TW200907817A - Electrical property simulator for fuel cell - Google Patents
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Description
200907817 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 , 本發明是有關於一種燃料電池之電性模擬裝置， 尤指一種可取代固態氧化物燃料電池（S〇FC)，以模擬 動態電力輸出特性’而達到節省燃料電池系統開發時 所需之成本。 【先前技術】 由於目前能源價格持續飆漲，因此，想要解決高 成本的能源課題最能立竿見影的方式，就是提高能源 的使用效率。 而以3C產品或電廠之電源供應用方面來說，目前 以廣泛運用燃料電池來達成，而該燃料電池主要利用 氫氣與氧氣的電化學反應產生電力，纟發電效率無論 在小功率的3C產品應用，或是百萬瓦級的電廠，都具 有凌駕現今所有發電技術的潛力。然所有燃料電池^ 分類中，固態氧化物燃料電池（s〇nd 〇幻心 Cell，SOFC)係為其中效率最佳者，同時高溫（__ι〇〇〇 操作條件以及具有高溫排氣是其特點，因此，其技 術門檻亦是所有燃料電池種類中最高者。 曰然而由於固態氧化物燃料電池的單價成本十分高 叩、結構強度不高，而且本體極為脆弱，無法承受太 劇烈的操作條件變化’而產品在生產過程中必要的生 產檢測程序是無法減少，所以作料變動稱微 200907817 劂以一點，即有可能造成燃料電池的損毁，導致在不 斷測試情形之下就產生高額的損失，該種燃料電池系 統開發前之各項測試亦愈顯重要。 r 【發明内容】 料雷明之主要目的係在於’可取代固態氧化物燃 ^電池（SOFC)，進行使用時所需之電性測試，而達到 即名燃料電池系統開發時所需之成本。 為達上述之目的，本發明係一種燃
模擬裝置，包含一且古陪寸电也之電H 陪、险具有除、陰極部之連接單元；一與 邛連接之感測單元；一盘 ，、饮列早兀連接之第 八折輩…奐器;一與第一類比/數位轉換器連接之 ，及—與分析單元連接之數位/類比轉換写. 二:數位/類比轉換器連接之供電單元; '二 轉換器單元連接之第二類比/數位 符換裔，與第二類比/數位轉 【實施方式】 ㈣㈣接之分析單元。 之基本架構示咅二：：圖』所示，係分別為本發④ 于稱不忍圈及本發明之模 所示：本發明係-種燃料電池之電性 少係由一連接單元 【耦擬裝置，其至 3、負載單元4所構成，：：早7感應分析單元 (sofc)，進行使用：代固態氡化物燃料電池 電池系統開發時所需而^性測試而達到節省燃料 200907817 上述所提之連接單元i係具有一陽極部 陰極部1 2。 .該感測單元2係與上述連接單元i之陽、陰極工 1、1 2部連接，且該感應分析單元3係由第一類比/ 數位轉換器3 2、分析單元3 3、數位/類比轉換器3 4供電單元3 5、第二類比/數位轉換器3丄所構 成。而該分析單元3 3係由一溫度計算模組 (TemPemUreCalculation) 3 3 1、一成分計算模組 (Composition and pressure Calcuiati〇n) 3 3 2及一 電化學計算模組（Eiectrochemicai calcuiati〇n) 3 3 3所構成。 本發明於進行模擬使用時，係以一待接電池裝f 1 3與連接單元1連接’使料鮮it 1之陽極部i 1及陰極部1 2中所需之簡於燃燒混合進行中，並 同時使感測單元2感測陽極部丄工及陰極部工2燃料 之虔力值、成分值及溫度值，並以第一類比/數位轉換 器3 2,所測得之各項物理量轉為數位訊號後，傳輪 至=析單元3 3巾進行計算；所得電性經數位/類比轉 換器3 4轉為類比訊號後；傳輸至供電單元3 5 ;此 時由供電單元35回授之㈣、電流值藉由第二類比/ 數位轉換器3 1將所測得之實際電壓、電流值轉為數 位訊號:再傳送至分析單元3 3令進行即時運算，由 /皿度。十算杈組3 3 1、成分計算模組3 3 2及電化學 200907817 計算模組3 3 3推;re + 八M、.重狄 進仃所而之比對、分析及運算，再將 刀 异之各項數值經數位/類比轉換器3 4鞋盍士 比訊號後，·傳輸至.得轉為類 伢罨早凡35,分析單元3?拉 時間間隔點之疊代運笪#am山+^ J d错由 且代建异作為輸出電壓、電流之 控制，進而輪出雷厭 子·— a 、.’口罝 洵出電壓、電流至負載單元4。 π上所述，本發明燃料電池之電性模擬裝置 效改善習用之藉綠. ⑽广、、"代固態氧化物燃料電池 _ ’進/f丁使用時所需之電性測試，而達到節省測 4時所產生之成本，進而使本發明之産生能更進步、 更實用、更符合使用者之所需，確已符合發明專利申 請之要件，爰依法提出專利申請。 一惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已， 當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明 申4專利範圍及發明說明書内容所作之簡單的等效變 化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍内。 200907817 【圖式簡單說明】 第1圖，係本發明之基本架構示意圖。 第2圖，係本發明之模擬狀態示意圖。 r 【主要元件符號說明】 連接單元1 陽極部1 1 陰極部1 2 待接電池裝置13 感測單元2 感應分析單元3 第二類比/數位轉換器3 1 第一類比/數位轉換器3 2 分析單元3 3 溫度計算模組3 3 1 成分計算模組3 3 2 電化學計算模組3 3 3 數位/類比轉換器3 4 供電單元3 5 負載單元4 9
Claims (1)
- 200907817 申請專利範圍： 1 一種燃料電池之電性模擬裝置，其包括. 陽極部及 一連接單元’該連接單元係具有一 一陰極部； 元 之陽==感測單元係與上述連接單 -:感應分析單元，該感應分析 感測單元連接； & 單元^載單元’該負载單元係與上述感應分析 2 依申請專利範圍第1項所述之燃料電池之電性模 擬裝置，其中，該感應分析單元係由一应感測單 :連接之第一類比/數位轉換器、一與第一類比/ 數位轉換器連接之分析單元、一與分析單元連接 之數位/類比轉換器、一與數位/類比轉換器連接 2供電單元、及一與供電單元連接之第二類比/ 數位轉換器所構成。 依申°月專利範圍第2項所述之燃料電池之電性模 、裝置其中，邊感測單元係可供感測壓力值、 成分值及溫度值。 衣申。月專利乾圍第2項所述之燃料電池之電性模 擬裝置，其中，該供電單元可依需求動態供給負 10 200907817 載單元電壓、電流物理量。並可供給第二類比/ 數位轉換器所測得之實際電壓、電流回授值。 5 ·依申請專利範圍第2項所述之燃料電池之電性模 r 擬裝置，其中，該負載單元可依負載需求以進行 電力調節。 6 ·依申請專利範圍第2項所述之燃料電池之電性模 擬裝置，其中，該分析單元係由一溫度計算模組 (Temperature Calculation )、一 成分計算模組 (Composition and Pressure Calculation)及一電 化學計算模組（Electrochemical Calculation)所 構成。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI399695B (zh) * | 2010-01-21 | 2013-06-21 | Univ Nat Kaohsiung Applied Sci | 燃料電池模擬系統及其控制方法 |
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2007
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| TWI399695B (zh) * | 2010-01-21 | 2013-06-21 | Univ Nat Kaohsiung Applied Sci | 燃料電池模擬系統及其控制方法 |
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| TWI344618B (zh) | 2011-07-01 |
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