JP2012528431A - 燃料電池スタックのセル用シャントシステム - Google Patents
燃料電池スタックのセル用シャントシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012528431A JP2012528431A JP2012512362A JP2012512362A JP2012528431A JP 2012528431 A JP2012528431 A JP 2012528431A JP 2012512362 A JP2012512362 A JP 2012512362A JP 2012512362 A JP2012512362 A JP 2012512362A JP 2012528431 A JP2012528431 A JP 2012528431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shunt
- electrochemical
- control
- unit
- circuit
- 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
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
- H01M8/04228—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during shut-down
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
- H01M8/04544—Voltage
- H01M8/04552—Voltage of the individual fuel cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04664—Failure or abnormal function
- H01M8/04671—Failure or abnormal function of the individual fuel cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04858—Electric variables
- H01M8/04949—Electric variables other electric variables, e.g. resistance or impedance
- H01M8/04951—Electric variables other electric variables, e.g. resistance or impedance of the individual fuel cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
- H01M8/04238—Depolarisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
- H01M8/04574—Current
- H01M8/04582—Current of the individual fuel cell
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
【選択図】図3
Description
‐ 電気化学ユニットの正極と負極の間にそれぞれ接続されたシャント回路。
‐ シャント回路の少なくとも1つに制御信号を送信するように構成された制御回路であって、これにより、そのシャント回路が接続されている電極の間で電気化学ユニットを迂回させる、制御回路。
Claims (16)
- 電気化学ユニットの正極と負極の間にそれぞれ接続されたシャント回路(27)と、
前記シャント回路の少なくとも1つに制御信号を送信するように構成され、そのシャント回路が接続されている電極の間で電気化学ユニットを迂回させる制御回路(11)とを備えた、直列接続された電気化学ユニット(3)のスタックのためのシャントシステム(10)であって;
前記シャントシステムは、制御モジュール(12)を備え、その各々は、固有の基準電圧を有し、また、前記シャント回路の各々は、前記モジュール(12)の1つに属し、各制御モジュール(12)は、複数のシャント回路(27)を有しており、1つの制御モジュール(12)に属するシャント回路は、連続する電気化学ユニット(3)の電極間に接続され、このようにして、前記スタックは、前記制御モジュール(12)によって、電気化学ユニットの複数のグループ(13)に細分されており、各制御モジュール(12)は、前記制御回路(11)と通信する手段(23)を有し、これにより、前記制御回路は、異なる制御モジュールに属する複数のシャント回路を制御することが可能であり、更に前記シャント回路(27)は、それぞれ接続されている電気化学ユニット(3)の電極間の電位差を測定するための電圧測定手段(22)を有し、且つ前記各制御モジュール(12)は、前記制御回路からの信号を受信するように構成された計算ユニット(20)を有し、更に前記シャント手段は、前記制御回路(11)からの受信信号と、前記シャント手段がそれぞれ関連付けられている前記ユニットの電極間の電位差とに応じて、前記計算ユニット(20)により制御される可変インピーダンスを有していることと、を特徴とする、シャントシステム。 - 前記シャント回路は、そのシャントにおける電流強度を測定するための第1のデバイス(34)を有しており、これによって、その電流強度が、前記計算ユニット(20)によるそのシャント回路(27)のインピーダンスの制御に加味されることを特徴とする、請求項1に記載のシステム。
- 前記シャント回路(27)は、各ユニット(3)の端子間に接続された少なくとも1つのシャントトランジスタ(30)を有していることを特徴とする、請求項1または2に記載のシステム。
- 前記計算ユニット(20)により制御される少なくとも2つの直列接続されたドライバトランジスタ(31)によって、前記少なくとも1つのシャントトランジスタ(30)が駆動されることを特徴とする、請求項3に記載のシステム。
- 前記少なくとも2つのドライバトランジスタ(31)からの電流は、その電流強度を測定する第2のデバイス(35)により監視され、これによって、そのトランジスタ(31)の電流強度が、前記計算ユニット(20)によるそのシャント回路の制御に加味されることを特徴とする、請求項4に記載のシステム。
- 前記測定手段(22)は、前記計算ユニット(20)に接続されており、これによって、その取り出された電位差がデジタル値に変換されることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載のシステム。
- 前記通信手段(23)は、ガルバニック絶縁手段(25)を有していることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載のシステム。
- 前記測定手段(22)は、複数の差動増幅器(26)を有しており、その各々は、2つの入力により電気化学ユニットの端子に接続されて、これにより、その電気化学ユニットの端子間に生じる電位差を表す電圧を出力に供給することを特徴とする、請求項1ないし7のいずれかに記載のシステム。
- 各差動増幅器(26)は、2つの電気化学セルの端子間の電圧差を測定することを特徴とする、請求項8に記載のシステム。
- 各制御モジュール(12)は、自身専用の電力システム(21)をさらに有し、これにより、電気化学ユニット(3)のスタックを制御するシステムが作動していない場合でも、前記モジュールは作動することができることを特徴とする、請求項1ないし9のいずれかに記載のシステム。
- 前記差動増幅器(26)には最大入力電圧があり、
電気化学ユニットの各グループ(13)において、それらのユニット間の電位差を加算しても、前記最大電圧を超えないことを特徴とする、請求項8ないし10のいずれかに記載のシステム。 - 電気化学ユニットの各グループ(13)は、4つの電気化学ユニットを含んでいることを特徴とする、請求項1ないし11のいずれかに記載のシステム。
- 各電気化学ユニットは、単セルの燃料電池を有していることを特徴とする、請求項12に記載のシステム。
- 各電気化学ユニットは、2セルの燃料電池を有していることを特徴とする、請求項12に記載のシステム。
- 電気化学ユニットの各グループ(13)は、8つの電気化学ユニットを含んでいることを特徴とする、請求項1ないし11のいずれかに記載のシステム。
- 各電気化学ユニットは、単セルの燃料電池を有していることを特徴とする、請求項15に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP09161304A EP2256852A1 (fr) | 2009-05-27 | 2009-05-27 | Système de dérivation des cellules d'une pile à combustible |
EP09161304.2 | 2009-05-27 | ||
PCT/EP2010/057260 WO2010136497A1 (fr) | 2009-05-27 | 2010-05-26 | Système de dérivation des cellules d'une pile à combustible |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012528431A true JP2012528431A (ja) | 2012-11-12 |
JP5555317B2 JP5555317B2 (ja) | 2014-07-23 |
Family
ID=41346146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012512362A Active JP5555317B2 (ja) | 2009-05-27 | 2010-05-26 | 燃料電池スタックのセル用シャントシステム |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8957637B2 (ja) |
EP (2) | EP2256852A1 (ja) |
JP (1) | JP5555317B2 (ja) |
CN (1) | CN102460805B (ja) |
HK (1) | HK1171287A1 (ja) |
WO (1) | WO2010136497A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016529398A (ja) * | 2013-07-19 | 2016-09-23 | ヌヴェラ・フュエル・セルズ・インコーポレーテッド | 電気化学セルスタックを調整するためのシステムおよび方法 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130071698A1 (en) * | 2011-09-16 | 2013-03-21 | Relion, Inc. | Fuel Cell Stacks |
DE102011114527B4 (de) * | 2011-09-29 | 2014-05-15 | Eads Deutschland Gmbh | Bussystem |
EP3835456A1 (de) * | 2019-12-10 | 2021-06-16 | sunfire GmbH | Brennstoffzellen- und elektrolysestrommanagementanordnung und dazugehöriges verfahren |
CN116742057B (zh) * | 2023-08-11 | 2023-11-21 | 福建星云电子股份有限公司 | 一种电堆控制器及方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002343399A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | セル電圧判定ユニット |
JP2004007606A (ja) * | 2002-04-22 | 2004-01-08 | Power Integrations Inc | 分散されたゲートドライバを備えた電源集積回路 |
JP2006114481A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-04-27 | Seiko Instruments Inc | 燃料電池システム |
JP2007232417A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 電池電圧検出装置および電池電圧検出装置を用いた電池システム |
JP2009017630A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Calsonic Kansei Corp | バッテリの容量制御方法 |
JP2009022099A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Ntt Facilities Inc | 電池管理システム及び電池管理方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6150795A (en) * | 1999-11-05 | 2000-11-21 | Power Designers, Llc | Modular battery charge equalizers and method of control |
TW492021B (en) * | 1999-11-05 | 2002-06-21 | Tokin Corp | Electrical energy storage provided with cell energy adjusting device and adjust method of cell energy |
FR2815786B1 (fr) * | 2000-10-23 | 2003-01-17 | Cit Alcatel | Procede, agencement et ensemble d'interface destines a permettre la charge de batteries electriques de natures au moyen d'un meme dispositif |
WO2002080332A1 (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-10 | Designline Limited | Battery management unit, system and method |
JP3766069B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2006-04-12 | 株式会社東芝 | 燃料電池保護回路、燃料電池保護方法および燃料電池 |
FR2873498B1 (fr) | 2004-07-20 | 2007-08-10 | Conception & Dev Michelin Sa | Arret d'une pile a combustible alimentee en oxygene pur |
US7876071B2 (en) * | 2007-06-15 | 2011-01-25 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Integrated battery voltage sensor with high voltage isolation, a battery voltage sensing system and methods therefor |
JP5193660B2 (ja) * | 2008-04-03 | 2013-05-08 | 株式会社日立製作所 | 電池モジュール及びそれを備えた蓄電装置並びに電機システム |
JP5235481B2 (ja) * | 2008-04-23 | 2013-07-10 | 三洋電機株式会社 | 車両用の電源装置 |
TWI377758B (en) * | 2008-06-20 | 2012-11-21 | Green Solution Tech Co Ltd | The battery charging controller and battery module thereof |
TWI376081B (en) * | 2008-12-08 | 2012-11-01 | Green Solution Tech Co Ltd | The battery charging controller and battery balance charging controller |
-
2009
- 2009-05-27 EP EP09161304A patent/EP2256852A1/fr not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-05-26 WO PCT/EP2010/057260 patent/WO2010136497A1/fr active Application Filing
- 2010-05-26 EP EP10724023.6A patent/EP2436074B1/fr active Active
- 2010-05-26 US US13/321,950 patent/US8957637B2/en active Active
- 2010-05-26 JP JP2012512362A patent/JP5555317B2/ja active Active
- 2010-05-26 CN CN201080028711.XA patent/CN102460805B/zh active Active
-
2012
- 2012-11-14 HK HK12111524.8A patent/HK1171287A1/xx unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002343399A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | セル電圧判定ユニット |
JP2004007606A (ja) * | 2002-04-22 | 2004-01-08 | Power Integrations Inc | 分散されたゲートドライバを備えた電源集積回路 |
JP2006114481A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-04-27 | Seiko Instruments Inc | 燃料電池システム |
JP2007232417A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 電池電圧検出装置および電池電圧検出装置を用いた電池システム |
JP2009017630A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Calsonic Kansei Corp | バッテリの容量制御方法 |
JP2009022099A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Ntt Facilities Inc | 電池管理システム及び電池管理方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016529398A (ja) * | 2013-07-19 | 2016-09-23 | ヌヴェラ・フュエル・セルズ・インコーポレーテッド | 電気化学セルスタックを調整するためのシステムおよび方法 |
JP2019052377A (ja) * | 2013-07-19 | 2019-04-04 | ヌヴェラ・フュエル・セルズ,エルエルシー | 電気化学セルスタックを調整するためのシステムおよび方法 |
US10260157B2 (en) | 2013-07-19 | 2019-04-16 | Nuvera Fuel Cells, LLC | System and method for tuning an electrochemical cell stack |
US10718056B2 (en) | 2013-07-19 | 2020-07-21 | Nuvera Fuel Cells, LLC | System and method for tuning an electrochemical cell stack |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5555317B2 (ja) | 2014-07-23 |
EP2256852A1 (fr) | 2010-12-01 |
CN102460805A (zh) | 2012-05-16 |
US8957637B2 (en) | 2015-02-17 |
WO2010136497A1 (fr) | 2010-12-02 |
CN102460805B (zh) | 2014-08-13 |
EP2436074A1 (fr) | 2012-04-04 |
US20120162842A1 (en) | 2012-06-28 |
EP2436074B1 (fr) | 2018-03-14 |
HK1171287A1 (en) | 2013-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2201660B1 (en) | Battery management system with integration of voltage sensor and charge equalizer | |
US9673431B2 (en) | Battery having a brick architecture including cells arranged in series or in parallel | |
CN101800343B (zh) | 电子设备、二次电池及控制二次电池的充电和放电的方法 | |
JP5555317B2 (ja) | 燃料電池スタックのセル用シャントシステム | |
US20190074555A1 (en) | Solar charging system and control method thereof | |
US20190089168A1 (en) | Battery pack, method for managing battery pack, and vehicle comprising battery pack | |
WO2010113206A1 (ja) | 充電装置 | |
JP2010127722A (ja) | バッテリシステム | |
JP2011182623A (ja) | 電源装置 | |
WO2004070343A3 (en) | System and method for measuring internal resistance of electrochemical devices | |
WO2006083080A1 (en) | Apparatus for monitoring cell voltage and fuel cells using the same | |
JP2013031237A (ja) | 電池装置及び電力供給システム | |
JP2011253721A (ja) | 電圧監視装置 | |
US10749194B2 (en) | Circuit and method for cell voltage sensing in fuel cell stack | |
AU2005294948B2 (en) | Apparatus and method for charging an accumulator | |
KR102142608B1 (ko) | 태양전지 어레이를 모니터링하는 태양광 발전 시스템 | |
JP5443461B2 (ja) | 電気化学システムおよびこのシステムの管理方法 | |
JP2008067486A (ja) | 充電方法 | |
US8129937B2 (en) | Driving device and energy management module | |
JP2011055592A (ja) | 二次電池、及びその充放電方法 | |
KR101634437B1 (ko) | 모듈화된 충방전 장치 | |
CN114335621A (zh) | 用于对燃料电池堆的电池进行放电的控制系统 | |
KR20170100116A (ko) | 소형 이동형 고분자전해질연료전지의 셀전압 측정장치 및 그 방법 | |
KR20210047750A (ko) | 배터리 관리 시스템 및 밸런싱 방법 | |
CN104079042A (zh) | 一种用于充电电池的电压电流扫描电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130527 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140430 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140530 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5555317 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |