[发明专利]一种燃料电池汽车空气过滤系统及其控制方法

权利要求书

1. 一种燃料电池汽车空气过滤系统的控制方法，其特征在于，燃料电池汽车空气过滤系统包括空气管道（1）以及空气管道（1）上沿进气方向依次设置的空气过滤器（2）、颗粒物浓度传感器（3）、有害气体浓度传感器（4）、可切换开通两出口的三通阀（5），所述空气管道（1）进气端与大气连通，出气端与三通阀（5）进口连接，所述三通阀（5）其中一出口连通电堆（10）、另一出口设置循环管道（6）连通至空气管道（1）上空气过滤器（2）前方；还包括定位模块（7）和燃料电池控制器（8），所述定位模块（7）、颗粒物浓度传感器（3）、有害气体浓度传感器（4）、三通阀 （5）均与燃料电池控制器（8）信号连接；

控制方法包括以下步骤：

S1、燃料电池控制器（8）将三通阀（5）进口和通向循环管道（6）的出口开启、通向电堆（10）的出口关闭，启动空气过滤器（2）吸入空气进行过滤，控制颗粒物浓度传感器（3）、有害气体浓度传感器（4）实时监测多个浓度指标并采集数据，多个浓度指标包括颗粒物浓度、H₂S浓度、SO₂浓度、NO₂浓度，同时控制定位模块（7）采集当前车辆定位信息，根据定位信息是否位于高浓度有害气体区域数据库内来确定检测单元时间为T₁或T₂，T₁＜T₂；

S2、计算由定位信息确定的检测单元时间T₁或T₂内所有浓度指标各自的平均值C_a并与对应的预设限值C_max比较，若均未超过预设限值C_max，则控制三通阀（5）进口和通向电堆（10）的出口开启、通向循环管道（6）的出口关闭，空气流入电堆（10）反应；若至少有一个浓度指标的平均值C_a超过预设限值C_max，则进行重复检测处理。

2.如权利要求1中燃料电池汽车空气过滤系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中重复检测处理包括：

a、在下一个检测单元时间T₁内计算所有浓度指标各自的平均值C_a并与对应的预设限值C_max比较；

b、若所有浓度指标的平均值C_a均未超过对应的预设限值C_max，则控制三通阀（5）进口和通向电堆（10）的出口开启、通向循环管道（6）的出口关闭，空气流入电堆（10）反应；若至少有一个浓度指标的平均值C_a超过预设限值C_max，则重复步骤ab；

c、若直到第N₁个检测单元时间T₁仍至少有一个浓度指标的平均值C_a超过预设限值C_max，则控制三通阀 （5）进口和通向电堆（10）的出口开启、通向循环管道（6）的出口关闭，空气流入电堆（10）反应，燃料电池控制器（8）开始进行整车限制处理，N₁为预设个数。

3.如权利要求2中燃料电池汽车空气过滤系统的控制方法，其特征在于，所述步骤c中整车限制处理包括：

燃料电池控制器（8）根据当前电堆输出电流以及单片电压最小值计算得出电堆输出电流变化幅值最大值E_max以及电堆输出电流变化速率最大值F_max；

在随后每个检测单元时间T₁内，计算所有浓度指标的超限因子Y，超限因子Y为各浓度指标的平均值C_a与对应的预设限值C_max之差相对于预设限值C_max的百分比，根据所有超限因子Y中最大值Y_max进行超限等级评定，超限等级由小到大分为ABC三级，燃料电池控制器（8）根据每个检测单元时间T₁的超限等级来限制下一个检测单元时间T₁内的电堆输出电流变化幅值、电堆输出电流变化速率；

若直到第N₂个检测单元时间T₁，超限等级一直连续为C级，N₂为预设个数，则报警信号发送至仪表，提醒驾驶员尽快停机或驶出该区域。