專利名稱：一種高分子氫燃料電池控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種燃料電池控制系統(tǒng)，尤其涉及一種高分子氫燃料電池燃料 電池控制系統(tǒng)，屬于新可再生能源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于燃料電池能將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，因此，它沒(méi)有通常的火力發(fā) 電機(jī)那樣通過(guò)鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)的能量形態(tài)變化，可以避免中間的轉(zhuǎn)換的損失，達(dá) 到很高的發(fā)電效率。同時(shí)燃料電池還有以下一些優(yōu)點(diǎn)不管是滿負(fù)荷還是部分負(fù)荷均能 保持高發(fā)電效率；不管裝置規(guī)模大小均能保持高發(fā)電效率；具有很強(qiáng)的過(guò)負(fù)載能力；通 過(guò)與燃料供給裝置的組合可以適用的燃料廣泛；發(fā)電出力由電池堆的出力和組數(shù)決定， 機(jī)組的容量的自由度大。高分子氫燃料電池(PEMFC)發(fā)電在原理上相當(dāng)于水電解的
“逆”裝置。其單電池由陽(yáng)極、陰極和質(zhì)子交換膜組成，陽(yáng)極為氫燃料發(fā)生氧化的場(chǎng) 所，陰極為氧化劑還原的場(chǎng)所，兩極都含有加速電極電化學(xué)反應(yīng)的催化劑，質(zhì)子交換膜 作為電解質(zhì)。PEMFC工作時(shí)相當(dāng)于一直流電源，其陽(yáng)極即電源負(fù)極，陰極為電源正極。 PEMFC具有如下優(yōu)點(diǎn)其發(fā)電過(guò)程不涉及氫氧燃燒，因而不受卡諾循環(huán)的限制，能量轉(zhuǎn) 換率高；發(fā)電時(shí)不產(chǎn)生污染，發(fā)電單元模塊化，可靠性高，組裝和維修都很方便，工作 時(shí)也沒(méi)有噪音。所以，PEMFC電源是一種清潔、高效的綠色環(huán)保電源。對(duì)于PEMFC 技術(shù)的研究尤其是對(duì)可移動(dòng)式PEMFC發(fā)電裝置商業(yè)化應(yīng)用技術(shù)的研究具有十分重要的意 義和廣闊的前景。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高分子氫燃料電池控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)需外部電 源充電即可自行啟動(dòng)工作，以便于實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)式應(yīng)用。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種高分子氫燃料電池控制系統(tǒng)，包括外部電源充電器1、蓄電池2、高分子氫 燃料電池3、第一直流\直流變換器4，所述外部電源充電器1為一個(gè)交流\直流變換器， 其直流輸出端連接于蓄電池2的正極和負(fù)極，蓄電池2的正極和負(fù)極連接于高分子氫燃料 電池3的工作電源輸入端，所述高分子氫燃料電池3的電源輸出端接第一直流\直流變換 器4的輸入端，第一直流\直流變換器4的輸出端接蓄電池2的正極和負(fù)極。本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)前述一種高分子氫燃料電池控制系統(tǒng)，還包括第一二極管D1、第二二極管D2， 所述第一二極管Dl串接于外部電源充電器1的正極和蓄電池2的正極之間，第一二極管 Dl的陽(yáng)極接于外部電源充電器1的正極，所述第二二極管D2串接于第一直流\直流變換 器4的正極和蓄電池2的正極之間，第二二極管D2陽(yáng)極接于第一直流\直流變換器4的 正極。前述一種高分子氫燃料電池控制系統(tǒng)，其中所述高分子氫燃料電池3的電源輸出端接有至少一個(gè)直流\交流變換器5或至少一個(gè)第二直流\直流變換器6。前述一種高分子氫燃料電池控制系統(tǒng)，其中所述高分子氫燃料電池3的電源輸 出端接有至少一個(gè)直流\交流變換器5和至少一個(gè)第二直流\直流變換器6。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型無(wú)需外部電源充電即 可自行啟動(dòng)工作，以便于實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)式應(yīng)用；解決了二次電池和燃料電池混合連接時(shí)， 二次電池有自發(fā)性的釋電現(xiàn)象的技術(shù)問(wèn)題。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。圖2是本實(shí)用新型多負(fù)載的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型包括外部電源充電器1、蓄電池2、高分子氫燃料電池 3、第一直流\直流變換器4、第一二極管D1、第二二極管D2。蓄電池2是系統(tǒng)的二次 電池，可以使用鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰電池，或鋰離子聚合物電池等。外部電源充電 器1為一個(gè)交流\直流變換器，其直流輸出端連接于蓄電池2的正極和負(fù)極，蓄電池2的 正極和負(fù)極連接于高分子氫燃料電池3的工作電源輸入端，高分子氫燃料電池3的電源輸 出端接第一直流\直流變換器4的輸入端，第一直流\直流變換器4的輸出端接蓄電池2 的正極和負(fù)極。第一二極管Dl串接于外部電源充電器1的正極和蓄電池2的正極之間， 其陽(yáng)極和外部電源充電器1的正極相連，第二二極管D2串接于第一直流\直流變換器4 的正極和蓄電池2的正極之間，其陽(yáng)極和第一直流\直流變換器4的正極相連。在外部電源充電器1的輸入端沒(méi)有外部電源供給的情況下，憑借安裝在系統(tǒng)內(nèi) 部的蓄電池2，初始驅(qū)動(dòng)氫燃料電池產(chǎn)生器向燃料電池供給氫燃料電池，使燃料電池產(chǎn)生 電流。這時(shí)，蓄電池2利用高分子氫燃料電池3產(chǎn)生的電流再次完成充電，保持等待狀 態(tài)，高分子氫燃料電池3產(chǎn)生的電流不斷的向蓄電池2充電并被一系列負(fù)載所使用，此種 工作方式使得本系統(tǒng)可以在移動(dòng)過(guò)程中使用。當(dāng)然，將外部電源充電器1的輸入端接上 交流電源時(shí)，其輸出端向蓄電池2充電，并驅(qū)動(dòng)高分子氫燃料電池3工作并為負(fù)載供電。 進(jìn)行二次電池和燃料電池混合連接時(shí)，二次電池有自發(fā)性的釋電現(xiàn)象，尤其是在長(zhǎng)時(shí)間 不使用后再次使用的時(shí)候，容易發(fā)生這種現(xiàn)象。為了改善這一問(wèn)題，本電路安裝了二極 管Dl、D2，使外部電源充電器1及直流\直流變換器不發(fā)生電力消耗現(xiàn)象。因此，蓄電 池充電器及燃料電池不運(yùn)轉(zhuǎn)、系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間被擱置的情況下，不會(huì)發(fā)生蓄電池釋電問(wèn)題。如圖2所示，本實(shí)用新型還可以根據(jù)應(yīng)用目的的需要，在高分子氫燃料電池3的 電源輸出端連接若干個(gè)直流\交流變換器5，以獲得所需的交流電源；或者連接若干個(gè)第 二直流\直流變換器6，進(jìn)行DC/DC電壓、容量的轉(zhuǎn)換，以滿足負(fù)載對(duì)直流電源的要求； 或者將直流\交流變換器和直流\直流變換器同時(shí)連接上，以滿足多種供電需求。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效 變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高分子氫燃料電池控制系統(tǒng)，其特征在于，包括外部電源充電器(1)、蓄電池 (2)、氫燃料電池(3)、第一直流\直流變換器(4)，所述外部電源充電器(1)為一個(gè)交流 \直流變換器，其直流輸出端連接于蓄電池(2)的正極和負(fù)極，蓄電池(2)的正極和負(fù)極 連接于氫燃料電池(3)的工作電源輸入端，所述氫燃料電池(3)的電源輸出端接第一直流 \直流變換器(4)的輸入端，第一直流\直流變換器(4)的輸出端接蓄電池(2)的正極和 負(fù)極。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高分子氫燃料電池控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一二 極管(Dl)、第二二極管(D2)，所述第一二極管(Dl)串接于外部電源充電器(1)的正極 和蓄電池(2)的正極之間，第一二極管(Dl)的陽(yáng)極接于外部電源充電器⑴的正極，所 述第二二極管(D2)串接于第一直流\直流變換器(4)的正極和蓄電池(2)的正極之間， 第二二極管(D2)陽(yáng)極接于第一直流\直流變換器(4)的正極。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種高分子氫燃料電池控制系統(tǒng)，其特征在于，所述高分 子氫燃料電池(3)的電源輸出端接有至少一個(gè)直流\交流變換器(5)或至少一個(gè)第二直流 \直流變換器(6)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種高分子氫燃料電池控制系統(tǒng)，其特征在于，所述高分 子氫燃料電池(3)的電源輸出端接有至少一個(gè)直流\交流變換器(5)和至少一個(gè)第二直流 \直流變換器(6)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高分子氫燃料電池控制系統(tǒng)，包括外部電源充電器、蓄電池、高分子氫燃料電池、第一直流\直流變換器，所述外部電源充電器為一個(gè)交流\直流變換器，其直流輸出端連接于蓄電池的正極和負(fù)極，蓄電池的正極和負(fù)極連接于高分子氫燃料電池的工作電源輸入端，高分子氫燃料電池的電源輸出端接第一直流\直流變換器的輸入端，第一直流\直流變換器的輸出端接蓄電池的正極和負(fù)極。本實(shí)用新型無(wú)需外部電源充電即可自行啟動(dòng)工作，以便于實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)式應(yīng)用。解決了二次電池和燃料電池混合連接時(shí)，二次電池有自發(fā)性的釋電現(xiàn)象的技術(shù)問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201797348SQ20102051781
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者樸廷泰, 王紀(jì)忠 申請(qǐng)人:江蘇中靖新能源科技有限公司