[发明专利]氢燃料电池用自适应空压机

说明书

本发明涉及一种氢燃料电池用自适应空压机，包括第一级空压机、第二级空压机和永磁同步电机，所述第一级空压机包括第一级叶轮和第一级蜗壳，所述第二级空压机包括第二级叶轮和第二级蜗壳，所述永磁同步电机包括电机机壳、电机转子、电机定子和冷却水套，所述第一级蜗壳和第二级蜗壳分别固定安装在电机机壳的两端，所述第一级叶轮和第二级叶轮分别固定安装在电机转子的两端，所述冷却水套固定安装在所述电机机壳外侧，所述电机机壳正对所述冷却水套设置有冷却水流道，还包括空气流通管道，所述空气流通管路能够实现第一级空压机和第二级空压机的并联或串联。可以更好的提高空压机的工作范围，满足不同电堆的使用需求，实现空压机的自适应性。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池技术领域，特别是涉及一种氢燃料电池用自适应空压机。

背景技术

空压机作为氢燃料电池空气供应子系统的主要部件，其性能的优劣与燃料电池系统性能息息相关。由于目前空压机流量压比需由电堆功率决定，导致了同一型号空压机只能为特定功率电堆供应压缩空气，这种定制化需求大大增加了空压机的研发成本，降低了空压机的普适性，这也导致了空压机的采购成本居高不下，阻碍了氢燃料电池的快速发展。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是如何提供一种能够适用于不同功率燃料电池电堆的氢燃料电池用自适应空压机，提高空压机的工作范围，满足不同电堆的使用需求，实现空压机的自适应性。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种氢燃料电池用自适应空压机，包括第一级空压机、第二级空压机和永磁同步电机，所述第一级空压机包括第一级叶轮和第一级蜗壳，所述第二级空压机包括第二级叶轮和第二级蜗壳，所述永磁同步电机包括电机机壳、电机转子、电机定子和冷却水套，所述第一级蜗壳和第二级蜗壳分别固定安装在电机机壳的两端，所述第一级叶轮和第二级叶轮分别固定安装在电机转子的两端，所述冷却水套固定安装在所述电机机壳外侧，所述电机机壳正对所述冷却水套设置有冷却水流道，所述冷却水套上设置有冷却液进口和冷却液出口，还包括空气流通管道，所述空气流通管路能够实现第一级空压机和第二级空压机的并联或串联。

这样，本申请可以实现两级空压机并联或串联运行，提供大流量、低压比或小流量、高压比的压缩空气。

其中，所述空气流通管路包括入口管道、出口管道、第一级空压机入口管道、第一级空压机出口管道、第二级空压机入口管道、第二级空压机出口管道、第一级空压机出口阀门、第二级空压机入口阀门和出口管道阀门；所述第一级空压机入口管道的两端与入口管道和第一级空压机连接，所述第一级空压机出口管道与第一级空压机和出口管道连接，所述第二级空压机入口管道的两端分别与第二级空压机和入口管道连接，所述第二级空压机入口管道上安装有第二级空压机入口阀门，所述第二级空压机出口管道与第二级空压机和出口管道连接，所述第二级空压机入口管道与第一级空压机出口管道通过第一连接管道连接，所述第一连接管道上安装有第一级空压机出口阀门，所述出口管道上安装有出口管道阀门。

这样，可以通过关闭或开启不同管道上的阀门，达到大流量低压比或小流量高压比的工况转变，提高空压机的工作范围，满足不同电堆的使用需求，实现空压机的自适应性。

其中，所述电机转子的两端安装有径向空气轴承，所述电机转子靠近第二级空压机的一端安装有推力轴承。

其中，所述冷却水流道内的冷却液为乙二醇溶液。提高冷却效果。

本发明的有益效果是：

燃料电池用流量压比可变空压机可以通过关闭或开启不同空气管路的阀门，达到大流量低压比或小流量高压比的工况转变，提高空压机的工作范围，满足不同电堆的使用需求，实现空压机的自适应性。

附图说明

图1为本发明所述的一种氢燃料电池用自适应空压机的结构示意图。