用于检测燃料电池的过滤器污染的方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及一种用于检测燃料电池的过滤器污染的装置和方法，更具体涉及一种通过检测燃料电池的污染，来判定是否替换过滤器的技术。
【背景技术】
[0002]燃料电池可以代替电池给诸如手提电脑、移动电话、智能设备等消费型电子产品供电，并且可以被细致地加工以便直接向计算机芯片供电。燃料电池还具有其它商业应用。例如:燃料电池可以替代车辆的内燃机。
[0003]已知的燃料电池的结构通常需要氧气进行电池的化学反应。其他动力源，例如内燃机(例如:柴油机)同样需要氧气。为了实现最大的商业目的，优选地，直接利用大气供氧。
[0004]然而，现在的大气已经受到污染。污染物可包括松散碎肩、蠕虫、树花，或者大气中的小悬浮颗粒，例如灰尘、花粉、雾及烟雾颗粒等。大气中还广泛存在化学污染。典型的化学污染物包括芳香烃、甲醇、丁烷、丙烷，以及其他碳氢化合物，和挥发性有机化合物，例如:
氨、氧化氮、臭氧、烟雾、二氧化硫、一氧化碳及硫化氢。
[0005]由于燃料电池的高效运行依赖于化学药品精确平衡的化学反应，因此在电池中使用的氧气中的污染物将在电池的运行过程中产生副作用，从而有可能会中断燃料电池的运行。因此，燃料电池装置可设计为能去除有害污染物，并且包括用以过滤上述污染物的过滤
目.ο
【发明内容】
[0006]本发明已解决有关技术领域内出现的上述问题，同时保持了原有技术优势的完整性。
[0007]本发明一方面提供了一种用于检测燃料电池过滤器污染的装置和方法。该装置和方法能够通过检测燃料电池的外来物污染或者空气污染物，例如硫化物，从而判定是否应当替换过滤器。
[0008]本发明的其他用途与优势将在以下具体实施例中详细描述。并且，易于理解的是，本发明的其他用途和优势将可由权利要求中所述的单元组合进行实现。
[0009]根据本发明的具体实施例，一个检测燃料电池过滤器污染的装置包括:至少能传输一个信号的信号发送器；至少能接收到一个来自发射器的信号的接收器；以及一个放置在信号发送器和信号接收器中间的电阻元件，该电阻元件包含银化合物，并且其阻值能随不同的化学反应改变。
[0010]该装置更具体的还包括:在信号发送器和信号接收器之间放置的另一电阻元件。
[0011]该电阻元件可由银薄膜形式组成。
[0012]该电阻元件可由热膜结构、热射线结构、或者半导体加热器结构组成。
[0013]被接收的至少一个信号的频率能够响应上述电阻元件阻值变化，进行变化。
[0014]该装置中更具体地，过滤器利用总谐波失真(THD)，其中，总谐波失真计算方法为利用信号接收器频率输出的谐波大小除以信号发送器频率输入的谐波大小，再将计算结果乘以100。
[0015]利用计算总谐波失真能够实时检测到过滤器的污染。
[0016]当计算THD值大于等于预设THD值时，过滤器可能已被污染。
[0017]该装置更具体的还包括:当过滤器被污染时，激活警告
[0018]此外，根据本发明具体实施例，检测燃料电池过滤器污染的方法包括:发射至少一个信号；发射出的至少一个信号通过一个包含银化合物的阻值可随化学反应而变化的电阻元件；接收通过上述电阻元件中通过的至少一个信号。
[0019]此方法更具体的包括:将上述的至少一个信号传输通过另一个电阻元件。
[0020]该电阻元件可由银薄膜形式组成。
[0021]该电阻元件可由热膜结构、热射线结构、或者半导体加热器结构组成。
[0022]接收的至少一个信号频率能够响应上述电阻元件阻值的变化，进行变化。
[0023]该方法更具体的包括:计算过滤器所用的THD值，该计算方法为利用信号接收器频率输出的谐波大小除以信号发送器频率输入的谐波大小，再将计算结果乘以100。
[0024]该方法更具体的包括:利用THD计算值实时检测过滤器的污染。
[0025]当计算THD值大于等于预设THD值时，过滤器可能已被污染。
[0026]该方法更具体的还包括:当过滤器被污染时，激活警告。
【附图说明】
[0027]本发明的上述及其他用途、特性和优势在结合下述附图的详细描述下都将更加明晰。
[0028]其中:
[0029]图1根据本发明实施例中的用于燃料电池过滤器污染检测的装置结构图；
[0030]图21和211为本发明实施例中燃料电池过滤器污染检测装置探测到的过滤器污染描述图；
[0031]图3示出由于硫化物引起的燃料电池过滤器污染检测装置性能降低；并且
[0032]图4为燃料电池寿命说明图，其中，燃料电池寿命依赖于车辆行驶里程。
[0033]附图标记说明:
[0034]100:信号发送器
[0035]120:含银化合物的电阻元件
[0036]110:信号接收器
[0037]130:电阻元件
【具体实施方式】
[0038]参照以下附图，结合本发明具体实施例详细描述，本文上述用途、特性及优势将明晰。因此，属于本发明的现有技术领域内常识的能够使本发明具体实施例的思想和精神具象化。更进一步的，当对现有技术的详细描述使得本发明要点含糊不清时，该描述应被省略。以下将参照附图对本发明具体实施例进行详细描述。
[0039]本文所使用的专有名词仅是为了说明特定实施例的目的，而非意在限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚表明，单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何或全部组合。
[0040]还应当理解的是，本文中词语“车辆”、“车辆的”或者其他相似词组包含机动车辆，概括的，例如乘用汽车包括运动型多途用车(SUV)、公交车、卡车和各式商用车，船包括轮船、舰艇，以及飞机等，还包含混合驱动汽车，电动汽车、插电式混合动力汽车、氢能汽车以及其他新能源汽车(例如:除去石油外的其他燃料来源)。此外，本文所述混合动力汽车是有两种以上动力来源的汽车，例如汽油和电力混合。
[0041]根据本发明具体实施例，图1为本发明具体实施例中燃料电池过滤器污染检测装置的具体结构图。
[0042]如图1所示，燃料电池的过滤器污染的检测装置包括:信号发送器100，信号接收器110、以及含有银化合物的电阻元件120。
[0043]信号发送器100向信号接收器发送频率、电压或电流中的至少一个。在该结构中，除了传输频率、电压或者电流以外，信号发送器100还可向信号接收器110发送激光、电子束或者其他信号。
[0044]信号接收器110从信号发送器100处接收频率、电压和电流中的至少一个，并且对接收到的频率、电压或电流进行测量。除了含有银化合物的电阻元件120之外，信号发送器100与信号接收器110之间还包括另一个电阻元件130。
[0045]包含有银化合物的电阻元件120，具有随化学反应而变化的电阻值，并且布置在信号发送器100和信号接收器110之间，，并且该电阻元件12由添加了银化合物的电阻材料构成。含有银化合物的电阻元件120可以为含银薄膜形式。由于含有银化合物的电阻元件120具有可随着外界温度而发生变化的电阻值，因此在信号处理过程中会出现错误，因此需要一种利用发热装置的外部温度校正结构。作为外部温度的校正结构，可以使用热膜结构、热射线结构、半导体加热器结构等等。
[0046]此外，热膜结构可以增加银薄膜电阻材