CN110281802A - 一种液化天然气供电设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种液化天然气供电设备，属于供电设备技术领域，其技术方案要点包括机车、液化燃气罐、复合式供气系统、燃气发电机组、充电机、弱电供电系统和静音集装箱体；复合式供气系统与燃气发电机组连接；燃气发电机组用于将燃气内能转换为电能以提供充电用电；充电机与燃气发电机组的输出端连接用于为外接设备充电；弱电供电系统的输入端与燃气发电机组的输出端连接，弱电供电系统的输出端外接和/或与充电机连接；静音集装箱体设置于机车上，用于支撑、固定复合式供气系统、燃气发电机组、充电机和弱电供电系统，并起到静音作用，本发明能够安全、可靠的供应电能，并且在使用时噪声较小，不会造成噪音污染。

Description

一种液化天然气供电设备

技术领域

本发明实施例涉及供电设备技术领域，具体涉及一种液化天然气供电设备。

背景技术

随着电动汽车的快速发展，电动汽车的充电问题变得越来越严重。大量商业客户面临无充电桩、电网无法配电或配电额度不足等多种充电难题。而对于乘用车来说，随着车载电池量变得越来越大，充电难，充电慢，充电桩不足等问题也正在变大。此外，车辆流动性很大，充电需求正呈现潮汐性、移动性。

为解决区域性的充电难问题，各类移动性的充电车或车载充电站纷纷被研究出来，但现有的移动充电车类技术普遍存在运行时噪音大的问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种液化天然气供电设备，以解决现有技术中的移动充电设备噪音大的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种液化天然气供电设备，包括机车、液化燃气罐、复合式供气系统、燃气发电机组、充电机、弱电供电系统和静音集装箱体；

所述液化燃气罐用于为复合式供气系统提供液化燃气；

所述复合式供气系统与所述燃气发电机组连接，用于为所述燃气发电机组供应发电使用的气态燃气；

所述燃气发电机组用于将燃气内能转换为电能以提供充电用电；

所述充电机与所述燃气发电机组的输出端连接用于为外接设备充电；

所述弱电供电系统的输入端与燃气发电机组的输出端连接，弱电供电系统的输出端外接和/或与充电机连接，用于为外接设备和/或充电机提供弱电供应；

所述静音集装箱体设置于机车上，用于支撑、固定所述复合式供气系统、燃气发电机组、充电机和弱电供电系统，并起到静音作用。

进一步地，燃气发电机组包括燃气发动机、发电机和水箱，所述燃气发动机与所述复合式供气系统的输出端连接，用于为所述发电机提供动力，所述发电机输出端分别与充电机输入端和弱电供电系统的输入端连接，所述水箱用于所述发电机的冷却降温。

进一步地，所述复合式供气系统包括依次连接的进液阀、复合汽化单元以及高压电磁阀，所述进液阀连接液化燃气罐，所述复合汽化单元包括空浴式汽化器和水浴式汽化器，所述空浴式汽化器和水浴式汽化器均用于将液化燃气罐内的液化燃气转换为气态燃气。

进一步地，所述水浴式汽化器引入所述水箱内的冷却用水作为热源或采用电加热型水浴式汽化器。

进一步地，所述复合汽化单元还包括稳压阀和稳压罐，所述空浴式汽化器和水浴式汽化器的输出端分别与所述稳压阀连接，所述稳压阀与所述稳压罐连接，所述稳压罐连接所述高压电磁阀。

进一步地，所述复合供气系统还包括燃气过滤器，所述燃气过滤器设置于所述复合汽化单元与高压电磁阀之间的管路上。

进一步地，所述静音集装箱体包括箱体本体，所述箱体本体通过隔板分隔为汽化器室、消音室、机舱室、排气室、左进气室、右进气室、充电机室和弱电系统室，所述消音室内设置有复合消音器，所述复合消音器底部进气口通过管路连通至机舱室内，所述消音室顶部开口，所述排气室位于所述机舱室上侧，排气室下侧与机舱室连通，排气室上侧与箱体本体外侧连通，所述排气室内设置有至少一个静音排风设备，所述左进气室、右进气室均分别连通机舱室和箱体本体外部，所述弱电系统室侧壁上设置有连通箱体本体外部的通风窗。

进一步地，所述复合消音器顶部排气口设置有排气灭火罩，所述排气灭火罩上端与消音室顶部开口连通。

进一步地，所述弱电供电系统包括蓄电池和逆变器，所述蓄电池输入端与所述燃气发电机组的输出端连接，蓄电池的输出端通过所述逆变器外接和/或与充电机连接。

进一步地，所述弱电供电系统的输入端通过一切换开关分别连接燃气发电机组的输出端以及所述机车自带的充电发电机的输出端，燃气发电机组的输出端以及所述机车自带的充电发电机的输出端与切换开关之间的通路通过一联动开关切换。

本发明实施例具有如下优点：

复合式供气系统将液化燃气罐内的液化燃气转换为气态燃气提供给燃气发电机组进行发电以用于充电需要，液化燃气罐、复合式供气系统、燃气发电机组、充电机、弱电供电系统均设置在静音集装箱体内，从而达到良好的静音效果，避免其使用过程中产生较大的噪声，并且还能提高设备使用的安全性。设备整体通过机车承载，便于进行移动充电，使用较为方便，而液化燃气罐内存储足够的液化燃气可使设备具有较好的持续供应能力，符合使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种液化天然气供电设备竖直剖面剖视图；

图2为本发明实施例提供的一种液化天然气供电设备水平剖面剖视图；

图3为本发明实施例突出表现检修门位置的结构图；

图4为本发明实施例弱电供电系统连接关系示意图；

图5为本发明实施例空浴式气化器与水浴式气化器串联的燃气发电机组结构示意图；

图6为本发明实施例空浴式气化器与水浴式气化器并联的燃气发电机组结构示意图。

图中：1、液化燃气罐；2、充电机；3、弱电供电系统；31、蓄电池；32、逆变器；33、切换开关；34、联动开关；4、静音集装箱体；41、消音室；411、复合消音器；412、排气灭火罩；413、排水管；414、过滤网；42、机舱室；421、检修门；43、排气室；431、静音排风设备；432、排气格栅；433、导流板；44、左进气室；441、进气消音百叶；442、镂空消音结构；45、右进气室；46、充电机室；47、弱电系统室；48、气化室；5、燃气发电机组；61、进液阀；62、复合气化单元；621、空浴式气化器；622、水浴式气化器；623、开关阀；624、旁通阀；63、高压电磁阀；64、稳压阀；65、稳压罐；66、燃气过滤器；67、安全阀；68、气体流量计。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种液化天然气供电设备，结合图1至图6，包括机车、液化燃气罐1、复合式供气系统、燃气发电机组5、充电机2、弱电供电系统3和静音集装箱体4。

其中，机车与现有运输车无异，用于承载运输。

液化燃气罐1采用符合安全标准的液态燃气存储罐，液化燃气罐1与机车的结合可直接采用现有的罐装车，从而能够在移动充电的过程中保证安全性和充足的燃气供应，并且还可节约生产成本。

燃气发电机组5包括燃气发动机、发电机和水箱，燃气发动机与复合式供气系统的输出端连接，并且与发电机传动连接，用于为发电机提供动力，发电机输出端分别与充电机2输入端和弱电供电系统3的输入端连接，水箱用于发电机的冷却降温。

复合式供气系统包括依次连接的进液阀61、复合汽化单元62以及高压电磁阀63，进液阀61连接液化燃气罐1，高压电磁阀63通过管道连接至燃气发动机，复合汽化单元62包括空浴式汽化器621和水浴式汽化器622，空浴式汽化器621和水浴式汽化器622均用于将液化燃气罐1内的液化燃气转换为气态燃气，水浴式汽化器622引入水箱内的冷却用水作为热源。通过安装水浴式汽化器622并采用水箱内冷却水作为热源具有不需要额外获取外部热源即可实现转换过程的优点，节能环保，同时，还能使水箱内的冷却水快速冷却，有利于降低发电机的使用温度，使设备运行更安全、使用寿命更长。

复合汽化单元62还包括稳压阀64和稳压罐65，空浴式汽化器621和水浴式汽化器622的输出端分别与稳压阀64连接，稳压阀64与稳压罐65连接，稳压罐65连接高压电磁阀63，通过设置稳压阀64和稳压罐65可稳定复合汽化单元62内的气压，提高使用安全性。

复合供气系统还包括燃气过滤器66，燃气过滤器66设置于复合汽化单元62与高压电磁阀63之间的管路上，通过设置燃气过滤器66可便于消除燃气中的杂质，以保护阀门及设备的正常使用，减少设备维护费用。

复合汽化单元62与高压电磁阀63之间设置有安全阀67，该安全阀67可在设备停止运行后对管路进行保护，当设备停止运行时进液阀61和高压电磁阀63均处于关闭状态，此时复合汽化单元62以及进液阀61和高压电磁阀63之间的管路内会封存部分液化燃气，当温度升高时这部分液化燃气吸热汽化，造成复合汽化单元62以及进液阀61和高压电磁阀63之间的管路内气压过高，容易出现事故，安全阀67可在此时排出部分汽化燃气，稳定管路内气压，提高使用安全。

高压电磁阀63背离复合汽化单元62一端连接有气体流量计68，工作人员可通过气体流量计68随时监测汽化燃气使用情况。

空浴式汽化器621与水浴式汽化器622有两种设置方式，其中一种为空浴式汽化器621与水浴式汽化器622并联在所述进液阀61和高压电磁阀63之间，空浴式汽化器621和水浴式汽化器622的支路上分别设置有开关阀623，此时通过控制开关阀623可实现空浴式汽化器621和水浴式汽化器622分别单独使用和共同使用；

另一种为空浴式汽化器621与水浴式汽化器622串联在进液阀61和高压电磁阀63之间，空浴式汽化器621和水浴式汽化器622分别并联有旁通阀624，通过控制旁通阀624可实现空浴式汽化器621和水浴式汽化器622分别单独使用和共同使用。

本发明中，正常工作下，水浴式汽化器622承担主要的汽化负载，空浴式汽化器621主要起到预加热的作用，或者在低汽化载荷下承担主汽化器的作用。这样可以避免燃气发动机启动阶段水箱内冷却水温度较低，导致升温缓慢，启机时间延长的问题。同时，增加一套空浴式汽化器621，增强了汽化单元故障应急处理的能力，可在水浴式汽化器622出现故障时，仍然提供汽化供气，避免燃气机组停止供电。

弱电供电系统3包括蓄电池31和逆变器32，蓄电池31输入端与燃气发电机组5的输出端连接，蓄电池31的输出端通过逆变器32外接和/或与充电机2连接，弱电供电系统3能够用于为外接设备和/或充电机2提供弱电供应，单独设计的弱电供电系统3可为充电桩提供稳定的弱电，不受充电负载变化的影响。

弱电供电系统3的输入端通过一切换开关33分别连接燃气发电机组5的输出端以及机车自带的充电发电机的输出端，燃气发电机组5的输出端以及机车自带的充电发电机的输出端与切换开关33之间的通路通过一联动开关34切换，通过燃气发电机组5和机车自带的充电发电机均可为弱电供电系统3提供电能，从而在燃气发电机组5未启动时也具有弱电供应，通过设置切换开关33和联动开关34可方便的切换弱电供电系统3的电源。

静音集装箱体4为长方形箱体，固定设置在机车上，用于支撑、固定复合式供气系统、燃气发电机组5、充电机2和弱电供电系统3，并起到静音作用。具体的，静音集装箱体4包括箱体本体，箱体本体通过隔板分隔为汽化器室，消音室41、机舱室42、排气室43、左进气室44、右进气室45、充电机2室和弱电系统室47，隔板优先采用隔音绝热板，使隔音效果更好，并且使用时避免热量过多的传导至相邻的室内。复合式供气系统设置于汽化室48内，燃气发电机组5设置于机舱室42内，充电机2设置于充电机2室内，弱电供电系统3设置于弱电系统室47内，消音室41内设置有复合消音器411，复合消音器411底部进气口通过管路连通至机舱室42内并连接至燃气发动机的排气口，从而对燃气发动机进行静音操作，从而减小设备运行产生的噪声。

复合消音器411顶部的排气口设置有排气灭火罩412，排气灭火罩412上端与消音室41顶部开口连通，排气灭火罩412为圆柱形筒状结构，符合消音器顶部的排气口位于排气灭火罩412内，排气灭火罩412采用铝合金或钢板材质，其侧壁可设置通风孔，以增强消音室41的排风效果。排气灭火罩412底部连接有排水管413，排水管413背离灭火罩一端延伸至箱体本体外部，排水管413可便于排出灭火罩内的积水。消音室41顶部设置有过滤网414，能够避免杂物掉落在复合消音器411的排气口内。

排气室43位于机舱室42上侧，排气室43下侧与机舱室42连通，排气室43上侧与箱体本体外侧连通，排气室43内设置有至少一个静音排风设备431，机舱室42内产生的气体经排气室43排出，静音排风设备431可在气体经过排气室43时进行静音处理，降低设备运行产生的噪声。静音排风设备431可采用消音百叶或静音排风扇，其中，静音排风扇排气效果更好，有利于散热。

排气室43内位于排气室43与机舱室42连通位置上侧设置有导流板433，导流板433为弧形板，通过设置导流板433可使机舱室42内的气流流入排气室43内后平缓的转向，避免在拐角位置出现气流冲撞侧壁产生噪声的情况。

排气室43上侧与箱体本体外侧连通位置设置有排气格栅432，排气栅格便于排气散热，并且能够避免杂物进入排气室43内，具有保护作用。

通过设置排气室43即可便于排气散热又可起到降低设备噪声的作用。

左进气室44和右进气室45均分别连通机舱室42和箱体本体外部，左进气室44和右进气室45为机舱室42空气流通的主要进气区域，左进气室44和右进气室45侧壁上分别设置有进气消音百叶441，在于机舱室42之间的隔板下部设置有进气消音箱，并且可选的，左进气室44和右进气室45底部设置镂空消音结构442，增加左进气室44和右进气室45的进气面积，提高空气流动速度。

弱电系统室47侧壁上设置有连通箱体本体外部的通风窗，通过设置通风窗能够便于弱电系统室47的通风散热。

消音室41和机舱室42侧壁分别设置有检修门421，通过开启检修门421可进入消音室41和机舱室42进行检修。

通过设置静音集装箱体4可便于对内部设备进行隔离保护，并且能够有效降低设备运行的噪声，静音集装箱体4具有良好的排风结构，能够有效避免设备运行温度过高损毁设备。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种液化天然气供电设备，其特征在于，包括机车、液化燃气罐、复合式供气系统、燃气发电机组、充电机、弱电供电系统和静音集装箱体；

所述液化燃气罐用于为复合式供气系统提供液化燃气；

所述复合式供气系统与所述燃气发电机组连接，用于为所述燃气发电机组供应发电使用的气态燃气；

所述燃气发电机组用于将燃气内能转换为电能以提供充电用电；

所述充电机与所述燃气发电机组的输出端连接用于为外接设备充电；

所述弱电供电系统的输入端与燃气发电机组的输出端连接，弱电供电系统的输出端外接和/或与充电机连接，用于为外接设备和/或充电机提供弱电供应；

所述静音集装箱体设置于机车上，用于支撑、固定所述复合式供气系统、燃气发电机组、充电机和弱电供电系统，并起到静音作用。

2.根据权利要求1所述的液化天然气供电设备，其特征在于，燃气发电机组包括燃气发动机、发电机和水箱，所述燃气发动机与所述复合式供气系统的输出端连接，用于为所述发电机提供动力，所述发电机输出端分别与充电机输入端和弱电供电系统的输入端连接，所述水箱用于所述发电机的冷却降温。

3.根据权利要求2所述的液化天然气供电设备，其特征在于，所述复合式供气系统包括依次连接的进液阀、复合汽化单元以及高压电磁阀，所述进液阀连接液化燃气罐，所述复合汽化单元包括空浴式汽化器和水浴式汽化器，所述空浴式汽化器和水浴式汽化器均用于将液化燃气罐内的液化燃气转换为气态燃气。

4.根据权利要求3所述的液化天然气供电设备，其特征在于，所述水浴式汽化器引入所述水箱内的冷却用水作为热源或采用电加热型水浴式汽化器。

5.根据权利要求4所述的液化天然气供电设备，其特征在于，所述复合汽化单元还包括稳压阀和稳压罐，所述空浴式汽化器和水浴式汽化器的输出端分别与所述稳压阀连接，所述稳压阀与所述稳压罐连接，所述稳压罐连接所述高压电磁阀。

6.根据权利要求2所述的液化天然气供电设备，其特征在于，所述复合供气系统还包括燃气过滤器，所述燃气过滤器设置于所述复合汽化单元与高压电磁阀之间的管路上。

7.根据权利要求1所述的液化天然气供电设备，其特征在于，所述静音集装箱体包括箱体本体，所述箱体本体通过隔板分隔为汽化器室、消音室、机舱室、排气室、左进气室、右进气室、充电机室和弱电系统室，所述消音室内设置有复合消音器，所述复合消音器底部进气口通过管路连通至机舱室内，所述消音室顶部开口，所述排气室位于所述机舱室上侧，排气室下侧与机舱室连通，排气室上侧与箱体本体外侧连通，所述排气室内设置有至少一个静音排风设备，所述左进气室、右进气室均分别连通机舱室和箱体本体外部，所述弱电系统室侧壁上设置有连通箱体本体外部的通风窗。

8.根据权利要求1所述的液化天然气供电设备，其特征在于，所述复合消音器顶部的排气口设置有排气灭火罩，所述排气灭火罩上端与消音室顶部开口连通。

9.根据权利要求1所述的液化天然气供电设备，其特征在于，所述弱电供电系统包括蓄电池和逆变器，所述蓄电池输入端与所述燃气发电机组的输出端连接，蓄电池的输出端通过所述逆变器外接和/或与充电机连接。

10.根据权利要求9所述的液化天然气供电设备，其特征在于，所述弱电供电系统的输入端通过一切换开关分别连接燃气发电机组的输出端以及所述机车自带的充电发电机的输出端，燃气发电机组的输出端以及所述机车自带的充电发电机的输出端与切换开关之间的通路通过一联动开关切换。