一种高分子氢燃料电池控制系统的制作方法

文档序号:7320782
专利名称:一种高分子氢燃料电池控制系统的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种燃料电池控制系统,尤其涉及一种高分子氢燃料电池燃料 电池控制系统,属于新可再生能源技术领域。
背景技术
由于燃料电池能将燃料的化学能直接转化为电能,因此,它没有通常的火力发 电机那样通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化,可以避免中间的转换的损失,达 到很高的发电效率。同时燃料电池还有以下一些优点不管是满负荷还是部分负荷均能 保持高发电效率;不管装置规模大小均能保持高发电效率;具有很强的过负载能力;通 过与燃料供给装置的组合可以适用的燃料广泛;发电出力由电池堆的出力和组数决定, 机组的容量的自由度大。高分子氢燃料电池(PEMFC)发电在原理上相当于水电解的
“逆”装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成,阳极为氢燃料发生氧化的场 所,阴极为氧化剂还原的场所,两极都含有加速电极电化学反应的催化剂,质子交换膜 作为电解质。PEMFC工作时相当于一直流电源,其阳极即电源负极,阴极为电源正极。 PEMFC具有如下优点其发电过程不涉及氢氧燃烧,因而不受卡诺循环的限制,能量转 换率高;发电时不产生污染,发电单元模块化,可靠性高,组装和维修都很方便,工作 时也没有噪音。所以,PEMFC电源是一种清洁、高效的绿色环保电源。对于PEMFC 技术的研究尤其是对可移动式PEMFC发电装置商业化应用技术的研究具有十分重要的意 义和广阔的前景。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种高分子氢燃料电池控制系统,实现无需外部电 源充电即可自行启动工作,以便于实现可移动式应用。本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现一种高分子氢燃料电池控制系统,包括外部电源充电器1、蓄电池2、高分子氢 燃料电池3、第一直流\直流变换器4,所述外部电源充电器1为一个交流\直流变换器, 其直流输出端连接于蓄电池2的正极和负极,蓄电池2的正极和负极连接于高分子氢燃料 电池3的工作电源输入端,所述高分子氢燃料电池3的电源输出端接第一直流\直流变换 器4的输入端,第一直流\直流变换器4的输出端接蓄电池2的正极和负极。本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现前述一种高分子氢燃料电池控制系统,还包括第一二极管D1、第二二极管D2, 所述第一二极管Dl串接于外部电源充电器1的正极和蓄电池2的正极之间,第一二极管 Dl的阳极接于外部电源充电器1的正极,所述第二二极管D2串接于第一直流\直流变换 器4的正极和蓄电池2的正极之间,第二二极管D2阳极接于第一直流\直流变换器4的 正极。前述一种高分子氢燃料电池控制系统,其中所述高分子氢燃料电池3的电源输出端接有至少一个直流\交流变换器5或至少一个第二直流\直流变换器6。前述一种高分子氢燃料电池控制系统,其中所述高分子氢燃料电池3的电源输 出端接有至少一个直流\交流变换器5和至少一个第二直流\直流变换器6。与现有技术相比,本实用新型的有益效果是本实用新型无需外部电源充电即 可自行启动工作,以便于实现可移动式应用;解决了二次电池和燃料电池混合连接时, 二次电池有自发性的释电现象的技术问题。

图1是本实用新型的电路原理图。图2是本实用新型多负载的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示,本实用新型包括外部电源充电器1、蓄电池2、高分子氢燃料电池 3、第一直流\直流变换器4、第一二极管D1、第二二极管D2。蓄电池2是系统的二次 电池,可以使用铅蓄电池、镍氢电池、锂电池,或锂离子聚合物电池等。外部电源充电 器1为一个交流\直流变换器,其直流输出端连接于蓄电池2的正极和负极,蓄电池2的 正极和负极连接于高分子氢燃料电池3的工作电源输入端,高分子氢燃料电池3的电源输 出端接第一直流\直流变换器4的输入端,第一直流\直流变换器4的输出端接蓄电池2 的正极和负极。第一二极管Dl串接于外部电源充电器1的正极和蓄电池2的正极之间, 其阳极和外部电源充电器1的正极相连,第二二极管D2串接于第一直流\直流变换器4 的正极和蓄电池2的正极之间,其阳极和第一直流\直流变换器4的正极相连。在外部电源充电器1的输入端没有外部电源供给的情况下,凭借安装在系统内 部的蓄电池2,初始驱动氢燃料电池产生器向燃料电池供给氢燃料电池,使燃料电池产生 电流。这时,蓄电池2利用高分子氢燃料电池3产生的电流再次完成充电,保持等待状 态,高分子氢燃料电池3产生的电流不断的向蓄电池2充电并被一系列负载所使用,此种 工作方式使得本系统可以在移动过程中使用。当然,将外部电源充电器1的输入端接上 交流电源时,其输出端向蓄电池2充电,并驱动高分子氢燃料电池3工作并为负载供电。 进行二次电池和燃料电池混合连接时,二次电池有自发性的释电现象,尤其是在长时间 不使用后再次使用的时候,容易发生这种现象。为了改善这一问题,本电路安装了二极 管Dl、D2,使外部电源充电器1及直流\直流变换器不发生电力消耗现象。因此,蓄电 池充电器及燃料电池不运转、系统长时间被搁置的情况下,不会发生蓄电池释电问题。如图2所示,本实用新型还可以根据应用目的的需要,在高分子氢燃料电池3的 电源输出端连接若干个直流\交流变换器5,以获得所需的交流电源;或者连接若干个第 二直流\直流变换器6,进行DC/DC电压、容量的转换,以满足负载对直流电源的要求; 或者将直流\交流变换器和直流\直流变换器同时连接上,以满足多种供电需求。除上述实施例外,本实用新型还可以有其他实施方式,凡采用等同替换或等效 变换形成的技术方案,均落在本实用新型要求的保护范围内。
权利要求1.一种高分子氢燃料电池控制系统,其特征在于,包括外部电源充电器(1)、蓄电池 (2)、氢燃料电池(3)、第一直流\直流变换器(4),所述外部电源充电器(1)为一个交流 \直流变换器,其直流输出端连接于蓄电池(2)的正极和负极,蓄电池(2)的正极和负极 连接于氢燃料电池(3)的工作电源输入端,所述氢燃料电池(3)的电源输出端接第一直流 \直流变换器(4)的输入端,第一直流\直流变换器(4)的输出端接蓄电池(2)的正极和 负极。
2.如权利要求1所述的一种高分子氢燃料电池控制系统,其特征在于,还包括第一二 极管(Dl)、第二二极管(D2),所述第一二极管(Dl)串接于外部电源充电器(1)的正极 和蓄电池(2)的正极之间,第一二极管(Dl)的阳极接于外部电源充电器⑴的正极,所 述第二二极管(D2)串接于第一直流\直流变换器(4)的正极和蓄电池(2)的正极之间, 第二二极管(D2)阳极接于第一直流\直流变换器(4)的正极。
3.如权利要求1或2所述的一种高分子氢燃料电池控制系统,其特征在于,所述高分 子氢燃料电池(3)的电源输出端接有至少一个直流\交流变换器(5)或至少一个第二直流 \直流变换器(6)。
4.如权利要求1或2所述的一种高分子氢燃料电池控制系统,其特征在于,所述高分 子氢燃料电池(3)的电源输出端接有至少一个直流\交流变换器(5)和至少一个第二直流 \直流变换器(6)。
专利摘要本实用新型公开了一种高分子氢燃料电池控制系统,包括外部电源充电器、蓄电池、高分子氢燃料电池、第一直流\直流变换器,所述外部电源充电器为一个交流\直流变换器,其直流输出端连接于蓄电池的正极和负极,蓄电池的正极和负极连接于高分子氢燃料电池的工作电源输入端,高分子氢燃料电池的电源输出端接第一直流\直流变换器的输入端,第一直流\直流变换器的输出端接蓄电池的正极和负极。本实用新型无需外部电源充电即可自行启动工作,以便于实现可移动式应用。解决了二次电池和燃料电池混合连接时,二次电池有自发性的释电现象的技术问题。
文档编号H02J7/00GK201797348SQ20102051781
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月3日 优先权日2010年9月3日
发明者朴廷泰, 王纪忠 申请人:江苏中靖新能源科技有限公司
再多了解一些
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