本實(shí)用新型屬于清潔能源高效利用應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)一種小型車載分布式能源站極其集成技術(shù)，尤其是涉及一種利用天然氣燃料汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其車載儲(chǔ)氣罐，綜合改造成小型或微型天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)分布式能源站，該能源站還可外接擴(kuò)展成多種再生能源接入如太陽(yáng)能、風(fēng)能的管理中心，為遠(yuǎn)離天然氣管道的偏遠(yuǎn)地區(qū)如山區(qū)、海島或遠(yuǎn)郊的農(nóng)居民宿、村鎮(zhèn)行政活動(dòng)中心、農(nóng)家樂等場(chǎng)所提供現(xiàn)代化的清潔能源解決方案。

背景技術(shù)：

天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的能源，在各國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中都具有越來(lái)越重要的地位。依據(jù)IEA最近統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2014年全球天然氣消費(fèi)量為3.5萬(wàn)億立方米，在一次能源(包括煤炭、原油和天然氣)中所占比例為23.8％，天然氣已成為繼煤炭、原油后世界第三大能源。我國(guó)天然氣消費(fèi)雖然每年以兩位數(shù)的增速高速增長(zhǎng)，2014年達(dá)到1800億立方米，是2001年需求量的近7倍，2015年需求量達(dá)到約1950億立方米，但在我國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中依然僅占6.8％，結(jié)構(gòu)失衡嚴(yán)重，與24％的世界平均水平相比有很大差距，超過(guò)65％以上的能源來(lái)自煤炭，這是造成我國(guó)空氣污染、霧霾嚴(yán)重的重要原因。所以如何盡快提升天然氣利用水平、增加天然氣消費(fèi)量也是目前國(guó)家污染治理、節(jié)能減排的一項(xiàng)重要工作。

目前國(guó)內(nèi)天然氣的主要用途是調(diào)峰發(fā)電，或者工業(yè)生產(chǎn)，這兩部分合計(jì)占到全部天然氣耗量的一半以上，另外40％以上的天然氣是提供給城市居民生活用氣。而廣大農(nóng)村邊遠(yuǎn)地區(qū)居民由于天然氣管網(wǎng)尚未或者無(wú)法鋪設(shè)等原因，依然使用落后的煤炭、柴禾秸稈等，燃燒效率低且環(huán)境污染大，是造成當(dāng)?shù)鼐植繀^(qū)域PM10、PM2.5超標(biāo)空氣污染問題的主要原因之一，所以如何幫助解決這部分居民的生活清潔高效用能問題也是國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能減排的主要工作內(nèi)容。

近年來(lái)，隨著我國(guó)政府《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》、《天然氣“十 二五”規(guī)劃》、《天然氣利用政策》、《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》、《可再生能源電價(jià)附加補(bǔ)助資金管理暫行辦法》以及《能源“十二五”規(guī)劃》的相繼出臺(tái)，分布式能源已成為上至政府、下至企事業(yè)單位高度關(guān)注的焦點(diǎn)之一。2012年10月國(guó)務(wù)院發(fā)表的《中國(guó)的能源政策(2012)》白皮書指出：“因地制宜在農(nóng)村、林區(qū)、海島推進(jìn)分布式可再生能源建設(shè)。制定分布式能源標(biāo)準(zhǔn)，完善分布式能源上網(wǎng)電價(jià)形成機(jī)制和政策，努力實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電直供及無(wú)歧視、無(wú)障礙接入電網(wǎng)?！濉陂g建設(shè)1000個(gè)左右天然氣分布式能源項(xiàng)目，以及10個(gè)左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域?！敝链?，分布式能源項(xiàng)目的建設(shè)成為我國(guó)現(xiàn)階段能源建設(shè)的重頭戲之一，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范相繼出臺(tái)，已經(jīng)掀起了新一輪國(guó)內(nèi)分布式能源和冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的研究高潮。為避免歧義，國(guó)家發(fā)改委在《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》更明確天然氣分布式能源綜合能源利用效率必須要在70％以上，并在負(fù)荷中心就近實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的現(xiàn)代能源供應(yīng)方式。

所以，使用天然氣做為燃料的小型分布式能源站及其相關(guān)集成應(yīng)用技術(shù)是近年來(lái)興起的、向居民用戶提供二次能源供應(yīng)較好的、一種比較先進(jìn)的能源利用方式，其綜合能源利用效率一般高達(dá)70％以上，不僅可以發(fā)電還可以提供冷、熱水供應(yīng)，可以使居民家庭環(huán)境的用能水平、用能條件、生活舒適度都可以得到顯著改善。而且與傳統(tǒng)的集中式能源供應(yīng)系統(tǒng)相比，這種天然氣小型分布式能源更接近負(fù)荷，不需要建設(shè)大電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離高壓或超高壓輸電，可大大減少線損，節(jié)省輸配電建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用；同時(shí)由于兼具發(fā)電、供熱供冷等多種能源服務(wù)功能，可以有效地實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用，達(dá)到更高能源綜合利用效率；而且啟停方便，負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活，各子系統(tǒng)可以相互獨(dú)立，可靠性和安全性都較高，也是非常適合農(nóng)村地區(qū)居民使用的一種能源形式。

但一直以來(lái)，由于許多欠發(fā)達(dá)的農(nóng)村地區(qū)，特別是邊遠(yuǎn)山區(qū)、農(nóng)牧區(qū)、海島漁村等還沒有天然氣管網(wǎng)的地方，受人口分布密度小、天然地理?xiàng)l件限制等因素造成初期管網(wǎng)建設(shè)投資很大，如果貿(mào)然大規(guī)模實(shí)施天然氣管網(wǎng)或者進(jìn)行其他能源建設(shè)，會(huì)使得能源最終送達(dá)農(nóng)戶的用能成本顯著增加而顯得不經(jīng)濟(jì)，所以如何采用一種經(jīng)濟(jì)的方式，將天然氣送達(dá)邊遠(yuǎn)地區(qū)，并于小型分布式能源站結(jié)合，為這些地方的居民特別是農(nóng)民、牧民、漁民提高用能水平、完善用能條件、提升生活舒適度是個(gè)難度非常大的挑戰(zhàn)，也是建設(shè)現(xiàn)代化新型農(nóng)村道路上的攔路虎。

一般而言，解決這一問題最合理途徑就是利用液化天然氣(LNG)易于運(yùn)輸 的物化性質(zhì)進(jìn)行陸路運(yùn)輸，突破沒有管網(wǎng)的客觀限制。但是由于液化天然氣(LNG)也需要在農(nóng)村等地區(qū)建立儲(chǔ)罐及相應(yīng)的氣化設(shè)備、連接各家各戶的管網(wǎng)等，總體投資依然比較昂貴，可能會(huì)造成每戶居民承擔(dān)的成本較高，超出一般農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)能力承受范圍，因此預(yù)計(jì)也將無(wú)法大面積鋪開。針對(duì)這種情況，如何基于現(xiàn)有農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施條件，將液化天然氣(LNG)大規(guī)模引入農(nóng)村、并為農(nóng)牧民設(shè)計(jì)一種比較合理、經(jīng)濟(jì)的小型天然氣分布式能源站，使之達(dá)到一般城市甚至超過(guò)的能效利用水平成為當(dāng)前急需解決的問題。

我國(guó)目前的分布式能源系統(tǒng)多為工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)或建筑群樓的能源需求應(yīng)用，體量相對(duì)較大，基于天然氣為燃料的微小型分布式能源站應(yīng)用于戶用單元尚沒有很好的開發(fā)；并且天然氣主要來(lái)源于管道輸送，無(wú)法滿足偏遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)法提供管道氣的用能要求。

有較多的專利涉及LNG的輸送與氣化使用，一般是加熱氣化，使得LNG成為NG氣態(tài)，供發(fā)動(dòng)機(jī)使用；也有考慮充分利用LNG氣化冷能，用于LNG車上冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)；LNG車常用于運(yùn)輸與生產(chǎn)，沒有考慮LNG機(jī)動(dòng)車的能源綜合利用，多用途利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種主要使用天然氣、兼顧其它可再生能源接入，滿足運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，兼具發(fā)電、供熱、供冷與供燃?xì)獾龋赃_(dá)到減低能耗、保護(hù)環(huán)境等目的的小型車載分布式能源站。

本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種小型車載分布式能源站，包括冷能熱能利用單元及設(shè)置在機(jī)動(dòng)車上的供氣單元、電能利用單元及車載控制中心；

所述的供氣單元包括用于為車載發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料的LNG儲(chǔ)罐和LNG氣化器，所述的LNG氣化器與車載發(fā)動(dòng)機(jī)之間設(shè)有用于熱交換的循環(huán)工質(zhì)回路；

所述的冷能熱能利用單元包括供熱換熱器、供冷換熱裝置、第一循環(huán)工質(zhì)回路、第二循環(huán)工質(zhì)回路及第三循環(huán)工質(zhì)回路，LNG氣化器通過(guò)第一循環(huán)工質(zhì)回路與車載發(fā)動(dòng)機(jī)連接，供熱換熱器通過(guò)第二循環(huán)工質(zhì)回路與車載發(fā)動(dòng)機(jī)連接，供冷換熱裝置通過(guò)第三循環(huán)回路與LNG氣化器連接；

所述的電能利用單元包括加裝發(fā)電機(jī)，所述的加裝發(fā)電機(jī)通過(guò)機(jī)動(dòng)車的離合裝 置與車載發(fā)動(dòng)機(jī)連接；

所述的車載控制中心分別與供氣單元、冷能熱能利用單元及電能利用單元通訊連接，并控制機(jī)動(dòng)車在機(jī)動(dòng)車功能狀態(tài)和車載能源站功能狀態(tài)間切換；

當(dāng)機(jī)動(dòng)車處于機(jī)動(dòng)車功能狀態(tài)時(shí)，車載發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)裝置接合，LNG氣化器與車載發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行熱交換，當(dāng)機(jī)動(dòng)車處于車載能源站功能狀態(tài)時(shí)，車載發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)離合裝置與傳動(dòng)裝置分離，帶動(dòng)加裝發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，用冷設(shè)備通過(guò)供冷換熱裝置與LNG氣化器進(jìn)行熱交換，用熱設(shè)備通過(guò)供熱換熱器與車載發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行熱交換。

所述的車載發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻通道兩端連接有循環(huán)工質(zhì)主管路，循環(huán)工質(zhì)主管路上并聯(lián)設(shè)有第一支管、第二支管和第三支管，所述的LNG氣化器設(shè)置在第一支管上，與車載發(fā)動(dòng)機(jī)連接形成第一循環(huán)工質(zhì)回路，供熱換熱器設(shè)置在第二支管上，與車載發(fā)動(dòng)機(jī)連接形成第二循環(huán)工質(zhì)回路，供冷換熱裝置設(shè)置在第三支管上，與LNG氣化器連接形成第三循環(huán)工質(zhì)回路，所述的循環(huán)工質(zhì)主管路、第一支管、第二支管和第三支管上均設(shè)有截止閥，各截止閥均與車載控制中心通信連接。

所述的供冷換熱裝置包括儲(chǔ)冷罐和供冷換熱器，所述的儲(chǔ)冷罐設(shè)置在第三支管上，儲(chǔ)冷罐的熱介質(zhì)通道與供冷換熱器的冷介質(zhì)通道連通，形成冷凍水循環(huán)回路，所述的供冷換熱器的熱介質(zhì)通道與用冷設(shè)備連通，形成冷風(fēng)循環(huán)回路。

所述的儲(chǔ)冷罐的熱介質(zhì)通道的兩端還連接有冷凍水支路，所述的冷凍水支路與冷凍水循環(huán)回路的連接處設(shè)有三通閥，所述的三通閥與車載控制中心通信連接。

所述的LNG氣化器還通過(guò)天然氣管道與用熱設(shè)備及用氣設(shè)備連接，為用熱設(shè)備提供加熱用燃?xì)饧盀橛脷庠O(shè)備提供燃?xì)狻?/p>

該分布式能源站還包括至少一種可再生能源接口，所述的可再生能源接口與車載控制中心通訊連接，并通過(guò)車載控制中心對(duì)可再生能源接入進(jìn)行控制。

所述的供氣裝置還包括低壓濾清器、穩(wěn)壓器、電控調(diào)壓器及混合器，所述的LNG儲(chǔ)罐、LNG氣化器、低壓濾清器、穩(wěn)壓器、電控調(diào)壓器、混合器及車載發(fā)動(dòng)機(jī)依次連接。

所述的供氣裝置還包括設(shè)置在LNG氣化器與低壓濾清器之間的緩沖器。

本實(shí)用新型將LNG這種具有低溫位能量的氣源、便于移動(dòng)的LNG罐、天然氣燃料車載發(fā)動(dòng)機(jī)與分布式能源系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)技術(shù)集成彌補(bǔ)各個(gè)單項(xiàng)技術(shù)的缺陷，設(shè)計(jì)一種小型車載分布式能源站及其相關(guān)集成應(yīng)用技術(shù)。

本實(shí)用新型所述的小型車載天然氣分布式能源站是自主研究開發(fā)的微(小)型 燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)，包括獨(dú)立式家用能源管理智能控制系統(tǒng)，使農(nóng)戶可以在原有農(nóng)用汽車、拖拉機(jī)等機(jī)動(dòng)車的基礎(chǔ)上，發(fā)展改進(jìn)為多用途的能源中心，車載發(fā)動(dòng)機(jī)具既可以繼續(xù)作為發(fā)動(dòng)機(jī)從事生產(chǎn)，又可以在農(nóng)閑時(shí)作為農(nóng)村家庭分布式能源站的核心基站，結(jié)合可擴(kuò)充的家用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源系統(tǒng)接入，提供冷熱電三種能源形式給農(nóng)戶居家使用，為改造中國(guó)農(nóng)村現(xiàn)有落后的能源利用現(xiàn)狀、提高用能效率提供一整套合理的解決方案。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)利用車載燃料倉(cāng)/罐，既可以作為液化天然氣(LNG)儲(chǔ)罐，提供遠(yuǎn)離天然氣管網(wǎng)的偏遠(yuǎn)民居、中小型建筑所需氣化后的天然氣；又可以利用車載一體化分布式小型能源設(shè)備，通過(guò)車載發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))將天然氣燃燒能量轉(zhuǎn)變?yōu)槔錈犭娙?lián)供給民居或指定的建筑。

(2)利用車載發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造，以適應(yīng)分布式能源冷熱電三聯(lián)供需要，使一體化分布式小型能源設(shè)備可以方便連接家庭電箱，并可與家庭建筑的冷熱水管網(wǎng)配接低噪音、環(huán)保、易維護(hù)。

(3)低溫配接管線、閥門設(shè)計(jì)安全、無(wú)害、受控。

(4)充分考慮液化天然氣(LNG)低溫冷源，提供農(nóng)用小型冷庫(kù)、地窖供冷方案?jìng)溥x；以及家用空調(diào)系統(tǒng)供能備選。

(5)車載燃料箱適合各類燃料，既可存儲(chǔ)石油基各類燃料包括汽油、柴油等，也包括天然氣各類品種LNG、CNG，還有其他各類氣態(tài)燃料比如LPG、甲醇、乙醇等新型燃料。

(6)本實(shí)用新型可以配置家庭耗能動(dòng)態(tài)管理裝置，智能監(jiān)控、管理建筑用能，具備遠(yuǎn)程控制。

(7)本實(shí)用新型通過(guò)配設(shè)備可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警儀，能夠提供安全保障。

綜上所述，本實(shí)用新型解決了偏遠(yuǎn)地區(qū)，尤其是天然氣管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施未規(guī)劃或者無(wú)法實(shí)施的農(nóng)村區(qū)域清潔能源使用的受限問題。同時(shí)車載能源站實(shí)現(xiàn)了一車多用途，作為動(dòng)力車與分布式能源站的并存，兼具發(fā)電、供熱等多種能源服務(wù)功能，有效地實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用，達(dá)到了很好的節(jié)能減排的效果。該系統(tǒng)分布式能源設(shè)備啟停方便，負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活，各系統(tǒng)相互獨(dú)立，系統(tǒng)的可靠性和安全性較高。系統(tǒng)及其設(shè)備研制開發(fā)適合我國(guó)天然氣應(yīng)用能源發(fā)展戰(zhàn)略的要求，具有很好的推廣價(jià)值與推廣意義。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的連接示意圖；

圖2為小型車載分布式能源站供能原理示意圖。

圖中，1為L(zhǎng)NG儲(chǔ)罐，2為L(zhǎng)NG氣化器，3為穩(wěn)壓器、4為混合器，5為緩沖器，6為車載發(fā)動(dòng)機(jī)，7為離合裝置，8為原有發(fā)電機(jī)，9蓄電池組，10為傳動(dòng)裝置，11為加裝發(fā)電機(jī)，12為儲(chǔ)冷罐，13為供冷換熱器，14為用冷設(shè)備，15為供熱換熱器，16為用熱設(shè)備，17為車載控制中心，18為第一循環(huán)工質(zhì)回路，19為第二循環(huán)工質(zhì)回路，20為第三循環(huán)工質(zhì)回路，21為冷凍水循環(huán)回路，22為冷風(fēng)循環(huán)回路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種小型車載分布式能源站，包括冷能熱能利用單元及設(shè)置在機(jī)動(dòng)車上的供氣單元、電能利用單元及車載控制中心17，如圖1～2所示。

供氣單元包括依次連接的LNG儲(chǔ)罐1、LNG氣化器2、緩沖器5、低壓濾清器、穩(wěn)壓器3、電控調(diào)壓器和混合器4，混合器4與車載發(fā)動(dòng)機(jī)6連接，LNG氣化器2還通過(guò)天然氣管道與用熱設(shè)備16及用氣設(shè)備連接，為用熱設(shè)備16提供加熱用燃?xì)饧盀橛脷庠O(shè)備提供燃?xì)?，其中，用熱設(shè)備16為熱水箱；

冷能熱能利用單元包括供熱換熱器15、供冷換熱裝置、第一循環(huán)工質(zhì)回路18、第二循環(huán)工質(zhì)回路19及第三循環(huán)工質(zhì)回路20，LNG氣化器2通過(guò)第一循環(huán)工質(zhì)回路18與車載發(fā)動(dòng)機(jī)6連接，供熱換熱器15通過(guò)第二循環(huán)工質(zhì)回路19與車載發(fā)動(dòng)機(jī)6連接，供冷換熱裝置通過(guò)第三循環(huán)回路20與LNG氣化器2連接，其中，車載發(fā)動(dòng)機(jī)6的冷卻通道兩端連接有循環(huán)工質(zhì)主管路，循環(huán)工質(zhì)主管路上并聯(lián)設(shè)有第一支管、第二支管和第三支管，LNG氣化器2設(shè)置在第一支管上，與車載發(fā)動(dòng)機(jī)6連接形成第一循環(huán)工質(zhì)回路18，供熱換熱器設(shè)置在第二支管上，與車載發(fā)動(dòng)機(jī)6的冷卻通道連接形成第二循環(huán)工質(zhì)回路19，供冷換熱裝置設(shè)置在第三支管上，與LNG氣化器2連接形成第三循環(huán)工質(zhì)回路20，循環(huán)工質(zhì)主管路、第一支管、第二支管和第三支管上均設(shè)有截止閥，各截止閥均與車載控制中心17通信連接，供 冷換熱裝置包括儲(chǔ)冷罐12和供冷換熱器13，儲(chǔ)冷罐12設(shè)置在第三支管上，儲(chǔ)冷罐12的熱介質(zhì)通道與供冷換熱器13的冷介質(zhì)通道連通，形成冷凍水循環(huán)回路21，供冷換熱器13的熱介質(zhì)通道與用冷設(shè)備14連通，形成冷風(fēng)循環(huán)回路22。儲(chǔ)冷罐12的熱介質(zhì)通道的兩端還連接有冷凍水支路，冷凍水支路與冷凍水循環(huán)回路21的連接處設(shè)有三通閥，三通閥與車載控制中心17通信連接。

用電單元包括加裝發(fā)電機(jī)11，加裝發(fā)電機(jī)11通過(guò)機(jī)動(dòng)車的離合裝置7與車載發(fā)動(dòng)機(jī)6連接；

該分布式能源站還包括至少一種可再生能源接口，可再生能源接口與車載控制中心17通訊連接，并通過(guò)車載控制中心17對(duì)可再生能源接入進(jìn)行控制。

車載控制中心17分別與機(jī)動(dòng)車、供氣單元、冷能熱能利用單元及電能利用單元通訊連接，并控制機(jī)動(dòng)車在機(jī)動(dòng)車功能狀態(tài)和車載能源站功能狀態(tài)切換；當(dāng)機(jī)動(dòng)車處于機(jī)動(dòng)車功能狀態(tài)時(shí)，車載發(fā)動(dòng)機(jī)6與傳動(dòng)裝置10接合，LNG氣化器2與車載發(fā)動(dòng)機(jī)6進(jìn)行熱交換，當(dāng)機(jī)動(dòng)車處于車載能源站功能狀態(tài)時(shí)，車載發(fā)動(dòng)機(jī)6通過(guò)離合裝置7與傳動(dòng)裝置10分離，用冷設(shè)備14通過(guò)供冷換熱裝置與LNG氣化器2進(jìn)行熱交換，用熱設(shè)備16通過(guò)供熱換熱器15與車載發(fā)動(dòng)機(jī)6進(jìn)行熱交換。

具體工作原理：

本實(shí)用新型將機(jī)動(dòng)車(卡車、拖拉機(jī)、私家車等)改造為以天然氣為動(dòng)力燃料復(fù)合車載能源站的機(jī)動(dòng)車，

改造后的機(jī)動(dòng)車的車載發(fā)動(dòng)機(jī)6以天然氣為燃料，推薦使用液化天然氣(LNG)，在依然保持原有機(jī)動(dòng)車動(dòng)力功能基礎(chǔ)上，增加車載能源站功能。這種機(jī)動(dòng)車可以自由工作在兩個(gè)狀態(tài)：機(jī)動(dòng)車功能狀態(tài)和車載能源站功能狀態(tài)。供氣單元中燃料經(jīng)由車的載LNG儲(chǔ)罐1、LNG氣化器2、緩沖器5(可選配，本實(shí)施例選配)、低壓濾清器、穩(wěn)壓器3及電控調(diào)壓器進(jìn)入混合器4與預(yù)處理過(guò)的空氣按照合適比例混合、燃燒，推動(dòng)車載發(fā)動(dòng)機(jī)6工作。整個(gè)系統(tǒng)的車載控制中心17保持原有機(jī)動(dòng)車動(dòng)力功能之外，需要實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)功能增加或者調(diào)整，同時(shí)需要完成三處功能單元的設(shè)備改造。

車載控制中心17功能一：電能利用單元控制。保持機(jī)動(dòng)車的原有發(fā)電機(jī)供應(yīng)車體電力需求，加裝新的加裝發(fā)電機(jī)11供家居電力需求。通過(guò)離合裝置7，使得車載發(fā)動(dòng)機(jī)6+原有發(fā)電機(jī)8/加裝發(fā)電機(jī)11在機(jī)動(dòng)車功能狀態(tài)與車載能源站功能狀態(tài)間可以實(shí)現(xiàn)切換工作。在機(jī)動(dòng)車功能狀態(tài)時(shí)，車載發(fā)動(dòng)機(jī)6的動(dòng)力與傳動(dòng)裝置 10平穩(wěn)地接合，部分動(dòng)力通過(guò)原有發(fā)電機(jī)8轉(zhuǎn)化為電力給蓄電池9；在車載能源站功能狀態(tài)時(shí)，車載發(fā)動(dòng)機(jī)6的動(dòng)力與傳動(dòng)裝置10分離，所有動(dòng)力通過(guò)加裝發(fā)電機(jī)11轉(zhuǎn)化為電力，供用電設(shè)備需要。該功能實(shí)現(xiàn)需要電能利用單元設(shè)備改造。

車載控制中心17功能二：冷能熱能利用單元控制。LNG經(jīng)過(guò)LNG儲(chǔ)罐1進(jìn)入LNG氣化器2隨著機(jī)動(dòng)車所處的兩個(gè)狀態(tài)不同，需要相應(yīng)的做控制選擇。在機(jī)動(dòng)車功能狀態(tài)時(shí)，車載發(fā)動(dòng)機(jī)2的循環(huán)工質(zhì)(乙二醇溶液)為L(zhǎng)NG氣化器2提供熱源；在車載能源站功能狀態(tài)時(shí)，車載發(fā)動(dòng)機(jī)6的循環(huán)工質(zhì)升溫(控制乙二醇水溶液不流經(jīng)LNG氣化器2，而經(jīng)供熱換熱器15與水換熱，制取熱水儲(chǔ)存于用熱設(shè)備16(熱水箱))為居家生活提供采暖與熱水熱源，LNG氣化器2切換為水浴式換熱方式(乙二醇水溶液不流進(jìn)車載發(fā)動(dòng)機(jī)6，而與LNG氣化器2換熱，儲(chǔ)存冷卻的乙二醇水溶液于儲(chǔ)冷器12中，通過(guò)冷凍水循環(huán)回路得到冷凍水，冷凍水再與換熱器13換熱制取冷風(fēng)，經(jīng)由風(fēng)機(jī)盤管送入用冷設(shè)備14(空調(diào)房間、冷庫(kù)或者地窖))收集冷能為居家生活提供冷凍水或者冷風(fēng)。該功能實(shí)現(xiàn)需要進(jìn)行冷能熱能利用單元設(shè)備改造。

車載控制中心17功能三：可再生能源接入選擇控制。車載控制中心17預(yù)留空間與接口，考慮風(fēng)力與太陽(yáng)能等的電力與熱力接入消納。

電能利用單元設(shè)備改造：加裝發(fā)電機(jī)11與原有的發(fā)電機(jī)8系統(tǒng)完全分離，所需要的空間可以由LNG氣化器2引起減小的散熱器空間提供。在不同的功能狀態(tài)下，啟動(dòng)不同的發(fā)電機(jī)。此外，在原有發(fā)電機(jī)8失效時(shí)，加裝發(fā)電機(jī)11可以起到輔助作用；同時(shí)，加裝發(fā)電機(jī)11可以為L(zhǎng)NG提供更多的電力，在生產(chǎn)中也可以作為急需車載電力輸出。

冷能熱能利用單元設(shè)備改造包括LNG氣化器冷能利用單元設(shè)備改造和發(fā)動(dòng)機(jī)熱能利用功能單元設(shè)備改造。

LNG氣化器冷能利用單元設(shè)備改造：在車載能源站功能狀態(tài)下，使乙二醇水溶液不再與車載發(fā)動(dòng)機(jī)6換熱。乙二醇水溶液與LNG氣化器2換熱獲得冷量后，在儲(chǔ)冷槽12中與冷凍水換熱，冷量經(jīng)過(guò)供冷換熱器13與冷風(fēng)換熱后將冷風(fēng)送入空調(diào)房間或者冷庫(kù)地窖，經(jīng)過(guò)兩級(jí)冷能回收，實(shí)現(xiàn)冷能的有效利用，并且能夠同時(shí)產(chǎn)生冷卻水和冷風(fēng)。

發(fā)動(dòng)機(jī)熱能利用功能單元設(shè)備改造：在車載能源站狀態(tài)下，使乙二醇水溶液與車載發(fā)動(dòng)機(jī)6換熱，乙二醇水溶液獲得熱量，然后與供熱換熱器15二次換熱成熱 水，熱水進(jìn)入聯(lián)供系統(tǒng)用熱設(shè)備16(熱水箱)，為居家提供采暖與生活熱水需要。

為這種機(jī)動(dòng)車配備相關(guān)的LNG儲(chǔ)罐1，根據(jù)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)排量大小、家庭所需供能大小選擇儲(chǔ)罐大小，原則控制在LNG儲(chǔ)罐1不大于180L體積。

車載發(fā)動(dòng)機(jī)6作為小型分布式能源核心機(jī)選項(xiàng)之一，平時(shí)可以作為機(jī)動(dòng)車動(dòng)力來(lái)源進(jìn)行跑運(yùn)輸、犁地、運(yùn)載貨物等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不生產(chǎn)時(shí)可以停在農(nóng)戶家庭院落中作為小型天然氣分布式能源站，連通車載的小型燃?xì)鉄犭娤到y(tǒng)，并配以管路接口及相關(guān)智能管理系統(tǒng)，分別相應(yīng)連接家庭電網(wǎng)、熱水、冷水、空調(diào)或者地窖冷庫(kù)等地方，實(shí)現(xiàn)整個(gè)家庭院落所有需能單位總體管理，如圖2所示。

本實(shí)用新型是以天然氣為燃料，保留動(dòng)力功能，增加車載能源站功能的改造機(jī)動(dòng)車。平時(shí)可以作為機(jī)動(dòng)車動(dòng)力來(lái)源進(jìn)行運(yùn)輸、犁地等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，工作在機(jī)動(dòng)車功能狀態(tài)。不生產(chǎn)時(shí)可以停在農(nóng)戶家庭院落中作為小型天然氣分布式能源站，工作在車載能源站功能狀態(tài)。

在車載能源站狀態(tài)下，車載發(fā)動(dòng)機(jī)6與加裝發(fā)電機(jī)11成為小型的燃?xì)鉄犭娐?lián)供系統(tǒng)。配以管路接口及相關(guān)智能管理系統(tǒng)，分別對(duì)應(yīng)連接家庭電網(wǎng)、熱水、冷空調(diào)或者地窖冷庫(kù)等地方的能量需求。其中，發(fā)電機(jī)關(guān)聯(lián)外部導(dǎo)入的可再生能源電力，為家庭供電，不足部分電網(wǎng)補(bǔ)充；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水(乙二醇水溶液)升溫后與熱水儲(chǔ)箱換熱，滿足家庭提供熱水、采暖熱需求；LNG氣化換熱介質(zhì)(乙二醇水溶液)被冷卻后與冷凍水換熱，冷凍水再與冷風(fēng)換熱，滿足家庭提供空調(diào)或冷庫(kù)等冷需求；LNG氣化后提供發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力燃料，和熱水箱補(bǔ)燃燃料，同時(shí)提供家庭炊事等用能，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)家庭院落所有需能單位總體管理。

本實(shí)用新型涉及利用天然氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其車載儲(chǔ)罐，對(duì)遠(yuǎn)離天然氣管網(wǎng)的偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)的農(nóng)戶民居、村鎮(zhèn)中小型建筑等進(jìn)行小型天然氣分布式能源站改造，配接原有建筑的電網(wǎng)以及冷熱水管，在市電基礎(chǔ)上進(jìn)一步提供冷熱電三聯(lián)供能源解決方案，提高農(nóng)村地區(qū)能源使用效率、改善大氣環(huán)境治理，為進(jìn)一步農(nóng)村城鎮(zhèn)化改造創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。