燃料电池装置和电子设备制造方法及图纸

技术编号:3245644 阅读:125 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种高效率的燃料电池装置和电子设备,能够以简单的结构进行燃料电池装置的燃料剩余量检测,此外,即使燃料剩余量变少也能够容易地进行燃料保持部的变换。为此,设置两个以上具有燃料剩余量检测功能的燃料保持部,作成能够在负载驱动时使用的、进行燃料保持部的选择的燃料电池装置。由此,能够提供可以实现燃料保持部的方向自由性、剩余量检测、和高效率的燃料更换,在负载使用中可靠性高的燃料电池装置。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池装置和电子设备本申请是申请号为200410071343.3、申请日为2004年7月20日、专利技术名称为“燃料电池装置和电子设备”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及燃料电池装置和安装了该装置的电子设备。
技术介绍
随着近年来电子技术的进步,电话机、笔记本型个人计算机、视听设备或移动终端设备等日益小型化,作为携带用电子设备正在迅速普及。作为携带用电子设备用电源,正考虑燃料电池电源。燃料电池由于把燃料具有的化学能电化学地直接变换成电能,故不需要通常的引擎发电机等的使用了内燃机的发电机那样的动力部,作为小型发电设备的实现性好。此外,燃料电池由于只要补充燃料就继续发电,故不需要使用通常的二次电池时那样为了充电而暂时停止负载等设备的工作。一般已知对于这样的燃料电池进行改性等而使用氢的类型。与这些主要把工作温度定为80度以上的情况不同,作为在室温下也工作的燃料电池有在燃料电池的燃料极上直接氧化液体燃料的类型的燃料电池,作为有代表性的燃料电池可举出使甲醇直接氧化的类型的燃料电池(DMFC)。在现有的二次电池中,大多具有根据放电量引起的电池电动势的变化来检测剩余量,并利用显示或报警等的某种手段把电池剩余量通知给用户的功能。但是,在燃料电池中,只要充满发电部的燃料浓度等不变化,输出特性中就不显现出变化,一直到燃料用完了发电电压才降低。从而,燃料的剩余量检测或稳定的燃料供给导致的向负载高效率供电成了问题。作为燃料电池的燃料供给方法,作为例子可举出-->(例如,专利文献1)把发电用燃料封入在燃料包中,在该燃料包内设置水等副生成物的回收袋,随着使用,副生成物的量增加,通过利用其压力供给发电用燃料,供给发电用燃料一直行到大致完全没有了的燃料电池。<专利文献1>日本特开2003-36879号公报。
技术实现思路
提供在用于携带设备等的情况下,确保如现有二次电池那样的在任何方向上都不产生功能不全的方向自由性,并在保持设备的使用状态下实现更换变空了的燃料盒的热更换功能,且轻量小型化、可靠性高的燃料电池装置。它是对负载供给电力,至少具有两个储存发电用燃料的燃料保持部,有选择地使用至少1个燃料保持部的燃料电池装置。而且,可以提供能够确保方向自由性,能够高效率地从使用设备进行更换,是小型且轻量的燃料电池装置。附图说明图1为安装了本专利技术的燃料电池装置的负载的模式图。图2为作为本专利技术一实施例的燃料电池装置的框图。图3为作为本专利技术一实施例的燃料使用选择流程图。图4为作为本专利技术一实施例的燃料盒的外观图。图5为示出本专利技术燃料盒的随着燃料消耗的变化的剖面图。图6为本专利技术中的变更了检测灵敏度的导电端子模式图。图7为本专利技术中附加了0检测功能的燃料盒的剖面图。图8为本专利技术中附加了螺纹机构的燃料盒的剖面图。图9为本专利技术中附加了泄池防止用盖的燃料盒的剖面图。图10为本专利技术中附加了高压防止用电阻的DC/DC变换器的电路图。图11为本专利技术的高压防止用电阻利用了燃料盒的剩余量检测电-->阻的DC/DC变换器的电路图。图12为本专利技术中使用了步进电机的燃料选择单元的剖面图。图13为本专利技术中可以进行再补充的燃料箱的剖面图。图14为本专利技术中把燃料箱与充填器连接起来的外观图。图15为本专利技术中把充填器功能连接起来的框图。图16为作为本专利技术另一实施例的燃料电池装置的框图。图17为作为本专利技术另一实施例的燃料使用选择流程图。图18为示出本专利技术燃料盒的另一实施例的剖面图。图19为本专利技术一实施例的燃料盒的模式图。图20为作为本专利技术另一实施例的燃料电池装置的框图。图21为作为本专利技术另一实施例的燃料使用选择流程图。图22为作为本专利技术另一实施例的燃料电池装置的框图。图23为作为本专利技术另一实施例的燃料使用选择流程图。图24为示出本专利技术的燃料盒的另一实施例的外观图。图25为示出本专利技术的燃料盒的另一实施例的剖面图。图26为示出本专利技术的燃料盒的另一实施例的外观图。具体实施方式下面,参照附图说明本专利技术中的燃料电池装置的实施例。[实施例1]图1为把本专利技术的燃料电池装置安装在负载上的外观图,图2为燃料电池装置的框图。本实施例中,由于把不能再充填的、用完扔掉的燃料盒10a、10b定为燃料保持部,故成为用户确认燃料盒10a、10b用完时进行更换的形式。此外,作为燃料电池使用直接甲醇型燃料电池(DMFC)。在面板型情况下,已知在阳极侧的燃料供给装置中,利用使用了毛细管现象的吸引材料的燃料供给和利用泵使燃料循环的方法的燃料供给中的至少1种的结构。在层叠型情况下,已知在阳极侧的燃料供给装置中使用泵,在阴极侧的空气供给装置中使用风扇或鼓风机的结构。本实施例中是按照上述结构作成的装置。-->在本实施例中的燃料电池装置,如图2所示,由具有两个燃料盒10a、10b、燃料选单元21、DC/DC变换器25、状态判别控制单元22的收容部20;以及发电组件30构成,且燃料盒10a和10b、收容部20、发电组件30作成可以分别分离的结构。通过作成可以分离每一个部件,异常部位的更换和再循环时的区分变得更加简单。此外,在DC/DC变换器25中,作为起动用还具有一次电池、二次电池、电容器等的蓄电器。此外,作为负载50除了图1示出的笔记本型个人计算机以外,还可以使用数字摄像机、数码相机、PDA、携带电话这样的小型携带设备。下面,首先说明根据情况选择应该使用的燃料盒的燃料选择单元21的细节。燃料选择单元21具有4个燃料使用模式。第1模式为10a、10b这两个燃料盒使用燃料的模式,第2模式为只有燃料盒10a使用燃料的模,第3模式为只有燃料盒10b使用燃料的模式,第4模式为10a、10b这两个燃料盒都不使用燃料的模式。第1模式由于从两个燃料盒向发电部供给燃料,故是能够更快地开始发电组件30中的电力输出的模式。特别是,在燃料电池装置的起动时使用,是用于迅速地进行向发电组件30的燃料供给的模式。第2模式和第3模式是有选择地使用燃料的模式。作为燃料选择的基准,使用10a、10b这两个燃料盒的剩余量检测结果、和可以与剩余量检测时同时检测的燃料盒的装卸检测结果。在安装着10a、10b这两个燃料盒的情况下,基于剩余量检测结果使用燃料剩余量少的那一个。此外,在剩余量检测结果相同的情况下,进行设定以使用某一个。由此,可避免10a、10b这两个燃料盒同时燃料用完的情况。此外,即使在用户更换燃料用完的燃料盒的情况下,在另一个燃料盒存在着燃料剩余量的期间内进行更换即可,因此,即使在不关断设备而进行燃料盒的更换(热更换)的情况下,也不需要为了在燃料更换期间使负载50驱动所需数量的燃料缓冲或内装1次电池、2次电池,能够实现更加小型轻量化。-->第4模式是在负载50停机后或连接了AC适配器40时,做到不使用燃料的模式。由于来自DC/DC变换器25的输出为恒定电流以下,故通过检测负载50的停机或备用而停止来自燃料盒的燃料供给,把以发电组件30中的切断为主的燃料透过等引起的燃料消耗抑制到最小限度。此外,可以把再起动负载50时的燃料供给模式从第4模式固定到起动。在连接了AC适配器时也一样,通过检测AC适配器40的连接而停止来自燃料盒10的燃料供给,把发电组件30中的切断那样的燃料透过等引起的燃料消耗抑制到最小限度。此外,在10a、10b这两本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种燃料电池装置,具有把发电用的燃料封入的燃料保持部,其特征在于:在燃料保持部中设置有具有电阻的两个导电部、和与上述两个导电部电连接且根据燃料的剩余量在上述两个导电部之间进行移动的导电部连接部,检测上述两个导电部间的电阻或静电电容中 的至少1个,根据上述检测结果计算上述燃料的剩余量。

【技术特征摘要】
JP 2003-10-23 362682/2003;JP 2003-11-6 376368/20031.一种燃料电池装置,具有把发电用的燃料封入的燃料保持部,其特征在于:在燃料保持部中设置有具有电阻的两个导电部、和与上述两个导电部电连接且根据燃料的剩余量在上述两个导电部之间进行移动的导电部连接部,检测上述两个导电部间的电阻或静电电容中的至少1个,根据上述检测结果计算上述燃料的剩余量。2.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于:至少具有两个上述燃料保持部,从上述至少两个燃料保持部中选择1个进行使用。3.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于:上述导电部连接部是使上述燃料电池的每1单元的电压为≤1.0伏的电阻。4.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,上述燃料保持部是圆筒形的盒型,具有把燃料供...

【专利技术属性】
技术研发人员:乘松泰明叶田玲彦秋山登菊地睦
申请(专利权)人:株式会社日立制作所
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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