一种转速自适应氢气循环泵的制作方法

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1.本发明涉及一种转速自适应氢气循环泵。


背景技术：

2.燃料电池是通过可燃物质(氢气)与空气中的氧气之间的电化学反应产生电能，其中，燃料电池反应后，排出的气体中含有大量的氢气，这些氢气若直接排放到大气中，一方面是能源的浪费，另一方面是对环境造成污染，三是氢气易燃易爆会产生危险。因此，需要对这些氢气进行回收再利用。目前，一般都是通过氢气循环泵将这些含氢混合气体循环回燃料电池进行回收再利用。现在所有的氢气循环泵在流量控制方面都是靠电机转速进行调节，但是因零件加工公差及不同材质热膨胀系数影响，不同的罗茨式氢气循环泵的两转子结构存在间隙不一致的情况，从而造成其内泄漏不同，且氢气分子小，同样间隙内泄漏更大，造成流量不一致问题更严重，氢气循环泵单位时间内的实质流量与出厂时的标定值相差较大，因而影响了氢气循环泵对燃料电池系统氢气路的精准控制，制约了燃料电池系统的发展。
3.综上，在氢气循环泵领域，上述问题已成为行业内亟需解决的技术难题。


技术实现要素：

4.本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种转速自适应氢气循环泵，解决了不同氢气循环泵、不同工况下流量不一致的问题，可实现流量自修正。
5.本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
6.一种转速自适应氢气循环泵，包括电机、齿轮室和增压器，所述增压器内设有增压腔，所述增压腔内安装有阳转子和阴转子，所述增压器上设有与增压腔相连通的进气管和排气管，所述进气管与增压腔的连通处设有进气腔，所述进气腔内安装有进气压力传感器，所述排气管与增压腔的连通处设有排气腔，所述排气腔内安装有排气压力传感器，所述进气腔和排气腔通过连通管相连通，所述连通管上安装有电磁比例阀，进气压力传感器、排气压力传感器、电磁比例阀分别与控制器相连。
7.所述进气压力传感器用于检测进气腔内的气体压力，并将数据信号传送至控制器。
8.所述排气压力传感器用于检测排气腔内的气体压力，并将数据信号传送至控制器。
9.所述控制器将进气压力传感器与排气压力传感器之间的压差信号与设定范围进行对比，当压差信号低于设置范围时控制器控制电磁比例阀打开，排气腔内的部分气体经连通管进入进气腔内以进行降压，当压差信号不低于设置范围时控制器控制电磁比例阀关闭以进行稳压。
10.所述进气腔和排气腔内还设有温度传感器，温度传感器与控制器相连。
11.所述温度传感器用于检测进气腔和排气腔内的温度，并将数据信号传送至控制
器。
12.所述阳转子和阴转子的叶片数量为2-8叶。
13.所述阳转子和阴转子包括罗茨转子或者爪式转子。
14.本发明采用上述方案，具有以下优点：
15.通过在进气腔内安装进气压力传感器，在排气腔内安装排气压力传感器，进气腔和排气腔通过连通管相连通，在连通管内安装有电磁比例阀，进气压力传感器、排气压力传感器、电磁比例阀分别与控制器相连，进气压力传感器用于检测进气腔内的气体压力并将数据信号传送至控制器，排气压力传感器用于检测排气腔内的气体压力并将数据信号传送至控制器，控制器将进气压力传感器与排气压力传感器之间的压差信号与设定范围进行对比，当压差信号低于设置范围时控制器控制电磁比例阀打开，排气腔内的部分气体经连通管进入进气腔内以进行降压，当压差信号不低于设置范围时控制器控制电磁比例阀关闭以进行稳压，解决了不同氢气循环泵、不同工况下流量不一致的问题，实现了流量自修正，达到流量控制的目的，使氢气循环泵单位时间内的实质流量与出厂时的标定值相符，保证了氢气循环泵对燃料电池系统氢气路的精准控制。
附图说明：
16.图1为本发明的结构示意图。
17.图2为本发明的俯视结构示意图。
18.图中，1、电机，2、齿轮室，3、增压器，4、增压腔，5、阳转子，6、阴转子，7、进气腔，8、进气压力传感器，9、排气腔，10、排气压力传感器，11、连通管，12、电磁比例阀。
具体实施方式：
19.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。
20.如图1-2所示，一种转速自适应氢气循环泵，包括电机1、齿轮室2和增压器3，所述增压器3内设有增压腔4，所述增压腔4内安装有阳转子5和阴转子6，所述增压器3上设有与增压腔4相连通的进气管和排气管，所述进气管与增压腔4的连通处设有进气腔7，所述进气腔7内安装有进气压力传感器8，所述排气管与增压腔4的连通处设有排气腔9，所述排气腔9内安装有排气压力传感器10，所述进气腔7和排气腔9通过连通管11相连通，所述连通管11上安装有电磁比例阀12，进气压力传感器8、排气压力传感器10、电磁比例阀12分别与控制器相连。
21.所述进气压力传感器8用于检测进气腔7内的气体压力，并将数据信号传送至控制器。
22.所述排气压力传感器10用于检测排气腔9内的气体压力，并将数据信号传送至控制器。
23.所述控制器将进气压力传感器8与排气压力传感器10之间的压差信号与设定范围进行对比，当压差信号低于设置范围时控制器控制电磁比例阀12打开，排气腔9内的部分气体经连通管11进入进气腔7内以进行降压，当压差信号不低于设置范围时控制器控制电磁比例阀12关闭以进行稳压。
24.所述进气腔7和排气腔9内还设有温度传感器，温度传感器与控制器相连。
25.所述温度传感器用于检测进气腔7和排气腔9内的温度，并将数据信号传送至控制器。
26.所述阳转子5和阴转子6的叶片数量为2-8叶。
27.所述阳转子5和阴转子6包括罗茨转子或者爪式转子。
28.工作时，电机1带动阳转子5和阴转子6高速旋转，气体从进气管进入进气腔7，在增压腔4内增压后，经排气腔9从排气管排出。当控制器检测到进气压力传感器8与排气压力传感器10之间的压差信号低于设置范围时，控制器控制电磁比例阀12打开，排气腔9内的部分气体经连通管11进入进气腔7内以进行降压；当控制器检测到进气压力传感器8与排气压力传感器10之间的压差信号不低于设置范围时，控制器控制电磁比例阀12关闭以进行稳压，实现了流量自修正，达到流量控制的目的，使氢气循环泵单位时间内的实质流量与出厂时的标定值相符，保证了氢气循环泵对燃料电池系统氢气路的精准控制。
29.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。
30.本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。


技术特征：
1.一种转速自适应氢气循环泵，其特征在于：包括电机、齿轮室和增压器，所述增压器内设有增压腔，所述增压腔内安装有阳转子和阴转子，所述增压器上设有与增压腔相连通的进气管和排气管，所述进气管与增压腔的连通处设有进气腔，所述进气腔内安装有进气压力传感器，所述排气管与增压腔的连通处设有排气腔，所述排气腔内安装有排气压力传感器，所述进气腔和排气腔通过连通管相连通，所述连通管上安装有电磁比例阀，进气压力传感器、排气压力传感器、电磁比例阀分别与控制器相连。2.根据权利要求1所述的一种转速自适应氢气循环泵，其特征在于：所述进气压力传感器用于检测进气腔内的气体压力，并将数据信号传送至控制器。3.根据权利要求1所述的一种转速自适应氢气循环泵，其特征在于：所述排气压力传感器用于检测排气腔内的气体压力，并将数据信号传送至控制器。4.根据权利要求1所述的一种转速自适应氢气循环泵，其特征在于：所述控制器将进气压力传感器与排气压力传感器之间的压差信号与设定范围进行对比，当压差信号低于设置范围时控制器控制电磁比例阀打开，排气腔内的部分气体经连通管进入进气腔内以进行降压，当压差信号不低于设置范围时控制器控制电磁比例阀关闭以进行稳压。5.根据权利要求1所述的一种转速自适应氢气循环泵，其特征在于：所述进气腔和排气腔内还设有温度传感器，温度传感器与控制器相连。6.根据权利要求5所述的一种转速自适应氢气循环泵，其特征在于：所述温度传感器用于检测进气腔和排气腔内的温度，并将数据信号传送至控制器。7.根据权利要求1所述的一种转速自适应氢气循环泵，其特征在于：所述阳转子和阴转子的叶片数量为2-8叶。8.根据权利要求1所述的一种转速自适应氢气循环泵，其特征在于：所述阳转子和阴转子包括罗茨转子或者爪式转子。

技术总结
一种转速自适应氢气循环泵，包括电机、齿轮室和增压器，增压器内设有增压腔，增压腔内安装有阳转子和阴转子，增压器上设有与增压腔相连通的进气管和排气管，进气管与增压腔的连通处设有进气腔，进气腔内安装有进气压力传感器，所述排气管与增压腔的连通处设有排气腔，所述排气腔内安装有排气压力传感器，所述进气腔和排气腔通过连通管相连通，所述连通管上安装有电磁比例阀，进气压力传感器、排气压力传感器、电磁比例阀分别与控制器相连。解决了不同氢气循环泵、不同工况下流量不一致的问题，实现了流量自修正，达到流量控制的目的，使氢气循环泵单位时间内的实质流量与出厂时的标定值相符，保证了氢气循环泵对燃料电池系统氢气路的精准控制。气路的精准控制。气路的精准控制。


技术研发人员：邢子义 季高录 徐丙振 喻久哲
受保护的技术使用者：烟台东德实业有限公司
技术研发日：2022.04.28
技术公布日：2022/8/9