CN205081718U - 一种移动式能源站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及可再生能源的技术领域，公开了一种移动式能源站，该能源站包括：集装箱；收纳于集装箱内的光伏发电系统，光伏发电系统包括多组太阳能发电组件和支撑轨道，其中每组太阳能发电组件包括光伏电池板，光伏电池板通过支架设置于支撑轨道上，其中，光伏电池板在使用时移出到集装箱外并展开；电力储能系统，与光伏发电系统连接；控制装置，控制光伏发电系统及电力储能系统。在上述技术方案中，通过采用光伏发电系统提供电能，并通过光伏发电系统提供能源，从而使得移动能源站能够持续提供能源，并且在上述技术方案中，光伏发电系统在使用时可以展开放在集装箱外，在不使用时，可以收容在集装箱内，从而方便了移动式能源站的运输。

Description

一种移动式能源站

技术领域

本实用新型涉及可再生能源利用的技术领域，尤其涉及到一种移动式能源站。

背景技术

现有的能源供应装置多为地面固定式，不仅建设周期长、投资大，也无法对临时工地、野外大型工程、应急场所、山区等特殊地域提供能源。随着用户对能源供应可移动性及快速安装性能提出了更高要求，移动式能源站的应用得到了极大的发展，在一定程度上解决了地面固定式能源供应装置无法解决的技术问题。移动式能源站可以供应汽油、柴油、天然气等不可再生能源，其中移动式燃气发电站可以利用天然气来为用户提供电力和热水。

但是，现有的移动式能源站多采用汽油、柴油、天然气等不可再生能源，这些不可再生能源在自然界中的储量是有限的，而且移动式能源站运输的能源总量也是有限的，只能提供有限量的电能和热水，消耗完毕后会影响能源站的继续使用，从而无法保证持续的、长周期的能源供应。此外，移动式能源站在行驶过程中也需要消耗有限的不可再生能源来提供动力，尤其是往返于远距离的固定加油站来补充不可再生能源时会消耗更多的不可再生能源，这在一定程度上减少了能源供应量，缩短了能源供应周期，从而增加了成本。

实用新型内容

本实用新型提供了一种移动式能源站，具有太阳能、蓄电池、不可再生燃料等多种能源供应方式，不仅能够利用太阳能发电来使得移动式能源站能够持续的提供能源，还可以减少不可再生能源的消耗，提高能源站的能源供应量并延长能源供应周期。

本实用新型提供了一种移动式能源站，该能源站包括：

集装箱；

收纳于所述集装箱内的光伏发电系统，所述光伏发电系统包括多组太阳能发电组件和支撑轨道，其中每组太阳能发电组件包括光伏电池板和支撑光伏电池板的支架，所述光伏电池板通过所述支架设置于所述支撑轨道上，其中，所述光伏电池板在使用时移出到所述集装箱外并展开；

电力储能系统，与所述光伏发电系统连接，并用于存储所述光伏发电系统的电能；

控制装置，分别与所述光伏发电系统及电力储能系统连接并控制所述光伏发电系统及电力储能系统。

在上述技术方案中，通过采用光伏发电系统提供电能，并通过光伏发电系统提供能源，从而使得移动能源站能够持续提供能源，并且在本实施例中，光伏发电系统在使用时可以展开放在集装箱外，在不使用时，可以收容在集装箱内，从而方便了移动式能源站的运输。

优选的，所述支架可沿所述支撑轨道滑动，所述支架底部设置有滑动组件。

优选的，所述支架为可折叠支架；在所述支架打开时，所述光伏电池板倾斜设置，在所述支架折叠时，所述光伏电池板竖直设置。减少光伏电池板占用的面积。

优选的，所述支撑轨道为可伸缩的轨道，且所述支撑轨道包括固定在集装箱内的第一轨道，以及与所述第一轨道滑动连接的第二轨道，所述支架设置在所述第二轨道上。方便光伏电池板移出。

优选的，所述光伏发电系统还包括设置在所述集装箱侧壁及顶面的光伏电池板。提高光伏发电系统的发电效率。

优选的，所述发电组的个数为两个，且所述两个发电组并排排列。

优选的，还包括固定在所述集装箱内的燃气发电系统，且所述燃气发电系统与所述控制装置连接。

优选的，所述燃气发电系统包括：燃气存储罐，以及与所述燃气存储罐连接的燃气发电机。

优选的，所述控制装置包括逆变器以及与所述逆变器连接的可编程控制器，所述可编程控制器与所述燃气发电系统、光伏发电系统及电力储能系统连接。

优选的，还包括运载工具，所述集装箱可拆卸的固定在所述运载工具上。方便运输。

在上述技术方案中，通过采用光伏发电系统提供电能，并通过光伏发电系统提供能源，从而使得移动能源站能够持续提供能源，且不需要消耗不可再生能源，减少环境污染，同时通过燃气发电系统、电力储能系统提供能源，实现与光伏发电系统的能源互补，保证了整个能源站供能的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的移动式能源站的立体图；

图2为本实用新型实施例提供的移动式能源站的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的移动式能源站的左视图；

图4为本实用新型实施例提供的移动式能源站的工作状态示意图；

图5为本实用新型实施例提供的导轨与支架的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的支架的展开结构示意图。

附图标记：

1-光伏电池板2-支架21-第一直杆

22-第三直杆23-第二直杆24-第四直杆

25-第五直杆26-第六直杆3-燃气发电机

4-集装箱5-控制装置6-电力储能系统

7-燃气存储罐8-支撑轨道81-第一轨道

82-第二轨道9-滚轮

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

一并参考图1、图2所示，图1及图2示出了本实用新型实施例提供的能源站的立体图及俯视图。

本实用新型实施例提供了一种移动式能源站，该移动式能源站包括：

集装箱4；

收纳于所述集装箱内的光伏发电系统，包括多组太阳能发电组件和支撑轨道8，其中每组太阳能发电组件包括光伏电池板1和支撑光伏电池板1的支架2，光伏电池板1通过支架2设置于支撑轨道8上，其中，所述光伏电池板在使用时移出到所述集装箱外并展开。

电力储能系统6，与所述光伏发电系统连接，并用于存储所述光伏发电系统转化的电能；控制装置5，分别与光伏发电系统及电力储能系统6连接并控制光伏发电系统及电力储能系统6开始工作。

在上述实施例中，通过采用光伏发电系统提供电能，并通过光伏发电系统提供能源，从而使得移动能源站能够持续提供能源，并且在本实施例中，光伏发电系统在使用时可以展开放在集装箱4外，在不使用时，可以收容在集装箱4内，从而方便了移动式能源站的运输。

为了方便对本实用新型实施例提供的移动式能源站的理解，下面结合附图对其结构进行详细的说明。

本实施例提供的能源站包括运载工具，集装箱4可拆卸的固定在运载工具上。该运载工具可以为车辆、轮船、飞机等，优选为车辆。通过上述的运载工具实现对能源站的运输。

首先参考图1及图2，图1及图2示出了光伏发电系统收纳在集装箱4内时的情况。以图1及图2示出的结构为例，本实施例提供的光伏发电系统的太阳能发电组件的个数为两个，且两个太阳能发电组件并排排列，其排列方向沿集装箱4的长度方向。每组太阳能发电组件包含多个光伏电池板1，且每个光伏电池板1通过支架2设置在支撑轨道8上。每组太阳能发电组件对应的支撑轨道8的个数为两个具体的，支架2为可折叠支架；在支架2打开时，光伏电池板1倾斜设置，在支架2折叠时，光伏电池板1竖直设置。在实际设置时，该可折叠支架2可以为不同的折叠结构，如现有技术中的折叠椅上的折叠结构，即可应用到本实施例中。具体的其结构如图5及图6所示。

如图5所示，首先，需要说明的是，下面描述的顶角所指的是光伏电池板1的顶角的一个范围区域，该区域用于设置具体的铰接结构。该折叠支架2包括：与光伏电池板1的一个顶角铰接的第一直杆21，与光伏电池板1位于同一侧的另一角铰接的第二直杆23，且所述第一直杆21与所述第二直杆23通过第三直杆22铰接，其中，第一直杆21的长度小于第二直杆23的长度，且第一直杆21通过滑轮9与轨道连接，第二直杆23在光伏电池板1收缩时，与轨道脱离接触，在光伏电池板1打开时，支撑在轨道上。通过上述描述可以看出，本实施例中的折叠支架2可以采用不同的结构来实现，在具体设置时，可以采用不同的结构来实现折叠的功能。

如图6所示，该支架包括与光伏电池板1铰接的第五直杆25及第六直杆26，还包括第四直杆24，其中，第四直杆24的一端与第五直杆25铰接，且第四直杆24的中间部位与第六直杆26铰接。在光伏电池板1打开时，第五直杆25及第四直杆24与支撑轨道8接触，且所述第四直杆24通过滑轮9与轨道连接。在光伏电池板1收缩时，第五直杆25与支撑轨道8脱离接触。

如图5所示，作为一种优选的技术方案，较佳的，支架2可沿支撑轨道8滑动，支架底部设置有滑动组件。该滑动组件为可锁紧的滚轮9。即支架2滑动装配在支撑轨道8上并可锁定在设定位置。在采用上述结构时，当需要打开光伏电池板1时，通过支架2的滑动调整相邻的光伏电池板1之间的间隔，以保证每个光伏电池板1均能够被阳光照射到，如图5所示，由图5可以看出，折叠的光伏电池板1之间的间隔小于展开后的光伏电池板1之间的距离。当能源站需要运输时，将支架2折叠，并滑动支架2，从而减少相邻的光伏电池板1之间的间隔，以保证集装箱4能够容纳更多的光伏电池板1。从而上述结构可以看出，本实施例提供的能源站，在采用上述结构时，使得集装箱4内可以容纳更多的光伏电池板1，同时，在光伏电池板1打开时，使得光伏电池板1能够吸收到充足的太阳能，从而提高了光伏发电面积，且不需要考虑集装箱尺寸的限制。

上述实施例提供的光伏发电系统，在使用时，需要将光伏电池板1移到集装箱4外，在收纳时，需要将光伏电池板1移动到集装箱4内。如图4及图5所示，在实施上述运动时，通过以下结构来实现：支撑轨道8为可伸缩的轨道，且支撑轨道8包括固定在集装箱4内的第一轨道81，以及与第一轨道81滑动连接的第二轨道82，支架2设置在第二轨道82上。具体的，第一轨道81固定在集装箱4内部，第二轨道82与第一轨道81滑动连接，在具体连接时，第一轨道81可以为凹槽形导轨，第二轨道82为杆状结构，第二轨道82滑动装配在第一轨道内，应当理解的是，也可以采用第一轨道81为杆状，第二轨道82为凹槽状，或者第一轨道81和第二轨道82采用现有技术中其他的滑动结构。当需要光伏发电系统打开时，第二轨道82沿第一轨道81滑动，并移出到集装箱4外，此时，通过支架2设置在第二轨道82上的光伏电池板1移出集装箱4，更佳的，该第二轨道82为伸缩式的轨道，以其包含两节轨道为例。在第二轨道82从第一轨道81上滑出后，将收缩的两节轨道打开，此时，第二轨道82的长度增加，有足够的距离将光伏电池板1打开。当不需要光伏发电系统工作时，首先将第二轨道82的两节轨道恢复到初始状态，并将光伏电池板1收缩，之后，推动第二轨道82沿第一轨道81滑动，收纳到集装箱4内。

此外，为了提高光伏发电系统的发电面积该光伏发电系统还包括设置在集装箱4侧壁及顶面的光伏电池板1。从而充分利用集装箱4外表面上的空间，最大限度的增加光伏电池板1的个数，提高光伏发电系统的发电量。

为了方便对上述光伏发电系统的理解，下面详细说明其工作原理，如图2及图3所示，该光伏发电系统被布置于集装箱4内部靠近出口的位置，当需要供应能源时，如图4及图5所示，打开集装箱门，展开可伸缩的支撑轨道8，将折叠收拢起来的光伏电池板1沿着第二轨道82滑动到选定好的位置，并且选择合适角度通过支架2展开并倾斜成最佳倾斜角度，此时，光伏供电系统开始供电，其能源输出端可以与电力储能系统6的输入端相连，然后由电力储能系统6与控制装置5相连，可以将多余的电量存储到电力储能系统中以便后续使用，也可以直接与控制装置5相连，直接使用太阳能转化的电能，并由控制装置5统一接入用于用电终端的输入端。当能源站需要移动运输时，先将每个光伏电池板和支架2收缩竖立起来，然后将所有光伏电池板沿着伸缩的轨道移动并层叠在一起，放置于集装箱4指定位置处，不占用太多的空间。

此外，本实施例提供的能源站还包括固定在集装箱4内的燃气发电系统，且燃气发电系统分别与控制装置5及电力储能系统6连接。

具体的，燃气发电系统包括：燃气存储罐7，以及与燃气存储罐7连接的燃气发电机3。当然还有一些其它的辅助部件，其中其它辅助部件为管道、控制阀、检测装置等。燃气存储罐7用于存放天然气，燃气发电机3通过管道与燃气存储罐7相连，并将天然气转化为电能，燃气发电机3的输出端与控制装置5相连，由控制装置5统一与用户供电终端的输入端相连，从而直接输出稳定的交流电。同时还可以根据用户需要直接提供天然气等燃料，还可以回收利用高温烟气为用户提供热水，热水温度在60摄氏度以上，热水来自发电机机械部件的冷却水，从而满足用户的不同需求。燃气存储罐7还可以存放其它液化或压缩处理后的可然气体，如甲烷、沼气等。检测装置可以为传感器，可以检测压力、温度、发电量、天然气液位等运行数据。燃气发电系统布置于集装箱4最内部，基本上不需要移动，随集装箱4移动运输。

其中的电力储能系统6包括：蓄电池模块、电气辅助设施，其中电气辅助设施包括管路、控制阀、电压电流控制器等，光伏发电系统的输出端与电力储能系统6的输入端相连，即对电力储能系统6进行充电，不仅可以将光伏发电系统中获得的直流电存储起来以便后续使用，还可以将不稳定的直流电转换为稳定的输出电流。蓄电池为铅酸蓄电池、锂电池、或者钒电池等类型电池。电力辅助设施可以监控蓄电池的电量和电压，使得根据蓄电池的电压来监控蓄电池的充电量，一般将充电电压控制在95％，当充电电压达到预定电压时，就停止对蓄电池的充电。为了防止蓄电池的电解液泄露而使工作人员触电，一般需要对蓄电池周围设置隔离护板。

控制装置5包括：逆变器、可编程控制器(PLC)、其它辅助设备，其它辅助设备包括：监控光伏发电系统的发电情况的电压表及电流表、监控电力储能系统的储存电量的监控器、监控燃气发电系统的发电情况的电压表及电流表等，其中逆变器与电力储能系统6的输出端相连，用于将蓄电池中存储的直流电转换为稳定的交流电，可编程控制器用于控制光伏发电系统、电力储能系统及燃气发电系统相应开关的开启和关闭，还可以监控光伏发电系统、电力储能系统6、燃气发电系统的发电、供气以及加热热水的运行状况，从而根据实际情况需要来控制不同的发电系统进行发电，达到实时、安全的监控运行过程中的各项数据，从而确保整个能源站的安全运行。

在正常情况下，为了节约不可再生能源，通常优先启动光伏发电系统进行供电。当光伏发电系统供电不足时，可采用电力储能系统6供电或者燃气发电系统进行供电。由于受环境波动，如阴雨天气等影响，光伏发电系统输出的直流电功率不稳定，输入到用户供电终端的电压不稳定，使得用户终端使用的电器无法正常使用，需要通过蓄电池或燃气发电系统来平滑这种供需差值，从而满足电器正常使用所需的电压。燃气发电系统能够输出稳定的交流电，可以直接进行供电。此外，蓄电池存储的电量被消耗完毕后，还可以通过光伏发电系统继续对蓄电池供电，使得供电量得到不断的供应。

由光伏发电系统、电力储能系统6和燃气发电系统共同组成的能源供应，实现了三者的能源互补，不仅可以随时随地的将太阳能转化为电能，并将多余的电能存储到电力储能系统6中，从而获得持续的电能，延长能量供应的周期，还可以供应移动运输过程中所需的动力需求，自身不需要消耗不可再生能源，减少不可再生能源的浪费，起到绿色环保、节约资源的作用。

对整个绿色能源站的输出进行控制，需遵循以下运行策略：a.光伏发电系统优先开启和利用；b.燃气发电系统和电力储能系统6可平滑光伏发电系统的功率波动，负载功率需求大时，需要光伏和燃气同时供电，负载功率小时，只需要光伏和蓄电池供电，满足负载正常运行；c.光伏发电系统和燃气发电系统产生的电力为负载供电的同时还可以为电力储能装置充电；d.在热水需求量较大的时候，减少燃气发电的比例，增加热水的产生。

此外，还可以设置移动终端处理系统，包括通讯模块和显示模块，通讯模块可以对控制装置5发出指令并控制控制装置5执行相应操作，显示模块用于显示各项数据及整体运行情况，实现人机交互操作的智能化运行。移动终端可以为手机APP、电脑等，不仅可以随时了解现有运行情况，还可以向控制模块发送控制指令。

如下是集装箱4式可移动绿色能源站的能源供应计算结果：

以尺寸为40尺的集装箱4为例，按照最常规的晶硅组件，尺寸1650×992×40mm左右，单晶硅的输出功率在265瓦左右，多晶硅的输出功率在255瓦左右，硅异质结的输出功率在280瓦左右，放置于40尺的集装箱4时，可以容纳60片光伏组件，能够输出15.3kW～16.8kW的电。而燃气储气罐为2立方位例，预计可以发电为约400kWh，这样光伏发电系统一天的发电量相当于燃气发电系统全部发电量的3.8％-4.2％。光伏发电系统的持续发电可以源源不断的抵消消耗的不可再生能源，可完成满足客户的正常用电需求，这样，不仅保证客户用电，还使得可再生能源的利用率大大增加。

同时集装箱4里，布置一台150kW左右的燃气内燃发电机，电力储能装置采用5kW铅酸电池，这样的系统完全可以满足一个中型工地或者一栋办公楼的需求。

通过上述具体的实施例可以看出，本实施例提供的能源站通过采用光伏发电系统提供电能，并通过光伏发电系统提供能源，从而使得移动能源站能够持续提供能源，且不需要消耗不可再生能源，减少环境污染，同时通过燃气发电系统、电力储能系统6与光伏发电系统互补，保证了整个供能的稳定性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种移动式能源站，其特征在于，包括：

集装箱；

收纳于所述集装箱内的光伏发电系统，所述光伏发电系统包括多组太阳能发电组件和支撑轨道，其中每组太阳能发电组件包括光伏电池板和支撑光伏电池板的支架，所述光伏电池板通过所述支架设置于所述支撑轨道上，其中，所述光伏电池板在使用时移出到所述集装箱外并展开；

电力储能系统，与所述光伏发电系统连接，并用于存储所述光伏发电系统的电能；

控制装置，分别与所述光伏发电系统及电力储能系统连接并控制所述光伏发电系统及电力储能系统。

2.如权利要求1所述的移动式能源站，其特征在于，所述支架可沿所述支撑轨道滑动，所述支架底部设置有滑动组件。

3.如权利要求2所述的移动式能源站，其特征在于，所述支架为可折叠支架；在所述支架打开时，所述光伏电池板倾斜设置，在所述支架折叠时，所述光伏电池板竖直设置。

4.如权利要求3所述的移动式能源站，其特征在于，所述支撑轨道为可伸缩的轨道，且所述支撑轨道包括固定在集装箱内的第一轨道，以及与所述第一轨道滑动连接的第二轨道。

5.如权利要求2所述的移动式能源站，其特征在于，所述光伏发电系统还包括设置在所述集装箱侧壁及顶面的光伏电池板。

6.如权利要求1～5任一项所述的移动式能源站，其特征在于，还包括固定在所述集装箱内的燃气发电系统，且所述燃气发电系统与所述控制装置连接。

7.如权利要求6所述的移动式能源站，其特征在于，所述燃气发电系统包括：燃气存储罐，以及与所述燃气存储罐连接的燃气发电机。

8.如权利要求7所述的移动式能源站，其特征在于，所述控制装置包括逆变器以及可编程控制器，所述逆变器与所述光伏发电系统相连，所述可编程控制器与所述燃气发电系统、光伏发电系统、逆变器及电力储能系统连接。

9.如权利要求6所述的移动式能源站，其特征在于，还包括运载工具，所述集装箱可拆卸的固定在所述运载工具上。