本发明专利技术涉及空气压缩装置、多级空气压缩装置及氢燃料电池。所述空气压缩装置包括：第一压缩机和驱动装置；所述第一压缩机包括第一机壳，所述第一机壳设置有第一进气口和第一出气口；所述驱动装置包括第三机壳和转轴，所述第三机壳设置有第三进气口和第三出气口；所述转轴自所述第三机壳延伸至所述第一机壳内；所述驱动装置驱动所述第一压缩机工作，所述第一压缩机的所述第一进气口朝向所述第三机壳设置。本发明专利技术中把从中冷后取气改为从空滤后或者涡轮机取气，不影响空压机的系统效率，也就是说空压机做功压缩后的气体会全部进入燃料电池；经试验，本发明专利技术可将空气压缩装置的效率提高5％以上。5％以上。5％以上。
【技术实现步骤摘要】
空气压缩装置、多级空气压缩装置及氢燃料电池
[0001]本专利技术涉及空气压缩装置、多级空气压缩装置及氢燃料电池。
技术介绍
[0002]燃料电池是一种高效清洁的新能源动力系统，其工作过程是由空气压缩机将空气压缩，然后送入燃料电池阴极，空气与阳极的氢气进行化学反应，生成的产物是电能和水，还有部分热量随着多余的空气排放到大气中，除此外没有其他对环境有污染的产物，所以燃料电池非常的清洁环保，目前各国都在大力推动氢燃料电池动力系统的开发推广。
[0003]燃料电池专用的空气压缩机是氢燃料电池动力系统里面非常重要的一个零部件，其作用是为燃料电池的阴极提供一定压力和一定流量的压缩空气，满足燃料电池反应对于空气中氧气的需求。由于润滑油膜对于燃料电池的寿命影响很大，所以为了防止压缩空气中含有润滑油，空压机需要在无油环境中运行，而且空压机的运行转速要求比较高，每分钟转速可高达十几万转，传统的采用滚珠轴承设计鼓风机、压缩机是很难实现这一点的，所以带空气轴承的超高速空气压缩机应运而生。
[0004]进入燃料电池电堆的压缩空气仅有一部分氧气参与反应，其余压缩空气会被排出到大气中，被燃料电池排出的压缩空气仍然有很高的压力，所以这部分高压空气直接排放到大气中的话，目前市场上主流的燃料电池系统和空压机没有能量回收系统，所以这部分高压气体所携带的能量也就被浪费掉了。
[0005]另外，传统空压机的冷却气一般是从中冷后取气，中冷后的气体是空压机压缩后但还未进入燃料电池电堆的气体，如果从中冷后取气就相当于压缩机压缩的这部分气体没有发挥作用，所以会降低空压机的系统效率。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种可提高效率的空气压缩装置、多级空气压缩装置及氢燃料电池。
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0008]空气压缩装置，其特征在于，所述空气压缩装置包括：
[0009]第一压缩机，所述第一压缩机包括第一机壳，所述第一机壳设置有第一进气口和第一出气口；
[0010]驱动装置，所述驱动装置包括第三机壳和转轴，所述第三机壳设置有第三进气口和第三出气口；
[0011]所述转轴自所述第三机壳延伸至所述第一机壳内；所述驱动装置驱动所述第一压缩机工作，所述第一压缩机的所述第一进气口朝向所述第三机壳设置。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，所述第一进气口与所述第三出气口的相对位置设置为：当所述第一压缩机工作时可自所述第三出气口吸出所述第三机壳内部的空气。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，所述第一进气口与第三出气口的相对位置设置为：当
所述第一压缩机工作时，所述第一压缩机吸气可在所述第三出气口处形成负压。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述第一进气口沿轴向延伸且所述第三出气口沿轴向延伸，或者所述第一进气口沿轴向延伸且所述第三出气口沿径向延伸。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，所述第一进气口设置于所述第一机壳上且朝向所述第三机壳；所述第三出气口设置于所述第三机壳上且朝向所述第一机壳。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述第一进气口设置于所述第一机壳上且朝向所述第三机壳；所述第三出气口设置于所述第三机壳上且位于靠近所述第一压缩机的一端。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，所述第一机壳的端部与所述第三机壳的端部沿轴向间隙设置、端端接触设置或交错设置；所述第一机壳的端部与所述第三机壳的端部沿轴向接触设置或交错设置时，所述第一机壳与所述第三机壳之间形成一容腔，所述第三出气口与所述容腔连通。
[0018]根据本专利技术的一个实施例，所述转轴自所述第三出气口穿过所述第三机壳，所述第三出气口内设置有空气轴承，所述转轴通过所述空气轴承与所述第三机壳连接。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，所述第三机壳包括机壳主体和压端背板；所述压端背板设置在所述机壳主体端部；所述第三出气口设置在所述压端背板上并沿轴向贯穿所述压端背板。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，所述第三机壳端部插入所述第一机壳内。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，所述驱动装置为电机。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，还包括涡轮机，所述涡轮机驱动所述转轴旋转。
[0023]多级空气压缩装置，其特征在于，所述多级空气压缩装置包括：
[0024]前述的空气压缩装置；
[0025]第二压缩机，所述第二压缩机具有第二机壳，所述第二机壳具有第二进气口与第二出气口；
[0026]涡轮机，所述涡轮机具有第四机壳，所述第四机壳设置有第四进气口和排气口；
[0027]所述转轴延伸至所述第一机壳内、第二机壳内、第三机壳内及第四机壳内，所述涡轮机驱动所述转轴旋转。
[0028]根据本专利技术的一个实施例，所述第一压缩机的进气方向与所述涡轮机的排气方向相反，第二压缩机的进气方向与所述涡轮机的排气方向相同。
[0029]根据本专利技术的一个实施例，所述多级空气压缩装置用于氢燃料电池系统。
[0030]根据本专利技术的一个实施例，所述驱动装置、第一压缩机、第二压缩机及涡轮机的位置设置方式为：
[0031]第二压缩机、第一压缩机、驱动装置和涡轮机依次串联；或者，
[0032]第一压缩机、驱动装置、第二压缩机和涡轮机依次串联；或者，
[0033]第二压缩机、驱动装置、第一压缩机和涡轮机依次串联。
[0034]根据本专利技术的一个实施例，所述第一压缩机位于所述第二压缩机与所述驱动装置之间，所述驱动装置位于所述第一压缩机与所述涡轮之间；所述第四机壳设置有第四出气口；所述第三机壳的第三进气口朝向涡轮机的机壳设置，所述第四出气口朝向所述第三机壳。
[0035]根据本专利技术的一个实施例，所述第四出气口与所述第三进气口正对设置。
[0036]根据本专利技术的一个实施例，所述第三机壳与所述第四机壳间隙设置。
[0037]根据本专利技术的一个实施例，所述第三机壳设置有第三容腔，所述第四机壳设置有第四容腔；所述第三机壳与所述第四机壳连接；所述第三进气口位于所述第三机壳靠近所述第四机壳的一端，所述第三进气口沿轴向延伸至与所述第三容腔连通，所述转轴自所述第三进气口穿出所述第三机壳；所述第四出气口位于所述第四机壳靠近所述第三机壳的一端；所述第四出气口沿轴向延伸至与第四容腔连通；所述转轴自所述第四出气口延伸至第四容腔内。
[0038]根据本专利技术的一个实施例，还包括空气过滤器，所述第三机壳通过所述第三进气口与所述空气过滤器连通。
[0039]氢燃料电池系统，其特征在于，包括：
[0040]氢燃料电池组；
[0041]前述的多级空气压缩装置；或者前述的空气压缩装置；
[0042]所述氢燃料电池组排放的高压空气输送至所述的涡轮机以驱动所述涡轮机工作。
[0043]本专利技术中的空气压缩装置、多级空气压缩装置及氢燃料电池，将燃料本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.空气压缩装置，其特征在于，所述空气压缩装置包括：第一压缩机，所述第一压缩机包括第一机壳，所述第一机壳设置有第一进气口和第一出气口；驱动装置，所述驱动装置包括第三机壳和转轴，所述第三机壳设置有第三进气口和第三出气口；所述转轴自所述第三机壳延伸至所述第一机壳内；所述驱动装置驱动所述第一压缩机工作，所述第一压缩机的所述第一进气口朝向所述第三机壳设置。2.根据权利要求1所述的空气压缩装置，其特征在于，所述第一进气口与所述第三出气口的相对位置设置为：当所述第一压缩机工作时可自所述第三出气口吸出所述第三机壳内部的空气。3.根据权利要求1所述的空气压缩装置，其特征在于，所述第一进气口与第三出气口的相对位置设置为：当所述第一压缩机工作时，所述第一压缩机吸气可在所述第三出气口处形成负压。4.根据权利要求1所述的空气压缩装置，其特征在于，所述第一进气口沿轴向延伸且所述第三出气口沿轴向延伸，或者所述第一进气口沿轴向延伸且所述第三出气口沿径向延伸。5.根据权利要求1所述的空气压缩装置，其特征在于，所述第一进气口设置于所述第一机壳上且朝向所述第三机壳；所述第三出气口设置于所述第三机壳上且朝向所述第一机壳。6.根据权利要求1所述的空气压缩装置，其特征在于，所述第一进气口设置于所述第一机壳上且朝向所述第三机壳；所述第三出气口设置于所述第三机壳上且位于靠近所述第一压缩机的一端。7.根据权利要求1所述的空气压缩装置，其特征在于，所述第一机壳的端部与所述第三机壳的端部沿轴向间隙设置、端端接触设置或交错设置；所述第一机壳的端部与所述第三机壳的端部沿轴向接触设置或交错设置时，所述第一机壳与所述第三机壳之间形成一容腔，所述第三出气口与所述容腔连通。8.根据权利要求7所述的空气压缩装置，其特征在于，所述转轴自所述第三出气口穿过所述第三机壳，所述第三出气口内设置有空气轴承，所述转轴通过所述空气轴承与所述第三机壳连接。9.根据权利要求8所述的空气压缩装置，其特征在于，所述第三机壳包括机壳主体和压端背板；所述压端背板设置在所述机壳主体端部；所述第三出气口设置在所述压端背板上并沿轴向贯穿所述压端背板。10.根据权利要求7所述的空气压缩装置，其特征在于，所述第三机壳端部插入所述第一机壳内。11.根据权利要求1所述的空气压缩装置，其特征在于，所述驱动装置为电机。12.根据权利要求1所述的空气压缩装置，其特征在于，还包括涡轮机，所述涡轮机驱动所述转轴旋转。13.多级空气压缩装置，其特征在于，所述多级空气压缩装置包括：权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾茸蕾，王燕青，
申请(专利权)人：海德韦尔太仓能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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