CN207800808U - 一种移动充电车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种移动充电车，包括牵引车和设置在牵引车上的电池供电系统，所述电池供电系统包括金属空气燃料电池组、供气系统、电解液循环系统和电源管理系统，所述供气系统设置在金属空气燃料电池组的一侧，为金属空气燃料电池组提供反应空气，所述电解液循环系统与金属空气燃料电池组的电解液腔相连，为金属空气燃料电池组提供电解液，所述电源管理系统与金属空气燃料电池组、供气系统和电解液循环系统电连接。本实用新型提供的移动充电车具有能量密度大、运输移动方便、不依赖于充电设施、环保无污染等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电装置领域，特别涉及一种移动充电车。
背景技术
在传统化石能源枯竭和环境保护的压力下，各国争相发展新能源汽车技术，并制定了相应的新能源汽车发展规划。在众多技术路线中，纯电动汽车由于其低的运行费用和零排放脱颖而出，成为未来汽车的发展趋势。
纯电动车在使用过程中，由于环境条件、电池性能、就近找不到充电站等原因而“趴窝”，这种情况下，选择拖车服务拖至附近充电站进行充电，往往时间较长，成本较高。为此，开发了基于锂离子电池的移动充电车，但这种充电车由于电池能量密度较低，储存能量有限，仍需依赖于充电设施的建设，限制了移动充电车服务半径和数量。
发明内容
针对上述移动充电车储存能量有限、依赖于充电设施等缺点，本实用新型提供一种移动充电车，能量密度大，且不依赖充电设施。
本实用新型提出的一种移动充电车，包括牵引车和设置在牵引车上的电池供电系统，所述电池供电系统包括金属空气燃料电池组、供气系统、电解液循环系统和电源管理系统，所述供气系统设置在金属空气燃料电池组的一侧，为金属空气燃料电池组提供反应空气，所述电解液循环系统与金属空气燃料电池组的电解液腔相连，为金属空气燃料电池组提供电解液，所述电源管理系统与金属空气燃料电池组、供气系统和电解液循环系统电连接。
进一步地，所述金属空气燃料电池组为锂空气电池组、钠空气电池组、镁空气电池组、铝空气电池组、锌空气电池组或铁空气电池组的一种。
进一步地，所述金属空气燃料电池组包括多个电池单体，每个所述电池单体包括金属电极、空气电极以及金属电极和空气电极之间的电解液腔。
进一步地，所述供气系统包括气泵、舱体、出风管和风速传感器，所述金属空气燃料电池组设置在舱体内，所述气泵通过气管与舱体的内腔相连通，所述出风管设置在舱体上，所述风速传感器设置在出风管上。
进一步地，所述电解液循环系统包括电解液泵、储罐、进液管和出液管，所述进液管的一端与电解液腔的上部相连通，另一端与电解液泵相连，所述电解液泵通过水管与储罐相连，所述出液管的一端与电解液腔的下部相连通，另一端与储罐相连。
进一步地，所述进液管和出液管至少之一包含螺旋式管道。
进一步地，所述电解液循环系统还包括多个压力传感器，所述压力传感器分别设置在进液管和出液管上。
进一步地，所述电源管理系统还连有充电枪。
进一步地，所述储罐内设有竖向的隔断，所述隔断将储罐分成沉淀腔和净液腔，所述沉淀腔和净液腔在储罐上部相通，所述出液管与沉淀腔相连，所述电解液泵通过水管与净液腔相连。
进一步地，所述电解液循环系统还包括可拆卸沉淀槽，所述沉淀槽设置在金属空气燃料电池组的下方，所述沉淀槽与电解液腔相通，所述进液管和出液管均连接在沉淀槽上方。
由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果在于：金属空气燃料电池移动充电车不依赖于充电设施，放电完毕后通过更换随车携带的金属板实现充电方式，速度快，操作简单，因而机动性强，服务半径大，可随时随地为缺电的电动车提供充电服务。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例一种移动充电车的结构示意图；
图2为图1所示移动充电车的电池供电系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不限于此。
如图1和图2所示，本实用新型提出的一种移动充电车，包括牵引车20和设置在牵引车20上的电池供电系统，电池供电系统包括金属空气燃料电池组5、供气系统、电解液循环系统和电源管理系统2，供气系统设置在金属空气燃料电池组5的一侧，为金属空气燃料电池组5提供反应空气，同时还能调节反应空气的温度、金属空气燃料电池组5的温度，使得电池反应速度更为平稳，电解液循环系统与金属空气燃料电池组5的电解液腔相连，为金属空气燃料电池组提供电解液，电源管理系统2与金属空气燃料电池组、供气系统和电解液循环系统电连接，通过电信号来控制供气系统的供气速度、电解液的循环速度等。具体的，金属空气燃料电池组5为锂空气电池组、钠空气电池组、镁空气电池组、铝空气电池组、锌空气电池组或铁空气电池组的一种，本实施例以镁空气燃料电池组为例进行说明。
镁空气燃料电池组包括多个电池单体，每个电池单体包括金属电极、空气电极以及镁金属电极和空气电极之间的电解液腔，镁金属电极可拆卸连接，便于及时更换金属电极。
供气系统包括气泵18、舱体4、出风管7和风速传感器6，金属空气燃料电池组5设置在舱体4内，气泵18通过气管16与舱体4的内腔相连通，舱体4上远离气泵18的一侧设置出风管7，出风管7上设有风速传感器6。电解液循环系统包括电解液泵13、储罐12、进液管16和出液管8，进液管16的一端与电解液腔的上部相连通，另一端与电解液泵13相连，电解液泵13通过水管与储罐12相连，出液管8的一端与电解液腔的下部相连通，另一端与储罐12相连。
优选地，进液管16和出液管8至少之一包含螺旋式管道，本实施例中进液管16和出液管8均包含一段螺旋式管道。一方面，螺旋式管道增加了管道长度，有利于散热；另一方面，电解液在螺旋式管道里面流动，在一定流速下产生离心力，将电解液中附带的沉淀沉积在管壁，减少电解液中沉淀的含量，极大提高了电池反应效率，也减少了电解液更换频率。更为优选地，螺旋式管道采用横向和竖向结合的排列方式，即一段横向的螺旋式管道连接一段竖向的螺旋式管道。
另外，电解液循环系统还包括多个压力传感器，压力传感器分别设置在进液管16和出液管8上，用于检测电解液的液压。另外，电源管理系统上还连有充电枪1，用于给电动车快速充电。
在进一步的技术方案中，储罐12内设有竖向隔断，隔断将储罐12分成沉淀腔和净液腔，沉淀腔和净液腔在储罐12上部相通，出液管8与沉淀腔相连，电解液泵13通过水管与净液腔相连，电解液循环系统还包括可拆卸沉淀槽，沉淀槽设置在金属空气燃料电池组的下方，沉淀槽与电解液腔相通，进液管和出液管均连接在沉淀槽上方。将储罐12分区，使得从电解液腔排出的电解液在沉淀槽内沉淀，电解液从隔断上方溢出至净液腔，电解液泵从净液腔中抽出的电解液含沉淀减少。优选地，沉淀槽的内侧设有向下倾斜的隔板，隔板位于电解液腔与沉淀槽之间，且隔板的延伸端与金属电极的外表面留有预定距离，以使金属电极表面形成的沉淀物可以直接落入沉淀槽；在电解液排出或者搅动时，由于有隔板的存在，沉淀物不至于向上窜流至电解液腔。隔板在电解液循环利用中的作用尤为明显，电解液在较长时间内能循环利用。
优选地，隔板可拆卸连接，这样也方便电解液腔内壁的清洗。
优选地，隔板的上表面设有憎水薄膜，这样可以减少沉淀物在隔板上的残留。
优选地，沉淀槽的底板中部高，四周低，且逐渐朝周边倾斜，这样避免了金属电极下部沉淀物堆积过高，进一步增加了电解液的沉淀分离效果。
由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果在于：金属空气燃料电池移动充电车不依赖于充电设施，放电完毕后通过更换随车携带的金属板实现充电方式，速度快，操作简单，因而机动性强，服务半径大，可随时随地为缺电的电动车提供充电服务
电源管理系统除了常规的电压、电流、功率等电参数管理之外，还要随着功率变化调节进气和进液速率、监测螺旋管堵塞情况(换管提示)；具体的，电源管理系统根据电池功率调节进气速率；单进单出密闭舱体设计在鼓风条件下会形成一定的空气压力，提高电池放电性能；在高功率模式下，快速进气还会带走一部分热量，起到散热作用。另外，通过压力传感器数据判断是否需要更换螺旋式管道，螺旋式管道设计可以大大延长，还要设计成便拆式，用法兰10连接。
当移动充电车需要工作时，牵引车20开至需充电电动车所在地，启动金属空气燃料电池组，电源管理系统发出指令，分别启动气泵18和电解液泵13，空气通过气泵18、进风管17进入到舱体4内，储罐12中的电解液经过电解液泵13、进液管16进入到金属空气燃料电池组5，金属空气燃料电池组5开始工作释放电能，电力通过电源线19进入到电源管理系统进行整流，通过充电枪1对车辆实施充电；尾气通过出风管7排出电池，反应后的电解液通过出液管8送回储罐12。
风速传感器6、出液压力传感器9、进液侧压力传感器14将气流速度、电解液流速等电信号沿各电器元件控制线反馈至电源管理系统2，电源管理系统2根据输出功率、气流速度、电解液流速等信息调节气泵18和电解液泵13的转速，以适应不同的对外输出功率。
充电完毕后，挂充电枪1，电源管理系统2切断对外电力输出，同时，控制气泵18和电解液泵13停止工作，金属空气燃料电池组5中的电解液自动流回储罐12中。
电解液在出液侧螺旋管11和进液侧螺旋管15中流动时，在旋流过程中产生一定的离心力，电解液中的大颗粒沉淀物在离心力作用下粘附在螺旋管管壁上，通过对比出液侧压力传感器9、进液侧压力传感器14的压力差值，判断螺旋管道中沉淀物的堵塞情况，当压力差达到一定值时，电源管理系统2发出更换螺旋管信号，通过松开法兰10，分别更换出液侧螺旋管11和进液侧螺旋管15。
以上描述了本实用新型的基本原理和其结构。本领域的技术人员应该了解，实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种移动充电车，其特征在于，包括牵引车和设置在牵引车上的电池供电系统，所述电池供电系统包括金属空气燃料电池组、供气系统、电解液循环系统和电源管理系统，所述供气系统设置在金属空气燃料电池组的一侧，为金属空气燃料电池组提供反应空气，所述电解液循环系统与金属空气燃料电池组的电解液腔相连，为金属空气燃料电池组提供电解液，所述电源管理系统与金属空气燃料电池组、供气系统和电解液循环系统电连接。
2.根据权利要求1所述的移动充电车，其特征在于，所述金属空气燃料电池组为锂空气电池组、钠空气电池组、镁空气电池组、铝空气电池组、锌空气电池组或铁空气电池组的一种。
3.根据权利要求2所述的移动充电车，其特征在于，所述金属空气燃料电池组包括多个电池单体，每个所述电池单体包括金属电极、空气电极以及金属电极和空气电极之间的电解液腔。
4.根据权利要求3所述的移动充电车，其特征在于，所述供气系统包括气泵、舱体、出风管和风速传感器，所述金属空气燃料电池组设置在舱体内，所述气泵通过气管与舱体的内腔相连通，所述出风管设置在舱体上，所述风速传感器设置在出风管上。
5.根据权利要求3所述的移动充电车，其特征在于，所述电解液循环系统包括电解液泵、储罐、进液管和出液管，所述进液管的一端与电解液腔的上部相连通，另一端与电解液泵相连，所述电解液泵通过水管与储罐相连，所述出液管的一端与电解液腔的下部相连通，另一端与储罐相连。
6.根据权利要求5所述的移动充电车，其特征在于，所述进液管和出液管至少之一包含螺旋式管道。
7.根据权利要求6所述的移动充电车，其特征在于，所述电解液循环系统还包括多个压力传感器，所述压力传感器分别设置在进液管和出液管上。
8.根据权利要求3所述的移动充电车，其特征在于，所述电源管理系统还连有充电枪。
9.根据权利要求5所述的移动充电车，其特征在于，所述储罐内设有竖向的隔断，所述隔断将储罐分成沉淀腔和净液腔，所述沉淀腔和净液腔在储罐上部相通，所述出液管与沉淀腔相连，所述电解液泵通过水管与净液腔相连。
10.根据权利要求5所述的移动充电车，其特征在于，所述电解液循环系统还包括可拆卸沉淀槽，所述沉淀槽设置在金属空气燃料电池组的下方，所述沉淀槽与电解液腔相通，所述进液管和出液管均连接在沉淀槽上方。
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