[發明專利]氫燃料電池用自適應空壓機

在審

• 申請號: 202010878604.1
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN111963464A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 黃凱;李旭;甘露;徐浩;鄭值;孟嬋君;李天文;熊海林;葛會平
• 申請（專利權）人: 中船重工（重慶）西南裝備研究院有限公司
• 主分類號: F04D25/08
• 分類號: F04D25/08;F04D25/16;F04D27/00;F04D29/58
• 代理公司: 重慶啟恒騰元專利代理事務所(普通合伙) 50232
• 代理人: 萬建

本發明涉及一種氫燃料電池用自適應空壓機，包括第一級空壓機、第二級空壓機和永磁同步電機，所述第一級空壓機包括第一級葉輪和第一級蝸殼，所述第二級空壓機包括第二級葉輪和第二級蝸殼，所述永磁同步電機包括電機機殼、電機轉子、電機定子和冷卻水套，所述第一級蝸殼和第二級蝸殼分別固定安裝在電機機殼的兩端，所述第一級葉輪和第二級葉輪分別固定安裝在電機轉子的兩端，所述冷卻水套固定安裝在所述電機機殼外側，所述電機機殼正對所述冷卻水套設置有冷卻水流道，還包括空氣流通管道，所述空氣流通管路能夠實現第一級空壓機和第二級空壓機的并聯或串聯。可以更好的提高空壓機的工作范圍，滿足不同電堆的使用需求，實現空壓機的自適應性。

技術領域

本發明涉及氫燃料電池技術領域，特別是涉及一種氫燃料電池用自適應空壓機。

背景技術

空壓機作為氫燃料電池空氣供應子系統的主要部件，其性能的優劣與燃料電池系統性能息息相關。由于目前空壓機流量壓比需由電堆功率決定，導致了同一型號空壓機只能為特定功率電堆供應壓縮空氣，這種定制化需求大大增加了空壓機的研發成本，降低了空壓機的普適性，這也導致了空壓機的采購成本居高不下，阻礙了氫燃料電池的快速發展。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本專利申請所要解決的技術問題是如何提供一種能夠適用于不同功率燃料電池電堆的氫燃料電池用自適應空壓機，提高空壓機的工作范圍，滿足不同電堆的使用需求，實現空壓機的自適應性。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種氫燃料電池用自適應空壓機，包括第一級空壓機、第二級空壓機和永磁同步電機，所述第一級空壓機包括第一級葉輪和第一級蝸殼，所述第二級空壓機包括第二級葉輪和第二級蝸殼，所述永磁同步電機包括電機機殼、電機轉子、電機定子和冷卻水套，所述第一級蝸殼和第二級蝸殼分別固定安裝在電機機殼的兩端，所述第一級葉輪和第二級葉輪分別固定安裝在電機轉子的兩端，所述冷卻水套固定安裝在所述電機機殼外側，所述電機機殼正對所述冷卻水套設置有冷卻水流道，所述冷卻水套上設置有冷卻液進口和冷卻液出口，還包括空氣流通管道，所述空氣流通管路能夠實現第一級空壓機和第二級空壓機的并聯或串聯。

這樣，本申請可以實現兩級空壓機并聯或串聯運行，提供大流量、低壓比或小流量、高壓比的壓縮空氣。

其中，所述空氣流通管路包括入口管道、出口管道、第一級空壓機入口管道、第一級空壓機出口管道、第二級空壓機入口管道、第二級空壓機出口管道、第一級空壓機出口閥門、第二級空壓機入口閥門和出口管道閥門；所述第一級空壓機入口管道的兩端與入口管道和第一級空壓機連接，所述第一級空壓機出口管道與第一級空壓機和出口管道連接，所述第二級空壓機入口管道的兩端分別與第二級空壓機和入口管道連接，所述第二級空壓機入口管道上安裝有第二級空壓機入口閥門，所述第二級空壓機出口管道與第二級空壓機和出口管道連接，所述第二級空壓機入口管道與第一級空壓機出口管道通過第一連接管道連接，所述第一連接管道上安裝有第一級空壓機出口閥門，所述出口管道上安裝有出口管道閥門。

這樣，可以通過關閉或開啟不同管道上的閥門，達到大流量低壓比或小流量高壓比的工況轉變，提高空壓機的工作范圍，滿足不同電堆的使用需求，實現空壓機的自適應性。

其中，所述電機轉子的兩端安裝有徑向空氣軸承，所述電機轉子靠近第二級空壓機的一端安裝有推力軸承。

其中，所述冷卻水流道內的冷卻液為乙二醇溶液。提高冷卻效果。

本發明的有益效果是：

燃料電池用流量壓比可變空壓機可以通過關閉或開啟不同空氣管路的閥門，達到大流量低壓比或小流量高壓比的工況轉變，提高空壓機的工作范圍，滿足不同電堆的使用需求，實現空壓機的自適應性。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種氫燃料電池用自適應空壓機的結構示意圖。