專利名稱：燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種作為燃料電池與蓄電設備的并列系統(tǒng)的燃料電池系統(tǒng)。
背景技術：
近年來，開發(fā)出了種種作為燃料電池與蓄電設備的并列系統(tǒng)的燃料電池系統(tǒng)(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(tǒng)的一構(gòu)成例。圖14中所示的燃料電池系統(tǒng)，是燃料電池與蓄電設備的并聯(lián)系統(tǒng)，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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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 的電流一電壓特性以及電流一電能特性如圖15所示。圖15中的IVrIVp分別表示燃料電 池組1的輸出電流一輸出電壓特性曲線、燃料電池組1的輸出電流一輸出電能(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(qū)域，燃料電池組1的動作不穩(wěn)定，如果在大于 Ipmax的電流區(qū)域繼續(xù)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(tǒng)中，由于負載6的狀態(tài)，有可能會讓燃料電池組1在大于Ipmax的電流區(qū) 域繼續(xù)工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不會發(fā)生燃料電池的壽命降低的燃料電池系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，是燃料電池與蓄電設備的并聯(lián)系統(tǒng)，包括上述燃料電池、燃料供給部、上述蓄電設備、及DC/DC轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(gòu)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(qū)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?qū)ξ词褂玫娜剂线M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(tǒng)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(tǒng)的效率的觀點出發(fā)，最好讓上述燃料電池的輸出端與 上述DC/DC轉(zhuǎn)換器直接連接。通過這樣的構(gòu)成，由于上述燃料電池的輸出側(cè)沒有連接防倒 流二極管，因此，能夠讓燃料電池系統(tǒng)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(zhuǎn)換器的動作進行0N/0FF控制的0N/0FF控制電 路；上述0N/0FF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(zhuǎn)換器的動作為0FF，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(zhuǎn)換器的動作為0N。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(gòu)成，只在上述DC/DC轉(zhuǎn)換器對外部負載進行供電時，上述DC/DC轉(zhuǎn)換 器才進行工作，因此，在上述DC/DC轉(zhuǎn)換器不對外部負載進行供電時，上述雙向DC/DC轉(zhuǎn)換 器中不會消耗無用電能，從而能夠提高燃料電池系統(tǒng)的效率。另外，還可以具有負載電能檢測部、輸出電能判斷部、及供給燃料量控制部。上述 負載電能檢測部，檢測出作為外部負載向燃料電池系統(tǒng)所要求的電能的負載電能。上述輸 出電能判斷部，判斷是否正在從上述DC/DC轉(zhuǎn)換器向上述外部負載供電。上述供給燃料量 控制部，被輸入上述負載電能檢測部的檢測結(jié)果以及上述輸出電能判斷部的判斷結(jié)果，如 果不管上述負載電能是否不滿閾值，都從上述雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器向上述外部負載供電，則 控制上述燃料供給部向上述燃料電池供給燃料。通過這樣的構(gòu)成，如果不管上述負載電能是否不滿閾值，都從上述雙向DC/DC轉(zhuǎn) 換器向上述外部負載供電，便向上述燃料電池供給燃料，因此，能夠解除燃料電池的燃料不足。另外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，是燃料電池與蓄電設備的并聯(lián)系 統(tǒng)，包括上述燃料電池、上述蓄電設備、及燃料電池電流限制部。上述燃料電池電流限制 部，將上述燃料電池的輸出電流限制為限制值以下。上述限制值，為在穩(wěn)定工作狀態(tài)下的使 用經(jīng)過了給定的時間之后，與初始狀態(tài)相比產(chǎn)生了輸出降低時，上述燃料電池的穩(wěn)定工作 狀態(tài)下的輸出電能最大時的上述燃料電池的輸出電流的值以下。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。由于上述限制值，被設定為穩(wěn)定工作狀態(tài)下的輸出電能最大時的上述燃料電池的 輸出電流的值以下，因此，在大于上述燃料電池的穩(wěn)定工作狀態(tài)下的輸出電能最大時的上 述燃料電池的輸出電流值的電流區(qū)域中，上述燃料電池不會工作。通過這樣，上述燃料電池 的壽命不會降低。另外，由于上述限制值，被設定為在穩(wěn)定工作狀態(tài)下的使用經(jīng)過了給定的 時間之后，與初始狀態(tài)相比產(chǎn)生了輸出降低時，上述燃料電池的穩(wěn)定工作狀態(tài)下的輸出電 能最大時的上述燃料電池的輸出電流的值以下，因此，即使在穩(wěn)定工作狀態(tài)下的使用經(jīng)過 了給定的時間之后，與初始狀態(tài)相比產(chǎn)生了輸出降低時，也能夠讓上述燃料電池在穩(wěn)定區(qū) 域進行工作。另外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，是燃料電池與蓄電設備的并聯(lián)系統(tǒng)，包括上述燃料電池、上述蓄電設備、及燃料電池電壓限制部。上述燃料電池電壓限制 部，將上述燃料電池的輸出電壓限制為限制值以上。上述限制值，為上述燃料電池的穩(wěn)定工 作狀態(tài)下的輸出電能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。由于將上述限制值，設定為上述燃料電池的穩(wěn)定工作狀態(tài)下的輸出電能最大時的 上述燃料電池的輸出電壓的值以上，因此，在小于上述燃料電池的穩(wěn)定工作狀態(tài)下的輸出 電能最大時的上述燃料電池的輸出電壓的值的電壓區(qū)域中，上述燃料電池不會工作。通過 這樣，上述燃料電池的壽命不會降低。另外，即使在穩(wěn)定工作狀態(tài)下的使用經(jīng)過了給定的時 間之后，與初始狀態(tài)相比產(chǎn)生了輸出降低時，也能夠讓上述燃料電池在穩(wěn)定區(qū)域進行工作。另外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，是燃料電池與蓄電設備的并聯(lián)系 統(tǒng)，包括上述燃料電池、上述蓄電設備、燃料電池電流限制部、及燃料電池電壓限制部。上 述燃料電池電流限制部，將上述燃料電池的輸出電流限制為第1限制值以下。上述燃料電 池電壓限制部，將上述燃料電池的輸出電壓限制為第2限制值以上。上述第1限制值，為在 穩(wěn)定工作狀態(tài)下的使用經(jīng)過了給定的時間之后，與初始狀態(tài)相比產(chǎn)生了輸出降低時，上述 燃料電池的穩(wěn)定工作狀態(tài)下的輸出電能最大時的上述燃料電池的輸出電流的值以下。上述 第2限制值，為上述燃料電池的穩(wěn)定工作狀態(tài)下的輸出電能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(gòu)成，在穩(wěn)定工作狀態(tài)下的使用經(jīng)過了給定的時間，與初始狀態(tài)相比 產(chǎn)生了輸出降低之前，以及在穩(wěn)定工作狀態(tài)下的使用經(jīng)過了給定的時間，與初始狀態(tài)相比 產(chǎn)生了輸出降低之后，上述燃料電池的壽命都不會降低。另外，即使在初始狀態(tài)也能夠充分 發(fā)揮上述燃料電池的電能，并且即使在長時間使用之后，也能夠防止上述燃料電池的輸出 電能的大幅下降。另外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，是燃料電池與蓄電設備的并聯(lián)系 統(tǒng)，包括上述燃料電池、上述蓄電設備、DC/DC轉(zhuǎn)換器、充電電路、及控制部。上述DC/DC轉(zhuǎn) 換器，變換上述蓄電設備的輸出電壓。上述充電電路，使用上述燃料電池的輸出對上述蓄電 設備進行充電。上述控制部，通過上述DC/DC轉(zhuǎn)換器以及上述充電電路的電能控制，讓上述 燃料電池的動作點為最大輸出電能動作點。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(gòu)成，由于上述燃料電池常時輸出最大電能，因此，能夠最大限度發(fā)揮 上述燃料電池的能力，同時讓上述燃料電池常時在穩(wěn)定區(qū)域進行工作。


圖1為說明本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一個構(gòu)成例的圖。圖2為說明DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓設定值與燃料電池系統(tǒng)的輸出電壓之間的關系的圖。圖3為說明本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的另一個構(gòu)成例的圖。圖4為說明本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的另一個構(gòu)成例的圖。圖5為說明燃料電池組的電流一電壓特性以及電流一電能特性的圖。圖6為說明具有燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器的類型的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一構(gòu)成例的圖。圖7為說明燃料電池組的電流一電壓特性以及電流一電能特性的圖。圖8為說明具有燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器的類型的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一構(gòu)成例的圖。圖9為說明燃料電池組的電流一電壓特性以及電流一電能特性的圖。圖10為說明具有燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器的類型的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的另 一構(gòu)成例的圖。圖11為說明燃料電池組的電流一電壓特性以及電流一電能特性的圖。圖12為說明具有燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器的類型的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的另 一構(gòu)成例的圖。圖13為說明燃料電池組的電流一電壓特性以及電流一電能特性的圖。圖14為說明以前的燃料電池系統(tǒng)的一構(gòu)成例的圖。圖15為說明燃料電池組的電流一電壓特性以及電流一電能特性的圖。
具體實施例方式本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一構(gòu)成例如圖1所示。另外，圖1中給和圖14中相同的 部分標注相同的符號。圖1中所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，是燃料電池與蓄電設備的并聯(lián)系統(tǒng)，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、及DC/DC轉(zhuǎn)換器4。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，回收燃料電池組1中尚未使用的燃料。 另外，二次電池3的正極與DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸入端相連接。另外，燃料電池組1的輸出端 與DC/DC轉(zhuǎn)換器4的另一端共通連接，并與負載6相連接。另外，燃料供給部2，將基于燃料電池系統(tǒng)的輸出的電能作為動作電源。也即，圖1 中為了便于說明而將燃料供給部2與負載6分開顯示，但實際上燃料供給部2構(gòu)成負載6 的一部分。這里，對照圖2，對DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓設定值Vop與燃料電池組1的輸出 電壓之間的關系進行說明。另外，圖2中給和圖15中相同的部分標注相同的符號，省略其 詳細說明。本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)中，將DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓設定值Vop，設定為在 燃料電池組1的輸出電能最大時的燃料電池組1的輸出電壓的值Vmin以上。由于圖1中所示的本發(fā)明的相關燃料電池系統(tǒng)，是燃料電池與作為蓄電設備的二 次電池的并聯(lián)系統(tǒng)，因此，只從燃料電池組1與DC/DC轉(zhuǎn)換器4中的輸出電壓較高一方向負 載6供電，在燃料電池組1與DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓相等的情況下，從燃料電池組1與 DC/DC轉(zhuǎn)換器4雙方向負載6供電。本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，在負載6是輕負載的情況下，燃料電池組1的輸出電壓變 得比DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓高，只從燃料電池組1向負載6供電。如果負載6的負荷增 力口，從負載6所要求的電能增大，則燃料電池組1的輸出電能也相應的增大，因此，燃料電池 組1的輸出電壓減少。而后，如果負載6的負荷增大，燃料電池組1的輸出電壓變得與DC/ DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓相等，便從燃料電池組1與DC/DC轉(zhuǎn)換器4雙方向負載6供電。之 后，即使負載6的負荷進一步增大，從負載6所要求的電能增大，燃料電池組1的輸出電壓也不會變得比DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓設定值Vop小，通過二次電池3的輸出電能來對 燃料電池組1的輸出電能相對于負載6所要求的電能不足的部分進行補償。這樣，本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，由于將DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓設定值Vop，設 定為在燃料電池組1的輸出電能最大時的燃料電池組1的輸出電壓的值Vmin以上，因此， 在比Vmin小的電壓區(qū)域(=比Ipmax大的電流區(qū)域)中，燃料電池組1不會工作。通過這 樣，燃料電池組1的壽命不會發(fā)生下降。
另外，從提高燃料電池系統(tǒng)的效率的觀點出發(fā)，圖1中所示的本發(fā)明的燃料電池 系統(tǒng)，采用了沒有設置防倒流二極管5這種與圖14中所示的以前的燃料電池系統(tǒng)不同的構(gòu) 成。由于燃料電池組1不會向二次電池那樣進行逆充電(從電壓較高的電池向電壓較低的 電池充電)，因此，即使不設置防倒流二極管也不會發(fā)生什么問題。這樣，通過不設置防倒流 二極管，能夠讓燃料電池系統(tǒng)的效率提高相當于防倒流二極管中的電能損耗。如上所述，燃料電池系統(tǒng)中最好采用不設置防倒流二極管的構(gòu)成，但設有防倒流 二極管的燃料電池系統(tǒng)中也能夠使用本發(fā)明。圖14中所示的設有防倒流二極管的燃料電 池系統(tǒng)中，如果將DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓設定值Vop，設定為在燃料電池組1的輸出電 能最大時的燃料電池組1的輸出電壓的值Vmin以上，則由于燃料電池組1的輸出電壓小于 DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓設定值Vop與防倒流二極管的順向電壓Vf相加所得到的值，因 此，在比Vmin小的電壓區(qū)域(=比Ipmax大的電流區(qū)域)中，燃料電池組1不會工作。因 此燃料電池組1的壽命不會發(fā)生下降。接下來，本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的另一個構(gòu)成例如圖3所示，另夕卜，圖3中給和圖1 相同的部分標注相同的符號，省略其詳細說明。另外，圖3中所示的燃料電池系統(tǒng)中，與圖 1中所示的燃料電池系統(tǒng)相同，將DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓設定值Vop，設定為在燃料電 池組1的輸出電能最大時的燃料電池組1的輸出電壓的值Vmin以上。圖3中所示的燃料電池系統(tǒng)，在圖1中所示的燃料電池系統(tǒng)中新設置了 0N/0FF控 制電路7。0N/0FF控制電路7檢測出燃料電池組1的輸出電壓，判斷燃料電池組1的輸出 電壓是否大于給定值。之后，如果燃料電池組1的輸出電壓大于給定值，0N/0FF控制電路 7便停止DC/DC轉(zhuǎn)換器4的電壓變換動作，如果燃料電池組1的輸出電壓不大于給定值，則 在DC/DC轉(zhuǎn)換器4中進行電壓變換動作。這里，給定值是比DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓設 定值Vop稍大的值。通過這樣，只在DC/DC轉(zhuǎn)換器4向負載6供電時，讓DC/DC轉(zhuǎn)換器4工作，因此，在 DC/DC轉(zhuǎn)換器4不對負載6進行供電時，DC/DC轉(zhuǎn)換器中不會消耗無用電能，從而能夠提高 燃料電池系統(tǒng)的效率。另外，即使是設有防倒流二極管的燃料電池系統(tǒng)，通過如上設置0N/0FF控制電路 7，在DC/DC轉(zhuǎn)換器4不對負載6進行供電時，DC/DC轉(zhuǎn)換器4中也不會消耗無用電能，從而 能夠提高燃料電池系統(tǒng)的效率。但是，從提高燃料電池系統(tǒng)的效率的觀點出發(fā)，最好是沒有 設置如圖3所示的防倒流二極管的構(gòu)成。另外，圖3中所示的燃料電池系統(tǒng)中，如果不將DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓設定值 Vop，設定為在燃料電池組1的輸出電能最大時的燃料電池組1的輸出電壓的值Vmin以上， 就有可能降低燃料電池的壽命，從而無法實現(xiàn)本發(fā)明的目的，但由于設置了 0N/0FF控制電 路7，因此能夠提高燃料電池系統(tǒng)的效率。如果是燃料電池與蓄電設備的并聯(lián)系統(tǒng)的這種燃料電池系統(tǒng)，則并不僅限于圖3中所示的構(gòu)成，通過設置ON/OFF控制電路7，能夠提高燃料 電池系統(tǒng)的效率。接下來，本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的另一個構(gòu)成例如圖4所示，另外，圖4中給和圖1 相同的部分標注相同的符號，省略其詳細說明。另外，圖4中所示的燃料電池系統(tǒng)中，與圖 1中所示的燃料電池系統(tǒng)相同，將DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓設定值Vop，設定為在燃料電 池組1的輸出電能最大時的燃料電池組1的輸出電壓的值Vmin以上。另外，燃料電池組1的電流一電壓特性以及電流一電能特性如圖5所示。另外，圖 5中給和圖2相同的部分標注相同的符號。即使定期向燃料電池組1提供給定量的燃料， 由于未使用燃料的回收損耗、周邊溫度的上升等引起的蒸發(fā)等原因，燃料濃度發(fā)生變化。這 樣，如果燃料濃度變稀，燃料電池組1的輸出電流一輸出電壓特性曲線、燃料電池組1的輸 出電流一輸出電能特性曲線分別變?yōu)門1V、！V/，從燃料電池組1所能夠獲得的電能比設計 規(guī)格還要小。這樣的狀態(tài)稱作燃料不足。圖4中所示的燃料電池系統(tǒng)，在圖1所示的燃料電池系統(tǒng)中新設置了負載電能檢 測部8、輸出電能判斷部9、及供給燃料量控制部10。負載電能檢測部8，檢測出負載6向燃料電池系統(tǒng)所要求的電能(以下稱作負載電 能)，將該檢測結(jié)果輸出給供給燃料量控制部10。例如負載6是DC/DC轉(zhuǎn)換器的情況下，由 于該DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓被固定為給定的設定值，因此，通過檢測出該DC/DC轉(zhuǎn)換器的 輸出電流，負載電能檢測部8能夠檢測出負載電能。輸出電能判斷部9，判斷是否從DC/DC轉(zhuǎn)換器4向負載6供電，將該判斷結(jié)果輸出 給供給燃料量控制部10。輸出電能判斷部9，檢測出DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸入電流或輸出電 流，如果該所檢測出的電流的值不為0，則判斷為從DC/DC轉(zhuǎn)換器4向負載6供電，如果所檢 測出的電流的值為0，則判斷為不從DC/DC轉(zhuǎn)換器4向負載6供電。供給燃料控制部10，不管負載電能是否達到了閾值Pth，如果從DC/DC轉(zhuǎn)換器4向 負載6供電，則判斷燃料電池的燃料不足，即使是不定期的，也控制燃料供給部2向燃料電 池組1供給燃料。另外，在Itl以上且不足Iop的電流區(qū)域中，不管負載電能是否不滿閾值 Pth,都從DC/DC轉(zhuǎn)換器4向負載6供電。另外，在開始從DC/DC轉(zhuǎn)換器4向負載6供電時 的負載電能越小，燃料電池的燃料不足量就越大，因此最好增加供給燃料量。在供給燃料量控制部10在不管負載電能是否不滿閾值Pth，都從DC/DC轉(zhuǎn)換器4 向負載6供電的情況下，判斷為燃料電池的燃料不足，即使是不定期的，都控制燃料供給部 2向燃料電池組1供給燃料，因此能夠解除燃料電池的燃料不足。另外，即使是設有防倒流二極管的燃料電池系統(tǒng)，通過如上設置負載電能檢測部 8、輸出電能判斷部9、及供給燃料量控制部10，也能夠解除燃料電池的燃料不足。但是， 從提高燃料電池系統(tǒng)的效率的觀點出發(fā)，最好是如圖4所示的沒有設置防倒流二極管的構(gòu) 成。另外，圖4中所示當然燃料電池系統(tǒng)中，如果不將DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓設定值Vop，設定為在燃料電池組1的輸出電能最大時的燃料電池組1的輸出電壓的值Vmin以 上，就有可能降低燃料電池的壽命，從而無法實現(xiàn)本發(fā)明的目的，但由于設置了負載電能檢 測部8、輸出電能判斷部9、及供給燃料量控制部10，因此能夠解除燃料電池的燃料不足。如 果是燃料電池與蓄電設備的并聯(lián)系統(tǒng)的這種燃料電池系統(tǒng)，則并不僅限于圖4中所示的構(gòu)成，通過設置負載電能檢測部8、輸出電能判斷部9、及供給燃料量控制部10，消除燃料電池的燃料不足。本發(fā)明并不僅限于上述實施方式，還可以在不脫離本發(fā)明的要點的范圍內(nèi)添加各 種變更來實施。例如，可以構(gòu)成將圖3中所示的構(gòu)成與圖4中所示的構(gòu)成組合而成的燃料 電池系統(tǒng)，并將DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出電壓設定值Vop，設定為在燃料電池組1的輸出電能 最大時的燃料電池組1的輸出電壓的值Vmin以上。接下來，具有燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器的類型的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一構(gòu)成 例如圖6所示。圖6中所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，是燃料電池與蓄電設備的并聯(lián)系統(tǒng)，具有 燃料電池組11、燃料供給部12、作為蓄電設備的二次電池13、燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14、 二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器15、二次電池充電電路16、系統(tǒng)輸出端17、電流檢測電路18、及微 型計算機19。系統(tǒng)輸出端17是由正極端子與負極端子所形成的直流輸出端子。燃料供給部12，定期將給定量的燃料提供給燃料電池組11，同時，回收燃料電池 組11中尚未使用的燃料。燃料電池組11經(jīng)檢測出燃料電池組11的輸出電流的電流檢測 電路18，與燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14的輸入端相連接，燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14的 正極輸出端與系統(tǒng)輸出端17的正極端子相連接。二次電池13與二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器 15的輸入端以及二次電池充電電路16的輸出端分別相連接，二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器15 的正極輸出端與二次電池充電電路16的正極輸入端，分別與系統(tǒng)輸出端17的正極端子相 連接。另外，燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14的負極輸出端、二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器15的負 極輸出端與二次電池充電電路16的負極輸入端，分別與系統(tǒng)輸出端17的負極端子相連接。 微型計算機19根據(jù)電流檢測電路18的檢測結(jié)果，對燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14進行控 制。圖6中所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，將基于燃料電池系統(tǒng)的輸出的電能，用作燃料供 給部12的動作電源，在系統(tǒng)起動時，利用基于二次電池13的輸出的電能，讓燃料供給部12 進行工作。通過將系統(tǒng)輸出端17與電器(負載)的直流輸入端相連接，從圖6中所示的本發(fā) 明的燃料電池系統(tǒng)，向電器供電。燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14，原則上將燃料電池組11所輸出的直流電壓，升壓成 給定值(PVl)的直流電壓并輸出，二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器15將二次電池13所輸出的直 流電壓升壓到給定值(PV2)的直流電壓并輸出。另外，將燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14的輸 出電壓值(PVl)設置為比二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器15的輸出電壓值(PV2)大。通過這樣， 原則上只有燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14的輸出電能經(jīng)系統(tǒng)輸出端17供給給電器。但是，由于電器所需要的電能的增大，燃料電池組11的輸出電流也增大，當其達 到限制值Ium時，微型計算機19將燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14的升壓比固定，其結(jié)果是， 燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14的輸出電壓降低到給定值(PV2)。通過這樣，當燃料電池組11 的輸出電流達到限制值Ium時，燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14的輸出電壓與二次電池用DC/ DC轉(zhuǎn)換器15的輸出電壓值都變?yōu)榻o定值(PV2)，燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14的輸出電能 與二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器15的輸出電能，經(jīng)系統(tǒng)輸出端17供給電器，通過限制值Ium對 燃料電池組11的輸出電流進行鉗位。這里，限制值Ium被設定為初始狀態(tài)下燃料電池組11的輸出電能為最大時的燃料電池組11的輸出電流的值Iprnax以下(參照圖7)。通過這樣，在大于Ipmax的電流區(qū)域，燃料電池組11不會工作，因此在初始狀態(tài)，燃料電池組11的壽命不會降低。燃料電池組11具有隨著使用時間的增長，輸出下降的特征。因此，燃料電池組11 的電流一電壓特性以及電流一電能特性如圖7所示。圖7中的Τ 、Τ 分別表示燃料電 池組11的初始狀態(tài)的輸出電流一輸出電壓特性曲線、燃料電池組11的初始狀態(tài)的輸出電 流一輸出電能特性曲線，IV/、分別表示燃料電池組11使用A時間之后的輸出電流一 輸出電壓特性曲線、燃料電池組11使用A時間之后的輸出電流一輸出電能特性曲線，IV/’、 T1V'分別表示燃料電池組11使用Β( > Α)時間之后的輸出電流一輸出電壓特性曲線、燃料 電池組11使用Β( > Α)時間之后的輸出電流一輸出電能特性曲線。由于燃料電池組11具有上述特征，因此，為了讓燃料電池組11總是在穩(wěn)定區(qū)域中 進行工作，需要將限制值Ium設定在經(jīng)過了最長使用時間之后燃料電池組11的輸出電能為 最大時的燃料電池組11的輸出電流的值以下，從而即使在達到了最長使用時間(燃料電池 系統(tǒng)的設定壽命)的情況下，燃料電池組11也能夠在穩(wěn)定區(qū)域進行工作。例如，在B時間 為最長使用時間的情況下，如圖7所示設定限制值IUM，則初始狀態(tài)下的動作點、A時間使用 后的動作點、B使用時間后的動作點分別為0P1、0P2、0P3，能夠讓燃料電池組11常時在穩(wěn) 定區(qū)域中進行工作。但是，如果將限制值Ium設定在經(jīng)過了最長使用時間之后燃料電池組 11的輸出電能為最大時的燃料電池組11的輸出電流的值以下，則存在初始狀態(tài)下無法充 分發(fā)揮燃料電池組11所具有的能力這一問題。二次電池充電電路16，使用在燃料電池組11的輸出電能大于電器所需要的電能 的情況下的剩余電能(=燃料電池組11的輸出電能-燃料電池系統(tǒng)中的消耗電能-電器 所需要的電能)，以及作為負載的電器不工作時的燃料電池組的輸出電能，對二次電池13 進行充電。接下來，具有燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器的類型的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的另一個 構(gòu)成例如圖8所示。另外，圖8中給和圖6相同的部分標注同樣的符號，省略詳細說明。圖8中所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，從圖6中所示的燃料電池系統(tǒng)中去掉了電 流檢測電路18以及微型計算機19，將燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14替換成燃料電池用DC/ DC轉(zhuǎn)換器20。燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器20，原則上將燃料電池組11所輸出的直流電壓，升壓成 給定值(PVl)的直流電壓并輸出。通過這樣，原則上只有燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器20的輸 出電能經(jīng)系統(tǒng)輸出端17供給電器。但是，燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器20的升壓比有上限，因電器所需要的電能的增大， 燃料電池組11的輸出電壓下降，當其達到限制值Vum時，燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器20的升 壓比達到上限，將燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓降低到給定值(PV2)。通過這樣， 燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器20的輸出電能與二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器15的輸出電能，經(jīng)系 統(tǒng)輸出端17供給給電器，通過限制值Vum對燃料電池組11的輸出電壓進行鉗位。這里，限制值Vum被設定為初始狀態(tài)下燃料電池組11的輸出電能為最大時的燃料 電池組11的輸出電壓的值Vmin以上(參照圖9)。通過這樣，在小于Vmin的電壓區(qū)域(= 大于Ipmax的電流區(qū)域)，燃料電池組11不會工作，因此在初始狀態(tài)，燃料電池組11的壽命 不會降低。
燃料電池組11具有隨著使用時間的增長，輸出下降的特征。因此，燃料電池組11 的電流一電壓特性以及電流一電能特性如圖9所示。圖9中，Τ 、Τ 分別表示燃料電池組 11的初始狀態(tài)的輸出電流一輸出電壓特性曲線、燃料電池組11的初始狀態(tài)的輸出電流一 輸出電能特性曲線，IV/、分別表示燃料電池組11使用A時間之后的輸出電流一輸出 電壓特性曲線、燃料電池組11使用A時間之后的輸出電流一輸出電能特性曲線，1\_/’、1\_/’ 分別表示燃料電池組11使用Β( > Α)時間之后的輸出電流一輸出電壓特性曲線、燃料電池 組11使用Β( > Α)時間之后的輸出電流一輸出電能特性曲線。由于燃料電池組11具有上述特征，因此，為了讓燃料電池組11總是在穩(wěn)定區(qū)域中 進行工作，需要將限制值Vum設定在初始狀態(tài)下燃料電池組11的輸出電能為最大時的燃料 電池組11的輸出電壓值以上，從而在初始狀態(tài)下讓燃料電池組11在穩(wěn)定區(qū)域中工作。例 如，在B時間為最長使用時間的情況下，如圖9所示設定限制值Vum，則初始狀態(tài)下的動作 點、A時間使用后的動作點、B使用時間后的動作點分別為0P4、0P5、0P6，從而能夠讓燃料電 池組11常時在穩(wěn)定區(qū)域中進行工作。但是，如果將限制值Vum設定在初始狀態(tài)下燃料電池 組11的輸出電能為最大時的燃料電池組11的輸出電壓值以上，則存在隨著使用時間的經(jīng) 過，燃料電池組11的輸出大幅下降這一問題。
接下來，具有燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器的類型的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的另一個 構(gòu)成例如圖10所示。另外，圖10中給和圖6相同的部分標注同樣的符號，省略詳細說明。燃料電池組11具有隨著使用時間的增長，輸出電壓下降的特征。因此，燃料電池 組11的電流一電壓特性以及電流一電能特性如圖11所示。圖11中，！ 、! 分別表示燃 料電池組11的初始狀態(tài)的輸出電流一輸出電壓特性曲線、燃料電池組11的初始狀態(tài)的輸 出電流一輸出電能特性曲線，IV/、分別表示燃料電池組11使用A時間之后的輸出電 流一輸出電壓特性曲線、燃料電池組11使用A時間之后的輸出電流一輸出電能特性曲線， TV/’、Τ ”分別表示燃料電池組11使用Β( > Α)時間之后的輸出電流一輸出電壓特性曲 線、燃料電池組11使用Β( > Α)時間之后的輸出電流一輸出電能特性曲線。圖10中所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，在圖6中所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng) 中，將燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14替換成燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21。燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21，原則上將燃料電池組11所輸出的直流電壓，升壓成 給定值(PVl)的直流電壓并輸出。另外，將燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21的輸出電壓值(PVl) 設置為比二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器15的輸出電壓值(PV2)大。通過這樣，原則上只有燃料 電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21的輸出電能經(jīng)系統(tǒng)輸出端17供給給電器。但是，由于電器所需要的電能的增大，燃料電池組11的輸出電流也增大，當其達 到限制值I’UM時，微型計算機19將燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21的升壓比固定，其結(jié)果是， 燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21的輸出電壓降低到給定值(PV2)。通過這樣，當燃料電池組11 的輸出電流達到限制值I’皿時，燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21的輸出電壓值與二次電池用 DC/DC轉(zhuǎn)換器15的輸出電壓值都變?yōu)榻o定值(PV2)，燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21的輸出電 能與二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器15的輸出電能，經(jīng)系統(tǒng)輸出端17供給給電器，通過限制值 I’ UM對燃料電池組11的輸出電流進行鉗位。另外，燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21的升壓比有上限，因電器所需要的電能的增大， 燃料電池組11的輸出電壓下降，當其達到限制值V’皿時，燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21的升壓比達到上限，將燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21的輸出電壓降低到給定值(PV2)。通過這樣，燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21的輸出電能與二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器15的輸出電能，經(jīng) 系統(tǒng)輸出端17供給給電器，通過限制值V’ UM對燃料電池組11的輸出電壓進行鉗位。這里，例如將限制值I’UM設定為在使用時間為A時間的情況下，燃料電池組11的 輸出電能為最大時的燃料電池組11的輸出電流的值1、111皿，將限制值￥’皿設定為在使用 時間為A時間的情況下，燃料電池組11的輸出電能為最大時的燃料電池組11的輸出電壓 的值V’ min0通過這樣，在使用時間為A時間以下的情況下，通過限制值I’ UM，讓燃料電池 組11不會在大于I’ Pmax的電流區(qū)域下工作，因此，在使用時間為A時間以下的情況下，燃 料電池組11的壽命不會下降；在使用時間比A時間長的情況下，通過限制值V’ UM，讓燃料 電池組11不會在小于V’min的電壓區(qū)域下工作，因此，在使用時間比A時間長的情況下，燃 料電池組11的壽命不會下降。由于燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器21如上進行工作，因此，圖10中所示的本發(fā)明的燃 料電池系統(tǒng)，即使在初期狀態(tài)下也能夠充分發(fā)揮燃料電池組11的電能，同時，在長時間使 用之后，也能夠防止燃料電池組11的輸出電能大幅下降。另外，可以在圖6中所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的微型計算機19中，添加測定 燃料電池系統(tǒng)的使用時間的功能，伴隨著使用時間的增加而減小限制值Ium，將限制值Ium 設定為在各個使用時間中，燃料電池組11的輸出電能為最大時的燃料電池組11的輸出電 流的值以下，通過這樣，能夠得到與圖10中所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)相同的效果。另外，可以在圖8中所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器20， 添加測定燃料電池系統(tǒng)的使用時間的功能，伴隨著使用時間的增加，提高升壓比的上限，減 小限制值Vum，將限制值Vum設定為在各個使用時間中，燃料電池組11的輸出電能為最大時 的燃料電池組11的輸出電壓的值以上，通過這樣，能夠得到與圖10中所示的本發(fā)明的燃料 電池系統(tǒng)相同的效果。接下來，具有燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器的類型的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的另一個 構(gòu)成例如圖12所示。另外，圖12中給和圖6相同的部分標注同樣的符號，省略詳細說明。圖12中所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，在圖6中所示的燃料電池系統(tǒng)中，將燃料 電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器14、二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器15、二次電池充電電路16、電流檢測電 路18及微型計算機19，分別替換成燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器22、二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器 23、二次電池充電電路24、電能檢測電路25、及微型計算機26。燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器22，將燃料電池組11所輸出的直流電壓升壓成給定值 (PV)的直流電壓并輸出。二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器23，將二次電池13所輸出的直流電壓 升壓成給定值(PV)的直流電壓并輸出，并將微型計算機26所指示的電能提供給系統(tǒng)輸出 端17。二次電池充電電路24，通過微型計算機26所指示的電流值對二次電池13進行充 電。電能檢測電路25，檢測出燃料電池組11的輸出電能，并將該檢測結(jié)果發(fā)送給微型計算 機26。微型計算機26對二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器23以及二次電池充電電路24進行控 制，使得燃料電池組11常時在電能峰值點進行工作。這里，電能峰值點的一例如圖13所示。 另外，圖13中給和圖7中相同的部分標注相同的符號，省略詳細說明。圖13中的Pl P3 為電能峰值點。通過由微型計算機26進行上述控制，即使燃料電池組11燃料不足、燃料電池組11的輸出隨著使用時間而降低，也能夠常時讓燃料電池組11發(fā)揮最大能力，同時還解除了燃料電池組11的壽命降低的可能性。下面對微型計算機26的動作例進行說明。微型計算機26，讓對二次電池充電電路 24所指示的電流值緩緩增加，同時，對是否伴隨著對二次電池充電電路24所指示的電流值 的增加，燃料電池組11的輸出電能也增加進行監(jiān)視，如果燃料電池組11的輸出電能從增加 轉(zhuǎn)向減少，便將指示給二次電池充電電路24的電流值回復到燃料電池組11的輸出電能剛 剛轉(zhuǎn)向減少時的值，并將燃料電池組11的輸出電能保存在內(nèi)置存儲器中。通過這樣，將電 能峰值點中的燃料電池組11的輸出電能，保存在微型計算機26的內(nèi)置存儲器26中。微型計算機26常時或周期進行上述電能峰值點下的燃料電池組11的輸出電能的 存儲動作，周期性更新電能峰值點下的燃料電池組11的輸出電能。在圖12中所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)向與系統(tǒng)輸出端17相連接的電器供電 時，微型計算機26進行以下動作。微型計算機26，將內(nèi)置存儲器中所保存的電能峰值點下 的燃料電池組11的輸出電能，減去燃料電池系統(tǒng)的消耗電能(燃料供給部12等的工作電 能)，計算出最大可供給負載電能，判斷負載電能是否大于最大可供給負載電能。在負載電能為最大可供給負載電能以下的情況下，微型計算機26對二次電池充 電電路24的充電電流值進行控制，使其通過最大可供給負載電能減去負載電能所得到的 差值電能對二次電池13進行充電。另外，在負載電能為最大可供給負載電能以下的情況 下，微型計算機26不從二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器23向系統(tǒng)輸出端17供電。另外，在負載電能大于最大可供給負載電能的情況下，微型計算機26讓二次電池 用DC/DC轉(zhuǎn)換器23輸出，負載電能減去最大可供給負載電能所得到的差值電能量。另外， 在負載電能大于最大可供給負載電能的情況下，微型計算機26讓二次電池充電電路24的 充電電流為0。如上述動作例所述，微型計算機26檢測出負載電能，并設定二次電池用DC/DC轉(zhuǎn) 換器23的放電量以及二次電池充電電路24的充電量，通過這樣，能夠提高燃料電池組11 對電能峰值點動作的跟蹤性。另外，微型計算機26即使沒有檢測出負載電能，也能夠控制 二次電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器23以及二次電池充電電路24，讓燃料電池組11常時在電能峰值 點進行工作，因此，如果燃料電池組11對電能峰值點動作的跟蹤性沒有問題，則可以不檢 測出負載電能。另外，上述實施方式中將二次電池(二次電池3或二次電池13)用作蓄電設備，但 也可以使用其他蓄電設備(例如雙電荷層電容器)代替二次電池。另外，圖2、圖5、圖7、圖9、圖n、圖13、圖15中顯示了穩(wěn)定動作狀態(tài)下的燃料電 池組的電流一電壓特性以及電流一電能特性。這里，穩(wěn)定工作狀態(tài)表示不是燃料電池的起 動剛剛開始之后的工作狀態(tài)。
權利要求
一種燃料電池系統(tǒng)，包括燃料電池；向所述燃料電池供給燃料的燃料供給部；蓄電設備；以及將所述蓄電設備的輸出電壓變換成第一給定電壓并輸出的蓄電設備用DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述燃料電池系統(tǒng)是所述燃料電池與所述蓄電設備的并聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，還包括將所述燃料電池的輸出電壓變換成第二給定電壓并輸出的燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器；檢測所述燃料電池的輸出電流的電流檢測電路；以及根據(jù)所述電流檢測電路的檢測結(jié)果，對所述燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器進行控制的微型計算機，當所述燃料電池的輸出電流達到給定的第一限制值時，所述微型計算機將所述燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器的升壓比固定，由此通過所述第一限制值對所述燃料電池的輸出電流進行鉗位，將所述給定的第一限制值設定在經(jīng)過了最長使用時間后所述燃料電池的輸出電能為最大時的所述燃料電池的輸出電流的值即電流極限值以下。
2.一種燃料電池系統(tǒng)，包括 燃料電池；向所述燃料電池供給燃料的燃料供給部； 蓄電設備；以及將所述蓄電設備的輸出電壓變換成第一給定電壓并輸出的蓄電設備用DC/DC轉(zhuǎn)換器， 所述燃料電池系統(tǒng)是所述燃料電池與所述蓄電設備的并聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，還包括將所述燃料電池的輸出電壓變換成第二給定電壓并輸出的燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器， 當通過所述燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器中的輸入輸出電壓的升壓比達到上限而使所述 燃料電池的輸出電壓達到給定的第二限制值時，通過所述第二限制值對所述燃料電池的輸 出電壓進行鉗位，將所述給定的第二限制值設定為在所述燃料電池的初始狀態(tài)下所述燃料電池的輸出 電能為最大時的所述燃料電池的輸出電壓的值即電壓極限值以上。
3.一種燃料電池系統(tǒng)，包括 燃料電池；向所述燃料電池供給燃料的燃料供給部； 蓄電設備；以及將所述蓄電設備的輸出電壓變換成第一給定電壓并輸出的蓄電設備用DC/DC轉(zhuǎn)換器， 所述燃料電池系統(tǒng)是所述燃料電池與所述蓄電設備的并聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，還包括將所述燃料電池的輸出電壓變換成第二給定電壓并輸出的燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器； 檢測所述燃料電池的輸出電流的電流檢測電路；以及根據(jù)所述電流檢測電路的檢測結(jié)果，對所述燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器進行控制的微型計算機，當所述燃料電池的輸出電流達到給定的第一限制值時，所述微型計算機將所述燃料電 池用DC/DC轉(zhuǎn)換器的升壓比固定，由此通過所述第一限制值對所述燃料電池的輸出電流進 行鉗位，并且，當通過所述燃料電池用DC/DC轉(zhuǎn)換器中的輸入輸出電壓的升壓比達到上限而使 所述燃料電池的輸出電壓達到給定的第二限制值時，通過所述第二限制值對所述燃料電池 的輸出電壓進行鉗位，將所述給定的第一限制值設定為在從所述燃料電池處于初始狀態(tài)開始到經(jīng)過了最長 使用時間之間的給定時期所述燃料電池的輸出電能為最大時的所述燃料電池的輸出電流 的值即電流極限值以下，將所述給定的第二限制值設定為在所述給定時期所述燃料電池的輸出電能為最大時 的所述燃料電池的輸出電壓的值即電壓極限值以上。
4 如權利要求1 3中任一項所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于 還包括對所述蓄電設備進行充電的充電電路，使用在所述燃料電池的輸出電能大于作為負載的電器所需要的電能的情況下的剩余 電能、或者使用所述電器不工作時的所述燃料電池的輸出電能，對所述蓄電設備進行充電。
5.一種燃料電池系統(tǒng)，包括 燃料電池；向所述燃料電池供給燃料的燃料供給部； 蓄電設備；以及將所述蓄電設備的輸出電壓變換成給定電壓并輸出的蓄電設備用DC/DC轉(zhuǎn)換器， 所述燃料電池系統(tǒng)是所述燃料電池與所述蓄電設備的并聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，還包括負載電能檢測部，對外部負載向燃料電池系統(tǒng)所要求的電能即負載電能進行檢測； 輸出電能判斷部，判斷是否正在從所述蓄電設備用DC/DC轉(zhuǎn)換器向所述外部負載供電；供給燃料量控制部，被輸入所述負載電能檢測部的檢測結(jié)果以及所述輸出電能判斷部 的判斷結(jié)果，如果不管所述負載電能是否不滿根據(jù)所述給定電壓確定的閾值，都從所述蓄 電設備用DC/DC轉(zhuǎn)換器向所述外部負載供電，則控制所述燃料供給部向所述燃料電池供給 燃料，所述給定電壓在所述燃料電池的輸出電能為最大時的所述燃料電池的輸出電壓的值 以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃料電池系統(tǒng)，是燃料電池組與蓄電設備的并聯(lián)系統(tǒng)，具有上述燃料電池組、燃料供給部、上述蓄電設備、及DC/DC轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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最大時的上述燃料電池的輸出電壓的值以上。通過本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，能夠消除燃料電池的壽命降低的可能性。
文檔編號H01M10/46GK101826627SQ201010167919
公開日2010年9月8日 申請日期2005年8月4日 優(yōu)先權日2004年8月6日
發(fā)明者瀨尾和宏, 牧野正寬, 甲野藤正明, 藤井雅也 申請人:三洋電機株式會社