空气压缩机以及具有空气压缩机的燃料电池系统技术方案

技术编号:12150329 阅读:149 留言:0更新日期:2015-10-03 11:09
本发明专利技术提供一种空气压缩机以及具有空气压缩机的燃料电池系统。其中,空气压缩机被配置成通过旋转叶轮来吸入和压缩空气,该空气压缩机包括:蜗壳,包括吸入空气的进气口和排出压缩空气的排气口,其中在排气口形成有用于使冷却液流经的冷却液流动路径。燃料电池系统包括:其中堆叠有燃料电池的电池堆;被配置成向电池堆供应氢气的氢气罐;空气压缩机,被配置成吸入并且压缩空气,将压缩空气经由加湿器供应给电池堆,并且在排气侧形成冷却液流动路径;以及空气冷却回路,其使冷却液通过电气冷却系统循环到冷却液流动路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种燃料电池车,以及应用到燃料电池车的燃料电池系统的空气压缩机的风冷结构。
技术介绍
在燃料电池车中通常设有燃料电池系统,利用燃料电池,通过氢气与来自空气的氧气之间的电化学反应产生电能,作为用于驱动驱动电动机的动力源。燃料电池系统包括其中堆叠有燃料电池的电池堆,向电池堆供应氢气的氢气供应系统,向电池堆供应空气的空气供应系统,以及将从电池堆产生的热量去除的冷却系统。典型地,空气供应系统可以包括空气压缩机,用于压缩空气并将压缩空气提供给电池堆;以及加湿器,利用在电池堆中产生的水分对压缩空气进行加湿。然而,在电池堆的高功率运行条件下,因高压缩比以及大量空气,由空气压缩机压缩的空气的温度可升高到大约100°C至150°C。压缩空气的温度可能大于电池堆的正常运行温度,例如,大约60°C至80°C,因此可能会对加湿器的加湿效率和电池堆的工作效率不利。因此,对于燃料电池系统来说,有必要利用空气压缩机对供应到加湿器的高温压缩空气进行冷却。在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解,因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术提供一种可利用简单配置对供应到燃料电池堆的高温压缩空气进行冷却的空气压缩机,以及具有该空气压缩机的燃料电池系统。本专利技术的一个示例性实施例提供一种通过旋转叶轮来吸入和压缩空气的空气压缩机。该空气压缩机可包括:蜗壳,具有可吸入空气的进气口和可排出压缩空气的排气口。特别地,在排气口可形成有用于使冷却液流经的冷却液流动路径。另外,在根据本专利技术实施例的空气压缩机中,该蜗壳可包括:冷却液循环壳体,其具有可流入冷却液的冷却液入口和可排出冷却液的冷却液出口,该冷却液循环壳体可安装在排气口的外周上。此外,在根据本专利技术示例性实施例的空气压缩机中,冷却液流动路径可形成在蜗壳中、冷却液循环壳体与排气口的外周之间。此外,在根据本专利技术示例性实施例的空气压缩机中,在可与冷却液循环壳体相对应的排气口的内周上可形成有多个冷却翅片。该冷却翅片可以在排气口的内周向上以预定间隔彼此隔开布置,并且可被形成为沿着压缩空气的流向伸长。另一方面,本专利技术提供一种燃料电池系统,其可包括:其中堆叠有燃料电池的电池堆;被配置成向电池堆供应氢气的氢气供应装置;以及被配置成向电池堆供应空气的空气供应装置,其中空气供应装置可以包括上述空气压缩机。此外,在根据本专利技术的示例性实施例的燃料电池系统中,空气供应装置可包括与电池堆和空气压缩机连接的加湿器。此外,燃料电池系统可包括:其中可堆叠有燃料电池的电池堆;被配置成向电池堆供应氢气的氢气罐;空气压缩机,被配置成吸入并且压缩空气,将压缩空气经由加湿器供应给电池堆,并且在排气侧形成冷却液流动路径;以及空气冷却回路,其被配置成使冷却液通过电气冷却系统循环到冷却液流动路径。该空气压缩机可包括蜗壳,该蜗壳包括可吸入空气的进气口和可排出压缩空气的排气口。此外,冷却液流动路径可布置在排气口。蜗壳可包括冷却液循环壳体,该冷却液循环壳体具有可流入冷却液的冷却液入口和可排出冷却液的冷却液出口,并且蜗壳安装在排气口的外周上。在根据本专利技术示例性实施例的燃料电池系统中,冷却液流动路径可形成在冷却液循环壳体与排气口的外周之间。空气冷却回路通过冷却液管线将电气冷却系统与冷却流动路径连接。此外,空气冷却回路可通过冷却液管线将电气冷却系统与冷却液入口和冷却液出口连接。【附图说明】通过以下的详细描述,并结合附图,本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将会更加显而易见,其中:图1示出根据本专利技术示例性实施例的应用了示例性空气压缩机的示例性燃料电池系统;图2示出根据本专利技术示例性实施例的用于示例性燃料电池系统的示例性空气压缩机;图3示出根据本专利技术实施例的用于示例性燃料电池系统的示例性空气压缩机的主视图;图4示出根据本专利技术示例性实施例的沿着图3中IV-1V线截取的示例性空气压缩机的剖视图;图5示出根据本专利技术示例性实施例的沿着图3中V-V线截取的示例性空气压缩机的剖视图;图6示出根据本专利技术示例性实施例的应用了示例性空气压缩机的示例性燃料电池系统的示例性操作步骤。图1-6中提及的附图标记指代下文将进一步讨论的以下部件:10:电池堆20:氢气供应装置21:氢气罐30:空气供应装置31:加湿器100:空气压缩机110:叶轮130:蜗壳131:进气口133:排气口151:冷却液流动路径160:冷却液循环壳体161:冷却液入口163:冷却液出口171:冷却翅片180:空气冷却回路181:冷却液管线190:电气冷却系统191:冷却液储存器193:冷却液泵200:燃料电池系统【具体实施方式】下面将参考示出本专利技术示例性实施例的附图,更详细地描述本专利技术。本领域技术人员应该清楚,在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下,所描述的示例性实施例还可具有不同方式的修改。为了清楚地描述本专利技术,省略与说明不相关的部件,同时在整个说明书中,用相同的附图标记指代相同或类似的组件。为了理解且易于描述,任意地示出在图中所示的每个组件的尺寸和厚度,然而,本专利技术并非局限于此。为了清楚地表达,将若干部分和区域的厚度放大。此外,在下述详细说明中,具有相同关系的组件的名称被分成“第一”、“第二”等,但是本专利技术不必被限制到以下描述的顺序。本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的,而并非旨在限制本专利技术。除非上下文明确指出,否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。还应该理解的是,在本说明书中使用“包括”和/或“包含”等术语时,是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件,而不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其组合的存在或增加。如本文中所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。除非明确指出或可从上下文明显看出,否则如本文中使用的术语“约”被理解为在本领域中的正常公差范围内,例如,在平均数的两个标准偏差内。“约”可以被理解为在规定值的 10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气压缩机,被配置成通过旋转叶轮来吸入和压缩空气,所述空气压缩机包括:蜗壳,包括吸入空气的进气口和排出压缩空气的排气口,其中在所述排气口形成有用于使冷却液流经的冷却液流动路径。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:李昌夏河景九
申请(专利权)人:现代自动车株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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