1.本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.一體式再生燃料電池系統(tǒng)主要包括燃料電池電堆模塊、電解水制氫模塊、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、氫氣供應(yīng)系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)等，其中，燃料電池電堆模塊主要作用是通過消耗氫氣產(chǎn)生持續(xù)的電能，電解水制氫模塊主要作用是通過電解水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，電解水制氫模塊產(chǎn)生的氫氣可以供應(yīng)于燃料電池電堆模塊，從而實(shí)現(xiàn)利用外部電能獲得氫氣并用于燃料電池發(fā)電的電解水、電堆消耗氫發(fā)電雙功能的一體式再生燃料電池。

3.現(xiàn)有的空氣供應(yīng)系統(tǒng)包括空壓機(jī)，空壓機(jī)用于為燃料電池電堆提供一定的流量和壓力，滿足燃料電池電化學(xué)反應(yīng)的需要；電解水制氫模塊包括隔膜泵，隔膜泵用于將電解水制氫模塊制得的氫氣壓縮提供給燃料電池電堆模塊或者壓縮輸送于電解水制氫模塊的儲氫裝置，即用于為燃料電池電堆模塊提供空氣的裝置與用于將電解水制氫模塊制得的氫氣壓縮輸送的裝置是分開的不同裝置，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.基于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的一體式再生燃料電池系統(tǒng)中，空壓機(jī)為燃料電池電堆模塊提供空氣的裝置，隔膜泵為將電解水制氫模塊制得的氫氣壓縮輸送的裝置，二者為分開的裝置，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不能采用一種裝置實(shí)現(xiàn)二者的功效。本技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有空氣供應(yīng)系統(tǒng)的空壓機(jī)與現(xiàn)有電解水制氫模塊的隔膜泵的功效，簡化了組件，提高了效率，并且節(jié)約了成本。

5.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，包括燃料電池模塊、氣體壓縮機(jī)和電解水制氫模塊，所述氣體壓縮機(jī)分別與所述燃料電池模塊、所述電解水制氫模塊連接；

6.所述氣體壓縮機(jī)內(nèi)設(shè)置有同軸齒輪，所述同軸齒輪至少包括相鄰設(shè)置的第一同軸齒輪和第二同軸齒輪；所述第一同軸齒輪分別與所述燃料電池模塊、所述電解水制氫模塊連接；所述第二同軸齒輪分別與所述燃料電池模塊、所述電解水制氫模塊連接；

7.所述第一同軸齒輪上設(shè)置有第一大齒輪和第一小齒輪，所述第二同軸齒輪上設(shè)置有第二大齒輪和第二小齒輪；所述第一大齒輪與所述第一小齒輪之間的間距小于所述第二大齒輪與所述第二小齒輪之間的間距。

8.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一大齒輪靠近所述第二小齒輪設(shè)置，所述第一小齒輪靠近所述第二大齒輪設(shè)置。

9.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一大齒輪的直徑大于所述第一小齒輪的直徑；所述第二大齒輪的直徑大于所述第二小齒輪的直徑。

10.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)所述氣體壓縮機(jī)為所述燃料電池模塊提供空氣時(shí)，所述

氣體壓縮機(jī)處于低輸出模式，所述第一大齒輪與所述第二大齒輪嚙合連接。

11.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)所述氣體壓縮機(jī)將所述電解水制氫模塊的氫氣輸送至所述燃料電池模塊時(shí)，所述氣體壓縮機(jī)處于高輸出模式，所述第一大齒輪與所述第二小齒輪嚙合連接；或者，所述第一小齒輪與所述第二大齒輪嚙合連接；或者，所述第一小齒輪與所述第二小齒輪嚙合連接。

12.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電解水制氫模塊內(nèi)設(shè)置有儲氫裝置，所述儲氫裝置與第一過濾器連接，所述第一過濾器通過進(jìn)氣閥與所述燃料電池模塊連接。

13.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述空氣壓縮機(jī)通過所述第一過濾器與所述儲氫裝置連接。

14.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述燃料電池模塊通過排氣閥與所述空氣壓縮機(jī)連接。

15.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述空氣壓縮機(jī)通過第二過濾器與空氣供給系統(tǒng)連接。

16.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述空氣壓縮機(jī)與所述燃料電池模塊的空氣進(jìn)口連接。

17.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)還包括熱管理模塊，所述熱管理模塊與所述燃料電池模塊連接。

18.通過本技術(shù)，能夠解決現(xiàn)有的一體式再生燃料電池系統(tǒng)中，空壓機(jī)為燃料電池電堆模塊提供空氣的裝置，隔膜泵為將電解水制氫模塊制得的氫氣壓縮輸送的裝置，二者為分開的裝置，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不能采用一種裝置實(shí)現(xiàn)二者的功效的問題。本技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有空氣供應(yīng)系統(tǒng)的空壓機(jī)與現(xiàn)有電解水制氫模塊的隔膜泵的功效，簡化了組件，提高了效率，并且節(jié)約了成本，生產(chǎn)效率較高，易于批量化或大規(guī)模生產(chǎn)。

19.本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例做進(jìn)一步說明。

附圖說明

20.圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)示意圖；

21.圖2為圖1的用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)的工作原理示意圖。

具體實(shí)施方式

22.下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

23.需要說明，若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后、頂、底

……

)，則該方向性指示僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。

24.在本技術(shù)中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本技術(shù)中的具體含義。

25.需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。

26.另外，若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，則該“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外，各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

27.現(xiàn)有的空氣供應(yīng)系統(tǒng)包括空壓機(jī)，空壓機(jī)用于為燃料電池電堆提供一定的流量和壓力，滿足燃料電池電化學(xué)反應(yīng)的需要；電解水制氫模塊包括隔膜泵，隔膜泵用于將電解水制氫模塊制得的氫氣壓縮提供給燃料電池電堆模塊或者壓縮輸送于電解水制氫模塊的儲氫裝置，即用于為燃料電池電堆模塊提供空氣的裝置與用于將電解水制氫模塊制得的氫氣壓縮輸送的裝置是分開的不同裝置，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。基于此，有必要提供一種用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)以解決上述技術(shù)問題。

28.為實(shí)現(xiàn)上述目的，如圖1至圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，包括燃料電池模塊10、氣體壓縮機(jī)20和電解水制氫模塊30，所述氣體壓縮機(jī)20分別與所述燃料電池模塊10、所述電解水制氫模塊30連接；

29.所述氣體壓縮機(jī)20內(nèi)設(shè)置有同軸齒輪21，所述同軸齒輪21至少包括相鄰設(shè)置的第一同軸齒輪211和第二同軸齒輪212；所述第一同軸齒輪211分別與所述燃料電池模塊10、所述電解水制氫模塊30連接；所述第二同軸齒輪212分別與所述燃料電池模塊10、所述電解水制氫模塊30連接；

30.所述第一同軸齒輪211上設(shè)置有第一大齒輪2111和第一小齒輪2112，所述第二同軸齒輪212上設(shè)置有第二大齒輪2121和第二小齒輪2122；所述第一大齒輪2111與所述第一小齒輪2112之間的間距小于所述第二大齒輪2121與所述第二小齒輪2122之間的間距。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有空氣供應(yīng)系統(tǒng)的空壓機(jī)與現(xiàn)有電解水制氫模塊的隔膜泵的功效，簡化了組件，提高了效率，并且節(jié)約了成本，生產(chǎn)效率較高。

31.本技術(shù)的氣體壓縮機(jī)能夠壓縮空氣提供于燃料電池電堆模塊，也能夠?qū)㈦娊馑茪淠K制得的氫氣直接壓縮輸送于燃料電池電堆；或者也能夠?qū)㈦娊馑茪淠K的儲氫裝置的氫氣壓縮輸送于燃料電池電堆。

32.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一大齒輪2111靠近所述第二小齒輪2122設(shè)置，所述第一小齒輪2112靠近所述第二大齒輪2121設(shè)置。

33.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一大齒輪2111的直徑大于所述第一小齒輪2112的直徑；所述第二大齒輪2121的直徑大于所述第二小齒輪2122的直徑。

34.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)所述氣體壓縮機(jī)20為所述燃料電池模塊10提供空氣時(shí)，所述氣體壓縮機(jī)20處于低輸出模式，所述第一大齒輪2111與所述第二大齒輪2121嚙合連接。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有空氣供應(yīng)系統(tǒng)的空壓機(jī)的功效，簡化了組件，提高了效率，并且節(jié)約了成本，生產(chǎn)效率較高。

35.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)所述氣體壓縮機(jī)20將所述電解水制氫模塊30的氫氣輸送

至所述燃料電池模塊10時(shí)，所述氣體壓縮機(jī)20處于高輸出模式，所述第一大齒輪2111與所述第二小齒輪2122嚙合連接；

36.或者，所述第一小齒輪2112與所述第二大齒輪2121嚙合連接；

37.或者，所述第一小齒輪2112與所述第二小齒輪2122嚙合連接。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有電解水制氫模塊的隔膜泵的功效，簡化了組件，提高了效率，并且節(jié)約了成本，生產(chǎn)效率較高。

38.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電解水制氫模塊30內(nèi)設(shè)置有儲氫裝置31，所述儲氫裝置31與第一過濾器40連接，所述第一過濾器40通過進(jìn)氣閥50與所述燃料電池模塊10連接。

39.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述空氣壓縮機(jī)20通過所述第一過濾器40與所述儲氫裝置31連接。

40.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述燃料電池模塊10通過排氣閥60與所述空氣壓縮機(jī)20連接。

41.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述空氣壓縮機(jī)20通過第二過濾器70與空氣供給系統(tǒng)80連接。

42.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述空氣壓縮機(jī)20與所述燃料電池模塊10的空氣進(jìn)口連接。

43.作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)還包括熱管理模塊90，所述熱管理模塊90與所述燃料電池模塊10連接。

44.通過本技術(shù)，能夠解決現(xiàn)有的一體式再生燃料電池系統(tǒng)中，空壓機(jī)為燃料電池電堆模塊提供空氣的裝置，隔膜泵為將電解水制氫模塊制得的氫氣壓縮輸送的裝置，二者為分開的裝置，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不能采用一種裝置實(shí)現(xiàn)二者的功效的問題。本技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有空氣供應(yīng)系統(tǒng)的空壓機(jī)與現(xiàn)有電解水制氫模塊的隔膜泵的功效，簡化了組件，提高了效率，并且節(jié)約了成本，生產(chǎn)效率較高，易于批量化或大規(guī)模生產(chǎn)。

45.以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括燃料電池模塊、氣體壓縮機(jī)和電解水制氫模塊，所述氣體壓縮機(jī)分別與所述燃料電池模塊、所述電解水制氫模塊連接；所述氣體壓縮機(jī)內(nèi)設(shè)置有同軸齒輪，所述同軸齒輪至少包括相鄰設(shè)置的第一同軸齒輪和第二同軸齒輪；所述第一同軸齒輪分別與所述燃料電池模塊、所述電解水制氫模塊連接；所述第二同軸齒輪分別與所述燃料電池模塊、所述電解水制氫模塊連接；所述第一同軸齒輪上設(shè)置有第一大齒輪和第一小齒輪，所述第二同軸齒輪上設(shè)置有第二大齒輪和第二小齒輪；所述第一大齒輪與所述第一小齒輪之間的間距小于所述第二大齒輪與所述第二小齒輪之間的間距。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一大齒輪靠近所述第二小齒輪設(shè)置，所述第一小齒輪靠近所述第二大齒輪設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一大齒輪的直徑大于所述第一小齒輪的直徑；所述第二大齒輪的直徑大于所述第二小齒輪的直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述氣體壓縮機(jī)為所述燃料電池模塊提供空氣時(shí)，所述氣體壓縮機(jī)處于低輸出模式，所述第一大齒輪與所述第二大齒輪嚙合連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述氣體壓縮機(jī)將所述電解水制氫模塊的氫氣輸送至所述燃料電池模塊時(shí)，所述氣體壓縮機(jī)處于高輸出模式，所述第一大齒輪與所述第二小齒輪嚙合連接；或者，所述第一小齒輪與所述第二大齒輪嚙合連接；或者，所述第一小齒輪與所述第二小齒輪嚙合連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述電解水制氫模塊內(nèi)設(shè)置有儲氫裝置，所述儲氫裝置與第一過濾器連接，所述第一過濾器通過進(jìn)氣閥與所述燃料電池模塊連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣壓縮機(jī)通過所述第一過濾器與所述儲氫裝置連接；所述燃料電池模塊通過排氣閥與所述空氣壓縮機(jī)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣壓縮機(jī)通過第二過濾器與空氣供給系統(tǒng)連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣壓縮機(jī)與所述燃料電池模塊的空氣進(jìn)口連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)還包括熱管理模塊，所述熱管理模塊與所述燃料電池模塊連接。

技術(shù)總結(jié)

本申請?zhí)峁┮环N用于燃料電池的雙向氣體壓縮機(jī)系統(tǒng)，包括燃料電池模塊、氣體壓縮機(jī)和電解水制氫模塊，所述氣體壓縮機(jī)分別與所述燃料電池模塊、所述電解水制氫模塊連接；所述氣體壓縮機(jī)內(nèi)設(shè)置有同軸齒輪，所述同軸齒輪至少包括相鄰設(shè)置的第一同軸齒輪和第二同軸齒輪；所述第一同軸齒輪分別與所述燃料電池模塊、所述電解水制氫模塊連接；所述第二同軸齒輪分別與所述燃料電池模塊、所述電解水制氫模塊連接；所述第一同軸齒輪上設(shè)置有第一大齒輪和第一小齒輪，所述第二同軸齒輪上設(shè)置有第二大齒輪和第二小齒輪；所述第一大齒輪與所述第一小齒輪之間的間距小于所述第二大齒輪與所述第二小齒輪之間的間距。本申請成本低，易于批量化或大規(guī)模生產(chǎn)。化或大規(guī)模生產(chǎn)?；虼笠?guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：張震 高鵬然

受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市雄韜電源科技股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2023.02.09

技術(shù)公布日：2023/5/26