[发明专利]燃料电池系统中的阴极滤清器更换算法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

具有接收充入空气流的阴极输入端的燃料电池堆；

产生供给所述燃料电池堆的所述阴极输入端的空气流的压缩机；

用于驱动所述压缩机的马达；

接收送入所述压缩机的空气流的质量流量计，所述质量流量计产 生指示流经所述压缩机的空气流量的空气流量信号；

测量所述压缩机的出口处的阴极空气的压力的压力传感器，所述 压力传感器产生压力信号；

接收送入所述压缩机的空气并过滤所述空气的空气滤清器；以及

响应来自所述质量流量计的空气流量信号和来自所述压力传感器 的压力信号的控制器，所述控制器给所述马达发送信号以控制所述压 缩机的速度，所述控制器以数字形式存储所述压缩机的运行的压缩机 特性曲线，所述控制器使用所述压力信号、所述空气流量信号、所述 压缩机的速度以及所述压缩机特性曲线来确定所述压缩机的入口压 力，从而确定所述空气滤清器的状况并确定是否应该更换所述空气滤 清器。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器将所述入口压 力与阈值进行比较以确定所述空气滤清器的状况。

3.根据权利要求2所述的系统，还包括环境压力传感器，所述控 制器通过将从所述压力传感器得到的环境压力与给定压缩机流速下的 经过所述空气滤清器的可接受的德耳塔压力极限进行比较来确定所述 阈值。

4.根据权利要求1所述的系统，还包括用于测量来自所述压缩机 的空气流的温度的输出温度传感器，所述控制器还使用来自所述输出 温度传感器的输出温度信号来确定所述空气滤清器的状况。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述压缩机为涡旋压缩机。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述压缩机选自包括离心 式压缩机、径向式压缩机、轴向式压缩机以及混流式压缩机的集合。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述燃料电池系统设置在 车辆上。

8.一种燃料电池系统，包括：

具有接收充入空气流的阴极输入端的燃料电池堆；

产生供给所述燃料电池堆的所述阴极输入端的空气流的压缩机；

用于驱动所述压缩机的马达；

接收送入所述压缩机的空气并过滤所述空气的空气滤清器；以及

以数字形式存储所述压缩机的运行的压缩机特性曲线的控制器， 所述控制器使用所述压缩机特性曲线来确定所述压缩机的入口压力， 从而确定所述空气滤清器的状况并确定是否应该更换所述空气滤清 器。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述控制器将所述入口压 力与阈值进行比较以确定所述空气滤清器的状况。

10.根据权利要求9所述的系统，还包括环境压力传感器，所述 控制器通过将从所述压力传感器得到的环境压力与给定压缩机流速下 的经过所述空气滤清器的可接受的德耳塔压力极限进行比较来确定所 述阈值。

11.根据权利要求8所述的系统，还包括接收送入所述压缩机的 空气流的质量流量计，所述质量流量计产生指示流经所述压缩机的空 气流量的信号，所述控制器使用空气流量信号来确定在所述压缩机特 性曲线上所述压缩机正在操作的位置。

12.根据权利要求8所述的系统，还包括测量所述压缩机的输出 端处的阴极空气的压力的压力传感器，所述压力传感器提供压力信号， 所述控制器使用所述压力信号来确定在所述压缩机特性曲线上所述压 缩机正在操作的位置。

13.根据权利要求8所述的系统，还包括用于测量来自所述压缩 机的空气的温度的输出温度传感器，所述控制器使用来自所述输出温 度传感器的温度信号来确定所述空气滤清器的状况。

14.根据权利要求8所述的系统，其中，所述压缩机为涡旋压缩 机。