CN206938494U - 一种电动汽车移动充电车 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种电动汽车移动充电车，所述移动充电车包括：水氢机、充电终端、车辆本体；水氢机、充电终端设置于车辆本体内，水氢机与充电终端连接，通过充电终端为电动汽车充电；所述充电终端包括充电接头，充电接头用于连接电动汽车，为电动汽车充电，能在电动汽车行驶时或静止状态下为电动汽车的未使用的电池充电，或者为电动汽车正在使用的电池充电。本实用新型提出的电动汽车移动充电车，可灵活移动，解决电动汽车充电不方便的问题。同时，本实用新型发电稳定，充电速度快，甚至可以边行车边充电。本实用新型还可以做到类似飞机空中加油的效果，在行驶中为电动汽车充电。

Description

一种电动汽车移动充电车

技术领域

本实用新型属于电动汽车技术领域，涉及一种移动充电车，尤其涉及一种电动汽车移动充电车。

背景技术

汽车工业是世界上仅次于石油化工的第二大产业，目前，大部分汽车都以汽油、柴油为燃料，不仅消耗了大量的石油资源，而且汽车尾气中所含的氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳等造成了大气的严重污染。为了保持国民经济的可持续发展，保护人类居住环境和保障能源供给，世界各国政府纷纷投入大量的人力、物力寻求解决这些问题的各种途径。

目前主要有两种节能的途径，一种是以丰田为代表的混合动力汽车，另一种是以特斯拉为代表的纯电动汽车。混合动力汽车的起步慢，燃料依然为汽油或柴油，不能从本质上解决资源、污染的问题。纯电动汽车需要特定的充电桩，较难普及，且续航能力较差。

燃料电池是一种不经过燃烧过程直接以电化学反应方式将燃料和氧化剂的化学能转变为电能的高效发电装置，其工作过程不受卡诺循环限制，转换效率高，几乎没有污染物排放。以燃料电池为动力的燃料电池电动汽车既可以保护环境又可以缓解能源短缺和调整能源结构，已成为未来汽车发展的重要趋势之一，是当今世界能源和交通领域开发的热点。

燃料电池按电解质分类可分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池等五类。而汽车用燃料电池的要求为：能够在常温下工作，电流密度高，免维护性好，耐振性与耐冲击性好，能够从低负荷到高负荷进行高效率运转。质子交换膜燃料电池(PEMFC)能够满足这些性能要求，因此成为发展最快也最成熟的车用燃料电池。基于PEMFC的燃料电池汽车需要氢气作为燃料，自从燃料电池诞生起，氢源问题与燃料电池本身是同样重要的核心技术，而氢源的研究开发已成为燃料电池汽车从演示走向商业化的重要步骤。

目前，国内电动汽车(包括插电混合动力汽车、纯电动汽车)充电需要消耗较长时间。纯电动汽车通常无法较长时间行驶；插电混合动力汽车在长时间行驶时，也仅能消耗汽油。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的充电方式，以便克服现有充电方式存在的上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种电动汽车移动充电车，可灵活移动，解决电动汽车充电不方便的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种电动汽车移动充电车，所述移动充电车包括：水氢机、充电终端、车辆本体；水氢机、充电终端设置于车辆本体内，水氢机与充电终端连接，通过充电终端为电动汽车充电；

所述充电终端包括充电接头，充电接头用于连接电动汽车，为电动汽车充电，能在电动汽车行驶时或静止状态下为电动汽车的未使用的电池充电，或者为电动汽车正在使用的电池充电；

所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；甲醇水重整制氢装置连接原料储存容器，利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，同时生成二氧化碳，将生成的二氧化碳输送至甲醇制备设备；将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电。

作为本实用新型的一种优选方案，所述移动充电车还包括自供电生态系统；自供电生态系统包括：所述水氢机，以及充电电池、充电控制单元、甲醇制备设备、发电单元、电解水制氢单元、主控单元；

所述主控单元分别连接水氢机、充电电池、充电控制单元、甲醇制备设备、发电单元、电解水制氢单元，控制各个单元的工作；

所述水氢机连接充电控制单元，将富余的电能通过充电控制单元为充电电池充电；所述甲醇水重整制氢装置利用甲醇水制备氢气，同时生成二氧化碳，甲醇水重整制氢装置与甲醇制备设备设有二氧化碳输送管路，将生成的二氧化碳输送至甲醇制备设备；

所述电解水制氢单元利用发电单元发出的电能或/和充电电池的电能工作，电解水制氢单元与甲醇制备设备设有氢气输送管路，将生成的氢气输送至甲醇制备设备；

所述甲醇制备设备接收甲醇水重整制氢装置输送的二氧化碳、电解水制氢单元输送的氢气，利用发电单元发出的电能或/和充电电池的电能工作，制备甲醇；甲醇制备设备连接原料储存容器，将制得的甲醇输送至原料储存容器。

作为本实用新型的一种优选方案，所述发电单元包括太阳能电池板、充放电控制电路、太阳能充电电池，太阳能电池板、充放电控制电路、太阳能充电电池依次连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述甲醇制备设备包括：氮气输送装置、氢气输送装置、二氧化碳输送装置、第一混合器、第二混合器、微型固定床反应器、背压阀、醇水分离器、色谱仪、甲醇液化装置、甲醇收集容器、主控模块；所述二氧化碳输送装置连接所述储存容器收集二氧化碳的一侧；制备得到的甲醇输送至储存容器的甲醇水混合液一侧；

所述氮气输送装置包括氮气存储容器、第一输送管路，第一输送管路设有第一截止阀、第一质量流量计；

所述二氧化碳输送装置包括二氧化碳存储容器、第二输送管路，第二输送管路设有第二截止阀、第二质量流量计；

所述氢气输送装置包括氢气存储容器、第三输送管路、第四输送管路，第三输送管路设有第三截止阀、第三质量流量计，第四输送管路设有第四截止阀、第四质量流量计；

所述氢气存储容器通过第三输送管路与第一输送管路连接，第三输送管路与第一输送管路交汇于一第一三通阀；

所述氢气存储容器通过第四输送管路与第二输送管路连接，第四输送管路与第二输送管路交汇于一第一四通阀；

所述第一三通阀与第一混合器连接，第一混合器的另一端与第二三通阀连接；第二三通阀通过第五输送管路连接微型固定床反应器，第五输送管路设有第五质量流量计、压强计；

所述微型固定床反应器的另一端连接第四三通阀，第四三通阀还连接背压阀，背压阀的另一端连接一第二四通阀；

所述第一四通阀与第二混合器连接，第二混合器的另一端与第三三通阀连接；醇水分离器、第二三通阀连接第三三通阀，醇水分离器、甲醇液化装置、色谱仪连接第二四通阀；甲醇液化装置与甲醇收集容器连接。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的电动汽车移动充电车，可灵活移动，解决电动汽车充电不方便的问题。同时，本实用新型发电稳定，充电速度快，甚至可以边行车边充电。本实用新型还可以做到类似飞机空中加油的效果，在行驶中为电动汽车充电。

附图说明

图1为本实用新型电动汽车移动充电车的使用示意图。

图2为本实用新型电动汽车移动充电车使用的自供电生态系统的组成示意图。

图3为本实用新型中甲醇制备设备的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本实用新型揭示了一种电动汽车移动充电车，所述移动充电车包括：水氢机30(甲醇发电单元)、充电终端101、车辆本体100；自供电生态系统、充电终端通过固定机构固定于车辆本体内，自供电生态系统与充电终端101连接，通过充电终端为电动汽车200充电。

所述充电终端101包括可伸缩软管、充电接头，充电接头用于连接电动汽车200，为电动汽车200充电，能在电动汽车200行驶时或静止状态下为电动汽车200的未使用的电池充电，或者为电动汽车200正在使用的电池充电(做到类似空中加油飞机的效果)。

所述水氢机30包括甲醇水重整制氢装置31、氢燃料电池32、气泵33，甲醇水重整制氢装置31、气泵33分别连接氢燃料电池32；甲醇水重整制氢装置31设有液体泵34，甲醇水重整制氢装置31连接原料存储容器40，液体泵34将原料存储容器40中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置31，甲醇水重整制氢装置31利用原料存储容器40中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池32，气泵33将含氧气体泵入氢燃料电池32；氢燃料电池32利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电，可以直接将发出的直流电供充电终端10充电。水氢机30可以自带电池20，在发电富余时为电池20充电，在初始启动时由电池20为充电终端10供电。

水氢机的基本组成是本领域技术人员可以根据本申请人的相关专利能基本实现的(如四件授权的专利：中国专利CN201210339912.2，一种利用甲醇水制备氢气的系统及方法；中国专利CN201310578035.9，即时制氢发电系统及方法；中国专利CN 201310520538.0,一种即时制氢发电系统及方法；中国专利CN201410621689.X，甲醇水制氢系统的重整器、甲醇水制氢系统及制氢方法)，这里不做赘述。

此外，所述移动充电车还可以包括一套自供电生态系统；如图2所示，自供电生态系统包括：所述水氢机30，以及充电电池4(作为储电单元)、充电控制单元2、甲醇制备设备3、发电单元、电解水制氢单元1、主控单元。所述主控单元分别连接水氢机30、发电单元、充电电池4、充电控制单元2、甲醇制备设备3、电解水制氢单元1，控制各个单元的工作。

所述水氢机30、发电单元分别连接用电设备，可以直接为用电设备供电(对应的用电设备可以是专门的直流电用电设备，也可以经过逆变器、变压器处理后使用)。

所述水氢机30连接充电控制单元2，将富余的电能通过充电控制单元2为充电电池4充电；所述甲醇水重整制氢装置31利用甲醇水制备氢气，同时生成二氧化碳，甲醇水重整制氢装置31与甲醇制备设备3设有二氧化碳输送管路，将生成的二氧化碳输送至甲醇制备设备3。

所述电解水制氢单元1利用发电单元发出的电能或/和充电电池4的电能工作，电解水制氢单元1与甲醇制备设备3设有氢气输送管路，将生成的氢气输送至甲醇制备设备3。

所述甲醇制备设备3接收甲醇水重整制氢装置输送的二氧化碳、电解水制氢单元输送的氢气，利用发电单元发出的电能或/和充电电池的电能工作，制备甲醇；甲醇制备设备3连接原料储存容器40，将制得的甲醇输送至原料储存容器40(或者经过与水的配比处理后输送至原料储存容器40)。

本实施例中，所述发电单元包括太阳能电池板5、充放电控制电路6、太阳能充电电池7，太阳能电池板5、充放电控制电路6、太阳能充电电池7依次连接。太阳能电池板、其充放电控制电路及太阳能充电电池是本领域技术人员的惯用技术手段，并非本申请的核心改进，这里不做赘述。当然，也可以利用风能等自然资源发电存储。各个能源可以各自配置自己的充电电池。

通过本申请的方案，可以利用太阳能、风能等其他能源发出的电能制备甲醇(同时需要)，通过甲醇的方式储存起来，

甲醇制备设备的具体制备原理是本领域可以利用现有技术实现(如可以根据参考文献一：“二氧化碳加氢合成甲醇催化剂及工艺研究开发”，张晓阳等，《天然气化工(C1化学与化工)》，2011年第6期，第41～45页)，当然，本申请也会对其做较为详细的说明。

请参阅图3，本实施例中，所述甲醇制备设备3包括：氮气输送装置A1、氢气输送装置A2、二氧化碳输送装置A3、第一混合器A4、第二混合气A5、微型固定床反应器A7(可参阅以上参考文献一中的固定床罐)、背压阀A8、醇水分离器A6、色谱仪A9、甲醇液化装置、甲醇收集容器、主控模块。

所述氮气输送装置A1包括氮气存储容器、第一输送管路，第一输送管路设有第一截止阀A11、第一质量流量计A12。所述二氧化碳输送装置A3包括二氧化碳存储容器、第二输送管路，第二输送管路设有第二截止阀、第二质量流量计。

所述氢气输送装置A2包括氢气存储容器、第三输送管路、第四输送管路，第三输送管路设有第三截止阀、第三质量流量计，第四输送管路设有第四截止阀、第四质量流量计。

所述氢气存储容器通过第三输送管路与第一输送管路连接，第三输送管路与第一输送管路交汇于一第一三通阀A13。所述氢气存储容器通过第四输送管路与第二输送管路连接，第四输送管路与第二输送管路交汇于一第一四通阀A14。

所述第一三通阀A13与第一混合器A4连接，第一混合器A4的另一端与第二三通阀A15连接；第二三通阀A15通过第五输送管路连接微型固定床反应器A7，第五输送管路设有第五质量流量计、压强计。

所述微型固定床反应器A7的另一端连接第四三通阀A16，第四三通阀A16还连接背压阀A8，背压阀A8的另一端连接一第二四通阀A10。

所述第一四通阀A14与第二混合器A5连接，第二混合器A5的另一端与第三三通阀A17连接；醇水分离器A6、第二三通阀A15连接第三三通阀A17，醇水分离器A6、甲醇液化装置、色谱仪A9连接第二四通阀A10；甲醇液化装置与甲醇收集容器连接。

所述主控模块控制各个部件动作，先控制高纯氮气和高纯氢气以设定的比例经过第一混合器混合后通过催化剂床层排空，待催化剂还原完成后切换气体为氢气和二氧化碳的混合气，气体通过催化剂床层经背压阀升压到一定压力再经醇水分离器分离出产物甲醇和水，未反应的气体经过原料气补充后继续通过反应器循环反应。

综上所述，本实用新型提出的电动汽车移动充电车，可灵活移动，解决电动汽车充电不方便的问题。同时，本实用新型发电稳定，充电速度快。本实用新型还可以做到类似飞机空中加油的效果，在行驶中为电动汽车充电。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (4)

1.一种电动汽车移动充电车，其特征在于，所述移动充电车包括：水氢机、充电终端、车辆本体；水氢机、充电终端设置于车辆本体内，水氢机与充电终端连接，通过充电终端为电动汽车充电；

所述充电终端包括充电接头，充电接头用于连接电动汽车，为电动汽车充电，能在电动汽车行驶时或静止状态下为电动汽车的未使用的电池充电，或者为电动汽车正在使用的电池充电；

所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；甲醇水重整制氢装置连接原料储存容器，利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，同时生成二氧化碳，将生成的二氧化碳输送至甲醇制备设备；将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电。

2.根据权利要求1所述的电动汽车移动充电车，其特征在于：

所述移动充电车还包括自供电生态系统；自供电生态系统包括：所述水氢机，以及充电电池、充电控制单元、甲醇制备设备、发电单元、电解水制氢单元、主控单元；

所述主控单元分别连接水氢机、充电电池、充电控制单元、甲醇制备设备、发电单元、电解水制氢单元，控制各个单元的工作；

所述水氢机连接充电控制单元，将富余的电能通过充电控制单元为充电电池充电；所述甲醇水重整制氢装置利用甲醇水制备氢气，同时生成二氧化碳，甲醇水重整制氢装置与甲醇制备设备设有二氧化碳输送管路，将生成的二氧化碳输送至甲醇制备设备；

所述电解水制氢单元利用发电单元发出的电能或/和充电电池的电能工作，电解水制氢单元与甲醇制备设备设有氢气输送管路，将生成的氢气输送至甲醇制备设备；

所述甲醇制备设备接收甲醇水重整制氢装置输送的二氧化碳、电解水制氢单元输送的氢气，利用发电单元发出的电能或/和充电电池的电能工作，制备甲醇；甲醇制备设备连接原料储存容器，将制得的甲醇输送至原料储存容器。

3.根据权利要求2所述的电动汽车移动充电车，其特征在于：

所述发电单元包括太阳能电池板、充放电控制电路、太阳能充电电池，太阳能电池板、充放电控制电路、太阳能充电电池依次连接。

4.根据权利要求2所述的电动汽车移动充电车，其特征在于：

所述甲醇制备设备包括：氮气输送装置、氢气输送装置、二氧化碳输送装置、第一混合器、第二混合器、微型固定床反应器、背压阀、醇水分离器、色谱仪、甲醇液化装置、甲醇收集容器、主控模块；所述二氧化碳输送装置连接所述储存容器收集二氧化碳的一侧；制备得到的甲醇输送至储存容器的甲醇水混合液一侧；

所述氮气输送装置包括氮气存储容器、第一输送管路，第一输送管路设有第一截止阀、第一质量流量计；

所述二氧化碳输送装置包括二氧化碳存储容器、第二输送管路，第二输送管路设有第二截止阀、第二质量流量计；

所述氢气输送装置包括氢气存储容器、第三输送管路、第四输送管路，第三输送管路设有第三截止阀、第三质量流量计，第四输送管路设有第四截止阀、第四质量流量计；

所述氢气存储容器通过第三输送管路与第一输送管路连接，第三输送管路与第一输送管路交汇于一第一三通阀；

所述氢气存储容器通过第四输送管路与第二输送管路连接，第四输送管路与第二输送管路交汇于一第一四通阀；

所述第一三通阀与第一混合器连接，第一混合器的另一端与第二三通阀连接；第二三通阀通过第五输送管路连接微型固定床反应器，第五输送管路设有第五质量流量计、压强计；

所述微型固定床反应器的另一端连接第四三通阀，第四三通阀还连接背压阀，背压阀的另一端连接一第二四通阀；

所述第一四通阀与第二混合器连接，第二混合器的另一端与第三三通阀连接；醇水分离器、第二三通阀连接第三三通阀，醇水分离器、甲醇液化装置、色谱仪连接第二四通阀；甲醇液化装置与甲醇收集容器连接。