双向电压变换器连接于燃料电池和二次电池之间，负载装置与燃料电池并联连接。此外，具有多个电压变换器的情况下，各自的输出电压与燃料电池的输出电压相比更为接近二次电池的输出电压的话，便划分为第１电压变换器组，而与二次电池的输出电压相比更为接近燃料电池的输出电压的话，则划分为第２电压变换器组，第１电压变换器组并联连接有二次电池，而第２电压变换器组则并联连接有燃料电池。
【技术实现步骤摘要】
电子设备和该电子设备所用的电池组件及负载装置
本专利技术涉及具有燃料电池的电子设备和该电子设备所用的电池组件及负载装置，具体来说，涉及其合适的电源部的电路构成。
技术介绍
现有的笔记本计算机、手机等电子设备所具有的电源，具有多个电压变换器，通过使二次电池的电压降压的电压变换器、使二次电池的电压升压的电压变换器输出多个电压。作为上述多个电压变换器的输入电源，常用的方法是与二次电池连接。图10为市售的笔记本PC等现有电子设备的框图。电池组件400不包括燃料电池，只是由二次电池102组成，二次电池102的两端子106、108与负载装置300的两端子306、308连接。负载装置300中，4个电压变换器311～314的输入电功率全部由二次电池102供给，电压变换器311～314将经过变换的电压V1～V4输出给功能电路303。另外，近年来，作为笔记本计算机、手机等电子设备的电源，能够长时间连续供电的燃料电池受到了关注。上述电子设备，与通常负载激烈变动有所不同，燃料电池的发电功率无法急剧变化，所以曾以各种形式提出混合型的燃料电池系统，该系统以燃料电池的发电功率对二次电池充电，同时又由二次电池对电子设备供电。其中，日本特開2004-208344号公报曾揭示一种使用具有燃料电池、多个二次电池、以及多个功能电路的便携式终端，力求提高能量使用效率的方法。另一方面，为了以燃料电池的发电功率对二次电池充电，需要将燃料电池的电压变换为二次电池的电压的电压变换器(DC/DC变换器)，这种情况下，作为多个电压变换器的输入电源，常用的方法也是与二次电池连接，其中曾提出将燃料电池的输出电压控制为一恒量的方法等(参照例如美国专利第6,590,370号说明书)。图11示出的是相应于6个电池单元串联连接的燃料电池其燃料供给量的电流电压特性图。图11中，纵轴表示DMFC(Direct Methanol Fuel Cell直接甲醇燃料电池)的输出电压(V)，横轴表示DMFC的输出电流(A)。另外，C11、C12、C13分别示出燃料的总供给量为0.6cc/min、1.2cc/min、1.8cc/min情况下的电流电压特性曲线。由图11可知，燃料供给量越多，越能够得到高输出电流。另外，如C11～C13所示那-->样可知，随着输出电流的增大，输出电压便减小。另外，控制燃料电池的输出电压为一恒量的情况下，燃料(甲醇)的供给量一旦增加，输出电流(A)就增加。图11所示的例子中，将燃料电池的输出电压控制为在2.4V固定不变的话，燃料总供给量分别为C11、C12、C13的情况下，各电流(A)便增加为I1、I2、I3。因而，可通过控制燃料的总供给量来控制燃料电池的发电功率。这样，为了以燃料供给量控制燃料电池的发电功率，希望是将燃料电池的输出电压控制为一恒量的方法。图12为所用的电池组件具有燃料电池的现有电子设备的框图。图12所示的负载装置300具有与图10同样的构成，电池组件500由燃料电池101、电压变换器103、以及二次电池102所构成。负载装置300内具有由12V、10V、1.5V、1.25V四个电压变换器311～314所组成的电压变换器组301。12V、10V的电压变换器311、312是升压电路，而1.5V、1.25V的电压变换器313、314是降压电路，上述4个电压变换器311～314所消耗的电功率均由二次电池102供给，这一点与图10相同。但现有混合型燃料电池系统中，难以由燃料电池对负载变动激烈的功能电路供电。否则即便是使所供给的燃料流量变化，燃料电池的输出功率也没有急剧变化，所以在使负载装置的电流值与急剧的功耗变化相适应方面，燃料电池的输出电流特性并不理想。另外，图12所示的现有电子设备中，例如燃料电池101的输出电压为2.4V、二次电池102的输出电压为6～8.4V的情况下，1.5V、1.25V的电压变换器313、314的电力常规状态下用电压变换器103通过使燃料电池101的电压升压来对二次电池102充电，为此预先降压至1.5V、1.25V，使燃料电池101的输出电压升压后再降压使用。由此产生功率损耗、效率低。另外，燃料电池101的输出电压为10V、二次电池102的输出电压为6～8.4V的情况下，12V、10V的电压变换器311、312的电力常规状态下用电压变换器103通过使燃料电池101的电压降压来对二次电池102充电，为此预先升压至12V、10V，使燃料电池101的输出电压降压后再升压使用。由此产生功率损耗、效率低。这样，现有混合型燃料电池系统(hybrid-type fuel-cell system)的情况下，对负载装置300的供电由二次电池102供给，所以功能电路303的电源电压低于燃料电池101输出电压的情况下，例如功能电路303是CPU电路等的情况下，对功能电路303供电的电压变换器的输入也需要由二次电池102供给。其结果，使燃料电池101的输出电压升压至二次电池102的输出电压后，再进行使该二次电池102的输出电压降压至比燃料电池101的输出-->电压低的功能电路303的电源电压，或者相反，使燃料电池101的输出电压降压至二次电池102的输出电压后，再进行使该二次电池102的输出电压升压至比燃料电池101的输出电压高的功能电路303的电源电压，所以在能量利用效率方面产生电力变换损耗，为所不希望的状况。
技术实现思路
本专利技术其目的在于提供一种能够由燃料电池对负载变动激烈的负载装置供电的电子设备和该电子设备所用的电池组件及负载装置。本专利技术所提供的电子设备，包括电源部以及负载装置，所述电源部包括：燃料电池；二次电池；以及连接于所述燃料电池和所述二次电池之间，并对所述燃料电池的输出电压和所述二次电池的输出电压进行双向变换的双向电压变换器，所述负载装置与所述燃料电池并联连接。该电子设备中，燃料电池所输出的电压由双向电压变换器调整为一恒定电压。这时，利用的是双向电压变换器，因而燃料电池的发电功率即便是小于负载装置的消耗功率的情况下，双向电压变换器也可以使燃料电池两端的电压保持不变，同时由二次电池对燃料电池的输出侧供电。所以，可对负载装置稳定供电，因而即便是时间上负载装置的负载变动较大的情况下，也能够由燃料电池供电，可以由燃料电池对负载变动激烈的负载装置供电。本专利技术还提供一种电池组件，它包括：燃料电池；二次电池；以及连接于所述燃料电池和所述二次电池之间，并对所述燃料电池的输出电压和二次电池的输出电压进行双向变换的双向电压变换器。该电池组件加装于负载装置的情况下，可利用双向电压变换器将燃料电池所输出的电压调整为固定不变。这时，由于使用双向电压变换器，即便是燃料电池的发电功率小于负载装置所消耗功率的情况下，双向电压变换器由二次电池对燃料电池的输出侧供电，燃料电池的两端电压可保持固定不变。因此，可对负载装置稳定供电，因而即便是时间上负载装置其负载变动较大的情况下，仍能由燃料电池供电。本专利技术还提供一种负载装置，使用具有燃料电池和二次电池的电池组件，包括：输出与所述燃料电池的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电子设备，包括电源部以及负载装置，其特征在于，所述电源部包括：燃料电池； 二次电池；以及连接于所述燃料电池和所述二次电池之间，并对所述燃料电池的输出电压和所述二次电池的输出电压进行双向变换的双向电压变换器，所述负载装置与所述燃料电池并联连接。
【技术特征摘要】
JP 2005-6-30 2005-1914131.一种电子设备，包括电源部以及负载装置，其特征在于，所述电源部包括：燃料电池；二次电池；以及连接于所述燃料电池和所述二次电池之间，并对所述燃料电池的输出电压和所述二次电池的输出电压进行双向变换的双向电压变换器，所述负载装置与所述燃料电池并联连接。2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述负载装置包括：输出与所述燃料电池的输出电压相比更为接近所述二次电池的输出电压的电压的第1电压变换器；输出与所述二次电池的输出电压相比更为接近所述燃料电池的输出电压的电压的第2电压变换器；以及由所述第1和第2电压变换器供电，并执行该负载装置的功能的功能电路，所述第1电压变换器与所述二次电池并联连接，所述第2电压变换器与所述燃料电池并联连接。3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电源部包含可相对于所述负载装置装卸的电池组件，所述负载装置还具有使所述第1电压变换器的输入和所述第2电压变换器的输入两者间短路或开路的开关，所述开关只在所述电池组件加装到所述负载装置上的情况下开路，而除此以外的情况下则短路。4.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第1电压变换器包含输出与所述燃料电池的输出电压相比更为接近所述二次电池的输出电压的电压的多个第1电压变换器，所述第2电压变换器包含输出与所述二次电池的输出电压相比更为接近所述燃料电池的输出电压的电压的多个第2电压变换器，所述多个第1电压变换器与所述二次电池并联连接，所述多个第2电压变换器与所述燃料电池并联连接。5.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述双向电压变换器，在所述燃料电池所产生的电流小于所述负载装置所消耗的电流的情况下，由所述二次电池对所述负载装置供给所述负载装置所消耗电流的不足部分，在所述燃料电池所产生的电流大于所述负载装置所消耗的电流的情况下，对所述二次电池供给所述燃料电池所产生电流的过剩部分。6.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述燃料电池的输出电压低于所述二次电池的输出电压，所述双向电压变换器包含使所述燃料电池的输出电压升压至所述二次电池的输出电压的升压...
【专利技术属性】
技术研发人员：高田雅弘，市濑俊彦，嶋本健，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。