CN104393626A - 一种分布式固体氧化物燃料电池充电站 - Google Patents

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秦江阳
韩敏芳
张秀成
孙再洪
程凌志
钱锦
尹国木
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • H02J7/008—
    • H02J2007/0067—

Abstract

本发明公开了一种分布式固体氧化物燃料电池充电站，包括SOFC发电系统，及连接至SOFC发电系统电能输出端的充放电设备；SOFC发电系统包括固体氧化物燃料电池堆，连接至SOFC电池堆阳极的高压气瓶，以及连接至SOFC电池堆阴极的空气供给器，SOFC电池堆的电能输出端连接至一增压器；增压器的电能输出端连接至充放电设备；增压器及充放电设备均设置有连接至用电设备的输出端口。该发明不需接入市电，可在任何地区充电，极大地节约成本，在公路沿岸可轻松的获得罐装天然气；连接充放电设备后可实现电动汽车等设备的快速充电。

Description

一种分布式固体氧化物燃料电池充电站
技术领域
本发明涉及燃料电池供电技术领域，特别涉及一种分布式固体氧化物燃料电池充电站。
背景技术
基于节能环保的需求，现在电动汽车、电动自行车已经成为行业发展趋势，这些电动设备在都市城镇都可直接用市电充电，但当其行驶在高速、乡间公路时其充电需求却很难得到满足。
基于上述问题，提出的一种解决方案是，从市电中架设专线，在公路两侧建立专门的充电站，但此方案成本高昂，并且电能在传输过程损失较大，更推高了充电成本。
因此，提供一种安装及充电成本更低的解决方案势在必行。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式固体氧化物燃料电池充电站，以实现电动设备在高速公路或乡间公路上的低成本快速充电。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种分布式固体氧化物燃料电池充电站，包括固体氧化物燃料电池(简称SOFC)发电系统，及连接至所述固体氧化物燃料电池发电系统电能输出端的充放电设备，如蓄电池、超级电容器、电容器等，其中蓄电池可为铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、镍氢蓄电池以及新开发蓄电池，对此不限定。
所述固体氧化物燃料电池发电系统包括固体氧化物燃料电池堆，连接至所述固体氧化物燃料电池堆阳极的高压气瓶(如罐装天然气)，以及连接至所述固体氧化物燃料电池堆阴极的空气供给器，所述固体氧化物燃料电池堆的电能输出端连接至一增压器；
所述增压器的电能输出端连接至所述充放电设备；
所述增压器及充放电设备均设置有连接至用电设备的输出端口。
此外，基于持续为固体氧化物燃料电池发电系统持续供应燃料气体的考虑，充电站还包括一沼气池，所述沼气池的沼气出口连通至所述高压气瓶，以持续对高压气瓶供应作为燃料气体的沼气(主要成分为甲烷)，该种方式可以联系获得燃料气体以实现不间断发电，相比使用其他燃料气体更为经济有效。
通过上述技术方案，本发明提供的一种分布式固体氧化物燃料电池充电站，其具有如下优点：
①不需接入市电，可在任何地区充电，极大地节约成本，在公路沿岸可轻松的获得罐装天然气；
②当系统处于无负荷状态时，SOFC发电系统发出的电量充入充放电设备储存；当系统处于工作状态时，SOFC发电系统提供汽车等设备充电电流，同时充放电设备也提供大额充电电流，可以实现电动汽车等设备的快速充电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的一种分布式固体氧化物燃料电池充电站结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
基于电动汽车或电动自行车在高速路或乡间公路行使时，对于便捷充电以及时补充能源的需求，以及对于方便建立分布式充电站的需求，参考图1，本发明提供了一种分布式固体氧化物燃料电池充电站，包括固体氧化物燃料电池(简称SOFC)发电系统，及连接至固体氧化物燃料电池发电系统电能输出端的蓄电池，作为电能储存设备，对蓄电池无特殊要求，铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、镍氢蓄电池以及新开发蓄电池均可，也可采用超级电容器或电容器作为充放电设备，对此不做限定，本实施例以采用蓄电池为例进行说明；
固体氧化物燃料电池发电系统包括固体氧化物燃料电池堆，连接至固体氧化物燃料电池堆阳极的高压气瓶，以及连接至固体氧化物燃料电池堆阴极的空气供给器，固体氧化物燃料电池堆的电能输出端连接至一增压器，以满足电动设备对充电电压的需求；
增压器的电能输出端连接至蓄电池；
增压器及蓄电池均设置有连接至用电设备的输出端口；
因此，基于上述结构，本发明的充电站可独立存在，结构简单，不对外充电时可将电能储存在蓄电池中，充电时可通过SOFC发电系统及蓄电池同时对电动设备进行快速充电。
此外，基于持续为固体氧化物燃料电池发电系统持续供应燃料气体的考虑，充电站还包括一沼气池，沼气池的沼气出口连通至高压气瓶，以持续对高压气瓶供应作为燃料气体的沼气(主要成分为甲烷)，由沼气池产生沼气，沼气进入高压气瓶储存，沼气池非必须设备，也可使用高压气瓶定期更换。燃料气体进入SOFC电池堆的阳极，空气进入SOFC电池堆的阴极，通过电化学反应的方式将储存在燃料气体中的化学能转化为电能，由SOFC电池堆输出的为直流电，再经过增压器达到使用电压，当无电动汽车、电动自行车充电时，SOFC电池堆发出的电量冲入蓄电池储存，当给电动设备充电时，除SOFC发电系统提供充电电流外，蓄电池也提供大额充电电流，可以实现电动设备的快速充电。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种分布式固体氧化物燃料电池充电站，其特征在于，包括固体氧化物燃料电池发电系统，及连接至所述固体氧化物燃料电池发电系统电能输出端的充放电设备；
所述固体氧化物燃料电池发电系统包括固体氧化物燃料电池堆，连接至所述固体氧化物燃料电池堆阳极的高压气瓶，以及连接至所述固体氧化物燃料电池堆阴极的空气供给器，所述固体氧化物燃料电池堆的电能输出端连接至一增压器；
所述增压器的电能输出端连接至所述充放电设备；
所述增压器及充放电设备均设置有连接至用电设备的输出端口。
2.根据权利要求1所述的一种分布式固体氧化物燃料电池充电站，其特征在于，还包括一沼气池，所述沼气池的沼气出口连通至所述高压气瓶。
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