[实用新型]空气压缩机系统

说明书

本实用新型涉及一种空气压缩机系统，所述空气压缩机系统至少包括：空气压缩机，所述空气压缩机具有用于空气的第一空气进口和第一空气出口以及用于冷却剂的第一冷却剂进口和第一冷却剂出口；中间冷却器，所述中间冷却器具有第二空气进口和第二空气出口以及第二冷却剂进口和第二冷却剂出口，所述第二空气进口流体连接至所述第一空气出口，其中，所述空气压缩机的所述第一冷却剂出口与所述中间冷却器的所述第二冷却剂进口流体连接。本实用新型还涉及一种燃料电池系统。能够成本有利地实现空气压缩机系统的紧凑构型和冷却剂的充分利用。

技术领域

本实用新型涉及一种尤其用于燃料电池系统的空气压缩机系统。此外，本实用新型还涉及一种相应的燃料电池系统。

背景技术

随着能源匮乏和环境问题的日益凸显，燃料电池技术越来越受到人们的关注。燃料电池能够将氢气和空气中的氧气通过电极反应直接转化为水并产生电能。燃料电池具有高效率、无污染、低噪音等优点。

空气压缩机是用于燃料电池系统的空气供应子系统的重要部件。空气压缩机能够对供应至电堆的空气进行增压并且相应地提供具有特定压力和流量的空气，由此能够提高燃料电池的工作效率，同时最大限度地克服氧气供应不足的缺点并且在较大的空气流量范围中保持好的动态性能。

然而，在电池堆的高功率运行条件下，因为需要以高压缩比压缩大量空气，由空气压缩机压缩的空气的温度可升高到大约100℃至150℃。压缩空气的温度大于燃料电池电堆的正常运行温度，例如大约60℃至80℃，这可能会对燃料电池的加湿器的加湿效率和电堆的工作效率产生不利影响。为了保护电堆，使进入电堆的空气维持在合适的温度，一般需要在进入电堆之前额外设置中间冷却器对压缩空气进行冷却。但中间冷却器需要设置附加的冷却管道，这增加系统复杂度并且限制了大功率燃料电池在小型化场景的应用。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提出一种改进的空气压缩机系统，该空气压缩机系统针对中间冷却器能够避免设置附加的冷却管道并且避免引入额外的冷却剂，由此能够成本有利地实现空气压缩机系统的紧凑构型和冷却剂的充分利用。本实用新型的目的还在于提出一种相应的燃料电池系统。

根据本实用新型的第一方面，提供一种空气压缩机系统，所述空气压缩机系统至少包括：

-空气压缩机，所述空气压缩机具有用于空气的第一空气进口和第一空气出口以及用于冷却剂的第一冷却剂进口和第一冷却剂出口；

-中间冷却器，所述中间冷却器具有第二空气进口和第二空气出口以及第二冷却剂进口和第二冷却剂出口，所述第二空气进口流体连接至所述第一空气出口，

其中，所述空气压缩机的所述第一冷却剂出口与所述中间冷却器的所述第二冷却剂进口流体连接。

根据本实用新型，通过将中间冷却器的第二空气进口流体连接至空气压缩机的第一空气出口，能够将具有较高温度的经过空气压缩机压缩的空气引入到中间冷却器中，而通过将空气压缩机的第一冷却剂出口与中间冷却器的第二冷却剂进口流体连接，能够将已经流经空气压缩机的冷却剂引入到中间冷却器中并且在那里再次冷却具有较高温度的压缩空气。由此能够充分利用冷却剂对空气压缩机的内部组件和压缩空气进行冷却，在实现压缩空气的有效冷却的同时避免引入额外的冷却剂。还能够取消另外的冷却剂管路的布置并且实现空气压缩机系统整体的紧凑构型。

根据本实用新型的第二方面，提供一种燃料电池系统，该燃料电池系统具有根据本实用新型的空气压缩机系统和电堆，所述空气压缩机系统被配置成适于将压缩空气供应给所述电堆。

附图说明

下面，通过参看附图更详细地描述本实用新型，可以更好地理解本实用新型的原理、特点和优点。附图包括：

图1示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的空气压缩机系统的线路图；

图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的空气压缩机系统的示意图。