專利名稱：具保護(hù)裝置的燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種關(guān)于具保護(hù)裝置的燃料電池，其特別是提供一燃料電池 保護(hù)電路，用以保護(hù)燃料電池組。
背景技術(shù)：
公知燃料電池是具有利用富氫燃料(如曱醇)與氧燃料進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)而輸 出電力的電池核心。燃料電池于使用時(shí)可能會(huì)因系統(tǒng)需求不同而有燃料電池 串并聯(lián)電路情形，以提供不同電壓電流給電子裝置使用。然而燃料電池可能 因長(zhǎng)期使用下或者燃料電池本身燃料供給不完全情況下，燃料電池的反應(yīng)效 率衰減到不敷使用，然因其燃料電池電路為串并聯(lián)情況下，有可能因單一損 壞的燃料電池而導(dǎo)致其它尚可使用的燃料電池的損耗更加快速。因此，本發(fā)明的發(fā)明人有鑒于公知燃料電池串并聯(lián)使用時(shí)，可能因單一燃 料電池?fù)p壞而影響到其它燃料電池的使用情況的缺點(diǎn)，乃亟思發(fā)明而達(dá)到一 種燃料電池的保護(hù)電路裝置，用以進(jìn)行在燃料電池衰減不敷使用情況下，通 過(guò)此具保護(hù)裝置的燃料電池來(lái)保護(hù)其它尚可使用的燃料電池組不受影響。因此，本發(fā)明的發(fā)明人有鑒于公知燃料電池的缺點(diǎn)，乃亟思發(fā)明一種燃 料電池串并聯(lián)電路裝置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明主要提供一具保護(hù)裝置的燃料電池，用以使用于具有復(fù)數(shù)個(gè)燃料電 池組的燃料電池系統(tǒng)中，并可選擇各個(gè)燃料電池組是否輸出電力至一串并聯(lián) 電路中。本發(fā)明的另一目的是提供一具保護(hù)裝置的燃料電池，用以判斷各個(gè)燃料電 池組是否處于正常運(yùn)作的狀態(tài)，并可關(guān)閉不正常運(yùn)作的燃料電池組的電力輸出。本發(fā)明的再一目的是提供一具保護(hù)裝置的燃料電池，用以整合該些燃料電 池組分別輸出的電力，并透過(guò)串并聯(lián)電路達(dá)到特定電壓或電流特性的輸出電力。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種具保護(hù)裝置的燃料電池，其包括復(fù)數(shù)個(gè) 燃料電池組、 一燃料電池保護(hù)電路單元以及一開(kāi)關(guān)控制裝置，該燃料電池保 護(hù)電路單元是包括復(fù)數(shù)個(gè)信道選擇裝置以及一串并聯(lián)電路單元，且該些信道 選擇裝置是分別對(duì)應(yīng)該些燃料電池組之一 ，該串并聯(lián)電路單元是電氣連接該 些信道選擇裝置并具有電氣輸出端。其中該些燃料電池組是分別電氣連接至 該燃料電池保護(hù)電路單元中所對(duì)應(yīng)的信道選擇裝置，且該開(kāi)關(guān)控制裝置控制 該些信道選擇裝置分別選擇所對(duì)應(yīng)的燃料電池組與該串并聯(lián)電路單元是電氣 導(dǎo)通狀態(tài)或電氣斷路狀態(tài)。因此，當(dāng)任一燃料電池組因損毀或其它任何狀況，可透過(guò)該開(kāi)關(guān)控制裝置 選擇任一燃料電池組與該串并聯(lián)電路單元之間為電氣斷路狀態(tài)。為使熟悉該項(xiàng)技藝人士了解本發(fā)明的目的、特征及功效，茲通過(guò)下述具體 實(shí)施例，并配合附圖，對(duì)本發(fā)明詳加說(shuō)明如后。附困說(shuō)明

圖1是顯示本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池的第一具體實(shí)施例的組件關(guān)聯(lián)圖；圖2是顯示本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池的第二具體實(shí)施例的組件關(guān)聯(lián)圖；圖3是顯示本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池的第三具體實(shí)施例的組件關(guān)聯(lián)圖；圖4是顯示本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池的第四具體實(shí)施例的組件關(guān)聯(lián)圖；圖5是顯示本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池的第五具體實(shí)施例的組件關(guān)聯(lián)圖；以及圖6是顯示本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池的第六具體實(shí)施例的組件關(guān)聯(lián)圖。符號(hào)說(shuō)明微控制單元(62)具體實(shí)施方式
參考圖1所示，其是顯示本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池的第一具體實(shí)施例 的組件關(guān)聯(lián)圖。本發(fā)明是有關(guān)于一種具保護(hù)裝置的燃料電池，且其是將包括 一第一燃料電池組(l)、 一第二燃料電池組(2)以及一第三燃料電池組(3)的復(fù)數(shù) 個(gè)燃料電池組，并透過(guò)一燃料電池保護(hù)電路單元(4)電氣連接該些燃料電池組， 而將該些燃料電池組的電力傳輸至一電子裝置(5),同時(shí)可由一開(kāi)關(guān)控制裝置
護(hù)電路單元(4)形成電氣導(dǎo)通狀態(tài)或電氣斷路狀態(tài)。第一燃料電池組(l)第二輸出端(12)第一直流電壓轉(zhuǎn)換單元(14)第三燃料電池組(3)第一信道選擇裝置(41)第二端埠(4115)第四端埠(41d)第二開(kāi)關(guān)組件(41f)第二信道選擇裝置(42)串并聯(lián)電路單元(44)開(kāi)關(guān)控制裝置(6)比4交器(61a)第一輸出端(ll)第一燃料電池部(13)第二燃料電池組(2)燃泮牛電池卩呆護(hù)電路單元(4) 第一端埠(41a)第三端埠01c)第一開(kāi)關(guān)組件(416)多任務(wù)器01g)第三信道選擇裝置(43)電子裝置(5)輸出判斷單元(61)參考電壓(Wb)所述本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池中，該第一燃料電池組(l)、該第二燃料電池組(2)以及該第三燃料電池組(3)中的各個(gè)燃料電池組是分別包括有燃料電 池電力產(chǎn)生核心，因此可進(jìn)行燃料電池的運(yùn)作機(jī)制，并進(jìn)一步產(chǎn)生電力輸出。 所述本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池中，該燃料電池保護(hù)電路單元(4),是包 括一第一信道選擇裝置(41)、 一第二信道選擇裝置(42)、 一第三信道選擇裝置(43) 以及一串并聯(lián)電路單元(44)。其中該第一信道選擇裝置(41)、該第二信道 選擇裝置(42)以及該第三信道選擇裝置(43)是分別對(duì)應(yīng)電氣連接該第 一燃料電 池組(l)、該第二燃料電池組(2)以及該第三燃料電池組(3)，該串并聯(lián)電路單元(44) 具有串并聯(lián)手段，使得該第一燃料電池組(l)、該第二燃料電池組(2)以及 該第三燃料電池組(3)是可分別透過(guò)該第 一信道選擇裝置(41)、該第二信道選擇 裝置(42)以及該第三信道選擇裝置(43)電氣連接該串并聯(lián)電路單元(44),且該 串并聯(lián)電路單元(44)可透過(guò)各個(gè)電氣開(kāi)關(guān)選擇該串并聯(lián)電路單元(44)的正極信氣串并聯(lián)關(guān)系，再由該串并聯(lián)電路單元(44)的電氣輸出端將該些燃料電池組的 電力整合且輸出至該電子裝置(5)，借以提供該電子裝置(5)所需的電力。因此，透過(guò)該些燃料電池組的輸出電氣特性設(shè)計(jì)，如選擇該第一燃料電池 組(l)、該第二燃料電池組(2)以及該第三燃料電池組(3)分別具有可輸出特定電 壓、電流或功率的電力，使得經(jīng)過(guò)該串并聯(lián)電路單元(44)的電氣連接后，再整 合為一具有另一特定電壓、電流或功率的電力并輸出至該電子裝置(5)。其中，則可獲得另 一種電氣特性的電力輸出。所述本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池中，該開(kāi)關(guān)控制裝置(6)是可選擇該第一 信道選擇裝置(41)、該第二信道選擇裝置(42)以及該第三信道選擇裝置(42)的 電氣導(dǎo)通或電氣斷路狀態(tài)的狀態(tài)，而進(jìn)一步選擇該第一燃料電池組(l)、該第 二燃料電池組(2)以及該第三燃料電池組(3)分別與該串并聯(lián)電路單元(44)的電 氣導(dǎo)通或電氣斷路狀態(tài)的狀態(tài)。因此，當(dāng)該第一燃料電池組(l)、該第二燃料 電池組(2)以及該第三燃料電池組(3)的中的任一燃料電池組因損毀或其它任何狀況，可透過(guò)該開(kāi)關(guān)控制裝置(6)選捧任一燃料電池組與該串并聯(lián)電路單元(44) 之間為電氣斷路狀態(tài)。其中，可通過(guò)各個(gè)燃料電池組的輸出電流或電壓，透 過(guò)該開(kāi)關(guān)控制裝置(6)判斷各個(gè)燃料電池組是否處于預(yù)定的搡作狀態(tài)，以決定 是否連通或阻斷各個(gè)燃料電池組與該串并聯(lián)電路單元(44)之間的電氣連接狀態(tài)。另外，該開(kāi)關(guān)控制裝置(6)也可通過(guò)判斷該電子裝置(5)的電力需求，以控 制該些電氣開(kāi)關(guān)(41)、 (42)與(43)的開(kāi)啟或關(guān)閉，而選擇各個(gè)燃料電池組是否 輸出，以改變?cè)摯⒙?lián)電路單元(44)的電路拓樸型態(tài)，而輸出特定電壓或特定 電;虎的電力?；谒霰景l(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池，由于該些燃料電池組的膜電極組 的輸出是獨(dú)立的，該些燃料電池組之間不會(huì)相互影響，而可藉此來(lái)保護(hù)該些 燃料電池組。參考圖2所示，其是顯示本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池的第二具體實(shí)施例的邏輯電路，使得可透過(guò)該開(kāi)關(guān)控制裝置(6)選擇該第一信道選擇裝置(41)、該 第二信道選擇裝置(42)以及該第三信道選擇裝置(43)的電氣導(dǎo)通狀態(tài)或電氣斷 路狀態(tài)，而達(dá)到控制該串并聯(lián)電路單元(44)的電路拓樸型態(tài)。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)該 開(kāi)關(guān)控制裝置(6)選擇該第一信道選擇裝置(41)、該第二信道選擇裝置(42)以及 該第三信道選擇裝置(43)為電氣導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，該第一信道選擇裝置(41)、該第 二信道選擇裝置(42)以及該第三信道選擇裝置(43)是同時(shí)為電氣并聯(lián)；若當(dāng)該 開(kāi)關(guān)控制裝置(6)選擇該第一信道選擇裝置(41)為電氣斷路狀態(tài)且該第二信道 選擇裝置(42)以及該第三信道選擇裝置(43)為電氣導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，該第一信道選 擇裝置(41)脫離所述該串并聯(lián)電路單元(44)中的并聯(lián)回路，并且只剩下該第二 信道選擇裝置(42)與該第三信道選擇裝置(43)是同時(shí)為電氣并聯(lián)。參考圖3所示，其是顯示本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池的第三具體實(shí)施例的邏輯電路，使得可透過(guò)該開(kāi)關(guān)控制裝置(6)可選擇該第一信道選擇裝置(41)、該第二信道選擇裝置(42)以及該第三信道選擇裝置(43)的電氣導(dǎo)通狀態(tài)或電氣 斷路狀態(tài)，以控制該串并聯(lián)電路單元(44)的電路拓樸型態(tài)。以該第一燃料電池 組(1)以及該第一信道選擇裝置(41)為例，該第一信道選擇裝置(41)是可包括一 第一端埠(41a)、 一第二端埠(41b)、 一第三端埠(41c)以及一第四端埠(41d),該 第一燃料電池組(1)是透過(guò)一第一輸出端(11)以及一第二輸出端(12)分別電氣 連接該第一端埠(41a)與該第二端埠(41b),該第一信道選擇裝置(41)的第三端 埠(41c)與第四端埠(41d)是分別電氣連接該串并聯(lián)電路單元(44)的正極信道與 負(fù)極信道，該第一信道選擇裝置(41)的第二端埠(41b)與第四端埠(41d)是電氣 連接，并可選擇該第一端埠(41a)與該第三端埠(41c)為電氣導(dǎo)通狀態(tài)或電氣斷 路狀態(tài)，以及可選擇該第三端埠(41 c)與該第四端埠(41 d)為電氣導(dǎo)通狀態(tài)或電 氣斷路狀態(tài)。其中，該第一燃料電池組(1)的第一輸出端(11)與第二輸出端(12) 可以分別是該第 一燃料電池組(l)的正極輸出端與負(fù)極輸出端；以及該第 一信 道選擇裝置(41)可選擇該些端埠為電氣導(dǎo)通狀態(tài)或電氣斷路狀態(tài)，亦即可選擇氣斷路狀態(tài)，且若該第一燃料電池組(1)與該燃料電池保護(hù)電路單元(4)之間為 電氣斷路狀態(tài)時(shí)，該燃料電池保護(hù)電路單元(4)的電氣回路會(huì)繞過(guò)對(duì)應(yīng)該第一 燃料電池組(l)位置的電氣區(qū)段。具體來(lái)說(shuō)，該第一信道選擇裝置(41)是可進(jìn)一 步包括一第一開(kāi)關(guān)組件(41e)與一第二開(kāi)關(guān)組件(41f)，且該第一開(kāi)關(guān)組件(41e) 兩端是分別電氣連接該第一端埠(41a)與該第三端埠(41c),該第二開(kāi)關(guān)組件(41f) 兩端是分別電氣連"l妄該第三端埠(41c)與該第四端埠(41d)，且該第二端埠(41b) 是直接電氣連接該第四端埠(41d)。因此，當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制裝置(6)選擇該第一開(kāi) 關(guān)組件(41e)為電氣導(dǎo)通狀態(tài)且選擇該第二開(kāi)關(guān)組件(41f)為電氣斷路狀態(tài)時(shí)， 該第一燃料電池組(1)是電氣導(dǎo)通狀態(tài)至該串并聯(lián)電路單元(44);以及，當(dāng)該開(kāi) 關(guān)控制裝置(6)選擇該第一開(kāi)關(guān)組件(41e)為電氣斷路狀態(tài)且選擇該第二開(kāi)關(guān)組 件(41f)為電氣導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，該第 一燃料電池組(l)是與該串并聯(lián)電路單元(44) 之間為電氣斷路狀態(tài)，且該第三端埠(41c)與該第四端埠(41d)為短路狀態(tài)，同 時(shí)該第一燃料電池組(l)的電力不會(huì)輸入至該串并聯(lián)電路單元(44)，該燃料電池保護(hù)電路單元(4)的電氣回路會(huì)繞過(guò)對(duì)應(yīng)該第一燃料電池組(1)位置的電氣區(qū)段 并直接由該第三端埠(41c)與該第四端埠(41d)的電氣連通區(qū)段取代。同樣的， 該第二燃料電池組(2)與該第三燃料電池組(3)所對(duì)應(yīng)的第二信道選擇裝置(42) 與第三信道選擇裝置(43)也可以是如該第 一燃料電池組(l)所對(duì)應(yīng)的第 一信道 選擇裝置(41)的四端埠實(shí)施方式，或由其它的邏輯電路和邏輯組件所取代。所述實(shí)施例中，該開(kāi)關(guān)控制裝置(6)是可包括一輸出判斷單元(61)，用以判 斷各個(gè)燃料電池組的輸出電壓或輸出電流是符合所設(shè)計(jì)者。具體來(lái)說(shuō)，該開(kāi) 關(guān)控制裝置(6)的輸出判斷單元(61)是可至少包括一比較器(61a)以及一參考電 壓(61b)，該比較器(61a)的正電位輸入端是電氣連接該第一信道選擇裝置(41) 的第一端埠(41a)，該比較器(61a)的負(fù)電位輸入端是電氣連接該參考電壓(61b)， 且該參考電壓(61b)是提供該比較器(61a)進(jìn)行比較該第一端埠(41a)的電壓。因 此，若該第一端埠(41a)的電壓高于該參考電壓(61b)的電壓，該比較器(61a)會(huì) 輸出一控制信號(hào)選擇該第一信道選擇裝置(41)的第一開(kāi)關(guān)組件(41e)為電氣導(dǎo) 通狀態(tài)且該第二開(kāi)關(guān)組件(41f)為電氣斷路狀態(tài)，使得該第一燃料電池組(l)與該第一端埠(41a)的電壓低于該參考電壓(61b)的電壓，該比較器(61a)會(huì)輸出一 控制信號(hào)選擇該第一信道選擇裝置(41)的第一開(kāi)關(guān)組件(41e)為電氣斷路狀態(tài) 且該第二開(kāi)關(guān)組件(41f)為電氣導(dǎo)通狀態(tài)，使得該第一燃料電池組(l)與該燃料保護(hù)電路單元(4)的電氣回路會(huì)繞過(guò)對(duì)應(yīng)該第一燃料電池組(1)位置的電氣區(qū)段 并直接由該第三端埠(41c)與該第四端埠(41d)的電氣連通區(qū)段取代，使得該第 一燃料電池組(1)脫離所述該串并聯(lián)電路單元(44)中的串聯(lián)回路，并且只剩下該 第二燃料電池組(2)電氣串聯(lián)該第三燃料電池組(3)。同樣的，該開(kāi)關(guān)控制裝置 (6)中是可包括對(duì)應(yīng)該第二燃料電池組(2)與該第三燃料電池組(3)的輸出判斷 單元，用以控制該第二信道選擇裝置(42)與第三信道選擇裝置(43)選擇為電氣 導(dǎo)通狀態(tài)或電氣斷路狀態(tài)。另外，所述輸出判斷單元(61)的比較器(61a)的參考 電壓(61b)的電壓值是可為任何預(yù)設(shè)好的電壓或可動(dòng)態(tài)調(diào)整的電壓值，且該電所能輸出的電氣特性。再者，該電壓值也是可為任何設(shè)計(jì)所設(shè)定的電壓值。所述各個(gè)信道選擇裝置中，所使用的開(kāi)關(guān)組件是可以為MOS、晶體管等 各種電子開(kāi)關(guān)。另外，所述本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池實(shí)施例中，由于該第一燃料電池 組(l)是提供一直流電源，所以該第一信道選擇裝置(41)的第一開(kāi)關(guān)組件(41e) 可以是一端電氣連接該第 一燃料電池組(1)的第二輸出端(12)，且該第 一信道選 擇裝置(41)的第一開(kāi)關(guān)組件(41e)另一端可以是電氣連接該第四端埠(41d),且 該第一端埠(41a)與該第三端埠(41c)是電氣連接，而該第三端埠(41c)與該第四 端埠(41d)則是分別對(duì)應(yīng)電氣連接該串并聯(lián)電路單元(44)的正極信道與負(fù)極信 道即可。其主要精神是透過(guò)該第一信道選擇裝置(41)的各個(gè)電氣開(kāi)關(guān)選擇該第 一燃料電池組(1)與該串并聯(lián)電路單元(44)的正極信道與負(fù)極信道電氣導(dǎo)通狀 態(tài)或電氣斷路狀態(tài)，而其它的燃料電池組也是相同的道理。參考圖4所示，其是顯示本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池的第四具體實(shí)施例 的組件關(guān)聯(lián)圖。所述實(shí)施例中，該開(kāi)關(guān)控制裝置(6)可進(jìn)一步包括一微控制單 元(62)，且所述的輸出判斷單元(61)可回饋該第一燃料電池組(1)所輸出的電壓 值或輸出電力狀態(tài)信息至該^:控制單元(62),再由該^t控制單元(62)經(jīng)過(guò)邏輯 判斷，控制該第 一信道選擇裝置(41 )選擇該第 一燃料電池組(1 )與該燃料電池保說(shuō)，該微控制單元(62)儲(chǔ)存有該第一燃料電池組(1)所預(yù)定的電壓輸出值，若該 輸出判斷單元(61)所回饋的第一端埠(41a)的電壓高于此預(yù)定的電壓輸出值，該 微控制單元(62)會(huì)輸出 一控制信號(hào)選擇該第 一信道選擇裝置(41 )的第 一開(kāi)關(guān)組 件(41e)為電氣導(dǎo)通狀態(tài)且該第二開(kāi)關(guān)組件(41f)為電氣斷路狀態(tài)，使得該第一導(dǎo)通狀態(tài)；以及若該輸出判斷單元(61)回饋的第一端端口(41a)電壓是低于此預(yù) 定的電壓輸出值，該《敖控制單元(62)會(huì)輸出一控制信號(hào)選擇該第一信道選擇裝 置(41)的第一開(kāi)關(guān)組件(41e)為電氣斷路狀態(tài)且該第二開(kāi)關(guān)組件(41f)為電氣導(dǎo)通狀態(tài)，使得該第一燃料電池組(1)與該燃料電池保護(hù)電路單元(4)的串并聯(lián)電路單元(44)形成電氣斷路狀態(tài)，且該燃料電池保護(hù)電路單元(4)的電氣回路會(huì)繞 過(guò)對(duì)應(yīng)該第一燃料電池組(l)位置的電氣區(qū)段并直接由該第三端埠(41c)與該第 四端埠(41d)的電氣連通區(qū)段取代，使得該第一燃料電池組(l)脫離所述該串并 聯(lián)電路單元(44)中的串聯(lián)回路，并且只剩下該第二燃料電池組(2)電氣串聯(lián)該第 三燃料電池組(3)。同樣的，該開(kāi)關(guān)控制裝置(6)中是可包括對(duì)應(yīng)該第二燃料電 池組(2)與該第三燃料電池組(3)的輸出判斷單元，并透過(guò)該微控制單元(62)控 制該第二信道選擇裝置(42)與第三信道選擇裝置(43)選擇為電氣導(dǎo)通狀態(tài)或電 氣斷路狀態(tài)。再者，該孩史控制單元(62傳收該輸出判斷單元(61)對(duì)應(yīng)各個(gè)燃料 電池組的輸出電壓值后，也可依據(jù)所內(nèi)建的邏輯演算程序，進(jìn)行其它的控制， 并不 一定是控制各個(gè)燃料電池組所對(duì)應(yīng)的信道選擇裝置。其預(yù)定的電壓輸出值后，再將比較結(jié)果傳輸至該微控制單元(62)。參考圖5所示，其是顯示本發(fā)明具保護(hù)裝置的燃料電池的第五具體實(shí)施例 的組件關(guān)聯(lián)圖。所述實(shí)施例中，各個(gè)燃料電池組對(duì)應(yīng)的信道選擇裝置中可分 別以多任務(wù)器選擇其為位電氣導(dǎo)通狀態(tài)或電氣斷路狀態(tài)。具體來(lái)說(shuō)，所述該 第 一燃料電池組(l)所對(duì)應(yīng)的第 一信道選擇裝置(41)是包括一 多任務(wù)器(41g), 該多任務(wù)器(41g)是可選擇該第一端埠(41a)與該第三端埠(41c)為電氣導(dǎo)通狀態(tài) 且該第三端埠(41c)與該第四端埠(41d)為電氣斷路狀態(tài)，或選擇該第一端埠 (41a)與該第三端埠(41c)為電氣斷路狀態(tài)且該第三端埠(41c)與該第四端埠(41d) 為電氣導(dǎo)通狀態(tài)。因此，可透過(guò)該開(kāi)關(guān)控制裝置(6)的微控制單元(62)控制該多 任務(wù)器(41 g)所切換的通道，而達(dá)到選擇該第 一燃料電池組(1 )與該燃料電池保參考圖6所示，其是顯示本發(fā)明燃料電池串并聯(lián)電路第六具體實(shí)施例的局 部組件關(guān)聯(lián)圖。所述的復(fù)數(shù)個(gè)燃料電池組中，任一個(gè)燃料電池組可以是包括 一燃料電池部以及一對(duì)應(yīng)該燃料電池部的直流電壓轉(zhuǎn)換單元。具體來(lái)說(shuō)，該 第一燃料電池組(1)是可包括一第一燃料電池部(13)以及一第一直流電壓轉(zhuǎn)換單元(14)，該第一燃料電池部(13)是電氣連接該第一直流電壓轉(zhuǎn)換單元(14)， 并透過(guò)該第 一燃料電池組(l)的第 一輸出端(ll)與第二輸出端(12)分別電氣連 接該燃料電池保護(hù)電路單元(4)的第 一信道選擇裝置(41)的第 一端埠(41a)與第 二端埠(41b),使得該第一燃料電池組(l)電氣輸出至該燃料電池保護(hù)電路單元 (4)。其中該第一燃料電池組(1)的第一燃料電池部(13)是一燃料電池電力產(chǎn)生 核心，用以進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)而輸出電力至該第一直流電壓轉(zhuǎn)換單元(14);以及 該第一燃料電池組(1)的第一直流電壓轉(zhuǎn)換單元(12)是一直流電壓轉(zhuǎn)換器，用以 將該第一燃料電池組(l)輸出的直流電力轉(zhuǎn)換為特定電壓的電力，并傳輸至該 燃料電池保護(hù)電路單元(4)的第 一信道選擇裝置(41)?；诒景l(fā)明所述的各個(gè)實(shí)施例，由于所述的復(fù)數(shù)個(gè)燃料電池組中，任一個(gè) 燃料電池組是可將燃料電池部輸出的電力經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的直流電壓轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換 為特定電壓的電力，又透過(guò)所對(duì)應(yīng)的信道選擇裝置選擇所對(duì)應(yīng)的燃料電池組 是否將電力匯入該燃料電池保護(hù)電路單元，因此可調(diào)整該燃料電池保護(hù)電路 單元整合輸出的電力的電壓大小。以上所述者僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對(duì)本發(fā)明作 任何形式上的限制，因此，凡有在相同的發(fā)明精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何 修飾或變更，都仍應(yīng)包括在本發(fā)明保護(hù)的范圍中。
權(quán)利要求
1. 一種具保護(hù)裝置的燃料電池，其包括復(fù)數(shù)個(gè)燃料電池組；一燃料電池保護(hù)電路單元，其是包括復(fù)數(shù)個(gè)信道選擇裝置以及一串并聯(lián)電路單元，且該些是信道選擇裝置分別對(duì)應(yīng)該些燃料電池組的一，該串并聯(lián)電路單元是電氣連接該些信道選擇裝置并具有電氣輸出端；以及一開(kāi)關(guān)控制裝置；其中該些燃料電池組是分別電氣連接至該燃料電池保護(hù)電路單元中所對(duì)應(yīng)的信道選擇裝置，且該開(kāi)關(guān)控制裝置是電氣連接至各個(gè)信道選擇裝置，并控制該些信道選擇裝置分別選擇所對(duì)應(yīng)的燃料電池組與該串并聯(lián)電路單元是電氣導(dǎo)通狀態(tài)或電氣斷路狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中，該些燃料電池組中包括一第一燃料電池組，以及該些信道選擇裝置中包括一第一信道選擇裝 置是可括一第一端埠、 一第二端埠、 一第三端埠以及一第四端埠； 其中該第一燃料電池組是包括一第一輸出端以及一第二輸出端，該第一輸 出端與該第二輸出端是分別電氣連接該第 一信道選擇裝置的第 一端端口 與第二端埠；該第 一信道選擇裝置的第三端端口與第四端埠是分別電氣連 接該串并聯(lián)電路單元；該第二端埠是電氣連接該第四端埠；以及該開(kāi)關(guān)控 制裝置是控制該第一信道選擇裝置選擇該第 一端埠與該第三端埠為電氣 導(dǎo)通狀態(tài)且該第三端埠與該第四端埠為電氣斷路狀態(tài)，或控制該第一信道 選擇裝置選擇該第一端埠與該第三端埠為電氣斷路狀態(tài)且該第三端埠與 該第四端埠為電氣導(dǎo)通狀態(tài)。
3. 如權(quán)利要求2所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該第一信道選擇裝置進(jìn)一步包括一第一開(kāi)關(guān)組件以及一第二開(kāi)關(guān)組件，該第一開(kāi)關(guān)組件是一端電氣連接該第 一端埠且另 一端電氣連接該第三端埠，該第二開(kāi)關(guān)組件是一端電氣連接該第三端埠且另 一端電氣連接該第四端埠；其中該開(kāi)關(guān)控制裝置是控制該第 一信道選擇裝置的第 一開(kāi)關(guān)組件選擇該 第一端埠與該第三端埠為電氣導(dǎo)通狀態(tài)且控制該第一信道選擇裝置的第二開(kāi)關(guān)組件選擇該第三端埠與該第四端埠為電氣斷路狀態(tài)，或該開(kāi)關(guān)控制裝置是控制該第一信道選擇裝置的第一開(kāi)關(guān)組件選擇該第一端埠與該第 三端埠為電氣斷路狀態(tài)且控制該第二開(kāi)關(guān)組件選擇該第三端埠與該第四 端埠為電氣導(dǎo)通狀態(tài)，使得該第 一開(kāi)關(guān)組件與該第二開(kāi)關(guān)組件的電氣導(dǎo)通 狀態(tài)為互斥。
4. 如權(quán)利要求3所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該第一開(kāi)關(guān)組件與該第二開(kāi)關(guān)組件是選擇MOS以及晶體管之一。
5. 如權(quán)利要求2所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該開(kāi)關(guān)控制裝置是進(jìn)一步包括一輸出判斷單元，該輸出判斷單元是偵測(cè)該第 一燃料電池組的輸 出電力特性。
6. 如權(quán)利要求5所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該開(kāi)關(guān)控制裝置的輸出判斷單元是包括一比較器以及一參考電壓，該比較器的正電位輸入端是 電氣連接該第一信道選擇裝置的第一端端口 ，該比較器的負(fù)電位輸入端 是電氣連接該參考電壓，該比較器的輸出端是電氣連接該第 一信道選擇 裝置；其中該開(kāi)關(guān)控制裝置的比較器是輸出控制該第 一信道選擇裝置選擇該第
7. 如權(quán)利要求6所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該比較器的參考電壓的電壓值是為預(yù)設(shè)好的電壓或可動(dòng)態(tài)調(diào)整的電壓值。
8. 如權(quán)利要求2所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該第一信道選擇裝置進(jìn)一步包括一多任務(wù)器，且該多任務(wù)器是選擇該第一端埠與該第三端埠為電氣導(dǎo)通狀態(tài)且該第三端埠與該第四端埠為電氣斷路狀態(tài)，或選擇該第 一端埠與該第三端埠為電氣斷路狀態(tài)且該第三端埠與該第四端埠為電氣導(dǎo)通狀態(tài)。
9. 如權(quán)利要求2所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該第一燃料電池組是包括一第一燃料電池部以及一第一直流電壓轉(zhuǎn)換單元，該直流電壓轉(zhuǎn)換單 元是一直流電壓轉(zhuǎn)換器，該第一燃料電池部是一燃料電池電力產(chǎn)生核心；其中該第一燃料電池部是電氣連接該第一直流電壓轉(zhuǎn)換單元，該第一直流 電壓轉(zhuǎn)換單元將該第 一燃料電池組輸出的直流電力轉(zhuǎn)換為特定電壓的電 力輸出，以及該第一燃料電池組是電氣連接該燃料電池保護(hù)電路單元的第 一信道選擇裝置的第 一端端口與第二端埠。
10. 如權(quán)利要求2所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該第一燃料電池組包括一電力偵測(cè)手段，用以偵測(cè)該第一燃料電池組輸出的電流或電壓，并提 供該開(kāi)關(guān)控制裝置控制第一信道選擇裝置選擇該第 一燃料電池組與該串 并聯(lián)電路單元為電氣導(dǎo)通狀態(tài)或電氣斷路狀態(tài)。
11. 如權(quán)利要求1所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該開(kāi)關(guān)控制裝置是進(jìn)一步包括一微控制單元，該微控制單元是控制該第 一信道選擇裝置選擇該通狀態(tài)或電氣斷路狀態(tài)。
12. 如權(quán)利要求11所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該微控制單元接收該輸出判斷單元對(duì)應(yīng)各個(gè)燃料電池組的輸出電壓值，并依據(jù)所內(nèi)建的邏輯 演算程序，進(jìn)行該具保護(hù)裝置的燃料電池的控制。
13. 如權(quán)利要求11所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該輸出判斷單元是輸出比較各個(gè)燃料電池組的輸出電壓值與其預(yù)定的電壓輸出值的結(jié)果，且 該微控制單元是根據(jù)該結(jié)果控制該第 一信道選擇裝置選擇該第 一燃料電氣斷路狀態(tài)。
14. 如權(quán)利要求11所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該開(kāi)關(guān)控制裝置是進(jìn)一步包括一輸出判斷單元，該輸出判斷單元是偵測(cè)該第 一燃料電池組的 輸出電力特性；其中該微控制單元是根據(jù)該輸出判斷單元是所偵測(cè)的該第 一燃料電池組 的輸出電力特性控制該第 一信道選擇裝置選擇該第 一燃料電池組與該燃
15.如權(quán)利要求11所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該輸出判斷單元是將該第一燃料電池組的輸出電壓值高于一預(yù)定的電壓輸出值的信息或?qū)⒃?第一燃料電池組的輸出電壓值小于一預(yù)定的電壓輸出值的信息傳輸至該 微控制單元，且該微控制單元是根據(jù)該信息控制該第 一信道選擇裝置選氣導(dǎo)通狀態(tài)或電氣斷路狀態(tài)。
16. 如權(quán)利要求15所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該開(kāi)關(guān)控制裝置的輸出判斷單元是包括一比較器以及一參考電壓，該比較器的正電位輸入端 是電氣連接該第一信道選擇裝置的第一端端口 ，該比較器的負(fù)電位輸入 端是電氣連接該參考電壓，該比較器的輸出端是電氣連接該微控制單元； 其中該參考電壓是該預(yù)定的電壓輸出值；以及該輸出判斷單元的比較器是 將該第一燃料電池組的輸出電壓值高于該預(yù)定的電壓輸出值的信息或?qū)?該第一燃料電池組的輸出電壓值小于該預(yù)定的電壓輸出值的信息傳輸至 該微控制單元。
17. 如權(quán)利要求16所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該比較器的參考電壓的電壓值是為預(yù)設(shè)好的電壓或可動(dòng)態(tài)調(diào)整的電壓值。
18. 如權(quán)利要求1所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該串并聯(lián)電路單元是電氣并聯(lián)該些燃料電池組的邏輯電路。
19. 如權(quán)利要求1所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該串并聯(lián)電路單元是電氣串聯(lián)該些燃料電池組的邏輯電路。
20. 如權(quán)利要求1所述的具保護(hù)裝置的燃料電池，其中該第一燃料電池組是包括一第一燃料電池部以及一第一直流電壓轉(zhuǎn)換單元，該直流電壓轉(zhuǎn)換單 元是一直流電壓轉(zhuǎn)換器，該第一燃料電池部是一燃料電池電力產(chǎn)生核心；其中該第一燃料電池部是電氣連接該第一直流電壓轉(zhuǎn)換單元，該第一直 流電壓轉(zhuǎn)換單元將該第 一燃料電池組輸出的直流電力轉(zhuǎn)換為特定電壓的 電力輸出，以及該第一燃料電池組是電氣連接該燃料電池保護(hù)電路單元 的第 一信道選擇裝置的第一端端口與第二端埠。
全文摘要
本發(fā)明是一種具保護(hù)裝置的燃料電池，其包括復(fù)數(shù)個(gè)燃料電池組、一燃料電池保護(hù)電路單元以及一開(kāi)關(guān)控制裝置，該燃料電池保護(hù)電路單元是包括復(fù)數(shù)個(gè)信道選擇裝置以及一串并聯(lián)電路單元，且是該些信道選擇裝置分別對(duì)應(yīng)該些燃料電池組之一，該串并聯(lián)電路單元是電氣連接該些信道選擇裝置并具有電氣輸出端。其中該些燃料電池組是分別電氣連接至該燃料電池保護(hù)電路單元中所對(duì)應(yīng)的信道選擇裝置，且該開(kāi)關(guān)控制裝置控制該些信道選擇裝置分別選擇所對(duì)應(yīng)的燃料電池組與該串并聯(lián)電路單元是電氣導(dǎo)通狀態(tài)或電氣斷路狀態(tài)。
文檔編號(hào)H01M8/04GK101271982SQ200710087499
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者童俊卿, 董敏耀 申請(qǐng)人:思柏科技股份有限公司;英屬蓋曼群島商勝光科技股份有限公司