[發明專利]燃料電池系統

無效

• 申請號: 200710146838.1
• 申請日: 2005-08-04
• 公開（公告）號: CN101123310A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 甲野藤正明;瀨尾和宏;牧野正寬;藤井雅也
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M8/00
• 分類號: H01M8/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李香蘭

本申請是申請號為200510089703.7、申請日為2005年8月4日、發明名稱為燃料電池系統的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種作為燃料電池與蓄電設備的并列系統的燃料電池系統。

背景技術

近年來，開發出了種種作為燃料電池與蓄電設備的并列系統的燃料電池系統(參照例如特開2004-71260號公報)。這里，圖14中顯示了以前的燃料電池系統的一構成例。

圖14中所示的燃料電池系統，是燃料電池與蓄電設備的并聯系統，具有燃料電池組1、燃料供給部2、作為蓄電設備的二次電池3、DC/DC轉換器4、及防倒流二極管5。燃料供給部2定期將給定量的燃料提供給燃料電池組1，同時將燃料電池組1中未使用的燃料回收。燃料電池組1的輸出端與防倒流二極管5的陽極相連接，二次電池3的正極與DC/DC轉換器4的輸入端相連接。另外，防倒流二極管5的陰極與DC/DC轉換器4的輸出端共通連接，并連接負載6。

由于燃料供給部2定期將給定量的燃料提供給燃料電池組1，因此，燃料電池組1的電流-電壓特性以及電流-電能特性如圖15所示。圖15中的T_I-V、T_I-P分別表示燃料電池組1的輸出電流-輸出電壓特性曲線、燃料電池組1的輸出電流-輸出電能(power)特性曲線。

燃料電池組1的輸出電壓對應于輸出電流而變化，輸出電流越增加，輸出電壓就越下降。在輸出電能最大時的輸出電流的值Ipmax是由燃料供給部2提供給燃料電池組1的燃料量所決定的。在大于Ipmax的電流區域，燃料電池組1的動作不穩定，如果在大于Ipmax的電流區域繼續讓燃料電池組1進行工作，就會降低燃料電池組1的壽命。因此，以前的燃料電池系統中，由于負載6的狀態，有可能會讓燃料電池組1在大于Ipmax的電流區域繼續工作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種不會發生燃料電池的壽命降低的燃料電池系統。

為實現上述目的，本發明的燃料電池系統，是燃料電池與蓄電設備的并聯系統，包括：上述燃料電池、燃料供給部、上述蓄電設備、及DC/DC轉換器。上述燃料供給部向上述燃料電池供給燃料。上述DC/DC轉換器，將上述蓄電設備的輸出電壓變換成給定的電壓并輸出。上述給定的電壓，為上述燃料電池的輸出電能(power)最大時的上述燃料電池的輸出電壓的值以上。上述蓄電設備，可以列舉出例如二次電池或雙電荷層電容器等。

通過這樣的構成，上述給定的電壓，為在上述燃料電池的輸出電能為最大時的上述燃料電池的輸出電壓的值以上，因此，在比上述燃料電池的輸出電能為最大時的上述燃料電池的輸出電壓的值小的電壓區域，上述燃料電池不會工作，因此，燃料電池的壽命不會降低。

另外，可以讓上述燃料供給部，定期將給定量的燃料提供給上述燃料電池，同時，將上述燃料電池中未使用的燃料回收。通過這樣，能夠對未使用的燃料進行再利用。

另外，可以讓上述燃料供給部，將基于上述燃料電池系統的輸出的電能作為動作電源。通過這樣，不需要另外設置燃料供給部用電源。

另外，從提高燃料電池系統的效率的觀點出發，最好讓上述燃料電池的輸出端與上述DC/DC轉換器直接連接。通過這樣的構成，由于上述燃料電池的輸出側沒有連接防倒流二極管，因此，能夠讓燃料電池系統的效率提高相當于防倒流二極管中的電能損耗。

另外，還可以具有對上述DC/DC轉換器的動作進行ON/OFF控制的ON/OFF控制電路；上述ON/OFF控制電路，在上述燃料電池的輸出電壓大于給定值的情況下，控制上述DC/DC轉換器的動作為OFF，在上述燃料電池的輸出電壓不大于上述給定值的情況下，控制上述DC/DC轉換器的動作為ON。另外，上述給定值是稍大于上述給定電壓的值。

通過這樣的構成，只在上述DC/DC轉換器對外部負載進行供電時，上述DC/DC轉換器才進行工作，因此，在上述DC/DC轉換器不對外部負載進行供電時，上述雙向DC/DC轉換器中不會消耗無用電能，從而能夠提高燃料電池系統的效率。