[实用新型]一种用于氢燃料电池的空压机组

说明书

本实用新型公开了一种用于氢燃料电池的空压机组，包括空滤、阀门、A组一级压缩机进气管、A组一级压缩机、第一电机、A组连接气管、A组二级压缩机、B组一级压缩机进气管、B组一级压缩机、第二电机、B组连接气管、B组二级压缩机、A组二级压缩机出气管、B组二级压缩机出气管、中冷器、增湿器和增湿器出气管。第一电机的输出轴一头连接A组一级压缩机的压轮，另一头连接A组二级压缩机的压轮；第二电机的输出轴一头连接B组一级压缩机的压轮，另一头连接B组二级压缩机的压轮；A组内和B组内两级压缩机分别串联压缩；最后A组和B组并联，压缩空气经冷却和加湿进入燃料电池堆。本实用新型装置有高的压比和流量，流量可调整范围大。

技术领域

本实用新型涉及空压机领域，尤其涉及一种用于氢燃料电池的空压机组。

背景技术

质子交换膜式的燃料电池系统是一种高效清洁的新能源动力系统，将压缩空气送入燃料电池阴极，压缩空气中的氧气与阳极的氢气进行电化学反应，生成的产物是电和水，还有部分热量随着多余的空气排放到大气中，除此外没有其他对环境有污染的产物，因此，氢燃料电池动力系统得到大力开发推广。

燃料电池专用的空气压缩机是氢燃料电池动力系统里面非常重要的一个零部件，其作用是为燃料电池的阴极提供一定压力和一定流量的压缩空气，满足燃料电池化学反应对于空气中氧气的需求。目前市场上燃料电池空压机多为单级压缩机和两级压缩机。单级压缩即一个电机驱动一个压轮，两级压缩就是一个电机驱动两个压轮，一个是低压级，另一个是高压级，高压级和低压级是串联的，空气经过低压级压缩后再进入高压级进行第二次压缩，所以两级压缩机比单级压缩机获得的空气压力和流量要高，可适用的燃料电池功率范围会更大一点，目前单级压缩多用于小功率燃料电池堆，两级压缩多用于中高功率燃料电池堆。

目前燃料电池应用的范围还主要集中在轻型商用车领域，比如公交车、物流车、货车等，而对于重型商用车，比如重型卡车、渣土车、重型机械等需求的电堆功率比轻型商用车要大很多，所以对于空气压缩机的压力、流量需求也会大很多。目前已有的单级压缩机、两级压缩机均不能满足要求。如果继续提高电机功率和压气机尺寸以满足电堆要求的话会有很多难度，比如无法兼顾低负荷和高负荷工况、电机功率过大，喘振余量不足等，所以推广难度很大，成本也比较高，不具备很强的可行性。市场需要多压缩机组合，提供大压力大流量的压缩空气，而且流量的调整范围大。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种新的用于氢燃料电池的空压机组，以解决上面的问题。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是增大压缩空气的流量和压力。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于氢燃料电池的空压机组，包括空滤、阀门、A组一级压缩机进气管、A组一级压缩机、第一电机、A组连接气管、A组二级压缩机、B组一级压缩机进气管、B组一级压缩机、第二电机、B组连接气管、B组二级压缩机、A组二级压缩机出气管、B组二级压缩机出气管、中冷器、增湿器和增湿器出气管；所述第一电机的输出轴一头连接所述A组一级压缩机的压轮，另一头连接所述A组二级压缩机的压轮；所述第二电机的输出轴一头连接所述B组一级压缩机的压轮，另一头连接所述B组二级压缩机的压轮；经所述A组一级压缩机压缩的空气进入所述A组二级压缩机，在所述A组二级压缩机内被压缩，进入所述A组二级压缩机出气管；经所述B组一级压缩机压缩的空气进入所述B组二级压缩机，在所述B组二级压缩机内被压缩，进入所述B组二级压缩机出气管；A组的压缩空气与B组的压缩空气汇合进入所述中冷器冷却，后经所述增湿器加湿进入燃料电池堆，其中部分氧气与氢气发生化学反应生成电和水。

进一步地，所述阀门为电控三通阀；所述阀门的进气口通过管子与所述空滤连接。

进一步地，所述阀门的出气口有两个，分别与所述A组一级压缩机进气管和所述B组一级压缩机进气管连接。

进一步地，所述A组一级压缩机进气管的末端与所述A组一级压缩机的进气口连接。