[發(fā)明專利]一種具有多組甲醇水重整制氫發(fā)電模組的充電站及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510300534.0
• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號: CN104935037A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 向華
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東合即得能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M8/04;H01M8/10
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44272
• 代理人: 何恒韜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及充電站技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有多組甲醇水重整制氫發(fā)電模組的充電站及方法。

背景技術(shù)

目前，電力驅(qū)動的車輛例如電動車、插接式混合動力車輛正在快速增加使用。因為電動車快速增加使用，所以用于對電動車安裝的輔助電池進行充電的充電站正在采用。

在現(xiàn)有技術(shù)中，充電站的取電來源通常來自于市電電網(wǎng)，這方面的專利有：201210154770.2電動車充電站、201080035595.4充電站的控制技術(shù)、201010111427.0電動汽車充電站系統(tǒng)及其匹配充電方法、200680038494.6再充電站和相關(guān)電動車輛、201080035585.0用于電動車輛的電氣配送系統(tǒng)再充電站等等。

承上，由于電動車通常需要快速大功率充電，因此充電站一般不能直接從電網(wǎng)高功率取電，否則會嚴重干擾電網(wǎng)，不僅影響其他用戶，而且威脅電網(wǎng)設(shè)備。在現(xiàn)有技術(shù)中，充電站的基本結(jié)構(gòu)包括：初級一次側(cè)充電機（為再生儲能蓄電池充電）、再生儲能蓄電池、次級二次側(cè)快速充電機（為電動汽車充電）、再生蓄電池檢修機、計費控制系統(tǒng)、線纜配電系統(tǒng)及機房。其工作原理是：平時（夜間優(yōu)先）電網(wǎng)電力通過初級一次側(cè)充電機向再生蓄電池進行儲能充電，由于儲能充電時沒有時間要求，因而可用小電流慢速充電，充電電流可根據(jù)蓄電池電量自動安排充電時間，最大程度的使用夜間低谷電力。當(dāng)需要為電動汽車充電時，根據(jù)電動汽車的允許最大充電電流和電壓，通過次級二次側(cè)快速充電機向電動汽車進行快速充電，由于充電過程是從儲能蓄電池向電動汽車“倒電”，而不是直接取自電網(wǎng)，因而對電網(wǎng)沒有干擾。

然而，上述充電站還具有以下缺失：其一、由于充電站的取電來源為市電電網(wǎng)，因此，在偏遠公路和用電無保障地域難以設(shè)立充電站，往往需要采用太陽能或風(fēng)能取電，但是太陽能或風(fēng)能取電不僅成本高，而且供電不穩(wěn)定；其二、由于充電站一般不能直接從電網(wǎng)高功率取電，因而設(shè)置了為再生儲能蓄電池充電的初級一次側(cè)充電機，再通過再生儲能蓄電池給電動車進行大功率充電，但是，再生儲能蓄電池的成本高昂、安全性低、檢修困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種具有多組甲醇水重整制氫發(fā)電模組的充電站，該充電站的電力來源為多組甲醇水重整制氫發(fā)電模組，該充電站模塊化高、啟動快速、不受地域限制，無需設(shè)置初級一次側(cè)充電機及再生儲能蓄電池，能即時給電動車等設(shè)備進行智能快速充電，安全性高、可靠性強。為此，本發(fā)明還要提供一種所述具有多組甲醇水重整制氫發(fā)電模組的充電站的充電方法。

為解決上述第一個技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種具有多組甲醇水重整制氫發(fā)電模組的充電站，包括控制裝置、甲醇水儲存輸送裝置、至少三組甲醇水重整制氫發(fā)電模組、交直流電力轉(zhuǎn)換裝置及若干充電機，其中：

控制裝置，與甲醇水儲存輸送裝置、甲醇水重整制氫發(fā)電模組、交直流電力轉(zhuǎn)換裝置及充電機均電性連接并控制其工作狀態(tài)；

甲醇水儲存輸送裝置，用于向甲醇水重整制氫發(fā)電模組輸送甲醇和水原料；

甲醇水重整制氫發(fā)電模組，包括重整器及燃料電池，甲醇和水原料在重整器內(nèi)發(fā)生重整制氫反應(yīng)，制得的氫氣進入燃料電池，在燃料電池內(nèi)，氫氣與空氣中的氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能輸出；

交直流電力轉(zhuǎn)換裝置，用于將燃料電池輸出的電能轉(zhuǎn)換為待充電設(shè)備所需求的適當(dāng)電壓、電流的交流電或直流電；

充電機，用于向待充電設(shè)備進行充電；

所述充電機在充電過程中，將即時充電功率需求量反饋給控制裝置，該控制裝置根據(jù)充電功率需求量信息控制適當(dāng)數(shù)量的甲醇水重整制氫發(fā)電模組運轉(zhuǎn)，并控制甲醇水儲存輸送裝置向運轉(zhuǎn)的甲醇水重整制氫發(fā)電模組輸送甲醇和水原料。

所述甲醇水重整制氫發(fā)電模組的重整器內(nèi)設(shè)有重整室及氫氣純化裝置，重整室內(nèi)的溫度為300-570℃溫度，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑，甲醇和水在重整室內(nèi)發(fā)生甲醇和水的重整制氫反應(yīng)制得含氫氣體，重整室與氫氣純化裝置通過連接管路連接，連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室內(nèi)，能通過重整室內(nèi)的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的氣體；所述連接管路作為重整室與氫氣純化裝置之間的緩沖，使得從重整室輸出的氣體的溫度與氫氣純化裝置的溫度相同或接近，從氫氣純化裝置的產(chǎn)氣端得到氫氣，供應(yīng)給燃料電池。

所述甲醇水重整制氫發(fā)電模組整合有換熱器，所述換熱器安裝于甲醇水儲存輸送裝置與重整器之間的輸送管道上，低溫的甲醇和水原料在換熱器中，與重整室輸出的高溫氫氣進行換熱，甲醇和水原料溫度升高、汽化；所述重整器的氫氣純化裝置的產(chǎn)氣端輸出的氫氣，經(jīng)換熱器后溫度降低，再供應(yīng)給燃料電池。