CN118128762A - 一种燃料电池空压机冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种燃料电池空压机冷却系统,所属燃料电池空压机冷却技术领域,包括:主体、一级压缩端、冷气出口和二级压缩端;通过使一级压缩端与主体内部的腔室连通,以通过冷气通道将一级压缩端内的一级压缩气引入空压机的主体内部,直接使用一级叶轮压缩后的气体作为空压机主体内部的冷却气体供给,对空压机内部零件进行冷却,代替传统结构的连接管路结构,消除了因连接管路老化、磕碰损坏等隐患所将带来的冷却气供应失败,致使空压机整体损坏等风险,提高了空压机运行的安全性;同时,直接从空压机内部引入冷却气,缩短了冷却气的路径,提高了对空压机的冷却效率和效果。
Description
技术领域
本申请属于燃料电池空压机冷却技术领域,具体涉及一种燃料电池空压机冷却系统。
背景技术
燃料电池空气空压机负责向电堆提供最佳压力和流量的压缩空气,通过空压机对进堆空气进行增压,可以提高燃料电池系统紧凑性,从而在燃料电池电堆反应时提升效率,因而燃料电池空压机的性能直接决定燃料电池系统的转换效率,是燃料电池系统最核心的系统部件。
不同于普通空压机,燃料电池整体容量有限且主要应用于燃料电池汽车,所以适用于燃料电池的空压机需要满足绝对无油、低噪声、高可靠性、高效、小型化、轻量化、工作范围宽、良好的动态响应能力、良好的热管理等诸多严苛要求。为了提高输出空气的压力和流量,同时满足车上应用的各项要求,燃料电池空压机往往采用超高转速(80000Rpm以上)的转速控制实现方式;因此,燃料电池空压机在工作时,电机定子通电运行与转子的高速旋转都会产生大量的热量,热量聚集在空压机内部将会影响电机定子及其控制电路以及转子的运行状态,必须及时有效地实现散热,才能保证空压机安全稳定运行。
现有燃料电池空压机的冷却系统通常包括液冷系统和气冷系统,其中,液冷系统一般是空压机机壳上铸造的螺旋冷却液流道,而空气冷却系统则以中冷器作为空气冷却系统的气体来源,通过连接管路引入空气冷却系统,然而这种气冷系统结构冗长,冷却效果差,难以实现对空压机的有效冷却。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此,根据本申请实施例的第一方面提出了一种燃料电池空压机冷却系统,包括:主体、一级压缩端、冷气出口和二级压缩端;一级压缩端设置在主体的第一端,一级压缩端与主体连通,形成冷气通道;一级压缩端包括一级叶轮,主体驱动一级叶轮转动产生一级压缩气,一级压缩气从冷气通道进入主体内部;冷气出口设置在主体的侧壁上;二级压缩端通过级间连接管与一级压缩端连通,以通过二级压缩端对一级压缩气进行压缩。
在一种可行的实施方式中,冷气通道的冷气进口设置在一级压缩端的出口处。
在一种可行的实施方式中,一级压缩端还包括:
一级端盖,一级端盖设置在主体的第一端;
一级背板,一级背板设置在一级叶轮和一级端盖之间,一级叶轮套装在主体的一级输出端的外侧,一级背板套装在一级叶轮的外侧,一级背板与一级叶轮之间存在间隙,形成部分冷气通道;
一级蜗壳,一级蜗壳罩设在一级叶轮的外侧,一级蜗壳与一级端盖相连接,一级蜗壳的出口与二级压缩端通过级间连接管连通。
在一种可行的实施方式中,一级背板与的内壁与一级叶轮的侧壁之间存在间隙,一级背板靠近一级的端面与一级叶轮的出口面之间存在间隙,以使一级背板与一级叶轮之间形成部分进气通道;
冷气进口沿一级叶轮的周向均匀布置在一级背板上,一级端盖上设置有第一导流孔,第一导流孔沿一级叶轮的周向均匀布置在一级端盖上,第一导流孔与冷气进口连通,第一导流孔与冷气进口一一对应。
在一种可行的实施方式中,一级端盖上还设置有第二导流孔,第二导流孔沿一级叶轮的周向均匀布置在一级端盖上,第二导流孔与冷气进口连通;
一级输出端上设置有第一径向轴承组件,第一径向轴承组件包括第一轴承座,第一轴承座上设置有若干第三导流孔,第三导流孔与第二导流孔一一对应,且第三导流孔与对应的第二导流孔同轴设置。
在一种可行的实施方式中,冷气进口的中心所在的圆周的直径不大于一级叶轮的直径;
一级输出端上还设置有推力轴承组件,推力轴承组件位于一级背板和一级端盖之间,第一导流孔的中心所在的圆周的直径不小于推力轴承组件的直径。
在一种可行的实施方式中,二级压缩端包括:
二级端盖,二级端盖设置在主体的第二端;
二级叶轮,二级叶轮套装在主体的二级输出端的外侧;
二级背板,二级背板设置在二级叶轮和二级端盖之间,二级背板套装在二级输出端的外侧,二级背板与二级叶轮的接触面密封;
二级蜗壳,二级蜗壳罩设在二级叶轮的外侧,且二级蜗壳与二级端盖相连接,二级蜗壳的进口与一级压缩端通过级间连接管连通。
在一种可行的实施方式中,二级端盖远离二级叶轮的端面上设置有导流槽,导流槽沿二级端盖的径向延伸,导流槽与冷气出口相接。
在一种可行的实施方式中,燃料电池空压机冷却系统还包括:
缓流部,缓流部沿主体的周向设置在主体的外侧,缓流部与外壁面围设成缓流腔,缓流腔与冷气出口相连通;
冷气接头,冷气接头设置在缓流部上,以将缓流部内的一级压缩气排出。
在一种可行的实施方式中,主体还包括电机定子和机壳,电机定子的外侧环绕设置有水冷部,水冷部与机壳的内侧壁围设成冷却液流道,冷却液流道与机壳上的冷却液进口相连通,冷却液流道与机壳上的冷却液出口相连通。
本申请的一种燃料电池空压机冷却系统,与现有技术相比,有益效果为:
本申请实施例提供的燃料电池空压机冷却系统包括了主体、一级压缩端、冷气出口和二级压缩端;当主体内部的转子高速运转时,空气进入一级压缩端内被一级叶轮压缩,在一级压缩端内形成一级压缩气,一级压缩气经过级间连接管进入二级压缩端,一级压缩气经二级压缩端内的二级叶轮压缩,在二级压缩端内形成高压空气,然后高压空气从二级蜗壳出口排出后进入燃料电池系统。通过使一级压缩端与主体内部的腔室连通,以通过冷气通道将一级压缩端内的一级压缩气引入空压机的主体内部,直接使用一级叶轮压缩后的气体作为空压机主体内部的冷却气体供给,对空压机内部零件进行冷却,代替传统结构的连接管路结构,消除了因连接管路老化、磕碰损坏等隐患所将带来的冷却气供应失败,致使空压机整体损坏等风险,提高了空压机运行的安全性;同时,直接从空压机内部引入冷却气,缩短了冷却气的路径,提高了对空压机的冷却效率和效果。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请提供的一种实施例的燃料电池空压机冷却系统的第一个角度的示意性结构图;
图2为本申请提供的一种实施例的燃料电池空压机冷却系统的第二个角度的示意性结构图;
图3为本申请提供的一种实施例的燃料电池空压机冷却系统的第三个角度的示意性结构图;
图4为本申请提供的一种实施例的燃料电池空压机冷却系统的冷却气的走向示意图;
图5为本申请提供的一种实施例的燃料电池空压机冷却系统的一级背板的示意性结构图;
图6为本申请提供的一种实施例的燃料电池空压机冷却系统的一级端盖的示意性结构图;
图7为本申请提供的一种实施例的燃料电池空压机冷却系统的二级端盖的示意性结构图;
其中,图1至图7中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
10、主体;11、一级压缩端;12、冷气出口;13、二级压缩端;14、冷气通道;15、级间连接管;16、第一径向轴承组件;17、推力轴承组件;18、缓流部;19、冷气接头;20、缓流腔;21、水冷部;22、冷却液流道;23、冷却液进口;24、冷却液出口;25、流通槽;26、第一导流孔;27、第二导流孔;28、第三导流孔;29、导流槽;
101、一级输出端;102、二级输出端;103、电机定子;104、机壳;
111、一级叶轮;112、一级端盖;113、一级背板;114、一级蜗壳;
131、二级叶轮;132、二级端盖;133、二级背板;134、二级蜗壳;
141、进气通道;142、冷气进口。
具体实施方式
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
以下结合附图对本申请的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请,并不用于限定本申请。
如图1至图4所示,根据本申请实施例,提出了一种燃料电池空压机冷却系统,包括:主体10、一级压缩端11、冷气出口12和二级压缩端13;一级压缩端11设置在主体10的第一端,一级压缩端11与主体10内的腔室连通,形成冷气通道14;一级压缩端11包括一级叶轮111,主体10驱动一级叶轮111转动产生一级压缩气,一级压缩气从冷气通道14进入主体10内部;冷气出口12设置在主体10的侧壁上;二级压缩端13通过级间连接管15与一级压缩端11连通,以通过二级压缩端13对一级压缩气进行压缩。
本申请实施例提供的燃料电池空压机冷却系统包括了主体10、一级压缩端11、冷气出口12和二级压缩端13;当主体10内部的转子高速运转时,空气进入一级压缩端11内被一级叶轮111压缩,在一级压缩端11内形成一级压缩气,一级压缩气经过级间连接管15进入二级压缩端13,一级压缩气经二级压缩端13内的二级叶轮131压缩,在二级压缩端13内形成高压空气,然后高压空气从二级蜗壳134出口排出后进入燃料电池系统。通过使一级压缩端11与主体10内部的腔室连通,以通过冷气通道14将一级压缩端11内的一级压缩气引入空压机的主体10内部,直接使用一级叶轮111压缩后的气体作为空压机主体10内部的冷却气体供给,对空压机内部零件进行冷却,代替传统结构的连接管路结构,消除了因连接管路老化、磕碰损坏等隐患所将带来的冷却气供应失败,致使空压机整体损坏等风险,提高了空压机运行的安全性;同时,直接从空压机内部引入冷却气,缩短了冷却气的路径,提高了对空压机的冷却效率和效果。
如图3和图4所示,在一种可行的实施方式中,冷气通道14的冷气进口142设置在一级压缩端11的出口处。
在该技术方案中,通过将冷气通道14的冷气进口142设置在一级压缩端11的出口位置,将作为冷却气的一级压缩气从一级压缩端11的出口引出,降低冷却气的气流净温,使冷却气源的温度至少降低20度,在冷却效果相同的前提下,在一级压缩端11出口引气所需要的冷却气量更少,从而使空压机整机功耗更低,更加节能;在冷却气量相同的前提下,能够对空压机主体10内部的部件产生更好的冷却效果,避免空压机主体10内部永磁电机因冷却不到位,出现性能大幅降低、甚至出现不可逆损坏的情况,从而延长空压机整机使用年限,通过重新设计空压机气体冷却回路,使空压机内定子件匹配排列更加紧凑,在节约加工制造成本的同时,可使空压机占用空间更小,整机功耗更低。
进一步的,冷气进口142位于一级压缩端11靠近转子轴心的位置,以缩短冷却气的进气路径的长度,进而提高冷却气的进气流量,以进一步提高冷却气对空压机内腔的冷却效果。
需要说明的是,一级压缩端11的空气入口处的气流静温比一级压缩端11的一级压缩气出口处的气流静温要高很多,一级蜗壳114的入口处和出口处的温差可达20℃,在需要相同冷却效果的情况下,从一级蜗壳114的入口向主体10引入冷却气,需要更多的冷却气量,会导致空压机的整体功耗更大,在非设计工况下,很容易因冷却气量不足,出现空压机永磁电机因冷却不到位而发生损坏的情况。
如图1和图3所示,在一种可行的实施方式中,一级压缩端11还包括:一级端盖112、一级背板113和一级蜗壳114;一级端盖112设置在主体10的第一端;一级背板113设置在一级叶轮111和一级端盖112之间,一级叶轮111套装在主体10的一级输出端101的外侧,一级背板113套装在一级叶轮111的外侧,一级背板113与一级叶轮111之间存在间隙,形成部分冷气通道14;一级蜗壳114罩设在一级叶轮111的外侧,一级蜗壳114与一级端盖112相连接,一级蜗壳114的出口与二级压缩端13通过级间连接管15连通。
在该技术方案中,通过将一级背板113套装在一级叶轮111的外侧,在一级背板113与第一叶轮之间留有间隙,以使一级叶轮111压缩所产生的部分一级压缩气作为冷却气快速进入冷气通道14中对空压机主体10内部部件进行冷却;通过在一级背板113与第一叶轮之间设置冷气通道14,使空压机不再需要一级密封结构进行密封,空压机去掉首级密封后,内部结构得到简化,降低了空压机的检修难度和检修成本,降低了空压机的加工制造难度和成本;剩余的一级压缩气从一级蜗壳114排出,经过级间连接管15后,进入二级压缩端13内对一级压缩气进行二次压缩。
可以理解的是,空压机原气冷系统的一级压缩端11与二级压缩端13分别采用梳齿结构对叶轮和背板进行密封,通过重新设计一级压缩端11的冷却气进气路径,省去一级压缩端11原有的梳齿密封结构,直接使用一级叶轮111与一级背板113处泄漏的空气作为冷却气引入主体10内部进行冷却,一级压缩端11去掉首级密封后结构更简单,降低了加工制造成本。
如图1、图3和图5所示,在一种可行的实施方式中,一级背板113与的内壁与一级叶轮111的侧壁之间存在间隙,一级背板113靠近一级的端面与一级叶轮111的出口面之间存在间隙,以使一级背板113与一级叶轮111之间形成部分进气通道141;冷气进口142沿一级叶轮111的周向均匀布置在一级背板113上,一级端盖112上设置有第一导流孔26,第一导流孔26沿一级叶轮111的周向均匀布置在一级端盖112上,第一导流孔26与冷气进口142连通,第一导流孔26与冷气进口142一一对应。
在该技术方案中,通过在一级背板113上设置冷气进口142,并在一级蜗壳114上设置第一导流孔26,以使一级压缩气能够从冷气进口142经过第一导流孔26进入主体10内部、从一级叶轮111与一级背板113进入主体10内部,即冷却气通过两条路径进入主体10内部,以提升冷却气的进气流量,提升对空压机的冷却效果和冷却效率;通过将冷气进口142沿一级叶轮111的周向均匀布置在一级背板113上,将第一导流孔26沿一级叶轮111的周向均匀布置在一级端盖112上,并使第一导流孔26与冷气进口142连通且一一对应,以提高冷却气进气的均匀性,进而提高对空压机内部散热的均匀性,防止转子出现热弯曲变形,减少转子在高速转动时产生的震动,延长空压机的使用年限,同时有利于提高空压机运行的稳定性,使空压机长期使用后仍能保证足够的安全性。
进一步的,一级背板113上设置有容纳槽,至少部分一级叶轮111嵌入一级背板113的容纳槽中,以使一级叶轮111旋转所产生的一级压缩气更容易进入一级叶轮111与一级背板113的间隙中,随冷气通道14进入主体10内腔。
进一步的,一级背板113靠近一级端盖112的一侧还设置有流通槽25,流通槽25沿一级背板113的周向布置,流通槽25沿一级背板113的径向延伸,且流通槽25与冷气进口142一一对应,以使冷却气从冷气进口142进入后随流通槽25的轨迹流通扩散,增大冷却气与推力轴承组件17的接触面积,提高对推力轴承组件17的冷却效果。
如图1、图3和图6所示,在一种可行的实施方式中,一级端盖112上还设置有第二导流孔27,第二导流孔27沿一级叶轮111的周向均匀布置在一级端盖112上,第二导流孔27与冷气进口142连通;一级输出端101上设置有第一径向轴承组件16,第一径向轴承组件16包括第一轴承座,第一轴承座上设置有若干第三导流孔28,第三导流孔28与第二导流孔27一一对应,且第三导流孔28与对应的第二导流孔27同轴设置。
在该技术方案中,通过在一级端盖112上还设置有第二导流孔27,在第一轴承座上设置第三导流孔28,并使第三导流孔28与第二导流孔27连通,以将冷却气直接引入第一轴承座,通过冷却气对第一径向轴承组件16区进行冷却,进而加速转子散热,提高对空压机内部电机的冷却效果,保证空压机运行的稳定性。
如图3所示,在一种可行的实施方式中,冷气进口142的中心所在的圆周的直径不大于一级叶轮111的直径;一级输出端101上还设置有推力轴承组件17,推力轴承组件17位于一级背板113和一级端盖112之间,第一导流孔26的中心所在的圆周的直径不小于推力轴承组件17的直径。
在该技术方案中,通过使冷气进口142的中心所在的圆周的直径小于等于一级叶轮111中轮毂的直径,当一级叶轮111高速旋转时,位于一级叶轮111中心的空气受到一级叶轮111的旋转作用被甩向外周,并在离心力的作用下沿着一级叶轮111的叶片流出,然后快速进入一级叶轮111正对的冷气进口142内,使冷却气的温度更低、流速更快,冷却气从一级压缩端11的出口引出,气流净温更低,在冷却效果相同的前提下,在一级压缩端11出口引气所需要的冷却气量更少,从而使空压机整机功耗更低,更加节能;在冷却气量相同的前提下,能够对空压机主体10内部的部件产生更好的冷却效果,避免空压机主体10内部电机因冷却不到位,出现性能大幅降低、甚至出现不可逆损坏的情况,从而延长空压机整机使用年限。通过使第一导流孔26的中心所在的圆周的直径大于等于推力轴承组件17的直径,以防止推力轴承组件17阻碍冷却气从冷气进口142流向第一导流孔26,防止冷却气被推力轴承组件17扰流,提高冷却气流通的流畅性,以使冷却气能够保持原有的流速,保证对空压机的冷却效果。
如图1所示,在一种可行的实施方式中,二级压缩端13包括:二级端盖132、二级叶轮131、二级背板133和二级蜗壳134;二级端盖132设置在主体10的第二端;二级叶轮131套装在主体10的二级输出端102的外侧;二级背板133设置在二级叶轮131和二级端盖132之间,二级背板133套装在二级输出端102的外侧,二级背板133与二级叶轮131的接触面密封;二级蜗壳134罩设在二级叶轮131的外侧,且二级蜗壳134与二级端盖132相连接,二级蜗壳134的进口与一级压缩端11通过级间连接管15连通。
在该技术方案中,通过级间连接管15将二级蜗壳134与一级压缩端11连通,以使一级压缩端11内除作为冷却气以外的一级压缩气进入二级蜗壳134内,由二级叶轮131对一级压缩气进行二次压缩后形成高压空气,高压空气从二级蜗壳134出口排出后进入燃料电池系统。
如图1和图7所示,在一种可行的实施方式中,二级端盖132远离二级叶轮131的端面上设置有导流槽29,导流槽29沿二级端盖132的径向延伸,导流槽29与冷气出口12相接。
在该技术方案中,通过在二级端上设置导流槽29,并使导流槽29与冷气出口12相接,以使冷却气能够接触到电机定子103的端面后从冷气出口12排出,增大了冷却气与电机的接触面积,从而对电机进行全方位冷却,提高空压机内部的散热效果;通过使导流槽29沿二级端盖132的径向延伸,以增大冷却气与二级端盖132的接触面积,并减小二级端盖132的局部厚度,使二级端盖132能够快速冷却,有利于提高二级压缩端13的散热效果,使空压机散热更均匀性。
如图1和图2所示,在一种可行的实施方式中,燃料电池空压机冷却系统还包括:缓流部18和冷气接头19;缓流部18沿主体10的周向设置在主体10的外侧,缓流部18与外壁面围设成缓流腔20,缓流腔20与冷气出口12相连通;冷气接头19设置在缓流部18上,以将缓流部18内的一级压缩气排出。
在该技术方案中,通过将缓流部18沿主体10的周向设置在主体10的外壁上,并使缓流部18与外壁面围设成缓流腔20,使缓流腔20与冷气出口12相连通,以使冷却气经过主体10内腔从冷气出口12排出后进入缓流腔20再从冷气接头19排出,利用缓流腔20以对冷却气进行收集,降低冷却气在冷气出口12处的流速,减小冷却气的流动损失,使冷却气的冷却效果更好,同时聚集在缓流腔20内的冷却气与空压机机壳104直接接触,能够进一步提高对空压机的冷却效果。
进一步的,冷气出口12沿壳体的周向设置,导流槽29沿二级端盖132的周向均匀布置,以使冷却气能够从壳体的各个方向进入缓流腔20内,相比对单点设置的冷气出口12,环形的冷气出口12能够进一步减少冷却气的流动损失,从而保证冷却气对空压机的冷却效率和效果。
如图1和图3所示,在一种可行的实施方式中,主体10还包括电机定子103和机壳104,电机定子103的外侧环绕设置有水冷部21,水冷部21与机壳104的内侧壁围设成冷却液流道22,冷却液流道22与机壳104上的冷却液进口23相连通,冷却液流道22与机壳104上的冷却液出口24相连通。
在该技术方案中,水冷部21绕设在电机定子103的外侧,水冷部21上仅设置有冷却液槽,通过机壳104内壁对冷却液槽进行封堵,使水冷部21与机壳104内壁围设成冷却液流道22,独立的水冷部21更便于加工和检修,而且通过机壳104内壁封堵冷却液槽形成冷却液通道相比于直接加工完整的通道,加工难度更低,且无需改变、破坏机壳104的结构,保证了机壳104结构的完整性,以保证机壳104的可靠性。
进一步的,水冷部21上的冷却液槽沿水冷部21的周向均匀布置在水冷部21的外壁上且冷却液槽沿水冷部21的周向延伸,水冷部21的两端的外壁与机壳104的内壁贴合,水冷部21的中部的内壁与机壳104之间存在间隙,以使冷却液槽之间相互连通,以使冷却液进入冷却液流道22后能够快速散开,提高冷却液换热效率,提高空压机的水冷效率和效果。
本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种燃料电池空压机冷却系统,其特征在于,所述燃料电池空压机冷却系统包括:
主体;
一级压缩端,所述一级压缩端设置在所述主体的第一端,所述一级压缩端与所述主体连通,形成冷气通道;所述一级压缩端包括一级叶轮,所述主体驱动所述一级叶轮转动产生一级压缩气,一级压缩气从所述冷气通道进入所述主体内部;
冷气出口,所述冷气出口设置在所述主体的侧壁上;
二级压缩端,所述二级压缩端通过级间连接管与所述一级压缩端连通,以通过所述二级压缩端对一级压缩气进行压缩。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池空压机冷却系统,其特征在于:
所述冷气通道的冷气进口设置在所述一级压缩端的出口处。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池空压机冷却系统,其特征在于,所述一级压缩端还包括:
一级端盖,所述一级端盖设置在所述主体的第一端;
一级背板,所述一级背板设置在所述一级叶轮和所述一级端盖之间,所述一级叶轮套装在所述主体的一级输出端的外侧,所述一级背板套装在所述一级叶轮的外侧,所述一级背板与所述一级叶轮之间存在间隙,形成部分所述冷气通道;
一级蜗壳,所述一级蜗壳罩设在所述一级叶轮的外侧,所述一级蜗壳与所述一级端盖相连接,所述一级蜗壳的出口与所述二级压缩端通过级间连接管连通。
4.根据权利要求3所述的一种燃料电池空压机冷却系统,其特征在于:
所述一级背板与的内壁与所述一级叶轮的侧壁之间存在间隙,所述一级背板靠近所述一级的端面与所述一级叶轮的出口面之间存在间隙,以使所述一级背板与所述一级叶轮之间形成部分进气通道;
所述冷气进口沿所述一级叶轮的周向均匀布置在所述一级背板上,所述一级端盖上设置有第一导流孔,所述第一导流孔沿所述一级叶轮的周向均匀布置在所述一级端盖上,所述第一导流孔与所述冷气进口连通,所述第一导流孔与所述冷气进口一一对应。
5.根据权利要求4所述的一种燃料电池空压机冷却系统,其特征在于:
所述一级端盖上还设置有第二导流孔,所述第二导流孔沿所述一级叶轮的周向均匀布置在所述一级端盖上,所述第二导流孔与所述冷气进口连通;
所述一级输出端上设置有第一径向轴承组件,所述第一径向轴承组件包括第一轴承座,所述第一轴承座上设置有若干第三导流孔,所述第三导流孔与所述第二导流孔一一对应,且所述第三导流孔与对应的所述第二导流孔同轴设置。
6.根据权利要求4所述的一种燃料电池空压机冷却系统,其特征在于:
所述冷气进口的中心所在的圆周的直径不大于所述一级叶轮的直径;
所述一级输出端上还设置有推力轴承组件,所述推力轴承组件位于所述一级背板和所述一级端盖之间,所述第一导流孔的中心所在的圆周的直径不小于所述推力轴承组件的直径。
7.根据权利要求1所述的一种燃料电池空压机冷却系统,其特征在于,所述二级压缩端包括:
二级端盖,所述二级端盖设置在所述主体的第二端;
二级叶轮,所述二级叶轮套装在所述主体的二级输出端的外侧;
二级背板,所述二级背板设置在所述二级叶轮和所述二级端盖之间,所述二级背板套装在所述二级输出端的外侧,所述二级背板与所述二级叶轮的接触面密封;
二级蜗壳,所述二级蜗壳罩设在所述二级叶轮的外侧,且所述二级蜗壳与所述二级端盖相连接,所述二级蜗壳的进口与所述一级压缩端通过级间连接管连通。
8.根据权利要求7所述的一种燃料电池空压机冷却系统,其特征在于:
二级端盖远离所述二级叶轮的端面上设置有导流槽,所述导流槽沿所述二级端盖的径向延伸,所述导流槽与所述冷气出口相接。
9.根据权利要求1或8所述的一种燃料电池空压机冷却系统,其特征在于,所述燃料电池空压机冷却系统还包括:
缓流部,所述缓流部沿所述主体的周向设置在所述主体的外侧,所述缓流部与所述外壁面围设成缓流腔,所述缓流腔与所述冷气出口相连通;
冷气接头,所述冷气接头设置在所述缓流部上,以将所述缓流部内的一级压缩气排出。
10.根据权利要求1所述的一种燃料电池空压机冷却系统,其特征在于:
所述主体还包括电机定子和机壳,所述电机定子的外侧环绕设置有水冷部,所述水冷部与所述机壳的内侧壁围设成冷却液流道,所述冷却液流道与所述机壳上的冷却液进口相连通,所述冷却液流道与所述机壳上的冷却液出口相连通。
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