CN202094657U - 车载加气-充电站 - Google Patents

Abstract

一种车载加气-充电站，包括运输车辆、底盘和固定在底盘上的充电装置和加气装置，充电装置包括交流供电电网接入端、监控设备、储能设备和充电设备；加气装置包括阻隔防爆储气罐和加气机。

Description

车载加气-充电站

技术领域

本实用新型涉及一种既可以为液化石油气汽车加气同时也可以为电动车充电的装置，特别涉及一种车载加气-充电站。

技术背景

随着汽车工业的迅速发展和能源的日益贫乏，人们已开始利用新能源-液化石油气，即LPG(Liquefied Petroleum Gas的缩写)作为汽车发动机的燃料动力源。LPG为原油在进行催化裂解与热裂解时所得到的一种副产品。为了安全、方便地给液化石油气汽车充装动力燃料，很多车辆都安装了LPG加气装置。这种加气装置的储气罐内填装了阻隔防爆材料，利用该材料的巨大表面积和热传导性，有利于降低储气罐内LPG的温升，阻止汽化，节约能源，可有效避免液化石油气的“沸腾液体膨胀性蒸汽爆炸”(BLEVE)事故发生，有效预防因明火、静电、焊接、枪击、碰撞和错误操作等引发的意外爆炸事故，实现本质安全，具有安全和防爆的特点。储气罐内的阻隔防爆材料作为阳极可防止阴极腐蚀，有效防止罐壁及内部构件腐蚀，延长储罐的使用寿命，同时防止储罐LPG渗漏或泄漏，避免对地下水资源的污染。同时该加气装置可以将车上装有的防爆加气装置分隔出来，作为“地上橇装式加气站”使用。由于它自带动力发电装置，在郊外，边防哨所，野外拉练部队设置临时加气站，方便使用，随时进行搬迁。

尽管上述车载加气装置具有如此之多的优点，然而其只能用于液化石油气汽车的加气，对于日益增长的电动车充电需求却爱莫能助。电动车采用车载动力电池为车辆提供动力，一般使用铅酸/镍氢/镍铬电池。目前还开发出容量更大的锂电池和铁电池。车载动力电池的电压为380V，其通过驱动电动机将电能转化为动能，从而驱动车辆行驶。理论上电动车充电需要6个小时左右，快速充电需要30分钟左右。快速充电，也就是直流充电，会降低电池使用寿命，导致电池淘汰过快，加重环保负担；而慢充，也就是交流充电，因为充电时间过长，不能满足白天正常需要，而充电后最大200公里行驶里程也不能满足长途行驶的需要。和正常速率充电方式相比，快速充电技术能够满足车辆时效性要求，但每辆车的充电电流几十倍于正常充电电流，会给电网带来电流冲击。当大量电动车集中在充电站同时快速充电时，短时间内所需的能量极大，会产生巨大的冲击电流，威胁到电网的稳定安全运行，甚至会损坏线路、变压器等电网设备。因此，相关的变电站和线路必须进行扩容，但扩容的变电站和线路容量的平均利用率非常低，经济上不划算。此外充电站快速充电一般多在用电高峰的白天，不仅会增加电网的负担，而且用电成本高。如何经济、高效、安全和可靠地解决电动车充电问题对于电动车的推广应用，以及保证电网经济、安全和高效运行具有重大意义。因此，有必要开发出一种流动充电装置，以有效解决充电站对电网的充电冲击电流过大、变电站和线路容量过大且利用率低等一系列技术和经济难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种既可以为液化石油气汽车加气同时也可以为电动车充电的加气-充电站，这种加气-充电站设计为车载结构，可作为“移动式橇装加气-充电站”使用，由于它自带动力装置，在郊外，可以为边防哨所，野外拉练部队设置临时加气-充电站，方便使用，随时进行搬迁。

本实用新型进一步的目的在于提供一种能够储存电能的电动车充电装置，其可有效减轻快速充电给电网带来的冲击，减缓电网压力，充电服务便捷，运营简单灵活，维护方便。

本实用新型再一个目的是提供一种利用太阳能储存电能的电动车充电装置。

本实用新型的车载加气-充电站包括运输车辆、底盘和固定在底盘上的充电装置和加气装置，充电装置包括交流供电电网接入端、监控设备、储能设备和充电设备，充电装置内各部件相互导线连接；加气装置包括阻隔防爆储气罐和加气机。

本实用新型的优点和效果：车载加气-充电站是将充电装置与加气车巧妙设计为一体。车辆在道路上行驶，可随时停车、能够方便地为各种液化石油气汽车加气或为各种电动车充电，是移动式加气-充电站，可以在郊外为边防哨所、野外拉练部队设置临时加气-充电站，显得格外方便实用。

车载加气-充电站的充电装置的结构和尺寸规格，可根据用户的要求设计和制造，充电装置可以利用太阳能作为能源，用于电动车充电。该车载加气-充电站的储气罐结构和尺寸以及加气机的规格，也可根据用户的要求设计和制造。

能够储存电能的充电装置包括交流供电电网接入端、监控设备、储能设备和充电设备，充电装置内各部件相互导线连接。所述的交流供电电网接入端通过高压继电保护柜、三相变压器和低压继电保护柜将交流电接入车载加气-充电站；所述的监控设备完成对车载充电装置的监测与控制，指导整个充电装置的运行；所述的储存电能设备含有若干储能设备组，每一储能设备组由若干开关控制器和储能装置构成；所述的充电设备含有若干充电设备组，每一充电设备组由若干开关控制器和充电桩构成。所述的储存电能设备的储能方式采用单独储能方式或组合储能方式。该设备的储能元件为单一类型的储能元件或不同类型的储能元件的组合。

所述充电装置的控制方法，是在用电低谷时段进行储存电能设备的充电储能；在用电高峰时段，将储能设备所存储的电能给电动车充电。

所述交流供电电网接入端由高压继电保护柜、三相变压器和低压继电保护柜构成；高压继电保护柜连接于高压交流电网和三相变压器的高压侧之间，三相变压器的低压侧连接低压继电保护柜，实现隔离和保护作用。

所述监控设备完成监测(包含电网信息监测、蓄能状态监测、充电状态监测)、储能设备与交流电网之间功率流动的控制(蓄能状态或回馈状态)、储能设备与充电设备(用户)之间的控制，指导整个充电装置的运行状态。当电动车充电时，即有能量需求时，监控设备监控储存电能设备的能量余量以及电网信息等。

所述储存电能设备包含若干储能设备组，每一储能设备组由若干开关控制器和储能装置构成，其数量视车载加气-充电站的规模而定。其中储能装置采用超级电容或钛酸锂电池或二者的组合。选择储能设备需考虑设备的循环使用寿命、工作温度范围、充电效率、能量密度、充电装置规模以及设备的性价比等，做到优化配置。同时，所述储能装置可以采用单一的储能方式，也可采用组合储能方式。

所述储能设备还可以包括太阳能储能装置，其含有太阳能光伏板以及将太阳能转换为电能的转换器。

所述充电设备包含若干充电桩组，每一充电桩组由若干开关控制器和充电桩构成，其数量视充电装置的规模而定。

车载加气-充电站的加气装置包括阻隔防爆储气罐和加气机。所述的阻隔防爆储气罐为卧式罐，由鞍形支架连接在储罐底盘上，储罐底盘通过螺栓固定在车载底盘架上。储气罐内填充阻隔防爆材料。储气罐还设置安全阀和放散管。当LPG处于超压状态时，可以通过安全阀和放散管自动泄压释放。所述加气机设置在阻隔防爆储气罐的一侧或两侧。

与现有充电技术相比，本实用新型的车载加气-充电站将阻隔防爆加气装置和能够储存电能的充电装置与运输车辆巧妙设计为一体，既具有加气站的供油功能，又具有充电站的充电功能。运输车辆在道路上行驶，可随时(停车)、方便地为车辆加气或充电。

所述加气装置中的阻隔防爆储气罐内填充了阻隔防爆材料，具有阻隔、防爆功能，可预防明火、静电、雷击、焊接、枪击、碰撞等引发的意外燃烧、爆炸事故，确保加气车本质安全不爆炸。所述储气罐内填充的阻隔防爆材料，还可阻止罐内介质涌浪，避免因涌浪而造成的翻车事故，车辆控制平稳、起步惯性小、刹车距离短，轮胎磨损小。

该车载加气-充电站可以作为防爆加气车使用，随时、随地、安全地给车辆计量式加气；也可以作为防爆运气车使用，随时、随地安全地的给加气站地埋储罐卸气，同时也可以为加气站清罐导气，提供方便；还可以作为地上橇装式加气站使用，将车辆上安装的防爆加气装置从底盘上卸下来，就是一个“地上橇装式防爆加气站”，在郊外、边防哨所、野外拉练部队设置临时加气站，方便、实用。

该车载加气-充电站有效地减轻快速充电给电网带来的冲击，减缓电网压力，无需对充电装置所连接的电网变电站进行大规模的扩容；可实现为不同厂家，不同类型电动车提供充电服务；充电服务便捷，运营简单灵活，维护方便；可在电价低的用电低谷时段将电能存储在储能装置中，而在电价高的用电高峰时段将储能装置的电能售出，从而获得较大收益，并有助于电网的削峰平谷。

附图说明

图1为本实用新型车载加气-充电站外观示意图。

图2为本实用新型车载加气-充电站的充电装置平面示意图。

具体实施方式

以下结合附图1和2对本实用新型的具体结构加以说明：

图1所示为本实用新型车载加气-充电站外观示意图，该车载加气-充电站包括运输车辆1，加气装置2，充电装置3和底盘4。

加气装置2包括阻隔防爆储气罐和加气机。所述的阻隔防爆储气罐为卧式罐，由鞍形支架连接在底盘4上，底盘通过螺栓固定在车载底盘架上；储罐截面为椭圆形或长方形、多边形等，储罐内填充有阻隔防爆材料。储气罐还设置安全阀和放散管。当LPG处于超压状态时，可以通过安全阀和放散管自动泄压释放。所述加气机设置在阻隔防爆储气罐的一侧或两侧。

图2所示为本实用新型车载充电装置3的平面示意图，该充电装置包括交流供电电网接入端31、监控设备32、储能设备33和充电设备34，充电装置内各部件相互导线连接。交流电通过高压继电保护柜311、三相变压器312和低压继电保护柜313接入车载加气-充电站；监控设备32完成对充电装置的监测与控制，指导整个充电装置的运行；储能设备33包括若干储能设备组，每一储能设备组由若干开关控制器和储能装置构成。储能设备33可采用超级电容和钛酸锂电池组合或单独采用钛酸锂电池。钛酸锂电池充电次数可达20000次、工作温度范围宽、充电速率快、能量密度较高。超级电容虽然能量密度不算高，却具有非常高的功率密度，可以大电流充放电，充放电速度快且模式简单，是真正意义上的快速充电，使用寿命长。充电设备含有若干充电设备组，每一充电设备组由若干开关控制器和充电桩341构成。

储能设备的容量远大于单台电动车所需的能量，为了更好的利用能量，优化充电效率，在配置带有储能设备的充电装置时，可以由一台或几台储能设备配置数台充电设备。

若某段时间内充电装置的储能有较多盈余，在白天用电高峰时段，在保证充电装置正常工作的情况下，充电装置可按电网需求将盈余的电能回馈给电网，实现能量回馈。此时，能量流动由储能设备流向交流电网。

当充电装置储存的能量不能满足电动车充电的需求时，充电装置可直接利用交流电网给电动车以正常速率充电(非快速方式充电)，以维持充电装置一定程度上的正常运行。

若某台或多台储能设备需要维护或更换时，可拉开该设备输入输出两侧的开关将该台设备隔离，而不会影响到其他设备的正常工作，操作简单方便。

充电装置还可以安装太阳能储能装置35，将太阳能转换为电能储存于储能设备。该太阳能储能装置35包括太阳能光伏板351以及将太阳能转换为电能的转换器352，太阳能光伏板351安装在车辆的外壳上。

Claims (10)

1.一种车载加气-充电站，包括运输车辆、底盘和和固定在底盘上的充电装置和加气装置，充电装置包括交流供电电网接入端、监控设备、储能设备和充电设备，充电装置内各部件相互导线连接；加气装置包括阻隔防爆储气罐和加气机。

2.根据权利要求1所述车载加气-充电站，其特征在于交流供电电网接入端通过高压继电保护柜、三相变压器和低压继电保护柜将交流电接入车载加气-充电站。

3.根据权利要求1所述车载加气-充电站，其特征在于监控设备对充电装置进行监测与控制，指导充电装置的运行。

4.根据权利要求1所述车载加气-充电站，其特征在于储能设备包括若干储能设备组，每一储能设备组由若干开关控制器和储能装置构成，储能装置采用超级电容或钛酸锂电池或二者的组合。

5.根据权利要求1所述车载加气-充电站，其特征在于充电设备包括若干充电设备组，每一充电设备组由若干开关控制器和充电桩构成。

6.根据权利要求1所述车载加气-充电站，其特征在于储能设备包括太阳能储能装置，该装置包括太阳能光伏板以及将太阳能转换为电能的转换器。

7.根据权利要求6所述车载加气-充电站，其特征在于所述太阳能光伏板安装在车辆的外壳上。

8.根据权利要求1所述车载加气-充电站，其特征在于所述的阻隔防爆储气罐为卧式罐，由鞍形支架连接在储罐底盘上，储罐底盘通过螺栓固定在车载底盘架上。

9.根据权利要求1所述车载加气-充电站，其特征在于所述的阻隔防爆储气罐内填充阻隔防爆材料，并且设置安全阀和放散管。

10.根据权利要求1所述车载加气-充电站，其特征在于所述的加气机设置在阻隔防爆储气罐的一侧或两侧。

Images