CN206806448U - 燃料电池堆的空气净化检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池堆的空气净化检测系统，包括管道和位于管道上的入口检测装置、空气过滤器、风机、出口检测装置和数据显示仪，入口检测装置设于空气过滤器的入口处，出口检测装置设于空气过滤器的下游；入口、出口检测装置皆包括与数据显示仪信号连接的粉尘检测仪和空气检测仪，粉尘检测仪为用于检测粉尘颗粒的粒径和浓度的检测仪器；空气检测仪内设有温度传感器和湿度传感器，还设有二氧化氮传感器、一氧化氮传感器、二氧化硫传感器和氧气空气传感器中的至少一种。本实用新型专用于燃料电池堆的空气或氧气的供给部分，能对进入电池堆的空气或氧气进行净化，并对空气质量状况进行实时监控，保证进入电池堆的空气质量。

Description

燃料电池堆的空气净化检测系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电池堆发电系统技术领域，特别涉及一种燃料电池堆的空气净化检测系统。

背景技术

目前专门针对燃料电池空气净化检测系统的研究还处于起步阶段，现阶段虽然国外有一些公司已经率先开发了专门用于燃料电池的空气净化检测系统，对燃料电池空气净化检测系统的规范少有文献介绍。美国的Donaldson公司是一家传统的空气过滤器的企业，也是最早开始研究燃料电池发电系统空气过滤器的企业，该公司申请到了世界上第一个燃料电池空气过滤器的专利。该公司为燃料电池设计了具有消声功能的空气过滤器，空气先经过过滤组件，再进入消声组件。过滤组件一般包含一层物理过滤层和一层化学过滤层。物理过滤层过滤空气中磨损燃料电池部件的颗粒物和空气中的水分；化学过滤层过滤空气中降低化学吸附效率的有害气体，主要除去空气中的二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、氨气和一氧化碳以及具有挥发性的有机化合物有害气体。化学吸附的滤芯可以是活性炭、活性炭纤维、活性氧化铝、分子筛、气凝胶、离子交换树脂等，根据燃料电池堆有害气体的耐受性和有害气体在大气中的浓度，通过各种熟知的改性和成型方法，例如适当的添加硝酸等酸性物质有利于碱性气体的吸附。消声组件主要采用穿孔管的形式，消声原理是当气流经过小孔时，声波与孔径壁面相互摩接，一部分声能转化为热能从而使噪声得到衰减。

但现有技术的燃料电池堆的空气或氧气供给系统上的数据检测装置一般只设有流量计、温湿度传感器和压力传感器等，只是对空气的温湿度和流量进行控制，并未对空气的质量状况进行监控，尤其是在大气污染日益严重的情况下，空气的质量状况对燃料电池堆的发电效率和寿命等的影响更明显。

为了克服上述缺陷，亟待研发一种能够保证进入燃料电池堆的空气或氧气质量的空气净化检测系统。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种燃料电池堆的空气净化检测系统，专用于燃料电池堆的空气或氧气的供给部分，能够对进入燃料电池堆的空气或氧气进行净化，并对空气质量状况进行实时测量和监控，实时了解空气过滤器的净化效果，保证进入燃料电池堆的空气质量，进而保证燃料电池的发电效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种燃料电池堆的空气净化检测系统，包括入口检测装置、空气过滤器、风机、出口检测装置、数据显示仪和管道，所述管道为与所述燃料电池堆连接的进气管道，所述入口检测装置、所述空气过滤器、所述风机和所述出口检测装置皆位于所述管道上，所述入口检测装置设于所述空气过滤器的入口处，所述出口检测装置设于所述空气过滤器的下游；

所述入口检测装置和所述出口检测装置皆包括粉尘检测仪和空气检测仪，每一所述粉尘检测仪和每一所述空气检测仪皆与所述数据显示仪信号连接；

所述粉尘检测仪为用于检测粉尘颗粒的粒径和浓度的检测仪器；

所述空气检测仪内设有温度传感器和湿度传感器，还设有二氧化氮传感器、一氧化氮传感器、二氧化硫传感器和氧气空气传感器中的至少一种；

所述数据显示仪设有至少一个；

还包括控制器，所述控制器与所述风机电连接。

进一步地说，所述空气检测仪内设有二氧化氮传感器、一氧化氮传感器、二氧化硫传感器和氧气空气传感器，所述二氧化氮传感器、所述一氧化氮传感器、所述二氧化硫传感器和所述氧气空气传感器皆与所述数据显示仪信号连接。

进一步地说，所述数据显示仪设有一个。

进一步地说，所述出口检测装置位于所述空气过滤器与所述风机之间的管道上或位于所述风机之后的管道上。

进一步地说，所述空气过滤器为滤芯可更换式过滤器。

进一步地说，所述空气过滤器按照气体流向依次设有物理过滤层和化学过滤层。

进一步地说，所述管道为不锈钢管道或硅橡胶管道。

进一步地说，所述风机为涡轮风机。

本实用新型的有益效果是：

在风机的作用下，空气或氧气依次经过入口检测装置、空气过滤器和出口检测装置，其中入口检测装置和出口检测装置的空气检测仪和粉尘检测仪能够对空气或氧气的质量状况(包括有害气体状况和粉尘状况)进行实时检测并通过数据显示仪实时显示，便于及时了解空气或氧气质量状况，保证进入电池堆的气体的质量，使得电池堆始终处于最佳工作状态；

其中，风机主要为燃料电池堆提供充分的空气或氧气，空气过滤器包括物理过滤层和化学过滤层，主要用于去除空气或氧气中的粉尘和对燃料电池堆有害的气体；控制器主要控制风机的转速，从而控制空气或氧气进入电池堆的流量，空气检测仪主要用于检测净化前和净化后的氧气或空气中的有害气体的成分和浓度；粉尘检测仪主要检测净化前和净化后的氧气或空气中的粉尘微粒含量；

另外其中入口检测装置和出口检测装置的空气检测仪和粉尘检测仪的检测数据便于指导空气过滤器的滤芯的更换，既能保证空气净化效果，又不浪费滤芯。

本实用新型的上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图(以设有一个数据显示仪为例)；

附图中各部分标记如下：

入口检测装置1、空气过滤器2、风机3、出口检测装置4、数据显示仪5、粉尘检测仪6、空气检测仪7和控制器8。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

实施例：一种燃料电池堆的空气净化检测系统，如图1所示，其中空心箭头代表信号流，实心箭头代表空气或氧气流，包括入口检测装置1、空气过滤器2、风机3、出口检测装置4、数据显示仪5和管道，所述管道为与所述燃料电池堆连接的进气管道，所述入口检测装置1、所述空气过滤器2、所述风机3和所述出口检测装置4皆位于所述管道上，所述入口检测装置1设于所述空气过滤器2的入口处，所述出口检测装置4设于所述空气过滤器2的下游；

所述入口检测装置1和所述出口检测装置4皆包括粉尘检测仪6和空气检测仪7，每一所述粉尘检测仪和每一所述空气检测仪皆与所述数据显示仪信号连接；

所述粉尘检测仪为用于检测粉尘颗粒的粒径和浓度的检测仪器；

所述空气检测仪内设有温度传感器和湿度传感器，还设有二氧化氮传感器、一氧化氮传感器、二氧化硫传感器和氧气空气传感器中的至少一种；

所述数据显示仪设有至少一个；

还包括控制器8，所述控制器与所述风机3电连接。

所述空气检测仪内设有二氧化氮传感器、一氧化氮传感器、二氧化硫传感器和氧气空气传感器，所述二氧化氮传感器、所述一氧化氮传感器、所述二氧化硫传感器和所述氧气空气传感器皆与所述数据显示仪信号连接。

优选的本实施例中，所述数据显示仪设有一个，所述入口检测装置和所述出口检测装置共用。

所述数据显示仪也可以设有两个，且分别为入口数据显示仪和出口数据显示仪，所述入口检测装置1的粉尘检测仪6和空气检测仪7皆与所述入口数据显示仪信号连接，所述出口检测装置4的粉尘检测仪6和空气检测仪7皆与所述出口数据显示仪信号连接。

所述出口检测装置4位于所述空气过滤器2与所述风机3之间的管道上或位于所述风机3之后的管道上。

所述空气过滤器2为滤芯可更换式过滤器。

所述空气过滤器2按照气体流向依次设有物理过滤层和化学过滤层。

所述管道为不锈钢管道或硅橡胶管道。

所述风机3为涡轮风机。

本实施例中，所述风机的冷却是通过外部冷却循环系统实现的，而气体增压部分是通过内部冷却系统完成的。

本实用新型的工作原理和工作过程如下：

燃料电池堆启动之后，根据燃料电池堆的空气或氧气的流量要求，控制器会自动调节风机的转速，从而控制风机的气体流量，进而控制电池堆的气体流量，保证燃料电池堆处于最佳工作状态；且空气或氧气在进入电池堆前，先经过入口检测装置的空气检测仪和粉尘检测仪检测空气质量，之后进入空气过滤器过滤，再通过出口检测装置的空气检测仪和粉尘检测仪检测净化后的空气质量，并将空气质量数据实时传输到数据显示仪进行显示，能够对进入电池堆的空气或氧气质量状况实时监控。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种燃料电池堆的空气净化检测系统，其特征在于：包括入口检测装置(1)、空气过滤器(2)、风机(3)、出口检测装置(4)、数据显示仪(5)和管道，所述管道为与所述燃料电池堆连接的进气管道，所述入口检测装置、所述空气过滤器、所述风机和所述出口检测装置皆位于所述管道上，所述入口检测装置设于所述空气过滤器的入口处，所述出口检测装置设于所述空气过滤器的下游；

所述入口检测装置和所述出口检测装置皆包括粉尘检测仪(6)和空气检测仪(7)，每一所述粉尘检测仪和每一所述空气检测仪皆与所述数据显示仪信号连接；

所述粉尘检测仪为用于检测粉尘颗粒的粒径和浓度的检测仪器；

所述空气检测仪内设有温度传感器和湿度传感器，还设有二氧化氮传感器、一氧化氮传感器、二氧化硫传感器和氧气空气传感器中的至少一种；

所述数据显示仪设有至少一个；

还包括控制器(8)，所述控制器与所述风机电连接。

2.根据权利要求1所述的燃料电池堆的空气净化检测系统，其特征在于：所述空气检测仪内设有二氧化氮传感器、一氧化氮传感器、二氧化硫传感器和氧气空气传感器，所述二氧化氮传感器、所述一氧化氮传感器、所述二氧化硫传感器和所述氧气空气传感器皆与所述数据显示仪信号连接。

3.根据权利要求1所述的燃料电池堆的空气净化检测系统，其特征在于：所述数据显示仪设有一个。

4.根据权利要求1所述的燃料电池堆的空气净化检测系统，其特征在于：所述出口检测装置位于所述空气过滤器与所述风机之间的管道上或位于所述风机之后的管道上。

5.根据权利要求1所述的燃料电池堆的空气净化检测系统，其特征在于：所述空气过滤器为滤芯可更换式过滤器。

6.根据权利要求1所述的燃料电池堆的空气净化检测系统，其特征在于：所述空气过滤器按照气体流向依次设有物理过滤层和化学过滤层。

7.根据权利要求1所述的燃料电池堆的空气净化检测系统，其特征在于：所述管道为不锈钢管道或硅橡胶管道。

8.根据权利要求1所述的燃料电池堆的空气净化检测系统，其特征在于：所述风机为涡轮风机。