[发明专利]直接甲醇燃料电池与锂离子电池混合输出装置和输出方法

权利要求书

1.直接甲醇燃料电池与锂离子电池混合输出方法，其特征在于由直接甲醇燃料电池与锂离子电池混合输出装置实现并按照如下步骤进行：

S1.系统开机时，由锂离子电池向燃料电池系统以及负载供电，燃料电池系统开始工作；

S2.燃料电池系统的甲醇水溶液和空气输送进入燃料电池电堆，此时燃料电池电堆开始发电，燃料电池电堆和锂离子电池并联输出，通过配电模块向燃料电池系统和负载供电，主控制器监控运行状态；

S3.当主控制器检测到电堆电压和电堆温度达到较理想工作条件时，主控制器通过锂离子电池电量检测模块检测锂离子电池的电量，当锂离子电池的电量低于X时，主控制器控制配电模块将燃料电池电堆系统电量给锂离子电池充电，同时，燃料电池电堆系统为其自身和负载供电；过程中当电堆连续工作一段时间后，关闭气泵、甲醇泵，电堆停歇一段时间，改为锂离子电池对负载供电；电堆停歇完成后继续启动气泵、液泵，由电堆给锂离子电池、系统自身及负载供电；

S4.当主控制器检测到锂离子电池电量已经充满时，燃料电池电堆系统停止运行，锂离子电池为整个系统和负载供电；

S5.当主控制器检测到电池电量再次低于X时，燃料电池电堆系统再次启动发电，当主控制器检测到电堆电压和电堆温度达到较理想工作条件时，主控制器控制燃料电池电堆系统通过配电模块给锂离子电池充电，同时，燃料电池电堆系统为自身和负载供电，以此状态不断循环运行；

所述直接甲醇燃料电池与锂离子电池混合输出装置包括燃料电池电堆、燃料供给装置、供气装置、水热管理装置、锂离子电池、配电模块和负载，所述燃料电池电堆与燃料供给装置、供气装置和水热管理装置连接；其特征在于：所述锂离子电池与配电模块电性连接；所述燃料供给装置、供气装置和负载与锂离子电池电性连接；所述燃料电池电堆、燃料供给装置、供气装置和负载与配电模块电性连接；所述配电模块和燃料电池电堆之间设有第一DC/DC电源转换模块，所述配电模块与负载之间设第二DC/DC电源转换模块；所述燃料电池电堆上设电堆性能检测装置，所述锂离子电池上设锂离子电池性能检测装置；所述配电模块、电堆性能检测装置、锂离子电池性能检测装置均与主控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述直接甲醇燃料电池与锂离子电池混合输出方法，其特征在于：所述步骤S3中X的取值为锂离子电池的电量的30-80%。

3.根据权利要求1所述直接甲醇燃料电池与锂离子电池混合输出方法，其特征在于：所述燃料电池电堆上设有甲醇水溶液进口、甲醇水溶液的出料口、空气进口和出气口，所述供气装置连接空气进口，将空气经由空气进口输送进电堆再经过出气口排出；所述燃料供给装置包括甲醇储罐和甲醇泵，所述水热管理装置包括散热器、甲醇水溶液罐和液泵，所述散热器与电堆出气口和甲醇水溶液罐相连接，用于水的回收；所述甲醇水溶液进口、甲醇水溶液的出料口通过液泵与甲醇水溶液罐相连接，构成液体循环管路；液泵将甲醇水溶液经由甲醇水进料口输送进入电堆再从甲醇水溶液出料口循环至甲醇水溶液罐中，在燃料电池电堆发电过程中，甲醇泵会不断地从甲醇储罐中抽取甲醇补充至甲醇水溶液罐。

4.根据权利要求3所述直接甲醇燃料电池与锂离子电池混合输出方法，其特征在于：所述配电模块包括锂离子电池供电电路、燃料电池电堆与锂离子电池供电电路、电堆供电电路；所述锂离子电池供电电路连接燃料供给装置、水热管理装置、供气装置和负载，由锂离子电池向燃料供给装置、水热管理装置、供气装置和负载供电；所述燃料电池电堆与锂离子电池供电电路连接燃料供给装置、水热管理装置、供气装置和负载，燃料电池电堆经第一DC/DC电源转换模块与锂离子电池在配电模块中并联，向燃料供给装置、水热管理装置、供气装置和负载供电；所述电堆供电电路连接锂离子电池、燃料供给装置、水热管理装置、供气装置和负载，向锂离子电池、燃料供给装置、水热管理装置、供气装置和负载供电。

5.根据权利要求3所述直接甲醇燃料电池与锂离子电池混合输出方法，其特征在于：所述锂离子电池电芯为多级性锂离子电池；所述多级性锂离子电池含有n＞1片正极板和n＞1片负极板，正负极板交错排列，并在正负极板间设置有隔膜，所述的多级性锂离子电池含有不少于两对正负极耳伸出电芯外部，所述的正负极板仅与一个正负极耳相连接，所述的每个正负极耳连接的极片数目为2-10。