燃料电池的最大功率点电压确定方法及其应用技术

技术编号:3247404 阅读:424 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种燃料电池的最大功率点电压确定方法及其应用,以高精度确定在最大功率点发电时的输出电压,并进行不超过最大功率点的功率控制。利用电阻(R1)、(R2)的分压在差动放大器(S1)中比较燃料电池(1)的检测电压和第1参照电压(Vref1),将该差分值输入到控制部(11)。控制部(11)相应于该差分值对电路部(3a)进行PWM控制。第1参照电压(Vref1)是根据燃料电池(1)在以最大功率发电时的输出电压,与电阻R1、R2的分压相对应地进行设定的。在以最大功率发电时的输出电压是在电流-电压特性曲线中除了输出电流在零附近的区域之外的范围中,以近似线近似特性曲线,在该近似线的延长线上,求出输出电流为零时的外推电压,确定该外推电压的50%作为燃料电池在最大功率点发电时的输出电压。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池的最大功率点电压确定方法及其应用
本专利技术涉及燃料电池的最大功率点电压确定方法、燃料电池控制系统以及在燃料电池控制系统中使用的功率控制装置。
技术介绍
由于近年电子技术的进步,便携电话机、笔记本PC(个人计算机)、音频视频机器或移动终端机器等便携电子机器的普及进展迅速。作为这些便携电子机器的电源的二次电池,通过进行电池活性物质的开发及高容量电池结构的开发,从现有的密封铅电池起发展到Ni/Cd电池、Ni氢电池、再到Li离子电池,力图增加容量。另一方面,在便携电子机器中,在努力实现低功耗化,在元件中每个功能的功耗大幅度下降,但是可以认为,用户需要要提高,今后也必须增加新功能,存在整个机器的功耗日益增加的倾向。作为电源,需要更高密度,即小型化,驱动时间长的电源。作为满足这种要求的电源,最近燃料电池受到注目。燃料电池,一方面具有随着输出电流的增加而输出功率增加的特性,另一方面,具有当输出电流大于等于某一值时,输出功率从增加反而转为下降的特性。就是说,在燃料电池的输出特性中,存在发电效率最佳的最大功率点,在超过该最大功率点使用时,由于招致发电效率下降而输出功率不足,可能使燃料电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池的最大功率点电压确定方法,其特征在于:根据燃料电池的电流-电压特性,在表示上述电流-电压特性的特性曲线中除了输出电流在零附近时输出电压急剧变化的区域之外的范围中,以预定的近似线近似上述特性曲线,在该近似线的延长线上,求出输出电流为零时的外推电压,利用该外推电压确定燃料电池在最大功率点发电时的输出电压作为最大功率点电压。

【技术特征摘要】
JP 2005-3-31 2005-1048751.一种燃料电池的最大功率点电压确定方法,其特征在于:根据燃料电池的电流-电压特性,在表示上述电流-电压特性的特性曲线中除了输出电流在零附近时输出电压急剧变化的区域之外的范围中,以预定的近似线近似上述特性曲线,在该近似线的延长线上,求出输出电流为零时的外推电压,利用该外推电压确定燃料电池在最大功率点发电时的输出电压作为最大功率点电压。2.如权利要求1所述的燃料电池的最大功率点电压确定方法,其特征在于:在上述最大功率点发电时的输出电压是上述外推电压的50%的电压。3.如权利要求1或2所述的燃料电池的最大功率点电压确定方法,其特征在于:上述燃料电池使用直接甲醇型燃料电池。4.一种燃料电池控制系统,具有:产生基准电压的基准电压发生单元;和在燃料电池的输出电压低于上述基准电压时,控制上述燃料电池的输出功率以使上述输出电压增加的控制单元,其特征在于:上述基准电压发生单元产生的基准电压,以上述燃料电池在最大功率点发电时的最大功率点电压为最小,并设定为大于等于该值的电压值;上述最大功率点电压,是根据上述燃料电池的电流-电压特性,在表示上述电流-电压特性的特性曲线中除了输出电流在零附近时输出电压急剧变化的区域之外的范围中,以预定的近似线近似上述特性曲线,并在该近似线的延长线上,求出输出电流为零时的外推电压,利用该外推电压确定的。5.如权利要求4所述的燃料电池控制系统,其特征在于:-->上述控制单元,将上述燃料电池的温度检测值与预定的温度值进行比较,并且在上述燃料电池的温度检测值超过上述预定的温度值时,控制上述燃料电池的输出功率以使上述燃料电池的温度不上升。6.如权利要求5所述的燃料电池控制系统,其特征在于:上述控制单元,是可以相应于上述燃料电池的温度检测值和预定的温度值的差分值,控制上述燃料电池的输出功率的单元,并进行校正以使得上述差分值越小则上述基准电压越大。7.如权利要求4至权利要求6中的任一项所述的燃料电池控制系统,其特征在于:上述燃料电池与利用上述燃料电池充电的蓄电单元相连接,上述控制单元,将上述蓄电单元的输入电压与预定的电压进行比较,并且在上述蓄电单元的输入电压超过上述预定的电压时,对上述燃料电池的输出功率进行限制。8.如权利要求7所述的燃料电池控制系统,其特征在于:上述控制单元,为了限制上述燃料电池的输出功率,求出上述蓄电单元的电...

【专利技术属性】
技术研发人员:乘松泰明叶田玲彦菊地睦
申请(专利权)人:株式会社日立制作所
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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