[发明专利]充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用通过供给氢气等燃料而进行发电的燃料电池、进行二次电池等的充电的充电装置，特别是作为防止在充电时对燃料电池产生过负荷的技术而有用。

背景技术

使用固体高分子电解质的燃料电池，由于具有高能量变换效率，且为薄型小型、轻量，因而面向家庭用热电联供系统、汽车的开发非常活跃。

另一方面，随着近年的IT技术的活跃，手机、笔记本电脑、数码相机等移动机器被频繁使用，随着这些移动机器的高功能化，消耗功率有增大的倾向。因此，即使对于作为它们的电源而主要使用的锂离子二次电池而言，为提高电池容量的开发也很盛行。

但是，对于锂离子二次电池的电池容量而言，理论上存在限度，因此，使用燃料电池的便携式充电器的开发也在进行。例如，在下述的专利文献1中公开了如下的手机用充电器：使用直接型甲醇燃料电池，为了使燃料电池稳定地工作而进行温度控制。但是，对于使用直接型甲醇燃料电池的充电器来说，对于燃料的电池输出不充分，在进行快速充电时，有输出不足的问题。

另外，在下述的专利文献2中公开了如下的便携式充电器：使用通过氢气进行发电的燃料电池，预贮藏由水的电解而产生的氢气，通过将该氢气供给燃料电池而发电的功率，来对二次电池充电。

然而，在上述的充电器中，为了配合充电时发电所必需的氢气量，精度良好地供给氢气，必须要复杂的控制装置。另外，如果不采用这样的控制装置，则存在残余的氢气从燃料电池排出的情况，而必须处理排气。

另一方面，作为高效率地对使用燃料电池的二次电池进行充电控制的技术，在下述的专利文献3中公开了设有如下充电电路的充电装置：即，进行恒定电流充电直到二次电池达到规定电压值为止，达到规定电压值时，切换为恒定电压充电来进行充电的充电电路。在该充电装置中，由于在充电的初期将二次电池的充电电流设为一定，因此二次电池中不会产生过电流，具有提高二次电池的充·放电的耐久性的效果。

然而，在上述的充电装置的充电电路中，由于将充电电流控制为一定，因此在燃料向燃料电池的供给量变动的体系的情况下，由于燃料的消耗量变为一定，因而必须排出多余的燃料，也存在燃料的利用率降低的问题。

在将二次电池内置而能够从外部充电的便携机器中，一般是在内部配备二次电池的充电电路，但由于预定为AC适配器那样的恒定电压·恒定电流的输入，因而在直接连接燃料电池的输出时，由于在充电初期产生过电流而有可能出现燃料电池的损伤。

专利文献1：特开2004-194434号公报

专利文献2：特开2004-56985号公报

专利文献3：特开2005-295705号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于提供如下的充电装置：不必特别控制燃料供给，用简易的装置就可以很好地对二次电池进行充电，燃料的利用率高，也难以产生对燃料电池的过负荷。

上述目的可以通过如下的本发明达成。

即，本发明的充电装置的特征在于，具备：供给燃料的燃料供给手段；燃料电池，利用由该燃料供给手段供给的燃料进行发电并输出；直流电压变换电路，将该燃料电池的输出电压变换为规定的电压并输出；输出部，为了输出用于充电的功率，电连接所述直流电压变换电路的输出；电流控制手段，控制来自所述输出部或所述燃料电池的输出电流，使其不超过设定电流值；设定电流变更手段，以燃料消耗量的变动图形接近于燃料向所述燃料电池的供给量的变动图形的方式，使所述电流控制手段的所述设定电流值变化。

根据本发明的充电装置，由于可以通过电流控制手段将充电电流控制在设定值以下，而使燃料电池所要求的电池输出难以过剩，因此，在充电初期难以发生对燃料电池的过负荷，可以很好地对二次电池充电。另外，由于设有配合燃料供给的变动图形而使电流控制手段的设定电流值变化的设定电流变更手段，因而即使在燃料向燃料电池的供给量变化时，也可以改变设定电流值而使燃料消耗量与燃料供给量接近地变化，因而可以减少多余的燃料的排出量。因此，控制燃料向燃料电池的供给量的必要性变小，无需烦杂的控制操作、复杂的控制机构。其结果是，成为不必特别控制燃料供给、用简易的装置就可以很好地对二次电池充电、燃料的利用率高、也难以发生对燃料电池的过负荷的充电装置。