專利名稱：電源供應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源供應(yīng)裝置，且特別是涉及一種整合燃料電池的電源供應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
燃料電池原理為利用氫氣當(dāng)原料，以氧氣當(dāng)氧化劑，使氫氣與氧氣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)， 而得到水和電。燃料電池包括氫氣出口及氫氣入口。氫氣出口與大氣環(huán)境連通，而氫氣入口連接 于一氫氣源。進(jìn)入燃料電池內(nèi)部但未及參與反應(yīng)的氫氣，隨即從氫氣出口流出至大氣環(huán)境， 使燃料電池的發(fā)電效率有限，且造成清氣的浪費(fèi)使氫氣的使用率無法提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電源供應(yīng)裝置，其包括燃料電池及兩個閥(valve)，該 兩個閥分別設(shè)于燃料電池的氫氣入口及氫氣出口，用于控制燃料電池內(nèi)部的壓力，提高燃 料電池的發(fā)電效率，及防止空氣進(jìn)入燃料電池，以延長使用壽命。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種電源供應(yīng)裝置。電源供應(yīng)裝置包括一燃料電池、一 制氫單元、一止逆閥及一排氣閥。燃料電池具有一氫氣入口及一氫氣出口。制氫單元連接 于氫氣入口并用以產(chǎn)生一氫氣進(jìn)入燃料電池內(nèi)。止逆閥設(shè)于氫氣入口，用以防止燃料電池 內(nèi)部的氫氣從氫氣入口流出。排氣閥設(shè)于氫氣出口，用以排出燃料電池內(nèi)部的氫氣。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作 詳細(xì)說明如下


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置的功能方塊圖；
圖2為圖1的電源供應(yīng)裝置的示意圖；
圖3為圖2中局部A的示意圖；
圖4為圖2中局部B的示意圖；
圖5為圖1的制氫單元的示意圖；
圖6為圖5的固態(tài)氫燃料與吸水性材料接觸的示意圖；
圖7為圖5的固態(tài)氫燃料的示意圖；
圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料電池的示意圖；
圖9為本發(fā)明第三實(shí)施例的制氫單元的示意圖；
圖10為圖9的第三連接部卡扣于第一連接部的示意圖；
圖11為本發(fā)明第四實(shí)施例的制氫單元的示意圖。
主要元件符號說明
100:電源供應(yīng)裝置
102,202 燃料電池104、304、404 制氫單元106 止逆閥108 排氣閥110:質(zhì)子交換膜112:氫氣入口114:氫氣出口116:正電極118:負(fù)電極120:進(jìn)氣門122 彈性元件124 排氣門126:內(nèi)壁128、428 固態(tài)氫燃料130 吸水性材料132、332、432 第一殼體134,334 第二殼體136:第一開口138、338:第三開口140:第二開口142、144: 一端146:薄膜148 尖部150,350 第一連接部152,352 第二連接部154,354 第三連接部156、390 另一端158:固定部160、360 吸水元件162,362 氣液分離膜164 載體178:卡合部188 蓋體190 第一密封元件192 第二密封元件194 通道266 脫氧劑268 脫氧元件270 第二貫孔
272 第五連接部274 第一貫孔276:第四連接部480 泵482:入水口484:出水口486:第三開口a 段差結(jié)構(gòu)A、B:局部D1、D2:內(nèi)徑D4、D5:夕卜徑
具體實(shí)施例方式以下提出較佳實(shí)施例作為本發(fā)明的說明，然而實(shí)施例所提出的內(nèi)容，僅為舉例說 明之用，而繪制的附圖為配合說明，并非作為限縮本發(fā)明保護(hù)范圍之用。再者，實(shí)施例的圖 示也省略不必要的元件，以利清楚顯示本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)。第一實(shí)施例請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明第一實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置的功能方塊圖。電源供 應(yīng)裝置100包括一燃料電池(Fuel Cell) 102、一制氫單元104、一止逆閥(check valve) 106 及一排氣閥108。制氫單元104用以產(chǎn)生一氫氣進(jìn)入燃料電池102內(nèi)。通過止逆閥106及排氣閥108，可控制并穩(wěn)定燃料電池102內(nèi)部的氫氣壓力，使燃 料電池102在一穩(wěn)定且足夠的氫氣壓力下產(chǎn)生電力，并減少外界空氣中的氧氣及雜質(zhì)進(jìn)入 燃料電池102內(nèi)部。電源供應(yīng)裝置100可用于與一電子裝置(未繪示)電連接，以供電給該電子裝置。 該電子裝置例如是可攜式通訊裝置、計(jì)算機(jī)(computer)、手電筒或其它種類的電子裝置。然 此非用以限制本實(shí)施例，另一實(shí)施狀態(tài)中，電源供應(yīng)裝置100也可與一蓄電元件，例如是鋰 電池電連接，以供電給該蓄電元件，讓該蓄電元件儲存電力，然后蓄電元件再將儲存的電力 提供給電子裝置。燃料電池102可以是質(zhì)子交換膜(Proton exchange membrane, PEM)型或其它型 式的燃料電池。本實(shí)施例以質(zhì)子交換膜型的燃料電池為例作說明。請參照圖2，其繪示圖1的電源供應(yīng)裝置的示意圖。燃料電池102包括一質(zhì)子交換 膜110、正電極116及負(fù)電極118及并具有一氫氣入口 112及一氫氣出口 114。一管路(未繪示)可連接氫氣入口 112與制氫單元104，以將制氫單元104產(chǎn)生的 氫氣傳輸至燃料電池102。止逆閥106設(shè)于氫氣入口 112，用以防止燃料電池102內(nèi)部的氫 氣回流至制氫單元104。排氣閥108設(shè)于氫氣出口 114，用以排出燃料電池102內(nèi)的氫氣。詳細(xì)而言，止逆閥106可防止燃料電池102內(nèi)部的氫氣流出至大氣環(huán)境，具有累積 氫氣的作用，使燃料電池102內(nèi)部的氫氣壓力蓄壓至該預(yù)設(shè)壓力。排氣閥108在燃料電池 102內(nèi)部的氫氣壓力達(dá)到該預(yù)設(shè)壓力時開啟，以排出過量的氫氣，維持燃料電池102內(nèi)部的 氫氣壓力在該預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)。其中，該預(yù)設(shè)壓力可以是燃料電池102內(nèi)部的安全工作壓力或使燃料電池102具高發(fā)電效率的工作壓力。以下詳細(xì)說明止逆閥106及排氣閥108的
細(xì)部結(jié)構(gòu)。請參照圖3，其繪示圖2中局部A的示意圖。止逆閥106包括一進(jìn)氣門120，其以 例如是樞接的方式，可動地設(shè)于燃料電池102的內(nèi)部并選擇性地露出氫氣入口 112，以讓氫 氣進(jìn)入燃料電池102的內(nèi)部。由于氫氣入口 112的內(nèi)壁具有一段差結(jié)構(gòu)a，故當(dāng)燃料電池102內(nèi)部的氫氣欲從氫 氣入口 112流出時，進(jìn)氣門120被段差結(jié)構(gòu)a止擋，因此燃料電池102內(nèi)部的氫氣無法從氫 氣入口 112流出。然，本實(shí)施例的止逆閥106并不限于圖3的結(jié)構(gòu)，在其它實(shí)施態(tài)樣中，止 逆閥106可以是其它構(gòu)造的止逆閥或方向控制閥等，本實(shí)施例并不對止逆閥106的結(jié)構(gòu)作 任何限制。請參照圖4，其繪示圖2中局部B的示意圖。排氣閥108包括一彈性元件122及一 排氣門124。彈性元件122的一端固設(shè)于燃料電池102的氫氣出口 114的內(nèi)壁126，彈性元 件122用以提供一彈性力以遮蔽氫氣出口 114。排氣門IM可動地連接于彈性元件122的 另一端。當(dāng)燃料電池102內(nèi)氫氣壓力的作用在排氣門IM的力量達(dá)到該彈性力時，排氣門 124被推動而開啟以排出燃料電池102內(nèi)過量的氫氣。本實(shí)施例的排氣閥108并不限于圖4所示的結(jié)構(gòu)，在其它實(shí)施態(tài)樣中，排氣閥108 可以是其它型式的閥。亦即，本實(shí)施例并不對排氣閥108的結(jié)構(gòu)及型式作任何限制。舉例 來說，在一實(shí)施態(tài)樣中，排氣閥108也可為止逆閥，用以防止外界的氣體及雜質(zhì)進(jìn)入燃料電 池102的內(nèi)部。或者，在另一實(shí)施態(tài)樣中，排氣閥108可為壓力控制閥或方向控制閥等。以下詳細(xì)介紹本實(shí)施例的制氫單元104。請參照圖5，其繪示圖1的制氫單元的示 意圖。制氫單元104包括一第一殼體132、一第二殼體134、一固態(tài)氫燃料1 及一吸水性 材料130。吸水性材料130吸附有水，用以與固態(tài)氫燃料1 進(jìn)行放氫反應(yīng)。固態(tài)氫燃料1 包括一氫化物粉體及一放氫觸媒粉體，該氫化物粉體例如是硼氫 化鈉(NaBH4),該放氫觸媒粉體為數(shù)個金屬納米粒子。該些金屬納米粒子選自于由釕(Ru)、 鈷(Co)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、錳(Mn)以及銅(Cu)所組成的群組中的至少一種金屬或兩種以上 金屬納米粒子搭配。其中，放氫觸媒粉體的一平均粒徑為Iym至10mm。在一實(shí)施態(tài)樣中，該放氫觸媒粉體包括數(shù)個觸媒載體及上述的金屬納米粒子，該 些金屬納米粒子可披覆于該些觸媒載體的表面。在另一實(shí)施態(tài)樣中，該放氫觸媒粉體包括 數(shù)個觸媒載體及上述的金屬離子，該些金屬離子可螯合于該些觸媒載體的表面。如圖5所示，第一殼體132可以是具有中空部的管體，固態(tài)氫燃料1 設(shè)于第一殼 體132內(nèi)。第一殼體132具有一第一開口 136及一第三開口 138。第一開口 136設(shè)于第一 殼體132的一端142，第三開口 138可通過一管路(未繪示)連通氫氣入口 112。第二殼體134可以是具有中空部的管體，吸水性材料130設(shè)于第二殼體134內(nèi)。 第二殼體1；34具有一第二開口 140。第二開口 140設(shè)于第二殼體134的一端144，第一殼體 132的該端142連接于第二殼體134的該端144。第一殼體132及第二殼體134可制成筆狀或其它輕薄短小的殼體，可隨身攜帶，相 當(dāng)方便。如圖5所示，第二開口 140的內(nèi)徑D2大于固態(tài)氫燃料1 的外徑D4，第二殼體134 的外徑D5小于第一開口 136的內(nèi)徑D1，使第二殼體134可經(jīng)由第一開口 136進(jìn)入到第一殼體132內(nèi)后，吸水性材料130與固態(tài)氫燃料1 接觸而進(jìn)行放氫反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣由第三開 口 138流至燃料電池102。本文所稱的“外徑”指元件外側(cè)的徑向尺寸，而“內(nèi)徑”指元件內(nèi)側(cè)的徑向尺寸，并 不限于是圓形截面的內(nèi)側(cè)直徑或外側(cè)直徑。制氫單元104更包括一蓋體188、一吸水元件160、一氣液分離膜162及一第一密 封元件190。蓋體188可分離地連接于第一殼體132，例如蓋體188以螺紋鎖附或壓配的方 式可分離地連接于第一殼體132。蓋體188可具有一通道194，通道194與第三開口 138相 連通。氣液分離膜162可設(shè)于蓋體188上，吸水元件160可設(shè)于第一殼體132內(nèi)，吸水元 件160及氣液分離膜162位于第三開口 138與固態(tài)氫燃料1 之間。吸水元件160例如是棉花、海綿或酚醛塑料發(fā)泡物可設(shè)于第一殼體132內(nèi)，用以吸 收未參與反應(yīng)的水，防止未參與反應(yīng)的水流至燃料電池102。較佳地但非限定地，吸水元件 160遮蔽整個第三開口 138。氣液分離膜162可擋住未反應(yīng)的水并只讓氫氣通過，較佳地但非限定地，氣液分 離膜162遮蔽整個第三開口 138。在一實(shí)施狀態(tài)中，若吸水性材料130與固態(tài)氫燃料完全反應(yīng)或未參與反應(yīng)的水量 較少，則可省略吸水元件160及氣液分離膜162。少量的未參與反應(yīng)的水會沾附于第一殼 體132及第二殼體134的壁面上，故即使省略吸水元件160及氣液分離膜162也不會有水 流出至外界或從第三開口 138流出。第一密封元件190，例如是具有彈性的0型環(huán)，其設(shè)于蓋體188上。當(dāng)蓋體188鎖 附于第一殼體132時，第一密封元件190被擠壓于蓋體188與第一殼體132之間而產(chǎn)生密 封效果，可防止未反應(yīng)的水從第三開口 138泄漏出去。第二殼體1；34包括一第二密封元件192及一薄膜146。薄膜146遮蔽第二開口 140，避免吸水性材料130從第二開口 140掉出。固態(tài)氫燃料1 具有一尖部148，其設(shè)于固 態(tài)氫燃料128中朝向薄膜146的一端，用以刺破薄膜146。當(dāng)?shù)诙んw134進(jìn)入第一殼體 132的過程中，固態(tài)氫燃料1 將穿破薄膜146，使固態(tài)氫燃料128與吸水性材料130得以 接觸，如圖6所示，其繪示圖5的固態(tài)氫燃料與吸水性材料接觸的示意圖。第二密封元件192，例如是具有彈性的0型環(huán)，其設(shè)于第二殼體134的另一端156。 當(dāng)?shù)诙んw134進(jìn)入第一殼體132時，第二密封元件192被擠壓于第二殼體134與第一殼 體132之間而產(chǎn)生密封效果，可防止未反應(yīng)的水泄漏至外界。如第一殼體132更包括一第一連接部150，其設(shè)于第一殼體132的該端142。第二 殼體134更包括一第二連接部152及一第三連接部154。第二連接部152設(shè)于第二殼體134 的該端144，第三連接部巧4設(shè)于第二殼體134的另一端156。在本實(shí)施例中，第一連接部150與第二連接部152為相配合的螺紋，而第一連接部 150與第三連接部巧4為相配合的螺紋。第二連接部152選擇性地連接于第一連接部150或第三連接部154。進(jìn)一步地說， 當(dāng)?shù)诙んwΠ4未進(jìn)入第一殼體132內(nèi)部時，第一連接部150連接第二連接部152，而當(dāng)?shù)?二殼體134進(jìn)入第一殼體132內(nèi)部后，第一連接部150可連接第三連接部154。進(jìn)一步地 說，當(dāng)使用者欲使用制氫單元104時，可轉(zhuǎn)動圖5的第一殼體132或第二殼體134，使第二殼體134進(jìn)入第一殼體132，如圖6的狀態(tài)。當(dāng)使用者不使用制氫單元104時，可轉(zhuǎn)動圖6 的第一殼體132，使固態(tài)氫燃料1 與吸水性材料130脫離，如圖5所示。通過第一連接部 150、第二連接部152及第三連接部154的設(shè)置，使第一殼體132與第二殼體134可穩(wěn)固地
連接在一起。請回到圖5，第一殼體132更包括一固定部158，其設(shè)于第一殼體132的內(nèi)側(cè)壁與 固態(tài)氫燃料1 之間，以固定固態(tài)氫燃料128。固定部158可固設(shè)于第一殼體132的內(nèi)側(cè) 壁，固定部158可具有一卡合部178，例如是貫孔，固態(tài)氫燃料1 卡合于卡合部178。以下詳細(xì)說明固態(tài)氫燃料128的構(gòu)造。請參照圖7，其繪示圖5的固態(tài)氫燃料的示意圖。制氫單元104可更包括一載體 164，固態(tài)氫燃料1 設(shè)于載體164。載體164的外形可以是中空柱狀，固態(tài)氫燃料1 可 附著于載體164的外表面。然此非用以限制本實(shí)施例，在一實(shí)施狀態(tài)中，固態(tài)氫燃料1 也 可同時附著于載體164的內(nèi)、外表面?；蛘撸虘B(tài)氫燃料1 也可僅附著于載體164的內(nèi)表 面。然此非用以限制本實(shí)施例，在另一實(shí)施狀態(tài)中，固態(tài)氫燃料128也可不形成于載體164 上。載體164為一中空載體，可提供更多的表面積，使更多的固態(tài)氫燃料1 可設(shè)于載 體164上，增加固態(tài)氫燃料128與水產(chǎn)生放氫反應(yīng)的速率。在一實(shí)施狀態(tài)中，載體的外形也可為平板狀或其它任意外形。載體的外形可配合 第一殼體132及第二殼體134的外形而定，本實(shí)施例不作任何限制。載體164可以是一具有可撓性的多孔隙載體，其可由金屬形成，例如是發(fā)泡鎳 (Ni-foam)網(wǎng)、鎳網(wǎng)、鐵絲網(wǎng)或銅絲網(wǎng)。由于載體164具可撓性，故可被卷曲成如圖7所示中 空柱狀。多孔隙的載體164可將固態(tài)氫燃料1 吸附于多孔隙內(nèi)，使固態(tài)氫燃料1 可使 用涂布方式形成于載體164上。然此非用以限制本實(shí)施例，固態(tài)氫燃料1 可使用其它方 式形成于載體164上，例如是噴布，浸泡等其它方式。請回到圖5，吸水性材料130包括吸水體及水。吸水體可以是高分子聚合物或該高 分子與一棉質(zhì)材料的組合，其成份包括聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚 環(huán)氧乙烷、淀粉接枝共聚物、或橡膠共混物。較佳但非限定地，吸水性材料130的吸水率可 介于1 10至1 40之間，以得到較佳的放氫反應(yīng)。其中，吸水率1 10指1公克的吸 水體可吸附10公克的水。此外，吸水性材料130可形成顆粒狀，較佳但非限定地，每顆吸水 性材料130的大小大致上均勻。第二實(shí)施例請參照圖8，其繪示依照本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料電池的示意圖。在第二實(shí)施例 中，與第一實(shí)施例相同之處沿用相同標(biāo)號，在此不再贅述。第二實(shí)施例的燃料電池202與第 一實(shí)施例的燃料電池102不同之處在于，燃料電池202更包括一脫氧劑沈6。脫氧劑266可 吸收未參與反應(yīng)的氧氣，避免氧氣與氫氣反應(yīng)后產(chǎn)生過高的熱量將質(zhì)子交換膜110燒毀。燃料電池202更包括一脫氧元件268并具有一第一貫孔274及一第四連接部276。 第一貫孔274貫穿燃料電池202的壁厚以連通燃料電池202的內(nèi)部與外界。第四連接部 276，例如是螺紋，設(shè)于第一貫孔274的內(nèi)壁面。脫氧元件268具有一中空部(未繪示)、一第二貫孔270及一第五連接部272。第二貫孔270從脫氧元件268的外壁面(未標(biāo)示)貫穿至該中空部。第五連接部272，例如是 與第四連接部276相配合的螺紋，設(shè)于脫氧元件268的外壁面，用以連接于第四連接部276。 其中，脫氧劑266設(shè)于中空部，氧氣可通過第二貫孔270進(jìn)入到脫氧元件沈8內(nèi)部，并被脫 氧劑266吸附。在一實(shí)施狀態(tài)中，第四連接部276與第五連接部272的外形可以是相配合的 錐形，用于使第四連接部276與第五連接部272連接時產(chǎn)生密封效果，也可使脫氧元件268 成為抽取式的脫氧元件。由于脫氧元件268為可分離式，方便使用者更換脫氧劑沈6。較佳地，脫氧元件268 更包括一蓋子(未繪示)，在取下該蓋子后即可更換位于該中空部內(nèi)的脫氧劑沈6。雖然本實(shí)施例燃料電池202的脫氧劑沈6以位于脫氧元件沈8內(nèi)為例作說明，然 此非用限制本實(shí)施例，在一實(shí)施狀態(tài)中，燃料電池也可省略脫氧元件沈8、第一貫孔274及 第四連接部276，脫氧劑266改以應(yīng)用貼附、鎖附或其它方式設(shè)于燃料電池202的內(nèi)部，例如 是氫氣入口 112或氫氣出口 114的內(nèi)壁。在啟動制氫單元104后，可吸附來自于制氫單元 104和燃料電池202內(nèi)部的氧氣，達(dá)到延長使用壽命的功效。此外，在其它實(shí)施狀態(tài)中，脫氧劑沈6也可設(shè)于制氫單元104內(nèi)部，例如是出口通 道194內(nèi)。第三實(shí)施例請參照圖9，其繪示依照本發(fā)明第三實(shí)施例的制氫單元的示意圖。第三實(shí)施例中與 第一實(shí)施例相同之處沿用相同標(biāo)號，在此不再贅述。第三實(shí)施例的制氫單元304與第一實(shí) 施例的制氫單元104不同之處在于，制氫單元304的連接部為凸部或凹部。第一連接部350為一凹部，設(shè)于第一殼體332。第二連接部352及第三連接部354 為一凸部，設(shè)于第二殼體334，用以卡扣于第一連接部350，如圖9所示。然此非用以限制本 實(shí)施例，在另一實(shí)施狀態(tài)中，第一連接部350也可為凸部，第二連接部352及第三連接部3M 可為凹部。此外，本實(shí)施例的制氫單元304可省略蓋體，第三開口 338設(shè)于第一殼體332的另 一端390并用以連接于氫氣入口。吸水元件360及氣液分離膜362相似于第一實(shí)施例的吸水元件160及氣液分離膜 162，在此不再贅述。特別一提的是，吸水元件360及氣液分離膜362防止未反應(yīng)的水從第三開口 338 流出，而第二連接部352卡扣于第一連接部350，可防止異物侵入制氫單元304內(nèi)部。此外， 當(dāng)?shù)诙んw334進(jìn)入第一殼體332后，第三連接部3M可卡扣于第一連接部350而產(chǎn)生密 封效果，防止未反應(yīng)的水泄漏出來，如圖10所示，其繪示圖9的第三連接部卡扣于第一連接 部的示意圖。第二連接部352及第三連接部3M的尺寸可略大于第一連接部350，使第二連接部 352及第三連接部3M緊密地卡扣于第一連接部350，提升制氫單元304的密封性。此外，第二連接部352及第三連接部354的材質(zhì)可以是具有彈性的材質(zhì)，例如是 橡膠、硅膠，只要稍微用力便能將第二連接部352及第三連接部3M卡扣于第一連接部350 內(nèi)。雖然上述第一實(shí)施例至第三實(shí)施例制氫方式以固態(tài)氫燃料與吸水性材料混合為 例作說明，然而也可使用液態(tài)水代替吸水性材料。以下以第四實(shí)施例說明。
第四實(shí)施例請參照圖11，其繪示依照本發(fā)明第四實(shí)施例的制氫單元的示意圖。第四實(shí)施例中 與第一實(shí)施例相同之處沿用相同標(biāo)號，在此不再贅述。第四實(shí)施例的制氫單元404與第一 實(shí)施例的制氫單元104不同之處在于，制氫單元404可省略吸水性材料。制氫單元404包括一第一殼體432、一泵(pump) 480及一固態(tài)氫燃料428。第一殼體432具有一入水口 482、一出水口 484及一第三開口 486，第三開口 486 連接于氫氣入口 112。固態(tài)氫燃料4 設(shè)于第一殼體432內(nèi)。固態(tài)氫燃料4 用以與液態(tài)水進(jìn)行放氫反應(yīng)。 泵480連接于入水口 482及出水口 484，用以將液態(tài)水傳輸至第一殼體432內(nèi)或抽 出第一殼體432內(nèi)的液態(tài)水。進(jìn)一步地說，當(dāng)使用者欲使用制氫單元404時，可啟動泵480 的供水功能，使液態(tài)水進(jìn)入第一殼體432內(nèi)。當(dāng)使用者不使用制氫單元404時，可啟動泵 480的抽水功能，抽出第一殼體432內(nèi)的液態(tài)水。雖然上述第一實(shí)施例至第四實(shí)施例制氫方式以固態(tài)氫燃料混合吸水性材料或液 態(tài)水為例作說明，然此非用以限制本發(fā)明。在其它實(shí)施狀態(tài)中，制氫單元可以是其它型式的 制氫設(shè)備，例如是以儲存有氫氣的高壓鋼瓶、應(yīng)用金屬放氫技術(shù)的制氫裝置，或是使用其它 化學(xué)產(chǎn)氫方式的制氫裝置。本發(fā)明上述實(shí)施例所揭露的電源供應(yīng)裝置，通過兩個閥分別設(shè)于燃料電池的氫氣 入口及氫氣出口，用于控制燃料電池內(nèi)部的壓力，提高燃料電池的發(fā)電效率。綜上所述，雖然已結(jié)合以上較佳實(shí)施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā) 明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作各種的更 動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電源供應(yīng)裝置，包括燃料電池(Fuel Cell)，具有氫氣入口及氫氣出口 ；制氫單元，連接于該氫氣入口并用以產(chǎn)生一氫氣進(jìn)入該燃料電池內(nèi)；止逆閥(check valve)，設(shè)于該氫氣入口，用以防止該燃料電池內(nèi)部的該氫氣從該氫氣 入口流出；以及排氣閥，設(shè)于該氫氣出口，用以排出該燃料電池內(nèi)部的該氫氣。
2.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)裝置，其中該排氣閥為止逆閥，用以防止外界的氣體 進(jìn)入該燃料電池的內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)裝置，其中該排氣閥為壓力控制閥，當(dāng)該燃料電池內(nèi) 部的氫氣壓力達(dá)到一預(yù)設(shè)壓力時，該排氣閥開啟以排出該燃料電池內(nèi)的該氫氣。
4.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)裝置，其中該排氣閥包括彈性元件，該彈性元件的一端固設(shè)于該燃料電池，該彈性元件用以提供一彈性力；以及排氣門，可動地連接于該彈性元件的另一端；其中，當(dāng)該燃料電池內(nèi)的該氫氣的作用力達(dá)到該彈性力時，該排氣門被推動而開啟以 排出該燃料電池內(nèi)的該氫氣。
5.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)裝置，其中該止逆閥包括進(jìn)氣門，可動地設(shè)于該燃料電池并選擇性地露出該氫氣入口，以讓該氫氣進(jìn)入該燃料 電池的內(nèi)部。
6.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)裝置，其中該制氫單元包括固態(tài)氫燃料；以及吸水性材料，吸附有水，以與該固態(tài)氫燃料進(jìn)行放氫反應(yīng)。
7.如權(quán)利要求6所述的電源供應(yīng)裝置，其中該制氫單元包括第一殼體，具有第一開口及第三開口，該第三開口用以連通該氫氣入口，該固態(tài)氫燃料 設(shè)于該第一殼體內(nèi)；第二殼體，具有第二開口，該吸水性材料設(shè)于該第二殼體內(nèi)，該第二開口的內(nèi)徑大于該 固態(tài)氫燃料的外徑，該第二殼體的外徑小于該第一開口的內(nèi)徑，使該第二殼體經(jīng)由該第一 開口進(jìn)入到該第一殼體內(nèi)后，該吸水性材料與該固態(tài)氫燃料接觸而產(chǎn)氫。
8.如權(quán)利要求7所述的電源供應(yīng)裝置，其中該第一開口設(shè)于該第一殼體的一端，該第 二開口設(shè)于該第二殼體的一端，該第一殼體連接于該第二殼體，該第二殼體包括一薄膜，該 薄膜遮蔽該第二開口；其中，該第二殼體進(jìn)入該第一殼體的過程中，該固態(tài)氫燃料穿破該薄膜。
9.如權(quán)利要求8所述的電源供應(yīng)裝置，其中該固態(tài)氫燃料具有一尖部，該尖部設(shè)于該 固態(tài)氫燃料中朝向該薄膜的一端，用以刺破該薄膜。
10.如權(quán)利要求8所述的電源供應(yīng)裝置，其中該第一殼體包括第一連接部，該第一連接 部設(shè)于該第一殼體的該端，該第二殼體包括第二連接部，該第二連接部設(shè)于該第二殼體的 該端，該第二連接部用以連接于該第一連接部。
11.如權(quán)利要求10所述的電源供應(yīng)裝置，其中該第二殼體還包括第三連接部，用以當(dāng) 該第二殼體進(jìn)入該第一殼體后，連接于該第二連接部。
12.如權(quán)利要求10所述的電源供應(yīng)裝置，其中該第一連接部與該第二連接部之一者為凸部，該第一連接部與該第二連接部之另一者為凹部，該凸部用以卡扣于該凹部。
13.如權(quán)利要求10所述的電源供應(yīng)裝置，其中該第一連接部及該第二連接部為相配合 的螺紋。
14.如權(quán)利要求7所述的電源供應(yīng)裝置，其中該第一殼體還包括固定部，設(shè)于該第一殼體的內(nèi)側(cè)壁與該固態(tài)氫燃料之間，以固定該固態(tài)氫燃料。
15.如權(quán)利要求7所述的電源供應(yīng)裝置，其中該制氫單元還包括吸水元件，設(shè)于該第三 開口與該固態(tài)氫燃料之間。
16.如權(quán)利要求15所述的電源供應(yīng)裝置，其中該吸水元件為棉花、海綿或酚醛塑料發(fā) 泡物。
17.如權(quán)利要求7所述的電源供應(yīng)裝置，其中該制氫單元還包括氣液分離膜，設(shè)于該第 三開口與該固態(tài)氫燃料之間。
18.如權(quán)利要求17所述的電源供應(yīng)裝置，其中該制氫單元還包括蓋體，可分離地連接 于該第一殼體，該蓋體具有通道，該通道用以連通該第三開口。
19.如權(quán)利要求6所述的電源供應(yīng)裝置，其中該制氫單元還包括載體，該固態(tài)氫燃料設(shè)于該載體上。
20.如權(quán)利要求19所述的電源供應(yīng)裝置，其中該載體的外形為中空柱狀或平板狀。
21.如權(quán)利要求19所述的電源供應(yīng)裝置，其中該載體為多孔隙的載體。
22.如權(quán)利要求21所述的電源供應(yīng)裝置，其中該載體為金屬網(wǎng)。
23.如權(quán)利要求22所述的電源供應(yīng)裝置，其中該載體為發(fā)泡鎳(Ni-foam)網(wǎng)、鎳網(wǎng)、鐵 絲網(wǎng)或銅絲網(wǎng)。
24.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)裝置，其中該制氫單元包括第一殼體，具有入水口、出水口及第三開口，該第三開口用以連通于該氫氣入口 ；泵(pump)，連接于該入水口及該出水口，用以將水傳輸至該第一殼體內(nèi)或抽出該第一 殼體內(nèi)的水；以及固態(tài)氫燃料，設(shè)于該第一殼體內(nèi)，該固態(tài)氫燃料用以與水進(jìn)行放氫反應(yīng)。
25.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)裝置，其中該燃料電池還包括脫氧劑，設(shè)于該燃料電池與該制氫單元中至少一者的內(nèi)部。
26.如權(quán)利要求25所述的電源供應(yīng)裝置，其中該燃料電池還具有第一貫孔及第四連接 部，該第四連接部設(shè)于該第一貫孔的內(nèi)壁面，該燃料電池還包括脫氧元件，具有中空部、第二貫孔及第五連接部，該第二貫孔從該脫氧元件的外壁面貫 穿至該中空部，該第五連接部設(shè)于該脫氧元件的外壁面，用以連接于該第四連接部；其中，該脫氧劑設(shè)于該中空部。
27.如權(quán)利要求6所述的電源供應(yīng)裝置，其中該吸水性材料包括吸水體及水；其中，該吸水體包括聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚環(huán)氧乙烷、淀 粉接枝共聚物、或橡膠共混物。
28.如權(quán)利要求27所述的電源供應(yīng)裝置，其中該吸水性材料的吸水率介于1 10至 1 40之間。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電源供應(yīng)裝置。電源供應(yīng)裝置包括一燃料電池、一制氫單元、一止逆閥及一排氣閥。燃料電池具有一氫氣入口及一氫氣出口。制氫單元連接氫氣入口并用以產(chǎn)生一氫氣。止逆閥設(shè)于氫氣入口，用以防止燃料電池內(nèi)部的氫氣流至制氫單元，及外界空氣進(jìn)入燃料電池內(nèi)部。排氣閥設(shè)于氫氣出口，用以排出燃料電池內(nèi)的氫氣。本發(fā)明通過兩個閥分別設(shè)于燃料電池的氫氣入口及氫氣出口，用于控制燃料電池內(nèi)部的壓力，提高燃料電池的發(fā)電效率。
文檔編號H01M8/04GK102117926SQ20091021571
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者太原麗子, 曹芳海, 洪劍長, 蔡幸芬, 薛展立, 許雅意, 谷杰人, 鄭名山, 陳政嚴(yán) 申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院