[實用新型]一種用于燃料電池發動機的氫氣渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201921173444.X
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN210245631U
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 潘旭;季孟波;趙磊;馬學明
• 申請（專利權）人: 銀隆新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04111
• 分類號: H01M8/04111
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果

本實用新型公開了一種用于燃料電池發動機的氫氣渦輪增壓器，包括渦輪機、壓氣機、連接軸、壓力調節器以及空氣壓縮機；所述渦輪機與壓氣機通過連接軸連接；所述渦輪機出氣口通過氫氣管道與電池電堆連接，進氣口通過氫氣管道與壓儲氫容器連接，所述壓力調節器設置在渦輪機出氣口與電池電堆連接的氫氣管道上；所述壓氣機的出氣口通過空氣管道依次與空氣壓縮機、電池電堆連接，出氣口通過空氣管道與空氣濾清器連接。本實用新型通過采用連接軸將渦輪機、壓氣機相連接，通過在渦輪機與電池電推連接的氫氣管道上設置壓力調節器，利用高壓氫氣的動能和壓力勢能對空氣管道中的空氣升壓來減少空壓機的功率需求，進而可有效提高燃料電池發動機的整體效率。

技術領域

本實用新型屬于渦輪增壓器技術領域，具體涉及一種用于燃料電池發動機的氫氣渦輪增壓器。

背景技術

燃料電池發動機由電堆、氫氣系統、空氣系統以及輔助系統組成。空氣系統向電堆提供具有一定壓力和濕度的空氣，氫氣系統向電堆提供具有一定壓力和濕度的氫氣。

空氣系統一般使用空壓機將空氣升壓到需要的壓力，空壓機由燃料電池發動機中的電能驅動，消耗的功率占燃料電池輸出功率的12％-30％，對發動機的整體效率有很大影響。氫氣系統中的氫氣源可提供絕對壓力高達30-50Mpa的氫氣，由氫氣管道中的多級減壓裝置將壓力降低至2bar左右的絕對壓力，而后提供至電堆，過程中浪費了大量的能量。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種用渦輪機代替多級減壓裝置的氫氣渦輪增壓器，解決了現有多級減壓裝置產生的壓力勢能被浪費，從而導致燃料電池發動機整體效率低的問題。

本實用新型的目的還在于提供一種用于燃料電池發動機的氫氣渦輪增壓器，所述燃料電池發動機包括空氣濾清器、高壓儲氫容器以及電池電堆，該氫氣驅動渦輪增壓器包括渦輪機、壓氣機、連接軸、壓力調節器以及空氣壓縮機；所述渦輪機通過連接軸驅動壓氣機；所述高壓儲氫容器與渦輪機的進氣口連接，所述渦輪機的出氣口經過壓力調節器與電池電堆連接；所述空氣濾清器與壓氣機的進氣口連接，所述壓氣機的出氣口與空氣壓縮機的進氣口連接，所述空氣壓縮機的出氣口與電池電堆連接。

優選地，所述渦輪機的出氣口通過氫氣管道與電池電堆的氫氣進口連接。

優選地，所述壓氣機的出氣口通過空氣管道與空氣壓縮機的進氣口連接，所述空氣壓縮機的出氣口通過空氣管道與電池電堆的空氣進口連接。

與現有技術相比，本實用新型渦輪增壓器通過采用連接軸將渦輪機、壓氣機相連接，通過在渦輪機與電池電推連接的氫氣管道上設置壓力調節器，利用高壓氫氣的動能和壓力勢能對空氣管道中的空氣升壓來減少空氣壓縮機的功率需求，進而防止了高壓氫氣的動能和壓力勢能被浪費，從而有效的提高了燃料電池發動機的整體效率。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的一種用于燃料電池發動機的氫氣渦輪增壓器的結構示意圖。

其中，1.渦輪機，2.壓氣機，3.連接軸，4.壓力調節器，5.空氣壓縮機，6. 空氣濾清器，7.高壓儲氫容器，8.電池電堆。

具體實施方式

下面參考附圖進一步描述本實用新型的實施方式，本實用新型的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。但實施方式僅是范例性的，并不對本實用新型的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本實用新型的精神和范圍下可以對本實用新型技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本實用新型的保護范圍內。

另外，為了更好的說明本實用新型，在下文的具體實施方式中給出了眾多的具體細節。本領域技術人員將理解，沒有這些具體細節，本實用新型同樣可以實施。在另外一些實施例中，對于大家熟知的方法、流程、元件和電路未作詳細描述，以便于凸顯本實用新型的主旨。