一种基于天然气的一体化充气站与充电站装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于天然气的一体化充气站与充电站装置，利用现有的天然气加气站改装，得到一体化充气站与充电站，属于新能源技术领域。
【背景技术】
[0002]CNG(压缩天然气)汽车和加气站技术日趋成熟，国产化进程加快。先进的电子技术和机械制造技术使CNG汽车安全性和控制性的得到保证，续驶里程由初始的50Km-70Km提高至lj300Km-400Km，天然气汽车瓶重减轻，加气站的体积减少，加气速度可实现与加注汽油一样，快速充气仅需2-5分钟，国内多年推广应用CNG技术。CNG市场竞争格局已见端倪。当前，包括中国石油、中国石化、地方燃气公司、公交公司、民营合资企业在内的很多商家都在纷纷投资建设CNG加气站。另一方面，燃料电池的关键技术基本已经被突破，产业化技术较为成熟。燃料电池转换效率高，在未来可能成为发电行业的主力军。目前高温燃料电池可以直接将天然气直接转换为电能。近几年，电动汽车产业飞速发展，但是电动汽车充电难，几乎是每个车主所面临的最难的问题。这也是制约电动汽车发展的重要因素。充电站与充电粧的建设受到政策、技术等多因素影响。其中，充电设备的高功率是制约发展的一个重要因素。将加气站加装燃料电池并实现电动汽车充电功能，有利于电动汽车和燃料电池行业的发展。
【发明内容】
[0003]发明目的:针对上述现有存在的问题和不足，本发明一种基于天然气的一体化充气站与充电站装置的目的是解决电动汽车充电难问题。
[0004]技术方案:一种基于天然气的一体化充气站与充电站装置，包括一种基于天然气的一体化充气站与充电站装置，包括LNG储罐(I)、柱塞栗(2 )、高压汽化器(3 )、顺序控制盘
(4)、CNG高压气瓶组(5)、CNG加气机(6)、汽车载气瓶(7)、减压器(8)、燃料电池组(9)、充电机(10)、蓄电池组(11)、DC/DC变换器(12)、光伏阵列(13)、防火墙隔离装置(14)、隔离配电房(15);
所述LNG储罐(I)存储的天然气为低温低压液态，LNG储罐(I)的输出与柱塞栗(2)的输入连接，柱塞栗(2)做往复运动，柱塞栗(2)的输出天然气为低温高压气态，柱塞栗(2)的输出与高压汽化器(3)的输入连接，高压汽化器(3)的输出常温高压气态的天然气，高压汽化器(3 )的输出与顺序控制盘(4 )的输入连接，顺序控制盘(4 )的输出与CNG高压气瓶组(5 )的输入连接，CNG高压气瓶组(5)的分两路输出:CNG高压气瓶组(5)输出一与CNG加气机(6)的输入连接，CNG加气机(6)的输出与汽车载气瓶(7)连接;CNG高压气瓶组(5)输出二与减压器(8 )的输入连接，减压器(8 )的输出与燃料电池组(9 )的进气端口连接，燃料电池组(9 )的辅助加热电源端口与蓄电池组(11)的输出一连接，蓄电池组(11)的输出二与充电机(10)输入连接，燃料电池组(9 )的输出与充电机(1 )输入连接，蓄电池组(11)的输入与DC/DC变换器(12 )的输出连接，DC/DC变换器(12 )的输入与光伏阵列(13 )的输出连接。
[0005]一种基于天然气的一体化充气站与充电站装置，其特征在于燃料电池组(9)是由固体氧化物燃料电池构成，工作温度为700度，启动方式为电加热。
[0006]一种基于天然气的一体化充气站与充电站装置，其特征在于燃料电池组(9)安装在隔离配电房(15)中，充电机(10)与CNG加气机(6)中间有防火墙隔离装置(14)，光伏阵列(13)安装在办公室屋顶和一体化充气站与充电站装置的顶棚。
[0007]—种基于天然气的一体化充气站与充电站装置，其特征在于光伏阵列(13)的输出与DC/DC变换器(12 )的输入连接，DC/DC变换器(12 )的输出与蓄电池组(11)的输入连接，蓄电池组(11)优先给燃料电池组(9)的辅助加热电源端口供电，其次给充电机(10)供电。
[0008]
所述LNG储罐(I)由高压瓶构成，外层有保温层，用于储存低温低压的液态天然气。
[0009]所述柱塞栗(2)借助工作腔里的容积周期性变化来达到输送液体的目的；原动机的机械能经栗直接转化为输送液体的压力能，将低温低压的液态天然气转换为低温高压的液态天然气。
[0010]所述高压汽化器(3)吸热后，将低温高压的液态天然气转换为常温高压的气态天然气CNG。
[0011]所述顺序控制盘(4)用于将常温高压的气态天然气CNG合理地分配到CNG高压气瓶组(5)中。
[0012]所述CNG高压气瓶组(5)由多个高压气瓶构成的气瓶组，用于缓冲、稳压常温高压的气态天然气CNG。
[0013]所述CNG加气机(6)由传统的加气站构成，将常温高压的气态天然气CNG加入汽车载气瓶(7)中。
[0014]所述汽车载气瓶(7)由车载高压气瓶构成，用于储存常温高压的气态天然气CNG，作为汽车的燃料。
[0015]所述减压器(8)用于将常温高压的气态天然气CNG减压为常温常压的气态天然气CNG，燃料电池组(9 )需要的燃料为常温常压的气体燃料。
[0016]所述燃料电池组(9)由高温固体氧化物燃料电池构成，可直接将天然气转换为电能。燃料电池的启动采用电加热辅助启动，电加热的电能来自蓄电池组(11)，蓄电池组(11)的电能来自光伏阵列(13)。
[0017]所述充电机(10)由现有的直流充电机构成，将直流电能给电动汽车的动力电池充电。
[0018]所述蓄电池组(11)由铅酸电池构成，用于储存光伏阵列(13)的直流电能。
[0019]所述DC/DC变换器(12)将光伏阵列(13)产生的直流电能转换为满足光伏阵列(13)充电需求的直流电能，另一方面，在光伏阵列(13)产生的电能出现剩余的情况下，将光伏阵列(13)产生的直流电能转换为满足充电机(10)所需要的直流电能。
[0020]所述光伏阵列(13)由多晶娃光伏电池构成，安装在加气站/充电站的顶棚。
[0021]所述防火墙隔离装置(14)用于隔离CNG加气机(6)与充电机(10)，防止电磁产生电弧引起天然气燃烧。
[0022]所述隔离配电房(15)用于安装燃料电池组(9)、充电机(10)、蓄电池组(11)、DC/DC变换器(12)，并进行防火、电磁隔离。
[0023]工作原理:LNG储罐(I)存储的低温低压的液态天然气，送入柱塞栗(2)中，柱塞栗
(2)做往复运动加压后，低温低压的液态天然气被转换为低温高压的液态天然气，低温高压的液态天然气送入高压汽化器(3)中吸热，低温高压的液态天然气被转换为常温高压的气态天然气CNG，常温高压的气态天然气CNG经过顺序控制盘(4)，将常温高压的气态天然气CNG送至CNG高压气瓶组(5)，常温高压的气态天然气CNG被储存于CNG高压气瓶组(5)，起到常温高压的气态天然气CNG缓冲、稳压作用。CNG高压气瓶组(5)中存储的常温高压的气态天然气CNG送至CNG加气机(6)，CNG加气机(6)将常温高压的气态天然气CNG加入汽车载气瓶
(7)中。
[0024]CNG高压气瓶组(5)另一路气体被送至减压器(8)中，常温高压的气态天然气CNG被减压后得到常温常压的气态天然气CNG，常温常压的气态天然气CNG被送至燃料电池组(9)中，将燃料的化学能转换为电能，给充电机(10)供电。燃料电池组(9)由高温固体氧化物燃料电池构成，可直接将