一种带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机，包括，空压机单元；能量回收单元，所述能量回收单元设置在所述空压机单元上，所述能量回收单元包括曲柄组件、VGT组件以及电控执行器，通过在涡流端增加VGT结构，可在低转速流量较小时，减小叶片开度，从而减小气体流通面积，获得较高的压比，同时可在高转速流量过大时，增加叶片开度，从而增大气体流通面积，减小排气背压，不再需要其他旁通阀结构，同时通过电控执行器等电控系统，可根据需求对VGT叶片开度实现精准控制，充使各工况性能达到最优，分利用燃料电池化学反应后产生废气中的能量，减少电能消耗，大大提高燃料电池的工作效率。高燃料电池的工作效率。高燃料电池的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机


[0001]本技术涉及空压机
，尤其涉及一种带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机。

技术介绍

[0002]随着排放法规的加严，氢燃料电池技术逐渐开始普及，作为给氢燃料电池提供空气的核心零部件空压机也开始进入行业的视野，现有空压机一般是由外部电源供电带动转子轴转动，压缩空气，供燃料电池使用。
[0003]由于燃料电池经化学反应产生的能量不能全部转化为电能，部分能量会随废气直接排入大气，存在能量浪费问题，本专利旨在设计一种涡端带能量回收功能的新型空压机，用来回收燃料电池反应后废气中多余能量，减少能源浪费。
[0004]现有带能量回收功能的空压机专利，由上海空间电源研究所提出，专利中由电机进行驱动，带动电机转子轴旋转，转子轴两端分别有涡轮机和压轮机，涡轮机与压轮中，分别有涡轮和压轮，电机通过转子轴带动压轮转动，压缩空气，供燃料电池使用，燃料电池电堆内，空气与氢气经化学反应产生具有一定温度和压力的废气，废气流入涡轮机，带动涡轮旋转，从而带动转子轴旋转，减小电机的能量损耗，提高电堆的工作效率。在电堆废气出口与涡轮机废气入口之间设有旁通阀，可在涡端废气量过多时，直接打开旁通阀，旁通掉废气，减小背压，但旁通阀结构只可控制气体流量，一般是在废气流量较大时旁通部分废气，而不可控制气体流通面积，当废气流量较小是，不能通过减小气体流通面积获得较高的压比，不能充分利用废气能量。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本技术的范围。
[0006]鉴于上述现有带涡端能量回收单元的氢燃料电池用空压机存在的问题，提出了本技术。
[0007]因此，本技术目的是提供一种带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机。
[0008]为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：包括，空压机单元；能量回收单元，所述能量回收单元设置在所述空压机单元上，所述能量回收单元包括曲柄组件、VGT组件以及电控执行器。
[0009]作为本技术所述带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机的一种优选方案，其中：所述空压机单元包括转子轴、机壳以及位于所述机壳一端的涡流壳和位于所述机壳另一端的压气端。
[0010]作为本技术所述带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机的一种优选方案，其中：所述转子轴设置在所述机壳内，并且所述转子轴两端分别对应所述涡流壳端与所述压气端设置有涡轮以及压轮。
[0011]作为本技术所述带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机的一种优选方案，其中：所述涡流壳上设置有废气出口以及废气入口，所述压气端设置有空气出口以及空气入口，所述涡流壳上还设置有背板。
[0012]作为本技术所述带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机的一种优选方案，其中：所述VGT组件设置在所述涡流壳与所述机壳之间，安装在所述背板上，所述VGT组件包括后盖、定距套以及安装盘，所述VGT 组件通过所述安装盘与所述背板配合设置在所述机壳上。
[0013]作为本技术所述带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机的一种优选方案，其中：所述后盖上设置有所述定距套，所述定距套另一端与所述安装盘连接，所述后盖与所述安装盘之间设置有叶片。
[0014]作为本技术所述带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机的一种优选方案，其中：所述安装盘上设置有拨动盘以及拨叉销，所述拨叉销一端与所述拨动盘连接，另一端上设置有拨叉，所述拨动盘上设置有调节销。
[0015]作为本技术所述带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机的一种优选方案，其中：所述叶片底部设置有叶片轴，所述叶片轴与所述拨叉一端连接，所述叶片轴之间设置有滚轮。
[0016]作为本技术所述带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机的一种优选方案，其中：所述曲柄组件包括曲柄连杆以及拉杆，所述曲柄连杆与所述调节销连接，所述拉杆一端与所述曲柄连杆连接，另一端与所述电控执行器连接。
[0017]作为本技术所述带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机的一种优选方案，其中：所述滚轮设置有三组，沿所述叶片圆心圆周设置。
[0018]本技术的有益效果：通过在涡流端增加VGT结构，可在低转速流量较小时，减小叶片开度，从而减小气体流通面积，获得较高的压比，同时可在高转速流量过大时，增加叶片开度，从而增大气体流通面积，减小排气背压，不再需要其他旁通阀结构，同时通过电控执行器等电控系统，可根据需求对 VGT叶片开度实现精准控制，充使各工况性能达到最优，分利用燃料电池化学反应后产生废气中的能量，减少电能消耗，大大提高燃料电池的工作效率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0020]图1为本技术带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机的整体结构剖面图。
[0021]图2为本技术带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机的整体结
构爆炸图。
[0022]图3为本技术带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机所述的能量回收单元结构示意图。
[0023]图4为本技术带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机所述的VGT组件结构示意图。
具体实施方式
[0024]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。
[0025]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0026]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0027]再其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0028]实施例1
[0029]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机，其特征在于：包括，空压机单元(100)；能量回收单元(200)，所述能量回收单元(200)设置在所述空压机单元(100)上，所述能量回收单元(200)包括曲柄组件(201)、VGT组件(202)以及电控执行器(203)。2.如权利要求1所述的带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机，其特征在于：所述空压机单元(100)包括转子轴(101)、机壳(102)以及位于所述机壳(102)一端的涡流壳(103)和位于所述机壳(102)另一端的压气端(104)。3.如权利要求2所述的带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机，其特征在于：所述转子轴(101)设置在所述机壳(102)内，并且所述转子轴两端分别对应所述涡流壳(103)端与所述压气端(104)设置有涡轮(101a)以及压轮(101b)。4.如权利要求3所述的带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机，其特征在于：所述涡流壳(103)上设置有废气出口(103a)以及废气入口(103b)，所述压气端(104)设置有空气出口(104a)以及空气入口(104b)，所述涡流壳(103)上还设置有背板(103c)。5.如权利要求4所述的带涡端能量回收单元的氢燃料电池用可变截面空压机，其特征在于：所述VGT组件(202)设置在所述涡流壳(103)与所述机壳(102)之间，安装在所述背板(103c)上，所述VGT组件(202)包括后盖(202a)、定距套(202b)以及安装盘(202c)，所述VGT组件(202)通过所述安装盘(202c)与所述背板(103c)配合设置在所述机壳(102)上。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴少祥，潘红军，李猛，魏明波，段冲，张哲，冯洋，王澎，
申请(专利权)人：蜂巢蔚领动力科技江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：