CN201797348U - 一种高分子氢燃料电池控制系统 - Google Patents

Abstract

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。

Description

一种高分子氢燃料电池控制系统

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D1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D1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。

附图说明

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

下面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D1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D1、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。

Claims (4)

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(D1)、第二二极管(D2)，所述第一二极管(D1)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(D1)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。

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)。

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