[发明专利]加氢站用液压活塞式氢气压缩机

说明书

本发明提供一种加氢站用液压活塞式氢气压缩机，它包括氢气压缩缸，驱动氢气压缩缸动作的液压系统，其特征在于：所述氢气压缩缸包括水平分布的依次相连的气缸Ⅰ、隔离腔Ⅰ、液压缸、隔离腔Ⅱ和气缸Ⅱ。气缸Ⅰ内的活塞、液压缸内的活塞和气缸Ⅱ内的活塞通过活塞杆连接在一起，成为一个整体，联动。储气罐内的氢气经气缸Ⅰ的进气口进入到气缸Ⅰ内；气缸Ⅰ的活塞在液压缸驱动下运动，压缩气缸Ⅰ内的氢气，压缩后的氢气进入气缸Ⅱ内；液压缸驱动气缸Ⅱ的活塞运动，二次压缩气缸Ⅱ内的氢气形成高压氢气，经气缸Ⅱ的出气口排出；如此往复运动，储气罐内的氢气经气缸Ⅰ压缩后，排出，进入气缸Ⅱ，经气缸Ⅱ二次压缩形成高压氢气排出。

技术领域

本发明涉及一种氢气压缩机，尤指一种加氢站用的液压活塞式氢气压缩机。

背景技术

氢能是指氢和氧进行化学反应释放出的化学能，是一种清洁的二次能源，具有能量密度大、燃烧热值高、来源广、可储存、可再生、可电可燃、零污染、零碳排等优点，有助于解决能源危机以及环境污染等问题，被誉为21世纪的“终极能源”。按照《<中国制造2025>重点领域技术路线图》，新能源汽车发展重点产品包括燃料电池汽车，明确以城市私人用车、公共服务用车的批量应用为主，实现燃料电池技术的推广应用。燃料电池技术并不是什么新鲜技术，其基本原理在19世纪末就已被科学家发现了，而其被应用于车辆之上则是在上世纪60年代末。当时，燃料电池汽车的性能和制造成本都无法与当时搭载汽油发动机的汽车相媲美。但是，随着燃料电池技术的不断改进，加上汽车生产商在燃料电池汽车研发上的不断投入，燃料电池汽车得到了飞速的发展！

燃料电池汽车需要在加氢站充装高压氢气，氢气作为一种清洁能源，通过燃烧燃料电池将化学能转化为电能，进而驱动燃料电池汽车。

加氢站是为氢能燃料电池汽车或氢能内燃机汽车或氢气天然气混合燃料汽车等的储氢瓶充装氢燃料的专门场所，氢气压缩机是加氢站的核心设备。为保证氢气的纯度和压缩比，现在国内加氢站采用的氢气压缩机均为金属膜片隔膜压缩机。金属膜片隔膜压缩机是一种机械活塞式压缩机，它通过活塞推动液压油，进而驱动金属膜片在气缸中作往复运动来压缩和输送氢气。这种金属膜片隔膜压缩机结构复杂，膜片使用寿命低，盖板的穹形表面为特殊型面，加工困难，制造价格高。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种加工制作简单、维修方便、使用寿命长的加氢站用液压活塞式氢气压缩机。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种加氢站用液压活塞式氢气压缩机，它包括底座，设置在底座上的液压系统、氢气压缩缸和气体换热系统，液压系统驱动氢气压缩缸内的活塞往返运动压缩缸体内的氢气，其特征在于：

所述氢气压缩缸由水平分布的气缸Ⅰ、隔离腔Ⅰ、液压缸、隔离腔Ⅱ和气缸Ⅱ构成；气缸Ⅰ和气缸Ⅱ位于液压缸的两侧，气缸Ⅰ通过隔离腔Ⅰ与液压缸相连，气缸Ⅱ通过隔离腔Ⅱ与液压缸相连；

所述气缸Ⅰ内设置有活塞，该活塞将气缸Ⅰ分为压缩气腔和氮气腔，氮气腔与隔离腔Ⅰ相邻；

所述气缸Ⅱ内也设置有活塞，该活塞将气缸Ⅱ分为氮气腔和压缩气腔，氮气腔与隔离腔Ⅱ相邻；所述压缩气腔为压缩氢气用腔，所述氮气腔内充有氮气，用于隔离空气和氢气；

所述气缸Ⅰ内的活塞、液压缸内的活塞和气缸Ⅱ内的活塞通过贯穿所述气缸Ⅰ、隔离腔Ⅰ、液压缸、隔离腔Ⅱ和气缸Ⅱ的活塞杆连接在一起，成为一个整体，联动；

所述液压系统驱动所述液压缸内的活塞往复运动，液压缸内的活塞通过所述活塞杆带动气缸Ⅰ内的活塞和气缸Ⅱ内的活塞往复运动，氢气经所述气缸Ⅰ和气缸Ⅱ压缩输出。

优选地，所述隔离腔Ⅰ和隔离腔Ⅱ的腔体长度至少大于所述液压缸行程0.34米。

优选地，在所述隔离腔Ⅰ和隔离腔Ⅱ的下部设有下出口接液压油罐，并安装液体探测器；在所述隔离腔Ⅰ和隔离腔Ⅱ的上部设有上出口，连接到大气。