CN2749058Y - 反馈式模块化燃料电池装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种反馈式模块化燃料电池装置，包括有一个以上的燃料电池单元以及能源管理单元。能源管理单元是用来管理该些燃料电池单元产生电力的效能，至少包括：感测模块是用以至少侦测该些燃料电池单元在进行电化学反应时所使用的燃料其燃料温度变化、燃料液位变化、燃料浓度变化，以及用以产生对应该些变化的感测信号；输出/输入接口是用以提供信号传输以及电力传输的路径；定电压模块是连接该些燃料电池单元与接收该些燃料电池单元所产生电力，并输出一个稳定的电力供应电压；微处理器是用以依据该些感测信号以及通过输出/输入接口所接收到的信号，管理该些燃料电池单元的产生电力效能；电气回路是用以电气性将该些燃料电池单元。

Description

反馈式模块化燃料电池装置
技术领域
本实用新型是关于一种燃料电池，其特别是关于一种反馈式模块化燃料电池装置，通过电路板整合能源管理单元以及燃料电池，而具有能源管理的燃料电池。
背景技术
公知燃料电池是利用甲醇等含氢燃料，通过氧化还原反应之后，形成电流回路，用以提供电源之需。这类燃料电池所需的反应物中具有液态的燃料，如甲醇燃料，且反应后的主要生成物是水和二氧化碳，使得燃料电池必须具有填充流体燃料的容器结构及驱动燃料流动的机构。然而，一般燃料电池需具有稳定的状态条件，例如燃料的浓度、燃料的流量、电池的温度等，才会有较佳的能源产生效率，但是，这类的燃料电池中并未具有相关状态条件的感测以及控制。因此，本实用新型基于常用燃料电池的缺失，乃亟思新型而改良，新型出一种反馈式模块化燃料电池装置。
新型内容
本发明解决的问题是本实用新型的第一目的是提供一种单板式燃料电池装置，具有能源管理的能力，并且能够输出一个稳定的电力供应电压。
本实用新型的第二目的是提供一种单板式燃料电池装置，能够反馈燃料电池的目前状态条件，并且能够输出一个稳定的电力供应电压。
为达成本实用新型上述目的，本实用新型提供一种反馈式模块化燃料电池装置包括：一个以上的燃料电池单元；一能源管理单元是用以管理该些燃料电池单元产生电力的效能，以及至少包含：一感测模块，用以至少侦测该些燃料电池单元在进行电化学反应时所使用的燃料其燃料温度变化、燃料液位变化、燃料浓度变化，以及是用以产生对应该些变化的感测信号；一输出/输入接口是用以提供信号传输以及电力传输的路径；定电压模块是连接该些燃料电池单元与接收该些燃料电池单元所产生电力，并输出一个稳定的电力供应电压；一微处理器是用以依据该些感测信号以及通过该输出/输入接口所接收到的信号，管理该些燃料电池的产生电力效能；一电气回路是用以电气性将该些燃料电池单元、感测模块、输出/输入接口、定电压模块以及微处理器连接一起。
为使熟悉该项技术者了解本实用新型的目的、特征及功效，兹通过下述具体实施例，并配合附图，对本实用新型详加说明。
附图说明
图1是本实用新型反馈式模块化燃料电池装置的架构示意图。
图2是本实用新型反馈式模块化燃料电池装置的方块图。
图3是本实用新型反馈式模块化燃料电池装置的具体实施范例。
图4A是本实用新型的输出/输入接口的具体实施范例。
图4B是本实用新型的输出/输入接口的另一具体实施范例。
图号说明
10、反馈式模块化燃料电池装置    11、能源管理单元
13、燃料电池单元                15、燃料供应装置
17、燃料循环装置                19、印刷电路板
21、电子元件                    111、感测模块
111a、液位传感器                111b、浓度传感器
111c、温度传感器                113、输出/输入接口
113a、温度变化信号              113b、浓度变化信号
113c、液位变化信号              113d、控制信号
113e、数字信号                  115、微处理器
117、电气回路                   119、定电压模块
具体实施方式
图1是本实用新型反馈式模块化燃料电池装置的架构示意图，图2是本实用新型反馈式模块化燃料电池装置的方块图，以及图3是本实用新型反馈式模块化燃料电池装置的具体实施范例。依据本实用新型图1所揭露的架构下的特征，本实用新型的反馈式模块化燃料电池装置10其实施手段，例如采用同一块印刷电路板19来制成该些燃料电池单元13以及铜箔线路，并且将若干个主动及/或被动电子元件21，例如传感器、微处理器、电阻、电容等等焊接在铜箔线路，来构成本实用新型的能源管理单元11。由于反馈式模块化燃料电池装置10具备能源管理的能力，使得该些燃料电池单元13于电化学反应过程当中，能够在各个传感器111a、111b、111c的监控下，以及微处理器115与定电压模块119的管理下，以有效率且稳定地提供电力输出。
在图1至图3中，反馈式模块化燃料电池装置10主要包括有至少一个以上的燃料电池单元13以及能源管理单元11，分别说明如下述内文。该些燃料电池单元13在获得阳极燃料与阴极燃料的供应下，开始发生电化学反应以产生电力。能源管理单元11是用来管理该些燃料电池单元13产生电力的效能，控制让阳极燃料与阴极燃料以最佳状态来供应给该些燃料电池单元13。
能源管理单元11包括有感测模块111、输出/输入接口113、微处理器115、电气回路117、以及定电压模块119，并且通过电气回路117将能源管理单元11的其它构成与该些燃料电池单元13电气性连接一起。感测模块11的实施手段分别可以采用如下述的传感器。液位传感器111a是用来侦测阳极燃料当时的液面高度。浓度传感器111b是用以侦测阳极燃料当时的浓度。温度传感器111c是用来侦测阳极燃料与阴极燃料当时的温度。该些传感器111a、111b、111c因感测作用所产生的感测信号，是通过电气回路117能够连接到输出/输入接口113而向外传输出去，能够通过电气回路117能够连接到微处理器115。感测模块111所采用的传感器元件，也可以采用微机电系统技术所制成的元件。
请分别配合参见图4A至图4B所示的输出/输入接口113的范例，输出/输入接口113是用来提供信号传输以及电力传输的路径，而其具体实施手段是可以采用连接器、金手指等等方式。本实用新型的反馈式模块化燃料电池装置10可以通过输出/输入接口113来与外界的电子装置或设备进行信息交换，当然，由该些燃料电池13所产生的电力是通过输出/输入接口113来向外输出。输出/输入接口113所传输的信号种类，其可以是模拟信号或是数字信号，而该些信号可以是温度变化信号113a、浓度变化信号113b、液位变化信号113c，或是其它控制信号113d。该些信号可以采行I2C、SMBus等传输手段，来将数字信号113e其代表温度变化信息、浓度变化信息、液位变化信息、其它控制信息等等，通过I2C的传输手段来进行传输。再者，分别在图4A至图4B所标示的符号「+」与符号「-」，是分别表示由定电压模块119所输出的稳定电力供应电压的正极与负极。
微处理器115的主要功能是对该些燃料电池单元13进行管理，使得该些燃料电池单元13发挥最佳的的电力效能，而微处理器115可以采用微处理器来实施。微处理器115接收该些感测信号，以及接收通过输出/输入接口113所传输的信号，依据这些信号例如为温度变化信号、液位变化信号、浓度变化信号等等，来对阳极燃料与阴极燃料进行处理，使其符合最佳条件下来供应给该些燃料电池单元13。再者，微处理器115能够对定电压模块119送出控制信号，来指定电压模块119所要产生的电压值。
电气回路117的实施手段至少包括有铜箔线路其形成于印刷电路板19。再者，本实用新型的反馈式模块化燃料电池装置10是进一步包括有燃料供应装置15以及燃料循环装置17。燃料供应装置15是设置在外部，用来供应阳极燃料或者是阴极燃料至该些燃料电池单元13，所供应阳极燃料或阴极燃料的流量能够被微处理器115所控制其流量的大小，除此外，燃料供应装置15也可以选择性配置呈与输出/输入接口113电气性连接。燃料循环装置17是用来收集该些燃料电池单元13所流出的阳极燃料或阴极燃料，然后再次循环利用这些所收集的阳极燃料或阴极燃料，燃料循环装置17也可以选择性配置成与输出/输入接口113电气性连接。再者，通过微处理器115对燃料供应装置15以及燃料循环装置17的控制，来让不同浓度的燃料进入循环。
定电压模块119是连接于该些燃料电池单元13与微处理器115之间，定电压模块119接收该些燃料电池单元13所产生电力，然后再输出稳定的电力供应电压，而这稳定的电力供应电压是连接到输出/输入接口113。再者，定电压模块119与微处理器115是可以整合成单颗电子元件，或者是各为单独的电子元件。
本实用新型的反馈式模块化燃料电池装置10可以应用于液态燃料电池系统，例如甲醇燃料电池系统，以及气态燃料电池系统，例如氢氧燃料电池系统等等。同时，本实用新型的反馈式模块化燃料电池装置具备下列优点与功效增进之处：
1、至少一个以上的燃料电池单元与能源管理单元一起设置在同一块印刷电路板来作为实施例，能够轻易实现轻、薄、短、小的智能型燃料电池系统。
2、反馈式模块化燃料电池装置具备易于模块化特性，且通过输出/输入接口来互传信息，因此能够组装而建构出多片式反馈式模块化燃料电池装置的结构，并且易整合于各种用电装置，例如笔记型计算机、手机、个人数字助理器等。
3、反馈式模块化燃料电池装置具备稳定的电力供应电压的输出，因此能够提供给用电装置一个优质的电力来源(Power Source)。
虽然本实用新型已以一具体实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，其所作的更动与润饰皆属于本实用新型的范畴，本实用新型的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (16)

1、一种反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，包括：
一个以上的燃料电池单元；
一能源管理单元，是管理该些燃料电池单元产生电力的效能，所述能源管理单元至少包括：
一感测模块，至少侦测该些燃料电池单元在进行电化学反应时所使用的燃料其燃料温度变化、燃料液位变化、燃料浓度变化，以及用以产生对应该些变化的感测信号；
一输出/输入接口，是提供信号传输以及电力传输的路径；
一定电压模块，是连接该些燃料电池单元与接收该些燃料电池单元所产生电力，并输出稳定的一预定电压；
一微处理器，是依据该些感测信号以及通过该输出/输入接口所接收到的信号，管理该些燃料电池的产生电力效能；
一电气回路，是电气性将该些燃料电池单元、该感测模块、该输出/输入接口、该定电压模块以及该微处理器连接一起。
2、根据权利要求1所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该些燃料电池单元与该能源管理单元，共同设置在同一块电路板。
3、根据权利要求2所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该电路板，是一印刷电路板。
4、根据权利要求1所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该输出/入接口，是选自一连接器、一金手指。
5、根据权利要求1所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该感测模块，至少包含一温度传感器、一液位传感器、一浓度传感器。
6、根据权利要求1所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该些传感器元件，是一微机电系统技术所制成的传感器元件。
7、根据权利要求1所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该反馈式模块化燃料电池装置，进一步包括：一燃料供应装置，供应燃料至该些燃料电池单元。
8、根据权利要求7所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该燃料供应装置所供应燃料的流量，是能够被该微处理器所控制。
9、根据权利要求7所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该燃料供应装置，是电气性连接该输出/输入接口。
10、根据权利要求1所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该反馈式模块化燃料电池装置，进一步包括：一燃料循环装置。
11、根据权利要求10所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该燃料循环装置，是电气性连接该输出/输入接口。
12、根据权利要求1所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该燃料电池，是一液态燃料电池。
13、根据权利要求1所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该燃料电池，是一气态燃料电池。
14、根据权利要求1所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该些燃料电池，是采用印刷电路板制程而制造。
15、根据权利要求1所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该定电压模块与该微处理器，是一整合的单颗电子元件。
16、根据权利要求1所述的反馈式模块化燃料电池装置，其特征在于，该定电压模块与该微处理器，是一各为单独的电子元件。
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CN100456542C (zh) * 2006-02-16 2009-01-28 思柏科技股份有限公司 回馈式燃料电池
CN100464461C (zh) * 2006-02-22 2009-02-25 英属盖曼群岛商胜光科技股份有限公司 用于液态燃料电池的燃料供给方法
CN101237057B (zh) * 2007-02-01 2010-04-14 思柏科技股份有限公司 溶液浓度控制与供给装置

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Granted publication date: 20051228

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