CN101123309A - 一种采用主动控制形式的发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种采用主动控制形式的发电装置，所述的发电装置是多组模块式的，至少有二个模块，每个模块至少有一块单电池，可共用氢气流道或空气流道或氧气流道，通过温控探头和控制电路的控制器，根据外界温度变化或电池内部的温度，来控制开启数组电池模块的启动，充分利用自身散热容积，达到温度的平衡控制。与现有技术相比，本发明系统部件少，结构简单，操作方便，不需强制性风冷或水冷却，适合于小型自呼吸式的发电装置。

Description

一种采用主动控制形式的发电装置
技术领域
本发明涉及一种采用主动控制形式的小型发电装置的结构和控制，尤其涉及到一种多组模块的发电装置的结构和控制。
背景技术
化学发电装置采用氢气为燃料，氧气为氧化物，其化学反应的副产品是水，无其它有害物质，是一种安全、可靠、清洁、环境友好的发电装置。随着化学发电装置技术的完善，已在大到潜艇、汽车，小到手提电脑、手机上得到应用。
随着化学发电装置应用面的扩大，人们也越来越关心其的实际应用和可操作性。对于一些小型的发电装置，应避免零件多，其系统应力求简单，这样可操作方便，重量轻，体积小，成本低、市场广。因此，不断设计出新颖的发电装置是非常重要的工作。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种结构简单、操作方便的采用主动控制形式的发电装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种采用主动控制形式的发电装置，其特征在于，该装置包括端板，金属导电板，由石墨板、电极、氢或氧扩散层等组成的电池本体，环境温控探头，电池温控探头，带短路控制电路的电气控制器，连接螺杆，进、出气管，所述的发电装置是多组模块式的，至少有二个模块，每个模块至少有一块单电池，可共用氢气流道或空气流道或氧气流道，通过环境或电池温控探头和带短路控制电路的电气控制器，根据外界温度变化或电池内部的温度变化，来控制开启数组电池模块的启动，充分利用自身散热容积，达到温度的平衡控制。
所述的发电装置至少有二个模块，每个模块至少有一块单电池，二块金属导电板。
所述的发电装置有若干个模块，每个模块都可成独立的发电系统，可根据需要连接一块、二块直到需要的块数，也可从多个模块减少到只连接一块模块。
所述的发电装置的所有单组发电装置由数据采集器采集数据，带短路控制电路的电气控制器根据发电装置的温度，负责分配和切换发电装置模块的组数。
所述的发电装置控制分配和切换的电气控制器可与本体装在同一壳体，也可独立在外。
所述的发电装置只需用同根或数根氢、氧或空气的管道。
所述的发电装置至少有一个环境温度探头，每个模块至少有一个内部温度探头、发电装置的氢气出气口。
所述的发电装置的控制器带有发电电池的短路控制电路，可根据需要每隔一定的时间，对发电电池的正、负两极进行几微秒的短路，提高电极的活化速度和增加电池的内在水量，提高保湿能力
与现有技术相比，本发明提供了一种采用主动控制形式的发电装置，该装置系统部件少，结构简单，操作方便，不需强制性风冷或水冷却，较适合于小型自呼吸式的发电装置。
附图说明
图1为本发明实例1的结构示意图；
图2为本发明实例2的结构示意图；
图3为本发明实例3的结构示意图；
图4为本发明实例4的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，一种多组数式的发电装置，包括端板1，金属导电板2，电池模块3，氢气进口4，氧气出口5，氧气进口6，氢气出口7。
这种小型的多组模块式发电装置，采用主动控制的形式来控制被动式的发电装置。这种发电装置不必附带散热风机、冷却水箱等庞大地强制性散热系统。可根据外界温度发生变化时，利用其自动散热的特点，串联不同数量的发电装置，平稳地得到所需的发电功率。当外界温度不同时，化学发电装置处于不同的电压时，其发热温度也不同。发电装置过高的温度会影响发电装置地寿命和性能。当外界温度或内部温度提高时，启动最大数的发电装置发电，当外界温度或内部温度降低时，关闭数组模块发电装置，使其保持正常的工作温度。其特点是：该发电装置至少为二组发电电池模块，每个模块至少一块单电池。当外界温度较低、工作负载较小时，只使用一部分的发电装置。当外界温度或内部温度升高使、工作负负载变大时，就利用多组模块或全部的模块，来控制燃料电池本身的温度，使其保持在最佳点。其功能的实施，依靠电控采集数据，根据环境温度和发电装置的温度，负责切换小块的发电装置的分体和组合，还可以根据需要组装三、四到若干组发电装置。同时，在控制器带有发电电池的短路控制电路，可根据需要每隔一定的时间，对发电电池的正、负两极进行几微秒的短路，可提高电极的活化速度和增加电池的内在水量、也可提高保湿能力。
发电装置还可根据用户的要求，在输出端加接DC-DC，以获得稳定的直流电压。
实施例2
如图2、3、4所示，为本发明的一种多组数式的发电装置，包括端板1，金属导电板2，金属导电板3，金属导电板4，金属导电板5，电池模块6，电池模块7，电池模块8，氧气进口9，氢气进口10，氧气出口11，开关12，开关13，开关14，氢气出口15，数据采集器16，电气控制器17，外环境温度探头18，电池内部温度探头19，电池功率探头20(电流、电压测量)，DC-DC 21，负载22。
这种多组模块的发电装置，依靠电控采集数据16，由外环境温控探头18、电池内温度探头19、电流、电压探头20，测得在较低环境温度，负责切换小块的发电装置的分体和组合，还可以根据需要组装三、四到若干组发电装置，初始工作电池的工作温度较低时，可以只开开关12一组，其连接金属导电板3一组，只启动电池模块6一组。
随着外环境温度或电池工作温度的上升，可再连接一组开关13或电池模块6的基础上增加了电池模块7，导电金属板连接到4，增加了电池工作的容积，增加了散热面积，降低电池本身的工作温度，使电池保持较好的工作温度和输出功率。
当外环境工作温度和电池温度更高时，可连接开关14或，电池模块在6、7的基础上增加了电池模块8，导电金属板连接到5，更增加了电池工作的容积，增加了散热面积，降低电池本身的工作温度，使电池保持较好的工作温度和输出功率。
在控制器17中还有一组短路控制电路22，可根据需要对发电电池的正、负两极进行几微秒的短路，可提高电极的活化速度和增加电池的内在水量、提高保湿能力。
氢气由氢气进口10，氢气出口15进出发电装置，氧气由氧气进口9，氧气出口11进出发电装置。
类似这些方法能有效的解决几W级的自呼吸式小型电池，在没有增湿、风机、冷却水箱的情况下，平稳工作达到最佳工作状态。
为使该产品具有实用性，在电池的输出处，再连接一DC-DC 21的直流增压装置，使输出的电压保持稳定。

Claims (8)

1.一种采用主动控制形式的发电装置，其特征在于，该装置包括端板，金属导电板，由石墨板、电极、氢或氧扩散层等组成的电池本体，环境温控探头，电池温控探头，带短路控制电路的电气控制器，连接螺杆，进、出气管，所述的发电装置是多组模块式的，至少有二个模块，每个模块至少有一块单电池，可共用氢气流道或空气流道或氧气流道，通过环境或电池温控探头和带短路控制电路的电气控制器，根据外界温度变化或电池内部的温度变化，来控制开启数组电池模块的启动。
2.根据权利要求1所述的一种采用主动控制形式的发电装置，其特征在于，所述的发电装置至少有二个模块，每个模块至少有一块单电池，二块金属导电板。
3.根据权利要求1所述的一种采用主动控制形式的发电装置，其特征在于，所述的发电装置有若干个模块，每个模块都可成独立的发电系统，可根据需要连接一块、二块直到需要的块数，也可从多个模块减少到只连接一块模块。
4.根据权利要求1所述的一种采用主动控制形式的发电装置，其特征在于，所述的发电装置的所有单组发电装置由数据采集器采集数据，带短路控制电路的电气控制器根据发电装置的温度，负责分配和切换发电装置模块的组数。
5.根据权利要求1所述的一种采用主动控制形式的发电装置，其特征在于，所述的发电装置控制分配和切换的电气控制器可与本体装在同一壳体，也可独立在外。
6.根据权利要求1所述的一种采用主动控制形式的发电装置，其特征在于，所述的发电装置只需用同根或数根氢、氧或空气的管道。
7.根据权利要求1所述的一种采用主动控制形式的发电装置，其特征在于，所述的发电装置至少有一个环境温度探头，每个模块至少有一个内部温度探头、发电装置的氢气出气口。
8.根据权利要求1所述的一种采用主动控制形式的发电装置，其特征在于，所述的发电装置的控制器带有发电电池的短路控制电路，可根据需要每隔一定的时间，对发电电池的正、负两极进行几微秒的短路，提高电极的活化速度和增加电池的内在水量，提高保湿能力。
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