本实用新型专利技术公开了一种两级增压离心式空压机、氢燃料电池及车辆，包括壳体、支管和设于壳体内的一级压气室和二级压气室，所述一级压气室的一级出气口与二级压气室的二级进气口连接，所述支管两端开口分别与二级压气室的二级进气口和二级压气室的二级出气口连接，所述支管上连接有单向阀，所述单向阀的进气口与二级压气室的二级出气口连通，所述单向阀的出气口与二级压气室的二级进气口连通。其能够有效防止空压机发生喘振。防止空压机发生喘振。防止空压机发生喘振。
【技术实现步骤摘要】
一种两级增压离心式空压机、氢燃料电池及车辆
[0001]本技术涉及汽车燃料电池领域，具体涉及两级增压离心式空压机、氢燃料电池及车辆。
技术介绍
[0002]燃料电池系统的空气供给主要是通过空压机实现，为满足大流量和高压比，通常选用两级增压离心式空压机。
[0003]参见图1，两级增压离心式空压机主要工作原理为：空气流进一级压气室1，经一级叶轮压缩，压力和温度升高，经连接管道进入二级压气室2，在二级叶轮的压缩作用下，压力和温度进一步升高。随着二级压气室2内气体压力的升高，两级增压离心式空压机的进气将变得不通畅，气体压力升高超过某一限值时，两级增压离心式空压机将发生喘振，严重时将损坏空压机。
[0004]CN114151376A公开了“一种燃料电池发动机用离心式空压机防喘振装置”，第一管路上安装空压机，中冷器的出气端通过第二管路连通至增湿器的第一进气端，增湿器的第一出气端通过第三管路连通至电堆的空气进气端，混合器的干空气进气端通过第六管路连通至第二管路，第六管路上安装旁通电磁阀，所述的一种燃料电池发动机用离心式空压机防喘振装置，通过怠速或小电流工况所需空气流量及旁通流量计算(即发动机工作需要旁通放气时，通过控制器控制打开旁通电磁阀，将过量的空气旁通流向混合器)，有效避免了空压机发生喘振现象，满足了空压机怠速小负荷工作稳定性需求。
[0005]CN110416577A公开了一种“燃料电池空气回路、抽气装置控制方法及控制器”，包括燃料电池堆和设置在所述燃料电池堆的进气管路上的空压机，还包括设置于所述燃料电池堆的排气管路上的抽气装置，所述抽气装置用于抽出所述燃料电池堆内的气体。在燃料电池堆的排气管路上设置了抽气装置，从而使得在空压机出现喘振现象时，可通过开启抽气装置将燃料电池堆内未反应的气体及时排出，继而降低燃料电池堆内气体流阻和压降，从而避免空压机出现喘振现象，保证燃料电池发动机的正常运行，而且还可降低喘振现象对空压机寿命的影响。本专利技术实施例还公开了一种抽气装置控制方法和控制器。
[0006]上述两份专利文献公开的技术方案不失为所属
的一种有益的尝试。
技术实现思路
[0007]本技术的目的是提供一种两级增压离心式空压机、氢燃料电池及车辆，其能够有效防止空压机发生喘振。
[0008]本技术所述的两级增压离心式空压机，包括壳体、支管和设于壳体内的一级压气室和二级压气室，所述一级压气室的一级出气口与二级压气室的二级进气口连接，所述支管两端开口分别与二级压气室的二级进气口和二级压气室的二级出气口连接，所述支管上连接有单向阀，所述单向阀的进气口与二级压气室的二级出气口连通，所述单向阀的出气口与二级压气室的二级进气口连通。
[0009]进一步，所述单向阀包括阀体、阀芯和伸缩组件，所述阀体具有阀腔，单向阀的进气口和出气口均与阀腔连通，所述阀芯通过伸缩组件滑动连接于阀腔内，阀腔中靠近单向阀的进气口一侧形成有密封口，所述单向阀处于关闭状态时，所述阀芯在所述伸缩组件的作用下封堵所述密封口，使所述单向阀的进气口与所述单向阀的出气口不相通；
[0010]所述单向阀切换到开启状态时，所述阀芯在外力作用下往压缩所述伸缩组件的方向移动并离开所述密封口，使所述单向阀的进气口与所述单向阀的出气口相通。
[0011]进一步，所述伸缩组件为弹簧，该弹簧一端与阀腔内壁固定连接，另一端与阀芯固定连接，所述弹簧处于未压缩状态时，阀芯与阀腔的密封口抵紧，单向阀处于密闭状态；弹簧处于压缩状态时，阀芯与阀腔的密封口分离，单向阀处于导通状态。
[0012]进一步，所述阀芯上设有用于容纳弹簧端部的凹槽，所述阀腔内壁上设有与弹簧端部对应配合的定位柱，该定位柱轴向设有气体通道。
[0013]进一步，所述支管的管径为8~15mm。
[0014]进一步，所述二级压气室的外侧壁上固定有冷却管，该冷却管的两端与发动机冷却循环系统连接。
[0015]进一步，所述冷却管的管径为20~30mm。
[0016]进一步，所述冷却管的进液口与发动机冷却循环系统中散热器出液口连接，所述冷却管的出液口与发动机冷却循环系统中散热器进液口连接。
[0017]一种氢燃料电池，包括本技术所述的两级增压离心式空压机。
[0018]一种车辆，包括本技术所述的氢燃料电池。
[0019]本技术与现有技术相比具有如下有益效果。
[0020]1、本技术通过在二级压气室的二级进气口和二级压气室的二级出气口之间并联一根支管，所述支管上连接有单向阀，所述单向阀的进气口与二级压气室的二级出气口连通，所述单向阀的出气口与二级压气室的二级进气口连通，当二级压气室的二级出气口的出气压力超过设定阈值时，高压气体将单向阀的阀芯推开，使得高压气体通过单向阀回流至二级压气室的二级进气口，实现泄压，保证了两级增压离心式空压机出气不超压，有效了防止了空压机发生喘振。并且由于两级增压离心式空压机出气不超压，也间接使得与两级增压离心式空压机出气端连接的零部件的进气压力满足要求。当二级压气室的二级出气口的出气压力泄压至低于设定阈值时，单向阀复位断开支管的气体流道，形成密封，保证了增压效果。
[0021]2、本技术二级压气室的外侧壁上固定有冷却管，该冷却管的两端与发动机冷却循环系统连接，当两级增压离心式空压机处于大功率和高流量时，冷却液从冷却管进口流进，从出口流出，流经冷却管的水将二级压气室内空气的热量带走，从而降低了两级增压离心式空压机功耗，提升了增压效率，此时，空压机二级压气室表面温度低于冷却液温度，有效防止了两级增压离心式空压机表面温度过高。
附图说明
[0022]图1是现有两级增压离心式空压机的结构示意图；
[0023]图2是本技术所述两级增压离心式空压机的结构示意图；
[0024]图3是本技术所述单向阀的结构示意图；
[0025]图4是本技术所述单向阀的工作示意图之一；
[0026]图5是本技术所述单向阀的工作示意图之二；
[0027]图6是本技术所述冷却管的布置示意图。
[0028]图中，1—一级压气室，11—一级进气口，12—一级出气口，2—二级压气室，21—二级进气口，22—二级出气口，3—支管，4—单向阀，41—阀体，42—阀芯，43—弹簧，44—阀腔，45—密封口，46—凹槽，47—定位柱，48—气体通道，5—冷却管，6—压板，7—控制阀。
具体实施方式
[0029]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]参见图2，所示的两级增压离心式空压机，包括壳体、支管3和设于壳体内的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种两级增压离心式空压机，包括壳体和设于壳体内的一级压气室（1）和二级压气室（2），所述一级压气室（1）的一级出气口（12）与二级压气室（2）的二级进气口（21）连接，其特征在于：还包括支管（3），所述支管（3）两端开口分别与二级压气室（2）的二级进气口（21）和二级压气室（2）的二级出气口（22）连接，所述支管（3）上连接有单向阀（4），所述单向阀（4）的进气口与二级压气室（2）的二级出气口（22）连通，所述单向阀（4）的出气口与二级压气室（2）的二级进气口（21）连通。2.根据权利要求1所述的两级增压离心式空压机，其特征在于：所述单向阀（4）包括阀体（41）、阀芯（42）和伸缩组件，所述阀体（41）具有阀腔（44），单向阀（4）的进气口和出气口均与阀腔（44）连通，所述阀芯（42）通过伸缩组件滑动连接于阀腔（44）内，阀腔（44）中靠近单向阀（4）的进气口一侧形成有密封口（45），所述单向阀（4）处于关闭状态时，所述阀芯（42）在所述伸缩组件的作用下封堵所述密封口（45），使所述单向阀（4）的进气口与所述单向阀（4）的出气口不相通；所述单向阀（4）切换到开启状态时，所述阀芯（42）在外力作用下往压缩所述伸缩组件的方向移动并离开所述密封口（45），使所述单向阀（4）的进气口与所述单向阀（4）的出气口相通。3.根据权利要求2所述的两级增压离心式空压机，其特征在于：所述伸缩组件为弹簧（43），...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭伟，
申请(专利权)人：重庆长安新能源汽车科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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