[發明專利]一種電子負載、評價燃料電池放電性能的系統及其方法

有效

• 申請號: 200610167473.6
• 申請日: 2006-12-20
• 公開（公告）號: CN101207209A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 趙志強;董俊卿;張振
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M8/00
• 分類號: H01M8/00;G01R31/36
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;董占敏

技術領域

本發明涉及燃料電池技術，特別涉及一種電子負載、評價燃料電池放電性能的系統及其方法。

背景技術

由于燃料電池內阻的存在，當經過燃料電池的電流大時，在燃料電池內阻上消耗的電壓也大，使得燃料電池兩端的電壓值減小。在燃料電池制備過程中，需要通過放電設備，得到燃料電池極化曲線，以評價燃料電池的放電性能。

燃料電池極化曲線即以燃料電池正負兩極從開路到短路的過程中，燃料電池兩端電壓和電流為U-I曲線，因此，為了得到燃料電池極化曲線，需要在燃料電池兩端串接一個負載，該負載的電阻大小應連續可調。并且，由于當單片燃料電池放電電流最大時的電壓在0.2V以下，而放電電流能達到60A以上，因此燃料電池兩端串接的負載必須小于0.0033歐姆。

目前通常用于燃料電池的放電設備均為使用晶體管導通電阻作為負載的電子負載裝置，CN1464578A公開了一種電子負載及制作方法，該電子負載采用功率場效應管(MOSFET)在恒流區的導通電阻作為燃料電池的放電負載，而事實上，MOSFET有三個工作區間：恒流區、飽和區和夾斷區。當燃料電池兩端的電壓小于一定值時，MOSFET工作在飽和區，此時，MOSFET的電阻不可調而且比較大，不適合做燃料電池的放電負載。

發明內容

本發明的目的是針對現有電子負載在燃料電池兩端電壓小時不能實現超小導通電阻、并且不能調節電阻大小的缺點，提供了一種可以實現超小導通電阻、可以調節電阻大小的電子負載。

本發明的另一目的是提供了一種性能穩定的評價燃料電池放電性能的裝置及其方法。

本發明提供了一種電子負載，該電子負載包括負載模塊，所述負載模塊包括晶體管和調節電路，調節電路用于調節晶體管的導通電阻，其中，所述電子負載還包括切換裝置、直流電源和兩條支路，直流電源串聯在其中一條支路上，切換裝置用于使得負載模塊與所述兩條支路中的一條連通。

本發明還提供了一種評價燃料電池放電性能的系統，該系統包括電子負載、電壓監測裝置和電流檢測裝置，所述電壓監測裝置用于測量燃料電池兩端的電壓，所述電流檢測裝置用于檢測流過電子負載的電流，其中，所述電子負載為本發明提供的電子負載。

本發明提供了一種評價燃料電池放電性能的系統，該系統包括燃料電池、電子負載、電壓監測裝置和電流檢測裝置，所述電壓監測裝置并聯在燃料電池兩端，用于測量燃料電池兩端的電壓；燃料電池、電子負載和電流檢測裝置串聯形成回路，所述電流檢測裝置用于檢測流過回路的電流，其特征在于，所述電子負載為本發明提供的電子負載。

本發明提供了一種評價燃料電池放電性能的方法，該方法包括電流檢測步驟，電壓監測步驟，所述電流監測步驟用于檢測流過包括電子負載和燃料電池的回路中的電流，電壓監測步驟用于測量燃料電池兩端的電壓，其特征在于，該方法還包括電壓比較步驟和負載調整步驟；

電壓比較步驟用于比較電壓監測步驟所測量得到的電壓與預定電壓值；負載調整步驟用于根據上述比較結果，在所述回路中串聯或不串聯直流電源。

本發明提供的電子負載使用了直流電源，當燃料電池兩端電壓小時，直流電源與燃料電池一起為負載模塊供電，負載模塊兩端的電壓仍能使晶體管工作在恒流區，而能實現超小導通電阻、可以調節電阻大小，克服了現有的電子負載在燃料電池兩端電壓小于一定值時，不能實現超小導通電阻、并且不能調節電阻大小的缺點。本發明提供的評價燃料電池放電性能的系統及其方法采用了本發明提供的電子負載，性能穩定，適應性強。

附圖說明

圖1為本發明提供的電子負載的結構圖；

圖2為本發明提供的電子負載的負載模塊的結構圖；

圖3為本發明提供的電子負載的負載模塊的具體實施方式的電路圖；

圖4為本發明提供的電子負載的一種具體實施方式的結構圖；

圖5為本發明提供的評價燃料電池放電性能的系統的結構圖；

圖6為本發明提供的評價燃料電池放電性能的系統的一種具體實施方式的結構圖；

圖7為本發明提供的另一種評價燃料電池放電性能的系統的結構圖；

圖8為本發明提供的評價燃料電池放電性能的方法的程序流程圖。

具體實施方式