[发明专利]一种电动液驱动活塞式氢气压缩机及压缩方法

说明书

本发明提供了一种电动液驱动活塞式氢气压缩机及压缩方法，涉及压缩机技术领域，包括液压换向系统、第一两级压缩缸、第二两级压缩缸、气体冷却装置和气体管路，第一两级压缩缸和第二两级压缩缸串联布置，实现四级压缩，液压换向系统通过电机驱动油泵向液压系统供油，分别为第一两级压缩缸和第二两级压缩缸提供动力，气体冷却装置分别为第一两级压缩缸和第二两级压缩缸的两级压缩降温，油箱还连接有循环散热的冷却装置，气体管路上设置有进气阀、高压气出口阀、中压气出口阀和多个压力表。该压缩机实现了氢气的四级增压压缩，并解决了压缩散热问题，提高了压缩效率，另外该压缩机还具有稳定性高、震动小、控制灵活等优点。

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其是一种电动液驱动活塞式氢气压缩机及压缩方法。

背景技术

近年来，为了减少车辆排放的二氧化碳，燃料电池电动汽车和将氢气发动机汽车等的氢作为燃料的燃氢汽车的开发盛行。燃氢汽车一般都配备有灌装了氢气的氢气罐作为氢气供给源。氢气加气站具有由多个气瓶组成的氢气储存设备、以及、将氢气储存设备供给的氢气灌装到车辆的氢气罐中的分配器(灌装机)。并且，在将设置在分配器软管前端的连接器连接在所述氢气罐的灌装口上的状态下，利用氢气储存设备与氢气罐之间的压力差向氢气罐内灌装氢气。

氢气在通过压力差转移的过程中或者其他的运输使用过程中，需要对氢气进行压缩，从而还原氢气的存储压力及温度，现有的压缩机包括曲柄连杆活塞式压缩机、隔膜式压缩机，这两种压缩机不能直接启动，必须将压缩机内的高压气体放掉，电机才能带动“空”负荷缩机起动，因此电能消耗很大，并且工作噪音大；隔膜式压缩机靠膜片在膜腔内往复挠曲实现气体压缩，隔膜寿命较低，且隔膜破裂存在气液混合的风险。

另外现有的氢气压缩机大多只能实现两级压缩，并且压缩效率有待提高；为了实现氢气的多级有效压缩，需要解决多级压缩之间的连接和控制问题，以及压缩氢气冷却的问题，还需要合理的设计氢气压缩线路，减小震动和噪音，避免油气混合带来的危险，实现高效的多级压缩，需要对氢气压缩机做进一步的改进。

发明内容

为了实现氢气的四级增压压缩，并解决压缩散热问题，提高压缩效率、压缩机的稳定性，并减小压缩机震动，本发明提供了一种电动液驱动活塞式氢气压缩机及压缩方法，具体技术方案如下。

一种电动液驱动活塞式氢气压缩机，包括液压换向系统、第一两级压缩缸、第二两级压缩缸、气体冷却系统和气体管路，第一两级压缩缸和第二两级压缩缸通过气体管路串联布置，液压换向系统分别给第一两级压缩缸和第二两级压缩缸独立的提供动力，气体冷却系统为第一两级压缩缸和第二两级压缩缸的两级压缩分别降温。

优选的是，第一两级压缩缸包括第一气缸、第一气缸活塞、第二气缸、第二气缸活塞、油缸、油缸活塞、活塞杆和支撑隔板，还连接有第一液压系统、第一冷却装置和油气隔离密封结构；所述第一气缸的直径大于第二气缸的直径，所述第一气缸和第二气缸分别通过支撑隔板和油缸同轴相连，所述活塞杆的两端分别设置有第一气缸活塞和第二气缸活塞，活塞杆中部设置有油缸活塞；所述第一液压系统控制油缸内的油缸活塞运动，活塞杆带动第一气缸活塞和第二气缸活塞分别沿第一气缸和第二气缸运动；所述第一气缸活塞和第二气缸活塞分别把第一气缸和第二气缸内的空间分隔为两个腔体；所述第一气缸两个腔体的出气口分别连接第二气缸两个腔体的进气口；第一气缸和第二气缸腔体相连的气体连接管路上，第二气缸腔体的出气口连接管路上均设置有第一冷却装置；所述活塞杆和支撑隔板之间设置有油气隔离密封结构和油气监测通道。