一种用于氢燃料电池的空气供应过滤系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于氢燃料电池的空气供应过滤系统及控制方法，包括电堆、进气口以及出水口，在进气口上连接空压机，在空压机与进气口之间设置至少两条并联的通气管道，在每条通气管道上设置过滤组件，在过滤组件的进气端设置供气控制阀，在通气管道上设置过滤箱体，在过滤箱体外部设置用于实现抽插动作的驱动组件，驱动组件驱动过滤组件运动；在过滤组件前方设置第一压力传感器，在过滤组件后方设置第二压力传感器；通过并联的通气管道单独控制可实现在不停机的情况下对堵塞过滤组件的自动化清洗。通过对过滤组件前后的通气管道内压力的判断，可实现对过滤组件堵塞的判断，实现精准维修；从而降低人工以及维修成本，提高氢燃料电池的发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于氢燃料电池的空气供应过滤系统及控制方法
本专利技术涉及氢燃料电池
，尤其是涉及一种用于氢燃料电池的空气供应过滤系统及控制方法。
技术介绍
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。由于氢燃料电池只产生水和热、运行安静且发电效率可达50％以上，故其具有无污染、无噪音以及高效率等优点，氢燃料电池被越来越多应用于各个行业中。目前氢燃料电池在产生电能的过程中，基于成本考虑，一般都是用空气取代氧气，空气直接由空压机抽至管道中，通过管道内的过滤网后直接送入电堆内，然而空气中具有较多杂质，故管道中的滤网很容易发生堵塞，进入氢气堆的空气量可能会达不到要求，从而影响电堆中的化学反应，降低氢燃料电池的效率；故需要对滤网进行维修，此时需要将氢燃料电池关闭停止工作，同时需要人工拆卸滤网进行清洗，之后重新安装氢燃料电池继续工作，这种操作大大降低了氢燃料电池的效率，同时增加了人工成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可在线对滤网进行清洁且不会影响效率的用于氢燃料电池的空气供应过滤系统及控制方法。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种用于氢燃料电池的空气供应过滤系统，包括电堆、设置于电堆上的进气口以及出水口，在所述的进气口上连接有空压机，所述的空压机向电堆供应空气，在所述的空压机与进气口之间设置至少两条并联的通气管道，在每条所述的通气管道上设置过滤组件，在所述的过滤组件的进气端设置供气控制阀，在所述的通气管道上设置用于插入过滤组件的过滤箱体，在所述的过滤箱体外部设置用于实现抽插动作的驱动组件，所述的驱动组件驱动过滤组件运动；在所述的过滤组件前方的通气管道上设置第一压力传感器，在所述的过滤组件后方的通气管道上设置第二压力传感器。进一步具体的，在所述的过滤箱体旁设置一滤网清洗箱，所述的驱动组件将过滤组件在过滤箱体与滤网清洗箱之间转移，在所述的滤网清洗箱上设置清洗进口以及清洗出口，所述的清洗进口与出水口通过水管连通，在所述的水管上设置清洗控制阀。进一步具体的，在所述的滤网清洗箱上设置气体进口以及气体出口，在所述的气体进口处设置第三压力传感器，在所述的气体出口处设置第四压力传感器，在所述的气体进口处设置吹气控制阀，所述的气体进口通入氮气。进一步具体的，所述的驱动组件为一设置于滤网清洗箱上的液压缸或者气缸，所述的液压缸或者气缸的轴固定于过滤组件上。进一步具体的，所述的驱动组件包括设置于滤网清洗箱以及过滤箱体两侧的螺杆、设置于螺杆上的螺母以及驱动螺杆转动的电机，所述的螺母固定于过滤组件上。进一步具体的，所述的过滤组件包括矩形外框、设置于矩形外框内部的滤网以及设置于矩形外框侧边上的密封圈。进一步具体的，所述的空气供应过滤系统还包括氢燃料电池管理系统。一种空气供应过滤系统的控制方法，S1、系统开启，其中第一进气支路开启，其它支路关闭，系统正常运行；S2、当第一进气支路上的过滤组件发生堵塞时，首先打开其他任一支路继续供应气体，之后关闭第一进气支路；S3、将第一进气支路上的过滤组件取下进行清理，清洗完成后将该过滤组件重新装回第一进气支路上。进一步具体的，在步骤S2中判断过滤组件发生堵塞的方法为，采集第一压力传感器与第二压力传感器检测到的压力值并进行对比，若第二压力传感器检测到的压力值小于第一压力传感器压力值的90％，则该过滤组件发生堵塞。进一步具体的，在步骤S3中判断过滤组件清洗完成的方法为，采集第三压力传感器与第四压力传感器检测到的压力值并进行对比，若第四压力传感器检测到的压力值大于第三压力传感器压力值的98％，则说明该过滤组件清洗完成。本专利技术的有益效果是：通过采用上述系统及控制方法，通过并联至少两路通气管道，能够实现在线对过滤组件的清洗操作，不需要关闭氢燃料电池即可实现对过滤组件的清洗；通过对过滤组件前后的通气管道内压力的判断，可实现对过滤组件堵塞的判断，实现精准维修；从而降低人工以及维修成本，提高氢燃料电池的发电效率。附图说明图1是本专利技术空气供应过滤系统的结构示意图；图2是本专利技术驱动组件的第一种方式的结构示意图；图3是本专利技术驱动组件的第二种方式的结构示意图；图4是本专利技术控制方法的流程示意图。图中：1、电堆；2、空压机；3、第一进气主路；4、第二进气主路；5、第一进气支路；6、第二进气支路；7、过滤箱体；8、过滤组件；9、滤网清洗箱；10、供气控制阀；11、第一压力传感器；12、第二压力传感器；13、水管；14、清洗控制阀；15、吹气控制阀；16、第三压力传感器；17、第四压力传感器；81、矩形外框；82、滤网；83、液压缸；84、螺杆；85、螺母；86、电机。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。下面结合附图对本专利技术作详细的描述。如图1所示一种用于氢燃料电池的空气供应过滤系统，包括电堆1、设置于电堆1上的进气口以及出水口，在所述的进气口上连接有空压机2，所述的空压机2向电堆1供应空气，在所述的空压机2与进气口之间设置至少两条并联的通气管道，在本方案中，采用两条即可即第一进气支路5与第二进气支路6，从空压机2的出口连接第一进气主路3，第一进气支路5与第二进气支路6均与第一进气主路3连通，第一进气支路5与第二进气支路6后端连通并与第二进气主路4连接，第二进气主路4连接至进气口；在每条所述的通气管道上设置过滤组件8，在所述的过滤组件8的进气端设置供气控制阀10，在所述的通气管道上设置用于插入过滤组件8的过滤箱体7，在所述的过滤箱体7外部设置用于实现抽插动作的驱动组件，所述的驱动组件驱动过滤组件8运动；在所述的过滤组件8前方的通气管道上设置第一压力传感器11，在所述的过滤组件8后方的通气管道上设置第二压力传感器12；即在第一进气支路5、第二进气支路6上均设置有过滤组件8、供气控制阀10、过滤箱体7、驱动组件、第一压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于氢燃料电池的空气供应过滤系统，包括电堆(1)、设置于电堆(1)上的进气口以及出水口，在所述的进气口上连接有空压机(2)，所述的空压机(2)向电堆(1)供应空气，其特征在于，在所述的空压机(2)与进气口之间设置至少两条并联的通气管道，在每条所述的通气管道上设置过滤组件(8)，在所述的过滤组件(8)的进气端设置供气控制阀(10)，在所述的通气管道上设置用于插入过滤组件(8)的过滤箱体(7)，在所述的过滤箱体(7)外部设置用于实现抽插动作的驱动组件，所述的驱动组件驱动过滤组件(8)运动；在所述的过滤组件(8)前方的通气管道上设置第一压力传感器(11)，在所述的过滤组件(8)后方的通气管道上设置第二压力传感器(12)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于氢燃料电池的空气供应过滤系统，包括电堆(1)、设置于电堆(1)上的进气口以及出水口，在所述的进气口上连接有空压机(2)，所述的空压机(2)向电堆(1)供应空气，其特征在于，在所述的空压机(2)与进气口之间设置至少两条并联的通气管道，在每条所述的通气管道上设置过滤组件(8)，在所述的过滤组件(8)的进气端设置供气控制阀(10)，在所述的通气管道上设置用于插入过滤组件(8)的过滤箱体(7)，在所述的过滤箱体(7)外部设置用于实现抽插动作的驱动组件，所述的驱动组件驱动过滤组件(8)运动；在所述的过滤组件(8)前方的通气管道上设置第一压力传感器(11)，在所述的过滤组件(8)后方的通气管道上设置第二压力传感器(12)。


2.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池的空气供应过滤系统，其特征在于，在所述的过滤箱体(7)旁设置一滤网清洗箱(9)，所述的驱动组件将过滤组件(8)在过滤箱体(7)与滤网清洗箱(9)之间转移，在所述的滤网清洗箱(9)上设置清洗进口以及清洗出口，所述的清洗进口与出水口通过水管(13)连通，在所述的水管(13)上设置清洗控制阀(14)。


3.根据权利要求2所述的用于氢燃料电池的空气供应过滤系统，其特征在于，在所述的滤网清洗箱(9)上设置气体进口以及气体出口，在所述的气体进口处设置第三压力传感器(16)，在所述的气体出口处设置第四压力传感器(17)，在所述的气体进口处设置吹气控制阀(15)，所述的气体进口通入氮气。


4.根据权利要求2所述的用于氢燃料电池的空气供应过滤系统，其特征在于，所述的驱动组件为一设置于滤网清洗箱(9)上的液压缸(83)或者气缸，所述的液压缸(83)或者气缸的轴固定于过滤组件(8)上。


5.根据权利要求2所述的用于氢燃料电池的空气供应过滤系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建兵，
申请(专利权)人：中铁轨道交通装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32