燃料电池专用电子负载箱及制作方法技术

本发明专利技术提供一种燃料电池专用电子负载箱。是以三端可调式电压调整器构成的恒电流电路为基础，用多个该类型电路并联，组成不同权重恒电流的数个恒电流组。根据需要对这些恒电流组选择不同的组合，分别用固态继电器接至燃料电池输出端作为负载，就能很方便地使燃料电池做精确稳定地电流放电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池技术，特别涉及燃料电池专用电子负载箱及其制作方法。技术背景燃料电池电堆是由多个单片电池组成的电池组。燃料电池具有电流大，且电压随燃料电池放电电流的增加而下降的特点，当放电电流达到最大时，电压会降至空载电压的20％以下，因此，要使用燃料电池作为电源，需要测出燃料电池的有效功率范围，作出燃料电池的极化曲线，及在不同电流条件下所对应的燃料电池输出电压，这就需要一个性能稳定，可调性好的恒电流装置来作为燃料电池电堆的负载。现在市场上提供的大都价格昂贵，且其中的一些功能，不能满足燃料电池电子负载的要求。在专利文献CN02124911.3中所提到的燃料电池电子负载，采用了功率场效应管，没有解决在电压不稳定的情况下提供恒定电流的问题，且场效应管的性能容易受温度变化的影响。常用的三端可调式电压调整器具有如下特点：它只需要在输出端与调整端之间接入一个电阻，即成为一个简单的恒电流电路。在正常的工作范围内，它的输出端Vout与调整端Vadj始终保持1.25V的恒定电压降，由于调节端的电流很小，可以忽略不计，电路的电流取决于电阻的值，即使在输入端电压变动的情况下，电路电流恒定为I＝V/R，其中V为恒定的1.25伏。R是电路的总电阻。即：要改变输出电流I只要改变总电阻R即可。因此，本设计将该电路作为燃料电池的负载箱的基础电路，它能提供一个恒定的燃料电池放电电流。由于单个电压调整器所能实现的最大恒定电流值不可能满足燃料电池的最大放电电流，可以用多个恒流电路并联成组来实现燃料电池堆的大电流放电。尤其可以用在燃料电池实验中，测试不同电流条件下的电压。
技术实现思路
本专利技术提供一种燃料电池专用电子负载箱，以满足燃料电池实验中的负载可调性及试验中随着输出电流的增大电压大幅下降的特点。为达到上述目的，本专利技术所采用的解决方案是：采用三端可调式电压调整器组成的恒流电路为基础构成燃料电池电子负载。为便于操作，还提供一种电流的显示方法，把各种权重电流的开关信号作为EPROM存储器的地址信号，通过寻址找到与地址信号相对应的BCD码，通过EPROM的8位数据现输出送到数码显示管，即为所需电流值。本专利技术还提供一种燃料电池用电子负载箱的制作方法：制作若干个不同权重电流组，各组的权重既有二进制的关系，又有非二进制的关系，达到用最少的单元实现在较宽范围的可调。具体步骤为：-->第一步，根据燃料电池功率的大小，确定电压电流参数变化范围第二步，根据电压范围选择三端可调式电压调整器第三步，根据电流范围设计不同权重的电流组合第四步，将不同权重的电流组分别串入相应的固态继电器，用来控制电流组是否接入电路。第五步，制作电子负载操作电路第六步，系统组装调试附图说明图1为三端可调式电压调整器的原理图图2为燃料电池电压电流特性曲线图3为具体实施方式的原理图具体实施方式：例1、40片燃料电池电堆活化用电子负载箱1、确定堆电压电流参数电压40V～8V，电流为0～99A，其中，电流最小变化为1A。2、根据电压选择三端可调式电压调整器，选择输入输出压差达40V，最大电流为1.5A最大功耗15W的三端可调式电压调整器。3、设计分别为1A，2A，4A，8A，16A，32A，36A电流组合，其中，小的电流组合的电压调整器工作以满足功耗来设计电流，而32A、36A等大电流组合中的电压调整器工作时电压必然大幅降低，则可适当增大单个电压调整器的恒定电流值以减少电压调整器的个数。4、不同权重电流组分别串入相应的固态继电器来控制其是否接入燃料电池。5、制作电子负载操作电路。6、为便于操作和显示电子负载箱的状态，用数码管直接显示电子负载箱的电流。在此，没有应用单片机，而是把多个权重组合的状态作为EPROM静态存储器A0-A6地址，通过寻址，输出与地址相对应的2位BCD码，供数码管显示0～99的负载电流值。当需要细化燃料电池的放电电流时，只需要增加电流权重的组合数，并用2片EPROM提供4位BCD码供数码管显示即可。7、加强恒流源器件的散热效率，散热器采用矩阵结构设计。8、系统组装调试。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃料电池电堆的可调电子负载箱，其特征为：以三端可调式电压调整器构成的恒流电路为基础，组成不同权重的电流组作为燃料电池的电子负载。通过控制接入电路中不同权重的电流组而调整电子负载的输出电流，即改变负载的大小。

【技术特征摘要】
1、一种用于燃料电池电堆的可调电子负载箱，其特征为：以三端可调式电压调整器构成的恒流电路为基础，组成不同权重的电流组作为燃料电池的电子负载。通过控制接入电路中不同权重的电流组而调整电子负载的输出电流，即改变负载的大小。2、权利要求1所述电子负载箱，其特征为：采用一种BCD电流显示方法，把各组权重电流的开关信号作为EPROM存储器的地址信号，通过寻址找到与地址信号相对应的BCD码，通过EPROM的8位数据现输出送到数码显示管，即为所输出电...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚立明，徐亚强，缪峰，曾壎，
申请(专利权)人：上海博能同科燃料电池系统有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]