CN101237152A - 电子装置和用于dc电压转换的系统 - Google Patents

电子装置和用于dc电压转换的系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101237152A
CN101237152A CNA2007101600192A CN200710160019A CN101237152A CN 101237152 A CN101237152 A CN 101237152A CN A2007101600192 A CNA2007101600192 A CN A2007101600192A CN 200710160019 A CN200710160019 A CN 200710160019A CN 101237152 A CN101237152 A CN 101237152A
Authority
CN
China
Prior art keywords
supply voltage
voltage
storage battery
electronic installation
fuel cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101600192A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101237152B (zh
Inventor
中岛善康
风间哲
横田耕一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of CN101237152A publication Critical patent/CN101237152A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101237152B publication Critical patent/CN101237152B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10Parallel operation of dc sources
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明提供了电子装置和用于DC电压转换的系统。所述电子装置(100)包括:第一输入端子(102),对其提供具有可控电源电压的燃料电池系统(200)的第一DC电源电压;第二输入端子(104),对其提供可充电蓄电池的第二DC电源电压;DC电压转换电路(110),其从所述第一输入端子和所述第二输入端子接收所述第一DC电源电压和所述第二DC电源电压,并向负载供应期望电压的电流;充电电路(120),其从所述第一输入端子接收所述第一DC电源电压,并向所述第二输入端子供应用于充电的DC电源电压;以及控制电路(140),其根据所述蓄电池的所述第二DC电源电压的值来确定所述第一DC电源电压的期望值,并将所确定的期望值提供给所述燃料电池系统。

Description

电子装置和用于DC电压转换的系统
技术领域
本发明总体上涉及用于燃料电池的电子装置,更具体地涉及根据该电子装置的蓄电池的电压和该电子装置中负载的功耗通过该电子装置对燃料电池进行控制。
背景技术
可充电蓄电池单元被用于移动笔记本个人计算机(PC)。虽然已经开发出了作为新电力能源的燃料电池单元,但仍没有实现可单独地为笔记本PC提供充足电流的燃料电池。目前,在单独使用燃料电池单元时,其无法为笔记本PC提供充足的电流。因此,已经提出将蓄电池单元与燃料电池单元相结合用于笔记本PC。
2004年11月11日公开的日本专利申请特开No.JP2006-73503-A公开了一种燃料电池系统。该燃料电池系统包括:燃料电池组;为所述燃料电池组供应燃料的燃料供应部;作为蓄能装置的蓄电池;双向DC/DC转换器,其选择性地执行将所述蓄电池的输出电压转换为规定电压并输出的操作,和利用所述燃料电池组的输出电力对所述蓄电池进行充电的操作;以及模式控制电路。所述模式控制电路检测所述燃料电池组的输出电压,并在所述燃料电池组的输出电压高于设定值时使所述双向DC/DC转换器执行充电操作,而在所述燃料电池组的输出电压不高于该设定值时使所述双向DC/DC转换器执行放电操作。因此,可以在不使外部负载处于停止状态的情况下对蓄能装置进行充电。
人们已经想到与常规AC适配器和常规蓄电池组相结合地来使用燃料电池作为移动终端装置的电源。通常,假设在移动终端装置中,燃料电池系统被视为与AC适配器类似,并被调整为通过DC-IN端子进行供电。因此,燃料电池系统的输出DC电压等于AC适配器的电源电压(例如19V)。因此,需要将燃料电池的DC电源电压转换为更高的DC输出电压。另一方面,需要将燃料电池系统提供的输出电压转换为这种移动终端装置中的负载所需的较低电压。
通常,DC电压到较高或较低的不同DC电压的转换将导致较大的转换功率损耗。将燃料电池的DC输出电压转换为燃料电池系统中的较高DC电压,随后将燃料电池系统的输出电压转换为移动终端中的较低电压。因此,DC电压转换为较高和较低电压的功率转换效率很低。
发明人认识到,可以通过将燃料电池系统的输出电压可变地控制为稍高于蓄电池的输出DC电压来降低燃料电池系统所提供的功率的转换损耗。
发明内容
本发明的目的是使得能够可变地控制燃料电池系统的输出电压。
本发明的另一目的是根据蓄电池的输出DC电压将燃料电池的电压有效地转换为负载的电压。
根据本发明的一个方面,一种电子装置包括:第一输入端子,对其提供具有可控电源电压的燃料电池系统的第一DC电源电压;第二输入端子,对其提供可充电蓄电池的第二DC电源电压;DC电压转换电路,其从所述第一输入端子和所述第二输入端子接收所述第一DC电源电压和所述第二DC电源电压,并向负载提供期望电压的电流;充电电路,其从所述第一输入端子接收所述第一DC电源电压,并向所述第二输入端子供应用于充电的DC电源电压;以及控制电路,其根据所述蓄电池的所述第二DC电源电压的值来确定所述第一DC电源电压的期望值,并将所确定的期望值提供给所述燃料电池系统。
本发明还涉及一种用在上述电子装置中的DC电压转换系统。
根据本发明,能够可变地控制燃料电池系统的输出电压,并可以根据蓄电池的输出DC电压将燃料电池的电压有效地转换为负载的电压。
附图说明
下面将参照附图结合非限制性实施方式来描述本发明。在所有附图中,类似的符号和标号表示类似的元件和功能。
图1示出了包括主单元、常规燃料电池(FC)系统或器件以及可充电蓄电池的常规电子装置10;
图2示出了当DC电压转换电路中的一个DC-DC转换器将来自两个不同输入电压中的任意一个的DC电源电压转换为所期望的低电源电压时,电压转换中的功率效率随负载电流的变化的示例;
图3示出了根据本发明实施方式的包括主单元、燃料电池(FC)系统以及可充电蓄电池的电子装置;
图4示出了DC电压转换电路的结构的示例;
图5A和图5B示出了由功率控制器和该电子装置的燃料电池系统执行的对该燃料电池系统进行控制的流程图;而
图6A和图6B分别例示了分别示出作为负载状态的表示CPU占用率的负载与增加的电压之间的关系和表示系统负载功耗的负载与增加的电压之间的关系的表。
具体实施方式
图1示出了包括主单元11、常规燃料电池(FC)系统或器件20以及可充电蓄电池20的常规电子装置10。
参照图1,在电子装置10中,燃料电池系统20的输出连接到主单元11的DC电力输入端子(DC-IN)102,蓄电池240的输出连接到主单元11的电池连接器(Batter-CN)104,并且可以在主单元11的DC电力输入端子102上连接AC适配器190。
在电子装置10中,燃料电池系统20和AC适配器190的输出电力通过DC电力输入端子102和二极管D1供应到主单元11中的DC电压转换电路110。蓄电池240的输出电力通过电池连接器104和二极管D2供应到DC电压转换电路110。DC电力输入端子102通过充电电路120连接到电池连接器104。功率控制器14根据蓄电池240的输出DC电压值和供应到DC电压转换电路110的电压值对充电电路120进行控制。在这种情况下,燃料电池系统20的电压升高到与AC适配器190的输出电压相同的电压(例如19V)。包含多个DC-DC或者DC电压转换器的DC电压转换电路110将输入DC电压转换为期望的DC电压,并将该期望的DC电压供应给各个元件负载。
图2示出了当DC电压转换电路中110的输出电压为2.5V的DC-DC转换器将来自两个不同输入电压Vin(=3.3V和5V)中的任意一个的DC电源电压转换为2.5V的期望低电源电压时,电压转换中的功率效率随负载电流变化的示例。在0A和3.5A之间的负载电流范围内,输入电压Vin为5V的电压转换的功率效率低于输入电压Vin为3.3V的电压转换的功率效率。通常,输出电压与输入电压之间的差越大,电压转换的功率效率越低。
在常规燃料电池系统20中,大约为1.8V的燃料电池的DC输出电压被转换为等于AC适配器的输出DC电压的19V的更高DC电压,随后燃料电池系统20的19V输出电压被电子装置10的DC电压转换电路110转换为1.5V和5V之间的较低电压。因此,在逐步增大和逐步减小电压的DC电压转换中功率损耗很大。另一方面,燃料电池20对蓄电池240的充电需要来自燃料电池20的输出电压高于蓄电池240的输出电压。燃料电池20每单位时间的输出电力能力不足以驱动在高负载状态下运行的PC,因此蓄电池240不能与DC电压转换电路110分离以补偿不足的电力能力。
发明人已经认识到,可以通过将燃料电池系统的输出DC电压可变地控制为稍高于蓄电池的输出DC电压来减少由燃料电池系统提供的电力的转换损耗。
图3示出了根据本发明实施方式的包括主单元101、燃料电池(FC)系统200以及可充电蓄电池240的电子装置100。电子装置100例如可以是移动电话或移动个人计算机。电子装置主单元101可连接到AC适配器190的DC电压输出端子。
参照图3,在电子装置100中,燃料电池系统200通过DC电力输入端子(DC-IN)102连接到电子装置主单元101。蓄电池240通过电池连接器(Batter-CN)104连接到电子装置主单元101。AC适配器190通过DC电力输入端子102可连接到电子装置主单元101。
在图3中,燃料电池系统200包括燃料电池(FC)控制器202、燃料电池发电器(power generator)204、燃料盒206、具有一个可控DC-DC转换器的DC电压转换电路210、输出电压选择器或开关220,以及通信接口(I/F)232。燃料电池发电器204通过使从燃料盒206供应的甲醇在FC控制器202的控制下发生化学反应来发电,并将输出DC电压供应到DC电压转换电路210。
电子装置主单元101包括连接到AC适配器190和/或燃料电池系统200的输出端子的DC电力输入端子102、连接到蓄电池240的输出端子的电池连接器104、向不同元件的负载供应期望电压的电力的DC电压转换电路110、利用来自燃料电池系统200的电力对蓄电池240进行充电的充电电路120,以及确定电子装置主单元101的系统的负载的所检测功耗值或状态P的负载状态确定器152。DC电压转换电路110的多个DC电压输出耦接至电子装置系统的多个元件的负载。
电子装置主单元101还包括:包括二极管D1的馈电路径103,二极管D1的阳极耦接至DC电力输入端子102而阴极耦接至DC电压转换电路110的DC电力输入端子;包括二极管D2的馈电路径108,二极管D2的阳极耦接至电池连接器104而阴极耦接至二极管D1的阴极和DC电压转换电路110的DC电压输入;电压和电流检测器132,其检测DC电压转换电路110的DC电力输入处的电源电压值Vs和电流值Is;还可以包括电压和电流检测器134,其检测DC电力输入端子102处的DC输出电压的电压Vfc和燃料电池系统200的电流Ifc。因此,DC电力输入端子102和电池连接器104通过二极管D1和D2连接到DC电压转换电路110的输入。
功率控制器140包括控制处理器144和通信接口(I/F)142。通信接口142通过通信线路105连接到燃料电池系统200的通信接口232,并通过穿过电池连接器104的通信线路109连接到蓄电池240的通信接口(未示出)。控制处理器144的功能可以实现为诸如集成电路的硬件形式或者诸如存储在存储器154中的程序的软件形式。
可以根据电力线载波方法通过将承载控制信号CTRL等的预定频率下的调制信号叠加到馈电路径103上,而在馈电路径103上形成通信接口142与通信接口232之间的通信路径或通信线路105。可以通过不穿过电池连接器104的单独通信线路来形成通信路径105,如虚线所示。另选的是,可以根据基于RFID技术或诸如蓝牙标准的短距离无线通信技术的非接触通信方法利用通过天线145和235的弱电无线通信来形成通信接口142与通信接口232之间的通信路径。
电压和电流检测器132检测在二极管D1和D2的阴极的接合点处供应给DC电压转换电路110的电源电压Vs。负载状态确定器152测量电子装置主单元101的系统总负载功率或检测负载的运行状态。
控制处理器144生成控制信号CTRL并将其供应给燃料电池系统200和充电电路120。控制信号CTRL是由控制处理器144根据至少来自蓄电池240的输出DC电压值Vli,优选地还根据由负载状态确定器152确定的测得的负载功耗值或者负载的状态P,还可以根据由电压和电流检测器132检测到的电源电压Vs和/或由电压和电流检测器134检测到的燃料电池系统200的当前电源电压Vfc而生成的。
燃料电池系统200的输出电压选择器220根据通过通信线路105从功率控制器140接收的控制信号CTRL来改变或选择DC电压转换电路210的DC输出电压的值。根据来自功率控制器140的控制信号CTRL,充电电路120进行操作以开始将来自燃料电池系统200的输出电压Vfc供应给蓄电池240并停止供应输出电压Vfc。
此外,当AC适配器190、燃料电池系统200和/或蓄电池240供应到电子装置主单元101的DC电力输入的电源电压Vs变得低于预定值(例如大约5.5V,或者DC电压转换电路110的DC-DC转换器无法保持5V的输出电压时的电压)时,根据由电压和电流检测器132检测到的电源电压Vs,功率控制器140指示CPU61或电子装置主单元101的系统来执行强制系统关闭处理。这避免了当提供给电子装置主单元101的电源电压变为无法维持所需的最小或较高电源电压时的低电压时,电子装置主单元101的系统由于低电源电压而异常运行。
图4示出了DC电压转换电路210的结构的示例。DC电压转换电路210包括电感器L、开关晶体管NMOS、二极管D、电阻器R1至R4、电容器C1至C4和控制器222。电阻器R2是由输出电压选择器220控制的可变电阻器。
图5A和图5B示出了由功率控制器140和电子装置100的燃料电池系统200执行的对燃料电池系统200进行控制的流程图。
参照图5A,用户首先在步骤302将燃料电池系统200连接到电子装置主单元101,随后在步骤304使电子装置主单元101通电,如带箭头的实线所示。另选的是,用户可以在步骤302将燃料电池系统200连接到电子装置主单元101之前,首先在步骤304使电子装置主单元101通电,如带箭头的虚线所示。此后,例程进行到步骤310。
在步骤310,功率控制器140通过通信线路105与燃料电池系统200进行通信,并对燃料电池系统200进行认证。
在步骤312,功率控制器140通过来自蓄电池240的通信线路109接收蓄电池240的输出DC电压值Vli,并从负载状态确定器152接收表示电子装置系统的负载的测得功耗值或状态P的信息。
在步骤314,功率控制器140根据蓄电池240的电压值Vli和电子装置系统的负载的状态P来确定燃料电池系统200的输出DC电压值Vfc=Vli+α(P),其中α(P)表示作为P的函数的增加的电压值。增加的电压值α(P)可以根据充电电路120的运行状态来确定。在步骤316,功率控制器140通过通信线路109将所确定的控制信号CTRL中的输出DC电压Vfc的值供应到燃料电池系统200。
参照图5B,在步骤342,燃料电池系统200的通信接口232从功率控制器140接收控制信号CTRL。在步骤344,通信接口232确定通信接口232是否在来自功率控制器140的控制信号CTRL中接收到了所需的输出DC电压Vfc的值。如果确定为通信接口232尚未接收到该值,则在步骤356通信接口232执行进一步的期望处理。作为这种进一步的期望处理,例如,当控制信号CTRL中请求了认证处理所需的燃料电池系统200的认证信息时,通信接口232可以向功率控制器140发送该认证信息。
如果在步骤344确定为通信接口232已经接收到了所需的输出DC电压Vfc的值,则在步骤346输出电压选择器220将接收到的所需的输出DC电压Vfc的值设置给DC电压转换电路210。
在步骤348,燃料电池系统200的DC电压转换电路210进行操作,将所设置的所需值的输出D C电压值Vfc作为输出而供应。此后,例程返回步骤342,通信接口232等待接收下一控制信号。
再参照图5A,在步骤318,功率控制器140确定充电电路120是否正在对蓄电池240进行充电,即,充电电路120是否正在向蓄电池240供应电流。为了进行该确定,功率控制器140可以使用提供给充电电路120的控制信号CTRL、电压和电流检测器132和134的电压值和电流值,以及蓄电池240的电压值Vli中的任意一个。如果确定为充电电路120没有在对蓄电池充电,则功率控制器140在步骤320确定是否满足了开始对蓄电池240充电的条件。如果确定为不满足该条件,则例程返回步骤312。如果确定为满足该条件,则功率控制器140在步骤322向充电电路120发送用于控制充电电路120开始对蓄电池240进行充电的控制信号CTRL。此后,例程返回步骤312。
如果在步骤318确定为充电电路120正在充电,则功率控制器140在步骤330确定是否满足了停止充电的条件,即是否要停止充电。停止充电的条件例如可以是由电压和电流检测器105检测到的馈电路径103上的输出DC电压Vfc的值在较长时段(例如两秒)内明显低于(例如,0.5V)蓄电池240的输出电压Vli,以及燃料电池系统200的功率是否明显低于(例如5W)负载的功耗P。如果确定为不会停止充电,则例程返回步骤312。如果确定为要停止充电,则功率控制器140在步骤332向充电电路120发送用于控制充电电路120停止对蓄电池240充电的控制信号CTRL。此后,例程返回步骤312。
在步骤314的确定输出DC电压值Vfc的第一种方法中,输出DC电压值Vfc可以被确定为等于蓄电池240的电压值Vli的值(Vfc=Vli,α=0)。电压值Vfc和Vli根据负载电流而随时间细微变化。当电压值Vfc等于电压值Vli(即Vfc=Vli)时,由燃料电池系统200和蓄电池240向DC电压转换电路110供电。当电压值Vfc暂时高于电压值Vli(即Vfc>Vli)时,优选地由燃料电池系统200向DC电压转换电路110供电,此外,如果有可能,就对蓄电池240充电。另一方面,当电压值Vli暂时高于电压值Vfc时(即Vli>Vfc),优选地由蓄电池240向DC电压转换电路110供电。
在步骤314的确定输出DC电压值Vfc的第二种方法中,输出DC电压值Vfc可以被确定为等于蓄电池240的电压值Vli和预定值α(例如α=1.5V)的和(Vfc=Vli+α[常数])。预定值α可以是预先存储在功率控制器140的存储器154中的固定值,或者可以是由用户或用于在CPU61上实现该系统的软件预先确定的固定值。
在步骤314的确定输出DC电压值Vfc的第三种方法中,输出DC电压值Vfc可以被确定为等于蓄电池240的电压值Vli和与负载的测得功率值或状态P相关联的预定值α(P)的和(Vfc=Vli+α(P))。
下面描述根据负载的测得功率值或状态P来确定输出DC电压值Vfc的值的方法。功率控制器140的控制处理器144可以根据负载的测得功率值或状态P,通过查找存储在存储器154中的表来确定与负载的功率或负载的状态P相对应的值α(V)。
图6A和图6B分别例示了分别示出作为负载的状态P的表示CPU占用率的负载Ldr(%)与增加的电压α(V)之间的关系和表示系统负载功耗P的负载Ldp(W)与增加的电压α(V)之间的关系的表。这些表可以存储在功率控制器140的存储器154中。
在图6A中,对于检测到的小于10%的CPU占用率或负载Ldr(即Ldr<10%),增加的电压α被确定为0.2V。对于不小于10%而小于30%的CPU负载(即10%≤Ldr<30%),增加的电压α被确定为0.5V。对于不小于30%而小于50%的CPU负载(即30%≤Ldr<50%),增加的电压α被确定为1.0V。对于不小于51%的CPU负载(即,Ldr≥50%),增加的电压α被确定为2.0V。
在图6B中,对于检测到的小于5W的系统负载的功耗Ldp,增加的电压α被确定为0.2V。对于不小于5W而小于8W的系统负载的功耗,增加的电压α被确定为0.5V。对于不小于8W而小于12W的系统负载的功耗,增加的电压α被确定为1.0V。对于不小于12W的系统负载的功耗,增加的电压α被确定为2.0V。
控制处理器144可以根据输出DC电压Vli的值并根据存储在蓄电池240的存储器(未示出)中的特性曲线,按照已知的方法来确定蓄电池240的剩余电力。输出DC电压Vli随着剩余电力的减少而减少。
当蓄电池240未满且可以充电,并且负载功率Ldp低且可以满足并维持条件Vfc>Vli时,控制处理器144将输出DC电压值Vfc确定为更高电压值Vli+α′(因为α′>α),以对蓄电池240进行充电。在控制处理器144的控制下,充电电路120将燃料电池系统200的馈电路径103上的输出DC电压Vfc施加到蓄电池240,从而对蓄电池240进行充电。
优选地将燃料电池200的DC输出电力供应到电子装置主单元101的DC电压转换电路110上。预定值α或α′的设置值越高,蓄电池240的充电机会越大或者对蓄电池240充电的时间越长。然而,当电子装置主单元101的系统的负载Ldp增大并且燃料电池系统200的输出DC电压Vfc不足以对蓄电池240充电时,控制处理器144避免或停止充电电路120进行充电,并且还使蓄电池240供应用于补偿所述不足的供电不足电力(power undersupply)。因此,随着高负载功率状态的持续,蓄电池240累积的电荷逐渐减少并且蓄电池240的电压逐渐降低。
另选的是,当蓄电池240不满且可以充电,并且负载功率Ldp低且可以满足并维持条件Vfc=VliMAX时,输出DC电压Vfc可以被确定为不小于蓄电池240的最大电压(例如12.6V)的预定电压(例如15V),从而对蓄电池240进行充电(Vfc=VliMAX+α,其中α为0和0.9之间并包含0和0.9的常数)。因此,以较高速度对蓄电池240进行充电。
即使在蓄电池240没有运行也没有被充电的状态下蓄电池240不满且可以在步骤320中被充电时,如果蓄电池240的剩余电力(A·hr)高于与最大电压VliMAX相对应的充满(full)电力的预定百分比(例如80%),则控制处理器144优选地避免充电电路120开始充电。在这种情况下,当剩余电力减少到不多于全部剩余电力的预定百分比(例如80%)时,控制处理器144使充电电路120开始充电。这减少了由于过多地重复充电和放电而导致的蓄电池240的充放电能力的劣化。
上述实施方式仅是典型示例,并且其组合、修改和变型对于本领域技术人员来说是显而易见的。应注意的是,在不脱离本发明的原理和所附权利要求的情况下,本领域技术人员可以对上述实施方式做出各种修改。

Claims (16)

1、一种电子装置,该电子装置包括:
第一输入端子,对其提供具有可控电源电压的燃料电池系统的第一DC电源电压;
第二输入端子,对其提供可充电蓄电池的第二DC电源电压;
DC电压转换电路,其从所述第一输入端子和所述第二输入端子接收所述第一DC电源电压和所述第二DC电源电压,并向负载提供期望电压的电流;
充电电路,其从所述第一输入端子接收所述第一DC电源电压,并向所述第二输入端子供应用于充电的DC电源电压;以及
控制电路,其根据所述蓄电池的所述第二DC电源电压的值来确定所述第一DC电源电压的期望值,并将所确定的期望值提供给所述燃料电池系统。
2、根据权利要求1所述的电子装置,其中所述控制电路将所述第一DC电源电压的期望值确定为所述蓄电池的所述第二DC电源电压的值与预定值的和。
3、根据权利要求1所述的电子装置,该电子装置还包括用于确定负载的状态的负载状态确定单元,
其中所述控制电路根据所述蓄电池的所述第二DC电源电压的值以及由所述负载状态确定单元确定的负载的状态,来确定所述第一DC电源电压的期望值。
4、根据权利要求1所述的电子装置,该电子装置还包括用于确定负载的状态的负载状态确定单元,
其中所述控制电路在表中进行查找,并基于由所述负载状态确定单元确定的负载的状态来确定所述表中的与负载的状态相对应的预定值,并将所述第一DC电源电压的期望值确定为所述蓄电池的所述第二DC电源电压的值与预定值的和。
5、根据权利要求4所述的电子装置,其中所述负载的状态是CPU占用率。
6、根据权利要求4所述的电子装置,其中所述负载的状态是所述电子装置中的负载功率。
7、根据权利要求1所述的电子装置,其中当所述蓄电池不满并可以由所述燃料电池系统的所述第一DC电源电压进行充电时,所述控制电路将所述第一DC电源电压的期望值确定为高于对所述蓄电池进行充电所需电压的值。
8、根据权利要求1所述的电子装置,其中当所述蓄电池不满并可以由所述燃料电池系统的所述第一DC电源电压进行充电时,所述控制电路将所述第一DC电源电压的期望值确定为不小于所述蓄电池的最大DC电源电压的值。
9、根据权利要求1所述的电子装置,其中当所述蓄电池的剩余电力低于所述蓄电池的充满电力的预定百分比时,所述控制电路使所述充电电路开始对所述蓄电池进行充电。
10、根据权利要求1所述的电子装置,其中通过所述第一输入端子在所述燃料电池系统与所述控制电路之间以重叠的方式进行通信。
11、根据权利要求1所述的电子装置,其中通过无线通信在所述燃料电池系统与所述控制电路之间进行通信。
12、一种DC电压转换系统,该DC电压转换系统包括:
第一输入端子,对其提供具有可控电源电压的燃料电池系统的第一DC电源电压;
第二输入端子,对其提供可充电蓄电池的第二DC电源电压;
DC电压转换电路,其从所述第一输入端子和所述第二输入端子接收所述第一DC电源电压和所述第二DC电源电压,并向负载提供期望电压的电流;
充电电路,其从所述第一输入端子接收所述第一DC电源电压,并向所述第二输入端子供应用于充电的DC电源电压;以及
控制电路,其根据所述蓄电池的所述第二DC电源电压的值来确定所述第一DC电源电压的期望值,并将所确定的期望值提供给所述燃料电池系统。
13、一种存储在计算机可读存储介质上的用于电子装置的程序,所述电子装置包括:DC电压转换电路,其从燃料电池系统接收第一DC电源电压并从可充电蓄电池接收第二DC电源电压,并向负载供应期望电压的电流;充电电路;以及控制电路,所述程序的运行可执行以下步骤:
根据所述蓄电池的所述第二DC电源电压的值来确定所述第一DC电源电压的期望值,
将所确定的期望值提供给所述燃料电池系统,并使所述燃料电池系统以所确定的期望值来供应所述第一DC电源电压,以及
使所述充电电路接收以所确定的期望值供应的所述第一DC电源电压,并向所述蓄电池供应用于充电的DC电源电压。
14、根据权利要求13所述的存储在计算机可读存储介质上的用于电子装置的程序,其中确定所述第一DC电源电压的期望值的所述步骤包括:当所述蓄电池不满并可以由所述燃料电池系统的所述第一DC电源电压进行充电时,将所述第一DC电源电压的期望值确定为高于对所述蓄电池进行充电所需电压的值。
15、根据权利要求13所述的存储在计算机可读存储介质上的用于电子装置的程序,其中确定所述第一DC电源电压的期望值的所述步骤包括:当所述蓄电池不满并可以由所述燃料电池系统的所述第一DC电源电压进行充电时,将所述第一DC电源电压的期望值确定为不小于所述蓄电池的最大DC电源电压的值。
16、根据权利要求13所述的存储在计算机可读存储介质上的用于电子装置的程序,其中使所述充电电路接收所述第一DC电源电压的步骤包括:当所述蓄电池的剩余电力低于所述蓄电池的充满电力的预定百分比时,使所述充电电路开始对所述蓄电池进行充电。
CN2007101600192A 2007-01-30 2007-12-20 电子装置和用于dc电压转换的系统 Expired - Fee Related CN101237152B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007019832A JP5167645B2 (ja) 2007-01-30 2007-01-30 電子機器および直流電圧変換システム
JP2007019832 2007-01-30
JP2007-019832 2007-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101237152A true CN101237152A (zh) 2008-08-06
CN101237152B CN101237152B (zh) 2011-01-05

Family

ID=39596546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101600192A Expired - Fee Related CN101237152B (zh) 2007-01-30 2007-12-20 电子装置和用于dc电压转换的系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7816812B2 (zh)
EP (1) EP1962407A3 (zh)
JP (1) JP5167645B2 (zh)
CN (1) CN101237152B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102025172A (zh) * 2010-07-07 2011-04-20 新源动力股份有限公司 一种飞艇能源控制系统
CN106415984A (zh) * 2014-01-15 2017-02-15 株式会社理光 电力供应装置和包含这样的电力供应装置的成像设备
CN108023477A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 本田技研工业株式会社 电源系统及运输设备
CN108778770A (zh) * 2016-01-20 2018-11-09 尤尼宾德有限公司 用于装订书页的摞的方法和由该方法获得的书本或文件夹

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5110913B2 (ja) * 2007-02-28 2012-12-26 三洋電機株式会社 電源装置
US8358107B2 (en) * 2007-12-31 2013-01-22 Intel Corporation Bidirectional power management techniques
US8409760B2 (en) * 2009-01-20 2013-04-02 Adaptive Materials, Inc. Method for controlling a water based fuel reformer
JP5489525B2 (ja) * 2009-05-11 2014-05-14 矢崎総業株式会社 均等化装置
WO2010150829A1 (ja) * 2009-06-25 2010-12-29 パナソニック電工株式会社 電力供給装置
TWI464415B (zh) * 2009-08-14 2014-12-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 功率轉換效率量測系統及方法
US20110215752A1 (en) * 2009-09-11 2011-09-08 Adaptive Materials, Inc. Fuel Cell Battery Charger
US20110189578A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-04 Adaptive Materials, Inc. Fuel cell system including a resilient manifold interconnecting member
JP5756104B2 (ja) * 2010-06-23 2015-07-29 株式会社マキタ 電動工具用電源装置
US8796888B2 (en) 2010-07-07 2014-08-05 Adaptive Materials, Inc. Wearable power management system
DE102011088563B4 (de) 2011-07-13 2024-01-11 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Anordnung mit Brennstoffzellensystem
WO2013035147A1 (ja) * 2011-09-05 2013-03-14 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
US20130241464A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Fuel cell hybrid system and method for charging rechargeable battery thereof
US9318893B2 (en) * 2013-07-24 2016-04-19 General Electric Company Isolated battery management systems and methods thereof
KR20150085642A (ko) * 2014-01-16 2015-07-24 삼성전자주식회사 전원 공급 장치, 이를 포함하는 전자 장치 및 전원 공급 방법
EP3046215B1 (en) * 2015-01-15 2019-08-21 ABB Schweiz AG An uninterruptible power supply device for outdoor medium voltage electric installations.

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07123609A (ja) * 1993-10-22 1995-05-12 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池給電システム
JP3445561B2 (ja) * 2000-07-17 2003-09-08 株式会社東芝 コンピュータシステム
WO2002011267A2 (en) * 2000-07-28 2002-02-07 International Power Systems, Inc. Dc to dc converter and power management system
JP4218202B2 (ja) * 2000-10-04 2009-02-04 トヨタ自動車株式会社 燃料電池を有する直流電源
JP3832417B2 (ja) * 2002-10-22 2006-10-11 日産自動車株式会社 燃料電池システム
JP2005032039A (ja) * 2003-07-07 2005-02-03 Sony Corp 電子機器及び電子機器の電源管理制御方法、並びに電源装置
JP2005078925A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Toshiba Corp 電池ユニットおよび給電制御方法
JP3732211B2 (ja) * 2004-03-25 2006-01-05 松下電器産業株式会社 燃料電池用電源システム及び電子機器、並びに電力供給方法
JP4799026B2 (ja) 2004-08-06 2011-10-19 三洋電機株式会社 燃料電池システム
JP4207886B2 (ja) * 2004-12-10 2009-01-14 パナソニック株式会社 電源装置
KR100637224B1 (ko) * 2005-04-21 2006-10-20 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지를 이용한 전력 공급 장치, 전력 공급 장치의 제어 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
CN1893216B (zh) 2005-06-30 2010-10-27 松下电器产业株式会社 电子设备和该电子设备所用的电池组件及负载装置
US20080157918A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Motorola, Inc. System for validating refillable fuel cartridges

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102025172A (zh) * 2010-07-07 2011-04-20 新源动力股份有限公司 一种飞艇能源控制系统
CN106415984A (zh) * 2014-01-15 2017-02-15 株式会社理光 电力供应装置和包含这样的电力供应装置的成像设备
CN108778770A (zh) * 2016-01-20 2018-11-09 尤尼宾德有限公司 用于装订书页的摞的方法和由该方法获得的书本或文件夹
CN108778770B (zh) * 2016-01-20 2020-10-16 尤尼宾德有限公司 用于装订书页的摞的方法和由该方法获得的书本或文件夹
CN108023477A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 本田技研工业株式会社 电源系统及运输设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20080179955A1 (en) 2008-07-31
CN101237152B (zh) 2011-01-05
EP1962407A3 (en) 2013-02-27
US7816812B2 (en) 2010-10-19
JP2008187833A (ja) 2008-08-14
JP5167645B2 (ja) 2013-03-21
EP1962407A2 (en) 2008-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101237152B (zh) 电子装置和用于dc电压转换的系统
US11670947B2 (en) Battery management circuit, device to be charged, and power management method
US11689029B2 (en) Terminal with charging circuit and device thereof
CN100495876C (zh) 电子装置
KR102362972B1 (ko) 배터리 전기공급 회로, 충전 대상 기기 및 충전 제어 방법
US11128152B2 (en) Systems and methods for adaptive fast-charging for mobile devices and devices having sporadic power-source connection
CN101355258B (zh) 充电系统以及充电方法
US7692330B2 (en) Electronic equipment, and battery pack and load apparatus used in the same
US20080100143A1 (en) Power management system with charger/boost controller
US20230268763A1 (en) Managing power in a portable device comprising multiple batteries
TW201832441A (zh) 均衡電路、待充電裝置和充電控制方法
EP3462565B1 (en) Device to be charged and charging method
CN112803610B (zh) 待充电设备、系统以及无线充电方法、存储介质
US20240072574A1 (en) Wireless charging method and apparatus, and storage medium
EP2462651A1 (en) A battery pack with integral dc-dc converter(s)
CN101958572B (zh) 电源电路和其电源管理方法
EP2670036B1 (en) Asymmetric series power packs with efficient DC-DC conversion
CN218415857U (zh) 一种手机电源供电电路
CN210898560U (zh) 市电并容的智能型电池系统
CN117833422A (zh) 充放电电路、充放电方法及电子设备
CN114447997A (zh) 移动设备及其电能管理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110105

Termination date: 20141220

EXPY Termination of patent right or utility model