[发明专利]一种电源装置及其使用方法

权利要求书

1.一种电源装置，包括一具有一标称电压和一额定伏安特性的燃料电池装置(2)，该燃料电池装置与负载(1)连接，该电源装置还包括一可变的DC-DC变压器(3)、一分流该DC-DC变压器(3)的分流支路(11)、一将该燃料电池可选择地连接于该DC-DC变压器或分流支路的开关(13)，以及一个控制该开关的控制单元(12)，其特征在于，该控制单元(12)包括一耦合于该燃料电池装置(2)上的测量装置，用于侦测工作点；当该燃料电池装置的电压处于该燃料电池装置伏安特性的选定区域(5)以内时，该控制单元与该分流支路(11)连接；当处于上述特性的剩余范围(4、6、7)内时，则该控制单元不与该分流支路连接。

2.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，该伏安特性中的选定区域(5)位于该标称电压的两侧，其中，该电压差对电流变化的依赖性不大于25％。

3.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，该电压差不大于15％，最好不超过5％。

4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的电源装置，其特征在于，该控制单元(12)、开关(13)、分流支路(11)以及DC-DC变压器(3)为一单一装置的组成部件。

5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的电源装置，其特征在于，该开关(13)为一电子开关，较佳地，为一MOS管或一绝缘栅双极型晶体管。

6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的电源装置，其特征在于，该DC-DC变压器(3)为一稳定的闭环控制变压器。

7.一种如权利要求1至6中任一权利要求所述的电源装置的使用方法，其特征在于，若该燃料电池装置(2)的电压在该燃料电池装置的伏安特性的选定区域(5)之内，则该开关(13)处于与该分流支路(11)连通的状态，若在上述特性的剩余范围(4、6、7)之内，则该开关处于与该分流支路断开的状态。

8.如权利要求7所述的电源装置的使用方法，其特征在于，该伏安特性中的选定区域(5)被设定为该标称电压两侧的范围，其中，该电压差对电流变化的依赖性不大于25％。

9.如权利要求8所述的电源装置的使用方法，其特征在于，该范围被设定为不超过15％，较佳地，不超过5％。

10.一种如权利要求1至6中任一权利要求所述的电源装置的使用方法，较佳地，如权利要求7至9任一权利所述的电源装置的使用方法，其特征在于，特性中限定该选定区域(5)的电压较低一侧的范围被划分为至少两个区域，即，一个恢复区域(7)和一个关闭区域(8)，该恢复区域(7)被一个表征该燃料电池输出电压最小值的第一工作点(9)和一个第二工作点(10)限定，该输出电压最小值在持续工作条件下仍然是可转换的，在通过该第二工作点之后便进入该关闭区域(8)，其中在该恢复区域(7)里该DC-DC变压器输出一个低于标称电压的电压。

11.如权利要求10所述的电源装置的使用方法，其特征在于，在该恢复区域(7)中，该燃料电池(2)被间歇地关闭和重启。

12.如权利要求11所述的电源装置的使用方法，其特征在于，该燃料电池(2)的关闭和重启是由该控制单元(12)根据时间和/或该燃料电池的空载电压控制的。

13.如权利要求10至12中任一权利要求所述的电源装置的使用方法，其特征在于，若使用能够升压的DC-DC变压器(3)，在该选定区域(5)和恢复区域(7)之间设置可适区域(6)，在该可适区域中该变压器输出标称电压。