一种空气滤芯污染的控制方法及系统、燃料电池系统、车辆技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池系统领域，具体涉及一种空气滤芯污染的控制方法及系统、燃料电池系统、车辆，通过在燃料电池系统中空压机相同转速条件下获得空气滤芯器无污染状态及实际运行状态的空气流量偏差，确定所述空气滤芯器的污染等级，再根据所述污染等级输出更换所述空气滤芯器的提示信号；能够实现实时监测燃料电池系统中的空气滤芯器的污染程度，及时提醒用户更换空气滤芯，既能够保证最大限度的使用空气滤芯器中的滤芯，避免浪费，又能够保证进入燃料电池的空气达到要求，另外，本发明专利技术不需要人工的定期检测，可靠性好，减少了人工成本；且直接通过流量器检测空滤内空气流量，准确度高，结构简单。结构简单。结构简单。

【技术实现步骤摘要】
一种空气滤芯污染的控制方法及系统、燃料电池系统、车辆


[0001]本专利技术涉及燃料电池系统领域，具体涉及一种空气滤芯污染的控制方法及系统、燃料电池系统、车辆。

技术介绍

[0002]空气滤芯是燃料电池空气子系统的重要组成部分，它的作用是过滤空气中的粉尘等杂质，为了保证除尘效果，空气滤芯需要在使用一段时间以后更换，从而为了保证进入电堆中空气的杂质达到要求，空滤的更换时间也不相同。
[0003]现有技术方案中一般凭借人工经验判断空气滤芯的状态，然后决定是否更换；或者定期进行更换；或者在空滤上增加硬件，如压力传感器，通过识别空滤前后的压差，识别空滤是否污染；上述方法中的至少存在如下不足：
[0004](1)凭借人工经验判断更换时间，没有明确的判断标准，可靠性差，且需要定期检验，耗费的人工成本较大。
[0005](2)不同的地理位置环境及不同的使用工况空气滤芯的污染程度不一样，定期跟换可能会出现浪费或者不能及时发现滤芯已经污染需要更换。
[0006](3)空气传感器增加压力传感器硬件，通过识别空滤前后的压差，识别空滤是否污染，成本增加，且精度不准。

技术实现思路

[0007]鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本专利技术实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种空气滤芯污染的控制方法及系统、燃料电池系统、车辆，能够自动评估燃料电池系统中空气滤芯器的污染等级，并及时精准的输出更换提示信号。
[0008]作为本专利技术实施例的一个方面，提供了一种空气滤芯污染的控制方法，所述控制方法包括，
[0009]确定燃料电池系统中空压机相同转速条件下空气滤芯器无污染状态及实际运行状态的空气流量偏差；
[0010]通过所述空气流量偏差确定所述空气滤芯器的污染等级；
[0011]根据所述污染等级输出更换所述空气滤芯器的提示信号。
[0012]进一步地，所述控制方法包括，
[0013]在空气滤芯器无污染状态的条件下，设定空压机转速为设定转速，检测所述空气滤芯器的空气流量并记录为初始空气流量；
[0014]在空气滤芯器运行至预设时段且空压机的转速为设定转速的条件下，检测所述空气滤芯器的空气流量并记录为实际空气流量；
[0015]通过所述初始空气流量与实际空气流量计算空气流量偏差；
[0016]进一步地，所述控制方法包括，
[0017]在空气滤芯器无污染状态的条件下，调节空压机转速及检测获得与所述空压机转
速对应的空气滤芯器初始空气流量，获得转速与初始空气流量的关系曲线；
[0018]在空气滤芯器运行至预设时段时，获得空压机的实际转速及检测获得的空气滤芯器的实际空气流量；
[0019]根据空压机实际转速确定对应的初始空气流量；
[0020]通过所述初始空气流量与实际空气流量计算空气流量偏差。
[0021]进一步地，所述空气流量偏差＝(初始空气流量
‑
实际空气流量)/初始空气流量。
[0022]进一步地，所述“通过所述空气流量偏差确定所述空气滤芯器的污染等级”的步骤包括，
[0023]预设空气流量偏差的第一阈值、第二阈值及第三阈值；
[0024]当所述空气流量偏差大于第一阈值且小于第二阈值时，输出所述空气滤芯器为轻度污染状态；
[0025]当所述空气流量偏差不小于第二阈值且小于第三阈值时，输出所述空气滤芯器为中度污染状态及警告信号；
[0026]当所述空气流量偏差不小于第三阈值内，输出所述空气滤芯器为重度污染状态及报警信号。
[0027]进一步地，所述第一阈值设置为8％
‑
15％，所述第二阈值设置为15％
‑
25％，所述第三阈值设置为25％
‑
40％。
[0028]进一步地，所述控制方法还包括，
[0029]记录所述空气滤芯器的实际空气流量、空气流量偏差及与所述实际空气流量对应的运行时间；
[0030]生成所述空气滤芯器的空气流量偏差及运行时间的对应关系；
[0031]根据所述对应关系实时更新检测所述空气滤芯器的实际空气流量的预设时段。
[0032]作为本专利技术实施例的再一方面，提供了一种空气滤芯污染的控制系统，所述空气滤芯污染的控制系统包括，
[0033]转速控制模块，用于获得或控制空压机转速；
[0034]流量获取模块，用于获取空气滤芯器无污染状态及实际运行状态的初始空气流量及实际空气流量；
[0035]偏差计算模块，用于根据所述初始空气流量及实际空气流量计算空气流量偏差；
[0036]污染分级模块，用于通过所述空气流量偏差确定所述空气滤芯器的污染等级；
[0037]信号输出模块，用于根据所述污染等级输出更换所述空气滤芯器的提示信号。
[0038]作为本专利技术实施例的又一方面，提供了一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括空气子系统，其特征在于，所述空气子系统通过如上述任意一项实施例所述的空气滤芯污染的控制方法获得更换空气滤芯器滤芯的提示信号。
[0039]进一步地，所述空气子系统中电堆的空气路入口与空压机出口连通，空压机入口与空气滤芯器连通，所述空气滤芯器上设置流量器，所述流量器及空压机与燃料电池系统的控制系统电连接。
[0040]作为本专利技术实施例的另一方面，提供了一种车辆，所述车辆如上述实施例所述的燃料电池系统。
[0041]本专利技术实施例至少实现了至少如下技术效果：
[0042]本专利技术实施例通过在燃料电池系统中空压机相同转速条件下获得空气滤芯器无污染状态及实际运行状态的空气流量偏差，确定所述空气滤芯器的污染等级，再根据所述污染等级输出更换所述空气滤芯器的提示信号；能够实现实时监测燃料电池系统中的空气滤芯器的污染程度，及时提醒用户更换空气滤芯，既能够保证最大限度的使用空气滤芯器中的滤芯，避免浪费，又能够保证进入燃料电池的空气达到要求，另外，本专利技术不需要人工的定期检测，可靠性好，减少了人工成本；且能够不受地理位置环境及使用工况的影响，避免了定期跟换可能会出现浪费或者不能及时发现滤芯已经污染的限制；通过流量器直接检测空滤内空气流量，准确度高，且结构简单。
[0043]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图等中所记载的结构来实现和获得。
[0044]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0045]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0046]图1为本专利技术一实施例的空气滤芯污染的控制方法流程图；
[0047]图2为本专利技术又一实施例的空气滤芯污染的控制方法流程图。
[0048]图3为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气滤芯污染的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括，确定燃料电池系统中空压机相同转速条件下空气滤芯器无污染状态及实际运行状态的空气流量偏差；通过所述空气流量偏差确定所述空气滤芯器的污染等级；根据所述污染等级输出更换所述空气滤芯器的提示信号。2.如权利要求1所述的空气滤芯污染的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括，在空气滤芯器无污染状态的条件下，设定空压机转速为设定转速，检测所述空气滤芯器的空气流量并记录为初始空气流量；在空气滤芯器运行至预设时段且空压机的转速为设定转速的条件下，检测所述空气滤芯器的空气流量并记录为实际空气流量；通过所述初始空气流量与实际空气流量计算空气流量偏差；或所述控制方法包括，在空气滤芯器无污染状态的条件下，调节空压机转速及检测获得与所述空压机转速对应的空气滤芯器初始空气流量，获得转速与初始空气流量的关系曲线；在空气滤芯器运行至预设时段时，获得空压机的实际转速及检测获得的空气滤芯器的实际空气流量；根据空压机实际转速确定对应的初始空气流量；通过所述初始空气流量与实际空气流量计算空气流量偏差。3.如权利要求2所述的空气滤芯污染的控制方法，其特征在于，所述空气流量偏差＝(初始空气流量
‑
实际空气流量)/初始空气流量。4.如权利要求1所述的空气滤芯污染的控制方法，其特征在于，所述“通过所述空气流量偏差确定所述空气滤芯器的污染等级”的步骤包括，预设空气流量偏差的第一阈值、第二阈值及第三阈值；当所述空气流量偏差大于第一阈值且小于第二阈值时，输出所述空气滤芯器为轻度污染状态；当所述空气流量偏差不小于第二阈值且小于第三阈值时，输出所述空气滤芯器为中度污染状态及警告信号；当所述空气流量偏差不小于第三阈值内，输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国强，吕登辉，李飞强，赵书飞，赵彦凯，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：