專利名稱：一種采用主動控制形式的發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用主動控制形式的小型發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)和控制，尤其涉及到 一種多組模塊的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)和控制。
背景技術(shù)：
化學(xué)發(fā)電裝置釆用氫氣為燃料，氧氣為氧化物，其化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)品是水， 無其它有害物質(zhì)，是一種安全、可靠、清潔、環(huán)境友好的發(fā)電裝置。隨著化學(xué) 發(fā)電裝置技術(shù)的完善，已在大到潛艇、汽車，小到手提電腦、手機上得到應(yīng)用。隨著化學(xué)發(fā)電裝置應(yīng)用面的擴大，人們也越來越關(guān)心其的實際應(yīng)用和可操 作性。對于一些小型的發(fā)電裝置，應(yīng)避免零件多，其系統(tǒng)應(yīng)力求簡單，這樣可 操作方便，重量輕，體積小，成本低、市場廣。因此，不斷設(shè)計出新穎的發(fā)電 裝置是非常重要的工作。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的采用主動控制形式 的發(fā)電裝置。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn) 一種采用主動控制形式的發(fā) 電裝置，其特征在于，該裝置包括端板，金屬導(dǎo)電板，由石墨板、電極、氫或 氧擴散層等組成的電池本體，環(huán)境溫控探頭，電池溫控探頭，帶短路控制電路 的電氣控制器，連接螺桿，進、出氣管，所述的發(fā)電裝置是多組模塊式的，至 少有二個模塊，每個模塊至少有一塊單電池，可共用氫氣流道或空氣流道或氧 氣流道，通過環(huán)境或電池溫控探頭和帶短路控制電路的電氣控制器，根據(jù)外界 溫度變化或電池內(nèi)部的溫度變化，來控制開啟數(shù)組電池模塊的啟動，充分利用 自身散熱容積，達到溫度的平衡控制。所述的發(fā)電裝置至少有二個模塊，每個模塊至少有一塊單電池，二塊金屬 導(dǎo)電板。所述的發(fā)電裝置有若干個模塊，每個模塊都可成獨立的發(fā)電系統(tǒng)，可根據(jù) 需要連接一塊、二塊直到需要的塊數(shù)，也可從多個模塊減少到只連接一塊模塊。所述的發(fā)電裝置的所有單組發(fā)電裝置由數(shù)據(jù)采集器采集數(shù)據(jù)，帶短路控制 電路的電氣控制器根據(jù)發(fā)電裝置的溫度，負責(zé)分配和切換發(fā)電裝置模塊的組數(shù)。所述的發(fā)電裝置控制分配和切換的電氣控制器可與本體裝在同一殼體，也 可獨立在外。所述的發(fā)電裝置只需用同根或數(shù)根氫、氧或空氣的管道。所述的發(fā)電裝置至少有一個環(huán)境溫度探頭，每個模塊至少有一個內(nèi)部溫度 探頭、發(fā)電裝置的氫氣出氣口。所述的發(fā)電裝置的控制器帶有發(fā)電電池的短路控制電路，可根據(jù)需要每隔 一定的時間，對發(fā)電電池的正、負兩極進行幾微秒的短路，提高電極的活化速 度和增加電池的內(nèi)在水量，提高保濕能力與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種采用主動控制形式的發(fā)電裝置，該裝 置系統(tǒng)部件少，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，不需強制性風(fēng)冷或水冷卻，較適合于小 型自呼吸式的發(fā)電裝置。


圖1為本發(fā)明實例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明實例3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明實例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明作進一步說明。 實施例1如圖1所示， 一種多組數(shù)式的發(fā)電裝置，包括端板l，金屬導(dǎo)電板2，電池 模塊3，氫氣進口4，氧氣出口5，氧氣進口6，氫氣出口7。這種小型的多組模塊式發(fā)電裝置，采用主動控制的形式來控制被動式的發(fā)
電裝置。這種發(fā)電裝置不必附帶散熱風(fēng)機、冷卻水箱等龐大地強制性散熱系統(tǒng)。 可根據(jù)外界溫度發(fā)生變化時，利用其自動散熱的特點，串聯(lián)不同數(shù)量的發(fā)電裝 置，平穩(wěn)地得到所需的發(fā)電功率。當(dāng)外界溫度不同時，化學(xué)發(fā)電裝置處于不同 的電壓時，其發(fā)熱溫度也不同。發(fā)電裝置過高的溫度會影響發(fā)電裝置地壽命和 性能。當(dāng)外界溫度或內(nèi)部溫度提高時，啟動最大數(shù)的發(fā)電裝置發(fā)電，當(dāng)外界溫 度或內(nèi)部溫度降低時，關(guān)閉數(shù)組模塊發(fā)電裝置，使其保持正常的工作溫度。其 特點是該發(fā)電裝置至少為二組發(fā)電電池模塊，每個模塊至少一塊單電池。當(dāng) 外界溫度較低、工作負載較小時，只使用一部分的發(fā)電裝置。當(dāng)外界溫度或內(nèi) 部溫度升高使、工作負負載變大時，就利用多組模塊或全部的模塊，來控制燃 料電池本身的溫度，使其保持在最佳點。其功能的實施，依靠電控采集數(shù)據(jù)， 根據(jù)環(huán)境溫度和發(fā)電裝置的溫度，負責(zé)切換小塊的發(fā)電裝置的分體和組合,還可 以根據(jù)需要組裝三、四到若干組發(fā)電裝置。同時，在控制器帶有發(fā)電電池的短 路控制電路，可根據(jù)需要每隔一定的時間，對發(fā)電電池的正、負兩極進行幾微 秒的短路，可提高電極的活化速度和增加電池的內(nèi)在水量、也可提高保濕能力。 發(fā)電裝置還可根據(jù)用戶的要求，在輸出端加接DC-DC，以獲得穩(wěn)定的直流 電壓。
實施例2如圖2、 3、 4所示，為本發(fā)明的一種多組數(shù)式的發(fā)電裝置，包括端板l，金 屬導(dǎo)電板2，金屬導(dǎo)電板3，金屬導(dǎo)電板4，金屬導(dǎo)電板5，電池模塊6，電池模塊7， 電池模塊8，氧氣進口9，氫氣進口 10，氧氣出口ll，開關(guān)12,開關(guān)13，開關(guān)14， 氫氣出口15，數(shù)據(jù)采集器16，電氣控制器17,外環(huán)境溫度探頭18，電池內(nèi)部溫度探 頭19，電池功率探頭20 (電流、電壓測量)，DC—DC 21，負載22。
這種多組模塊的發(fā)電裝置，依靠電控采集數(shù)據(jù)16，由外環(huán)境溫控探頭18、 電池內(nèi)溫度探頭19、電流、電壓探頭20，測得在較低環(huán)境溫度，負責(zé)切換小 塊的發(fā)電裝置的分體和組合,還可以根據(jù)需要組裝三、四到若干組發(fā)電裝置，初 始工作電池的工作溫度較低時，可以只開開關(guān)12 —組，其連接金屬導(dǎo)電板3 一組，只啟動電池模塊6—組.
隨著外環(huán)境溫度或電池工作溫度的上升，可再連接一組開關(guān)13或電池模 塊6的基礎(chǔ)上增加了電池模塊7，導(dǎo)電金屬板連接到4，增加了電池工作的容 積，增加了散熱面積，降低電池本身的工作溫度，使電池保持較好的工作溫度
和輸出功率。當(dāng)外環(huán)境工作溫度和電池溫度更高時，可連接開關(guān)14或，電池模塊在6、 7的基礎(chǔ)上增加了電池模塊8，導(dǎo)電金屬板連接到5，更增加了電池工作的容積， 增加了散熱面積，降低電池本身的工作溫度，使電池保持較好的工作溫度和輸 出功率。在控制器17中還有一組短路控制電路22，可根據(jù)需要對發(fā)電電池的正、 負兩極進行幾微秒的短路，可提高電極的活化速度和增加電池的內(nèi)在水量、提 高保濕能力。氫氣由氫氣進口 10，氫氣出口 15進出發(fā)電裝置，氧氣由氧氣進口 9,氧 氣出口 11進出發(fā)電裝置。類似這些方法能有效的解決幾W級的自呼吸式小型電池，在沒有增濕、風(fēng) 機、冷卻水箱的情況下，平穩(wěn)工作達到最佳工作狀態(tài)。為使該產(chǎn)品具有實用性，在電池的輸出處，再連接一 DC—DC 21的直流 增壓裝置，使輸出的電壓保持穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1. 一種采用主動控制形式的發(fā)電裝置，其特征在于，該裝置包括端板，金 屬導(dǎo)電板，由石墨板、電極、氫或氧擴散層等組成的電池本體，環(huán)境溫控探頭， 電池溫控探頭，帶短路控制電路的電氣控制器，連接螺桿，進、出氣管，所述 的發(fā)電裝置是多組模塊式的，至少有二個模塊，每個模塊至少有一塊單電池， 可共用氫氣流道或空氣流道或氧氣流道，通過環(huán)境或電池溫控探頭和帶短路控 制電路的電氣控制器，根據(jù)外界溫度變化或電池內(nèi)部的溫度變化，來控制開啟 數(shù)組電池模塊的啟動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用主動控制形式的發(fā)電裝置，其特征在 于，所述的發(fā)電裝置至少有二個模塊，每個模塊至少有一塊單電池，二塊金屬 導(dǎo)電板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用主動控制形式的發(fā)電裝置，其特征在 于，所述的發(fā)電裝置有若干個模塊，每個模塊都可成獨立的發(fā)電系統(tǒng)，可根據(jù) 需要連接一塊、二塊直到需要的塊數(shù)，也可從多個模塊減少到只連接一塊模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用主動控制形式的發(fā)電裝置，其特征在 于，所述的發(fā)電裝置的所有單組發(fā)電裝置由數(shù)據(jù)采集器采集數(shù)據(jù)，帶短路控制 電路的電氣控制器根據(jù)發(fā)電裝置的溫度，負責(zé)分配和切換發(fā)電裝置模塊的組 數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用主動控制形式的發(fā)電裝置，其特征在 于，所述的發(fā)電裝置控制分配和切換的電氣控制器可與本體裝在同一殼體，也 可獨立在外。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用主動控制形式的發(fā)電裝置，其特征在 于，所述的發(fā)電裝置只需用同根或數(shù)根氫、氧或空氣的管道。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用主動控制形式的發(fā)電裝置，其特征在 于，所述的發(fā)電裝置至少有一個環(huán)境溫度探頭，每個模塊至少有一個內(nèi)部溫度 探頭、發(fā)電裝置的氫氣出氣口。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用主動控制形式的發(fā)電裝置，其特征在 于，所述的發(fā)電裝置的控制器帶有發(fā)電電池的短路控制電路，可根據(jù)需要每隔一定的時間，對發(fā)電電池的正、負兩極進行幾微秒的短路，提高電極的活化速 度和增加電池的內(nèi)在水量，提高保濕能力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用主動控制形式的發(fā)電裝置，所述的發(fā)電裝置是多組模塊式的，至少有二個模塊，每個模塊至少有一塊單電池，可共用氫氣流道或空氣流道或氧氣流道，通過溫控探頭和控制電路的控制器，根據(jù)外界溫度變化或電池內(nèi)部的溫度，來控制開啟數(shù)組電池模塊的啟動，充分利用自身散熱容積，達到溫度的平衡控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明系統(tǒng)部件少，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，不需強制性風(fēng)冷或水冷卻，適合于小型自呼吸式的發(fā)電裝置。
文檔編號H01M8/24GK101123309SQ20061002993
公開日2008年2月13日 申請日期2006年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月10日
發(fā)明者顧志軍 申請人:上海清能燃料電池技術(shù)有限公司