[發明專利]燃料電池擋板式滑片空壓機及其裝置

有效

• 申請號: 202010828574.3
• 申請日: 2020-08-09
• 公開（公告）號: CN112012927B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 羅顯平
• 申請（專利權）人: 肇慶高新區伙伴汽車技術有限公司
• 主分類號: F04C23/02
• 分類號: F04C23/02;F04C29/02;F04C29/04;F04C29/00;F01C13/04;F01C21/04;F01C21/06;F01C21/02;H01M8/04111
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1.燃料電池擋板式滑片空壓機，包括空壓機、電動機、膨脹機，特征是：所述的空壓機是擋板式滑片空壓機，擋板式滑片空壓機包括定子、滑槽及滑片、圓柱轉子，圓柱轉子兩端設有一起轉動的擋板組成擋板式滑片轉子，定子內壁表面與滑片接觸構成轉動密封段夾在兩個擋板之間，兩個擋板分別與定子兩端面凸出的圓筒內壁表面構成轉動密封，以此組成單級擋板式滑片空壓機，兩端擋板內側設有徑向擋板凹槽支承伸出的滑片消除剪切力，每對應兩條擋板凹槽與每條滑槽組成一個平面滑槽框，工作時滑片始終被支承在滑片根部至定子內壁表面間平面滑槽框內作徑向往復位移，定子內壁和或滑片具有自潤滑功能，能無油潤滑工作；所述的膨脹機是擋板式滑片膨脹機，擋板式滑片膨脹機包括定子、滑槽及滑片、圓柱轉子，圓柱轉子兩端設有一起轉動的擋板組成擋板式滑片轉子，定子內壁表面與滑片接觸構成轉動密封段夾在兩個擋板之間，兩個擋板分別與定子兩端面凸出的圓筒內壁表面構成轉動密封，以此組成單級擋板式滑片膨脹機，兩端擋板內側設有徑向擋板凹槽支承伸出的滑片消除剪切力，每對應兩條擋板凹槽與每條滑槽組成一個平面滑槽框，工作時滑片始終被支承在滑片根部至定子內壁表面間平面滑槽框內作徑向往復位移，定子內壁和或滑片是具有自潤滑功能，能無油潤滑工作；擋板式滑片空壓機、電動機、擋板式滑片膨脹機的轉軸動力連接，擋板式滑片空壓機壓縮空氣轉動方向、擋板式滑片膨脹機作功輸出動力轉動方向與電動機驅動方向一致，工作時把燃料電池擋板式滑片空壓機連接入燃料電池系統，在控制器控制下啟動電動機驅動擋板式滑片空壓機、擋板式滑片膨脹機一起轉動，擋板式滑片空壓機消耗電動機功率輸出包括溫度、壓力、流量適合燃料電池電池堆反應的無油壓縮空氣，反應后的廢氣進入擋板式滑片膨脹機內膨脹，推動擋板式滑片膨脹機轉子轉動做功轉換廢氣焓降為機械功反饋代替電動機驅動擋板式滑片空壓機轉動輸出無油壓縮空氣；當控制器檢測到擋板式滑片機膨脹機輸出功率反饋大于擋板式滑片空壓機消耗功率時，關閉電動機；當控制器檢測到擋板式滑片機膨脹機輸出功率反饋小于擋板式滑片空壓機消耗功率時，啟動電動機與擋板式滑片膨脹機一起混合動力驅動擋板式滑片空壓機輸出無油壓縮空氣。

2.根據權利要求1所述的燃料電池擋板式滑片空壓機，特征是：擋板式滑片空壓機和擋板式滑片膨脹機是封裝同一定子外殼整體。

3.根據權利要求1或2所述的燃料電池擋板式滑片空壓機，特征是：所述擋板式滑片空壓機和或擋板式滑片膨脹機的每塊滑片頭部設有圓柱滾軸，使滑片壓向定子內壁表面接觸時構成滾動軸承結構，使滑片與定子內壁表面的滑動摩擦變為滾動摩擦，減少摩擦力和噪聲。

4.根據權利要求1或2所述的燃料電池擋板式滑片空壓機，特征是：所述電動機是中速或低速電動機。

5.根據權利要求1或2所述的燃料電池擋板式滑片空壓機，特征是：所述的擋板式滑片空壓機是多級擋板式滑片空壓機，排量最大級為進氣級，排量最小級為排氣級，能把低壓空氣壓縮成高壓比的無油壓縮空氣輸出。

6.根據權利要求1或2所述的燃料電池擋板式滑片空壓機，特征是：所述的擋板式滑片膨脹機是多級擋板式滑片膨脹機，排量最小級為進氣級，排量最大級為排氣級，能提高焓降利用率。

7.根據權利要求1或2所述的燃料電池擋板式滑片空壓機，特征是：擋板式滑片空壓機與擋板式滑片膨脹機之間設有循環換熱裝置，把從擋板式滑片空壓機吸取的熱量輸送到擋板式滑片膨脹機冷卻。

8.根據權利要求1或2所述的燃料電池擋板式滑片空壓機，特征是：擋板式滑片空壓機設有冷卻潤滑裝置。

9.根據權利要求1或2所述的燃料電池擋板式滑片空壓機，特征是：擋板式滑片膨脹機設有冷卻潤滑裝置。

10.一種燃料電池，燃料電池包括燃料電池電池堆、空氣供應系統、氫氣供應系統、熱及水管理系統，特征是：所述空氣供應系統的空壓機是燃料電池擋板式滑片空壓機。