[发明专利]一种燃料电池汽车空气过滤系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种燃料电池汽车空气过滤系统及其控制方法，空气过滤系统包括空气管道以及空气管道上沿进气方向依次设置的空气过滤器、颗粒物浓度传感器、有害气体浓度传感器、可切换开通两出口的三通阀，所述空气管道进气端与大气连通，出气端与三通阀进口连接，所述三通阀其中一出口连通电堆、另一出口设置循环管道连通至空气管道上空气过滤器前方；还包括定位模块和燃料电池控制器，所述定位模块、颗粒物浓度传感器、有害气体浓度传感器、三通阀均与燃料电池控制器信号连接。本发明装配有定位模块，将位置信息发送至燃料电池控制器，燃料电池控制器即可根据浓度指标数据调整控制策略，从而保证电堆化学反应正常进行。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池，具体地指一种燃料电池汽车空气过滤系统及其控制方法。

背景技术

我国作为汽车大国，拥有巨大的汽车市场，在带来经济效益的同时，也伴随着巨大的能源消耗与环境污染。随着汽车领域的竞争越来越激烈，各企业、高校纷纷开始从事氢燃料电池汽车的研究。目前，燃料电池汽车的关键技术已经基本突破，但是还需要更进一步对燃料电池产业化技术进行改进、提升，使产业化技术成熟。燃料电池汽车在发电的过程中需要空气中的氧气与氢瓶中的氢气进行化学反应。空气中的颗粒物以及H₂S_、SO_2、NO₂等有害气体会对燃料电池汽车造成性能损失，影响车内零部件的功能以及工作效率。并且对电堆内的气流通道造成堵塞，降低阴阳极催化剂活性，导致发电效率降低，甚至电堆永久性损坏。

因此，亟待开发出一种结构简单、操作方便的燃料电池汽车空气过滤系统及其控制方法，从而保证燃料电池发电效率，延长电堆寿命。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种结构简单、操作方便的燃料电池汽车空气过滤系统及其控制方法，从而保证燃料电池发电效率，延长电堆寿命。

本发明的技术方案为：一种燃料电池汽车空气过滤系统，其特征在于，包括空气管道以及空气管道上沿进气方向依次设置的空气过滤器、颗粒物浓度传感器、有害气体浓度传感器、可切换开通两出口的三通阀，所述空气管道进气端与大气连通，出气端与三通阀进口连接，所述三通阀其中一出口连通电堆、另一出口设置循环管道连通至空气管道上空气过滤器前方；

还包括定位模块和燃料电池控制器，所述定位模块、颗粒物浓度传感器、有害气体浓度传感器、三通阀均与燃料电池控制器信号连接。

优选的，所述三通阀上设有第一出口、第二出口，所述第一出口经空气路系统连通至电堆，所述第二出口设置循环管道连通至空气管道上空气过滤器前方。

进一步的，所述燃料电池控制器根据定位模块的定位信息以及颗粒物浓度传感器、有害气体浓度传感器的检测数据，对三通阀的第一出口、第二出口进行切换开通控制。

本发明还提供上述任一燃料电池汽车空气过滤系统的控制方法，包括以下步骤：

S1、将三通阀进口和通向循环管道的出口开启、通向电堆的出口关闭，启动空气过滤器吸入空气进行过滤，控制颗粒物浓度传感器、有害气体浓度传感器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，；