[發明專利]空氣過濾裝置及其濾芯更換方法、電池動力系統

在審

• 申請號: 202010934205.2
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112117474A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 戴大偉;張永;劉智亮;張威
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04223;H01M8/04298;B01D46/42;B63B35/00
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 劉子輝;梁永芳

本申請提供一種空氣過濾裝置及其濾芯更換方法、電池動力系統。該空氣過濾裝置包括導風管(1)和燃料電池空氣進口(2)，導風管(1)和燃料電池空氣進口(2)之間設置有用于放置空氣濾芯(3)的濾芯安裝位置，濾芯安裝位置處安裝有空氣濾芯(3)，空氣過濾裝置還包括濾芯更換裝置，濾芯更換裝置能夠相對于濾芯安裝位置轉動，濾芯更換裝置包括安裝結構(4)，安裝結構(4)能夠在濾芯更換裝置的轉動作用下，將濾芯安裝位置處的舊的空氣濾芯(3)取出，并在濾芯安裝位置處安裝新的空氣濾芯(3)。根據本申請的空氣過濾裝置，能夠實現對于濾芯的自動更換，提高濾芯更換的便利性，降低濾芯更換成本。

技術領域

本申請涉及燃料電池技術領域，具體涉及一種空氣過濾裝置及其濾芯更換方法、電池動力系統。

背景技術

氫燃料電池(亦質子交換膜燃料電池)是一種將氫氣的化學能直接轉化成電能的裝置，具有能量轉換率高、環境友好、操作溫度低等優點，是一種極具發展前景的清潔能源技術，現在已成為無人船、無人機、直流微網、備用電源和氫能源電池汽車等諸多領域的研究熱點。

以無人船為例，無人船設備能夠實現海事監管、水上搜救、航道測繪、事故取證、水面污染測量、危險貨物應急及防污染處理等工作。傳統的無人船動力系統采用的是單一蓄電池供電，續航能力十分有限，或者采用內燃機作為動力，在進行環境監測時由于自身排出的廢氣或者油污會影響水體或者空氣采樣的準確性。現有技術中采用風光互補給蓄電池供電，續航能力進一步提高，但仍然有限，且風光互補供電很受天氣影響，存在很大的不確定性。基于此，氫燃料電池是一種理想的無人船供電電源。

氫燃料電池可以分為循環水冷卻(簡稱水冷)和空氣冷卻(簡稱風冷)兩種，其中空氣冷卻燃料電池因其結構簡單，自身能耗小(＜5％)等特點，更加適合無人船的使用。氫燃料電池陰極側一般都會通入空氣，但是相較于陸地，海上環境復雜，空氣潮濕且含有鹽霧及較多的其它雜質，需要對通入的空氣進行過濾，而無人船一般工作周期較長，在運行一段時間后需要更換濾芯，否則過濾效率變差，對氫空燃料電池產生不可逆的損傷。區別于陸地上的無人設備，海上無人設備沒有補給站點或者極少的站點，更換濾芯會帶來極大的不便和額外的成本。

發明內容

因此，本申請要解決的技術問題在于提供一種空氣過濾裝置及其濾芯更換方法、電池動力系統，能夠實現對于濾芯的自動更換，提高濾芯更換的便利性，降低濾芯更換成本。

為了解決上述問題，本申請提供一種空氣過濾裝置，包括導風管和燃料電池空氣進口，導風管和燃料電池空氣進口之間設置有用于放置空氣濾芯的濾芯安裝位置，濾芯安裝位置處安裝有空氣濾芯，空氣濾芯與導風管和燃料電池空氣進口均密封配合，空氣過濾裝置還包括濾芯更換裝置，濾芯更換裝置能夠相對于濾芯安裝位置轉動，濾芯更換裝置包括安裝結構，安裝結構能夠在濾芯更換裝置的轉動作用下，將濾芯安裝位置處的舊的空氣濾芯取出，并在濾芯安裝位置處安裝新的空氣濾芯。

優選地，濾芯更換裝置還包括轉軸，轉軸的周側安裝有多個安裝結構，每個安裝結構上分別放置有空氣濾芯。

優選地，濾芯更換裝置還包括驅動電機，驅動電機與轉軸驅動連接，驅動轉軸轉動，空氣過濾裝置還包括空氣質量檢測裝置，空氣質量檢測裝置用于對空氣濾芯過濾后的空氣進行檢測，驅動電機根據空氣質量檢測裝置的檢測結果驅動轉軸轉動，以使舊的空氣濾芯隨著安裝結構從濾芯安裝位置轉出，并使新的空氣濾芯隨著安裝結構進入濾芯安裝位置。

優選地，安裝結構包括中空的卡盤，空氣濾芯安裝在卡盤內；或，安裝結構包括中空的托盤，托盤包括有用于對空氣濾芯進行安裝限位的周壁，空氣濾芯安裝在托盤內。

優選地，安裝結構包括卡爪，空氣濾芯卡緊固定在卡爪內。

優選地，濾芯更換裝置安裝固定在導風管上，安裝結構懸空設置。

優選地，燃料電池空氣進口處安裝有抽風機。