CN113363533A - 一种燃料电池氢路并联集成*** - Google Patents
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Abstract
一种燃料电池氢路并联集成***，包括集成座体，所述集成座体一侧安装有氢气循环泵，集成座体内设有氢泵进气通道和氢泵排气通道，所述氢泵进气通道一侧与氢气循环泵的增压腔相连通，另一侧与设在集成座体内的氢循环路进口通道相连通，在氢循环路进口通道内设有分水器和排水阀；所述氢循环路进口通道还与安装在集成座体上的引射器的低压区相连通，所述低压区内设有高压喷嘴，高压喷嘴后侧为引射器导管；所述氢泵排气通道另一侧经设在集成座体内的连通管道与引射器导管的高压区相连通，连通管道内设有单向阀。安装效率高，体积小，占用空间小，传输距离短，消除了传输损耗，提高了增压效率，稳定性好，刚性强，振动小，噪音低，提升了整体性能。
Description
技术领域：
本发明涉及一种燃料电池氢路并联集成***。
背景技术：
质子交换燃料电池由于其高功率密度、零污染、低工作温度和快速启动能力，被认为是最具应用前景的车辆动力源之一。为了提升氢气利用率、规避阳极缺气和水淹等故障，燃料电池***中普遍采用氢气循环，实现氢气循环的方式通常包括氢气循环泵和氢气引射器。相比而言：氢气循环泵成本高，国产化程度低，体积较大、不利于紧凑化，有运动部件、可靠性低，且会引入***寄生功率、降低***效率；氢气引射器可利用前端高压氢气实现氢气引射循环，作为机械部件，无需消耗功率，可靠性高，成本低，易于紧凑化集成，具有突出的优势。但是目前已有的氢气引射器难以在低负载区发挥作用，工作域窄的问题极大地限制了氢气引射器在燃料电池***中应用，且现有引射器与燃料电池匹配度较差。
现在燃料电池***氢气循环的各功能部件都是分体式单独使用的，集成化程度低，这种结构在使用时存在如下缺点：安装时需要现场进行组装，管路连接复杂，需要多套管路进行连接，操作麻烦，安装效率低；体积大，占用空间大，在一些空间小的区域不易安装使用；气体传输距离远，传输过程中会产生损耗，降低增压效率；结构稳定性差，振动大，噪音大。
另外，现在的氢气循环泵，主要包括相连接的电机壳体、轴承座和盖板，电机壳体与轴承座之间形成电机腔，轴承座和盖板之间设有叶轮，形成增压腔，电机的驱动轴带动叶轮高速旋转完成对气体的增压。其中的轴承座，主要作用一是对轴承进行支撑，二是对电机腔和增压腔进行隔离。由于增压腔内含氢混合气体压力很高，电机腔和增压腔内的压力不平衡，因此，高压的含氢混合气体会从增压腔经轴承座内的轴承处向电机腔泄漏，对轴承进行冲击，时间长了之后会将轴承的润滑脂吹散，轴承磨损易坏，造成停机维修，影响正常工作。目前虽然也有在轴承两端增加密封圈对轴承进行保护，但是电机的驱动轴每分钟高达几万转，密封圈很容易磨损失效，高压的含氢混合气体穿过密封圈还是会对轴承造成冲击，并进入电机腔内，不仅破坏轴承，而且现在的电机定子和转子防腐效果差，含氢混合气体不仅对定子和转子的外表造成氢脆氢蚀，时间久了还会渗透至定子和转子内部对铁芯和磁铁造成腐蚀，影响定子和转子的正常工作，缩短电机的使用寿命；另外，含氢混合气体一般湿度较大，在电机腔内凝结成水无法排出，容易发生联电***危险，导致安全事故的发生。
综上，燃料电池氢路的上述技术问题已成为行业内亟需解决的技术难题。
发明内容：
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种燃料电池氢路并联集成***，解决了以往需要现场进行组装、管路连接复杂、操作麻烦，安装效率低的问题，解决了以往分体结构体积大、占用空间大的问题，解决了以往的分体结构传输距离远、传输过程中会产生损耗、降低增压效率的问题，解决了以往的分体结构稳定性差、振动大、噪音大的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种燃料电池氢路并联集成***，包括集成座体，所述集成座体一侧安装有氢气循环泵，集成座体内设有氢泵进气通道和氢泵排气通道，所述氢泵进气通道一侧与氢气循环泵的增压腔相连通，另一侧与设在集成座体内的氢循环路进口通道相连通，在氢循环路进口通道内设有分水器和排水阀，氢循环路进口通道连接燃料电池电堆氢路出口；所述氢循环路进口通道还与安装在集成座体上的引射器的低压区相连通，所述低压区内设有高压喷嘴，高压喷嘴前侧为氢源进口接管，氢源进口接管内设有电磁阀，氢源进口接管连接储氢罐，高压喷嘴后侧为引射器导管；所述氢泵排气通道一侧与氢气循环泵的增压腔相连通，另一侧经设在集成座体内的连通管道与引射器导管的高压区相连通，所述连通管道内设有单向阀，所述氢气循环泵、排水阀、电磁阀分别与燃料电池***控制器相连。
所述氢气循环泵包括与集成座体相连接的轴承座，轴承座另一侧与电机壳体相连，电机壳体与轴承座之间形成电机腔，所述电机腔内设有灌封定子、防腐转子和电机轴，所述电机轴通过安装在电机壳体和轴承座上的轴承进行支撑；轴承座和集成座体之间形成增压腔，所述电机轴穿出轴承座伸至增压腔内并安装叶轮，轴承座的底部设有将电机腔和增压腔相连通的连通孔，所述连通孔用于保持电机腔和增压腔之间的压力平衡并将电机腔内的水排至增压腔；所述集成座体内设有环形流道，环形流道与氢泵进气通道和氢泵排气通道相连通。
所述灌封定子包括定子铁芯和定子线圈，在定子铁芯的两端面和定子线圈外包覆有保护层，所述保护层填充满定子线圈与电机壳体之间的空间，定子铁芯的外表面设有防腐绝缘涂层，定子铁芯的外侧圆周表面与电机壳体相接触进行散热。
所述定子铁芯包括若干片定子冲片，每片定子冲片外表面在绕线之前进行电镀或喷涂有防腐绝缘涂层；所述保护层包括灌封胶或塑料层，所述灌封胶包括导热灌封胶；所述定子线圈通过线圈骨架安装在定子铁芯上。
所述防腐转子包括安装在电机轴上的转子铁芯，转子铁芯外侧固定设有磁铁，转子铁芯和磁铁的两端面分别固定设有转子法兰，两转子法兰和磁铁的外侧固定设有保护套，所述转子法兰与电机轴之间密封固连，所述转子法兰与保护套之间密封固连。
所述保护套、转子法兰和电机轴均采用不锈钢制成，所述保护套固定安装在两转子法兰和磁铁的外侧，所述转子法兰与电机轴之间通过焊接密封固连，所述转子法兰与保护套之间通过焊接密封固连。
所述轴承座的一侧设有与叶轮形状相配合的槽腔，轴承座的两侧边沿分别安装密封圈，所述轴承座的两侧表面进行氧化处理或者防腐处理，所述轴承座的中心处通过轴承挡圈和阶梯轴对轴承进行安装固定。
所述叶轮为塑料材质，叶轮中心固定安装有金属嵌件，金属嵌件通过螺母固定安装在电机轴上；所述叶轮为圆盘形，在叶轮上沿圆周均匀设有若干个叶片。
所述叶轮采用PEEK塑料，叶轮与金属嵌件浇注一体成型相连，金属嵌件与叶轮之间设有凸台定位结构，金属嵌件的一端设有端面法兰，金属嵌件采用不锈钢制成。
所述轴承包括外圈和内圈，在外圈和内圈之间通过保持架安装有若干个滚珠，在滚珠的两侧分别设有位于外圈和内圈之间的环形密封件，所述环形密封件的外侧边缘卡装在外圈内侧表面的环形卡槽内，所述环形密封件的内侧边缘与内圈的外侧表面配合进行密封，所述滚珠的滚道内填充有润滑脂；所述环形密封件包括环形不锈钢件，环形不锈钢件的外侧包覆有耐高温橡胶，耐高温橡胶的外侧边缘卡装在外圈内侧表面的环形卡槽内，耐高温橡胶的内侧边缘与内圈的外侧表面接触配合进行密封，所述耐高温橡胶采用氟橡胶，所述滚珠采用陶瓷球。
本发明采用上述方案，具有以下优点：
(1)将氢气循环的各功能部件工厂预制化组装，无需现场组装，操作简便，安装效率高；体积小，占用空间小，便于在一些空间小的区域安装使用；从氢气循环泵出来的增压气体直接进入引射器，传输距离短，消除了传输损耗，大大提高了增压效率；整体结构稳定性好，刚性强，工作过程中振动小，噪音低，提升了整体性能。
(2)在氢循环路进口通道内设有分水器和排水阀，分水器可事先将含氢混合气体中的大部分水进行处理，并通过排水阀进行排放，避免了后面的氢气循环泵和燃料电池电堆发生水淹的情况；当氢燃料电池高功率工作时引射器起主要作用，燃料电池***控制器控制氢气循环泵辅助或停止工作；当氢燃料电池低功率工作时引射器工况覆盖不了，这时燃料电池***控制器控制氢气循环泵起主要作用。氢燃料电池***功率越大，本发明优势越明显，不需要大功率和大流量的氢气循环泵，只需要一款小的氢气循环泵匹配不同规格引射器，可大大降低***能耗，又兼容覆盖所有工况。
(3)通过转子法兰对转子铁芯和磁铁的两端面进行保护，通过保护套对转子法兰和磁铁的外侧进行保护，并对所有连接缝隙处进行密封处理，避免了含氢混合气体对转子的外表造成氢脆氢蚀，避免了含氢混合气体渗透至转子内部对磁铁造成腐蚀，保证了转子的正常旋转。
(4)通过导热灌封胶将定子线圈进行包覆，将定子铁芯的定子冲片在绕线之前进行电镀或喷涂防腐绝缘涂层，不仅避免了含氢混合气体对定子的外表造成氢脆氢蚀，而且避免了含氢混合气体渗透至定子内部对定子铁芯和定子线圈造成腐蚀，另外，定子铁芯的外侧圆周表面与电机壳体相接触不影响散热，导热灌封胶也可帮助散热，保证了定子的正常工作。
(5)通过采用塑料材质的叶轮，耐腐蚀，即使长期与含氢混合气体接触也不会被氢造成腐蚀，延长了叶轮的使用寿命，而且塑料材质的叶轮质量轻，避免了电机功率损耗；塑料材质的叶轮通过金属嵌件安装在电机轴上，保证了连接强度，金属嵌件与电机轴材料一致，都为不锈钢，受热后形变量一致，保证了叶轮的正常旋转。
(6)通过在轴承座的底部开设将电机腔和增压腔相连通的连通孔，连通孔用于保持电机腔和增压腔之间的压力平衡，增压腔内的高压含氢混合气体会从连通孔进入电机腔内，避免了高压的含氢混合气体从轴承座的轴承处向电机腔泄漏，对轴承起到保护作用，延长了轴承的使用寿命，降低了故障率，保证了氢气循环泵的正常工作；同时含氢混合气体在电机腔内凝结形成的水还可从连通孔流入增压腔内，通过高速旋转的叶轮将水从排气口排出，对电机进行保护。
(7)通过在轴承滚珠两侧的外圈和内圈之间分别安装环形密封件，既可以对轴承内的润滑脂起到阻挡保护的作用，避免了因润滑脂被高压含氢混合气体吹散造成轴承磨损易坏的问题，又可以对轴承内部起到保护作用，避免含氢混合气体渗透进入轴承内部对滚珠造成腐蚀，同时对润滑脂造成腐蚀致使润滑脂失效，延长了轴承的使用寿命，降低了故障率，保证了氢气循环泵的正常工作。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明氢气循环泵的剖视结构示意图。
图3为本发明氢气循环泵的转子结构示意图。
图4为本发明氢气循环泵的叶轮结构示意图。
图5为本发明氢气循环泵的叶轮剖视结构示意图。
图6为本发明氢气循环泵的叶轮增压原理结构示意图。
图7为本发明氢气循环泵的轴承结构示意图。
图中，1、集成座体，2、氢气循环泵，3、氢泵进气通道，4、氢泵排气通道，5、氢循环路进口通道，6、分水器，7、排水阀，8、引射器，9、低压区， 10、高压喷嘴，11、氢源进口接管，12、电磁阀，13、引射器导管，14、燃料电池***控制器，15、轴承座，16、电机壳体，17、灌封定子，18、防腐转子， 19、电机轴，20、轴承，21、叶轮，22、连通孔，23、环形流道，24、定子铁芯，25、定子线圈，26、保护层，27、线圈骨架，28、转子铁芯，29、磁铁， 30、转子法兰，31、保护套，32、密封圈，33、轴承挡圈，34、金属嵌件，35、叶片，36、凸台定位结构，37、端面法兰，38、外圈，39、内圈，40、保持架， 41、滚珠，42、环形不锈钢件，43、耐高温橡胶，44、环形卡槽，45、连通管道，46、高压区，47、单向阀。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-7所示，一种燃料电池氢路并联集成***，包括集成座体1，所述集成座体1一侧安装有氢气循环泵2，集成座体1内设有氢泵进气通道3和氢泵排气通道4，所述氢泵进气通道3一侧与氢气循环泵2的增压腔相连通，另一侧与设在集成座体1内的氢循环路进口通道5相连通，在氢循环路进口通道5内设有分水器6和排水阀7，氢循环路进口通5道连接燃料电池电堆氢路出口；所述氢循环路进口通道5还与安装在集成座体1上的引射器8的低压区9相连通，所述低压区9内设有高压喷嘴10，高压喷嘴10前侧为氢源进口接管11，氢源进口接管11内设有电磁阀12，电磁阀12可采用电磁阀或比例阀或电磁阀和比例阀结合的形式，氢源进口接管11连接储氢罐，高压喷嘴10后侧为引射器导管13；所述氢泵排气通道4一侧与氢气循环泵2的增压腔相连通，另一侧经设在集成座体1内的连通管道45与引射器导管13的高压区46相连通，高压区46 包括吸入段、混合段和扩散段，所述连通管道45内设有单向阀47，所述氢气循环泵2、排水阀7、电磁阀12分别与燃料电池***控制器14相连。
工作时，燃料电池电堆排出的含氢混合气体，首先进入氢循环路进口通道5，分水器6可事先将含氢混合气体中的大部分水进行处理，燃料电池***控制器 14控制排水阀7定时打开将水进行排放，避免了后面的氢气循环泵2和燃料电池电堆发生水淹的情况；含氢混合气体随后一方面经氢泵进气通道3直接进入引射器8内的低压区9，再经引射器导管13内高压区46向后排放，单向阀47 可避免高压区46内的气体经连接管道45从氢泵排气通道4进入氢气循环泵2，实现了引射器8的单独增压；另一方面经氢泵进气通道3进入氢气循环泵2的增压腔内，在增压腔内增压后，从氢泵排气通道4排出再经连通管道45和单向阀47进入引射器导管13的高压区46向后排放，实现了氢气循环泵2与引射器 8的组合增压，在上述过程中，储氢罐中的氢会在负压作用下经氢源进口接管 11和电磁阀12进入引射器8内，以补充含氢混合气体中氢的含量。本发明将氢气循环泵2、引射器8、分水器6及排水阀7、电磁阀12等集成于一体，无需现场组装，安装时操作简便，安装效率高，体积小，占用空间小，氢气循环泵和引射器直接连接，从氢气循环泵2出来的增压气体直接进入引射器8，传输距离短，消除了传输损耗，大大提高了增压效率；整体结构稳定性好，刚性强，工作过程中振动小，噪音低，提升了整体性能。当氢燃料电池高功率工作时引射器8起主要作用，燃料电池***控制器控制氢气循环泵2辅助或停止工作；当氢燃料电池低功率工作时引射器8工况覆盖不了，这时燃料电池***控制器控制氢气循环泵2起主要作用。氢燃料电池***功率越大，本发明优势越明显，不需要大功率和大流量的氢气循环泵2，只需要一款小的氢气循环泵2匹配不同规格引射器8，可大大降低***能耗，又兼容覆盖所有工况。
所述氢气循环泵2包括与集成座体1相连接的轴承座15，轴承座15另一侧与电机壳体16相连，电机壳体16与轴承座15之间形成电机腔，所述电机腔内设有灌封定子17、防腐转子18和电机轴19，所述电机轴19通过安装在电机壳体16和轴承座15上的轴承20进行支撑；轴承座15和集成座体1之间形成增压腔，所述电机轴19穿出轴承座15伸至增压腔内并安装叶轮21，轴承座15的底部设有将电机腔和增压腔相连通的连通孔22，所述连通孔22用于保持电机腔和增压腔之间的压力平衡并将电机腔内的水排至增压腔；所述集成座体1内设有环形流道23，环形流道23与氢泵进气通道3和氢泵排气通道4相连通。工作时，电机轴19高速旋转，带动叶轮21高速旋转，气体从氢泵进气通道3进入后，环形流道23与叶轮21配合对气体进行增压，最后高压气体从氢泵排气通道4排出。在此过程中，增压腔内的高压含氢混合气体会从连通孔22进入电机腔内，避免了高压的含氢混合气体从轴承座15的轴承20处向电机腔泄漏，对轴承20起到保护作用，同时含氢混合气体在电机腔内凝结形成的水还可从连通孔22流入增压腔内，通过高速旋转的叶轮21将水从氢泵排气通道4排出。
所述灌封定子17包括定子铁芯24和定子线圈25，在定子铁芯24的两端面和定子线圈25外包覆有保护层26，所述保护层26填充满定子线圈25与电机壳体16之间的空间，这样设计可使保护层26具有一定厚度，增强了密封和抗腐蚀性能，定子铁芯24的外表面设有防腐绝缘涂层，定子铁芯24的外侧圆周表面与电机壳体16相接触进行散热。
所述定子铁芯24包括若干片定子冲片，每片定子冲片外表面在绕线之前进行电镀或喷涂有防腐绝缘涂层；所述保护层26包括灌封胶或塑料层，所述灌封胶包括导热灌封胶；导热灌封胶用于电子元器件的粘接、密封、灌封和涂覆保护，灌封胶在未固化前属于液体状，具有流动性，胶液黏度根据产品的材质、性能、生产工艺的不同而有所区别，灌封胶完全固化后才能实现它的使用价值，固化后可以起到防水防潮、防尘、绝缘、导热、保密、防腐蚀、耐温、防震的作用。导热灌封胶还可以把定子线圈的热量传给电机壳体进行帮助散热，灌封时，先将定子铁芯24压装到电机壳体16里面，然后整体灌封。所述定子线圈 25通过线圈骨架27安装在定子铁芯24上，所述线圈骨架27包括PBT塑料骨架或酚醛树脂骨架，PBT塑料又名聚对苯二甲酸四次甲基酯，具有强度高、耐疲劳、耐热老化、耐溶剂、对水稳定性好的特性。所述定子线圈25通过耐电晕漆包圆铜线绕制而成，耐电晕复合材料是在传统的绝缘聚合物中加入一定量耐电晕性能优异的无机纳米材料,如Al2O3、TiO2、云母或层状硅酸盐等制备而成，采用耐电晕材料作为变频电机的漆包线绝缘可延长变频电机使用寿命。
所述防腐转子18包括安装在电机轴19上的转子铁芯28，转子铁芯28外侧固定设有磁铁29，转子铁芯28和磁铁29的两端面分别固定设有转子法兰30，两转子法兰30和磁铁29的外侧固定设有保护套31，所述转子法兰30与电机轴 19之间密封固连，所述转子法兰30与保护套31之间密封固连。
所述保护套31、转子法兰30和电机轴19均采用不锈钢制成，可防止氢气腐蚀、水腐蚀、防氢脆。所述保护套31固定安装在两转子法兰30和磁铁29的外侧，所述转子法兰30与电机轴19之间通过焊接密封固连，所述转子法兰30 与保护套31之间通过焊接密封固连，可有效避免含氢混合气体渗透至转子内部，增强防腐效果。
所述轴承座15的一侧设有与叶轮21形状相配合的槽腔，轴承座15的两侧边沿分别安装密封圈32，用于对轴承座15与电机壳体16之间、轴承座15与集成座体1之间分别进行密封，防止内部的气体向外泄漏，所述轴承座15的两侧表面进行氧化处理或者防腐处理，所述轴承座15的中心处通过轴承挡圈33和阶梯轴对轴承20进行安装固定。
所述叶轮21为塑料材质，叶轮21中心固定安装有金属嵌件34，金属嵌件 34通过螺母固定安装在电机轴19上；所述叶轮21为圆盘形，在叶轮21上沿圆周均匀设有若干个叶片35。叶轮21高速旋转时，相邻叶片35之间凹槽内的气体，被离心甩向流道，形成一次增压；前方凹槽内气体也被甩出形成低压，流道中气体又会再次进入前方凹槽，再次增压；多次的凹槽--流道--凹槽--流道的旋涡运动，最终排出高压气体。
所述叶轮21采用PEEK塑料，PEEK又称聚醚醚酮，具有耐正高温260度、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨性、不耐强硝酸、浓硫酸、抗辐射、超强的机械性能。叶轮21与金属嵌件34浇注一体成型相连，金属嵌件34与叶轮21之间设有凸台定位结构36，可防止金属嵌件 34与叶轮21相互滑脱，增加连接强度，金属嵌件34的一端设有端面法兰37，端面法兰37直接与电机轴19上的螺母接触，便于螺母施力，可将金属嵌件34与叶轮21在电机轴19上安装的更加牢固。金属嵌件34采用不锈钢制成，电机轴19也为不锈钢材质，两者材料一致，受热后形变量一致。
所述轴承20包括外圈38和内圈39，在外圈38和内圈39之间通过保持架 40安装有若干个滚珠41，在滚珠41的两侧分别设有位于外圈38和内圈39之间的环形密封件，所述环形密封件的外侧边缘卡装在外圈38内侧表面的环形卡槽44内，所述环形密封件的内侧边缘与内圈的外侧表面配合进行密封，所述滚珠41的滚道内填充有润滑脂；所述环形密封件包括环形不锈钢件42，环形不锈钢件42的外侧包覆有耐高温橡胶43，耐高温橡胶43的外侧边缘卡装在外圈38 内侧表面的环形卡槽44内，耐高温橡胶43的内侧边缘与内圈39的外侧表面接触配合进行密封，采用环形不锈钢件42外侧包覆耐高温橡胶43，耐高温橡胶 43外侧卡装在环形卡槽44内，内侧与内圈39的外侧表面接触配合，既可对轴承内的润滑脂起到阻挡保护避免润滑脂吹散，又可避免含氢混合气体渗透进入轴承内部对滚珠41造成腐蚀，耐高温橡胶43为柔性材料又不会影响内圈的正常旋转。所述耐高温橡胶43包括氟橡胶或氢化丁晴橡胶，氟橡胶具有优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性。氢化丁晴橡胶具良好的耐热性能，耐化学腐蚀性能。所述滚珠41采用陶瓷球，陶瓷球耐腐蚀，陶瓷球热膨胀系数小，在高温环境下不会因为温度的原因导致轴承球膨胀，这样大大提高了整个轴承的使用温度，普通轴承的温度在160度左右，陶瓷球的可以达到220度以上。陶瓷球具有无油自润滑属性，陶瓷球摩擦系数小，所以陶瓷球轴承具有很高的转速，据统计采用陶瓷球的轴承是一般轴承的转速1.5倍以上的转速。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种燃料电池氢路并联集成***，其特征在于：包括集成座体，所述集成座体一侧安装有氢气循环泵，集成座体内设有氢泵进气通道和氢泵排气通道，所述氢泵进气通道一侧与氢气循环泵的增压腔相连通，另一侧与设在集成座体内的氢循环路进口通道相连通，在氢循环路进口通道内设有分水器和排水阀，氢循环路进口通道连接燃料电池电堆氢路出口；所述氢循环路进口通道还与安装在集成座体上的引射器的低压区相连通，所述低压区内设有高压喷嘴，高压喷嘴前侧为氢源进口接管，氢源进口接管内设有电磁阀，氢源进口接管连接储氢罐，高压喷嘴后侧为引射器导管；所述氢泵排气通道一侧与氢气循环泵的增压腔相连通，另一侧经设在集成座体内的连通管道与引射器导管的高压区相连通，所述连通管道内设有单向阀，所述氢气循环泵、排水阀、电磁阀分别与燃料电池***控制器相连。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢路并联集成***，其特征在于：所述氢气循环泵包括与集成座体相连接的轴承座，轴承座另一侧与电机壳体相连，电机壳体与轴承座之间形成电机腔，所述电机腔内设有灌封定子、防腐转子和电机轴，所述电机轴通过安装在电机壳体和轴承座上的轴承进行支撑；轴承座和集成座体之间形成增压腔，所述电机轴穿出轴承座伸至增压腔内并安装叶轮，轴承座的底部设有将电机腔和增压腔相连通的连通孔，所述连通孔用于保持电机腔和增压腔之间的压力平衡并将电机腔内的水排至增压腔；所述集成座体内设有环形流道，环形流道与氢泵进气通道和氢泵排气通道相连通。
3.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述灌封定子包括定子铁芯和定子线圈，在定子铁芯的两端面和定子线圈外包覆有保护层，所述保护层填充满定子线圈与电机壳体之间的空间，定子铁芯的外表面设有防腐绝缘涂层，定子铁芯的外侧圆周表面与电机壳体相接触进行散热。
4.根据权利要求3所述的一种耐腐蚀旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述定子铁芯包括若干片定子冲片，每片定子冲片外表面在绕线之前进行电镀或喷涂有防腐绝缘涂层；所述保护层包括灌封胶或塑料层，所述灌封胶包括导热灌封胶；所述定子线圈通过线圈骨架安装在定子铁芯上。
5.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述防腐转子包括安装在电机轴上的转子铁芯，转子铁芯外侧固定设有磁铁，转子铁芯和磁铁的两端面分别固定设有转子法兰，两转子法兰和磁铁的外侧固定设有保护套，所述转子法兰与电机轴之间密封固连，所述转子法兰与保护套之间密封固连。
6.根据权利要求5所述的一种耐腐蚀旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述保护套、转子法兰和电机轴均采用不锈钢制成，所述保护套固定安装在两转子法兰和磁铁的外侧，所述转子法兰与电机轴之间通过焊接密封固连，所述转子法兰与保护套之间通过焊接密封固连。
7.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述轴承座的一侧设有与叶轮形状相配合的槽腔，轴承座的两侧边沿分别安装密封圈，所述轴承座的两侧表面进行氧化处理或者防腐处理，所述轴承座的中心处通过轴承挡圈和阶梯轴对轴承进行安装固定。
8.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述叶轮为塑料材质，叶轮中心固定安装有金属嵌件，金属嵌件通过螺母固定安装在电机轴上；所述叶轮为圆盘形，在叶轮上沿圆周均匀设有若干个叶片。
9.根据权利要求8所述的一种耐腐蚀旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述叶轮采用PEEK塑料，叶轮与金属嵌件浇注一体成型相连，金属嵌件与叶轮之间设有凸台定位结构，金属嵌件的一端设有端面法兰，金属嵌件采用不锈钢制成。
10.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述轴承包括外圈和内圈，在外圈和内圈之间通过保持架安装有若干个滚珠，在滚珠的两侧分别设有位于外圈和内圈之间的环形密封件，所述环形密封件的外侧边缘卡装在外圈内侧表面的环形卡槽内，所述环形密封件的内侧边缘与内圈的外侧表面配合进行密封，所述滚珠的滚道内填充有润滑脂；所述环形密封件包括环形不锈钢件，环形不锈钢件的外侧包覆有耐高温橡胶，耐高温橡胶的外侧边缘卡装在外圈内侧表面的环形卡槽内，耐高温橡胶的内侧边缘与内圈的外侧表面接触配合进行密封，所述耐高温橡胶采用氟橡胶，所述滚珠采用陶瓷球。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210907 |