[發明專利]一種電動液驅動活塞式氫氣壓縮機及壓縮方法

在審

• 申請號: 201910732616.0
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110296062A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 尹智
• 申請（專利權）人: 尹智
• 主分類號: F04B41/06
• 分類號: F04B41/06;F04B35/02;F04B25/00;F04B39/06;F04B39/12;F04B39/00;F04B49/00;F04B49/12
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 張凱

本發明提供了一種電動液驅動活塞式氫氣壓縮機及壓縮方法，涉及壓縮機技術領域，包括液壓換向系統、第一兩級壓縮缸、第二兩級壓縮缸、氣體冷卻裝置和氣體管路，第一兩級壓縮缸和第二兩級壓縮缸串聯布置，實現四級壓縮，液壓換向系統通過電機驅動油泵向液壓系統供油，分別為第一兩級壓縮缸和第二兩級壓縮缸提供動力，氣體冷卻裝置分別為第一兩級壓縮缸和第二兩級壓縮缸的兩級壓縮降溫，油箱還連接有循環散熱的冷卻裝置，氣體管路上設置有進氣閥、高壓氣出口閥、中壓氣出口閥和多個壓力表。該壓縮機實現了氫氣的四級增壓壓縮，并解決了壓縮散熱問題，提高了壓縮效率，另外該壓縮機還具有穩定性高、震動小、控制靈活等優點。

技術領域

本發明涉及壓縮機技術領域，尤其是一種電動液驅動活塞式氫氣壓縮機及壓縮方法。

背景技術

近年來，為了減少車輛排放的二氧化碳，燃料電池電動汽車和將氫氣發動機汽車等的氫作為燃料的燃氫汽車的開發盛行。燃氫汽車一般都配備有灌裝了氫氣的氫氣罐作為氫氣供給源。氫氣加氣站具有由多個氣瓶組成的氫氣儲存設備、以及、將氫氣儲存設備供給的氫氣灌裝到車輛的氫氣罐中的分配器(灌裝機)。并且，在將設置在分配器軟管前端的連接器連接在所述氫氣罐的灌裝口上的狀態下，利用氫氣儲存設備與氫氣罐之間的壓力差向氫氣罐內灌裝氫氣。

氫氣在通過壓力差轉移的過程中或者其他的運輸使用過程中，需要對氫氣進行壓縮，從而還原氫氣的存儲壓力及溫度，現有的壓縮機包括曲柄連桿活塞式壓縮機、隔膜式壓縮機，這兩種壓縮機不能直接啟動，必須將壓縮機內的高壓氣體放掉，電機才能帶動“空”負荷縮機起動，因此電能消耗很大，并且工作噪音大；隔膜式壓縮機靠膜片在膜腔內往復撓曲實現氣體壓縮，隔膜壽命較低，且隔膜破裂存在氣液混合的風險。

另外現有的氫氣壓縮機大多只能實現兩級壓縮，并且壓縮效率有待提高；為了實現氫氣的多級有效壓縮，需要解決多級壓縮之間的連接和控制問題，以及壓縮氫氣冷卻的問題，還需要合理的設計氫氣壓縮線路，減小震動和噪音，避免油氣混合帶來的危險，實現高效的多級壓縮，需要對氫氣壓縮機做進一步的改進。

發明內容

為了實現氫氣的四級增壓壓縮，并解決壓縮散熱問題，提高壓縮效率、壓縮機的穩定性，并減小壓縮機震動，本發明提供了一種電動液驅動活塞式氫氣壓縮機及壓縮方法，具體技術方案如下。

一種電動液驅動活塞式氫氣壓縮機，包括液壓換向系統、第一兩級壓縮缸、第二兩級壓縮缸、氣體冷卻系統和氣體管路，第一兩級壓縮缸和第二兩級壓縮缸通過氣體管路串聯布置，液壓換向系統分別給第一兩級壓縮缸和第二兩級壓縮缸獨立的提供動力，氣體冷卻系統為第一兩級壓縮缸和第二兩級壓縮缸的兩級壓縮分別降溫。

優選的是，第一兩級壓縮缸包括第一氣缸、第一氣缸活塞、第二氣缸、第二氣缸活塞、油缸、油缸活塞、活塞桿和支撐隔板，還連接有第一液壓系統、第一冷卻裝置和油氣隔離密封結構；所述第一氣缸的直徑大于第二氣缸的直徑，所述第一氣缸和第二氣缸分別通過支撐隔板和油缸同軸相連，所述活塞桿的兩端分別設置有第一氣缸活塞和第二氣缸活塞，活塞桿中部設置有油缸活塞；所述第一液壓系統控制油缸內的油缸活塞運動，活塞桿帶動第一氣缸活塞和第二氣缸活塞分別沿第一氣缸和第二氣缸運動；所述第一氣缸活塞和第二氣缸活塞分別把第一氣缸和第二氣缸內的空間分隔為兩個腔體；所述第一氣缸兩個腔體的出氣口分別連接第二氣缸兩個腔體的進氣口；第一氣缸和第二氣缸腔體相連的氣體連接管路上，第二氣缸腔體的出氣口連接管路上均設置有第一冷卻裝置；所述活塞桿和支撐隔板之間設置有油氣隔離密封結構和油氣監測通道。