[發明專利]用于燃料電池的供電裝置及其供電方法

在審

• 申請號: 202011607880.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN114696443A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 蔡英文;徐志瑋;周裕福;施進益;邱建齊
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;B64D27/24;B60L58/40
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 徐協成

1.一種供電裝置，配置于飛行器上，該飛行器具有平均所需功率值，該供電裝置包括：

二次電池；

變壓器，電性連接于該二次電池與該飛行器之間；以及

燃料電池，電性連接于該飛行器，且適于提供第一輸出電流給該飛行器；以及

旁路開關，電性連接于該二次電池的輸出端與該燃料電池的輸出端之間，且該旁路開關與該變壓器并聯；

其中，該變壓器具有第一輸出電壓設定值，當該燃料電池的第一輸出端電壓低于該第一輸出電壓設定值時，且該旁路開關處于不導通狀態，該二次電池的第二輸出電流經由該變壓器提供給飛行器；當該燃料電池的該第一輸出端電壓低于該第一輸出電壓設定值時，且該旁路開關處于導通狀態，該二次電池的該第二輸出電流經由該旁路開關提供給該飛行器；

其中，該第一輸出電壓設定值介于該燃料電池的特性曲線的最大功率值與該飛行器的該平均所需功率值之間的范圍內的任一功率所對應的電壓值。

2.如權利要求1所述的供電裝置，還包括二極管，電性連接該燃料電池與該旁路開關之間，該二極管的陽極連接該燃料電池，該二極管的陰極連接該旁路開關。

3.如權利要求1所述的供電裝置，還包括自維護開關，電性連接該燃料電池與該飛行器，該自維護開關適于關閉部分燃料電池堆的電力，使該燃料電池進行自維護程序，在該燃料電池進行自維護程序前，先使該旁路開關處于導通狀態，等到自維護程序結束之后，再斷開該旁路開關。

4.如權利要求1所述的供電裝置，還包括控制器，電性連接該旁路開關與該變壓器，該控制器適于控制該旁路開關的導通狀況，并檢測該變壓器的狀態，當該控制器檢測到該變壓器的狀態異常，該控制器控制該旁路開關導通，使該二次電池提供超出該變壓器的輸出額定功率。

5.如權利要求4所述的供電裝置，其中該變壓器的狀態異常為該變壓器的內部溫度達到預定值或該變壓器的輸出功率達到預定值。

6.如權利要求1所述的供電裝置，其中該二次電池所能提供最大的該第二輸出端電壓高于該燃料電池所能提供最大的該第一輸出端電壓。

7.一種供電裝置，配置于飛行器上，該飛行器具有平均所需功率值，該供電裝置包括：

二次電池；

變壓器，電性連接于該二次電池與該飛行器之間；

燃料電池，電性連接于該飛行器，且適于提供第一輸出電流給該飛行器；以及

自維護開關，電性連接該燃料電池與該飛行器，該自維護開關適于關閉部分燃料電池堆的電力，使該燃料電池進行自維護程序；

其中，該變壓器具有第一輸出電壓設定值以及第二輸出電壓設定值，該第二輸出電壓設定值大于該第一輸出電壓設定值，當該燃料電池的第一輸出端電壓低于該第一輸出電壓設定值時，該二次電池的第二輸出電流經由該變壓器提供給飛行器；當預期該燃料電池的該第一輸出端電壓即將降低時，動態調整該變壓器由該第一輸出電壓設定值至該第二輸出電壓設定值，該二次電池的該第二輸出電流經由該變壓器提供給該飛行器；

其中，該第一輸出電壓設定值介于該燃料電池的特性曲線的最大功率值與該飛行器的該平均所需功率值之間的范圍內的任二功率所對應的電壓值。

8.如權利要求7所述的供電裝置，其中，該第一輸出電壓設定值為該燃料電池的特性曲線的該最大功率值所對應的電壓值，該第二輸出電壓設定值為該飛行器的該平均所需功率值所對應的電壓值。

9.如權利要求7所述的供電裝置，還包括旁路開關，電性連接于該二次電池的輸出端與該燃料電池的輸出端之間，且該旁路開關與該變壓器并聯，當該旁路開關處于導通狀態，該二次電池的該第二輸出電流經由該旁路開關提供給該飛行器。

10.如權利要求9所述的供電裝置，其中預期該燃料電池的該第一輸出端電壓即將降低的情形包含該燃料電池的自維護程序，在進行自維護程序前，先導通該旁路開關，等到自維護程序結束之后，再斷開該旁路開關。