发明名称 燃料电池供电装置
摘要 一种燃料电池供电装置,提供驱动电流予负载装置,包括:一燃料电池组、一二次电池组以及一控制单元;控制单元,耦接于燃料电池组及二次电池组之间,用以输出一位于二次电池组之工作电压区内之电压予二次电池组;其中,当燃料电池组之输出电压介于二次电池组之工作电压区内,则控制单元直接输出燃料电池组之输出电压予二次电池组和负载装置。
申请公布号 TWI276240 申请公布日期 2007.03.11
申请号 TW092133136 申请日期 2003.11.26
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 赖秋助;周裕福;沈圣咏
分类号 H01M10/44(2006.01) 主分类号 H01M10/44(2006.01)
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种燃料电池供电方法,包括下列步骤: 提供一二次电池组,上述二次电池组具有一工作电 压区; 得知一燃料电池在输出最大功率时所对应之电压 位准;以及 根据上述工作电压区以及燃料电池之电压位准,串 联复数燃料电池,以提供一燃料电池组; 其中,上述燃料电池组输出最大功率时所对应之电 压位准小于等于二次电池组之上限电压。 2.如申请专利范围第1项所述之燃料电池供电方法, 更提供一控制单元,当上述燃料电池组之输出电压 大于上述二次电池组之上限电压时,上述控制单元 将上述燃料电池组之输出电压转换为一位于上述 工作电压区内之电压予上述二次电池组。 3.一种燃料电池供电装置,包括: 一二次电池组,具一工作电压区;以及 一燃料电池组,由复数燃料电池串联而成,上述燃 料电池的串联数量系根据上述工作电压区所决定, 使得上述燃料电池组输出最大功率时,其所对应之 电压位准小于等于二次电池组之上限电压。 4.如申请专利范围第3项所述之燃料电池供电装置, 更包括一控制单元,耦接于上述燃料电池组与二次 电池组之间,用以提供一位于上述工作电压区内之 电压予上述二次电池组。 5.如申请专利范围第4项所述之燃料电池供电装置, 其中,上述控制单元为一相依电流槽装置,使得上 述燃料电池组之输出电压小于或等于上述二次电 池组之上限电压。 6.如申请专利范围第5项所述之燃料电池供电装置, 其中,上述相依电流槽装置系为一齐纳二极体,其 阳极耦接上述燃料电池组之负极,其阴极耦接上述 燃料电池组之正极。 7.如申请专利范围第5项所述之燃料电池供电装置, 其中,上述相依电流槽装置,包括: 一npn电晶体,其集极耦接上述燃料电池组之正极, 其射极耦接上述燃料电池组之负极; 一齐纳二极体,其阴极耦接上述燃料电池组之正极 ,其阳极耦接上述npn电晶体之基极。 8.如申请专利范围第5项所述之燃料电池供电装置, 其中,上述相依电流槽装置,包括: -pnp电晶体,其射极及基极耦接上述燃料电池组之 正极,其集极耦接上述燃料电池组之负极; 一齐纳二极体,其阴极耦接上述燃料电池组之正极 ,其阳极耦接上述pnp电晶体之集极。 9.如申请专利范围第4项所述之燃料电池供电装置, 其中,上述控制单元,包括: 一调整装置,当上述燃料电池组之输出电压大于上 述二次电池组的上限电压时,则输出一调整信号; 一可控制电流槽装置,根据上述调整信号,控制流 经上述可控制电流槽装置之电流大小,使得上述燃 料电池组之输出电压位于上述工作电压区中; 其中,当上述燃料电池组之输出电压在上述工作电 压区内时,上述二次电池组接收上述燃料电池组之 输出电压。 10.如申请专利范围第4项所述之燃料电池供电装置 ,其中,上述控制单元系为一降压式直流电源转换 电路。 11.如申请专利范围第10项所述之燃料电池供电装 置,其中,上述降压式直流电源转换电路系为一线 性直流稳压电路。 12.如申请专利范围第10项所述之燃料电池供电装 置,其中,上述降压式直流电源转换电路系为一交 换式直流电源转换电路。 13.如申请专利范围第4项所述之燃料电池供电装置 ,其中,上述控制单元,包括: 一开关电路,耦接于上述燃料电池组及二次电池组 之间; 一侦测电路,用以侦测上述二次电池组之电压;当 上述二次电池组之电压小于一第一预设値时,则导 通上述开关电路;当上述二次电池组之电压大于一 第二预设値时,则不导通上述开关电路。 14.如申请专利范围第13项所述之燃料电池供电装 置,其中,上述控制单元,更包括:一转换电路,并联 上述开关电路,用以输出一位于上述工作电压区内 之电压予上述二次电池组。 15.如申请专利范围第13或14项所述之燃料电池供电 装置,其中上述第一预设値等于上述第二预设値。 16.如申请专利范围第4项所述之燃料电池供电装置 ,其中,上述控制单元,包括: 一开关电路,耦接于上述燃料电池组及二次电池组 之间; 一转换电路,并联上述开关电路,当上述燃料电池 组之输出电压大于上述二次电池组之上限电压时, 则输出一位于上述工作电压区内之电压予上述二 次电池组;以及 一侦测电路,用以侦测上述燃料电池组之输出电压 ;当上述燃料电池组之输出电压小于一第一预设値 时,则导通上述开关电路;当上述燃料电池组之输 出电压大于一第二预设値时,则不导通上述开关电 路。 17.如申请专利范围第16项所述之燃料电池供电装 置,其中上述第一预设値等于上述第二预设値。 18.如申请专利范围第13或14或16项所述之燃料电池 供电装置,其中,上述开关电路系为一电晶体或一 继电器开关。 19.如申请专利范围第14或16项所述之燃料电池供电 装置,其中,上述转换电路系为一降压式直流电源 转换电路。 20.如申请专利范围第19项所述之燃料电池供电装 置,其中,上述降压式直流电源转换电路系为一线 性直流稳压电路。 21.如申请专利范围第20项所述之燃料电池供电装 置,其中,上述降压式直流电源转换电路系为一交 换式直流电源转换电路。 22.如申请专利范围第3或4项所述之燃料电池供电 装置,其中,上述二次电池组系由锂离子二次电池 或镍氢电池、铅酸电池所构成。 23.如申请专利范围第3或4项所述之燃料电池供电 装置,其中,上述燃料电池组系由直接甲醇燃料电 池所构成。 图式简单说明: 第1、2图显示燃料电池与二次电池之关系。 第3图显示燃料电池组之P-V曲线。 第4图显示本发明之燃料电池供电装置之第一实施 例方块图。 第5a图显示本发明之燃料电池供电装置之第二实 施例方块图。 第5b图显示本发明第二实施例之一可能电路实施 例。 第6图显示燃料电池之I-V曲线。 第7a图显示本发明之燃料电池供电装置之第三实 施例方块图。 第7b图显示本发明第三实施例之一可能电路实施 例。 第8图显示本发明之燃料电池供电装置之第四实施 例方块图。 第9图显示本发明之燃料电池供电装置之第五实施 例方块图。 第10a图显示本发明第五实施例之可能电路实施例( 一)。 第10b图显示本发明第五实施例之可能电路实施例( 二)。 第10c图显示本发明第五实施例之可能电路实施例( 三)。 第10d图显示本发明第五实施例之可能电路实施例( 四)。
地址 新竹县竹东镇中兴路4段195号