[實用新型]一種燃料電池系統用自加熱爪式氫氣循環泵

有效

• 申請號: 202021197661.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN212774751U
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 王鳳芹;滕利利;丁海洋;胡鳳波;肖海
• 申請（專利權）人: 北京艾爾航空科技有限責任公司
• 主分類號: F04C18/12
• 分類號: F04C18/12;F04C29/06;F04C29/00;H01M8/04089
• 代理公司: 北京智沃律師事務所 11620
• 代理人: 吳志宏

本實用新型公開了一種燃料電池系統用自加熱爪式氫氣循環泵，包括循環泵本體、齒輪箱、電機和控制器，所述循環泵本體、齒輪箱、電機及控制器均通過第一螺釘連接，并通過O形圈形成可靠密封；循環泵本體包括氫氣泵殼體，所述氫氣泵殼體內部設置有爪型轉子A和爪型轉子B；所述爪型轉子A和爪型轉子B通過過盈方式配合分別裝進齒輪軸A和齒輪軸B。該新型的有益效果是可以保證齒輪箱內部潤滑油不會進入氫氣泵本身，不會污染氫氣介質，解決了氫氣泵在實際使用過程中出現的低溫結冰后無法啟動的問題，解決了氫氣增壓困難問題同時具有較好的效率和較低水平的噪音。

技術領域

本實用新型涉及燃料電池系統領域，特別涉及一種燃料電池系統用自加熱爪式氫氣循環泵。

背景技術

車用氫燃料電池是通過氫氣和空氣中的氧氣在電堆內部發生緩慢的化學反應從而產生電能的過程。氧氣可以通過空氣增壓后通入電堆，而氫氣只能通過高壓氣瓶攜帶，由于車內空間有限，因此提高氫氣的利用率成為燃料電池系統解決的主要問題，目前主流的解決方案是將通過電堆未完全反應的氫氣通過增壓后重新循環回電堆入口從而有效的增加氫氣的利用率，氫氣循環泵就是燃料電池氫氣循環系統最核心部件，為整個系統氫氣循環提供動力，氫氣循環可以提高電堆入口氫氣的溫度和相對濕度；同時提高燃料電池系統的氫氣利用率從而提高整個系統的發電效率。

目前現有的燃料電池氫氣增壓系統主要以渦旋式和螺桿式為代表的容積式循環泵為主，以上兩種使用過程主要存在一些問題，渦旋式主要問題是效率較低，導致氫氣出口問題高需增加中冷器換熱后從能重新進入電堆使用，螺桿式主要問題是體積大，噪音高運行噪音可到100dB以上同時可能出現低溫環境結冰后啟動困難問題。無法滿足車用要求。

鑒于以上兩種問題，因此設計一種既能相對高效率同時較低的噪聲且具備低溫結冰啟動能力的燃料電池系統用自加熱爪式氫氣循環泵十分必要。

實用新型內容

本實用新型提供一種燃料電池系統用自加熱爪式氫氣循環泵，可以解決背景技術中所提到的問題。

本實用新型提供了一種燃料電池系統用自加熱爪式氫氣循環泵，包括循環泵本體、齒輪箱、電機和控制器，所述循環泵本體、齒輪箱、電機及控制器均通過第一螺釘連接，并通過O形圈形成可靠密封；循環泵本體包括氫氣泵殼體，所述氫氣泵殼體內部設置有爪型轉子A和爪型轉子B；所述爪型轉子A和爪型轉子B通過過盈方式配合分別裝進齒輪軸A和齒輪軸B；所述氫氣泵殼體的外壁對稱安裝兩組PTC加熱片；所述PTC加熱片通過壓蓋及緊定螺釘固定在氫氣泵殼體上；所述氫氣泵殼體上設置有第二單向油封；所述齒輪箱包括前齒輪箱和后齒輪箱；所述前齒輪箱和后齒輪箱上分別設置有齒輪箱前軸承和齒輪箱后軸承；所述齒輪箱內部安裝一對相互咬合的傳動齒輪A和傳動齒輪B；所述傳動齒輪A與齒輪軸A連接，所述傳動齒輪B與齒輪軸B連接；所述前齒輪箱和后齒輪箱上分別設置第一單向油封；并在氫氣泵側安裝單向閥進行密封；所述電機包括電機殼體；所述電機殼體內部設置有電機定子；所述電機殼體前端通過長螺釘與齒輪箱連接；所述電機殼體后端與控制器盒連接；所述電機軸通過聯軸器與齒輪軸A連接；所述電機軸后端安裝電機后軸承；所述電機后軸承安裝在控制器盒內部；所述控制器包括控制器盒；所述控制器盒內部安裝有電路板；所述控制器盒上安裝供電連接器、和信號連接器；所述控制器盒上安裝有控制器蓋。

較佳地，所述齒輪箱和循環泵本體之間、齒輪箱與電機之間均設置密封裝置進行密封，保證齒輪箱潤滑油不漏入循環泵本體和電機內部。

較佳地，所述控制器盒上安裝有透氣閥；保證溫度變化時控制器內部壓力平衡。

較佳地，所述齒輪箱前殼體、齒輪箱后殼體及電機殼體通過長桿螺釘連接。

較佳地，所述氫氣泵殼體通過第二螺釘與齒輪箱連接并在其之間設置第一密封圈進行密封。

較佳地，所述前齒輪箱和后齒輪箱均通過第二螺釘分別與氫氣泵殼體和電機殼體連接；前齒輪箱和后齒輪箱之間設置第二密封圈進行密封。