[发明专利]燃料电池的电压控制方法

权利要求书

1.一种电压控制装置，用于控制燃料电池的单个电池的电压，该单个电池具有一第一阈值电压，其特征在于，该控制装置包括：

-一第一晶体管(Q1)，具有不同于该第一阈值电压的一第二阈值电压，该第一晶体管(Q1)与该单个电池关联，一方面其基极连接该单个电池并且另一方面连接一电流发生器；以及

-一调整电压源(V_Ri)，被插入该单个电池和关联的该第一晶体管(Q1)之间，该调整电压源(V_Ri)供应一调整电压，该调整电压等于该第一和第二阈值电压之间的电势差，这样：

·当该单个电池表现出大于该第一阈值电压的电压(V1)时，该第一晶体管(Q1)在其基极-发射极节点的两端表现出大于该第二阈值电压的电压(Vbe1)，并且传导电流；以及

·当该单个电池表现出小于该第一阈值电压的电压(V1)时，该第一晶体管(Q1)在其基极-发射极节点的两端表现出小于该第二阈值电压的电压(Vbe1)，并且阻止电流的传输。

2.如权利要求1所述的电压控制装置，其特征在于，用以检测燃料电池中复数个串联的单个电池(Cell 1至Cell n)的至少一个单个电池的第一阈值电压的超出，该电压控制装置包括：

-复数个第一晶体管(Q1₁至Q1_n)，分别与该燃料电池关联的一单个电池(Cell 1至Cell n)并联安置，复数个第一晶体管的基极连接关联的单个电池(Cell 1至Cell n)；以及

-复数个第二晶体管(Q2₁至Q2_n)，具有第二阈值电压，所述这些第二晶体管(Q2₁至Q2_n)为：。

·所述这些第二晶体管(Q2₁至Q2_n)的基极分别连接所述第一晶体管(Q1₁ to Q1_n)的集电极；

·彼此串联安置，这样一个第二晶体管的发射极连接一连续第二晶体管的集电极；以及

·与该电流发生器(I)串联安置，从而当一单个电池(Ce11 1至Cell n)表现出低于该第一阈值电压的电压时，则阻止电流的传输。

3.如权利要求1或2所述的电压控制装置，其特征在于，该调整电压源(V_Ri)由一调整电流源(I_ji)和一电阻器(R_ji)组成。

4.如权利要求3所述的电压控制装置，其特征在于，该调整电流源(I_ji)包括一固定电压源(V_ji)和一电阻器(R_ki)。

5.如权利要求4所述的电压控制装置，其特征在于，通过该燃料电池中一预定数目的单个电池、一齐纳二极管(D_i)和一电阻器(R_1i)实施该固定电压源。

6.如权利要求5所述的电压控制装置，其特征在于，所述单个电池两端的电压大于该齐纳二极管(D_i)的齐纳电压。

7.如前述权利要求任意其一所述的电压控制装置，其特征在于，该电流发生器为一晶体管电流发生器，并且包括：

-一晶体管(Q3)；

-一第一电阻器(R3₁)，与该晶体管串联安置并且连接该晶体管(Q3)的发射极；

-一第二电阻器(R3₂)，连接该晶体管(Q3)的基极以限制流经该晶体管(Q3)的电流；

-一电压源(V3)；以及

-一齐纳二极管(D)，与该第二电阻器(R3₂)串联，与该电压源(V3)并联安置，该齐纳二极管(D)在其两端表现出一恒定电压，并且连接该第一电阻器(R3₁)和该晶体管(Q3)的基极。

8.如权利要求7所述的电压控制装置，其特征在于，该电流产生器的该电压源(V3)由该燃料电池的预定数目的单个电池组成，这样所述单个电池两端的电压大于该齐纳二极管(D)的齐纳电压。

9.如前述权利要求任意其一所述的电压控制装置，其特征在于，该电压控制装置包括一电流链末端电阻器(Rz)，与该电流发生器串联安置，以转换该电流信息为电压信息。

10.如权利要求1至8任意其一所述的电压控制装置，其特征在于，该装置包括一电流链末端光耦合器，与该电流发生器串联安置，以提供电偶绝缘。