[发明专利]一种依靠铝空气电池供电的专用大功率充电设备

说明书

技术领域

本发明涉及化学电池供电的充电设备技术领域，尤其涉及一种依靠铝空气电池供电的专用大功率充电设备。

背景技术

由化石能源枯竭及大量使用化石能源汽车尾气排放问题严重影响人类的生活环境，因此拉开了无污染尾气排放的电动汽车的能源使用革命，同时各种充电电池组也在航空航天、国防军工、科研单位、公共交通、港口运输等众多行业及领域得到了广泛的应用，目前充电方式主要是通过充电设备把电网的电能转换后冲入到目标电池组中。

现有的交(直)充电设备的工作原理通常是采用外接大众公共电网的交流电源通过内部智能电源系统转变成可给目标电池组充电的智能可控电源，由于电动汽车的大量使用，对于充电时间有特殊要求，必需在很少时间内给目标电池充满电能，这就要求充电设备工作时从外接公共电网吸收非常大的电力容量，这就造成充电设备实际使用受限于外接公共电网电力容量。而外界电网电力容量受限于该处公共电力网络电力变压器容量、高低压电缆电流容量地域限制，因此目前基于公共电网充电站的设备投入成本极高，商业运用无法运行，造成电动车容易造，但是推广很难的局面。

目前充电设备以输出电源分类有直流和交流两种方式，都必须依赖外接公共电网，该连接处的公共电网的电力容量决定了给目标电池组充电的时间。另外由于该处公共电网还有其他电力电器设备也在使用，因此充电设备的电力谐波含量THD值必须小于3％，俗称充电设备对外无干扰，也就意味着充电设备拥有该项功能需添加额外成本。对于离网太阳能充电站，由于充电设备工作时需要大量电力容量，因此必须配备足够的储能电池组给充电设备供电，而大量的太阳能板只能对储能电池组涓流充电，而太阳板的转换电能效率有限并且受地域天气限制严重，而且晚上不能产生电能给储能电池组充电，储能电池组的容量和太阳能板的容量和面积决定充电设备的充电效率，同样也让建电动汽车太阳能充电站成本高昂。对于另外一种离网充电站用法采用汽柴油发电机组充当能量来源接给充电设备用，虽然可以做成车厢式移动，但是体积大，维护性差，成本高，有排放污染废气，燃油存储和使用有消防安全使用隐患，目前只有小型柴汽油发电机当随车充电机使用，离网涓流充电的模式，用户难以接受太长的充电时间，效率低于原柴汽油车辆。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种依靠铝空气电池供电的专用大功率充电设备，其特征在于，包括铝空气电池电源管理系统以及多个铝空气电池，多个铝空气电池串联后与铝空气电池电源管理系统电连接，所述铝空气电池电源管理系统将多个铝空气电池所产生的电量经转换后，输送到外接目标充电电池，外接目标充电电池进入充电状态；

所述设备还包括多个电压检测模块，每个铝空气电池分别与相对应的电压检测模块电连接，多个电压检测模块将检测到的电压信息输入铝空气电池电源管理系统中的主控制器，主控制器对电压信息进行分析后，通过铝空气电池控制模块分别对各个铝空气电池运行状况进行调整。

其中，多个铝空气电池包括第一铝空气电池、第二铝空气电池以及第N铝空气电池，N≥3；第一铝空气电池与第二铝空气电池串联，第二铝空气电池与第N铝空气电池串联；多个电压检测模块包括第一电压检测模块、第二电压检测模块以及第N电压检测模块，所述第一电压检测模块与第一铝空气电池电连接，所述第二电压检测模块与第二铝空气电池电连接，所述第N电压检测模块与第N铝空气电池电连接。

其中，所述铝空气电池电源管理系统还包括外接目标电池信息处理模块，所述外接目标电池信息处理模块接收并处理外接目标充电电池管理系统发送的外接目标充电电池实时信息，外接目标电池信息处理模块将处理后的信息发送到主控制器上，主控制器调整充电服务输出状态。

其中，所述铝空气电池电源管理系统还包括DC-DC模块与电气管控执行模块，所述主控制器接收外接目标电池信息处理模块的处理的信息后，主控制器向DC-DC模块输入电压变化的上下限值，所述电气管控执行模块接收主控制器发出的均充、浮充或智能开启的指令后，所述电气管控执行模块将从DC-DC模块接收到的电能输入外接目标充电电池中。

其中，所述铝空气电池包括反应池、石墨碳负极、铝板正极、防水透气膜以及风机；所述石墨碳负极与铝板正极均竖直浸没在反应池的电解液中，所述石墨碳负极露出电解液一端引出负极导线，所述铝板正极露出电解液一端引出正极导线，所述防水透气膜设置在反应池靠近石墨碳负极的侧壁上，所述风机通过防水透气膜向反应池中通入空气；

所述反应池中的化学反应为：