CN219754174U - 太阳能光储氢车棚 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了太阳能光储氢车棚，涉及太阳能车棚的技术领域，包括储能电池、多个充电桩、电解水制氢系统、储氢罐和氢燃料电池；相邻的两个立柱之间沿水平方向固定有纵钢梁，纵钢梁上设置有平台，储能电池、电解水制氢系统、储氢罐和氢燃料电池均安装在平台上；多个立柱的顶端安装有风管，风管上开设多个出风口，氢燃料电池的尾气出口通过软管与风管相连通。本实用新型的立柱上设置有平台，用于放置储能电池、电解水制氢系统、储氢罐和氢燃料电池，利用太阳能电池板挡太阳辐射和雨水，减少设备占地空间，更美观，氢燃料电池的高温尾气通过风管的出风口吹向太阳能电池板上的积雪，高温尾气融化积雪，充分的利用了氢燃料电池的高温尾气的热量。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能车棚的技术领域，具体为光伏发电、储电、制氢储能一体式的太阳能光储氢车棚。
背景技术
电动汽车日益增多，为了解决电动汽车的充电问题，各地大量建设充电桩或换电站。充电桩或换电站很多安装在停车棚内，为了利用可再生资源，出现了太阳能停车棚，它的棚顶材料使用太阳能电池板，太阳能车棚不仅具备普通车棚所应有的功能，还能有效减少太阳光线对车辆的辐射，降低热量的传递，免受烈日的烘烤，其最大的优势在于可向车棚下的充电桩供电，通过充电桩即可为电动汽车充电。
但是，太阳能车棚在遇到大雪天气的时候，顶棚上会形成积雪，在积雪的遮挡下不仅会降低太阳能板的发电效率，如果积雪过多还会造成顶棚坍塌，降低了太阳能车棚的安全性。
另外，太阳能发电功率具有波动大，间歇性和周期性特点，很难为负载提供一个持续稳定的电力供应。可将电能储存在蓄电池中，利用蓄电池储能，蓄电池再以稳定功率向用电负载输出。然而为了储存很大容量的电能，往往需要配置很多的蓄电池。随着氢能的技术发展，可以在太阳能车棚中采用氢储能与蓄电池相结合的方式储能。
氢储能技术是利用电力和氢能的互变性而发展起来的，利用电解制氢，将间歇波动、富余电能转化为氢能储存起来；在电力输出不足时，利用氢气通过燃料电池或其他发电装置发电回馈至电力系统。氢储能技术既解决了氢源的问题，又解决了电能的供需矛盾。
比如，专利号202011637266.9的中国发明专利公开了一种风光氢储电骑智能充电桩，包括太阳能电池板组件、风力发电机组件、蓄电池、储氢制氢装置及智能配电装置和充电服务端，充电服务端安装在立柜外立面，储氢制氢装置包括电解水氢气发生器、高压储氢罐及燃料电池。该专利将蓄电池、储氢制氢装置及智能配电装置安装在立柜中，立柜占用较大的地面面积，导致可停放的电动车数量减少。
在太阳能车棚的除雪方面，专利号为201910668863 .9的中国发明专利，公开了一种具有除雪功能的防雨性能好的太阳能车棚，包括调节机构和除雪机构，除雪机构包括固定轴、两个第一轴承和两个动力组件，所述动力组件包括第一电机、丝杆、传动杆、驱动块和两个第二轴承。通过除雪机构可以驱动顶棚上下摆动，使顶棚上的积雪在重力的作用下滑落，降低了顶棚发生坍塌的几率。
还有，专利号为202022262012.5的中国实用新型专利，公开了一种安装融雪除冰光伏发电板的停车棚，包括支撑装置、喷洒装置、除雪装置、排水装置、加热装置和照明装置，通过设置的喷洒装置能够喷洒出融雪剂从而使车棚顶部的冰雪融化，通过设置的除雪装置能够对车棚顶部堆积的冰雪进行清理。然而以上两种为车棚除雪的装置结构均较复杂，需要向其提供电力才能工作。
因此，亟需发明一种可减少光储氢设备占地面积，布局合理且可除雪的太阳能车棚。
发明内容
基于此，有必要针对具有储氢功能的太阳能车棚占地面积大，停车位置小，且车棚除雪难的技术问题，提供一种太阳能光储氢车棚。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
太阳能光储氢车棚，所述车棚包括多个立柱和棚顶，所述多个立柱均并排设置，所述棚顶安装在多个立柱上，所述棚顶的上表面安装太阳能电池板，其特征在于，还包括储能电池、多个充电桩、电解水制氢系统、储氢罐和氢燃料电池，多个充电桩并排设置在地面上；
相邻的两个立柱之间沿水平方向固定有纵钢梁，所述纵钢梁上设置有平台，所述储能电池、电解水制氢系统、储氢罐和氢燃料电池均安装在平台上，所述电解水制氢系统通过管路与储氢罐相连，所述储氢罐通过管路与氢燃料电池相连；
所述多个立柱的顶端安装有风管，所述风管上开设多个出风口，所述多个出风口朝向太阳能电池板，所述氢燃料电池的尾气出口通过软管与风管的一端口相连通。
通过采用上述技术方案，在立柱之间设置纵钢梁和平台，用于安装储能电池、电解水制氢系统、储氢罐和氢燃料电池，由于平台位于太阳能电池板的下侧，可通过太阳能电池板防护设备，有效减少太阳光线对设备的辐射，遮挡雨水。储能电池、电解水制氢系统、储氢罐和氢燃料电池均位于平台上，不占用地面。
太阳能电池板产生的电能输入到储能电池内，通过储能电池向充电桩供电，富余电能通过电解水制氢系统制备氢气，并储存在储氢罐中，在太阳能不足阶段，储氢罐向氢燃料电池输送氢气进行发电，氢燃料电池向充电桩供电，实现储能电池与氢储能的协同供电。
在车棚顶部具有积雪时，氢燃料电池的尾气出口通过软管与风管的一端口相连通，氢燃料电池启动后的尾气温度具有60~90℃，高温尾气输入到风管中，通过风管的出风口吹向太阳能电池板上的积雪，高温尾气融化积雪，实现了氢燃料电池的高温尾气的热利用，无需提供额外的电力。
优选的，所述风管内间隔设置有多个催化剂载体，所述催化剂载体内开设多个气流孔道，多个所述气流孔道内采用化学沉积法或涂覆法附着有大量的氢气催化剂，氢气催化剂可采用铂金等催化剂。
通过采用上述技术方案，风管外部的环境温度较低，氢燃料电池输入至风管内的高温尾气逐渐降温，为了保持风管内的尾气温度，在风管内插入多个催化剂载体。氢燃料电池的尾气中含有一定量的氢气，尾气中的氢气和氧气在氢气催化剂的催化反应下，释放大量的热量，再次加热尾气。
优选的，所述风管的外部包裹有保温棉，所述出风口贯穿保温棉。
通过采用上述技术方案，保温棉可以减少风管内的高温尾气的热量流失，保证出风口喷出的温度较高的尾气。
优选的，还包括直流母线，所述直流母线与太阳能电池板的输出端、储能电池、电解水制氢系统的电源接口、氢燃料电池的输出端和多个充电桩均电连接。
优选的，还包括光伏DC/DC转换器、储能电池DC/DC转换器、制氢DC/DC转换器、燃料电池DC/DC转换器及高压DC/AC转换器，所述太阳能电池板的输出端与光伏DC/DC转换器的输入端相连，电解水制氢系统的输入端与制氢DC/DC转换器的输出端相连，氢燃料电池的输出端与燃料电池DC/DC转换器的输入端相连，高压DC/AC转换器的输出端与多个充电桩相连，储能电池与储能电池DC/DC转换器的接口相连，储能电池DC/DC转换器、光伏DC/DC转换器的输出端、制氢DC/DC转换器的输入端、燃料电池DC/DC转换器的输出端、高压DC/AC转换器的输入端均与直流母线相连接。
通过采用上述技术方案，直流母线、光伏DC/DC转换器、储能电池DC/DC转换器、制氢DC/DC转换器、燃料电池DC/DC转换器及高压DC/AC转换器将各个设备电路连接起来。
优选的，所述车棚还包括横钢梁和斜拉支撑，每个所述立柱的上部均固定有横钢梁，所述横钢梁上通过斜拉支撑与棚顶相连，多个所述横钢梁相互平行。
通过采用上述技术方案，横钢梁和斜拉支撑可加强车棚的结构强度，并支撑棚顶，保证棚顶在受到较重的积雪压力下不坍塌。
优选的，所述平台包括承载底板和拉杆，所述承载底板沿水平方向固定在纵钢梁上，所述拉杆的一端与承载底板连接，所述拉杆的另一端与斜拉支撑连接。
通过采用上述技术方案，承载底板用于支撑储能电池、电解水制氢系统、储氢罐和氢燃料电池，承载底板可使用不锈钢板，承载底板通过紧固螺栓固定在纵钢梁上。
优选的，还包括储水容器，所述储水容器设置在地面上，所述储水容器通过水泵与电解水制氢系统的输入端相连。
通过采用上述技术方案，将储水容器设置在地面上，便于向储水容器内加注水，由于电解水制氢系统位于平台上，通过微型水泵即可将储水容器内的水抽入到电解水制氢系统内。
与相关技术相比较，本实用新型提供的太阳能光储氢车棚具有如下有益效果：
1、本实用新型的立柱上设置有平台，平台位于太阳能电池板的下侧，用于放置储能电池、电解水制氢系统、储氢罐和氢燃料电池，利用太阳能电池板挡太阳辐射和雨水，平台位于立柱上，可以减少这些设备占用地面，更美观。
2、本实用新型在立柱的顶端安装有风管，且风管上设有出风口，氢燃料电池的尾气出口通过软管与风管的一端口，氢燃料电池启动后的尾气温度具有60~90℃，高温尾气输入到风管中，通过风管的出风口吹向太阳能电池板上的积雪，高温尾气融化积雪，充分的利用了氢燃料电池的高温尾气的热量。
3、本实用新型的风管内设置有多个催化剂载体，氢燃料电池的尾气中含有一定量的氢气，尾气中的氢气和氧气在催化剂载体内的氢气催化剂的催化反应下，释放大量的热量，再次加热尾气。
附图说明
图1为本实用新型的太阳能光储氢车棚的立体图；
图2为本实用新型的太阳能光储氢车棚的主视图；
图3为本实用新型的太阳能光储氢车棚的侧视图；
图4为本实用新型的平台的立体图；
图5为本实用新型的风管的立体图；
图6为本实用新型的催化剂载体的立体图；
图7为本实用新型的太阳能光储氢车棚的电路示意图。
附图标记：10、车棚；101、立柱；102、棚顶；103、太阳能电池板；104、横钢梁；105、斜拉支撑；106、纵钢梁；20、储能电池；30、充电桩；40、电解水制氢系统；401、储水容器；50、储氢罐；60、氢燃料电池；601、软管；70、平台；701、承载底板；702、侧挡板；703、拉杆；80、风管；801、出风口；802、催化剂载体；803、保温棉；901、直流母线；902、光伏DC/DC转换器；903、储能电池DC/DC转换器；904、制氢DC/DC转换器；905、燃料电池DC/DC转换器；906、高压DC/AC转换器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“ 上”、“ 下”、“ 左”、“ 右”、等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“ 安装”、“ 相连”、“ 连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例
请参阅图1至图3所示，本实用新型的实施例提供的太阳能光储氢车棚，车棚采用两侧双车位光伏车棚结构，包括多个立柱101和棚顶102，棚顶102用于支撑太阳能电池板103，多个立柱101均并排设置，多个立柱101的左右两侧均安装有棚顶102，棚顶102和立柱101呈“个”字型，且立柱101的上端突出于棚顶102，左右两侧的棚顶102的上表面均安装有太阳能电池板103，在棚顶102的下方地面上具有两排停车位。
为了支撑棚顶102，在每个立柱101的上部均沿水平方向固定有横钢梁104，多个横钢梁104也相互平行，每个横钢梁104均通过多个斜拉支撑105与棚顶102相连，通过横钢梁104和斜拉支撑105共同支撑起棚顶102。
进一步，太阳能光储氢车棚10还包括储能电池20、充电桩30、电解水制氢系统40、储氢罐50和氢燃料电池60，充电桩30的数量有多个，均并排设置在地面上，充电桩30可选用双枪充电桩，可为左右两侧的停靠的电动汽车提供充电服务。
如图4所示，在相邻的两个立柱101之间均沿水平方向固定有纵钢梁106，纵钢梁106位于太阳能电池板103的下侧，在纵钢梁106上安装有用于承载储能电池20、充电桩30、电解水制氢系统40、储氢罐50和氢燃料电池60的平台70，使得储能电池20、充电桩30、电解水制氢系统40、储氢罐50和氢燃料电池60不占用地面，不仅美观，还能预留更多的停车位，太阳能电池板103还能为这些设备遮阳挡雨。储氢罐50可采用低压储氢罐50或高压储氢罐50。
太阳能电池板103与储能电池20电路连接，储能电池20与多个充电桩30均电路连接，用于向充电桩30供电。在光照丰富的时间段，太阳能电池板103的发电量大于多个充电桩30的耗电量时，富余的电能通过电解水制氢系统40生成氢气，进行储能。电解水制氢系统40通过氢气压缩机与管路与储氢罐50相连，将氢气储存储氢罐50内，储氢罐50通过管路与氢燃料电池60相连，用于向氢燃料电池60供应氢气，在光照不足时，通过氢燃料电池60发电，向储能电池20和充电桩30补充电能，不依赖电网，即可满足充电桩30的电能需求。
还有，如图3和图5所述，在冬季下雪天，车棚10顶部容易积雪，影响太阳能电池板103的发电效率，还可能造成顶棚坍塌。为了解决这个问题，在多个立柱101的顶端安装有一根风管80，风管80可采用PP管或PVC管，风管80通过扎带或铁丝绑扎在多个立柱101上。风管80侧壁上间隔开设有多个出风口801，多个出风口801分别朝向两侧的太阳能电池板103。在冬季开启氢燃料电池60发电时，氢燃料电池60的尾气温度约有60~90℃，将氢燃料电池60的尾气出口通过软管601与风管80的一端口相连通，软管601可选用铝箔缠绕形成的气管，氢燃料电池60的高温尾气通过软管601输入到风管80内，再通过风管80的出风口801吹向太阳能电池板103上的积雪，利用高温尾气融化积雪，巧妙的利用了氢燃料电池60尾气中的热量，实现了除雪的功能，不额外消耗电力。
以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围。
本实用新型在上述基础上还具有如下实施方式：
如图5和图6所示，由于风管80外部环境温度较低，流经风管80内的高温尾气热量散失快，因此在风管80的外部包裹有保温棉803，且出风口801上插入喇叭口结构用于出风，且喇叭口结构贯穿保温棉803。为了进一步提高风管80内的尾气温度，在风管80内插入多个催化剂载体802，催化剂载体802呈圆柱体，催化剂载体802内开设多个气流孔道，多个所述气流孔道内均附着有氢气催化剂，氢气催化剂可采用铂金等催化剂，氢气和氧气在氢气催化剂的催化反应下，释放大量的热量，再次加热尾气。
如图7所示，还包括直流母线901、光伏DC/DC转换器902、储能电池DC/DC转换器903、制氢DC/DC转换器904、燃料电池DC/DC转换器905及高压DC/AC转换器906，直流母线901与太阳能电池板103的输出端、储能电池20、电解水制氢系统40的电源接口、氢燃料电池60的输出端和多个充电桩30均电连接。太阳能电池板103的输出端与光伏DC/DC转换器902的输入端相连，电解水制氢系统40的输入端与制氢DC/DC转换器904的输出端相连，氢燃料电池60的输出端与燃料电池DC/DC转换器905的输入端相连，高压DC/AC转换器906的输出端与多个充电桩30相连，储能电池20与储能电池DC/DC转换器903的接口相连，储能电池DC/DC转换器903、光伏DC/DC转换器902的输出端、制氢DC/DC转换器904的输入端、燃料电池DC/DC转换器905的输出端、高压DC/AC转换器906的输入端均与直流母线901相连接。
如图4所示，平台70包括承载底板701和拉杆703，所述承载底板701沿水平方向固定在纵钢梁106上，承载底板701和纵钢梁106上设有多个螺栓孔，承载底板701和纵钢梁106之间的螺栓孔通过长螺栓固定连接；在承载底板701的两侧边上具有侧挡板702，两块侧挡板702和承载底板701呈“︺”字型布置，侧挡板702用于遮挡承载底板701上的设备，起到美观效果。所述拉杆703的一端与承载底板701连接，所述拉杆703的另一端与斜拉支撑105或棚顶102连接，承载底板701通过多个拉杆703与斜拉支撑105或棚顶102连接。
如图2所示，用于向电解水制氢系统40供水的储水容器401设置在地面上，便于向储水容器401内补水，储水容器401通过水泵（图中未示出）与电解水制氢系统40的输入端相连，通过微型的水泵即可将储水容器401内的水抽入到电解水制氢系统40内。太阳能电池板103、储能电池20、充电桩30、电解水制氢系统40、储氢罐50和氢燃料电池60均为市场上常规设备。
为了方便检修设备，在中间的立柱101上安装有检修梯，检修人员通过检修梯即可爬到平台70上进行检修工作。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.太阳能光储氢车棚，所述车棚(10)包括多个立柱(101)和棚顶(102)，所述多个立柱(101)均并排设置，所述棚顶(102)安装在多个立柱(101)上，所述棚顶(102)的上表面安装太阳能电池板(103)，其特征在于，还包括储能电池(20)、多个充电桩(30)、电解水制氢系统(40)、储氢罐(50)和氢燃料电池(60)，多个充电桩(30)并排设置在地面上；
相邻的两个立柱(101)之间沿水平方向固定有纵钢梁(106)，所述纵钢梁(106)上设置有平台(70)，所述储能电池(20)、电解水制氢系统(40)、储氢罐(50)和氢燃料电池(60)均安装在平台(70)上，所述电解水制氢系统(40)通过管路与储氢罐(50)相连，所述储氢罐(50)通过管路与氢燃料电池(60)相连；
所述多个立柱(101)的顶端安装有风管(80)，所述风管(80)上开设多个出风口(801)，所述多个出风口(801)朝向太阳能电池板(103)，所述氢燃料电池(60)的尾气出口通过软管(601)与风管(80)的一端口相连通。
2.根据权利要求1所述的太阳能光储氢车棚，其特征在于：所述风管(80)内间隔设置有多个催化剂载体(802)，所述催化剂载体(802)内开设多个气流孔道，多个所述气流孔道内均附着有氢气催化剂。
3.根据权利要求2所述的太阳能光储氢车棚，其特征在于：所述风管(80)的外部包裹有保温棉(803)，所述出风口(801)贯穿保温棉(803)。
4.根据权利要求1所述的太阳能光储氢车棚，其特征在于：还包括直流母线(901)，所述直流母线(901)与太阳能电池板(103)的输出端、储能电池(20)、电解水制氢系统(40)的电源接口、氢燃料电池(60)的输出端和多个充电桩(30)均电连接。
5.根据权利要求1所述的太阳能光储氢车棚，其特征在于：所述车棚(10)还包括横钢梁(104)和斜拉支撑(105)，每个所述立柱(101)的上部均固定有横钢梁(104)，所述横钢梁(104)上通过斜拉支撑(105)与棚顶(102)相连，多个所述横钢梁(104)相互平行。
6.根据权利要求5所述的太阳能光储氢车棚，其特征在于：所述平台(70)包括承载底板(701)和拉杆(703)，所述承载底板(701)沿水平方向固定在纵钢梁(106)上，所述拉杆(703)的一端与承载底板(701)连接，所述拉杆(703)的另一端与斜拉支撑(105)连接。
7.根据权利要求1所述的太阳能光储氢车棚，其特征在于：还包括储水容器(401)，所述储水容器(401)设置在地面上，所述储水容器(401)通过水泵与电解水制氢系统(40)的输入端相连。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202320698224.9U CN219754174U (zh) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | 太阳能光储氢车棚 |
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN219754174U true CN219754174U (zh) | 2023-09-26 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN219754174U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118219887A (zh) * | 2024-04-28 | 2024-06-21 | 连云港新雨阳光新能源有限公司 | 一种风光氢一体化智能充电桩 |
-
2023
- 2023-04-03 CN CN202320698224.9U patent/CN219754174U/zh active Active
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