JP2012029544A - 燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法を提供する。
【解決手段】燃料電池10に用いる電圧調整装置20及びその方法は、多数のコンバーター21−1のインプット端は、並列電気連接関係により、燃料電池10に電気的に連接し、しかも各コンバーター21−1のアウトプット端は、直列電気連接関係により、負荷30のプラスエンドポイントとマイナスエンドポイントとの間に連接し、コンバーター21−1により、燃料電池10のアウトプットを転換し、アウトプット電圧を合併してアウトプットし、この負荷30の作動電圧とし、制御回路23を利用し、アウトプット電圧に対応するフィードバック信号FBを受信し、これにより各コンバーター21−1のフィードバック制御を行い、こうして各コンバーター21−1は、等しい大きさの定電圧Viをアウトプットする。
【選択図】図1
【解決手段】燃料電池10に用いる電圧調整装置20及びその方法は、多数のコンバーター21−1のインプット端は、並列電気連接関係により、燃料電池10に電気的に連接し、しかも各コンバーター21−1のアウトプット端は、直列電気連接関係により、負荷30のプラスエンドポイントとマイナスエンドポイントとの間に連接し、コンバーター21−1により、燃料電池10のアウトプットを転換し、アウトプット電圧を合併してアウトプットし、この負荷30の作動電圧とし、制御回路23を利用し、アウトプット電圧に対応するフィードバック信号FBを受信し、これにより各コンバーター21−1のフィードバック制御を行い、こうして各コンバーター21−1は、等しい大きさの定電圧Viをアウトプットする。
【選択図】図1
Description
本発明は燃料電池の電力供給システムに関し、特に燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法に関する。
燃料電池(Full Cell)は、電化学反応を利用し、化学エネルギーを電気エネルギーに転換してアウトプットする電池装置である。
燃料電池の作動原理は、以下の通りである。
先ず、水素を含む燃料と酸化剤(空気或いは酸素)を燃料電池の陽極と陰極にそれぞれ送る。
陽極は、燃料を水素イオンと電子に分解し、水素イオンは、陽極からプロトン交換膜を通して陰極に至り、外部回路が陰極に伝動する電子と反応を生じ、結合して水となる。
そのため、燃料を供給し続ければ、燃料電池は発電を続けることができる。
燃料電池は、従来の発電方式に比べ低汚染、低騒音、高エネルギー密度、エネルギー転換効率が比較的高い等の長所を備えるため、極めて高い将来性を備えるエネルギーであり、燃料電池の応用範囲は非常に広く、既に電力、工業、運輸、航空、軍事等各領域にわたっている。
燃料電池の作動原理は、以下の通りである。
先ず、水素を含む燃料と酸化剤(空気或いは酸素)を燃料電池の陽極と陰極にそれぞれ送る。
陽極は、燃料を水素イオンと電子に分解し、水素イオンは、陽極からプロトン交換膜を通して陰極に至り、外部回路が陰極に伝動する電子と反応を生じ、結合して水となる。
そのため、燃料を供給し続ければ、燃料電池は発電を続けることができる。
燃料電池は、従来の発電方式に比べ低汚染、低騒音、高エネルギー密度、エネルギー転換効率が比較的高い等の長所を備えるため、極めて高い将来性を備えるエネルギーであり、燃料電池の応用範囲は非常に広く、既に電力、工業、運輸、航空、軍事等各領域にわたっている。
燃料電池の電力供給過程は、燃料濃度、反応温度、燃料の伝送、電子流の移動に関わるため、燃料電池がアウトプットする電圧/電流は、負荷の大きな影響を受ける。
燃料電池と負荷を連接すると、その端電圧は、負荷電流の変化に従い明らかな変動を生じ易く、しかも変動の比率は約50%にも達する。
さらに、負荷電流が大きければ大きいほど、燃料電池の変化量も大きくなるため、一般には、燃料電池がアウトプットする電圧を直接使用せず、先ず、電力電子技術を利用して、燃料電池がアウトプットする電圧を安定させ、次に、安定させた後の電圧をアウトプットして使用している。
燃料電池と負荷を連接すると、その端電圧は、負荷電流の変化に従い明らかな変動を生じ易く、しかも変動の比率は約50%にも達する。
さらに、負荷電流が大きければ大きいほど、燃料電池の変化量も大きくなるため、一般には、燃料電池がアウトプットする電圧を直接使用せず、先ず、電力電子技術を利用して、燃料電池がアウトプットする電圧を安定させ、次に、安定させた後の電圧をアウトプットして使用している。
すなわち、燃料電池がアウトプットする電圧は、負荷変動及び燃料電池極化損失の影響を容易に受けるため、直流アウトプット電圧は不安定になってしまう。
そのため、コンバーター(Converter)を利用し、燃料電池がアウトプットする電圧を安定させて応用端へと送る。
広く普及している燃料電池のアウトプット電力規格は、1kW(キロワット)〜10kWであるが、大電力アウトプット規格のコンバーターには、以下の技術的な問題が存在する。
つまり、大電力コンバーターのパーツは、手に入りにくく、しかも製造コストが比較的高い。
さらに、燃料電池の低圧大電流は、コンバーターの製造を難しくし、また大電流は、電磁干渉等問題を引き起こす。
本発明は、従来の燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法の上記した欠点に鑑みてなされたものである。
そのため、コンバーター(Converter)を利用し、燃料電池がアウトプットする電圧を安定させて応用端へと送る。
広く普及している燃料電池のアウトプット電力規格は、1kW(キロワット)〜10kWであるが、大電力アウトプット規格のコンバーターには、以下の技術的な問題が存在する。
つまり、大電力コンバーターのパーツは、手に入りにくく、しかも製造コストが比較的高い。
さらに、燃料電池の低圧大電流は、コンバーターの製造を難しくし、また大電流は、電磁干渉等問題を引き起こす。
本発明は、従来の燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法の上記した欠点に鑑みてなされたものである。
本発明が解決しようとする第一の課題は、多数のコンバーターのインプット端を並列し、単一のコンバーターが大電力のインプットを受けることがないようにし、これにより大電力コンバーターの製造コストが高く、しかも製造プロセスが困難で、大電流電磁干渉を引き起こすという問題を解決することができる燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法を提供することである。
本発明が解決しようとする第二の課題は、多数のコンバーターのアウトプット端を直列し、単一のコンバーターの電圧比を低下させ、これにより拡大サージ及び二次非線形振動等の問題を回避することができる燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法を提供することである。
本発明が解決しようとする第三の課題は、ユニットコントローラーの制御を通して、各コンバーターのアウトプット電力を相同とし、これにより多数のコンバーターのアウトプットを合併後、その内のあるコンバーターのアウトプット電力が過大となる現象が起き、損壊してしまうという問題を回避することができる燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法を提供することである。
本発明が解決しようとする第二の課題は、多数のコンバーターのアウトプット端を直列し、単一のコンバーターの電圧比を低下させ、これにより拡大サージ及び二次非線形振動等の問題を回避することができる燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法を提供することである。
本発明が解決しようとする第三の課題は、ユニットコントローラーの制御を通して、各コンバーターのアウトプット電力を相同とし、これにより多数のコンバーターのアウトプットを合併後、その内のあるコンバーターのアウトプット電力が過大となる現象が起き、損壊してしまうという問題を回避することができる燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法を提供することである。
上記課題を解決するため、本発明は下記の燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法を提供する。
燃料電池に用いる電圧調整装置は、複数のコンバーター、制御回路からなり、
該複数のコンバーターの各コンバーターは、インプット端とアウトプット端を備え、しかも該各コンバーターの該各インプット端は、並列電気連接関係により、燃料電池に電気的に連接し、該各コンバーターの該各アウトプット端は、直列電気連接関係により、負荷のプラスエンドポイントとマイナスエンドポイントとの間に連接し、
該制御回路は、該負荷に対応する作動電圧により、該各コンバーターを制御し、こうして該各コンバーターは、等しい大きさの定電圧をアウトプットし、
燃料電池に用いる電圧調整方法は、以下のステップを含み、
該複数のコンバーターを利用し、燃料電池のアウトプットを転換して定電圧をアウトプットし、
該各コンバーターがアウトプットする該各定電圧を合併し、アウトプット電圧とし、
フィードバック制御ステップを執行し、それは、アウトプット電圧に基づき、該各コンバーターをフィードバック制御し、こうして該各コンバーターは、等しい大きさの定電圧をアウトプットする。
燃料電池に用いる電圧調整装置は、複数のコンバーター、制御回路からなり、
該複数のコンバーターの各コンバーターは、インプット端とアウトプット端を備え、しかも該各コンバーターの該各インプット端は、並列電気連接関係により、燃料電池に電気的に連接し、該各コンバーターの該各アウトプット端は、直列電気連接関係により、負荷のプラスエンドポイントとマイナスエンドポイントとの間に連接し、
該制御回路は、該負荷に対応する作動電圧により、該各コンバーターを制御し、こうして該各コンバーターは、等しい大きさの定電圧をアウトプットし、
燃料電池に用いる電圧調整方法は、以下のステップを含み、
該複数のコンバーターを利用し、燃料電池のアウトプットを転換して定電圧をアウトプットし、
該各コンバーターがアウトプットする該各定電圧を合併し、アウトプット電圧とし、
フィードバック制御ステップを執行し、それは、アウトプット電圧に基づき、該各コンバーターをフィードバック制御し、こうして該各コンバーターは、等しい大きさの定電圧をアウトプットする。
本発明の燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法は、以下の効果を備える。
1. 多数のコンバーターのインプット端を並列する設置方式を利用し、燃料電池のアウトプット電力全体を平均に分配し、単一のコンバーターが大電力のインプットを受けることがないようにし、比較的小さい電力のコンバーターを採用することができ、これにより大電力コンバーターの製造コストが高く、しかも製造プロセスが困難で、大電流電磁干渉を引き起こすという問題を解決することができる。
2. 多数のコンバーターのアウトプット端を直列する設置方式を利用し、アウトプット電圧全体を高め、これにより単一のコンバーターモジュールの電圧比を低下させ、こうして拡大サージ及び二次非線形振動等の問題を回避することができる。
3. 内部制御ユニットの制御を通して、各コンバーターのアウトプット電力を相同とし、これにより多数のコンバーターのアウトプットを合併後、その内のあるコンバーターのアウトプット電力が過大となる現象が起き、損壊することを防止可能である。
1. 多数のコンバーターのインプット端を並列する設置方式を利用し、燃料電池のアウトプット電力全体を平均に分配し、単一のコンバーターが大電力のインプットを受けることがないようにし、比較的小さい電力のコンバーターを採用することができ、これにより大電力コンバーターの製造コストが高く、しかも製造プロセスが困難で、大電流電磁干渉を引き起こすという問題を解決することができる。
2. 多数のコンバーターのアウトプット端を直列する設置方式を利用し、アウトプット電圧全体を高め、これにより単一のコンバーターモジュールの電圧比を低下させ、こうして拡大サージ及び二次非線形振動等の問題を回避することができる。
3. 内部制御ユニットの制御を通して、各コンバーターのアウトプット電力を相同とし、これにより多数のコンバーターのアウトプットを合併後、その内のあるコンバーターのアウトプット電力が過大となる現象が起き、損壊することを防止可能である。
以下に図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明燃料電池に用いる電圧調整装置20の概要ブロックチャートで、図2は、本発明燃料電池に用いる電圧調整方法のフローチャートで、図3は、本発明第一実施例の制御回路23の概要ブロックチャートである。
図1及び図2に示すように、本実施例燃料電池に用いる電圧調整装置20は、燃料電池10と負荷30との間に連接し、燃料電池10のアウトプットを安定転換させ負荷30に送る。
該燃料電池に用いる電圧調整装置20は、多数のコンバーター21−1、21−2〜21−n(以下は、21により各コンバーターを総称する)及び制御回路23からなる。
該各コンバーター21は、インプット端とアウトプット端を備える。
該各コンバーター21−1、21−2〜21−nのインプット端は、並列電気連接関係により、燃料電池10に電気的に連接し、該燃料電池10のアウトプットを平均に受け取る。
すなわち、燃料電池10の全体アウトプット電力は、該各コンバーター21に平均に分配される。
こうして、単一のコンバーターが大電力のインプットを受けることがないようにするため、比較的小さい電力のコンバーターを採用することができる。
これにより、大電力コンバーターの、製造コストが高く、しかも製造プロセスが困難で、大電流電磁干渉を引き起こすという問題を解決することができる。
該各コンバーター21−1、21−2〜21−nは、該燃料電池10のアウトプットをそれぞれ転換し、定電圧(V1、V2〜Vn)をアウトプットする(ステップ410)。
該各コンバーター21−1、21−2〜21−nのアウトプット端は、直列電気連接関係により、負荷30のプラスエンドポイントとマイナスエンドポイントとの間に連接する。
これにより、該各コンバーター21−1、21−2〜21−nがアウトプットする定電圧(V1、V2〜Vn)は、アウトプット電圧Voutに合併され(ステップ430)、しかも該アウトプット電圧Voutを、この負荷30の作動電圧とする。
該制御回路23は、該負荷30に電気的に連接し、該負荷30に対応する作動電圧により、該各コンバーター21を制御し、これにより該各コンバーター21は、等しい大きさの定電圧をアウトプットする。
該アウトプット電圧Vout(負荷30の作動電圧)は、フィードバック信号FBとし、該制御回路23へとフィードバックすることができる。
該制御回路23は、このフィードバック信号FBを受信し、フィードバック制御を行い、アウトプット電圧Voutに基づき、該各コンバーター21のフィードバック制御を行う。
これにより、該各コンバーター21は、等しい大きさの定電圧をアウトプットする(ステップ450)。
こうして、該各コンバーター21のアウトプット電力は相同となり、該多数のコンバーター21−1、21−2〜21−nのアウトプットを合併後、ある単一のコンバーター21にアウトプット電力過大の現象が出現し、損壊してしまうことを回避することができる。
ここにおいて、該各コンバーター21は、DC/DCコンバーター(DC/DC Converter)である。
図3に示すように、該制御回路23は、多数のユニットコントローラー230−1、230−2〜230−n(以下では、230により各ユニットコントローラーを総称する)を備える。
該各ユニットコントローラー230−1、230−2〜230−nは、該コンバーター21−1、21−2〜21−nにそれぞれ対応し、しかも該ユニットコントローラー230−1、230−2〜230−nは、該コンバーター21−1、21−2〜21−nに一対一で電気的に連接する。
この他、該各ユニットコントローラー230は、対応するコンバーター21とコンバーターモジュール(図示なし)を構成することができる。
すなわち、該各コンバーターモジュールはすべて、1個のユニットコントローラー230と1個のコンバーター21を備え、これにより回路構造全体をシンプルにすることができる。
該各ユニットコントローラー230は、フィードバック信号FBを受信し、しかもアウトプット電圧Vout(負荷30の作動電圧)に基づき、対応するコンバーター21のフィードバック制御を行う。
これにより、該各コンバーター21は、等しい大きさの定電圧をアウトプットする。
図4は、本発明第一実施例のユニットコントローラー230−iの概要ブロックチャートで、図5は、本発明一実施例のフィードバック制御ステップ(ステップ450)の細部フローチャートである。
各ユニットコントローラー230の構造は、おおよそ相同であるため、説明を明確にするため、図中では単一のユニットコントローラー230−iの概要構造だけを図示する。
内、iは、1からnまでの任意のプラスの整数である。
内、iは、1からnまでの任意のプラスの整数である。
図1〜4に示すように、ユニットコントローラー230−iは、計算ユニット231、比較ユニット233、調節ユニット235を備える。
該計算ユニット231は、負荷30に電気的に連接し、該比較ユニット233は、該計算ユニット231と、対応するコンバーター21−iのアウトプットに電気的に連接し、該調節ユニット235は、該比較ユニット233のアウトプットと対応するコンバーター21−iとの間に連接する。
図5に合わせて示すように、該計算ユニット231は、アウトプット電圧Vout(すなわち、負荷30の作動電圧)に相応するフィードバック信号FBを受信する。
しかも、該アウトプット電圧Vout(すなわち、負荷30の作動電圧)と該コンバーター21−1、21−2〜21−nの総数(n)に基づき、平均電圧Vaを計算する(ステップ451)。
該平均電圧Vaは、該アウトプット電圧Voutを、該コンバーター21−1、21−2〜21−nの総数(n)により割って得られる。
該各ユニットコントローラー230−iの比較ユニット233は、該平均電圧Vaとそれぞれ対応するコンバーター21−iがアウトプットする定電圧Vを比較(ステップ453)し、この比較結果Rを、各自の調節ユニット235にアウトプットする。
該各ユニットコントローラー230−iの調節ユニット235は、選択的調整ステップを執行し、該各コンバーター21が対応する比較結果Rに基づき、対応するコンバーター21−iのデューティサイクルを選択的に調整する(ステップ455)。
図6は、本発明一実施例のステップ453及びステップ455の細部フローチャートである。
図6に示すように、対応するコンバーター21−iがアウトプットする定電圧Viが、平均電圧Vaより大きい時(ステップ4531)には、該調節ユニット235は、対応するコンバーター21−iのデューティサイクルを低下させ(ステップ4551)、対応するコンバーター21−iがアウトプットする定電圧Viを、平均電圧Vaまで下げる。
対応するコンバーター21−iがアウトプットする定電圧Viが、該平均電圧Vaより小さい(ステップ4533)時には、該調節ユニット235は、対応するコンバーター21−iのデューティサイクルを増やし(ステップ4553)、コンバーター21−iがアウトプットする定電圧Viを、平均電圧Vaまで上げる。
対応するコンバーター21−iがアウトプットする定電圧Viが、該平均電圧Vaと等しい時には、該調節ユニット235は、対応するコンバーター21−iのデューティサイクルを改変しない(ステップ4555)。
任意のユニットコントローラー230−iの調節ユニット235が、対応するコンバーター21−iのデューティサイクルの調整を行った後、アウトプット電圧Voutはこれに従い変化する。
よって、該計算ユニット231は、平均電圧Vaを再度計算し(ステップ451)、すべてのコンバーター21−1、21−2〜21−nが等しい大きさの定電圧(V1、V2〜Vn)をアウトプットするまで、後続の比較動作を継続する。
該調節ユニット235が行う選択的調整ステップは、パルス幅変調(PWM)制御メカニズムにより、対応するコンバーター21−iのデューティサイクルを増やし、或いは減らすことができる。
この他、図6中では、定電圧Viが平均電圧Vaより大きいか否かを判断するステップ(ステップ4531)を先に図示しているが、結果が「いいえ」である時には、定電圧Viが該平均電圧Vaより小さいか否かを再度判断する(ステップ4533)。
この執行順序は、本発明に制限を加えるものではなく、定電圧Viが該平均電圧Vaより小さいか否かを先に判断する(ステップ4533)こともできる。
結果が「いいえ」である時には、定電圧Viが平均電圧Vaより大きいか否かを再度判断する(ステップ4531)。
或いは、定電圧Viが平均電圧Vaより大きいか否かを判断するステップ(ステップ4531)と、定電圧Viが該平均電圧Vaより小さいか否かを判断するステップ(ステップ4533)を、同時に行うこともできる。
両者の結果が共に「否」である時には、該調節ユニット235は、対応するコンバーター21−iのデューティサイクルを改変しない(ステップ4555)。
図7は、本発明第二実施例の制御回路23の概要ブロックチャートである。
図7に示すように、第二実施例中では、制御回路23は、多数のユニットコントローラー230−1、230−2〜230−n及び計算ユニット231を備える。
該各ユニットコントローラー230−1、230−2〜230−nは、コンバーター21−1、21−2〜21−nにそれぞれ対応し、しかもユニットコントローラー230−1、230−2〜230−nは、該コンバーター21−1、21−2〜21−nに一対一で電気的に連接する。
計算ユニット231は、該負荷30に電気的に連接し、該計算ユニット231のアウトプットは、各ユニットコントローラー230に電気的に連接する。
該各ユニットコントローラー230は、対応するコンバーター21とコンバーターモジュール(図示なし)を構成することができる。
すなわち、該各コンバーターモジュールはすべて、1個のユニットコントローラー230と1個のコンバーター21を備え、これにより回路構造全体をシンプルにすることができる。
図5に合わせて示すように、該計算ユニット231は、アウトプット電圧Vout(すなわち、負荷30の作動電圧)に相応するフィードバック信号FBを受信する。
しかも、該アウトプット電圧Vout(すなわち、負荷30の作動電圧)と該コンバーター21−1、21−2〜21−nの総数(n)に基づき、平均電圧Vaを計算する(ステップ451)。
該平均電圧Vaは、該アウトプット電圧Voutを、該コンバーター21−1、21−2〜21−nの総数(n)により割って得られる。
該各ユニットコントローラー230は、該平均電圧Vaに基づき、対応するコンバーター21のフィードバック制御を行い(ステップ453及びステップ455)、これにより該各コンバーター21は、等しい大きさの定電圧をアウトプットする。
図8は、本発明第二実施例のユニットコントローラー230−iの概要ブロックチャートである。
各ユニットコントローラー230の構造は、おおよそ相同であるため、説明を明確にするため、図中では、単一のユニットコントローラー230−iの概要構造のみを図示する。
内、iは、1からnまでの任意のプラスの整数である。
内、iは、1からnまでの任意のプラスの整数である。
図1、図7及び図8に示すように、該ユニットコントローラー230−iは、比較ユニット233及び調節ユニット235を備える。
該比較ユニット233は、計算ユニット231と、対応するコンバーター21−iのアウトプットに電気的に連接し、該調節ユニット235は、該比較ユニット233のアウトプットと対応するコンバーター21−iとの間に連接する。
さらに図5に合わせて示すように、該各ユニットコントローラー230−iの比較ユニット233は、該平均電圧Vaとそれぞれ対応するコンバーター21−iがアウトプットする定電圧Vを比較(ステップ453)し、この比較結果Rを、各自の調節ユニット235にアウトプットする。
該各ユニットコントローラー230−iの調節ユニット235は、選択的調整ステップを執行し、比較結果Rに基づき、対応するコンバーター21−iのデューティサイクルを選択的に調整する(ステップ455)。
こうして、本発明は、内部制御ユニット(すなわち、制御回路23)の制御を通して、各コンバーター21のアウトプット電力を相同とする。
これにより、多数のコンバーター21−1、21−2〜21−nのアウトプット合併後に、その内のあるコンバーターのアウトプット電力が過大となる現象が起き、損壊することを回避することができる。
上記の本発明名称と内容は、本発明技術内容の説明に用いたのみで、本発明を限定するものではない。本発明の精神に基づく等価応用或いは部品(構造)の転換、置換、数量の増減はすべて、本発明の保護範囲に含むものとする。
本発明は特許の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。
10 燃料電池
20 燃料電池に用いる電圧調整装置
21−1、21−2〜21−n コンバーター
21−i コンバーター
23 制御回路
230−1、230−2〜230−n ユニットコントローラー
230−i ユニットコントローラー
231 計算ユニット
233 比較ユニット
235 調節ユニット
30 負荷
Vout アウトプット電圧
FB フィードバック信号
Va 平均電圧
Vi 定電圧
R 比較結果
20 燃料電池に用いる電圧調整装置
21−1、21−2〜21−n コンバーター
21−i コンバーター
23 制御回路
230−1、230−2〜230−n ユニットコントローラー
230−i ユニットコントローラー
231 計算ユニット
233 比較ユニット
235 調節ユニット
30 負荷
Vout アウトプット電圧
FB フィードバック信号
Va 平均電圧
Vi 定電圧
R 比較結果
Claims (10)
- 燃料電池に用いる電圧調整装置は、複数のコンバーター、制御回路からなり、
該複数のコンバーターの該各コンバーターは、インプット端とアウトプット端を備え、しかも該各コンバーターの該各インプット端は、並列電気連接関係により、燃料電池に電気的に連接し、該各コンバーターの該各アウトプット端は、直列電気連接関係により、負荷のプラスエンドポイントとマイナスエンドポイントとの間に連接し、
該制御回路は、該負荷に相応する作動電圧に基づき、該各コンバーターを制御し、これにより該各コンバーターに等しい大きさの定電圧をアウトプットさせたことを特徴とする燃料電池に用いる電圧調整装置。 - 前記制御回路は、複数のユニットコントローラーを備え、該各コンバーターにそれぞれ対応し、
該各ユニットコントローラーは、該負荷の作動電圧に基づき、対応する該コンバーターがアウトプットする該定電圧を制御したことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池に用いる電圧調整装置。 - 前記該各ユニットコントローラーは、計算ユニット、比較ユニット、調節ユニットを備え、
該計算ユニットは、該負荷の作動電圧に基づき、該各コンバーターの総数と、平均電圧を計算し、該平均電圧は、該負荷の作動電圧値を、該各コンバーターの総数で割って得られ、
該比較ユニットは、該平均電圧を、対応する該コンバーターがアウトプットする該定電圧と比較し、
該調節ユニットは、該比較ユニットの比較結果に基づき、対応する該コンバーターのデューティサイクルを選択的に調整したことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池に用いる電圧調整装置。 - 前記制御回路は、計算ユニット、複数のユニットコントローラーを備え、
該計算ユニットは、該負荷の作動電圧に基づき、該各コンバーターの総数と、平均電圧を計算し、該平均電圧は、該負荷の作動電圧値を、該各コンバーターの総数で割って得られ、
該複数のユニットコントローラーは、該各コンバーターにそれぞれ対応し、該各ユニットコントローラーは、該平均電圧に基づき、対応する該コンバーターがアウトプットする該定電圧を制御したことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池に用いる電圧調整装置。 - 前記該各ユニットコントローラーは、比較ユニット、調節ユニットを備え、
該比較ユニットは、該平均電圧と対応する該コンバーターがアウトプットする該定電圧を比較し、
該調節ユニットは、該比較ユニットの比較結果に基づき、対応する該コンバーターのデューティサイクルを選択的に調整したことを特徴とする請求項4に記載の燃料電池に用いる電圧調整装置。 - 燃料電池に用いる電圧調整方法は、以下のステップを含み、
該複数のコンバーターを利用し、該燃料電池のアウトプットを転換し、定電圧としてアウトプットし、
該各コンバーターがアウトプットする該各定電圧を合併し、アウトプット電圧とし、
フィードバック制御ステップを執行し、それは、該アウトプット電圧に基づき、該各コンバーターをフィードバック制御し、これにより該各コンバーターに等しい大きさの定電圧をアウトプットさせたことを特徴とする燃料電池に用いる電圧調整方法。 - 前記フィードバック制御ステップは、以下のステップを含み、
該アウトプット電圧に基づき、該各コンバーターの総数と、平均電圧を計算し、該平均電圧は、該アウトプット電圧を該各コンバーターの総数で割って得られ、
該各コンバーターがアウトプットする該定電圧と該平均電圧とを比較し、
選択的調整ステップを執行し、それは、該各コンバーターが対応する比較結果に基づき、対応する該コンバーターのデューティサイクルを選択的に調整したことを特徴とする請求項6に記載の燃料電池に用いる電圧調整方法。 - 前記選択的調整ステップは、以下を含み、
該定電圧が該平均電圧より小さい時には、対応する該コンバーターの該デューティサイクルを増やし、これにより該コンバーターがアウトプットする該定電圧は、該平均電圧まで上がり、
該定電圧が該平均電圧より大きい時には、対応する該コンバーターの該デューティサイクルを下げ、これにより該コンバーターがアウトプットする該定電圧は、該平均電圧まで下がり、
該定電圧が該平均電圧に等しい時には、対応する該コンバーターの該デューティサイクルを変化させないことを特徴とする請求項7に記載の燃料電池に用いる電圧調整方法。 - 前記選択的調整ステップは、パルス幅変調(PWM)制御メカニズムにより、該コンバーターの該デューティサイクルを増加或いは減少させたことを特徴とする請求項7に記載の燃料電池に用いる電圧調整方法。
- 前記アウトプット電圧は、負荷の作動電圧として用いたことを特徴とする請求項6に記載の燃料電池に用いる電圧調整方法。
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