一种燃料电池的空压机模组的制作方法

本申请涉及燃料电池，具体的，涉及一种燃料电池的空压机模组。

背景技术：

1、燃料电池具有效率高，运行过程清洁无污染，比能量高，噪音小，温度适应范围广等特性，对于车用领域逐步提高的环保要求及排放要求，燃料电池逐步在车用领域应用开来。

2、燃料电池具有供给阳极气体的供氢系统，以及供给阴极反应的供气供给系统，以及冷却系统组成；供给阴极反应所需的高压空气主要由空压机以及其控制器，中冷器，增湿器等独立部件构成，各单一部件需要集成到燃料电池系统上；各独立部件固定安装，以及其相互的流体管道及电气线束连接导致阴极供给系统体积较大，结构复杂，成本高，不利于燃料电池系统的集成化，模块化及小型化。

3、本发明旨在针对现有技术的问题，提供一种模块化燃料电池空压机，在现有空压机的基础上集成控制器，中冷器以及空压机本身运转所需的阀件及监控所需传感器类部件；提高阴极供给系统的集成度，从而实现系统的小型化及模块化，同时减少零部件数量达到成本减低的目的。

技术实现思路

1、为了解决现有的燃料电池结构复杂，安装不便的问题，本申请提供一种燃料电池的空压机模组，通过将控制器、中冷器、温压传感器、排气接头集成在空压机上，提高了集成度，减小了模块体积，便于燃料电池系统的搭载。

2、为了解决上述技术问题，本申请提供一种燃料电池的空压机模组，包括空压机，所述空压机包括空压机本体，其特征在于，所述空压机本体上集成有用于控制所述空压机压力的控制器和用于冷却增压后空气的中冷器。本申请的空压机模组集成了空压机、空压机控制器、中冷器，提高了系统的集成化程度，实现了小型化，减小了模块体积，便于燃料电池系统的搭载。整个空压机模块集成了空压机运行所需的控制器、冷却器，扩展了空压机模块的功能，便于燃料电池系统的应用，同时，简化了系统架构及零部件数量，降低了成本。

3、作为优选，所述空压机本体包括空压机壳体以及安装于所述空压机壳体上的一级增压蜗壳、管路和二级增压蜗壳，所述一级增压蜗壳和所述二级增压蜗壳通过所述管路连通，所述二级增压蜗壳的末端与所述中冷器连通。空气经由空压机的一级增压蜗壳和二级增压蜗壳增压后流入中冷器，经过中冷器冷却后流出，一级增压蜗壳和二级增压蜗壳分别安装于空压机的壳体上，结构紧凑简单，体积小，便于装配。

4、作为优选，所述空压机壳体上设置有排气接头，所述空压机壳体上还设置有用于安装所述中冷器的腔体，所述腔体具有第一进气口和第一出气口，所述中冷器具有第二进气口和第二出气口，所述中冷器插置于所述腔体内时，所述二级增压蜗壳的末端与所述第一进气口连通，所述第一进气口与所述第二进气口连通，所述第二出气口与所述第一出气口连通，所述出气口与所述排气接头连通。经由二级增压蜗壳的端部排出的空气依次流经第一进气口、中冷器的第二进气口，中冷器的第二出气口、第一出气口排出，空气经中冷器排出，能够有效降低空气的温度，满足后续的使用需求。

5、作为优选，所述排气接头上安装有旁通阀，所述旁通阀的一端与所述排气接头连通，所述旁通阀的另一端与所述一级增压蜗壳连通。旁通阀与一级增压蜗壳连通能够将部分压缩后的气体输入到一级增压蜗壳内，能够调节空压机后端的压力，避免空压机前后端压差变化导致的空压机喘振带来的异常失效。

6、作为优选，所述排气接头上安装有温压传感器。温压传感器能够监测经由中冷器冷却后的空气的温度和压力。

7、作为优选，所述中冷器与所述腔体的外壳通过螺栓连接，所述中冷器与所述腔体的外壳的配合面上设置有第一密封圈。中冷器通过螺栓与腔体的外壳连接，第一密封圈能够密封中冷器和腔体，避免空气泄露导致的压缩空气泄露。

8、作为优选，所述控制器安装于所述空压机壳体上，所述控制器与所述空压机壳体间设置有冷却腔。控制器和空压机壳体之间设置有冷却腔，冷却腔能够对空压机本体和空压机控制器进行冷却散热，避免温度过热导致的热损害。

9、作为优选，所述冷却腔内设置有隔板组，所述隔板组在所述冷却腔内形成迷宫型流道。在冷却腔内设置隔板组，隔板组在冷却腔内形成迷宫型流道，迷宫型流道能够加长水流的流动路径，进一步的增强散热效果。

10、作为优选，所述中冷器设置有第一进水口和第一出水口，所述冷却腔具有第二进水口和第二出水口，冷却液依次流经所述第一进水口、所述第一出水口、所述第二进水口、所述第二出水口。中冷器与冷却腔连通，水流依次流经中冷器的第一进水口和第一出水口、冷却腔的第二进水口和第二出水口，水流能够同时对压缩空气和空压机控制器散热，简化了水路连接结构。

11、作为优选，所述空压机壳体与所述控制器之间设置有第二密封圈。空压机壳体和空压机控制器之间通过第二密封圈密封，能够有效避免冷却液泄露导致的安全事故。

12、与现有技术相比，本申请至少具有如下技术效果：本申请的空压机模组集成了空压机、空压机控制器、中冷器，提高了系统的集成化程度，实现了小型化，减小了模块体积，便于燃料电池系统的搭载。整个空压机模块集成了空压机运行所需的控制器、冷却器，扩展了空压机模块的功能，便于燃料电池系统的应用，同时，简化了系统架构及零部件数量，降低了成本。

技术特征：

1.一种燃料电池的空压机模组，包括空压机，所述空压机包括空压机本体，其特征在于，所述空压机本体上集成有用于控制所述空压机压力的控制器和用于冷却增压后空气的中冷器。

2.根据权利要求1所述的空压机模组，其特征在于，所述空压机本体包括空压机壳体以及安装于所述空压机壳体上的一级增压蜗壳、管路和二级增压蜗壳，所述一级增压蜗壳和所述二级增压蜗壳通过所述管路连通，所述二级增压蜗壳的末端与所述中冷器连通。

3.根据权利要求2所述的空压机模组，其特征在于，所述空压机壳体上设置有排气接头，所述空压机壳体上还设置有用于安装所述中冷器的腔体，所述腔体具有第一进气口和第一出气口，所述中冷器具有第二进气口和第二出气口，所述中冷器插置于所述腔体内时，所述二级增压蜗壳的末端与所述第一进气口连通，所述第一进气口与所述第二进气口连通，所述第二出气口与所述第一出气口连通，所述出气口与所述排气接头连通。

4.根据权利要求3所述的空压机模组，其特征在于，所述排气接头上安装有旁通阀，所述旁通阀的一端与所述排气接头连通，所述旁通阀的另一端与所述一级增压蜗壳连通。

5.根据权利要求3所述的空压机模组，其特征在于，所述排气接头上安装有温压传感器。

6.根据权利要求3所述的空压机模组，其特征在于，所述中冷器与所述腔体的外壳通过螺栓连接，所述中冷器与所述腔体的外壳的配合面上设置有第一密封圈。

7.根据权利要求2-6任意一项所述的空压机模组，其特征在于，所述控制器安装于所述空压机壳体上，所述控制器与所述空压机壳体间设置有冷却腔。

8.根据权利要求7所述的空压机模组，其特征在于，所述冷却腔内设置有隔板组，所述隔板组在所述冷却腔内形成迷宫型流道。

9.根据权利要求7所述的空压机模组，其特征在于，所述中冷器设置有第一进水口和第一出水口，所述冷却腔具有第二进水口和第二出水口，冷却液依次流经所述第一进水口、所述第一出水口、所述第二进水口、所述第二出水口。

10.根据权利要求7所述的空压机模组，其特征在于，所述空压机壳体与所述控制器之间设置有第二密封圈。

技术总结
本申请提供一种燃料电池的空压机模组，包括空压机，所述空压机包括空压机本体，其特征在于，所述空压机本体上集成有用于控制所述空压机压力的控制器、用于冷却增压后空气的中冷器、用于调节所述空压机压力的旁通阀、用于检测所述空压机温度和压力的温压传感器以及排气接头。本申请的空压机模组集成了空压机、空压机控制器、中冷器、旁通阀和温压传感器，提高了系统的集成化程度，实现了小型化，减小了模块体积，便于燃料电池系统的搭载。整个空压机模块集成了空压机运行所需的控制器、冷却器、监控部件，扩展了空压机模块的功能，便于燃料电池系统的应用，同时，简化了系统架构及零部件数量，降低了成本。

技术研发人员：姜洋,翟双
受保护的技术使用者：上海重塑能源科技有限公司
技术研发日：20230106
技术公布日：2024/1/12