[发明专利]一种充电和更换金属氢化物的氢能源站

说明书

本发明涉及一种充电和更换金属氢化物的氢能源站，包括服务区、金属氢化物储罐、电动汽车充电区、氢能源汽车充氢区和控制单元。氢能源汽车充氢区包括受氢车通道、加料平台、金属氢化物更换装置、加料管路和抽出管路。电动汽车充电区包括氢气缓冲罐、采用氢燃料发动机的发电机组、充电桩和电动汽车立体停车库。金属氢化物储罐与氢气缓冲罐连接，氢气缓冲罐与采用氢燃料发动机的发电机组和/或分布式氢能源管路连接，采用氢燃料发动机的发电机组与分布式电能源和充电桩电路连接。本发明能同时满足氢燃料汽车更换氢燃料和电动汽车充电的需求，有利于推广和使用绿色环保汽车，减轻环境污染，同时可以解决能源短缺的突出问题。

技术领域

本发明属于新能源技术领域，涉及一种充电和更换金属氢化物的氢能源站。

背景技术

进入二十一世纪，汽车发动机工业得到了迅速发展，然而目前汽油机和柴油机依然是车用发动机的主要机种。现阶段，汽油和柴油几乎全部由石油炼制工业生产，而石油是不可再生的化石资源。为了减缓石油资源的匮乏所带来的一系列负面影响以及减少大气污染和汽车发动机尾气排放，需要寻找发动机的代用燃料，氢能源是目前最理想的清洁燃料。氢能源是众多替代能源中的一种可再生资源，热值高，并且燃烧后大部分生成物是水蒸气，是一种理想的绿色燃料。作为代用燃料的氢能源可以解决二大难题：一是石油燃料储量有限，二是使用石油燃料带来的环境污染。

环境污染和能源短缺已经成为当今社会的两大突出问题，为寻求人类社会与汽车产业的可持续发展，电动汽车是公认的可同时解决能源和环境问题的绿色环保车，是今后汽车发展的主要方向之一。然而受充电站分布的制约，使得电动汽车很难快速市场化运行。通过燃氢发电充电的方式，一方面可以降低发电充电成本，另一方面可以快速建设充电站而不受电力部门制约。目前充电站的建设需要向电力部门申请增容，批复需要半年左右的时间，还要交付一大笔增容费。充电用电电费按商业电价收取。燃氢发电直接充电的方式，电力成本低，同时作为氢燃料汽车的氢能源加注站，还可以成为分布式氢能源的加注站。

发明内容

本发明的目的是提供一种充电和更换金属氢化物的氢能源站，同时满足氢燃料汽车更换金属氢化物燃料和电动汽车充电的需求，降低电动汽车的充电成本，使充电站快速布局，加速电动汽车行业的发展，提高氢燃料储存、运输和更换的安全性和效率。

本发明的技术方案是：充电和更换金属氢化物的氢能源站，包括服务区、金属氢化物储罐、电动汽车充电区、氢能源汽车充氢区和控制单元。氢能源汽车充氢区为氢燃料汽车更换金属氢化物，包括受氢车通道、加料平台、金属氢化物更换装置、加料管路和抽出管路。电动汽车充电区为电动汽车充电，包括氢气缓冲罐、采用氢燃料发动机的发电机组、分布式电能源和电动汽车立体停车库，电动汽车立体停车库设有充电桩。金属氢化物储罐与氢气缓冲罐连接，氢气缓冲罐与采用氢燃料发动机的发电机组管路连接，采用氢燃料发动机的发电机组与分布式电能源和充电桩电路连接。充电桩设有直接给电动汽车充电的稳压安全插座。

氢能源站设有蓄电池和分布式氢能源，采用氢燃料发动机的发电机组与蓄电池电路连接，蓄电池与充电桩和分布式电能源连接，蓄电池与充电桩双向充电。氢气缓冲罐与分布式氢能源管路连接。可以用氢燃料电池代替采用氢燃料发动机的发电机组。金属氢化物储罐内的储氢物质为各种金属氢化物、有机氢化物或固体氢气吸附剂，固体氢气吸附剂包括碳纤维。采用氢燃料发动机的发电机组至少一台。采用氢燃料发动机的发电机组可为附近居民写字楼、工厂或临时设施提供电力。服务区包括小超市、收费室和卫生间。