用于燃料电池的空气过滤器及空气过滤系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于燃料电池的空气过滤器及空气过滤系统，涉及燃料电池空气过滤领域，该空气过滤器包括：固定连杆、活动连杆和多个滤纸；其中，空气过滤器为圆柱体，滤纸设置在圆柱体的侧面；固定连杆和活动连杆的一端固定在圆柱体的底面中心；固定连杆的另一端将滤纸固定在圆柱体的侧面，活动连杆的另一端带动滤纸围绕圆柱体的侧面旋转；滤纸为褶状且可伸缩的结构，滤纸在活动连杆的带动下用于对燃料电池进气口出的空气进行过滤。该空气过滤器中设置有多个滤纸，可根据空气过滤器的实时使用状态对滤纸位置进行调整，使得空气过滤器的滤纸处于最佳工作状态，提高了空气过滤器的过滤效果。滤效果。滤效果。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池的空气过滤器及空气过滤系统


[0001]本技术涉及燃料电池空气过滤领域，尤其是涉及一种用于燃料电池的空气过滤器及空气过滤系统。

技术介绍

[0002]燃料电池的电堆在使用过程中需要使用大量的空气与氢气进行反应，空气的流量在一定程度上影响了燃料电池电堆的使用效率，对于100kW左右的燃料电池系统，空气的入口流量可达到400L/min。因此，对空气进行过滤至关重要。现有技术中通常使用空气滤芯来对空气进行过滤，虽然空气过滤器的滤芯将杂质隔离在进气管之外，但杂质会在空气过滤器壳体及滤芯外部之间堆积，从而产生极大的流阻，导致空压机负载增大，降低燃料电池系统效率。
[0003]在空气过滤器的后端管路中通过空气流量计来对已过滤的空气流量进行监控，并对空压机的功率进行调节，能够缓解流阻带来的空气传输不畅的问题。同时，通过空气流量计还可对空气过滤器中堆积的杂质进行监控，从而获取空气过滤器的使用寿命，便于及时提醒用户对空气过滤器进行更换。但现有技术中的空气过滤器的结构是固定的，安装位置也是固定的，导致过滤的杂质会堆积在空气过滤器的固定位置，影响空气过滤器的过滤效果。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种用于燃料电池的空气过滤器及空气过滤系统，该空气过滤器中设置有多个滤纸，可根据空气过滤器的实时使用状态对滤纸位置进行调整，使得空气过滤器的滤纸处于最佳工作状态，提高了空气过滤器的过滤效果。
[0005]第一方面，本技术实施例提供了一种用于燃料电池的空气过滤器，该空气过滤器包括：固定连杆、活动连杆和多个滤纸；其中，空气过滤器为圆柱体，滤纸设置在圆柱体的侧面；固定连杆和活动连杆的一端固定在圆柱体的底面中心；固定连杆的另一端将滤纸固定在圆柱体的侧面，活动连杆的另一端带动滤纸围绕圆柱体的侧面旋转；
[0006]滤纸为褶状且可伸缩的结构，滤纸在活动连杆的带动下用于对燃料电池进气口出的空气进行过滤。
[0007]在一些实施方式中，空气过滤器还包括：棘轮；
[0008]其中，棘轮设置在空气过滤器的圆柱体底面；活动连杆设置在棘轮中，在棘轮的作用下活动连杆只能围绕一个方向进行旋转。
[0009]在一些实施方式中，空气过滤器还包括：步进电机；步进电机与活动连杆相连；
[0010]步进电机用于对活动连杆提供旋转动力。
[0011]在一些实施方式中，空气过滤器中设置有第一活动连杆和第二活动连杆；其中，第一活动连杆和第二活动连杆均围绕空气过滤器的圆柱体底面中心旋转；
[0012]当空气过滤器在第一工作状态时，第一活动连杆与固定连杆之间的夹角为60度；
第二活动连杆与第一活动连杆之间的夹角为60度；其中，第一工作状态下空气过滤器的工作时长小于第一时间阈值。
[0013]在一些实施方式中，当空气过滤器处于第二工作状态时，第一活动连杆与固定连杆之间的夹角为60度；第二活动连杆与固定连杆之间的夹角为60度；其中，第二工作状态下空气过滤器的工作时长小于第二时间阈值且大于第一时间阈值。
[0014]在一些实施方式中，当空气过滤器处于第三工作状态时，第二活动连杆与固定连杆之间的夹角为60度；第一活动连杆与第二活动连杆之间的夹角为60度；其中，第三工作状态下空气过滤器的工作时长小于第三时间阈值且大于第二时间阈值。
[0015]在一些实施方式中，多个滤纸在空气过滤器的圆柱体侧面处叠加设置。
[0016]第二方面，本技术实施例提供了一种用于燃料电池的空气过滤系统，该空气过滤系统设置在燃料电池的进气管路中，包括：第一压力传感器和空气过滤器；其中，空气过滤器为第一方面提到的用于燃料电池的空气过滤器；
[0017]空气过滤器设置在燃料电池的进气管路的进气口处，用于对进入进气管路中的空气进行过滤；第一压力传感器设置在空气过滤器的出气区域，用于根据已过滤的空气流量确定空气过滤器的工作状态。
[0018]在一些实施方式中，用于燃料电池的空气过滤系统中还包含：第二压力传感器；其中，第二压力传感器设置在空气过滤器的进气区域；第二压力传感器用于获取未过滤的空气流量，并利用未过滤的空气流量和已过滤的空气流量确定空气过滤器的工作状态。
[0019]在一些实施方式中，用于燃料电池的空气过滤系统中还包含：热线风速仪和温度传感器；热线风速仪和温度传感器设置在燃料电池的进气管路中；热线风速仪和温度传感器用于检测流经空气过滤器的体积流量和质量流量。
[0020]本技术实施例带来了以下有益效果：
[0021]本技术提供了一种用于燃料电池的空气过滤器及空气过滤系统，该空气过滤器包括：固定连杆、活动连杆和多个滤纸；其中，空气过滤器为圆柱体，滤纸设置在圆柱体的侧面；固定连杆和活动连杆的一端固定在圆柱体的底面中心；固定连杆的另一端将滤纸固定在圆柱体的侧面，活动连杆的另一端带动滤纸围绕圆柱体的侧面旋转；滤纸为褶状且可伸缩的结构，滤纸在活动连杆的带动下用于对燃料电池进气口出的空气进行过滤。该空气过滤器中设置有多个滤纸，可根据空气过滤器的实时使用状态对滤纸位置进行调整，使得空气过滤器的滤纸处于最佳工作状态，提高了空气过滤器的过滤效果。
[0022]本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义的确定，或者通过实施本技术的上述技术即可得知。
[0023]为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0024]为了更清楚的说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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。
[0025]图1为本技术实施例提供的一种用于燃料电池的空气过滤器的结构示意图；
[0026]图2为本技术实施例提供的另一种用于燃料电池的空气过滤器的结构示意图；
[0027]图3为本技术实施例提供的一种空气过滤器中活动连杆的连接关系示意图；
[0028]图4为本技术实施例提供的一种用于燃料电池的空气过滤系统的结构示意图；
[0029]图5为本技术实施例提供的另一种用于燃料电池的空气过滤系统的结构示意图；
[0030]图6为本技术实施例提供的一种空气过滤系统中对空气过滤器的使用状态进行报警的控制逻辑示意图。
[0031]图标：
[0032]1‑
固定连杆；2
‑
活动连杆；3
‑
滤纸；4
‑
棘轮；5
‑
步进电机；
[0033]2a
‑
第一活动连杆；2b
‑
第二活动连杆；
[0034]41
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池的空气过滤器，其特征在于，所述空气过滤器包括：固定连杆、活动连杆和多个滤纸；其中，所述空气过滤器为圆柱体，所述滤纸设置在所述圆柱体的侧面；所述固定连杆和所述活动连杆的一端固定在所述圆柱体的底面中心；所述固定连杆的另一端将所述滤纸固定在所述圆柱体的侧面，所述活动连杆的另一端带动所述滤纸围绕所述圆柱体的侧面旋转；所述滤纸为褶状且可伸缩的结构，所述滤纸在所述活动连杆的带动下用于对燃料电池进气口出的空气进行过滤。2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的空气过滤器，其特征在于，所述空气过滤器还包括：棘轮；其中，所述棘轮设置在所述空气过滤器的圆柱体底面；所述活动连杆设置在所述棘轮中，在所述棘轮的作用下所述活动连杆只能围绕一个方向进行旋转。3.根据权利要求1所述的用于燃料电池的空气过滤器，其特征在于，所述空气过滤器还包括：步进电机；所述步进电机与所述活动连杆相连；所述步进电机用于对所述活动连杆提供旋转动力。4.根据权利要求1所述的用于燃料电池的空气过滤器，其特征在于，空气过滤器中设置有第一活动连杆和第二活动连杆；其中，所述第一活动连杆和所述第二活动连杆均围绕所述空气过滤器的圆柱体底面中心旋转；当所述空气过滤器在第一工作状态时，所述第一活动连杆与所述固定连杆之间的夹角为60度；所述第二活动连杆与所述第一活动连杆之间的夹角为60度；其中，所述第一工作状态下所述空气过滤器的工作时长小于第一时间阈值。5.根据权利要求4所述的用于燃料电池的空气过滤器，其特征在于，当所述空气过滤器处于第二工作状态时，所述第一活动连杆与所述固定连杆之间的夹角为60度；所述第二活动连杆与所述固定连杆之间的夹角为60度；其中，所述第二工作状态下所述空气过滤器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，刘晓超，张金伟，李喜庆，
申请(专利权)人：北京英博捷氢科技有限公司，
类型：新型
国别省市：