本发明专利技术涉及一种电源系统，尤其是能够有效使用能源的便携式电源系统，构成电源系统的燃料包，和由发电机与电源系统驱动的装置。第一方面，公开了一种向外部装置提供电能的电源系统，包括燃料填充部分和发电部分，其能够与燃料填充部分自由连接和移去，并且通过使用从燃料填充部分提供的燃料产生电能。还公开了一种具有用于储存燃料的空间的燃料包，包括燃料盒主体，能够和通过使用所述燃料发电的发电部分连接和取出，并且具有与所述发电部分连接时从所述发电部分露出的露出部分；和馈送口，用于将所述燃料提供给所述发电部分。进而公开了一种具有用于储存燃料的空间的燃料包，包括盒体，具有将所述燃料排到外部的馈送口，并由生物可降解材料组成。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电源系统，尤其是能够有效使用能源的便携式电源系统，构成电源系统的燃料包，和由发电机与电源系统驱动的装置。
技术介绍
在整个家庭和工业领域中，各种化学电池被使用。例如，象碱性干电池或锰干电池这样的原电池经常在手表、照相机、玩具和便携音响装置中使用，从整体来看它具有生产数量大并且低廉和易于买到的特性。象铅蓄电池，镍镉蓄电池，镍氢蓄电池，锂离子电池这样的蓄电池经常在移动电话或个人数字助理(PDA)中使用，它在最近的例如数字视频摄象机或数字静止照相机这样的便携式装置中被广泛使用，因为它能够重复充电和放电，使它具有在经济效率上占优势的特性。在蓄电池中，铅蓄电池作为车辆或船只的启动电源或在工业设施或医疗设施等中作为应急电源使用。近年来，随着对环境影响或能源问题关注的提高，有关使用象上述的化学电池以后产生的废弃物质的问题或有关能源转换效率的问题已经被密切研究。如上所述，原电池具有低廉的产品价格并且易于买到，有许多装置使用这种电池作为电源。此外，基本上当原电池一旦放电，电池容量就不能恢复，即，它只能使用一次(即所谓的一次性电池)。因此每年废弃物的数量超出几百万吨。这里有个统计信息记载，被收集再利用的整个化学电池比例仅为20％左右，剩余的80％左右被丢弃在自然界中或被垃圾处理。因此，包括在这些未收集的电池中的重金属例如汞或铟对自然环境的环境破坏和损害令人担心。根据能源使用效率来检验上述化学电池，由于原电池是通过使用约300倍的可放电能量产生的，所以能量使用效率小于1％。即使是能够重复充电和放电、经济效率有优势的蓄电池，当蓄电池从家用电源(方便插座)等充电时，能量使用效率由于发电厂发电的效率或传输损耗而降为约12％。因此不能说能源被有效使用。因此，最近开始重视各种新的电源系统或发电系统(下文中一般将称为“电源系统”)，其包括对环境影响(负担)小并能够实现例如约30-40％的相当高的能量使用效率的燃料电池。此外，为了车辆驱动电源或商用电源系统，家用和其它的联合发电(cogeneration)系统或替换上述化学电池的应用目的，对实际应用进行了广泛的研究和开发。在例如燃料电池的高能量使用效率的电源系统中，没有能够在其中存储的燃料用完时用简单的操作补充燃料的装置。此外，电源系统中的燃料电池部分还是耐用物质，而且特别地，由于加热器等的使用，燃料电池中的催化剂易于劣化。通常，这样的系统比电源系统驱动的装置使用期短，并且与装置一体化的电源系统必须为每个装置替换或有时需要大量的修理时间。此外，不能避免电源系统的组成部分(例如，燃料箱等)在发电燃料已经用完或超过它的使用期以后被作为废弃物丢掉的问题，而且有可能和上述化学电池一样发生自然环境的环境破坏或损害问题。考虑到上述问题，本专利技术具有这样的优点在能够用于替换便携电池或化学电池，或能够用作电源系统一部分的燃料填充部分或发电模块的电源系统中，能够抑制由废弃物使用后丢弃造成的环境破坏或损害。此外，为了减少象燃料电池这样具有高能量使用效率的电源系统的尺寸和重量，并作为便携或轻便电源例如上述化学电池的替换品(可互换产品)应用，电源系统具有以下问题。通常，虽然燃料电池通过将醇燃料或包括氢元素的氢气与电极之一接触来发电，但是燃料电池本身不控制发电的开始和结束。因此，在包括燃料电池尤其作为便携装置的电池使用的电源系统中，即使装置是关闭模式或备用模式而需要较少电源，提供给装置的电能仍然象通常的化学电池一样持续输出并且因此一直发电，从而劣化了燃料的消耗效率。为了将便携装置的体积和重量设置为便携装置能够和装在其中的电源系统一起携带或提拿的数值，燃料电池发电燃料的数量必须被限制，并且希望进行控制，从而发电燃料被进一步有效地使用并且延长电源期限。
技术实现思路
考虑到上述问题，本专利技术具有提供发电模块，燃料包和包括这些部件的电源系统的优点，这些部件能够稳定和良好地驱动使用通用化学电池作为工作电源的装置，并通过抑制发电燃料的浪费实现能源的有效使用。进一步，在现有使用化学电池作为工作电源的便携装置等(特别是最近广泛使用的移动电话或个人数字助理)中，大多数都具有检测电池消耗状态并持续显示剩余电池电量的功能，它是一种用于在电池的输出电压达到预定下限值或其它情况时通知警告、消息等要求电池更换或卸下的功能(在下文中为了方便一般将称为“剩余量通知功能”)。详细地，对于普通化学电池中输出电压随时间变化的倾向(电动势特性)，由于公知电动势Sp因放电和输出电压如图76所示逐渐降低而随时间劣化，所以输出电压的变化被检测并且电池剩余量或能够驱动装置的假设时间被周期或连续显示，或者当输出电压低于在便携装置等中正常进行工作的电压范围(工作保证电压范围)时向装置的用户发出要求电池更换或卸下的通知(剩余量通知Ip)。相反，由于大多数包括燃料电池的高能量使用效率的电源系统基本上是使用预定燃料的发电装置，电源系统的输出电压特性(电动势特性)Sf根据提供给发电部分等的燃料量而被任意设置，而不管图77所示的放电时间的流逝(即剩余燃料量)。因此，由于电源系统根据便携装置等的规格等以能够输出能够实现稳定工作的理想恒定电压Vi的方式设计，所以每单位时间提供固定量的燃料，而不管燃料的剩余量，并且在燃料用尽时电源系统中的发电操作停止，输出电压Vi瞬时变为0V。因此当具有这种电动势特性Sf的电源系统(例如燃料电池)直接作为现有便携装置的电源应用时，因为归因于放电时间流逝造成的输出电压的降低不能被检测到，上述剩余量通知功能不能完全利用，这样用户因为他/她不能事先掌握燃料的状态而感到不方便。此外，将来，当替代化学电池而使用包括燃料电池的电源系统作为便携装置等的电源时，因为装置必须重新配备直接检测燃料剩余量并要求燃料添加或补充或者替换电源系统本身的功能或结构，所以便携装置等中的电源外围部分的结构必须大量重新设计，导致了产品成本的增加。因此，考虑到上述问题，就现有装置例如具有这些功能的便携装置来说，本专利技术具有提供能够实现以下功能的至少一个的电源系统的优点检测电池输出电压的下降，显示电池剩余量，和要求电池替换或充电。按照本专利技术，提供一种向外部装置提供电能的电源系统，包括其中填充有燃料的燃料填充部分；和发电部分，能够与燃料填充部分自由连接和移去，并且通过使用从燃料填充部分提供的燃料产生电能。按照本专利技术，由于燃料填充部分能够与发电部分任意连接和移去，当燃料用完时，燃料填充部分能够很容易地用其中具有燃料的新燃料填充部分替换。而且，如果电源系统设计为能够与外部装置自由连接和移去，当发电部分到期时，发电部分能够用正常发电的新发电部分替换。因此，由于因催化剂劣化而相对非常消耗的发电部分能够易于替换，就不需要替换装置或修理装置。因为本专利技术具有仅替换所需最小部分就足够的结构，所以能够抑制资源的浪费。按照本专利技术，提供一种其中具有容纳燃料的空间的燃料包，包括燃料盒主体，能够与通过使用燃料发电的发电部分自由连接和移去，并且具有当和发电部分连接时从发电部分露出的露出部分；和出口端，用于向发电部分提供燃料。通过以这种方式为燃料包提供露出部分，燃料剩余量能够易于确认并且使用不浪费，而且替换燃料包时燃料包能够容易地从露出部分取出。按照本专利技术的另一个方面，提供一种燃料包，包括盒体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种向外部装置提供电能的电源系统，包括：燃料填充部分，其中填充了燃料；和发电部分，能够和所述燃料填充部分连接和分离，并且通过使用所述燃料填充部分提供的所述燃料产生电能。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：盐谷雅治，
申请(专利权)人：卡西欧计算机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。