一种太阳能辅助发电的充电站的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及充电站技术领域，特别涉及一种太阳能辅助发电的充电站。
【背景技术】
[0002 ]目前，电力驱动的车辆例如电动车、插接式混合动力车辆正在快速增加使用。因为电动车快速增加使用，所以用于对电动车安装的辅助电池进行充电的充电站正在采用。
[0003]在现有技术中，充电站的取电来源通常来自于市电电网，这方面的专利有:201210154770.2电动车充电站、201080035595.4充电站的控制技术、201010111427.0电动汽车充电站系统及其匹配充电方法、200680038494.6再充电站和相关电动车辆、201080035585.0用于电动车辆的电气配送系统再充电站等等。由于充电站的取电来源为市电电网，因此，在偏远公路和用电无保障地域难以设立充电站，往往需要采用太阳能或风能取电，但是太阳能或风能取电不仅成本高，而且供电不稳定。
[0004]中国发明专利申请201510300534.0(申请日:2015-6-5，申请人为本创作者:广东合即得能源科技有限公司)公开了一种具有多组甲醇水重整制氢发电模组的充电站及方法，该充电站的取电来源为甲醇水重整制氢发电模组，因此，在偏远公路和用电无保障地域仍能保证充电站的正常运行，供电稳定;该充电站的甲醇水重整制氢发电模组体积小、启动快速，制氢温度、气体流量、气体气压、发电速度等方面参数控制灵敏，能够实现多种充电范围的智能快速充电。然而，甲醇水制氢设备在制氢过程中，其重整器的电加热器需要耗费电量，其输送栗也需要耗费电量，因而使得燃料电池产生的电能不能完全供应给待充电的汽车等用电设备，而需要将一部分电能自供给甲醇水制氢设备；因此，如何令甲醇水重整制氢发电模组充电站的能效实现最大化，是本领域技术人员急需解决的问题。
[0005]中国发明专利申请201010176781.1(申请日:2010-3-16，申请人:通用汽车环球科技运作公司)公开了一种集成的太阳能高压制氢和电池充电系统，首先利用太阳能光伏发电系统发电，然后将电能供应给制氢系统制氢，接着将制备的氢气储存起来，再接着将氢气供应给燃料电池发电，最后为其他用电设备充电，例如电动汽车。其中，制氢系统为高压电解槽电解水制氢系统。
[0006]然而，若将上述太阳能高压制氢和电池充电系统应用于充电站时，具有以下缺陷:其一、对于充电站来说，由于太阳能光伏发电系统所发的电量较小，使得电解水制氢系统在单位时间内制备的氢气量也比很小，制氢效率非常低，远远不能满足燃料电池的需求，因此，需要制备足够多氢气并储存时，才能使充电站正常工作;其二、太阳能光伏发电系统受太阳光照影响较大，在阴雨天或无阳光区域，均无法利用太阳能给电解水制氢系统供电，充电站难以正常工作。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳能辅助发电的充电站，该充电站能利用太阳能光伏发电系统与燃料电池综合发电，为重整器之电加热器/电磁加热器及输送栗供电，并向充电机输出电，制氢效率高、发电效率高、能量利用率高，能节约甲醇水原料，不受天气限制。
[0008]为解决上述技术问题，本发明的第一技术方案是:一种太阳能辅助发电的充电站，包括甲醇水储存容器、输送栗、换热器、重整器、燃料电池、电力转换装置、太阳能光伏发电系统及充电机，其中:
甲醇水储存容器，其内储存有液态的甲醇水原料；
输送栗，用于将甲醇水储存容器中的甲醇水原料通过输送管道栗送至重整器的重整室，该输送栗由太阳能光伏发电系统及燃料电池综合互补供电；
换热器，安装于甲醇水原料的输送管道上，甲醇水原料在换热器中，与重整器输出的高温氢气进行换热，甲醇水原料温度升高，氢气温度降低；
重整器，设有电加热器、重整室及氢气纯化装置，所述电加热器为重整室提供热能，该电加热器由太阳能光伏发电系统及燃料电池综合互补供电；所述重整室内的温度为350-570°C温度，重整室内设有催化剂，甲醇和水在重整室内发生重整制氢反应制得含氢气体，重整室与氢气纯化装置通过连接管路连接，连接管路的全部或部分设置于重整室内，能通过重整室内的高温继续加热从重整室输出的含氢气体;所述连接管路作为重整室与氢气纯化装置之间的缓冲，使得从重整室输出的含氢气体的温度与氢气纯化装置的温度相同或接近，从氢气纯化装置的产气端得到氢气，该氢气经换热器后供应给燃料电池；
燃料电池，用于氢气与空气中的氧气发生电化学反应产生电能，该产生的电能经电力转换装置转换后，分别为输送栗及电加热器供电，并向充电机输出电；
太阳能光伏发电系统，其产生的电能经电力转换装置转换后，分别为输送栗及电加热器供电，并向充电机输出电；
充电机，用于向待充电设备进行充电。
[0009]优选地，所述太阳能辅助发电的充电站设有至少三组甲醇水重整制氢及发电模组，每组甲醇水重整制氢及发电模组均整合有所述的换热器、重整器及燃料电池，每组甲醇水重整制氢及发电模组自身运行所需的电量均由太阳能光伏发电系统与燃料电池综合互补供电。
[0010]优选地，所述氢气纯化装置为在多孔陶瓷表面真空镀钯银合金的膜分离装置，镀膜层为钯银合金，钯银合金的质量百分比钯占75%-78%，银占22%-25%。
[0011]为解决上述技术问题，本发明的第二技术方案是:一种太阳能辅助发电的充电站，包括甲醇水储存容器、输送栗、变频器、换热器、重整器、燃料电池、电力转换装置、太阳能光伏发电系统及充电机，其中:
甲醇水储存容器，其内储存有液态的甲醇水原料；
输送栗，用于将甲醇水储存容器中的甲醇水原料通过输送管道栗送至重整器的重整室，该输送栗由太阳能光伏发电系统及燃料电池综合互补供电；
变频器，用于将低频电压或直流电压转换为电磁加热器之电磁线圈所需要的高频电压，所述变频器设置有液冷散热器，所述甲醇水原料在输送栗的栗送过程中，流经该液冷散热器，使变频器产生的热量被甲醇水原料带走；
换热器，安装于甲醇水原料的输送管道上，甲醇水原料在换热器中，与重整器输出的高温氢气进行换热，甲醇水原料温度升高，氢气温度降低； 重整器，设有电磁加热器、重整室及氢气纯化装置，所述电磁加热器包括电磁线圈及金属受磁体，所述电磁线圈输入高频电压后能产生高频磁场，使金属受磁体受磁场感应而发热，为重整室提供热能，该电磁加热器由太阳能光伏发电系统及燃料电池综合互补供电;所述重整室内的温度为350-570°C温度，重整室内设有催化剂，甲醇和水在重整室内发生重整制氢反应制得含氢气体，重整室与氢气纯化装置通过连接管路连接，连接管路的全部或部分设置于重整室内，能通过重整室内的高温继续加热从重整室输出的含氢气体;所述连接管路作为重整室与氢气纯化装置之间的缓冲，使得从重整室输出的含氢气体的温度与氢气纯化装置的温度相同或接近，从氢气纯化装置的产气端得到氢气，该氢气经换热器后供应给燃料电池；
燃料电池，用于氢气与空气中的氧气发生电化学反应产生电能，该产生的电能经电力转换装置转换后，分别为输送栗及电磁加热器供电，并向充电机输出电；
太阳能光伏发电系统，其产生的电能经电力转换装置转换后，分别为输送栗及电磁加热器供电，并向充电机输出电；
充电机，用于向待充电设备进行充电。
[0012]优选地，所述太阳能辅助发电的充电站设有至少三组甲醇水重整制氢及发电模组，每组甲醇水重整制氢及发电模组均整合有所述的换热器、重整器及燃料电池，每组甲醇水重整制氢及发电模组自身运行所需的电量均由太阳能光伏发电系统与燃料电池综合互补供电。
[0013]优选地，所述重整器从外至内依次包括保温壳体、重整室及氢气纯化装置，所述电磁加热器的电磁线圈设置于保温壳体与重整室之间，所述金属受磁体设置于重整室内，所述金属受磁体设置有单层或多层。
[0014]优选地，所述重整室的外侧和内侧还设有汽化盘管，甲醇水原料在进入重整室之前先通过汽化盘管，以便甲醇和水汽化。
[0015]优选地，所述氢气纯化装置为在多孔陶瓷表面真空镀钯银合金的膜分离装置，镀膜层为钯银合金，钯银合金的质量百分比钯占75%-78%，银占22%-25%。