CN218582909U - 一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬，包括有用于给氢气加压处理的增压模块，所述增压模块的输出端连接有用于给燃料电池加氢的加注模块；所述增压模块为可缩小集成撬整体体积的活塞式压缩机，所述活塞式压缩机直接给加注模块提供设定压强的氢气。本实用新型能够保证压缩、加注效率的同时，无需在集成撬内配备空压机、液压站及水冷设施，可有效减轻集成撬重量和缩小外形尺寸，便于集成撬的移动。

Description

一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬

技术领域

本实用新型涉及移动式加氢技术领域，具体涉及一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬。

背景技术

氢燃料电池车使用氢气为燃料，氢气加注主要依靠加氢站。加氢站主要分为撬装式加氢站和固定式加氢站，其核心设施为压缩机。在撬装式加氢站中目前小流量加注场合一般选用气驱压缩机，中等流量场合一般选用气驱或液压驱动压缩机。撬装加氢站集成了压缩机，加氢机，管路系统，电气系统，仪控系统以及安全附件全部或部分集成于一个撬装式箱体中，便于安装运输；固定式加氢站是将各设备按功能区布置建造的固定充氢设施。

目前所有集成撬技术方案配备压缩机均为气驱压缩机和液驱压缩机。气驱压缩机的使用需配备独立空气压缩机，随着流量等级的提升，空气压缩机功率、外形、重量越来越大，甚至需要配备独立空气缓冲罐，使得集成撬体积庞大，重量提高。不利用其转运。当采用液驱压缩机时，需要配备独立液压站，液压站体积大，加注液压油后重量重，另外采用液驱压缩机，还需配备氢气冷却系统，冷却方式一般为水冷，水冷机随着制冷量的提升，其功率和重量越来越大，另外若将水冷机集成在撬内，冷水机相关部件还需要进行防爆处理，将导致成本提升。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的问题是提供一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬，能够保证加氢效率的同时，无需在集成撬内配备空压机、液压站及气体冷却设施，可有效减轻集成撬重量和缩小外形尺寸，便于集成撬的移动。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬，包括有用于给氢气加压处理的增压模块，所述增压模块的输出端连接有用于给燃料电池加氢的加注模块；

所述增压模块为可缩小集成撬整体体积的活塞式压缩机，所述活塞式压缩机直接给加注模块提供设定压强的氢气。

进一步的，所述活塞式压缩机与加注模块之间依次串接设置有第一控制阀和第一单向阀；

所述第一控制阀和第一单向阀共同并接有储能模块，所述储能模块包括有串接设置的第二单向阀、第二控制阀和若干储能罐。

进一步的，所述加注模块包括设有氢气口和泄压口的加注枪，所述加注枪的氢气口处设置有第一压力传感器、第一压力表；

所述加注枪的氢气口处还并接有第一球阀，所述第一球阀与储能模块的入口之间串接设置有第一溢流阀。

进一步的，所述加注枪的泄压口与第一溢流阀的入口连通，所述第一控制阀的输入口连接有第三控制阀，所述第三控制阀的输出口与第一溢流阀的输入口连通。

进一步的，所述活塞式压缩机的输出口和输入口处分别设置有第二压力传感器和第三压力传感器。

进一步的，所述活塞式压缩机的输出口处设置有精密过滤器。

进一步的，所述压缩系统的输入端设置有供气模块，所述供气模块包括有与氢气源连通的第四控制阀和与氮气源连通的第五控制阀，所述第四控制阀和第五控制阀的输出端口均连接有第三单向阀的输入口，所述第三单向阀的输出口连接有水油分离器。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

通过在集成撬内配备电动的活塞式压缩机，可直接通过活塞式压缩机对氢气增压处理，无需在集成撬内配备空气压缩机、用于给设备进行水冷的液压站和气体冷却设施，活塞式压缩机直接采用风冷形式冷却，无需配备水冷系统，可有效减轻集成撬重量、缩小外形尺寸，便于移动，且活塞式压缩机压缩效率高，当储能模块内压强不足时，活塞式压缩机可直接给燃料电池提供设定压强的氢气，保证集成撬的加氢效率。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬的整体油路图；

图2是本实用新型的一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬的整体系统图。

图中：1、第四控制阀；2、第五控制阀；3、第三单向阀；4、水油分离器；5、第三压力传感器；6、活塞式压缩机；7、第二压力传感器；8、精密过滤器；9、第一溢流阀；10、第三控制阀；11、第一控制阀；12、第一单向阀；13、第二单向阀；14、第二控制阀；15、储能罐；16、第一球阀；17、第一压力表；18、第一压力传感器；19、加注枪。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬，如图2所示，包括有集成设置在集成撬内的加氢系统，加氢系统用于给燃料电池加氢。其系统包括有供气模块，供气模块用于与气源连接(包括有氢气气源和氮气气源)。供气模块的输出端连接有增压模块，增压模块的输出端连接有加注模块，增压模块对氢气增压处理，再通过加注模块将高压氢气加入燃料电池内。集成撬内设置有控制模块，控制模块分别与供气模块、增压模块、加注模块电连接，以控制其动作。

如图1所示，增压模块包括有活塞式压缩机6，活塞式压缩机6由电驱动的形式对氢气进行加压处理，相对于气动或液动压缩机，无须在集成撬内配备空气压缩机气、体冷却设施或用于给液动压缩机功能的液压站(活塞式压缩机6只需要使用风冷的形式降温即可)，能够有效的节省集成撬内的安装空间，进而缩小集成撬的体积和质量。且电动压缩机的压缩效率高，有效的保证了燃料电池的加氢效率。

活塞式压缩机6的输出口和输入口处分别设置有第二压力传感器7和第三压力传感器5，第二压力传感器7和第三压力传感器5将禅机的压强数据传输至控制模块，以调整活塞式压缩机6输出氢气的压强。活塞式压缩机6的输出口处设置有精密过滤器8，用于对高压氢气除杂处理，以降低管路堵塞的概率。

活塞式压缩机6与加注模块之间依次串接设置有第一控制阀11和第一单向阀12，第一控制阀11与控制模块电连接，控制模块控制第一控制阀11导通，以使增压模块和加注模块连通，以给燃料电池加氢。第一单向阀12用于避免氢气回流。

第一控制阀11和第一单向阀12共同并接有储能模块(储能模块也与控制模块电连接)，储能模块包括有串接设置的第二单向阀13、第二控制阀14和若干储能罐15，储能罐15与加注模块连通，燃料电池加氢时，活塞式压缩机6持续的提供高压气体，没记及时通入加氢模块内的高压氢气可临时存储至储能罐15内，第二单向阀13用于避免储能模块内的气体回流至增压模块，第二控制阀14由控制模块控制，用于使储能模块与增压模块连通。

加注模块包括设有氢气口和泄压口的加注枪19，加注枪19的氢气口处设置有第一压力传感器18、第一压力表17，第一压力表17用于实时显示氢气的压强，第一压力传感器18用于实时采集压力氢气的压力并传输至控制模块，控制模块依据加注枪19处的压力，控制活塞式压缩机6输出设定压强的氢气。

加注枪19的氢气口处还并接有第一球阀16，第一球阀16与储能模块的输入口之间串接设置有第一溢流阀9，控制系统依据第一压力传感器18采集的数据(压力过大，并高于第一溢流阀9的开启压力时)，自动控制第一球阀16开启，将堆积在加注枪19氢气口处多余的氢气排出(进行双路泄压)。排出的氢气依次通过第一溢流阀9、第二单向阀13、第二控制阀14后，存储至储能罐15内。

相同的，加注枪19的泄压口与第一溢流阀9的入口连通，完成加氢后加注枪19内预留有少量高压氢气，可将多余的氢气通过第一溢流阀9送回至活塞式压缩机6的输出端口，在依次通过第二单向阀13、第二控制阀14后，存储至储能罐15内。

第一控制阀11的输入口与第一溢流阀9的输入口之间串接设置有第三控制阀10，控制模块自动控制第三控制阀10动作，第三控制阀10可及时将加注模块内排出的氢气送回至第一控制阀11的输入口，同时导致活塞式压缩机6输出口的压强变化(控制模块依据活塞式压缩机6输出口的压强调整活塞式压缩机6的输出压强)，继续往加氢模块内通入特定压强的氢气，提高氢气的利用率，同时保证了加氢效率。

供气模块包括有与氢气源连通的第四控制阀1和与氮气源连通的第五控制阀2，由控制模块控制第四控制阀1和第五控制阀2动作，依据需要控制不同的气源与供气模块连通。第四控制阀1和第五控制阀2的输出端口均连接有第三单向阀3的输入口，第三单向阀3的输出口连接有水油分离器4，第三单向阀3用于避免气体回流，水油分离器4用于过滤气体，降低活塞式压缩机6堵塞的概率。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬，其特征在于，包括有用于给氢气加压处理的增压模块，所述增压模块的输出端连接有用于给燃料电池加氢的加注模块；

所述增压模块为可缩小集成撬整体体积的活塞式压缩机(6)，所述活塞式压缩机(6)直接给加注模块提供设定压强的氢气。

2.根据权利要求1所述的一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬，其特征在于，所述活塞式压缩机(6)与加注模块之间依次串接设置有第一控制阀(11)和第一单向阀(12)；

所述第一控制阀(11)和第一单向阀(12)共同并接有储能模块，所述储能模块包括有串接设置的第二单向阀(13)、第二控制阀(14)和若干储能罐(15)。

3.根据权利要求1所述的一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬，其特征在于，所述加注模块包括设有氢气口和泄压口的加注枪(19)，所述加注枪(19)的氢气口处设置有第一压力传感器(18)、第一压力表(17)；

所述加注枪(19)的氢气口处还并接有第一球阀(16)，所述第一球阀(16)与储能模块的输入口之间串接设置有第一溢流阀(9)。

4.根据权利要求3所述的一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬，其特征在于，所述加注枪(19)的泄压口与第一溢流阀(9)的入口连通，第一控制阀(11)的输入口与第一溢流阀(9)的输入口之间串接设置有第三控制阀(10)。

5.根据权利要求1所述的一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬，其特征在于，所述活塞式压缩机(6)的输出口和输入口处分别设置有第二压力传感器(7)和第三压力传感器(5)。

6.根据权利要求1所述的一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬，其特征在于，所述活塞式压缩机(6)的输出口处设置有精密过滤器(8)。

7.根据权利要求1所述的一种小排量电机驱动活塞式压缩机加氢集成撬，其特征在于，所述增压模块的输入端设置有供气模块，所述供气模块包括有与氢气源连通的第四控制阀(1)和与氮气源连通的第五控制阀(2)，所述第四控制阀(1)和第五控制阀(2)的输出端口均连接有第三单向阀(3)的输入口，所述第三单向阀(3)的输出口连接有水油分离器(4)。

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