本发明燃料电池动力系统技术领域,特别是一种离心式氢气循环泵。
背景技术:
作为真正意义上"零排放"的清洁能源,氢燃料电池在汽车上的应用正在飞速发展。氢燃料电池是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)的方式。燃烧会释放像cox、nox、sox气体和粉尘等污染物。而氢燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等),整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。氢燃料电池运行安静,噪声大约只有55db。这使得氢燃料电池适合室内安装,或是安装于室外对噪声有限制的地方。即氢燃料电池具有无污染,无噪音,高效率的优势。
氢燃料电池的运作原理是氢气由燃料电池的阳极进入,氧气(或空气)则由阴极进入燃料电池。经由催化剂的作用,使得阳极的氢分子分解成两个质子(proton)与两个电子(electron),其中质子被氧“吸引”到薄膜的另一边,电子则经由外电路形成电流后,到达阴极。燃料电池反应后会有一部分氢气未发生转化,这种易燃易爆气体排放到空气中既是对能源的浪费,也大大降低了氢燃料电池系统的能量转化效率。随着新能源汽车氢燃料电池系统的发展,燃料电池车能量转化效率要求越来越高,对电池反应后排放的氢气的循环再利用变得至关重要。所以氢气循环泵是氢燃料电池必不可少的一部分。
2006年oguraindustrialcorp.(小仓工业集团)与加拿大巴拉德(ballard)动力公司合作开发氢气循环泵,原型是基于其原有空压机tx系列产品。tx系列空压机是罗茨式压缩机,以直流无刷电机为驱动马达。oguraindustrialcorp.研发的氢气循环泵已成功应用于ballard研制的客车上。为了防止铝质外壳及钢质转子在水汽+氢气环境中腐蚀,其转子及外壳均用涂层保护。丰田公司的氢气循环泵是在其mirai燃料电池汽车空压机的基础上设计的。其压缩机型式也是罗茨式,所采用的防氢腐蚀的方式及密封形式与oguraindustrialcorp.类似。虽然罗茨氢气循环泵成本低、可靠性高,但由于结构限制,其能量效率低,特别是在高排放压力比下,噪声大,在大功率大流量的情况下尤为严重,难以满足整车的噪声要求。此外,罗茨式氢气循环泵的轴承多为油润滑,对密封要求比较高,存在油污染的可能性。
美国airsquared的主要产品是涡旋式空气压缩机,并以此为基础研制出了涡旋式氢
声明:
“离心式氢气循环泵的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)