[实用新型]两级离心同向串联式带有废气回收装置的燃料电池空压机

说明书

本实用新型提供一种两级离心同向串联式带有废气回收装置的燃料电池空压机，具有机电同轴一体转子总成(3)，在所述机电同轴一体转子总成(3)上依次布置有电动机(1)、两级同向串联离心式压气机(2)和废气回收向心透平(4)；所述两级同向串联离心式压气机(2)的气体出口用于与燃料电池电堆空气侧入口相连通，所述废气回收向心透平(4)的气体入口用于与所述燃料电池电堆空气侧出口相连通。本实用新型结构紧凑，气流流道结构简洁，转子安装稳定，而且冷却效果好，降低了功耗。

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池空压机，尤其涉及一种两级离心同向串联式带有废气回收装置的燃料电池空压机。

背景技术

目前不带废气回收装置的离心式两级直驱燃料电池空压机技术，均是将永磁电动机放在转子总成的中间，两级离心压气机叶轮设置在主轴的两端，级间采用过渡管连接第一级蜗壳出口与第二级叶轮进气口，不仅增加较多气流流道的压力损失，也增加了空压机本身的重量，与燃料电池汽车轻量化的设计相悖。

目前带有废气回收装置的离心式直驱燃料电池空压机技术，均是以单级离心式压缩机为主，适应目前的燃料电池全工况能力有限，并且该技术转子运行转速需求较高，对电机、轴承系统提出了较高的设计难度，可靠性进一步降低，并且结构上大多采用的方案是将单级离心叶轮设置在转子的一端，另一端设置有废气回收装置的透平涡轮，总体上逃不出两端悬置的传统设计布局，或有将单级离心压气机叶轮与向心透平背靠背设置在永磁电机一侧的结构方案，但却同样无法在紧凑性结构布局中兼顾到永磁电动机的冷却效果的同时，降低离心式压气机入口的空气温度，功耗也难以有效的降下来。

实用新型内容

本实用新型目的在于，针对背景技术中所述的燃料电池空气压缩机的缺点，提供一种两级离心同向串联式带有废气回收装置的燃料电池空压机，以提高燃料电池系统的整体效率，攻克目前离心式燃料电池空压机整体功耗较高，结构不紧凑，压比不高、运行转速降不下来的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种两级离心同向串联式带有废气回收装置的燃料电池空压机，其特征在于，具有机电同轴一体转子总成，在所述机电同轴一体转子总成上依次布置有电动机、两级同向串联离心式压气机和废气回收向心透平；所述两级同向串联离心式压气机的气体出口用于与燃料电池电堆空气侧入口相连通，所述废气回收向心透平的气体入口用于与所述燃料电池电堆空气侧出口相连通。

所述的两级离心同向串联式带有废气回收装置的燃料电池空压机，其中，所述机电同轴一体转子总成的一侧为电动机转子轴，电动机转子轴上通过第一空气轴承安装有水冷却流道壳体，所述水冷却流道壳体内侧安装有电机定子本体组件，所述水冷却流道壳体的外侧装配有空气通道导热环，空气通道导热环又安装在压气进气导流壳体中，所述压气进气导流壳体与水冷却流道壳体之间形成有入口空气流道，所述入口空气流道通过所述空气通道导热环与环境空气相连通。

所述的两级离心同向串联式带有废气回收装置的燃料电池空压机，其中，在水冷却流道壳体与空气通道导热环之间留有水冷却流道。

所述的两级离心同向串联式带有废气回收装置的燃料电池空压机，其中，所述空气通道导热环的入口端设有空气过滤器组件。

所述的两级离心同向串联式带有废气回收装置的燃料电池空压机，其中，在所述空气通道导热环中还设置有金属翅片。