[发明专利]氢能源车用增压泵系统及控制方法

说明书

本发明公开一种氢能源车用增压泵系统及控制方法，其中，氢能源车用增压泵系统包括增压泵组件、反应电堆、第二膨胀机、车用电机及通气组件，增压泵组件包括增压电机、压缩机以及第一膨胀机，增压电机、压缩机以及第一膨胀机共轴设置，增压电机内形成有安装腔，压缩机形成有排气口，反应电堆的氧气进气口连通排气口，第二膨胀机具有第二膨胀入口以及第二膨胀出口，第二膨胀入口连通反应电堆的出气口，车用电机形成有气冷流道，通气组件使得氢能源车用增压泵系统具有可相互切换的第一通气模式和第二通气模式，一方面充分利用了反应电堆排出的气体的能量，另一方面，便于对氢能源车内的电机进行热管控。

技术领域

本发明涉及氢能源汽车技术领域，特别涉及一种氢能源车用增压泵系统及控制方法。

背景技术

氢燃料电池要获得高的功率密度和性能，必须要在相对高的气体压力下工作，因此需要有高效率、高压缩比的空气压缩机为燃料电池提供高压空气，高压气体通过氢燃料电池的电堆提供发电环境条件的同时，还会源源不断排出电堆体外，这些从电堆排除的气体，仍然有很高压力，现有技术并未对其进行充分利用，能源有较大损耗。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种氢能源车用增压泵系统及控制方法，旨在充分利用能源，实现较好的节能减排的效果。

为实现上述目的，本发明提出一种氢能源车用增压泵系统，包括：

增压泵组件，包括增压电机、处于所述增压电机两端的压缩机以及第一膨胀机，所述增压电机、所述压缩机以及所述第一膨胀机共轴设置，所述增压电机内形成有供转子安装的安装腔，所述压缩机形成有排气口；

反应电堆，所述反应电堆的氧气进气口连通所述排气口；

第二膨胀机，具有第二膨胀入口以及第二膨胀出口，所述第二膨胀入口连通所述反应电堆的出气口；

车用电机，所述车用电机形成有气冷流道；以及，

通气组件，设于所述增压泵组件、所述反应电堆以及所述车用电机之间，所述通气组件使得所述氢能源车用增压泵系统具有可相互切换的第一通气模式和第二通气模式，处于所述第一通气模式时，气体经所述反应电堆的出气口干燥后，流通至所述第二膨胀机及所述安装腔，再经所述第一膨胀机排出至外界，处于所述第二通气模式时，气体经所述反应电堆的出气口干燥，流通至所述第二膨胀机及所述气冷流道，再经所述第一膨胀机及所述安装腔排出至外界。

可选地，所述安装腔内设有两个连通口，所述第一膨胀机形成有第一膨胀入口和第一膨胀出口；

所述通气组件包括四通阀，所述四通阀包括第一连接口、第二连接口、第三连接口以及第四连接口，所述第一连接口与所述第二膨胀出口连通，所述第二连接口与所述安装腔的其中之一所述连通口连通，所述第三连接口与所述气冷流道连通，所述第四连接口与所述第一膨胀出口连通；

其中，所述第三连接口与所述气冷流道之间并联设置有第一排气管路；

所述安装腔的另一所述连通口与所述第一膨胀入口之间并联设置有第二排气管路。

可选地，所述气冷流道与所述第一膨胀入口之间的管路上设有第一单向阀，以使得气体自所述气冷流道流通至所述第一膨胀入口；和/或，

所述安装腔的另一连通口与所述第一膨胀入口之间的管路上设有第二单向阀，以使得气体自所述安装腔流通至所述第一膨胀入口。

可选地，所述反应电堆的出气口与所述第一连接口之间设有空气干燥器；和/或，

所述第二膨胀机与所述第一膨胀机驱动连接；和/或，

所述第一排气管路上设有第一电控阀；和/或，

所述第二排气管路上设有第二电控阀。

可选地，所述安装腔内设有第一温度传感器；和/或，