CN214533539U - 一种用于燃料电池汽车空压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及氢燃料电池汽车技术领域，尤其涉及一种用于燃料电池汽车空压机。本实用新型采用的技术方案是：包括永磁同步电机主体结构，所述永磁同步电机主体结构包括永磁同步电机后端盖、前端盖和永磁同步电机壳，所述永磁同步电机壳的上设有安全冷却水道，所述永磁同步电机壳的内部设有第一定子结构，穿插在所述第一定子结构内腔中并且在所述第一定子结构内腔中能够进行自由转运的第一转子结构，所述第一转子结构的内部设有永磁体结构。本实用新型的优点是：采用全新的设计，将控制器、电机和泵体集中在一个整体结构上，在使用时不需要进行单独的润滑操作，节省了使用时的润滑液的使用，并且保障了在使用时的安全性更高。

Description

一种用于燃料电池汽车空压机

技术领域

本实用新型涉及氢燃料电池汽车技术领域，尤其涉及一种用于燃料电池汽车空压机。

背景技术

随着汽车行业的飞速发展和人们对环境保护意识的提高，汽车也向新能源的方向发展的越来越快，在新能源汽车领域中目前广泛应用的工业空气压缩机无法满足燃料电池要求的流量和压比，并且传统的工业空压机系统整体效率低，并且体积大，在安装时的灵活性比较差，且不满足车用要求，比如耐振动耐盐雾以及防护等级要求等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于燃料电池汽车空压机，它采用全新的设计，将控制器、电机和泵体集中在一个整体结构上，在使用时不需要进行单独的润滑操作，节省了使用时的润滑液的使用，并且保障了在使用时的安全性更高，它的整体体积更小，重量更轻，在使用时的灵活性更强，并且具有转速高、系统转换效率高等特点，能够满足装车要求且能够达到IP67的防护等级以及耐振动及盐雾和防EMC 电磁干扰等优点，它的整体采用一体化的冷却水道设计，保障了在使用时的整体安全性更高，并且也节省了能源，降低了整体的使用成本，主体结构采用可拆卸的组合设计，在进行后期的维护时也更加方便，保障维护时的效率更高，维护成本更低，进而保障了整体的使用寿命更长。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于燃料电池汽车空压机，其特征在于：包括永磁同步电机主体结构，所述永磁同步电机主体结构包括永磁同步电机后端盖、前端盖和永磁同步电机壳，所述永磁同步电机壳的上设有安全冷却水道，所述永磁同步电机壳的内部设有第一定子结构，穿插在所述第一定子结构内腔中并且在所述第一定子结构内腔中能够进行自由转运的第一转子结构，所述第一转子结构的内部设有永磁体结构，所述永磁同步电机后端盖上方位置设有三相高压防水电缆线接头，所述永磁同步电机主体结构的右侧与罗茨空压机通过连接法兰进行连接组合在一起，所述永磁同步电机后端盖上设置有能够检测所述永磁同步电机主体结构转速和所述第一定子结构位置的传感器旋转变压器，所述罗茨空压机的内部通过所述连接法兰与传力销连接在一起，所述永磁同步电机主体结构工作时能够带动所述传力销进行旋转活动，所述罗茨空压机的内部设有两个同步齿轮和叶形阳转子，所述罗茨空压机的外侧为罗茨空压机壳体，所述罗茨空压机壳体上设有进气口和排气口，所述叶形阳转子的后侧配合有叶形阴转子，所述罗茨空压机壳体的内部设有C形水道，所述罗茨空压机的内部设有中心传动连接轴，所述同步齿轮的右侧位置设有安全防护稳定盖，所述安全防护稳定盖与所述中心传动连接轴连接位置设有紧固减震稳定座和密封紧固连接配合垫，所述同步齿轮的左侧与所述连接法兰之间设有稳定配合安全柱，所述安全冷却水道的后侧位置通过连接水管与所述C形水道相连通，所述永磁同步电机壳的正面设有第一冷却管道输送口，所述罗茨空压机壳体的正面设有与所述C形水道相连通的第二冷却管道输送口，所述前端盖的上端设有一个可拆卸的便捷维护紧固座。

进一步的，所述安全冷却水道的主体成螺旋形结构。

进一步的，所述永磁同步电机后端盖、所述前端盖和所述永磁同步电机壳均采用铝合金铸造的生产方式加工而成。

进一步的，所述永磁同步电机后端盖的左侧通过第一密封圈连接有安全防护连接盖。

进一步的，所述安全防护稳定盖的左侧安装位置设有紧密配合安全减震密封圈。

进一步的，所述永磁同步电机后端盖的左侧设有可拆卸的便捷安装紧固连接座.

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用全新的设计，将控制器、电机和泵体集中在一个整体结构上，在使用时不需要进行单独的润滑操作，节省了使用时的润滑液的使用，并且保障了在使用时的安全性更高，它的整体体积更小，重量更轻，在使用时的灵活性更强，并且具有转速高、系统转换效率高等特点，能够满足装车要求且能够达到IP67的防护等级以及耐振动及盐雾和防EMC电磁干扰等优点，它的整体采用一体化的冷却水道设计，保障了在使用时的整体安全性更高，并且也节省了能源，降低了整体的使用成本，主体结构采用可拆卸的组合设计，在进行后期的维护时也更加方便，保障维护时的效率更高，维护成本更低，进而保障了整体的使用寿命更长。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的正面示意图；

图3为本实用新型的左侧示意图；

图4为本实用新型的右侧示意图；

图5为本实用新型的俯视示意图；

图6为本实用新型的仰视示意图；

图7为本实用新型第二方向的立体结构示意图；

图8为本实用新型A-A位置的剖面示意图；

图中：1、第一密封圈，2、传感器旋转变压器，3、永磁同步电机后端盖，4、安全冷却水道，5、三相高压防水电缆线接头，6、第一定子结构，7、第一转子结构，8、永磁同步电机壳，9、前端盖， 10、便捷维护紧固座，11、安全防护稳定盖，12、同步齿轮，13、中心传动连接轴，14、叶形阳转子，15、罗茨空压机壳体，16、C形水道，17、紧固减震稳定座，18、密封紧固连接配合垫，19、传力销，20、紧密配合安全减震密封圈，21、稳定配合安全柱，22、连接法兰， 23、连接水管。

具体实施方式

如图1至图8所示，一种用于燃料电池汽车空压机，它采用全新的设计，将控制器、电机和泵体集中在一个整体结构上，在使用时不需要进行单独的润滑操作，节省了使用时的润滑液的使用，并且保障了在使用时的安全性更高，它的整体体积更小，重量更轻，在使用时的灵活性更强，并且具有转速高、系统转换效率高等特点，能够满足装车要求且能够达到IP67的防护等级以及耐振动及盐雾和防EMC电磁干扰等优点，它的整体采用一体化的冷却水道设计，保障了在使用时的整体安全性更高，并且也节省了能源，降低了整体的使用成本，主体结构采用可拆卸的组合设计，在进行后期的维护时也更加方便，保障维护时的效率更高，维护成本更低，进而保障了整体的使用寿命更长。它包括永磁同步电机主体结构，所述永磁同步电机主体结构包括永磁同步电机后端盖3、前端盖9和永磁同步电机壳8，所述永磁同步电机壳8的上设有安全冷却水道4，所述永磁同步电机壳8的内部设有第一定子结构6，穿插在所述第一定子结构6内腔中并且在所述第一定子结构6内腔中能够进行自由转运的第一转子结构7，所述第一转子结构7 的内部设有永磁体结构，所述永磁同步电机后端盖3上方位置设有三相高压防水电缆线接头5，所述永磁同步电机主体结构的右侧与罗茨空压机通过连接法兰22进行连接组合在一起，所述永磁同步电机后端盖3上设置有能够检测所述永磁同步电机主体结构转速和所述第一定子结构6位置的传感器旋转变压器2，所述罗茨空压机的内部通过所述连接法兰22与传力销19连接在一起，所述永磁同步电机主体结构工作时能够带动所述传力销19进行旋转活动，所述罗茨空压机的内部设有两个同步齿轮12和叶形阳转子14，所述罗茨空压机的外侧为罗茨空压机壳体15，所述罗茨空压机壳体15上设有进气口和排气口，所述叶形阳转子14的后侧配合有叶形阴转子，所述罗茨空压机壳体15的内部设有C形水道16，所述罗茨空压机的内部设有中心传动连接轴13，所述同步齿轮12的右侧位置设有安全防护稳定盖11，所述安全防护稳定盖 11与所述中心传动连接轴13连接位置设有紧固减震稳定座17和密封紧固连接配合垫18，所述同步齿轮12的左侧与所述连接法兰22之间设有稳定配合安全柱21，所述安全冷却水道4的后侧位置通过连接水管 23与所述C形水道16相连通，所述永磁同步电机壳8的正面设有第一冷却管道输送口，所述罗茨空压机壳体15的正面设有与所述C形水道16 相连通的第二冷却管道输送口，所述前端盖9的上端设有一个可拆卸的便捷维护紧固座10。在使用过程中，整体采用铝合金铸造的永磁同步电机后端盖3、前端盖9以及永磁同步电机机壳8。所述永磁同步电机机壳8上设有螺旋安全冷却水道4，所述永磁同步高速电机包括固定设置在电机外壳8内部的第一定子结构6以及穿插在第一定子结构6内腔中并在第一定子结构6内腔中自由转动的第一转子结构7。所述第一转子结构7型腔内有永磁体结构。所述电机后端盖上方有三相高压防水电缆线接头5，所述电机跟罗茨空压机用连接法兰22连接。所述永磁同步电机的定子绕组中通入三相电流，在通入电流后就会在电机的定子绕组中形成旋转磁场，由于在第一转子结构7上安装了永磁体，永磁体的磁极是固定的，根据磁极的同性相吸异性相斥的原理，在第一定子结构6中产生的旋转磁场会带动第一转子结构7进行旋转，并且在电机后端盖3中设置有能检测电机转速和转子位置的传感器旋转变压器2能通过电机控制器精确平稳的控制电机旋转最终使第一转子结构6达到系统设定好的旋转速度。所述电机工作时带动与罗茨空压机内部相连的传力销19与连接法兰22，随之带动罗茨空压机同步齿轮12 和阳转子14的转动。所述罗茨空压机壳体15上设有进气口和排气口，利用两个叶形阴阳转子在罗茨空压机壳体内作同步、反向旋转运动，将空气滤芯过滤后的洁净空气由罗茨空压机尾部的进气口吸入罗茨空压机壳体内，随着阴阳转子的同步反向旋转将吸入罗茨空压机壳体的空气沿着阴阳转子旋转时和罗茨空压机壳体构成的密闭空腔中形成沿阴阳转子轴向方向运动，并从排气口将压缩后的空气排出，进而向燃料电池电堆阴极提供具有一定压力和流量的洁净空气。由于本实用新型电机和罗茨空压机都采用了水冷壳体，并通过连接水管23将电机机壳螺旋水道与罗茨空压机壳体C型水道16连接为一体，故不仅能为电机有效的降温还可以使罗茨空压机在高速工况时有效的降温，降低了罗茨空压机高速运行时的温度，进而提高了整个系统的可靠性，通过1和20两个定制密封圈的密封作用使整个系统可达到IP67的防护等级。

作为优选，所述安全防护稳定盖11的左侧安装位置设有紧密配合安全减震密封圈20，保障此位置的连接密封性更可靠，在使用过程中的整体安全性更有保障。

作为优选，所述永磁同步电机后端盖3的左侧设有可拆卸的便捷安装紧固连接座，使整体进行安装时更加方便，整体的安装配合时的灵活性更强。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进或替换，这些改进或替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于燃料电池汽车空压机，其特征在于：包括永磁同步电机主体结构，所述永磁同步电机主体结构包括永磁同步电机后端盖(3)、前端盖(9)和永磁同步电机壳(8)，所述永磁同步电机壳(8)的上设有安全冷却水道(4)，所述永磁同步电机壳(8)的内部设有第一定子结构(6)，穿插在所述第一定子结构(6)内腔中并且在所述第一定子结构(6)内腔中能够进行自由转运的第一转子结构(7)，所述第一转子结构(7)的内部设有永磁体结构，所述永磁同步电机后端盖(3)上方位置设有三相高压防水电缆线接头(5)，所述永磁同步电机主体结构的右侧与罗茨空压机通过连接法兰(22)进行连接组合在一起，所述永磁同步电机后端盖(3)上设置有能够检测所述永磁同步电机主体结构转速和所述第一定子结构(6)位置的传感器旋转变压器(2)，所述罗茨空压机的内部通过所述连接法兰(22)与传力销(19)连接在一起，所述永磁同步电机主体结构工作时能够带动所述传力销(19)进行旋转活动，所述罗茨空压机的内部设有两个同步齿轮(12)和叶形阳转子(14)，所述罗茨空压机的外侧为罗茨空压机壳体(15)，所述罗茨空压机壳体(15)上设有进气口和排气口，所述叶形阳转子(14)的后侧配合有叶形阴转子，所述罗茨空压机壳体(15)的内部设有C形水道(16)，所述罗茨空压机的内部设有中心传动连接轴(13)，所述同步齿轮(12)的右侧位置设有安全防护稳定盖(11)，所述安全防护稳定盖(11)与所述中心传动连接轴(13)连接位置设有紧固减震稳定座(17)和密封紧固连接配合垫(18)，所述同步齿轮(12)的左侧与所述连接法兰(22)之间设有稳定配合安全柱(21)，所述安全冷却水道(4)的后侧位置通过连接水管(23)与所述C形水道(16)相连通，所述永磁同步电机壳(8)的正面设有第一冷却管道输送口，所述罗茨空压机壳体(15)的正面设有与所述C形水道(16)相连通的第二冷却管道输送口，所述前端盖(9)的上端设有一个可拆卸的便捷维护紧固座(10)。

2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池汽车空压机，其特征在于：所述安全冷却水道(4)的主体成螺旋形结构。

3.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池汽车空压机，其特征在于：所述永磁同步电机后端盖(3)、所述前端盖(9)和所述永磁同步电机壳(8)均采用铝合金铸造的生产方式加工而成。

4.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池汽车空压机，其特征在于：所述永磁同步电机后端盖(3)的左侧通过第一密封圈(1)连接有安全防护连接盖。

5.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池汽车空压机，其特征在于：所述安全防护稳定盖(11)的左侧安装位置设有紧密配合安全减震密封圈(20)。

6.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池汽车空压机，其特征在于：所述永磁同步电机后端盖(3)的左侧设有可拆卸的便捷安装紧固连接座。

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