[发明专利]燃料电池系统及其电源管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电系统，且特别涉及一种燃料电池系统及其电源管理方法。

背景技术

能源的开发与应用一直是人类生活不可或缺的条件，但传统的能源的开发与应用对环境的破坏与日俱增。利用燃料电池(fuel cell)技术产生能源具有高效率、低噪音、无污染的优点，是符合时代趋势的能源技术。然而，目前燃料电池的发电成本是相当高的，所以在电源控制上的技术需进一步的提升，通过适当的电路架构及电源控制，让整体的供电效率提升，继而降低发电成本。

在过去燃料电池的相关专利中，台湾专利公开号200743240揭示一种具有电源管理的燃料电池系统，此燃料电池系统对其二次电池进行充电时，需经过其“内部负载供电电路”及其“充电单元”这两级的电路，而非直接由充电单元对二次电池充电，故二次电池的充电能量在上述的内部负载供电电路上会有多一级的损失。

为了让能源损失减少，因此在公知的架构上需要有所调整，才能让燃料电池的发电成本下降。

发明内容

本发明提出一种燃料电池系统及其电源管理方法，可改善燃料电池电力产生部所传送到内部负载的电力因电源转换所造成的电力损失。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述的一或部分或全部目的或其他目的，本发明的实施例提供一种燃料电池系统，包括燃料电池电力产生部、状态检测器、二次电池、充电电路、第一内部负载供电电路、第二内部负载供电电路、控制单元、路径选择电路、内部负载以及外部负载供电电路。其中燃料电池电力产生部适于提供第一电功率。状态检测器耦接燃料电池电力产生部，适于检测燃料电池电力产生部所提供的第一电功率。二次电池适于提供第二电功率。充电电路耦接于燃料电池电力产生部及二次电池之间，适于对二次电池充电。第一内部负载供电电路耦接燃料电池电力产生部。第二内部负载供电电路耦接二次电池。控制单元耦接状态检测器、充电电路、第一内部负载供电电路及第二内部负载供电电路。路径选择电路耦接第一内部负载供电电路及第二内部负载供电电路。内部负载耦接路径选择电路。外部负载供电电路耦接燃料电池电力产生部及控制单元，适于将燃料电池电力产生部所提供的电力供应至外部负载。其中当状态检测器所检测的第一电功率小于内部负载的第一额定功率时，控制单元致能充电电路，以使充电电路将燃料电池电力产生部所输出的电力传送至二次电池，并使二次电池经由第二内部负载供电电路和路径选择电路提供电力至内部负载。其中当状态检测器所检测的第一电功率大于或等于第一额定功率而小于外部负载的第二额定功率时，控制单元禁能外部负载供电电路并致能第一内部负载供电电路，路径选择电路切断第二内部负载供电电路与内部负载之间的电连结，以使燃料电池电力产生部所输出的电力经由第一内部负载供电电路和路径选择电路传送至内部负载。其中当状态检测器所检测的第一电功率大于或等于第一额定功率和第二额定功率之和时，控制单元致能第一内部负载供电电路和外部负载供电电路，路径选择电路切断第二内部负载供电电路与内部负载之间的电连接，以使燃料电池电力产生部所输出的电力经由第一内部负载供电电路和路径选择电路传送至内部负载，并使燃料电池电力产生部所输出的电力经由外部负载供电电路传送至外部负载。