本实用新型涉及新能源汽车技术领域,具体来说,涉及一种紧凑的燃料电池发动机结构。
背景技术:
随着全球能源危机和环境污染日益严重,进入由传统能源向新能源转换的时代。汽车领域也由此进入由传统燃油车向新能源汽车转换的变革时代,燃料电池汽车作为新能源汽车的一个发展方向,其特点是零排放的新型环保汽车,续航里程只与储氢量有关,可以远距离行驶,这个特点与纯电动汽车续航里程受到制约形成优势互补。因此燃料电池汽车在新能源汽车应用领域具有广阔前景,从而世界各国投入大量的人力,财力进行研发。
燃料电池汽车作为一种新能源汽车,工作原理是将氢气与空气中的氧气发生化学反应转换为电能,为汽车提供动力,其特点是:氢资源丰富,氢气作为燃料电池汽车的燃料,氢资源充足来源广泛,水可以电解获取等;制氢技术,储氢技术,运氢技术飞速发展,随着技术革新,制氢技术已经非常成熟,储氢运氢技术取得很大突破;实现排放零污染,氢气作为燃料电池汽车的燃料,经过化学反应后排出的是水,实现零污染排放;效率和功率高,随着零部件新技术不断革新突破,系统匹配特性不断优化,其效率和功率不断提高。
但是燃料电池汽车也存在一些制约其产业化的困难因素:燃料电池发动机中零部件种类多而零散,结构模块化集成度低,导致燃料电池发动机的体积大,占用汽车内部空间多。因此研究如何对燃料电池发动机合理布置和设计,以减小发动机体积,对燃料电池汽车的发展有重要意义。
针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素:
针对相关技术中的问题,本实用新型提出一种紧凑的燃料电池发动机结构,以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此,本实用新型采用的具体技术方案如下:
一种紧凑的燃料电池发动机结构,包括燃料电池发动机结构与基座,所述基座包括底座,所述底座的顶部中心处设有凹槽,所述凹槽两侧内壁的中部均设有滑槽,所述凹槽的内底部中心处设有底部缓冲块,所述凹槽的内底部的四个拐角处均设有一个限位杆,所述限位杆上套设有支撑板,所述支撑板的两端均位于所述滑槽内部,所述限位杆外表面的顶部与底部且位于所述支撑板的两侧均套设有一个缓冲弹簧,所述支撑板的底部中心处设有顶部缓冲块,所述支撑板的顶部中心处设有所述燃料电池发动机结构,所述燃料电池发动机结构包括支架,所述支架的底部与所述支撑板的顶部连接固定,所述支架的底部且位于所述支撑板的上方设有空气压缩机,所述空气压缩机一侧设有空气压缩机进气口,所述空气压缩机一侧设有氢气循环泵,所述氢气循环泵远离所述空气压缩机一侧设有中冷加湿器,所述中冷加湿器远离所述氢气循环泵一侧设有节气门与低压配电盒,所述节气门上设有空气排气口,所述中冷加湿器一侧设有液水分离器,所述液水分离器的底部设有氢排气口,所述支架的顶部中心处设有燃烧电池堆,所述燃烧电池堆一侧两端分别设有电压巡检器与氢气减压阀,所述氢气减压阀远离所述电压巡检器一侧的顶部设有中压氢气进气口,所述燃烧电池堆一侧边顶部且位于所述空气压缩机进气口的上方设有燃料电池发动机控制器,所述燃烧电池堆远离所述电压巡检器一侧的中部设有高压配电盒,所述高压配电盒远离所述燃烧电池堆一侧设有正负极输出插座,所述燃烧电池堆远离所述电压巡检器一侧面且位于所述正负极输出插座两侧边分别设有冷却液进出口一与冷却液进出口二,所述冷却液进出口一与所述冷却液进出口二以及所述支架上均设有压力、温度传感器。
作为优选,所述缓冲弹簧为压缩弹簧,所述缓冲弹簧的两端均设有弹簧垫圈。
作为优选,所述支架底部设有四个支脚,所述支脚上均设有固定螺栓,所述固定螺栓通过所述支脚将所述支架与所述支撑板固定连接在一起。
作为优选,所述中冷加湿器由中冷器与加湿器合并而成。
作为优选,所述空气压缩机与所述中冷加湿器中的所述中冷器连接贯通,所述中冷加湿器中的所述加湿器与所述燃烧电池堆连接贯通。
作为优选,所述燃料电池发动机控制器的侧边设有耳板,所述耳板上设有螺栓,所述燃料电池发动机控制器通过所述螺栓与所述耳板与所述燃烧电池堆连接固定。
作为优选,所述顶部缓冲块、所述底部缓冲块均由橡胶材料制成,所述顶部缓冲块、所述底部缓冲块均为半椭圆形结构。
本实用新型的有益效果为:整体布置结构,空气压缩机、氢气循环泵、中冷加湿器的整体位置紧凑,优点在于结构紧凑、管路顺畅、压阻小;中冷加湿器、氢气循环泵、液水分离器位于下层,利于电堆排水,提高产品性能;氢气减压阀位于上层,避免氢气循环泵循环过程中的水汽进入氢气减压阀,造成氢气减压阀损坏;中冷器与加湿器合并成中冷加湿器,结构紧凑,降低压损、便于安装;燃料电池发动机控制器放置在正面,便于维修;压力、温度传感器裸露在电堆外面,便于维修。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本实用新型实施例的一种紧凑的燃料电池发动机结构的总结构示意图;
图2是根据本实用新型实施例的一种紧凑的燃料电池发动机结构的底座内部结构示意图;
图3是根据本实用新型实施例的一种紧凑的燃料电池发动机结构的发动机结构结构示意图一;
图4是根据本实用新型实施例的一种紧凑的燃料电池发动机结构的发动机结构结构示意图二。
图中:
1、燃料电池堆;2、空气压缩机;3、空气压缩机进气口;4、中冷加湿器;5、高压配电盒;6、电压巡检器;7、氢气减压阀;8、节气门;9、低压配电盒;10、燃料电池发动机控制器;11、正负极输出插座;12、压力、温度传感器;13、冷却液进出口一;14、冷却液进出口二;15、空气排气口;16、支架;17、中压氢气进气口;18、液水分离器;19、氢排气口;20、氢气循环泵;21、底座;22、凹槽;23、滑槽;24、限位杆;25、支撑板;26、缓冲弹簧;27、顶部缓冲块;28、底部缓冲块。
具体实施方式
为进一步说明各实施例,本实用新型提供有附图,这些附图为本实用新型揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理,配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点,图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本实用新型的实施例,提供了一种紧凑的燃料电池发动机结构。
实施例一,如图1-4所示,根据本实用新型实施例的一种紧凑的燃料电池发动机结构,包括燃料电池发动机结构与基座,所述基座包括底座21,所述底座21的顶部中心处设有凹槽22,所述凹槽22两侧内壁的中部均设有滑槽23,所述凹槽22的内底部中心处设有底部缓冲块28,所述凹槽22的内底部的四个拐角处均设有一个限位杆24,所述限位杆24上套设有支撑板25,所述支撑板25的两端均位于所述滑槽23内部,所述限位杆24外表面的顶部与底部且位于所述支撑板25的两侧均套设有一个缓冲弹簧26,所述支撑板25的底部中心处设有顶部缓冲块27,所述支撑板25的顶部中心处设有所述燃料电池发动机结构,所述燃料电池发动机结构包括支架16,所述支架16的底部与所述支撑板25的顶部连接固定,所述支架16的底部且位于所述支撑板25的上方设有空气压缩机2,所述空气压缩机2一侧设有空气压缩机进气口3,所述空气压缩机2一侧设有氢气循环泵20,所述氢气循环泵20远离所述空气压缩机2一侧设有中冷加湿器4,所述中冷加湿器4远离所述氢气循环泵20一侧设有节气门8与低压配电盒9,所述节气门8上设有空气排气口15,所述中冷加湿器4一侧设有液水分离器18,所述液水分离器18的底部设有氢排气口19,所述支架16的顶部中心处设有燃烧电池堆1,所述燃烧电池堆1一侧两端分别设有电压巡检器6与氢气减压阀7,所述氢气减压阀7远离所述电压巡检器6一侧的顶部设有中压氢气进气口17,所述燃烧电池堆1一侧边顶部且位于所述空气压缩机进气口3的上方设有燃料电池发动机控制器10,所述燃烧电池堆1远离所述电压巡检器6一侧的中部设有高压配电盒5,所述高压配电盒5远离所述燃烧电池堆1一侧设有正负极输出插座11,所述燃烧电池堆1远离所述电压巡检器6一侧面且位于所述正负极输出插座11两侧边分别设有冷却液进出口一13与冷却液进出口二14,所述冷却液进出口一13与所述冷却液进出口二14以及所述支架16上均设有压力、温度传感器12。
实施例二,所述缓冲弹簧26为压缩弹簧,所述缓冲弹簧26的两端均设有弹簧垫圈。从上述的设计不难看出,通过弹簧垫圈的设置,提高缓冲弹簧26的使用寿命。
实施例三,所述支架16底部设有四个支脚,所述支脚上均设有固定螺栓,所述固定螺栓通过所述支脚将所述支架16与所述支撑板25固定连接在一起。从上述的设计不难看出,通过支脚与固定螺栓的设置,提高支架16的稳定性。
实施例四,所述中冷加湿器4由中冷器与加湿器合并而成,所述空气压缩机2与所述中冷加湿器4中的所述中冷器连接贯通,所述中冷加湿器4中的所述加湿器与所述燃烧电池堆1连接贯通。从上述的设计不难看出,中冷器与加湿器合并成中冷加湿器4,结构紧凑,降低压损、便于安装。
实施例五,所述燃料电池发动机控制器10的侧边设有耳板,所述耳板上设有螺栓,所述燃料电池发动机控制器10通过所述螺栓与所述耳板与所述燃烧电池堆1连接固定,所述顶部缓冲块27、所述底部缓冲块28均由橡胶材料制成,所述顶部缓冲块27、所述底部缓冲块28均为半椭圆形结构。从上述的设计不难看出,提高耳板与螺栓的设置,提高燃料电池发动机控制器10的稳定性。
为了方便理解本实用新型的上述技术方案,以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
综上所述,借助于本实用新型的上述技术方案,当燃料电池发动机结构在使用过程中发生振动时,支架16将压力传递给支撑板25,支撑板25在限位杆24上做竖直方向的往复性运动,支撑板25在移动的同时挤压两个缓冲弹簧26,弹簧26伸缩运动释放弹力缓冲支撑板25带来的压力,同时支撑板25底部的顶部缓冲块27会与底部缓冲块28挤压在一起,因为两者都是橡胶材料制成,弹性大,缓冲性能好,可以辅助缓冲弹簧26进行减震工作;整体布置结构,空气压缩机2、氢气循环泵20、中冷加湿器4的整体位置紧凑,优点在于结构紧凑、管路顺畅、压阻小;中冷加湿器4、氢气循环泵20、液水分离器18位于下层,利于电堆排水,提高产品性能;氢气减压阀7位于上层,避免氢气循环泵20循环过程中的水汽进入氢气减压阀7,造成氢气减压阀7损坏;中冷器与加湿器合并成中冷加湿器4,结构紧凑,降低压损、便于安装;燃料电池发动机控制器10放置在正面,便于维修;压力、温度传感器12裸露在电堆外面,便于维修。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种紧凑的燃料电池发动机结构,其特征在于,包括燃料电池发动机结构与基座,所述基座包括底座(21),所述底座(21)的顶部中心处设有凹槽(22),所述凹槽(22)两侧内壁的中部均设有滑槽(23),所述凹槽(22)的内底部中心处设有底部缓冲块(28),所述凹槽(22)的内底部的四个拐角处均设有一个限位杆(24),所述限位杆(24)上套设有支撑板(25),所述支撑板(25)的两端均位于所述滑槽(23)内部,所述限位杆(24)外表面的顶部与底部且位于所述支撑板(25)的两侧均套设有一个缓冲弹簧(26),所述支撑板(25)的底部中心处设有顶部缓冲块(27),所述支撑板(25)的顶部中心处设有所述燃料电池发动机结构,所述燃料电池发动机结构包括支架(16),所述支架(16)的底部与所述支撑板(25)的顶部连接固定,所述支架(16)的底部且位于所述支撑板(25)的上方设有空气压缩机(2),所述空气压缩机(2)一侧设有空气压缩机进气口(3),所述空气压缩机(2)一侧设有氢气循环泵(20),所述氢气循环泵(20)远离所述空气压缩机(2)一侧设有中冷加湿器(4),所述中冷加湿器(4)远离所述氢气循环泵(20)一侧设有节气门(8)与低压配电盒(9),所述节气门(8)上设有空气排气口(15),所述中冷加湿器(4)一侧设有液水分离器(18),所述液水分离器(18)的底部设有氢排气口(19),所述支架(16)的顶部中心处设有燃烧电池堆(1),所述燃烧电池堆(1)一侧两端分别设有电压巡检器(6)与氢气减压阀(7),所述氢气减压阀(7)远离所述电压巡检器(6)一侧的顶部设有中压氢气进气口(17),所述燃烧电池堆(1)一侧边顶部且位于所述空气压缩机进气口(3)的上方设有燃料电池发动机控制器(10),所述燃烧电池堆(1)远离所述电压巡检器(6)一侧的中部设有高压配电盒(5),所述高压配电盒(5)远离所述燃烧电池堆(1)一侧设有正负极输出插座(11),所述燃烧电池堆(1)远离所述电压巡检器(6)一侧面且位于所述正负极输出插座(11)两侧边分别设有冷却液进出口一(13)与冷却液进出口二(14),所述冷却液进出口一(13)与所述冷却液进出口二(14)以及所述支架(16)上均设有压力、温度传感器(12)。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑的燃料电池发动机结构,其特征在于,所述缓冲弹簧(26)为压缩弹簧,所述缓冲弹簧(26)的两端均设有弹簧垫圈。
3.根据权利要求1所述的一种紧凑的燃料电池发动机结构,其特征在于,所述支架(16)底部设有四个支脚,所述支脚上均设有固定螺栓,所述固定螺栓通过所述支脚将所述支架(16)与所述支撑板(25)固定连接在一起。
4.根据权利要求1所述的一种紧凑的燃料电池发动机结构,其特征在于,所述中冷加湿器(4)由中冷器与加湿器合并而成。
5.根据权利要求4所述的一种紧凑的燃料电池发动机结构,其特征在于,所述空气压缩机(2)与所述中冷加湿器(4)中的所述中冷器连接贯通,所述中冷加湿器(4)中的所述加湿器与所述燃烧电池堆(1)连接贯通。
6.根据权利要求1所述的一种紧凑的燃料电池发动机结构,其特征在于,所述燃料电池发动机控制器(10)的侧边设有耳板,所述耳板上设有螺栓,所述燃料电池发动机控制器(10)通过所述螺栓与所述耳板与所述燃烧电池堆(1)连接固定。
7.根据权利要求1所述的一种紧凑的燃料电池发动机结构,其特征在于,所述顶部缓冲块(27)、所述底部缓冲块(28)均由橡胶材料制成,所述顶部缓冲块(27)、所述底部缓冲块(28)均为半椭圆形结构。
技术总结