JP2006128088A - 燃料電池を用いた電源装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 高エネルギー密度が特徴である燃料電池と高電力密度が特徴である電気二重層コンデンサのハイブリッド構成の電源装置を使って、対象電子機器への電力供給が断続的に行われるように制御する。対象機器への電力供給時には、燃料電池と補助電源の両方から並列に電力を対象機器の充電端子に供給する。電源装置の出力端の遮断時には燃料電池から補助電源に充電を行う。
【選択図】図1
Description
Claims (39)
- 燃料電池と補助電源の2種類の電源を備えた電源装置から、二次電池を搭載した電子機器の充電端子に対して電力を供給する方法であって、前記電源装置の出力端の通電と遮断を制御可能なスイッチにより、前記電子機器の充電端子に断続的に電力を供給することを特徴とする電源装置の制御方法。
- 請求項1において、前記電源装置の出力端の通電時に前記燃料電池と前記補助電源の両方から並列に電力を前記電子機器の充電端子に供給し、出力端の遮断時に前記燃料電池から前記補助電源に充電を行うことを特徴とする電源装置の制御方法。
- 請求項1において、前記補助電源に電気二重層コンデンサを用いることを特徴とする電源装置の制御方法。
- 請求項1において、前記補助電源に二次電池を用いることを特徴とする電源装置の制御方法。
- 請求項3において、前記電気二重層コンデンサの容量を前記電子機器へ電力を供給する時間が1秒以上になるように設定したことを特徴とする電源装置の制御方法。
- 請求項2において、前記補助電源の電圧が或る上限閾値に達したことにより前記電子機器の充電端子への電力供給を開始し、前記補助電源の電圧が或る下限閾値に達したことにより出力端の遮断を行うことを特徴とする電源装置の制御方法。
- 請求項6において、前記燃料電池の温度上昇に応じて前記下限閾値を上昇させることを特徴とする電源装置の制御方法。
- 電子機器の充電端子に対して電力を供給する電源装置であって、前記電子機器の必要最大電力よりも小さな出力電力を有する燃料電池と少なくとも1種類の補助電源とを並列に電力が供給されるように備えたことを特徴とする電源装置。
- 請求項8において、前記電子機器が二次電池を搭載した電子機器であることを特徴とする電源装置。
- 請求項9において、前記燃料電池の保証電力を前記電子機器の駆動平均電力近傍にしたことを特徴とする電源装置。
- 請求項8において、前記燃料電池と前記補助電源から前記電子機器に対して電力を供給する出力端に通電と遮断が制御可能なスイッチが備えられていることを特徴とする電源装置。
- 請求項11において、前記燃料電池と前記補助電源から前記電子機器の充電端子に向けて供給される電圧を一定の出力電圧に変換するDC/DCコンバータを更に備えたことを特徴とする電源装置。
- 請求項12において、前記スイッチのオン、オフ及び前記DC/DCコンバータのオン、オフの少なくとも一方を制御する判別制御手段を更に備えたことを特徴とする電源装置。
- 請求項12において、前記電子機器に対して電力を供給する電力供給ケーブルを交換可能に備え、前記電力供給ケーブル内に前記DC/DCコンバータの出力電圧を決定するフィードバック抵抗を内蔵したことを特徴とする電源装置。
- 請求項11において、前記電子機器に対して電力を供給する電力供給ケーブルを備え、前記電力供給ケーブルがUSB端子となっていることを特徴とする電源装置。
- 請求項9において、前記補助電源として電気二重層コンデンサを備えたことを特徴とする電源装置。
- 請求項9において、前記補助電源として電気二重層コンデンサと二次電池を備えたことを特徴とする電源装置。
- 燃料電池と補助電源の2種類の電源を備えた電源装置から、二次電池を搭載した電子機器の充電端子に対して電力を供給する方法であって、
前記電源装置の出力端の通電時に前記燃料電池と前記補助電源から電力を前記電子機器の充電端子に供給し、出力端の遮断時に前記燃料電池から前記補助電源に充電を行い前記電子機器の充電端子に断続的に電力を供給し、
前記燃料電池の温度上昇に応じて前記補助電源の放電電圧の下限閾値を上昇させることを特徴とする電源装置の制御方法。 - 請求項18において、前記燃料電池の温度上昇に応じて前記補助電源の充電電圧の上限閾値を上昇させることを特徴とする電源装置の制御方法。
- 請求項18又は19において、前記補助電源に電気二重層コンデンサを用いることを特徴とする電源装置の制御方法。
- 請求項18又は19において、前記補助電源の放電電圧の下限閾値、又は充電電圧の上限閾値のデータを記憶手段に記憶し、該記憶手段の下限閾値、又は上限閾値のデータを用いて前記補助電源の充電電圧を変化させることを特徴とする電源装置の制御方法。
- 電子機器の充電端子に対して電力を供給する電源装置であって、
前記電子機器へ出力電力を供給する燃料電池と、
該燃料電池と並列に接続された補助電源と、
前記電源装置の出力端の通電時に前記燃料電池と前記補助電源から電力を前記電子機器の充電端子に供給し、出力端の遮断時に前記燃料電池から前記補助電源に充電を行い前記電子機器の充電端子に断続的に電力を供給する制御手段とを備え、
該制御手段は前記燃料電池の温度上昇に応じて前記補助電源の放電電圧の下限閾値を上昇させることを特徴とする電源装置。 - 請求項22において、前記燃料電池の温度上昇に応じて前記補助電源の充電電圧の上限閾値を上昇させることを特徴とする電源装置。
- 請求項22又は23において、前記補助電源に電気二重層コンデンサを用いることを特徴とする電源装置。
- 請求項22又は23において、前記補助電源の放電電圧の下限閾値、又は充電電圧の上限閾値のデータを記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は該記憶手段の下限閾値、又は上限閾値のデータを用いて前記補助電源の充放電電圧を変化させることを特徴とする電源装置。
- 電子機器の充電端子に対して電力を供給する電源装置であって、
前記電子機器へ出力電力を供給する燃料電池と、
該燃料電池と並列に接続された補助電源と、
該補助電源の出力端側の端子間に設けられた開回路電圧カットスイッチと、
前記出力端側に設けられた負荷遮断スイッチを備えたことを特徴とする電源装置。 - 請求項26において、前記負荷遮断スイッチとしてMOSFETを用いたことを特徴とする電源装置。
- 電子機器の充電端子に対して電力を供給する電源装置の制御方法であって、
前記電子機器へ出力電力を供給する燃料電池と、
該燃料電池と並列に接続された補助電源と、
前記補助電源の放電電圧の下限閾値、又は充電電圧の上限閾値のデータを記憶する記憶手段とを備え、
前記燃料電池の起動時に該記憶手段の下限閾値、又は上限閾値のデータを用いて前記補助電源の充放電電圧を変化させることを特徴とする電源装置の制御方法。 - 請求項28において、該補助電源の出力端側の端子間に設けられた開回路電圧カットスイッチと、出力端側に設けられた負荷遮断スイッチとを備え、前記燃料電池の起動時に前記負荷遮断スイッチを開にし、かつ、前記開回路電圧カットスイッチを開にすることを特徴とする電源装置の制御方法。
- 電子機器の充電端子に対して電力を供給する電源装置の制御方法であって、
前記電子機器へ出力電力を供給する燃料電池と、
該燃料電池と並列に接続された補助電源と、
該補助電源の出力端側の端子間に設けられた開回路電圧カットスイッチと、
出力端側に設けられた負荷遮断スイッチとを備え、
前記補助電源の電圧が所定の電圧よりも高い電圧の時に、前記開回路電圧カットスイッチを閉にし、かつ、前記負荷遮断スイッチを閉にすることを特徴とする電源装置の制御方法。 - 請求項30において、前記燃料電池の温度状態を判定した後に、前記補助電源の電圧状態を検出することを特徴とする電源装置の制御方法。
- 電子機器の充電端子に対して電力を供給する電源装置の制御方法であって、
前記電子機器へ出力電力を供給する燃料電池と、
該燃料電池と並列に接続された補助電源と、
該補助電源の出力端側の端子間に設けられた開回路電圧カットスイッチと、
出力端側に設けられた負荷遮断スイッチとを備え、
前記補助電源の電圧が上限電圧よりも高い電圧の時に、前記開回路電圧カットスイッチを開にし、かつ、前記負荷遮断スイッチを閉にすることを特徴とする電源装置の制御方法。 - 請求項32において、前記燃料電池の温度状態を判定した後に、前記補助電源の電圧状態を検出することを特徴とする電源装置の制御方法。
- 電子機器の充電端子に対して電力を供給する電源装置の制御方法であって、
前記電子機器へ出力電力を供給する燃料電池と、
該燃料電池と並列に接続された補助電源と、
該補助電源の出力端側の端子間に設けられた開回路電圧カットスイッチと、
出力端側に設けられた負荷遮断スイッチとを備え、
前記補助電源の電圧が下限電圧よりも低い電圧の時に、前記開回路電圧カットスイッチを開にし、かつ、前記負荷遮断スイッチを開にすることを特徴とする電源装置の制御方法。 - 請求項34において、前記燃料電池の温度状態を判定した後に、前記補助電源の電圧状態を検出することを特徴とする電源装置の制御方法。
- 燃料電池と補助電源の2種類の電源を備えた電源装置から、電子機器の充電端子に対して電力を供給する電源装置の制御方法であって、
前記燃料電池と前記補助電源から前記電子機器の充電端子に向けて供給される電圧を一定の出力電圧に変換するDC/DCコンバータと、
該DC/DCコンバータを制御する判別制御手段を備え、
前記燃料電池を起動させた後に、前記DC/DCコンバータが駆動すること、
該DC/DCコンバータが駆動した後に前記判別制御手段が駆動することを特徴とする電源装置の制御方法。 - 請求項36において、前記DC/DCコンバータは前記補助電源の電圧が一定の値以上になった時に駆動することを特徴とする電源装置の制御方法。
- 燃料電池と補助電源の2種類の電源を備えた電源装置から、電子機器の充電端子に対して電力を供給する電源装置の制御方法であって、
前記燃料電池と前記補助電源から前記電子機器の充電端子に向けて供給される電圧を一定の出力電圧に変換するDC/DCコンバータと、
該DC/DCコンバータを制御する判別制御手段を備え、
前記補助電源の電圧が低下した後に、前記DC/DCコンバータの駆動を停止し、
該DC/DCコンバータが停止した後に前記判別制御手段を停止することを特徴とする電源装置の制御方法。 - 請求項38において、前記DC/DCコンバータは前記補助電源の電圧が一定の値以下になった時に停止することを特徴とする電源装置の制御方法。
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