[发明专利]DBD空气净化装置的能量调控系统和方法

说明书

本发明公开一种PDM工作模式的高压激励电源驱动DBD空气净化装置的能量调控系统，包括数据采集与控制单元、可编程电源、PDM高压激励电源、DBD空气净化单元、电气参数检测单元和光谱检测单元；DBD空气净化单元的进气口上设有气体流速调节单元和流速监测与调整单元，出气口上设有气体检测单元；DBD空气净化单元的地线上串接有积分电容C_m；电气参数检测单元检测DBD空气净化单元的供电电压信号、放电回路电流信号和积分电压信号，光谱检测单元检测反应区域内活性物种的相对发射光谱强度信号，分别传输至数据采集与控制单元；数据采集与控制单元根据接收到的信号，通过控制可编程电源和PDM高压激励电源的工作，以及通过气体流速调整单元控制DBD空气净化单元中的气体流速，进而控制DBD空气净化单元的工作。

技术领域

本发明涉及介质阻挡放电(dielectric barrier discharge:DBD)空气净化技术领域，特别是一种处于功率密度调制(power density modulation:PDM)模式的高压电源激励DBD空气净化单元的能量效率自动调控系统和方法。

背景技术

DBD能够在大气压下产生大体积、高能量密度的低温等离子体，不需要真空设备，就能在室温或接近室温条件下获得化学反应所需的活性粒子，且操控简单，被广泛应用于臭氧发生、工业废气处理、空气净化、表面处理、材料改性等领域。

在气体处理过程中，DBD产生的活性物种具有强氧化性，是降解有毒害气体的最主要的物质。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：利用PDM工作模式的高压电源作为DBD空气净化单元的激励电源，实现对DBD空气净化装置在运行过程中的实时监测和能量效率调控，使得DBD空气净化装置能够工作在较佳的运行状态，提供空气净化效率。

本发明采取的技术方案为：PDM工作模式的高压激励电源驱动DBD空气净化装置的能量调控系统，包括数据采集与控制单元、可编程电源、PDM高压激励电源、DBD空气净化单元、电气参数检测单元和光谱检测单元；

可编程电源的输出端连接PDM高压激励电源的输入端，PDM高压激励电源的输出端连接DBD空气净化单元的激励电压输入端；数据采集与控制单元控制PDM高压激励电源的功率密度输出，并通过可编程电源控制PDM高压激励电源为DBD空气净化单元提供供电电压，使得DBD空气净化单元在所述供电电压的激励下放电，以对流过DBD空气净化单元的气体进行净化；

DBD空气净化单元包括进气口和出气口，进气口上设有气体流速调节单元和气体流速传感器，出气口上设有气体检测单元；气体流速调节单元的控制输入端连接数据采集与控制单元，气体流速传感器检测进气口的气体流速信号，气体检测单元检测出气口的气体质量信号，分别传输至数据采集与控制单元；

DBD空气净化单元的地线上串接有积分电容C_m；电气参数检测单元包括供电电压检测电路、放电电流检测电路和积分电压检测电路；供电电压检测电路检测DBD空气净化单元的激励电源输入端的供电电压信号，放电电流检测电路检测DBD空气净化单元的放电电流信号，积分电压检测电路检测积分电容C_m上的积分电压信号，光谱检测单元检测DBD空气净化单元反应区域的相对发射光谱强度信号，分别传输至数据采集与控制单元；

数据采集与控制单元根据接收到的供电电压信号、放电电流信号、积分电压信号、发射光谱强度信号和气体质量信号，通过控制PDM高压激励电源的激励电源输出，以及通过气体流速调整单元控制DBD空气净化单元中的气体流速，进而控制DBD空气净化单元的工作。

本发明中气体流速调节单元可采用电磁阀，数据采集与控制单元芯片通过调节电磁阀的开度控制气体流速，为现有技术。气体检测单元可采用现有用于检测空气质量的传感器。