッキと、前記下部デッキ及び前記上部デッキの間に延びる、前記フレームの左カラム及び右カラムの間に配置されたエレベーターシャフトと、前記エレベーターシャフトにおいて移動可能に配置され、電動発電機に動作可能に結合されたエレベーターとを備える。前記エレベーターは、その中に1つ以上のブロックを受け入れて支持するように製造され、前記下部デッキの上の位置と、前記上部デッキの上の位置との間を移動するように動作可能である。前記エレベーターは、１つ以上のブロックを、前記下部デッキの上の前記左カラム内の位置から、前記左カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置まで引き上げ、１つ以上のブロックを、前記下部デッキの上の前記右カラムにおける位置から、前記右カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置に移動させ、それによって、前記１つ以上の、引き上げられたブロック群の位置エネルギー量に相当する、ある量の電気エネルギーを貯蔵するように動作可能である。前記エレベーターは、１つ以上のブロックを、前記左カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置から、前記下部デッキの上の前記左カラム内の位置に下げて、１つ以上のブロック群を、重力の下で、前記右カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置から、前記下部デッキの上の前記右カラム内の位置に移動させ、それによって、前記エレベーターに電気的に結合された前記電動発電機を介して、前記１つ以上の、下げられたブロック群のそれぞれに対する、ある量の電気を発生させるように動作可能である。
【0008】
本開示の別の局面によれば、電気を貯蔵及び発生する方法が提供される。前記方法は、隣接する左カラム及び右カラムの間のエレベーターシャフトに沿ってエレベーターを操作することによって、前記左カラム又は右カラムにおける下部デッキの上の位置の間の複数のブロック群を、前記左カラム又は右カラムと正対する上部デッキの上の位置まで移動させることを含む。前記エレベーターを操作することは、（ａ）ブロックを、前記左カラム又は右カラムにおける前記下部デッキの上の前記位置から持ち上げて、前記ブロックを、前記エレベーターシャフトに移動させて、前記ブロックを、前記上部デッキの上の位置に持ち上げて、前記ブロックを、前記エレベーターシャフトから移動させて、前記ブロックが前記左カラム又は右カラムにおけるその以前の位置の上で正対するように前記ブロックを放すことによって、前記ブロックの位置エネルギーの量に対応する、ある量の電気エネルギーを貯蔵することと、（ｂ）ブロックを、前記上部デッキの上の、前記左カラム又は右カラムの上方の位置から持ち上げて、前記ブロックを、前記エレベーターシャフトに移動させて、前記ブロックを、重力の下で、前記下部デッキの上の位置に下げて、前記ブロックを、前記エレベーターシャフトから移動させて、前記ブロックを、それが前記左カラム又は右カラム内の、その以前の位置の下で正対するように放すことによって、前記エレベーターに電気的に結合された電動発電機を介して、ある量の電気を発生することと、のうちの1つ又は両方を含む方法である。
【0009】
本開示の別の局面によれば、エネルギー貯蔵及び発電システム用のブロックが提供される。前記ブロックは、コンクリート、鋼材、及び圧縮土のうちの１つ以上からなる本体を備える。前記本体は、平面上面と、底部表面であって、前記底部表面は、前記本体の幅に渡って延びる２つ以上の凸部群を有する底部表面とを持つ長方形の形状を有する。凹部は、前記２つ以上の凸部群の間に規定され、前記２つ以上の凸部群及び前記凹部は、前記本体の幅に渡って延びる。
【0010】
本開示の別の局面によれば、エネルギーの貯蔵及び供給システムが提供される。前記システムは、１つ以上のモジュールを備える。ぞれぞれのモジュールは、複数のブロック群と、基礎の上に鉛直高さを有するフレームとを備える。前記フレームは、エレベーターシャフトと、前記エレベーターシャフトにおいて移動可能に配置されたエレベーターであって、前記エレベーターは、その中に1つ以上のブロックを受け入れて支持するように寸法が決められ、前記複数のブロック群のうちの1つ以上を、より低い位置とより高い位置との間で移動させるように動作可能である、エレベーターとを備える。ウィンチアセンブリは、前記エレベーターに結合されたケーブルに、動作可能に結合され、前記ウィンチアセンブリは、1つ以上の遊星歯車アセンブリ、1つ以上のブレーキ、及び前記ケーブルに結合されたスプールを備える。１つ以上のモジュールは、電動発電機及び、前記電動発電機に結合された一端と、前記ウィンチアセンブリに結合された反対端とを有するドライブシャフトも備える。前記ウィンチアセンブリの前記1つ以上のブレーキのうちの少なくとも1つは、前記スプールが回転して前記ケーブルを巻き取り、前記エレベーターを上昇させることによって、前記複数のブロック群のうちの1つ以上を、より低い位置からより高い位置へ移動させることによりエネルギーを貯蔵するように動作可能であり、又は、前記スプールが回転して前記ケーブルを繰り出し、前記エレベーターを降下させることによって、前記複数のブロック群のうちの1つ以上を、より高い位置からより低い位置へ移動させることにより電気を発生するように動作可能である。
【0011】
本開示の別の局面によれば、電気を貯蔵及び発生する方法が提供される。前記方法は、エレベーターシャフトに沿ってエレベーターを操作することによって、より低い位置とより高い位置との間で、複数のブロック群を移動させることを含み、前記エレベーターは、前記エレベーターとウィンチアセンブリのスプールとの間に延びるケーブルに結合され、前記ウィンチアセンブリは、１つ以上の遊星歯車アセンブリと１つ以上のブレーキとを備える。前記エレベーターを操作することは、前記ウィンチアセンブリの第１ブレーキを操作して、前記ウィンチアセンブリのブレーキディスクを解放することと、前記ウィンチアセンブリの第２ブレーキを操作して、第１遊星歯車アセンブリの第１リングギアを解放することと、前記ウィンチアセンブリの第３ブレーキを操作して、第２遊星歯車アセンブリの第２リングギアに係合することによって、前記スプールの回転を止めることと、を含む。前記エレベーターを操作することは、また、前記第１ブレーキを操作して、前記ウィンチアセンブリの前記ブレーキディスクに係合することと、前記第２ブレーキを操作して、前記第１遊星歯車アセンブリの前記第１リングギアを解放することと、前記第３ブレーキを操作して、前記第２遊星歯車アセンブリの前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを逆方向に回転させ、前記ケーブルを繰り出すことによって前記エレベーターを降下させることとと、を含む。前記エレベーターを操作することは、また、前記第１ブレーキを操作して、前記ウィンチアセンブリの前記ブレーキディスクを解放することと、前記第２ブレーキを操作して、前記第１遊星歯車アセンブリの前記第１リングギアに係合することと、前記第３ブレーキを操作して、前記第２遊星歯車アセンブリの前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを順方向に回転させ、前記ケーブルを巻き取ることによって前記エレベーターを上昇させることと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0012】
本発明は、添付の図面の図において、限定ではなく例として図示される。
【発明を実施するための形態】
【0013】
ここで開示されているのは、電力系統を安定させ、住宅、商業及び工業の消費者のために電気を発生するために、大規模電気電力系統に動作可能に結合され得るエネルギー貯蔵システムである。エネルギー貯蔵システムは、供給が容易に利用できる時に、電力網から電気を得て、需要が高い時には、電気を電力網に戻す。エネルギー貯蔵システムは、日中、電気を貯蔵し、夜間に、電力網に電気を出力する目的で、太陽光発電所に動作可能に結合されてもよい。このエネルギー貯蔵システムは、追加で又は代替として、風力発電所又は他の再生可能エネルギー発電所に動作可能に結合されてもよい。
【0014】
図１は、エネルギー貯蔵（ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ、ＥＳ）システム１００の、ある実現例の概略図を示す。ＥＳシステム１００は、フレーム１１０を含む。ある実現例では、フレーム１１０は、複数の強化鋼（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｓｔｅｅｌ）／コンクリート柱、複数の横材（不図示）、下部デッキ１１２、上部デッキ１１４、エレベーターシャフト１２２において移動する少なくとも１つのエレベーター１２０、電動発電機１５０、及び複数のバラストウェイト又はブロック１３０を含み得る。ブロック群１３０は、下部デッキ１１２及び上部デッキ１１４上で積み重ねられ、保管される（例えば、エレベーターシャフト１２２の右のカラム１１１ａ及びエレベーターシャフト１２２の左のカラム１１１ｂの中で）。エレベーター１２０は、ブロック群１３０が、エレベーターシャフト１２２を介して、下部デッキ１１２上のスタックと上部デッキ１１４上のスタックとの間を移動するように操作され得る。フレーム１１０、ブロック群１３０、エレベーターシャフト１２２及びエレベーター１２０は、モジュールを形成する。図示されている実現例において、ＥＳシステム１００は、１つのモジュールを有する。
【0015】
電気又は他の形態のエネルギーを貯蔵するために、ブロック１３０は、エレベーター１２０によって、下部デッキ１１２から上部デッキ１１４まで持ち上げられる。エネルギーを放出して電気を発生するために、ブロック１３０は、エレベーター１２０によって（例えば、約０．４メートル／秒の速度において）、上部デッキ１１４から下部デッキ１１２に下げられ（例えば、重力の下で）、電動発電機１５０を回転させるために使用される力は、電気を発生する（例えば、ブロック１３０が下げられている時の、ブロック１３０の運動エネルギーに基づいて）。
【0016】
ある実現例では、いくつかのブロックは、エレベーター１２０の左の上部デッキ１１４及び下部デッキ１１２に限定されるが、他のブロックは、エレベーター１２０の右の上部デッキ１１４及び下部デッキ１１２に限定される。例えば図１に示されるように、右には、上部デッキ１１４上のブロック１－６、エレベーター１２０によって、右側のブロック６上に積み重ねられるように上方に移動されつつあるブロック７、及び下部デッキ１１２上にあるブロック８を含む、合計８つのブロックが存在する。追加のエネルギーを貯蔵するために、右のブロック８は、持ち上げられて、右のブロック７上に積み重ねられてもよい。代替として、電気を発生するために、右のブロック７は、下げられて、右のブロック８の上部に積み重ねられてもよい。このプロセスは、要求されるようにエネルギーを変換するために利用可能なブロックが存在する限り、繰り返されてもよい。有利には、同一のエレベーター１２０が、エレベーターシャフト１２２の右側のブロック群１３０を、下部デッキ１１２及び上部デッキ１１４の間で移動させ得て、エレベーターシャフト１２２の左側のブロック群１３０も、下部デッキ１１２及び上部デッキ１１４の間で移動させ得る。エレベーター１２０の左側のブロック群１３０は、エレベーターシャフト１２２の左側の下部デッキ１１２と、エレベーターシャフト１２２の左側の上部デッキ１１４との間で移動され得て、エレベーター１２０の右側のブロック群１３０は、エレベーターシャフト１２２の右側の下部デッキ１１２と、エレベーターシャフト１２２の右側の上部デッキ１１４との間で移動され得る。
【0017】
ブロック１３０が同じ側（例えば、エレベーターシャフト１２２の左又は右）に存在し続けるように、それぞれのブロック１３０は、下部デッキ１１２の位置（又はその上）と、上部デッキ１１４の位置（又はその上）との間を移動するので、ＥＳシステム１００のブロック群１３０のそれぞれは、下部デッキ１１２の上の位置と、上部デッキ１１４の上の位置との間で、垂直移動距離が異なる。例えば、全てのブロック群１３０が下部デッキ１１２上にあるとき、スタックにおける最上部のブロック１３０が上部デッキ１１４の上の位置まで移動する距離は、スタックにおける最低部のブロック１３０より短いが、これは、スタックにおける最低部のブロック１３０は、下部デッキ１１２に隣接する位置から、上部デッキ１１４の位置を越えて、上部デッキ１１４上のスタックの最上部まで移動しなければならないからである。したがって、下部デッキ１１２の上から上部デッキ１１４の上に移動される時、ＥＳシステム１００のそれぞれのブロック１３０は、異なる量のエネルギーを貯蔵し（例えば、スタックにおける最上部のブロック１３０は、最小のエネルギーを貯蔵し、スタックにおける最低部のブロックは、最大のエネルギーを貯蔵し）、上部デッキ１１４の上から下部デッキ１１２の上に移動される時には、異なる量の電気を発生する（例えば、スタックにおける最上部のブロック１３０は、最大の電気を発生し、スタックにおける最低部のブロック１３０は、最小の電気を発生する）。ある実現例では、代替として、エレベーター１２０は、エレベーターシャフト１２２の左側の１つのブロックを、下部デッキ１１２の上方の位置と、上部デッキ１１４の上方の位置との間で移動させ得て、エレベーターシャフト１２２の右側の１つのブロックを、下部デッキ１１２の上方の位置と、上部デッキ１１４の上方の位置との間で移動させ得て、これは、下部デッキ１１２及び上部デッキ１１４にかかる荷重を、エレベーターシャフト１２２の左側と右側との間で、ほぼ均一に維持し得て、これによって、フレーム１１０に対する応力差を低減することができる。
【0018】
ある実現例では、それぞれのブロック１３０は、約６メートルの長さ、６メートルの幅、及び４メートルの高さであってもよい。しかしながら、ブロック１３０は、他の適切な寸法を有してもよい。ブロック１３０は、例えば、コンクリート、鋼材、及び／又は圧縮土で作られてもよい。ある実現例では、ブロック１３０の総重量は、約２８８トンのような、約２００トンと約３００トン（例えば、メートル法のトン）との間である（例えば、８つのブロック群１３０は、約２３０４トンのような、約１６００トンと約２４００との間の総重量を有し得る）。上部デッキ１１４の高さ（ｈ）は、ある実現例では、約８８．５メートルであり得て、エレベーターシャフト１２２の全高（Ｈ）は、ある実現例では、約１２０．５メートルであり得る。しかしながら、上部デッキ１１４の高さ（ｈ）及びエレベーターシャフト１２２の高さ（Ｈ）は、他の適切な値を有してもよい。ＥＳシステム１００のエネルギー貯蔵量は、ある実現例では、約５００ｋＷｈ（キロワット時）であり得る。ＥＳシステム１００によって提供される発電量は、ある実現例では、約１．１ＭＷであり得る。ある実現例では、ブロック群１３０は、メートル法で１５０トンほどの重さであってもよい。
【0019】
図２は、エネルギー貯蔵（ＥＳ）システム１００Ａの、第２実現例の概略図を示す。ＥＳシステム１００Ａは、図１に図示され、上で説明された、ＥＳシステム１００と類似である。したがって、図１におけるＥＳシステム１００、及びＥＳシステム１００によって移動されるブロック群１３０の、さまざまな特徴についての構成及び記載は、以下に記載される場合を除き、図２におけるＥＳシステム１００Ａの対応する特徴にも当てはまると理解されよう。ＥＳシステム１００Ａは、１つではなく２つのエレベーター１２０を備えるという点で、ＥＳシステム１００とは異なる。２つのエレベーター１２０のそれぞれは、フレーム２１０の、それが対応するエレベーターシャフト１２２に沿って移動し、そのすぐ左及びすぐ右にあるブロック群１３０のスタック（例えば、ブロック群は、エレベーターシャフト１２２の右のカラム１１１ａと、エレベーターシャフト１２２の左のカラム１１１ｂとの中にある）にサービスを提供する。フレーム２１０は、幅Ｗを有し得る。ある実現例では、幅Ｗは、約３６メートルのような、約２０メートルと約４０メートルとの間であり得る。ブロック群１３０（それぞれのエレベーター１２０のすぐ左及びすぐ右にある）は、下部デッキ１１２及び上部デッキ１１４の間を移動され得る。ＥＳシステム１００Ａは、ＥＳシステム１００と同じように動作するが、ＥＳシステム１００Ａの２つのエレベーター群１２０は、ＥＳシステム１００Ａが、ＥＳシステム１００の２倍のエネルギーを貯蔵し、要求に応じて、ＥＳシステム１００の２倍の電力（例えば電気）を発生することを可能にする。フレーム１１０、ブロック群１３０、エレベーターシャフト群１２２及びエレベーター群１２０は、１つのモジュールを形成する。図示されている実現例では、ＥＳシステム１００Ａは、単一のモジュールを有する。
【0020】
図３－６は、エネルギー貯蔵（ＥＳ）システム１００Ｂの第３実現例を図示する。ＥＳシステム１００Ｂは、図２に図示され、上で説明された、ＥＳシステム１００Ａと類似であり、ＥＳシステム１００Ａは、図１に図示され、上で説明された、ＥＳシステム１００と類似である。したがって、図２におけるＥＳシステム１００Ａ、及びＥＳシステム１００Ａによって移動されるブロック群１３０の、さまざまな特徴についての構成及び記載は、以下に記載される場合を除き、図３－６におけるＥＳシステム１００Ｃの対応する特徴にも当てはまると理解されよう。ＥＳシステム１００Ａと同様に、ＥＳシステム１００Ｂは、ＥＳシステム１００及び１００Ａについて上で説明したのと同じように、それぞれがブロック群３３０を移動させ得る（例えば、それぞれのエレベーター３２０は、エレベーター３２０のシャフトのすぐ右側又はすぐ左側のブロック群３３０を、下部デッキ３１２及び上部デッキ３１４の間で移動させ得る）一対のエレベーター３２０を備える。例えば、ブロック群３３０は、エレベーターシャフト３２２の右のカラム３１１ａと、エレベーターシャフト３２２の左のカラム３１１ｂとの中にある。ＥＳシステム１００Ａとは異なり、ＥＳシステム１００Ｂは、並んで立つ（例えば、奥行方向に隣接するエレベーターシャフトにおいて、つまり図３では紙面奥に向かって、又は図４に示されるように）５対のエレベーター群を備え、よって、前面を横切る横方向に２つのエレベーター（例えば、図３におけるＸ方向）及び奥行方向に５つのエレベーター（例えば、図４におけるＹ方向）である、エレベーター３２０のマトリクスを生成する。しかしながら、フレーム３１０は、前面を横切る方向に（例えば、図３におけるＸ方向に）任意の適切な数のエレベーター３２０を有してもよく、奥行き方向に（例えば、図４におけるＹ方向に）任意の適切な数のエレベーター３２０を有してもよい。それぞれのエレベーター３２０は、それが関連付けられたエレベーターシャフト３２２の左及び右に、ブロック群３３０のスタックを有し得る。左又は右のブロック群３３０は、下部デッキ３１２上に又は上部デッキ３１４上に積み重ねられてもよく、下部デッキ３１２及び上部デッキ３１４の間で移動されてもよい。それぞれの鉛直面内にあるフレーム３１０、ブロック群１３０、エレベーターシャフト群３２２及びエレベーター群３２０は、モジュールを形成する。図示されている実現例では、ＥＳシステム１００Ｂは、５つのモジュールを有する。
【0021】
電気又は他の形態のエネルギーを貯蔵するために、エレベーター３２０は、下部デッキ３１２まで、又は下部デッキ３１２の近くまで（例えば、その上まで）エレベーターシャフト３２２を下降し、ブロック３３０を持ち上げ（例えば、エレベーターシャフト３２２の左側又は右側のブロック群３３０のスタックから）、ブロック３３０を、上部デッキ３１４まで（又は、その上に）運び、ブロックを、上部デッキ３１４上の、ブロック群３３０のスタックに置く（例えば、上部デッキ３１４上のブロック３３０が、下部デッキ３１２上にあった時と同じ側にあるように、つまりその元の位置の上になるように、それぞれ左側又は右側に）。電気又は他の形態のエネルギーを放出するために、エレベーター３２０は、上部デッキ３１４まで、又は上部デッキ３１４の近くまで（例えば、その上まで）エレベーターシャフト３２２を上昇し、ブロック３３０を持ち上げ（例えば、例えば、エレベーターシャフト３２２の左側又は右側のブロック群３３０のスタックから）、ブロック３３０を、下部デッキ３１２まで（又は、その上に）運び、ブロック３３０を、下部デッキ３１２上の、ブロック群３３０のスタックに置く（例えば、下部デッキ３１２上のブロック３３０が、上部デッキ３１４上にあった時と同じ側にあるように、つまりその以前の位置の下になるように、それぞれエレベーターシャフト３２２の左側又は右側に）。ＥＳシステム１００Ａ、１００と同様に、ＥＳシステム１００Ｂは、ブロック群３３０を上昇させたり降下させたりするために、電動発電機３５０（例えば、図１－２における電動発電機１５０と同様な）を備える。ブロック３３０が同じ側（例えば、関連付けられたエレベーターシャフト３２２の左又は右）に存在し続けるように、ブロック群３３０を、下部デッキ３１２の位置（又はその上の位置）と、上部デッキ３１４の位置（又はその上の位置）との間を移動させることによって、ＥＳシステム１００Ａ、１００と同様に、ＥＳシステム１００Ｂは、有利には、フレーム３１０（例えば、又は、フレーム３１０の下の基礎）に対する平均の荷重がＥＳシステムの動作中ほぼ一定であるようにブロック群３３０を移動させ、それによって、動作中のシステムに対する応力を抑制する。加えて、ブロック３３０が同じ側（例えば、関連付けられたエレベーターシャフト３２２の左又は右）に存在し続けるように、それぞれのブロック３３０は、下部デッキ３１２の位置（又はその上）と、上部デッキ３１４の位置（又はその上）との間を移動するので、ＥＳシステム１００Ａ、１００のブロック群のそれぞれと同様に、ＥＳシステム１００Ｂのブロック群３３０のそれぞれは、下部デッキ３１２の上の位置と、上部デッキ３１４の上の位置との間で、垂直移動距離が異なる。例えば、全てのブロック群３３０が下部デッキ３１２上にあるとき、スタックにおける最上部のブロック３３０が上部デッキ３１４の上の位置まで移動する距離は、スタックにおける最低部のブロック３３０より短いが、これは、スタックにおける最低部のブロック３３０は、下部デッキ３１２に隣接する位置から、上部デッキ３１４の位置を越えて、上部デッキ３１４上のスタックの最上部まで移動しなければならないからである。したがって、下部デッキ３１２の上から上部デッキ３１４の上に移動される時、ＥＳシステム１００Ｂのそれぞれのブロック３３０（ＥＳシステム１００、１００Ａのそれぞれのブロック１３０と同様に）は、異なる量のエネルギーを貯蔵し、上部デッキ３１４の上から下部デッキ３１２の上に移動される時には、異なる量の電気を発生する。
【0022】
図７は、ブロック３３０の、ある実現例を図示する。ある実現例では、図１－２におけるＥＳシステム１００、１００Ａで使用されるブロック１３０は、図７におけるブロック３３０と類似（例えば、同一）であり得る。ある実現例では、ブロック３３０は長方形であり、オプションとして、ブロック３３０の、上面３３０ａ（例えば、平らな上面）、前面３３０ｂ、背面３３０ｃ、左側３３０ｄ及び右側３３０ｅにおいて、実質的に平滑な仕上げであってもよい。有利には、滑らかな表面は、上面３３０ａの上方での、ジャッキ（後述のジャッキ８１０のような）の動きを容易にし得る。対照的に、底面３３０ｆは、ある実現例では、ブロック３３０の全長Ｌに沿って、前面３３０ｂから背面３３０ｃまで、ブロック３３０の奥行きＤにわたる、２つ以上の凸部７４０及び１つ以上の凹部７４２を持つ、波形の表面を有し得る。凸部７４０は下方に延び、凹部７４２は、凸部７４０の上に存在する。凸部７４０は、地面、デッキ（例えば、下部デッキ３１２、上部デッキ３１４）、他のブロック３３０、又はブロック３３０が配置されている他の表面に接し、凹部７４２は、前記表面の上方で延びる（例えば、前記表面よりも約１０－３０センチメートル上方で延びる）。ある例では、凸部７４０は、１０－３０センチメートルの高さであり、ブロック３３０の奥行きＤにわたって延びる開口部群を規定する。別の実現例（図３－６で示される）では、ブロック３３０は、ブロック３３０の端部に２つの凸部を有するので、ブロック３３０の奥行きに延びる、単一の開口部を規定する、２つの凸部の間の１つの凹部７４２ａが存在する（図５を参照）。
【0023】
ある実現例では、それぞれのブロック３３０は、約６メートルの長さ、６メートルの幅、及び４メートルの高さであってもよい（例えば、約１４４立方メートルの体積を有する）。しかしながら、ブロック３３０は、他の適切な寸法を有してもよい。ブロック３３０は、例えば、コンクリート、圧縮土又は土で作られてもよい。ある実現例では、ブロック３３０の総重量は、約２８８トンのような、約２００トンと約３００トン（例えば、メートル法のトン）との間である。ＥＳシステム１００Ｂのエネルギー貯蔵量は、ある実現例では、約５００ｋＷｈ（キロワット時）であり得る。ＥＳシステム１００Ｂによって提供される発電量は、ある実現例では、約１．１ＭＷであり得る。
【0024】
図８Ａ－８Ｄは、波形の下面（例えば、波形の底面）を持つブロック３３０と、ブロック３３０を移動させるために動作可能な車輪付きのジャッキとを示す。ブロック３３０は、デッキ８５０からエレベーター８２０まで移動されてから、エレベーター８２０から異なるデッキ８５０まで移動される。エレベーター８２０は、ある実現例では、ＥＳシステム１００、１００Ａのための図１－２におけるエレベーター１２０、及びＥＳシステム１００Ｂのための図３－６におけるエレベーター３２０に類似であり得る。デッキ８５０は、下部デッキ１１２、３１２又は上部デッキ１１４、３１４であり得る。ジャッキ８１０は、エレベーター８２０に一体化され得るが、ブロック３３０の下に滑り込み、ブロック３３０を持ち上げ得て（後述のように）から、ブロック３３０をエレベーター８２０に転がして戻し得て、又はその逆も可能である。例えば、ジャッキ８１０は、ブロック３３０の底面３００ｆ上の凸部７４０の間の１つ以上の凹部７４２に延びる大きさに作られた、１つ以上のフィンガーを有し得る。
【0025】
エレベーター８２０は、プラットフォーム８００を備え、ジャッキ８１０は、プラットフォーム８００に対して移動可能である（例えば、エレベーター８２０と、移動可能に結合されるか又は一体化される）。ジャッキ８１０は、複数の車輪８１２を持つ筐体８１１、１つ以上（例えば、複数）のリフトアーム８１４、及び上面８１６を含む。リフトアーム８１４は、オプションとして、筐体８１１に（例えば、それぞれのリフトアーム８１４の上端において）回転可能に取付がされ得る。それぞれのリフトアーム８１４の下端は、１つ以上の車輪８１２と接続される。リフトアーム８１４は、リフトアーム８１４を、垂直方向と非垂直方向との間で回転させるように動作可能な、モーター（例えば、電動機）又はアクチュエーター（不図示）に、強固に固定され得る。リフトアーム８１４が非垂直方向にある時、ジャッキ８１０の全高は、比較的低い。モーター／アクチュエーターが作動され、リフトアーム８１４が垂直方向に回転される時、上面８１６がブロック３３０に係合してブロック３３０を持ち上げるように、リフトアーム８１４は筐体８１１を引き上げ、ジャッキ８１０の全高は高くなり、それによって、ジャッキ８１０がブロック３３０を移動させることを可能にする。
【0026】
ブロック３３０を取り去るプロセスでは、プラットフォーム８００は、デッキ８５０と水平方向に正対され得る（図８Ａを参照）。ジャッキ８１０は、リフトアーム８１４が非垂直方向にある状態で、ブロック３３０に向かって動かされる。この構成におけるジャッキ８１０の全高は、有利には、凹面７４２、７４２ａ（例えば、ブロック３３０の、波形の底面）の高さより低い。したがって、ジャッキ８１０は、ブロック３３０の下の、２つの凸面７４０の間（図８Ｂを参照）、及び１つ以上の凹面７４２、７４２ａの中を滑る。いったん、ブロック３３０の下に到達すると、リフトアーム８１４は垂直方向に回転され、ジャッキ８１０を、凸部７４０及び／又は凹部７４２、７４２ａの高さより高い全高まで引き上げ、それによって、ブロック３３０を、デッキ８５０から、又は別のブロックから持ち上げる（図８Ｃを参照）。いったん持ち上げられると、ジャッキ８１０は、エレベータープラットフォーム８００上へと押し戻され（図８Ｄを参照）、ブロック３３０は、異なる高さにあるデッキ８５０又はスタックに再配置される。
【0027】
ブロック３３０をデッキ８５０から降ろすために、直前で記載されたステップ群が、逆の順で実行される。
【0028】
図９Ａ－図１２Ｂは、エネルギー貯蔵（ＥＳ）システム１００Ｃの第４実現例を図示する。ＥＳシステム１００Ｃは、フレーム９１０を含む。ある実現例では、フレーム９１０は、下部デッキ９１２、上部デッキ９１４、複数のエレベーターガイド９２０、エレベーターシャフト９２４内で動作する少なくとも１つのエレベーター９２２（例えば、エレベーターグラバー、エレベーターケージ）、滑車９２６を持つ電動発電機９５０、及び複数のバラストウェイト群又はブロック群９３０を持つ、複数の鉄骨鉄筋／コンクリート柱を含み得る。ブロック群９３０は、下部デッキ９１２及び上部デッキ９１４上に、積み重ねられて、貯蔵され得る。エレベーター９２２は、エレベーターシャフト９２４を介して、下部デッキ９１２上のスタックと上部デッキ９１４上のスタックとの間でブロック群９３０を移動させるように動作可能である。ブロック９３０は、円弧形状（例えば、パイ形状）を有してもよい。フレーム９１０、ブロック群９３０、エレベーターシャフト９２４及びエレベーター９２０は、１つのモジュールを形成する。図示されている実現例では、ＥＳシステム１００Ｃは、単一のモジュールを有する。
【0029】
電気又は他の形態のエネルギーを貯蔵するために、ブロック９３０は、エレベーター９２２（例えば、エレベーターグラバー）によって、下部デッキ９１２から上部デッキ９１４に持ち上げられる。エネルギーを放出して電気を発生するために、ブロック９３０は、上部デッキ９１４から下部デッキ９１２に下げられ（例えば、重力下で）、電動発電機を回転させるために使用される力は、電気を発生する（例えば、ブロック９３０が下げられる時の、ブロック９３０の運動エネルギーに基づいて）。
【0030】
ブロック群９３０は、例えば、スタック（例えば、下部デッキ９１２又は上部デッキ９１２上の）から取得され、回転運動（例えば、ブロック群を取得する又は放すために、エレベーターシャフト９２４に対して左又は右にエレベーター９２２を回転させる）を使用して、スタック（例えば、上部デッキ９１４又は下部デッキ９１２上の）に戻される。例えば、もし、ブロック９３０が、下部デッキ９１２の上から移動される（例えば、下部デッキ９１２上の、ブロック群９３０のスタックの上から移動される）なら、エレベーター９２２（例えば、エレベーターグラバー）は、ブロック９３０を確実に掴み（例えば、ブロック９３０の肩部９３２に係合する、エレベーター９２２の縁９２５を介して）、ブロック９３０（例えば、第１方向における）を、下部デッキ９１２の上方のその位置から、エレベーターシャフト９２４に対応する角度位置に、（オプションとして、持ち上げて）回転させ（例えば、９０度だけ）、ブロック９３０を、上部デッキ９１４の上の位置（例えば、上部デッキ９１４上の、ブロック群９３０のスタックの最上部と一致する）まで持ち上げ、ブロック群９３０のスタックの真上の位置まで、ブロックを回転させて（例えば、第１方向とは反対の第２方向に）から、ブロック９３０が、上部デッキ９１４上のブロック群９３０のスタックの最上部に載るように、ブロック９３０を放す。上部デッキ９１４の上から（例えば、上部デッキ９１４上のブロック群９３０のスタックの上から）ブロック９３０を取り上げて、それを下部デッキ９１２の上方に配置する（例えば、下部デッキ９１２上のブロック群９３０のスタックの最上部に、ブロック９３０を配置する）ために、類似の回転運動はエレベーター９２２（例えば、エレベーターグラバー）によって用いられる。本明細書で記載された回転運動は、フレーム９１０のエレベーターガイド９２０を通る縦軸と一致する、垂直軸を基準にした水平面における回転を指す。
【0031】
いくつかの実施形態では、電動発電機（不図示）は、地面上又は地面の近くに存在し、タワーガイド９２０の最上部に取付がされた滑車９２６を介して、エレベーター（例えばエレベーターグラバー）９２２に接続する。
【0032】
図１３は、エネルギー貯蔵（ＥＳ）システム１００Ｄの第５実現例を図示する。ＥＳシステム１００Ｄは、図９Ａ－１２Ｂに図示され、上で説明されたＥＳシステム１００Ｃと類似である。したがって、図９Ａ－１２ＢにおけるＥＳシステム１００Ｃ、及びＥＳシステム１００Ｃによって移動されるブロック群９３０の、さまざまな特徴についての構成及び記載は、以下に記載される場合を除き、図１３におけるＥＳシステム１００Ｄ及びブロック群１３３０の、対応する特徴にも当てはまると理解されよう。ＥＳシステム１００Ｄは、図９Ａ－１２Ｂにおける、それぞれが２つのエレベーター９２２を有する２つのフレーム９１０の代わりに、それぞれが一対のエレベーター１３２２を有する５つのフレーム１３１０を含むという点で、ＥＳシステム１００Ｃと異なる。したがって、ＥＳシステム１００Ｄは、ＥＳシステム１００Ｃより、より多くのエネルギーを貯蔵し得て、ＥＳシステム１００Ｃより、より多くの電気を発生し得る。ＥＳシステム１００Ｄの、５つのフレーム１３１０のうちのそれぞれは、複数の下部デッキ１３１２及び複数の上部デッキ１３１４、複数のエレベーターガイド１３２０、複数のエレベーター（例えば、エレベーターグラバー）１３２２、複数の電動発電機１０５０、及び複数のバラストウェイト又はブロック１３３０を持つ、複数の鉄骨鉄筋／コンクリート柱を含み得る。ＥＳシステム１００Ｄは、ブロック群を、下部デッキ１３１２と上部デッキ１３１４との間で移動させるために、ＥＳシステム１００Ｃと同じように動作し得る（例えば、回転運動を用いることによって、ブロック１３３０を、デッキの上から又はデッキ上のブロックのスタックから移動させて、ブロックを、エレベーターシャフトに向かってある方向に回転させて、ブロックを、異なる高さに移動させて、ブロックを、反対の方向において回転させて、ブロックを、異なるデッキの上方又は前記デッキ上のブロックのスタックの上方に置く）。それぞれのフレーム１３１０、ブロック群１３３０、エレベーターシャフト及びエレベーター１３２２は、１つのモジュールを形成する。図示された実現例において、ＥＳシステム１００Ｄは、５つのモジュールを有する。
【0033】
図１４は、第１ＥＳシステム１４３０及び第２ＥＳシステム１４４０を含む、複数のエネルギー貯蔵（及び供給）（ＥＳ）システムに結合された電動発電機１４６０の概略図である。ＥＳシステム１４３０、１４４０は、上で説明されたエネルギー貯蔵システム１００Ａ、１００Ｂと類似であり、ブロック群１１３０はブロック群３３０と類似である。したがって、図２－６におけるＥＳシステム１００Ａ、１００Ｂ、及びブロック群３３０についての、さまざまな特徴についての構成及び記載は、それらの動作と同様に、以下に記載される場合を除き、ＥＳシステム１４３０、１４４０、及びブロック１１３０の、対応する特徴にも当てはまると理解されよう。図示された実施形態は、電動発電機１４６０が、２つのエネルギー貯蔵システム１４３０、１４４０に結合されるように示しているが、当業者であれば、他の実施形態においては、電動発電機１４６０が、１つのエネルギー貯蔵システムのみに結合され得ることを認識するであろう。さらに別の実現例において、電動発電機１４６０は、３つ以上のエネルギー貯蔵システム（例えば、４つのエネルギー貯蔵システム、６つのエネルギー貯蔵システム、８つのエネルギー貯蔵システム）に結合され得る。
【0034】
電動発電機１４６０は、複数のＥＳシステム１４３０、１４４０上のブロック群１１３０を、同時に持ち上げる及び／又は下げるように操作され得る。つまり、電動発電機１４６０は、あるＥＳシステム１４３０のカラム１１２２におけるエレベーターシャフト１１２４に沿って、ブロック１１３０を持ち上げ（例えば、ＥＳシステムのフレーム１１１０の上部デッキ１１１４の上の位置に）、一方、異なるＥＳシステム１４４０上の、カラム１１２２におけるエレベーターシャフト１１２４に沿って、ブロック１１３０が下げられる（例えば、ＥＳシステムのフレーム１１１０の下部デッキ１１１２の上の位置に）ように動作可能であり、それによって、ＥＳシステム１４３０、１４４０におけるブロック群１１３０が、同時に持ち上げられ、下げられる。
【0035】
それぞれのＥＳシステム１４３０、１４４０は、ブロック群１１３０を持ち上げて下げるために、ドライブシャフト１４６２を介して電動発電機１４６０に結合された、ウィンチ１４７０Ａ、１４７０Ｂを含む。それぞれのＥＳシステム１４３０、１４４０は、エレベーターシャフト１１２４に沿って上に延び、滑車１１２６を越えて、エレベーター（例えば、エレベーターグラバー）１１２０に降りて戻るケーブル１４５０を、さらに含む。ケーブル１４５０は、ダンパー１４５２と、ウィンチ１４７０Ａ、１４７０Ｂ及び滑車１１２６の間に取付がされたリニアアクチュエータ１４５４とを、さらに含み得る。ダンパー１４５２は、オプションとして、油圧ダンパーであってもよい。別の実現例では、ダンパー１４５２は、空気圧ダンパーであってもよい。さらに別の実現例では、ダンパー１４５２は、弾性ダンパー（resilient damper）（例えば、ゴムのような圧縮性材料を含む）であってもよい。ダンバー１４５２は、有利には、ケーブル１４５０におけるぎくしゃくした動きを吸収し、過度な力が、ケーブル１４５０を損傷することを抑制（例えば、防止）し得る。リニアアクチュエータ１４５４は、ブロック１１３０を持ち上げる又は下ろすために動いている時、エレベーター（例えば、エレベーターグラバー）１１２０の垂直位置における微調整を行うために、短い距離（例えば、３メートル未満、２メートル未満のような、数メートル未満）を伸張又は収縮し得る。
【0036】
ブロック１１３０が持ち上げられつつある時、関連付けられたウィンチ（例えば、ウィンチ１４７０Ａ及び／又は１４７０Ｂ）は、ドライブシャフト１４６２を介して、電動発電機１４６０から電力を引き出す。ブロック１１３０が下げられつつある時、ウィンチ（例えば、ウィンチ１４７０Ａ及び／又は１４７０Ｂ）は、ドライブシャフト１４６２を介して、電動発電機にパワーを投入する。電動発電機１４６０は、あるＥＳシステム（例えば、ＥＳシステム１４３０）上で、ブロック１１３０を持ち上げるようにパワーを出力し、ブロック１１３０が、異なるＥＳシステム（例えば、ＥＳシステム１４４０）上で下げられている時にパワーを受け取るように動作可能であり、それによって、電動発電機１４６０は、同時に、パワーを出力し、パワーを受け取る。電動発電機１４６０によって受けられたパワーは、オプションとして、電動発電機１４６０が電気的に接続されている電力系統に供給され得る。
【0037】
図１５は、ウィンチ１４７０Ａの概略図である。ウィンチ１４７０Ａは、ウィンチ１４７０Ｂと実質的に同一（例えば、同一）であるので、ウィンチ１４７０Ａについて、図１５で図示され以下に記載される特徴は、ウィンチ１４７０Ｂに当てはまることが理解されよう。ウィンチ１４７０Ａは、複数の遊星歯車１４７１、複数のブレーキ１４７５、及びケーブル１４５０を引き寄せ又は繰り出すスプール１４９０を含む。複数の遊星歯車１４７１は、第１太陽歯車１４７４を持つ遊星歯車１４７１’の第１セット、遊星歯車１４７６の第１ペア、及び第１リングギア１４７８を含み、ここで、遊星歯車１４７６は、第１太陽歯車１４７４と第１リングギア１４７８との間に配置される。複数の遊星歯車１４７１は、第２太陽歯車１４８０を持つ遊星歯車１４７１’’の第２セット、遊星歯車１４８２の第２ペア、及び第２リングギア１４８４も含み、ここで、遊星歯車１４８２は、第２太陽歯車１４８０と第２リングギア１４８４との間に配置される。ウィンチ１４７０Ａは、ドライブシャフト１４６２と同心であるブレーキディスク１４７２をさらに含む。
【0038】
ブレーキディスク１４７２が、遊星歯車１４７６の第１ペアと同一の速度において回転する（例えば、第１太陽歯車１４７４の周りを）ように、ブレーキディスク１４７２は、１つ以上の部材１４７３によって、遊星歯車１４７６の第１ペアに固定される。加えて、第１リングギア１４７８が、遊星歯車１４８２の第２ペアと同一の速度において回転する（例えば、第２太陽歯車１４８０の周りを）ように、第１リングギア１４７８は、１つ以上の部材１４７７によって、遊星歯車１４８２の第２ペアに固定される。
【0039】
第１ブレーキＡ（例えば、ディスク１４７２に選択的に係合するブレーキパッド（群））は、ブレーキディスク１４７２とともに遊星歯車１４７６の第１ペアの回転を減速又は停止するように動作可能である。第２ブレーキＢ（例えば、第１リングギア１４７８に選択的に係合するブレーキパッド（群））は、第１リングギア１４７８とともに遊星歯車１４８２の第２ペアの回転を減速又は停止するように動作可能である。第３ブレーキＣ（例えば、第２リングギア１４８４に選択的に係合するブレーキパッド（群））は、第２リングギア１４８４の回転を減速又は停止するように動作可能である。ある実現例では、第１ブレーキＡ、第２ブレーキＢ、及び第３ブレーキＣのうちの１つ以上は、油圧作動ブレーキであってもよい。別の実現例では、第１ブレーキＡ、第２ブレーキＢ、及び第３ブレーキＣのうちの１つ以上は、空気ブレーキであってもよい。
【0040】
図１６は、第１ブレーキＡ、第２ブレーキＢ、及び／又は第３ブレーキＣのうちの１つ以上の作動に基づく、ウィンチ（例えば、ウィンチ１４７０Ａ、１４７０Ｂ）の動作を示す表を含む。表において、「１」は、ブレーキ力が積極的に印加されていることを示し、「０」は、ブレーキが開き、ブレーキ力がかけられていないことを示す。示されるように、ブレーキＣが第２リングギア１４８４にブレーキ力をかけるとき、スプール１４９０は停止し、一方、ブレーキＡ及びＢは開いている（例えば、ブレーキＡ及びＢによって、ブレーキ力がかけられていない）。ブレーキＡがブレーキディスク１４７２にブレーキ力をかけるとき、スプール１４９０は逆に動作し、一方、ブレーキＢ及びＣは開いたままである（例えば、ブレーキＢ及びＣによって、ブレーキ力がかけられていない）。スプール１４９０が逆に動作するとき、エレベーター（例えば、エレベーターグラバー）１１２０（及び、それによって運ばれるブロック１１３０）は降下される。ブレーキＢが第１リングギア１４７８にブレーキ力をかけるとき、スプール１４９０は、エレベーター（例えば、エレベーターグラバー）１１２０（及び、それによって運ばれるブロック１１３０）を上昇させるために、順方向に動作し、一方、ブレーキＡ及びＣは開いたままである（例えば、ブレーキＡ及びＣによって、ブレーキ力がかけられていない）。有利には、複数の遊星歯車１４７１とブレーキＡ、Ｂ、Ｃとは、複雑なモーター制御を必要とせず、ウィンチ１４７０Ａ（とともにウィンチ１４７０Ｂ）が、エレベーター１１２０を、上昇させ又は降下させるように動作することを可能にし、それによって、ブロック１１３０を上昇及び降下させるための、簡素化された、より低コストの制御を提供する。ＥＳシステム１４３０、１４４０に関連して、上で記載されたが、図１４－１５における電動発電機１４６０、ウィンチ１４７０Ａ、１４７０Ｂ、及びドライブシャフト１４６２、及び図１６における動作モードは、上述の、エネルギー貯蔵及び供給システム１００－１００Ｄのうちの任意のものにおいて実現され得る。
【0041】
貯蔵された位置エネルギーを電気に変換するために、エレベーター１２０、３２０、８２０、９２２、１３２２、１１２０は、ブロック１３０、３３０、９３０、１３３０、１１３０のうちの１つ以上を、より高い位置からより低い位置に移動させる（例えば、重力の下で、少なくとも部分的に垂直に下げる）ことによって、電動発電機１５０、３５０、９５０、１０５０、１４６０を駆動し（１つ以上のケーブル又はスチールリボンを介して）、電気を発生し得て、それは、電動発電機１５０、３５０、９５０、１０５０、１４６０が電気的に接続されている電力系統へ供給され得る。ブロック１３０、３３０、９３０、１３３０、１１３０が下げられるたびに、電気の形態である仕事が発生される。
【0042】
有利には、エネルギー貯蔵及び供給システム１００－１００Ｄ、１４３０、１４４０は、例えば、太陽光発電が利用可能な昼間の間に、太陽光発電から発生された電気を、引き上げられたブロック群１３０、３３０、９３０、１３３０、１１３０における位置エネルギーとして貯蔵し得て、１つ以上のブロック１３０、３３０、９３０、１３３０、１１３０を下げることによって、太陽光発電が利用可能ではない夜間の間に、ブロック群１３０、３３０、９３０、１３３０、１１３０における位置エネルギーを、電気に変換し、変換された電気を電力系統に供給し得る。
【0043】
本明細書に記載されているのは、電気エネルギー又は電気を、貯蔵のための位置エネルギーに変換し、位置エネルギーを、例えば、電力系統への供給のための電気エネルギー又は電気に変換するために動作可能な、エネルギー貯蔵及び供給システム（例えば、エネルギー貯蔵及び供給システム１００－１００Ｄ、１４３０、１４４０）の例である。有利には、エネルギー貯蔵システムは、メンテナンスを、ほとんど又は全く必要とせず、エネルギー貯蔵容量を実質的に減少させることなく、数十年（例えば、３０－５０年）動作し得る。
【0044】
いくつかの実現例では、本明細書に記載されているエネルギー貯蔵システムは、約１０メガワット時（ＭＷｈ）以上のエネルギー（例えば、１５ＭＷｈ、２０ＭＷｈ、３０ＭＷｈ、５０ＭＷｈ、８０ＭＷｈ、９０ＭＷｈのような、１０ＭＷｈと１００ＭＷｈとの間）を貯蔵し得て、約１０ＭＷｈ以上のエネルギー（例えば、１５ＭＷｈ、２０ＭＷｈ、３０ＭＷｈ、５０ＭＷｈ、８０ＭＷｈ、９０ＭＷｈのような、１０ＭＷｈと１００ＭＷｈとの間）を電力系統に供給し得る。本明細書に記載されているエネルギー貯蔵システムは、時間ごとに、エネルギーを供給し得る（例えば、１ＭＷから６ＭＷ以上まで）。しかしながら、他の実現例では、本明細書に記載されているエネルギー貯蔵及び供給システムは、他の適切なエネルギー貯蔵及び供給容量（例えば、１ＭＷｈ、３ＭＷｈ、５ＭＷｈ、等）を有し得る。ある実現例では、エネルギー貯蔵及び供給システムは、オプションとして、１日に、約１０００戸以上に、電力を供給し得る。
【0045】
本明細書に記載されているエネルギー貯蔵及び供給システムは、有利には、例えば、太陽光エネルギーシステム、風力エネルギー発電システム（例えば、風力タービン）等のような、再生可能エネルギー（例えば、グリーンエネルギー）発電システムに結び付けられてもよい。有利には、再生可能エネルギー発電システムの動作（例えば、昼間の間の太陽光発電システムの動作、強風時の風力発電システムの動作）の間、エネルギー貯蔵及び供給システムは、再生可能エネルギー発電システムによって発生された電気を取得する。エネルギー貯蔵及び供給システムは、再生可能エネルギー発電システムが動作しない時（例えば、夜間、無風状態の間）、貯蔵された電気を、後で、電力系統に供給し得る。したがって、エネルギー貯蔵及び供給システムは、再生可能エネルギー発電システムに対して、バッテリーのように動作し、時間外の電気を、再生可能エネルギー発電システムから電力系統に供給し得る。
【0046】
上述の実現例では、エネルギー貯蔵及び供給システム１００－１００Ｄ、１４３０、１４４０は、ブロック群１３０、３３０、９３０、１３３０、１１３０を持ち上げることによって、電気エネルギーを位置エネルギーとして貯蔵し、ブロック群１３０、３３０、９３０、１３３０、１１３０を下げることによって、電気を発生する。ある実現例では、エレベーター１２０、３２０、８２０、９２２、１３２２、１１２０は、電力系統からの余剰電力で動作され得る。ブロック群１３０、３３０、９３０、１３３０、１１３０を持ち上げるために使用される、エネルギーの単位ごとに対する、エネルギー貯蔵システム１００－１００Ｄ、１４３０、１４４０によって回収されるエネルギー量は、オプションとして、８０－９０パーセントであってもよい。
［追加の実施形態］
本発明の実施形態において、エネルギー貯蔵システム、前記システムを操作する方法、及び前記システムにおいて用いるブロックは、以下の条項のうちのいずれかによるものであり得る。
条項１：エネルギーの貯蔵及び供給システムであって、前記システムは、
1つ以上のモジュールであって、前記1つ以上のモジュールのそれぞれは、
複数のブロック群と、
基礎の上に鉛直高さを有するフレームであって、前記フレームは、
エレベーターシャフトと、
前記エレベーターシャフトにおいて移動可能に配置されたエレベーターであって、前記エレベーターは、その中に1つ以上のブロックを受け入れて支持するように寸法が決められ、前記複数のブロック群のうちの1つ以上を、より低い位置とより高い位置との間で移動させるように動作可能である、エレベーターと、
を備えた、フレームと、
前記エレベーターに結合されたケーブルに、動作可能に結合されたウィンチアセンブリであって、前記ウィンチアセンブリは、1つ以上の遊星歯車アセンブリ、1つ以上のブレーキ、及び前記ケーブルに結合されたスプールを備えた、ウィンチアセンブリと、
を備えた、１つ以上のモジュールと、
電動発電機と、
前記電動発電機に結合された一端と、前記ウィンチアセンブリに結合された反対端とを有するドライブシャフトと、
を備え、
前記ウィンチアセンブリの前記1つ以上のブレーキのうちの少なくとも1つは、前記スプールが回転して前記ケーブルを巻き取り、前記エレベーターを上昇させることによって、前記複数のブロック群のうちの1つ以上を、より低い位置からより高い位置へ移動させることによりエネルギーを貯蔵するように動作可能であり、又は、前記スプールが回転して前記ケーブルを繰り出し、前記エレベーターを降下させることによって、前記複数のブロック群のうちの1つ以上を、より高い位置からより低い位置へ移動させることにより電気を発生するように動作可能である、
エネルギーの貯蔵及び供給システム。
条項２：前記ウィンチアセンブリは、前記ドライブシャフトと同心であるブレーキディスクを備え、
前記1つ以上の遊星歯車アセンブリは、第１遊星歯車アセンブリと第２遊星歯車アセンブリとを含み、
前記第１遊星歯車アセンブリは、軸方向に沿って前記ブレーキディスクと前記第２遊星歯車アセンブリとの間に配置され、
前記第２遊星歯車アセンブリは、前記第１遊星歯車アセンブリと前記スプールとの間で、軸方向に配置され、
前記第１遊星歯車アセンブリは、第１太陽歯車、遊星歯車の第１ペア、及び第１リングギアを含み、
前記第２遊星歯車アセンブリは、第２太陽歯車、遊星歯車の第２ペア、及び第２リングギアを含み、
前記ドライブシャフトは、前記第１太陽歯車、前記第２太陽歯車、及び前記スプールに固定して結合され、
前記ブレーキディスクは、前記遊星歯車の第１ペアに固定して結合され、
前記第１リングギアは、前記遊星歯車の第２ペアに固定して結合される、
条項１に記載のシステム。
条項３：前記1つ以上のブレーキは、前記ブレーキディスクに選択的に係合するように動作可能な第１ブレーキ、前記第１リングギアに選択的に係合するように動作可能な第２ブレーキ、及び、前記第２リングギアに選択的に係合するように動作可能な第３ブレーキを含む、
条項２に記載のシステム。
条項４：前記第１ブレーキを操作して前記ブレーキディスクを解放し、前記第２ブレーキを操作して前記第１リングギアを解放し、及び、前記第３ブレーキを操作して前記第２リングギアに係合することによって、前記スプールの回転を止める、
条項３に記載のシステム。
条項５：前記第１ブレーキを操作して前記ブレーキディスクに係合し、第２ブレーキを操作して前記第１リングギアを解放し、及び、前記第３ブレーキを操作して前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを逆方向に回転させ、前記ケーブルを繰り出すことによって前記エレベーターを降下させる、
条項３－４に記載のシステム。
条項６：前記第１ブレーキを操作して前記ブレーキディスクを解放し、前記第２ブレーキを操作して前記第１リングギアに係合し、及び、前記第３ブレーキを操作して前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを順方向に回転させ、前記ケーブルを巻き取ることによって前記エレベーターを上昇させる、
条項３－５に記載のシステム。
条項７：前記ケーブルに結合されたダンパーをさらに備え、
前記ダンパーは、前記ケーブルに加えられる力の少なくとも一部を吸収するように構成された、
条項１－６のいずれか１項に記載のシステム。
条項８：前記ケーブルに結合されたリニアアクチュエータをさらに備え、
前記リニアアクチュエータは、前記ブロックを持ち上げること又は積み降ろすことを促進するために、伸張又は収縮することによって、前記エレベーターの垂直位置における調節を可能にするように構成された、
条項１－７のいずれか１項に記載のシステム。
条項９：前記１つ以上のモジュールは２つのモジュール群であり、
前記ドライブシャフトは、前記２つのモジュール群のうちの第１モジュールの前記ウィンチに、かつ２つのモジュール群のうちの第２モジュールの前記ウィンチに結合する、
条項１－８のいずれか１項に記載のシステム。
条項１０：前記第１モジュールの前記ウィンチと前記第２モジュールの前記ウィンチとは、同時に、前記第１モジュールにおいてブロックを上昇させ、前記第２モジュールにおいてブロックを降下させるように動作可能である、
条項９に記載のシステム。
条項１１：前記フレームは、下部デッキと、前記下部デッキより上に、垂直方向に間隔が空けられている上部デッキとを有し、
前記エレベーターシャフトは、前記下部デッキ及び前記上部デッキの間に延びる、前記フレームの左カラム及び右カラムの間に配置された、
条項１－１０のいずれか１項に記載のシステム。
条項１２：前記エレベーターは、１つ以上のブロックを、前記下部デッキの上の前記左カラム内の位置から、前記左カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置まで上昇させて、１つ以上のブロックを、前記下部デッキの上の前記右カラムにおける位置から、前記右カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置に移動させ、それによって、前記１つ以上の、上昇させられたブロック群の位置エネルギー量に相当する、ある量の電気エネルギーを貯蔵するように動作可能であり、
前記エレベーターは、重力の下で、１つ以上のブロックを、前記左カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置から、前記下部デッキの上の前記左カラム内の位置に降下させて、１つ以上のブロック群を、前記右カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置から、前記下部デッキの上の前記右カラム内の位置に移動させ、それによって、前記エレベーターに電気的に結合された前記電動発電機を介して、前記１つ以上の、降下させられたブロック群のそれぞれに対する、ある量の電気を発生させるように動作可能である、
条項１１に記載のシステム。
条項１３：前記モジュールの、前記フレーム又は基礎に対する平均の荷重分布が、実質的に一定のままであるように、前記エレベーターは、前記下部デッキの上の位置と、前記上部デッキの上の位置との間で、前記複数のブロック群を移動させるように動作可能である、
条項１１に記載のシステム。
条項１４：前記フレームは、鉄骨鉄筋コンクリート柱からなる、複数のカラムを備えた、
条項１－１３のいずれか１項に記載のシステム。
条項１５：電気を貯蔵及び発生する方法であって、前記方法は、
エレベーターシャフトに沿ってエレベーターを操作することによって、より低い位置とより高い位置との間で、複数のブロック群を移動させることを含み、
前記エレベーターは、前記エレベーターとウィンチアセンブリのスプールとの間に延びるケーブルに結合され、
前記ウィンチアセンブリは、１つ以上の遊星歯車アセンブリと１つ以上のブレーキとを備え、
前記エレベーターを操作することは、
前記ウィンチアセンブリの第１ブレーキを操作して、前記ウィンチアセンブリのブレーキディスクを解放し、
前記ウィンチアセンブリの第２ブレーキを操作して、第１遊星歯車アセンブリの第１リングギアを解放し、
前記ウィンチアセンブリの第３ブレーキを操作して、第２遊星歯車アセンブリの第２リングギアに係合することによって、前記スプールの回転を止めることと、
前記第１ブレーキを操作して、前記ウィンチアセンブリの前記ブレーキディスクに係合し、
前記第２ブレーキを操作して、前記第１遊星歯車アセンブリの前記第１リングギアを解放し、
前記第３ブレーキを操作して、前記第２遊星歯車アセンブリの前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを逆方向に回転させ、前記ケーブルを繰り出すことによって前記エレベーターを降下させることと、
前記第１ブレーキを操作して、前記ウィンチアセンブリの前記ブレーキディスクを解放し、
前記第２ブレーキを操作して、前記第１遊星歯車アセンブリの前記第１リングギアに係合し、
前記第３ブレーキを操作して、前記第２遊星歯車アセンブリの前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを順方向に回転させ、前記ケーブルを巻き取ることによって前記エレベーターを上昇させることと、
を含む方法。
条項１６：前記ブロック群を、前記より低い位置と前記より高い位置との間で移動させることは、前記エレベーターシャフトの両側の左カラム又は右カラムにおける下部デッキの上の位置から、前記左カラム又は右カラムと正対する上部デッキの上の位置の間に、前記ブロック群を移動させること含む、
条項１５に記載の方法。
条項１７：前記１つ以上のブロックを、前記左カラム又は右カラムにおける前記下部デッキの上の位置と、前記左カラム又は右カラムにおける前記上部デッキの上の位置との間で移動させることは、前記フレームの下又は前記フレームに対する平均の荷重分布が実質的に一定のままであるように、前記ブロック群を配置することを含む、
条項１６に記載の方法。
［追加の実施形態］
本発明の実施形態において、エネルギー貯蔵システム、前記システムを操作する方法、及び前記システムにおいて用いるブロックは、以下の条項のうちのいずれかによるものであり得る。
条項１：エネルギーの貯蔵及び供給システムであって、前記システムは、
1つ以上のモジュールであって、前記1つ以上のモジュールのそれぞれは、
複数のブロック群と、
基礎の上に鉛直高さを有するフレームであって、前記フレームは、
エレベーターシャフトと、
前記エレベーターシャフトにおいて移動可能に配置されたエレベーターであって、前記エレベーターは、その中に1つ以上のブロックを受け入れて支持するように寸法が決められ、前記複数のブロック群のうちの1つ以上を、より低い位置とより高い位置との間で移動させるように動作可能である、エレベーターと、
を備えた、フレームと、
前記エレベーターに結合されたケーブルに、動作可能に結合されたウィンチアセンブリであって、前記ウィンチアセンブリは、1つ以上の遊星歯車アセンブリ、1つ以上のブレーキ、及び前記ケーブルに結合されたスプールを備えた、ウィンチアセンブリと、
を備えた、１つ以上のモジュールと、
電動発電機と、
前記電動発電機に結合された一端と、前記ウィンチアセンブリに結合された反対端とを有するドライブシャフトと、
を備え、
前記ウィンチアセンブリの前記1つ以上のブレーキのうちの少なくとも1つは、前記スプールが回転して前記ケーブルを巻き取り、前記エレベーターを上昇させることによって、前記複数のブロック群のうちの1つ以上を、より低い位置からより高い位置へ移動させることによりエネルギーを貯蔵するように動作可能であり、又は、前記スプールが回転して前記ケーブルを繰り出し、前記エレベーターを降下させることによって、前記複数のブロック群のうちの1つ以上を、より高い位置からより低い位置へ移動させることにより電気を発生するように動作可能である、
エネルギーの貯蔵及び供給システム。
条項２：前記ウィンチアセンブリは、前記ドライブシャフトと同心であるブレーキディスクを備え、
前記1つ以上の遊星歯車アセンブリは、第１遊星歯車アセンブリと第２遊星歯車アセンブリとを含み、
前記第１遊星歯車アセンブリは、軸方向に沿って前記ブレーキディスクと前記第２遊星歯車アセンブリとの間に配置され、
前記第２遊星歯車アセンブリは、前記第１遊星歯車アセンブリと前記スプールとの間で、軸方向に配置され、
前記第１遊星歯車アセンブリは、第１太陽歯車、遊星歯車の第１ペア、及び第１リングギアを含み、
前記第２遊星歯車アセンブリは、第２太陽歯車、遊星歯車の第２ペア、及び第２リングギアを含み、
前記ドライブシャフトは、前記第１太陽歯車、前記第２太陽歯車、及び前記スプールに固定して結合され、
前記ブレーキディスクは、前記遊星歯車の第１ペアに固定して結合され、
前記第１リングギアは、前記遊星歯車の第２ペアに固定して結合される、
条項１に記載のシステム。
条項３：前記1つ以上のブレーキは、前記ブレーキディスクに選択的に係合するように動作可能な第１ブレーキ、前記第１リングギアに選択的に係合するように動作可能な第２ブレーキ、及び、前記第２リングギアに選択的に係合するように動作可能な第３ブレーキを含む、
条項２に記載のシステム。
条項４：前記第１ブレーキを操作して前記ブレーキディスクを解放し、前記第２ブレーキを操作して前記第１リングギアを解放し、及び、前記第３ブレーキを操作して前記第２リングギアに係合することによって、前記スプールの回転を止める、
条項３に記載のシステム。
条項５：前記第１ブレーキを操作して前記ブレーキディスクに係合し、第２ブレーキを操作して前記第１リングギアを解放し、及び、前記第３ブレーキを操作して前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを逆方向に回転させ、前記ケーブルを繰り出すことによって前記エレベーターを降下させる、
条項３－４に記載のシステム。
条項６：前記第１ブレーキを操作して前記ブレーキディスクを解放し、前記第２ブレーキを操作して前記第１リングギアに係合し、及び、前記第３ブレーキを操作して前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを順方向に回転させ、前記ケーブルを巻き取ることによって前記エレベーターを上昇させる、
条項３－５に記載のシステム。
条項７：前記ケーブルに結合されたダンパーをさらに備え、
前記ダンパーは、前記ケーブルに加えられる力の少なくとも一部を吸収するように構成された、
条項１－６のいずれか１項に記載のシステム。
条項８：前記ケーブルに結合されたリニアアクチュエータをさらに備え、
前記リニアアクチュエータは、前記ブロックを持ち上げること又は積み降ろすことを促進するために、伸張又は収縮することによって、前記エレベーターの垂直位置における調節を可能にするように構成された、
条項１－７のいずれか１項に記載のシステム。
条項９：前記１つ以上のモジュールは２つのモジュール群であり、
前記ドライブシャフトは、前記２つのモジュール群のうちの第１モジュールの前記ウィンチに、かつ２つのモジュール群のうちの第２モジュールの前記ウィンチに結合する、
条項１－８のいずれか１項に記載のシステム。
条項１０：前記第１モジュールの前記ウィンチと前記第２モジュールの前記ウィンチとは、同時に、前記第１モジュールにおいてブロックを上昇させ、前記第２モジュールにおいてブロックを降下させるように動作可能である、
条項９に記載のシステム。
条項１１：前記フレームは、下部デッキと、前記下部デッキより上に、垂直方向に間隔が空けられている上部デッキとを有し、
前記エレベーターシャフトは、前記下部デッキ及び前記上部デッキの間に延びる、前記フレームの左カラム及び右カラムの間に配置された、
条項１－１０のいずれか１項に記載のシステム。
条項１２：前記エレベーターは、１つ以上のブロックを、前記下部デッキの上の前記左カラム内の位置から、前記左カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置まで上昇させて、１つ以上のブロックを、前記下部デッキの上の前記右カラムにおける位置から、前記右カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置に移動させ、それによって、前記１つ以上の、上昇させられたブロック群の位置エネルギー量に相当する、ある量の電気エネルギーを貯蔵するように動作可能であり、
前記エレベーターは、重力の下で、１つ以上のブロックを、前記左カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置から、前記下部デッキの上の前記左カラム内の位置に降下させて、１つ以上のブロック群を、前記右カラムの上方にある前記上部デッキの上の位置から、前記下部デッキの上の前記右カラム内の位置に移動させ、それによって、前記エレベーターに電気的に結合された前記電動発電機を介して、前記１つ以上の、降下させられたブロック群のそれぞれに対する、ある量の電気を発生させるように動作可能である、
条項１１に記載のシステム。
条項１３：前記モジュールの、前記フレーム又は基礎に対する平均の荷重分布が、実質的に一定のままであるように、前記エレベーターは、前記下部デッキの上の位置と、前記上部デッキの上の位置との間で、前記複数のブロック群を移動させるように動作可能である、
条項１１に記載のシステム。
条項１４：前記フレームは、鉄骨鉄筋コンクリート柱からなる、複数のカラムを備えた、
条項１－１３のいずれか１項に記載のシステム。
条項１５：電気を貯蔵及び発生する方法であって、前記方法は、
エレベーターシャフトに沿ってエレベーターを操作することによって、より低い位置とより高い位置との間で、複数のブロック群を移動させることを含み、
前記エレベーターは、前記エレベーターとウィンチアセンブリのスプールとの間に延びるケーブルに結合され、
前記ウィンチアセンブリは、１つ以上の遊星歯車アセンブリと１つ以上のブレーキとを備え、
前記エレベーターを操作することは、
前記ウィンチアセンブリの第１ブレーキを操作して、前記ウィンチアセンブリのブレーキディスクを解放し、
前記ウィンチアセンブリの第２ブレーキを操作して、第１遊星歯車アセンブリの第１リングギアを解放し、
前記ウィンチアセンブリの第３ブレーキを操作して、第２遊星歯車アセンブリの第２リングギアに係合することによって、前記スプールの回転を止めることと、
前記第１ブレーキを操作して、前記ウィンチアセンブリの前記ブレーキディスクに係合し、
前記第２ブレーキを操作して、前記第１遊星歯車アセンブリの前記第１リングギアを解放し、
前記第３ブレーキを操作して、前記第２遊星歯車アセンブリの前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを逆方向に回転させ、前記ケーブルを繰り出すことによって前記エレベーターを降下させることと、
前記第１ブレーキを操作して、前記ウィンチアセンブリの前記ブレーキディスクを解放し、
前記第２ブレーキを操作して、前記第１遊星歯車アセンブリの前記第１リングギアに係合し、
前記第３ブレーキを操作して、前記第２遊星歯車アセンブリの前記第２リングギアを解放することによって、前記スプールを順方向に回転させ、前記ケーブルを巻き取ることによって前記エレベーターを上昇させることと、
を含む方法。
条項１６：前記ブロック群を、前記より低い位置と前記より高い位置との間で移動させることは、前記エレベーターシャフトの両側の左カラム又は右カラムにおける下部デッキの上の位置から、前記左カラム又は右カラムと正対する上部デッキの上の位置の間に、前記ブロック群を移動させること含む、
条項１５に記載の方法。
条項１７：前記１つ以上のブロックを、前記左カラム又は右カラムにおける前記下部デッキの上の位置と、前記左カラム又は右カラムにおける前記上部デッキの上の位置との間で移動させることは、前記フレームの下又は前記フレームに対する平均の荷重分布が実質的に一定のままであるように、前記ブロック群を配置することを含む、
条項１６に記載の方法。
【0047】
本発明のある実施形態が記載されてきたが、これらの実施形態は、例として提示されているのに過ぎず、本開示の範囲を限定することは意図されていない。実際、本明細書に記載された新規の方法及びシステムは、さまざまな他の形態において、具体化され得る。さらに、本明細書に記載されたシステム及び方法におけるさまざまな省略、置換、及び変更は、本開示の精神から逸脱することなく行われ得る。添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物は、本開示の範囲及び精神に包含されるものとしてそのような形態又は改変を含むように意図される。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規定される。
【0048】
特定の局面、実施形態、又は例に関連して記載された特徴、材料、特性、又はグループは、本開示と矛盾しない限り、本明細書のこの部分又は他の部分に記載された、任意の他の局面、実施形態、又は例に適用可能であると理解されるべきである。そのような特徴及び／又はステップの少なくともいくつかが相互に排他的である組み合わせを除き、本明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）に開示されている特徴の全て、及び／又はそのように開示されている任意の方法又はプロセスのステップの全ては、任意の組み合わせで組み合わせられ得る。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（任意の添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）に開示されている特徴群のうちの任意の新規な１つのもの、又は任意の新規な組み合わせ、又はそのように開示された任意の方法又はプロセスのステップ群のうちの任意の新規な１つのもの、又は任意の新規な組み合わせに及ぶ。
【0049】
さらに、別個の実現例群の文脈において本開示に記載されているある特徴は、単一の実現例においても、組み合わせて実現され得る。逆に、単一の実現例の文脈において記載されているさまざまな特徴は、複数の実現例において別個に実現されてもよいし、又は任意の適切なサブコンビネーションにおいて実現されてもよい。さらに、特徴は、上記では、ある組み合わせにおいて作用するように記載されているかもしれないが、場合によっては、クレームされた組み合わせからの１つ以上の特徴が、当該組み合わせから省略されてもよく、その組み合わせは、サブコンビネーション又はサブコンビネーションの変形例としてクレームされてもよい。
【0050】
さらに、操作は、特定の順序で図面に描かれているか、又は特定の順序で明細書に記載されているかもしれないが、そのような操作は、所望の結果を達成するために、示されている特定の順番で実行される必要はなく、一連の順番で実行される必要もなく、全ての操作が実行される必要もない。図示されていない又は記載されていない他の操作が、例示的な方法及びプロセスに包含されてもよい。例えば、１つ以上の追加の操作が、記載されている操作のうちの任意のものの前に、後に、同時に、又はその間に実行され得る。さらに、これら操作は、他の実現例においては、再編成され、又は順序を変更されてもよい。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／又は開示されたプロセスにおいて行われる実際のステップが、図において示されたステップ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、上で記載されたステップのうちの特定のステップが削除されてもよく、他のステップが追加されてもよい。さらに、上で開示されている特定の実施形態の特徴及び特性は、追加の実施形態を形成するために、異なる方法で組み合わせられてもよく、それらの全ては、本開示の範囲に含まれる。また、上で記載されている実現例における、さまざまなシステムの構成要素を分離することは、そのような分離が全ての実現例において必要であると理解されるべきではなく、記載されている構成要素及びシステムは、概して単一の製品に共に統合されてもよく、又は複数の製品にまとめられてもよいことが理解されるべきである。
【0051】
本開示の目的のために、本明細書においては、ある局面、利点、及び新規の特徴が記載されている。必ずしも、全てのそのような効果が、任意の特定の実施形態に従って達成され得るわけではない。よって、例えば、当業者であれば、本明細書で教示又は示唆されている他の効果を必ずしも達成せずに、本明細書において教示されているような、ある効果又は一群の効果群を達成するような方法で、本開示が実現又は実行され得ることが理解できるであろう。
【0052】
「できる」、「できた」、「かもしれない」、又は「でもよい」のような条件付き言語は、特段の記載がない限り、又は使用される文脈内で理解されない限り、一般には、特定の実施形態は、ある特徴、要素及び／又はステップを含むが、他の実施形態はそれらを含まないことを伝えるように意図されている。よって、そのような条件付き言語は、一般には、特徴、要素、及び／又はステップが、何らかの形で１つ以上の実施形態に必要であること示唆することを意図したものではなく、１つ以上の実施形態が、これらの特徴、要素、及び／又はステップは任意の特定の実施形態に含まれるか、又は任意の特定の実施形態において実行されるべきかを、ユーザのインプット又は指示の有無にかかわらず決定するためのロジックを必ず含むことを示唆するように意図したものでもない。
【0053】
「Ｘ、Ｙ、及びＺのうちの少なくとも１つ」という句のような接続語は、特段の記載がない限り、項目、用語等がＸ、Ｙ、又はＺのいずれかであってよいことを伝えるために、一般に使用されるものとして、文脈に応じて理解される。よって、そのような接続後は、一般には、特定の実施形態が、Ｘのうちの少なくとも１つ、Ｙのうちの少なくとも１つ、及びＺのうちの少なくとも１つの存在を要求することを示唆するように意図するものではない。
【0054】
本明細書で使用される「ほぼ」、「約」、「一般に」、及び「実質的に」の語のような程度を示す用語は、所望の機能を実行する、又は所望の結果を達成する、記載された値、量、又は特性に近い値、量、又は特性を表す。例えば、「ほぼ」、「約」、「一般に」、及び「実質的に」という語は、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得る。別の例として、特定の実施形態において、「概ね平行」及び「実質的に平行」という語は、平行から、１５度以下、１０度以下、５度以下、３度以下、１度以下、又は０．１度以下の誤差で離れている値、量、又は特性を表す。
【0055】
本開示の範囲は、この部分又は本明細書における他の箇所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、この部分又は本明細書における他の箇所で表されるように、請求項によって規定されてもよいし、将来において提示されるものであってもよい。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り、本明細書において又は本願の審査において記載された実施例に限定されるものではなく、それらの例は非排他的であると解釈されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【国際調査報告】