CN100521333C - 发电型电源和电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种给设备供应电功率的发电型电源包括发电模块。该模块包括通过使用所输送的发电燃料发电的发电部分、燃料容器容纳部分和控制部分，该燃料容器容纳部分容纳能够填充发电燃料的多个燃料容器，并且多个燃料容器能够从该燃料容器容纳部分中被独立地取下，该控制部分执行控制以使在从容纳在燃料容器容纳部分中的多个燃料容器中的一个燃料容器供应发电燃料的同时不从多个燃料容器中的其它的燃料容器中供应发电燃料。

Description

发电型电源和电子设备
相关申请的交叉引用
本申请基于下列在先日本专利申请的优先权的利益并要求其利益：2002年2月28日申请的No.2002-053005和2002年12月18日申请的No.2002-366010，在此将它们的全部内容以引用参考的方式结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及发电型电源和电子设备。
背景技术
最近，人们日益使用各种电子设备，便携式电子设备的增加特别显著。由于这些便携式电子设备由内部电池驱动，一个或多个串联连接的电池包含在该设备中。该电池的使用寿命较短，而不管该电池是否是一次电池或二次电池。因此，为继续使用该设备较长的时间周期，在使用的过程中必须更换该电池。
例如，如果例如通过在键盘上的灯产生电池更换报警，同时笔记本式个人计算机处于工作中，用户必须关闭应用程序并通过切断电源临时地终止该操作，在更换电池之后，必须通过接通电源重新启动计算机。即，更换和重新启动需要相当长的时间。
此外，如果该电池是化学电池，而不管它是否是一次电池或二次电池，近年来随着人们更加关注环境问题和能量使用效率问题，关于所使用的化学电池的处理的环境问题和能量使用效率的问题已经更加受到重视。
发明内容
本发明的一个优点是提供一种发电型电源和电子设备，通过这种设备在连续使用该设备的同时可以执行更换。
本发明的另一优点是提供一种能够有效地解决环境问题、能量使用效率的问题等问题的发电型电源。
根据本发明的第一方面，给设备提供电功率的发电型电源包括发电模块，该发电模块具有：
通过使用所输送的发电燃料产生功率的发电部分；
容纳了能够填充发电燃料的多个燃料容器的燃料容器容纳部分，该多个燃料容器能够被独立地取下；和
控制部分，该控制部分执行控制以使在从容纳在燃料容器容纳部分中的多个燃料容器的第一燃料容器中输送发电燃料的同时，不从多个燃料容器的第二燃料容器中输送发电燃料。
在这种发电型电源中，如果在第二燃料容器中的发电燃料量小于发电操作所需数量或者如果这个第二燃料容器要被取下，则可以取下一个燃料容器或以装有发电操作所需数量的发电燃料的新的燃料容器替换这一个燃料容器，同时从其它的燃料容器给该发电模块输送发电燃料。因此，通过有选择性地更换发电燃料少于发电操作所需数量的燃料容器，可以连续地给使用这个发电模块作为电源的外部设备输送电功率。结果，可以有效地更换发电燃料而不使该设备停止它的电操作。
根据另一方面，一种发电型电源包括发电模块，该发电模块具有：
容纳能够填充发电燃料的N(N是2或更大的整数)个燃料容器的燃料容器容纳部分；和
发电部分，即使在容纳在燃料容器容纳部分中的燃料容器的数量为1或更多和(N-1)或更小时，在发电燃料有选择性地从容纳的燃料容器中输送时该发电部分仍然能够发电。
根据这一方面，即使在某些燃料容器中的发电燃料小于发电操作所需数量并取下这个燃料容器时，发电部分仍然能够通过从在燃料容器容纳部分中的至少一个剩余的燃料容器中有选择性地输送发电燃料而继续发电。通过更换没有燃料的燃料容器，这个发电型电源继续地输出电功率。因此，以来自这个电源的电功率运行的设备能够运行而不会临时地停电。
根据再一方面，一种电子设备包括：
具有通过使用所输送的发电燃料发电的发电部分和燃料容器容纳部分的发电模块，该燃料容器容纳部分容纳能够填充发电燃料的N(N是2或更大的整数)个燃料容器，燃料容器能够从该燃料容器容纳部分中被独立地取下，并且在1(包含)至N-1(包含)个燃料容器容纳在燃料容器容纳部分中时，能够接收来自该燃料容器的发电燃料；和
基于通过发电部分所产生的电功率驱动的负载。
根据这一方面，即使在燃料容器没有容纳在所有的燃料容器容纳部分中时，发电模块仍然能够接收来自所容纳的燃料容器的发电燃料。因此，即使在负载正在基于通过发电部分所产生的电功率执行电操作的同时取下发电燃料变得少于发电操作所需数量的燃料容器，仍然能够从包含有等于或多于发电操作所需数量的发电燃料量的燃料容器中接收发电燃料，因此可以继续地产生电功率。因此，能够有效地更换发电燃料而不会临时地停止负载的电驱动。
在本发明中，即使包括了通过在发电模块或电子设备中的发电部分所产生的电功率充电的充电部分，通过这个充电部分所充电的电荷仍然随着操作的进行而衰减。因此，发电部分必须发电以提供在任何时候稳定地输送电功率所要求的量的电功率。如果电功率被消耗了较长的时间周期，因此当然需要更换发电燃料。由于如上文所述在该电子设备连续地操作的同时能够更换这种发电燃料，因此不需要执行费时的操作比如电子设备的重新启动。在必须将充电部分的体积减小到使发电模块紧凑时这特别有效。
本发明的其它的目的和优点将在下文的描述中阐述，其中部分目的和优点在这些描述中是显而易见的或通过实践本发明可得知的。通过在下文中特别指出的实施方案及其组合可以实现并获得本发明的目的和优点。
附图说明
并入在本说明书中并构成本发明的一部分的附图示出了本发明的实施例，并连同上文给出的一般性描述和下文给出的实施例的详细描述一起解释本发明的原理。
附图1所示为其中取下了作为本发明的一种实施例的发电型便携式电源的一个燃料容器的状态的平面视图；
附图2所示为在附图1中所示的发电型便携式电源的右侧视图；
附图3所示为该燃料容器的横截面视图；
附图4所示为该燃料供应阀的截面视图；
附图5所示为燃料容器锁定滑块的部分截面视图；
附图6所示为燃料容器锁定滑块的纵向截面右侧视图；
附图7A和7B每个所示为说明燃料容器容纳在燃料容器容纳部分中的一部分状态的横截面视图；
附图8所示为通过发电模块驱动的设备的主要部件和发电模块和燃料容器的部分的方块图；
附图9所示为发电模块的壳体的内部结构的简要平面图；
附图10所示为燃料蒸气部分的部件的透视图；
附图11所示为燃料重整部分的部件的透视图；
附图12所示为CO消除部分的部件的透视图；
附图13所示为发电部分的示意图；
附图14所示为解释在燃料容器中的剩余量的检测的实例的截面视图；
附图15所示为解释在燃料容器中的剩余量的检测的另一实例的截面视图；
附图16A所示为在从发电型便携式电源的侧面看时发电型便携式电源和笔记本式个人计算机的侧视图，该笔记本式个人计算机是发电型便携式电源插入其中的设备；附图16B所示为在从顶部看时发电型便携式电源插入其中的设备的正面视图；和附图16C所示为在从侧面看时发电型便携式电源插入其中的设备的侧视图；
附图17所示为根据本发明的发电型便携式电源和笔记本式个人计算机的外观的透视图；和
附图18A所示为在从发电型便携式电源的侧面看时另一发电型便携式电源和笔记本式个人计算机的侧视图，该笔记本式个人计算机是发电型便携式电源插入其中的设备；附图18B所示为在从顶部看时发电型便携式电源插入其中的设备的平面视图；和附图18C所示为在从侧面看时发电型便携式电源插入其中的设备的侧视图。
具体实施方式
附图1所示为在其中取下了作为本发明的一种实施例的发电型便携式电源的一个燃料容器的状态的平面视图。附图2为附图1的右侧视图。在这个发电型便携式电源中，两个燃料容器21可分离地连接到一个发电模块1。
尽管下文会详细地解释，发电模块1是给外部设备输送电功率的电源，并且包括燃料重整型固态聚合物电解液燃料电池。这个发电模块1通过使用从一个燃料容器21中输送的发电燃料(例如，含氢的液体燃料、液化燃料和气体燃料中的至少一种，并含有水)发电。如果在这个燃料容器21中已经没有剩下发电所需的足够量的发电燃料，则发电燃料的供应自动地从这个燃料容器21切换到另一燃料容器21。
发电模块1具有树脂或金属壳体2。从在附图1中所示的上文面看时这个壳体2为薄且长的，而从在附图2中所示的侧面看时为半圆形。即，壳体2具有扁平的后表面、基本半圆形表面(形成了上表面和侧表面)和扁平的下表面。壳体2还具有形成在中心部分并朝前凸伸的中心凸出部分3和形成两端部分并朝前凸伸的端部凸出部分4。容纳部分的燃料容器容纳部分5形成这些凸出部分3和4之间。连接到便携式设备(笔记本式个人计算机)的连接器(未示)的正电极端子6和负电极端子7形成在这个壳体2的后侧上的预定的部分上。
在中心凸出部分3的上部表面的左右侧上彼此离开地形成了矩形开口8。在每个开口中，放置能够从一侧到另一侧移动的燃料容器锁定滑块9的操作突起9a。剩余燃料量指示灯10形成在中心凸出部分3之后的上部表面中的每个开口8附近。燃料容器锁定滑块9和剩余燃料量指示灯10的细节将在下文中描述。
在两个剩余燃料量指示灯10之间，在壳体2的上部表面上形成多个缝隙11。这些缝隙11吸入将有毒的一氧化碳氧化为二氧化碳所需的空气，这种一氧化碳是在燃料重整的过程中产生的一种副产品。在中心凸出部分3和每个端部凸出部分4之间，吸入发电所需的空气的多个缝隙12(将在下文中描述)形成在壳体2的上部表面的预定部分中。
接着解释燃料容器21的外部设置。这个燃料容器21具有扁平的后表面和半圆形侧表面(形成了上部表面、前表面和下表面)。燃料容器21包括由透明聚合物树脂制成的空心的基本为半圆形的壳体22。在这个壳体22的两个端面上的每个面的中心，形成了前后延伸的导向槽23。在壳体22的扁平的后表面上，燃料阀24和副产品收集阀25形成在两端部分的附近。如附图2所示，在附图1中所示的每个燃料容器21的每个端面上在垂直方向上彼此远离地形成了两个接合孔26。下文描述燃料容器21的内部结构。
在中心凸出部分3和端部凸出部分4的相对的表面上，在该中心凸出部分3和端部凸出部分4之间形成了每个燃料容器容纳部分5，形成前后延伸的线性导向突起13以分别配合在燃料容器21的导向槽中。在中心凸出部分3和每个端部凸出部分4之间的壳体2的部分(下文称为壳体底部部分)的扁平的前表面上，形成燃料供应端口14和副产品收集端口15以分别与每个燃料容器21的燃料供应阀24和副产品收集阀25内配合并与其连通。
在本实施例中，两个燃料容器21具有相同的结构，在壳体2的两个燃料容器容纳部分5的每个中，燃料供应端口14和副产品收集端口15分别设置在壳体底部部分的左右侧上。因此，每个燃料容器21能够容纳在左边或右边的燃料容器容纳部分5中。燃料供应端口14和副产品收集端口15具有不同的装配形状或结构，并且燃料供应阀24和副产品收集阀25的装配形状也不同。因此，燃料供应阀24不可能错误地装配在副产品收集端口15上，副产品收集阀25也不可能错误地装配在燃料供应端口14上。即，燃料容器21具有相同的类型，并且两个燃料容器容纳部分5的端部凸出部分4和副产品收集端口15具有相同的位置关系。因此，用户不需要记住左右的燃料容器容纳部分5的不同的容纳方式，并且不可能错误地颠倒设置燃料容器21。在每个壳体部分的前表面上的燃料供应端口14的附近，形成了检测燃料容器21容纳在燃料容器容纳部分5中的开关16。
附图3所示为燃料容器21的横截面平面视图。例如，由甲醇的水溶液制成的发电燃料(下文简单地称为燃料)填充在壳体22中。在下文中填充了燃料的这个部分被称为燃料容器部分27。在壳体22中，形成有由透明的柔性聚合树脂制成的并连接到副产品收集阀25的里面的副产品收集部分28。虽然没有示出，但是在这个副产品收集部分28中填充了一定量的例如红色染料。虽然下文会详细地解释，壳体22和副产品收集部分28制造为透明以便能够实现对燃料容器部分27中的剩余燃料量的外部光学检测。
燃料供应阀24是一种止回阀。如附图4作为实例所示，这个燃料供应阀24具有这样的结构：如单点点划线所示，能够弹性地变形的板阀24b形成在圆柱形构件24a中。在燃料容器21没有容纳在发电模块1的燃料容器容纳部分5中时，燃料供应阀24处于关闭状态，在这个状态下通过这个板阀24b本身的回弹力并通过在壳体22中填充的燃料的内部压力(这个内部压力高于大气压)以板阀24b关闭圆柱体构件24a的开口。虽然形状不同，副产品收集阀25具有与燃料供应阀24相同的止回功能，并具有管形构件和板阀。
附图5所示为在容纳在发电模块1的燃料容器容纳部分5中的燃料容器21自动锁定以便不能错误地从发电模块1中取下时在附图1中所示的右侧上的燃料容器锁定滑块9的一部分的部分剖面视图。附图6所示为在自动地锁定燃料容器21时相同部分的纵向剖面视图。燃料容器锁定滑块9在它的顶部上具有从中心凸出部分3的上表面暴露出的操作突起9a，并在这个中心凸出部分3的里面提供了滑块主体31。滑块主体31对着作为燃料容器容纳部分5的一个侧面部分的支撑壁35的侧表面具有接合突起32，该接合突起具有倾斜的端面32a作为它的前端面。这个滑块主体31的其它的侧面表面具有凸出的轴33。轴33的延伸的端部部分插入到形成在中心凸出部分3中的轴支撑部分30的孔29中以便可从一侧到另一移动(在壳体2的纵向方向上)。
在正常状态下，通过缠绕在滑块主体31和在左侧上的轴支撑部分30之间的轴33上的压缩的螺旋弹簧37的偏压力将燃料容器锁定滑块9朝右偏压。因此，滑块主体31设置成与支撑壁35的内表面接触(附图5)。在这种状态下，接合突起32的倾斜的端面32a从支撑壁35的外表面凸伸进燃料容器容纳部分5。在这个接合突起32的端部部分通过燃料容器21的一个接合孔26(附图2)卡住时，燃料容器21被锁定或固定到发电模块1的燃料容器容纳部分5。
接合孔34形成在滑块主体31的底部表面上，而电磁螺线管38设置这个底部表面的下面，如附图6所示。这个电磁螺线管38包括圆柱形棒39、插棒式铁芯40和支撑部分65。铁芯40也形成为覆盖棒39的中心部分，并包含有永磁体和电磁力线圈。支撑部分65支撑着铁芯40并允许棒39通过线性球轴承66在纵向方向上平滑地移动。电磁螺线管38如下地操作。如下文所描述，形成在发电模块1中并感测自动锁定状态的控制部分或控制器55(附图8)控制在铁芯40中的电磁力线圈，由此在垂直于接合突起32的滑动方向的方向上移动形成在壳体2的预定的部分上的电磁螺线管38的棒39的远端部分。这种远端部分插入在燃料容器锁定滑块9的接合孔34中以固定它以使燃料容器锁定滑块9不滑动。然而，如果燃料容器21没有容纳在燃料容器容纳部分5中，则在发电模块1中的控制部分55感测这种状态。因此，电磁螺线管38的棒39的远端部分与燃料容器锁定滑块9的接合孔34脱离以允许这个燃料容器锁定滑块9自由地滑动。
作为一种实例，下文解释其中燃料容器21容纳在发电模块1的右边的燃料容器容纳部分5的壳体。在燃料容器21没有容纳在燃料容器容纳部分5的初始状态下，即没有通过燃料容器21按下开关16的状态下，通过控制器55已经将电磁螺线管38的棒39的远端部分移到燃料容器锁定滑块9的接合孔34之外。因此，燃料容器锁定滑块9能够自由地移动。在该燃料容器21向后移动以通过沿相应的导向突起13导向导向槽23将其容纳在燃料容器容纳部分5中时，燃料容器锁定滑块9的接合突起32的倾斜远端面32a通过燃料容器21的侧面表面推动并通过螺旋弹簧37的弹力移动到左边，由此允许燃料容器21被接收在燃料容器容纳部分5中。
在燃料容器21完全装载在燃料容器容纳部分5中时，通过压缩弹簧37将燃料容器锁定滑块9偏压到右边，通过接合部分32的倾斜的远端面32a所限定的远端插入在燃料容器21的接合孔26的预定的一个中。因此，在这种状态中，燃料容器21锁定到在燃料容器容纳部分5中的容纳位置上。
因此在燃料容器21装载在燃料容器容纳部分5中时，通过燃料容器21的正面按压并接通开关16。控制部分55感测这个状态并将电磁螺线管38的棒39插入到燃料容器锁定滑块9的接合孔34中。因此，在容纳燃料容器21的侧面上的滑块9的接合突起32延伸过孔36并与燃料容器21的一个接合孔26接合。这样，在保持燃料容器21固定到发电模块1的燃料容器容纳部分5的同时，滑块9被锁定而不能滑动。
上述的自动锁定的控制器是属于对右燃料容器容纳部分5的解释。然而，发电模块1的左燃料容器容纳部分5自然也包括实现相同的功能和操作的机构。此外，在左侧上的燃料容器锁定滑块9、操作突起9a和相关的外围锁定机构结构是在附图5中所示的右侧上结构的镜像。
如上文所述，在发电操作的过程中，即在燃料蒸气部分44、燃料重新组合部分45、CO消除部分46和发电部分50(将在下文中参考附图8描述这些部分)中的至少一个部分处于操作的同时，或者在从燃料容器21给发电模块1输送发电燃料的同时，通过电磁螺线管38锁定燃料容器锁定滑块9和燃料容器21以防止错误地取下燃料容器21，由此防止了发电操作异常地停止的事件。
附图7A所示为在燃料容器21容纳在燃料容器容纳部分5中时燃料供应端口14插入在燃料供应阀24的圆柱形构件24a中的示意剖面图。附图7B所示为在燃料容器21容纳在燃料容器容纳部分5中时，在其纵向截面上具有矩形外形的副产品收集端口15插入在于副产品收集阀25的纵向截面上具有矩形内部形状的管状构件25a中时示意剖面图。在这种情况下，燃料供应阀24的板阀24b通过燃料供应端口14的远端部分压下并弹性地变形，这就允许燃料供应端口14与燃料容器部分27连通。同样地，副产品收集阀25的板阀25b通过副产品收集端口15的远端部分压下并弹性地变形，由此允许副产品收集端口15与副产品收集部分28连通。
如上文所述，在圆柱形构件24a中的流动通路的纵向剖面形状与副产品收集端口15的纵向剖面形状不同，并且在管状构件25a中的流体通路的纵向剖面形状不同于燃料供应端口14的纵向剖面形状。此外，燃料供应端口14的外部直径大于管状构件25a的矩形流动通路的高度H，因此燃料供应端口14不能插入到管状构件25a中。此外，矩形副产品收集端口15的宽度W大于圆柱形构件24a的内径(端口外径)D，因此副产品收集端口15不能插入到圆柱形构件24a中。因此，燃料容器21的燃料供应阀24和副产品收集阀25分别不能错误地装配到副产品收集端口15和燃料供应端口14上。
下文解释剩余燃料量指示灯10。该指示灯10对应于容纳在右燃料容器容纳部分5中的燃料容器21。左剩余燃料量指示灯10对应于容纳在左燃料容器容纳部分5中的燃料容器21。
在燃料容器21没有装入在燃料容器容纳部分5中时(即在开关16没有按压燃料容器21时)每个剩余燃料量指示灯10都关闭。在装入在燃料容器容纳部分5中的燃料容器21的燃料容器部分27中的剩余燃料量足够用于发电时指示灯10发出绿光，而在装入在燃料容器容纳部分5中的燃料容器21的燃料容器部分27中的剩余燃料量不足以用于发电时发出红光。这种剩余燃料量数据也可以输出给在下文中描述的设备101(附图8)。在这种这情况时，除了正电极端子6和负电极端子7之外，发电模块1装配有给设备101输出剩余燃料量数据的终端，并且设备101还装配有指示每个燃料容器21的剩余量的指示器。这就允许操作员操作设备101以确定燃料容器21的更换时间而不用检查发电模块1的剩余燃料量指示灯10。剩余量数据可以是指示在燃料容器21的燃料容器部分27中的剩余燃料量是否足够用于发电的二元数据。这种剩余量数据也可以被划分为如下的多个等级：例如75％或更多、50％(包括)至75％(包括)、等于或多于发电所需的量以及小于发电所需的量。设备101根据这种数据精确地指示剩余量。这允许操作员操作设备101，同时容易地预测燃料容器21的更换时间。下文将描述在容纳在燃料容器容纳部分5中的燃料容器21的燃料容器部分27中的剩余燃料量的检测。
附图8所示为通过发电模块1驱动的设备101比如笔记本式个人计算机的主要部件和发电模块1和燃料容器21的主要部件的方块图。附图8仅示出了每对部件中的一个，比如燃料容器21。下文参考附图8进行解释。注意，设备101包括通过这个控制器102控制的控制器102和负载103。
附图9所示为发电模块1的壳体2的内部结构的简要平面视图。首先，下文解释壳体2的中心部分和它的附近。每个燃料供应端口14通过流动通路41连接到微泵(燃料流量控制器)42的流入侧。这个微泵42的流出侧通过流动通路43连接到燃料蒸气部分44。通过使用薄膜加热器63(将在下文中描述)在控制部分55的控制下，燃料蒸气部分44对从燃料容器21中输送的由乙醇的水溶液制成的燃料进行加热并汽化。
燃料蒸气部分44的流出侧连接到燃料重整部分45的流入侧。这个燃料重整部分45是成为微型化学反应器的小型反应器。燃料重整部分45对从燃料蒸气部分44输送的汽化的燃料进行重整以产生氢、作为副产品的二氧化碳和少量的一氧化碳。燃料重整部分45分离并通过形成在壳体中的缝隙11排放二氧化碳到大气中。下文描述实际的结构。在需要的情况还可以接收从微泵42和/发电部分50(将在下文中描述)通过流动通路(未示)输送的水，使一氧化碳与这种水反应以产生氢和作为副产品的二氧化碳，分离并通过缝隙11排放二氧化碳到大气中。下文将描述实际的结构。
燃料重整部分45的流出侧连接到CO(一氧化碳)消除部分46的流入侧。这种CO消除部分46是微型化学反应器。反应器46使包含在从燃料重整部分45中输送的氢中的一氧化碳与通过缝隙11输送的氧气反应以产生二氧化碳，将这种二氧化碳从氢中分离出来并将该二氧化碳通过缝隙11排放到大气中。下文将描述实际的结构。
CO消除部分46的流出侧通过流动通路47连接到两个微泵48的流入侧。每个微泵48的流出侧通过流动通路49连接到发电部分50的流入侧。发电部分50形成在燃料容器容纳部分5中的壳体2的里面。这个部分50接收从CO消除部分46中输送的氢并通过使用通过缝隙12输送的这种氢气和氧气发电。发电部分50将所产生的电功率输送给充电部分51(附图8)并将所产生的水排放到流动通路52中。下文将描述实际的结构。
参考附图9，流动通路52是朝下流到微泵53的倾斜通道。这个流动通路52的低端连接到微泵53的流入侧。这个微泵53的流出侧连接到上文所述的副产品收集端口15。因此，应用装入在燃料容器容纳部分5中的燃料容器21，微泵53的流出侧通过副产品收集端口15和副产品收集阀25连接到副产品收集部分28。在右燃料容器容纳部分5的开关16没有按下时，即在燃料容器21没有装入到这个右燃料容器容纳部分5中时，控制部分55停止在右侧上的微泵42、48和53的操作。在左燃料容器容纳部分5的开关16没有按下时，即在燃料容器21没有装入在这个左燃料容器容纳部分5中时，控制部分55停止在左侧上的微泵42、48和53的操作。
虽然在附图9中没有示出，充电部分51(附图8)形成在壳体2的中心部分的里面。这个充电部分51具有通过接收从发电部分50中产生的功率的供应而充电的电容器等。充电部分51将充电的电功率输送给子充电部分54、设备101的负载103和控制器102。
虽然在附图9中没有示出，但是在附图8中所示的子充电部分54提供在壳体2的中心部分的里面。这个子充电部分54具有通过接收从主充电部分51或发电部分50中产生的功率的供应而充电的电容器等。子充电器54将所需的电功率输出给微泵42、48和53、控制部分55、温度控制部分56、发射部分57和剩余燃料量指示灯10。
虽然在附图9中没有示出，控制部分55提供在壳体2的中心部分的里面。这个控制部分55控制在发电模块1中的所有的驱动操作。虽然在附图9中没有示出，但温度控制部分56提供在壳体2的中心部分的里面。这个温度控制部分56控制燃料蒸气部分44、燃料重整部分45和CO消除部分46的温度，以及在某些情况下，控制发电部分50的温度。
该发射部分57提供在暴露在燃料容器容纳部分5中的壳体2的左端部凸出部分4的部分中和中心凸出部分3的右侧上的部分中。光感测部分58提供在暴露在燃料容器容纳部分5中的右端部凸出部分4的部分中和在中心凸出部分3的左侧上的部分中，这些光感测部分58对着发射部分57。如下文所述，发射部分57和光感测部分58从燃料容器21中光学地感测容纳在燃料容器容纳部分5中的燃料容器21的燃料容器部分27中的剩余量。
下文描述这个发电型便携式电源的发电操作。如上文所述，假设燃料容器21装入在发电模块1的两个燃料容器容纳部分5中并通过燃料容器锁定滑块9锁定，并且每个燃料容器锁定滑块9由相应的电磁螺线管38锁定。通过燃料容器21按压并接通开关16。
在这些开关16接通时，控制部分55确定燃料容器21容纳在燃料容器容纳部分5中。此外，控制部分55从发射部分57和光感测部分58中接收感测信号，并检查哪个燃料容器21具有更少的燃料量。为了仅从发现具有更少的但仍然足够发电的剩余燃料量的燃料容器21中输送燃料，控制部分55输出指令信号以便给与具有更少的燃料量的这个燃料容器21连通的微泵42输送驱动功率，而不给与具有更多的燃料量的燃料容器21连通的微泵42输送驱动功率，由此驱动与具有更少的燃料量的燃料容器21连通的微泵42。
因此，这个与具有更少的燃料量的燃料容器21连通的微泵42被驱动以给燃料蒸气部分44输送盛在具有更少燃料量的燃料容器21的燃料容器部分27中的甲醇水溶液。下文参考附图10解释燃料蒸气部分44的实际结构。这个燃料蒸气部分44具有如下的结构：Z形流动通路62形成在例如由硅、玻璃或铝合金制成的衬底的一个表面上，薄膜加热器63和加热器导线(未示)形成在衬底61的另一表面上，以及在衬底61的表面上的流动通路62以玻璃板67覆盖。入口64形成在衬底61对应于流动通路62的一端部部分的部分上。出口68形成在玻璃板67对应于流动通路62的其它的端部部分上的部分上。
下文参考附图11描述燃料重整部分45的实际结构。这个燃料重整部分45具有如下的结构：Z形流动通路72形成在例如由硅、玻璃或铝合金制成的衬底的一个表面上，催化剂(未示)比如Cu/ZnO/Al2O3附着到流动通路72的内壁表面上，薄膜加热器73和加热器导线(未示)形成在衬底71的另一表面上，以及在衬底71的表面上的流动通路72以玻璃板75覆盖。入口74形成在衬底71对应于流动通路72的一端部部分的部分上。出口76形成在玻璃板75对应于流动通路72的其它的端部部分上的部分上。
下文参考附图12描述CO消除部分46的实际结构。这个CO消除部分46具有如下的结构：Z形流动通路82形成在例如由硅、玻璃或铝合金制成的衬底的一个表面上，催化剂(未示)比如Pt/Al2O3附着到流动通路82的内壁表面上，薄膜加热器83和加热器导线(未示)形成在衬底81的另一表面上，以及在衬底81的表面上的流动通路82以玻璃板85覆盖。入口84形成在衬底81对应于流动通路82的一端部部分的部分上。出口86形成在玻璃板85对应于流动通路82的其它的端部部分上的部分上。
根据来自控制部分55的指令信号，温度控制部分56将预定的电功率输送给燃料蒸气部分44的薄膜加热器63，由此对加热器63进行加热。根据来自控制部分55的指令信号在液体状态从燃料容器部分27输送给燃料蒸气部分44的预定的燃料量输送给这个燃料蒸气部分44的入口64。薄膜加热器63产生热量(大约120℃)并对输送给流动通路62中的甲醇水溶液汽化。汽化的流体在流动通路62的内部压力下从入口64运动到出口68，并到达燃料重整部分45的入口74。
在燃料重整部分45中，根据来自控制部分55的指令信号薄膜加热器73被加热到适当的温度(大约200℃至300℃)。在流动通路72中，到达燃料重整部分45的出口76的甲醇和水产生如下表示的吸热反应：
CH3OH+H2O→3H2+CO2      …(1)
通过薄膜加热器73进行加热，由此产生氢和作为副产品的二氧化碳。在这个反应中，也产生少量的一氧化碳。
在上述反应式(1)的左侧中的水(H2O)可以是包含在反应的初始阶段中的燃料容器21的燃料容器部分27中的燃料中的水。然而，通过发电部分50的发电产生的水也可以收集并输送给燃料重整部分45。通过提高填充在燃料容器部分27中的燃料的含氢液态燃料(比如甲醇、液化燃料或气态燃料)的填充比率可以增加在燃料容器部分27中每单位体积反应式(1)的反应量。这可以使电功率供应更长的时间周期。在通过发电部分50进行发电的过程中在反应式(1)的左侧中的水的供应源可以是发电部分50和燃料容器部分27或单独的燃料容器部分27。可替换的是，在反应的初始阶段可以使用在这个燃料容器部分27中的水，在发电部分50中产生了水时，切换到在这个发电部分50中的水。注意，在燃料重整部分45中有时产生一氧化碳，尽管量非常小。
所产生的氢、作为副产品的二氧化碳和一氧化碳在汽化的状态下从出口74运动到CO消除部分46的入口84。由于温度控制部分56根据来自控制部分55的指令信号将预定的电功率输送给薄膜加热器83，这个薄膜加热器83产生热量(大约120℃至220℃)。结果，在输送给流动通路82的氢、二氧化碳和水中，一氧化碳和水反应以产生水变换反应，这个反应如下所示地产生氢和作为副产品的二氧化碳：
CO+H2O→H2+CO2     …(2)
在上述反应式(2)的左边的水(H2O)可以是包含在反应的初始阶段中的燃料容器21的燃料容器部分27中的燃料中的水。然而，通过发电部分50的发电产生的水也可以收集并输送给燃料重整部分45。在通过发电部分50进行发电的过程中在反应式(1)的左边的水的供应源可以是发电部分50和燃料容器部分27或单独的燃料容器部分27。可替换的是，在反应的初始阶段可以使用在这个燃料容器部分27中的水，并且在发电部分50中产生了水时，切换到在这个发电部分50中的水。
最终到达CO消除部分46的出口84的大部分流体是氢和二氧化碳。如果非常少量的一氧化碳包含在到达出口84的液体中，则可以使这种残余的一氧化碳与通过止回阀从缝隙11中输送的氧气接触，由此如下所示地产生有选择性的氧化反应，这个反应产生二氧化碳：
CO+(1/2)O2→CO2        (3)
结果，可靠地消除了一氧化碳。
在经过上述的一系列的反应之后的产物是氢和二氧化碳(在某些情况下包含少量的水)。在这些产物中，二氧化碳与水分离并从缝隙11排放到大气中。
因此，只有来自CO消除部分46中的氢输送给发电部分50。根据来自控制部分55的指令信号通过微泵48将来自CO消除部分46的这种氢输送给发电部分50，该微泵48通过接收来自子充电部分54的电功率的供应而运行。
下文参考附图13描述发电部分50的实际结构。这个发电部分50是十分公知的聚合物电解液燃料电池。即，发电部分50包括由在其上附着了催化剂(比如Pt/C)的碳电极形成的阴极91、由在其上附着了催化剂(比如Pt/Ru/C)的碳电极形成的阳极92和设置在这些阴极91和阳极92之间的离子导电膜93。发电部分50将电功率输送给提供在阴极91和阳极92之间的负载94。这个负载94还可以是在附图8中所示的设备101的负载103或充电部分51。
在这种结构中，在阴极91的外面形成空间95。将来自CD消除部分46的氢(H2)输送给这个空间95中。此外，空间或流动通路52形成在阳极92的外面。将氧气(O2)从缝隙12输送到这个流动通路52中。
在阴极91的侧面上，电子(e-)与氢分离以产生氢离子(质子，H+)，这些氢离子通过离子导电膜93达到阳极92，阴极91析取电子(e-)并将其输送给负载94，如下式所表示：
3H2→6H++6e-　　　       　…(4)
在阳极92的侧面上，通过负载94输送的电子(e-)、通过离子导电膜63的氢离子(H+)和氧气如下式彼此反应以产生作为副产品的水：
6H++(3/2)O2+6e-→3H2O       …(5)
如上文所述的系列电化学反应(反应式(4)和(5))在大约室温至大约80℃的相对较低的温度的环境下进行。除了电功率之外的副产品基本上只有水。如上文的反应式(4)和(5)所示，通过如上文所述的电化学反应直接或间接地输送给负载94的电功率(电压/电流)取决于输送给发电部分50的阴极91的氢的量。
因此，控制部分55驱动微泵42以将形成为产生并输出预定的电功率所需的量的氢的燃料输送给发电部分50。注意，温度控制部分56也能够将发电部分50设定在预定的温度下以促进反应式(4)和(5)的反应。
通过发电部分50产生的电功率输送给在发电模块1中的充电部分51，由此对这个充电部分51进行充电。根据需要可以向设备101的控制器102和负载103输送充电的功率。通过发电部分50所产生的电功率也可以直接输送给设备101的控制器102和负载103。
根据来自控制部分55的指令信号，通过发电部分50产生的作为副产品的水通过微泵53收集在燃料容器21的副产品收集袋28中，该微泵53通过接收来自子充电部分54的功率的供应而运行。在通过发电部分50产生的至少一部分水输送给燃料重整部分45时，可以减小开始填充在燃料容器21的燃料容器部分27中的水量。此外，还可以减小在副产品收集袋28中收集的水量。
如附图14所示，在执行上文所描述的发电操作到一定的程度时，燃料容器部分27的体积根据在发电操作中消耗的燃料量减小。因此，在燃料容器21的副产品收集袋28中收集的水量增加。这增加了副产品收集袋28的体积。
在发电操作的过程中，控制部分55恒定地监测在燃料容器部分27中的剩余的燃料量。这种剩余燃料量监测将在下文中解释。如在附图14中所示的箭头所示，来自发射部分57的光通过透明的壳体22和副产品收集袋28进入光感测部分58。
在这个副产品收集袋28中，事先填充一定量的红色染料。因此，随着在这个副产品收集袋28中收集的水量的增加，染料浓度减少，这提高了在副产品收集袋28中的含染料的水的透光率。
因此，在发电操作的过程中，控制部分55恒定地接收对应于通过光感测部分58所接收的光量的感测信号，检查对应于感测信号的剩余燃料量数据是否小于预先设定的剩余燃料量数据。参考附图14，燃料容器部分27的体积大于壳体22的体积的一半，因此用于发电所需数量的燃料保持在燃料容器部分27中。
因此，在这种情况下，基于来自光感测部分58的感测信号，控制部分55确定在附图1的右侧上在燃料容器21的燃料容器部分27中还保留有发电所需数量的燃料。因此，控制部分55允许右指示灯10保持发射绿光，允许电磁螺线管38保持锁定燃料容器锁定滑块9，并继续保持燃料量监测。注意，作为通过控制部分55所监测的开始剩余燃料量的结果，两个指示灯10从开始发射绿光。
如附图15所示，在上文所述的发电操作继续相当大地减小燃料容器部分27的体积并且在燃料容器部分27中不再保留有发电所需数量的燃料时，在副产品收集袋28中所收集的水量极大地增加，而染料浓度极大地降低。这大大地提高了在副产品收集袋28中的含染料的水的透光率。
因此，基于来自光感测部分58的感测信号，控制部分55确定在附图1的右侧上在燃料容器21的燃料容器部分27中没有保留发电所需数量的燃料。控制部分55执行燃料供应切换(将在下文中描述)，通过剩余燃料量指示灯10将光指示切换为红光以提示用户更换右燃料容器21，并停止给右电磁螺线管38输送电源。
在输送给这个右电磁螺线管38的电源停止时，棒39的远端部分从右燃料容器锁定滑块9的接合孔34中脱离，由此对这个右边的燃料容器锁定滑块9解锁。因此，通过由右指示灯10所指示的红光提示更换右燃料容器21的用户例如通过操作右燃料容器锁定滑块9可以以新的燃料容器更换这个右燃料容器21。
因此在以新的燃料容器或其中的剩余燃料量等于或大于设定的剩余燃料量数据的燃料容器更换右燃料容器21时，通过如上文所述的方式通过右燃料容器锁定滑块9锁定这个燃料容器。在确认剩余燃料量等于或大于设定的剩余燃料量之后，控制部分55通过电磁螺线管38锁定右燃料容器锁定滑块9。右指示灯10发射绿光。
在如上文所述地要更换右燃料容器21时，即使用户错误地试图更换左燃料容器锁定滑块9，但是这个左燃料容器锁定滑块9通过专用的电磁螺线管38被锁定了，因此不能错误地取下。
下文描述燃料供应开关。如果基于来自光感测部分58的感测信号控制部分55确定在附图1中所示的一个燃料容器21的燃料容器部分27中没有保留发电所需数量的燃料，因此控制部分55给子充电部分54输出指令信号以只将电功率输送给其它的燃料容器21的微泵42。此外，控制部分55将驱动控制信号输出给其它的燃料容器21的微泵42。
因此，其它燃料容器21的微泵42开始运行以将在其它的燃料容器21的燃料容器部分27中的由甲醇水溶液制成的燃料输送给燃料蒸气部分44中。这样，在一个燃料容器21中已经没有剩下足够的燃料量时，自动地从其它的燃料容器21中输送燃料。这就允许连续地使用设备101而不用以新的燃料容器更换已经没有剩下足够的燃料量的燃料容器21。
至少在充电部分51由上文所述的发电操作很好地充电时，控制部分55从充电部分51中接收指示这个充电部分很好地被充电了的信号，而不管电功率是否输送给设备101的负载103。基于这个信号，控制部分55停止上述的发电操作。在另一方面，如果发电操作停止了，则充电的电功率从充电部分51输送到设备101的负载和设备101的控制器102。充电部分51的电荷量变得比某一值更小，控制部分55从充电部分51中接收指示电荷量小于某一值的信号，而与电功率是否输送给设备101的负载103无关。基于这个信号，控制部分55重新启动发电操作。
在停止发电操作时，控制部分55停止给两个电磁螺线管38供电，使两个燃料容器锁定滑块9可操作。因此，两个燃料容器21可取下，同时停止发电操作。由于燃料容器21的壳体22是透明的，因此能够可视地检查在燃料容器21的燃料容器部分27中剩余的燃料量。
如果取下两个燃料容器21并且这些取下的燃料容器21错误地装载在与原来的燃料容器不同的燃料容器容纳部分5中，则使用一个燃料容器21并且这个燃料容器21的燃料不满，而不使用燃料满的另一燃料容器21。在类似于这种情况下，检测在两个燃料容器21中的剩余燃料量，控制部分55选择具有更少的剩余量的燃料容器21并使用来自具有更少的剩余量的这个燃料容器21的燃料发电。如果确定两个燃料容器21都是新的并且它们盛有等量的燃料，则控制部分55选择预定的一个(例如右燃料容器21)，并通过使用来自这个右燃料容器21的燃料发电。
在当前正研究和开发的燃料重整型燃料电池中应用的燃料是发电部分50能够以相对高的能量转换效率产生电能的燃料。例如，基于醇的液体燃料(比如甲醇、乙醇和丁醇)、在室温和大气压下汽化的含氢的液体燃料(例如液化气体比如二甲醚、异丁烷和天然气(CNG))以及气体燃料(比如氢气)。优选使用这些流体材料。
本发明并不限于前述的甲醇水溶液的蒸发和重整反应。即，优选使用至少在预定的加热条件下发生的任何化学反应(吸热反应)。此外，应用并不限于上文所述的燃料电池，只要通过使用由化学反应产生的预定的流体材料作为发电燃料来产生电功率即可。
因此，具有各种形式的发电机都可以使用。实例有使用通过由化学反应产生的流体原料的燃烧产生热能发电(热差发电)、例如使用动能转换(通过使用由燃料产生的压能旋转发电机而产生电功率)发电(内燃机和外燃机，比如燃气涡轮机、旋转式发动机和斯特林(Stirling)发动机)和通过例如使用电磁感应的原理将发电燃料的流体能量或热能转换为电功率发电(例如，磁性流体动力和热声效应发电)。
在直接使用液化氢或氢气作为燃料时，通过省去燃料蒸气部分44、燃料重整部分45和CO消除部分46可以直接将这种燃料输送给发电部分50。
这允许将发电模块1并入到笔记本式个人计算机101中。附图16A所示为从发电型便携式电源的侧面看将这种发电型便携式电源插入在其中的笔记本式个人计算机101的侧视图。附图16B所示为在从顶部看时将发电型便携式电源插入在其中的笔记本式个人计算机101的正视图。附图16C所示为在从侧面看时将发电型便携式电源插入在其中的笔记本式个人计算机101的侧视图。
笔记本式个人计算机101具有包含主板等的主体97，并具有在它的上部表面上的键盘、设置在主体97的背面上的电池支撑部分98、显示面板99(比如液晶显示器)和允许显示面板99相对于主体97自由转动的面板支撑部分100。发电模块1在它的两端部分上具有槽96，因此，这些槽96装配在导向突起104上，该导向突起104形成在笔记本式个人计算机101的电池支撑部分98上。
如附图17所示，在发电模块1的两端上的槽96装配在导向突起104上，该导向突起104形成在笔记本式个人计算机101的电池支撑部分98的里面。在发电模块1滑动直到这个发电模块1的正电极端子6和负电极端子7插入在笔记本式个人计算机101的连接器107中时发电模块1用作发电型便携式电源。
除了在备用状态下通过内电池驱动笔记本式个人计算机101时之外，如果要求内电池之外的电驱动，则还可以自动地锁定这个发电型便携式电源以便不能从笔记本式个人计算机101中取下。
另一发电型便携式电源可以并入到笔记本式个人计算机101中。附图18A所示为从发电型便携式电源的侧面看将这个发电型便携式电源插入在其中的笔记本式个人计算机101的侧视图。附图18B所示为在从顶部看时将发电型电源插入在其中的笔记本式个人计算机101的正视图。附图18C所示为在从侧面看时将发电型电源插入在其中的笔记本式个人计算机101的侧视图。
除了壳体106由生物可降解的聚合物(通过分解作用物比如细菌自然地分解该聚合物)制成的并且这个壳体106具有比燃料容器容纳部分5更小的尺寸以外，本实施例的发电型便携式电源的燃料容器21的壳体106与上述的实施例的壳体22相同。
此外，形成保护壳体105以通过防止在壳体106容纳在燃料容器容纳部分5中之后在壳体106正在使用的同时由某些外部因素造成壳体106的分解而防止造成燃料的泄漏。这个保护壳体105由除了生物可降解的聚合物以外的材料制成，并且装在发电模块1上以便密封壳体106。在这个保护壳体105是透明的时，容易检查是否设定了燃料容器21(壳体106)，同时保护壳体连接到发电模块1。
由于壳体106由生物可降解的聚合物制成，因此即使将所使用的壳体106丢弃到土壤中也可以减小它对环境的影响(负担)。这就解决了由丢弃或填埋已有的化学电池引起的环境问题。
燃料容器21的壳体106由聚合物树脂制成。因此，为保护未使用的壳体106的圆周表面不受到分解作用物比如细菌的影响，理想的是，以除了生物可降解的聚合物之外的材料制成的包装覆盖壳体106，并在这种状态下投放市场。在要连接燃料容器21时，使包装从燃料容器21上剥离。
在上述的每个实施例的发电模块1中，可以独立地取下在两个燃料容器容纳部分(容纳段)5中容纳或装载的多个燃料容器。即使在将发电所需数量的发电燃料仅填充在一个容纳的燃料容器中时，微泵42运行以使发电模块1从这个燃料容器中有选择性地接收发电燃料。对应于没有包含发电所需数量的发电燃料的燃料容器的微泵42不作输送发电燃料的运行。因此，这个燃料容器容易被取下并以在其中填充有发电所需的量的发电燃料的燃料容器更换。
即使在一个燃料容器容纳在每个实施例的发电模块1的多个燃料容器容纳部分5中的一个中时，如果所容纳的燃料容器具有发电所需的量，则通过从这个燃料容器中有选择性地接收发电燃料该发电模块就能够发电。
如果两个燃料容器装载在燃料容器容纳部分5中并且在这些容纳的燃料容器中的每个燃料容器中都填充有发电所需数量的发电燃料，则每个实施例的发电模块1比较在两个容纳的燃料容器中的发电燃料量。发电模块1有选择性地运行微泵42以仅从具有更少量的燃料容器中给发电模块输送发电燃料。
此外，每个实施例的发电模块1的燃料容器容纳部分能够容纳具有相同的结构的燃料容器。由于仅需要使用一种类型的燃料容器，因此在他或她在燃料容器容纳部分5中设置燃料容器的任何时候，用户仅需要记住相同的安装方式。这使操作变得简单。
此外，在多个燃料容器容纳部分5中容纳的燃料容器中的至少一个燃料容器正在给发电模块输送发电燃料的同时，控制部分锁定这个燃料容器以使不能从发电模块中取下它，并保持没有向其输送发电燃料的燃料容器未锁定状态，由此形成了一种进行正常的发电操作的安全结构。如果多个燃料容器中没有一个燃料容器正在给发电模块1输送发电燃料，所有的这些燃料容器都处于未锁定状态，因此容易地取下它们。
通过这种结构，在第一燃料容器正给发电模块1输送发电燃料的同时，该第一燃料容器和第二燃料容器装在燃料容器容纳部分5中，检测在第一燃料容器中剩余的发电燃料量。如果基于这个剩余燃料量检测信号控制部分确定在第一燃料容器中没有剩下发电所需的量的发电燃料，则控制部分将给发电部分的发电燃料的供应从第一燃料容器切换到第二燃料容器。在这个燃料容器供应切换的过程中，控制部分将锁定的第一燃料容器解开，并锁定未锁定的第二燃料容器。
在每个实施例中，能够装在燃料容器容纳部分5中的燃料容器的数量可以设定为K(K是2或更大的整数)，并且1(包含)至K(包含)个燃料容器可以同时插入并运行。即使在装入在燃料容器容纳部分中的燃料容器的数量为1(包含)至K-1(包含)，如果所装入的燃料容器具有发电所需的量，则发电模块可以有选择性地从这个燃料容器中接收发电燃料。此外，这个发电模块还可以被设定为能够同时从两个或更多个燃料容器中接收发电燃料。在每种实施例中，根据燃料容器的数量可以使用两个燃料电池作为发电型便携式电源的发电部分50。然而，也可以仅使用一个燃料电池。如果形成了三个或更多个燃料容器容纳部分5，则燃料电池的数量可以与这些燃料容器容纳部分5的数量相同或不同。在燃料容器21装入在发电模块1的三个或更多个燃料容器容纳部分5中时，可以同时从多个燃料容器21中供应燃料，只要不同时从所有的燃料容器21中供应燃料即可。
在每种实施例中，发电模块1具有两个输出端子，即正电极端子6和负电极端子7。然而，除了正电极端子6和负电极端子7之外，它还可以形成输入/输出端子比如感测燃料蒸气部分、燃料重整部分、CO消除部分和发电模块发电部分(这些部分中的每个部分使用薄膜加热器)中至少一个部分的温度并将温度数据传输给设备101的温度传感器信号输入/输出端子、将时钟信号输出给控制部分55的控制电路时钟线端子、在控制部分55和设备101之间交换所需的数据的控制电路数据线端子和将例如剩余燃料量的数据从控制部分55输出给设备101的剩余量数据输出端子。
在每种实施例中，燃料供应端口14装入在燃料供应阀24中的部分的纵向段的外部形状为圆形，而燃料供应阀24装入在燃料供应端口14上的部分的纵向段的内部形状为圆形。然而，这些外部形状和内部形状并不限于圆形，只要副产品收集阀25不能装配在燃料供应端口14上并且燃料供应阀24不能装配在副产品收集端口15上即可。类似地，在每种实施例中，副产品收集端口15装入在副产品收集阀25中的部分的纵向段的外部形状为矩形，而副产品收集阀25装入在副产品收集端口15上的部分的纵向段的内部形状为矩形。然而，这些外部和内部形状并不限于矩形，只要燃料供应阀24不能装配在副产品收集端口15以及副产品收集阀25不能装配在燃料供应端口14上即可。
这个实施例的发电型便携式电源可以用作高度便携式的电子设备的电源，比如蜂窝电话、PDA、数字静态照相机和数字摄像机以及笔记本式个人计算机。
具体地说，即使一个燃料容器被消耗了并且它没有用于发电的足够的量，同时用户正在使用蜂窝电话进行通话或使用数字摄像机拍摄图像，则这个燃料容器切换到其它的燃料容器以从其中供应发电燃料。此后，用户可以一直使用电子设备而不切断它，即一次都不终止通话或图像拍摄。
对于本领域的普通技术人员来说容易理解其它的优点和改进。因此，在广义上讲本发明并不限于在此所示出并描述的具体细节和有代表性的实施例。因此，在不脱离如附加的权利要求和它们的等效方案所界定的本发明的原理的精神和范围的前提下可以做出各种修改。

Claims (24)

1.一种给设备提供电功率的发电型电源，包括发电模块，该发电模块具有：
通过使用所输送的发电燃料产生功率的发电部分；
若干个燃料容器容纳部分，容纳了能够填充发电燃料的多个燃料容器，所述多个燃料容器至少包括第一和第二燃料容器并能从燃料容器容纳部分中被独立地取下；和
控制部分，该控制部分执行控制，以使得并不从容纳在燃料容器容纳部分中的所述多个燃料容器中的第一和第二燃料容器之一个中供应发电燃料，同时在从第一和第二燃料容器之另一个中供应发电燃料，
其中该控制部分包括：
燃料容器锁定部分，该燃料容器锁定部分锁定该第一和第二燃料容器之该另一个以便使其不能从该发电模块中被取下，以及保持该第一和第二燃料容器之该一个未被锁定，同时该第一和第二燃料容器被容纳在所述燃料容器容纳部分中，并且该第一和第二燃料容器之该另一个正在给该发电模块供应发电燃料。
2.根据权利要求1所述的发电型电源，其中所述燃料容器容纳部分容纳具有相同结构的燃料容器。
3.根据权利要求1所述的发电型电源，其中该控制部分包括燃料供应切换部分，该燃料供应切换部分执行设置，以使得在第一和第二燃料容器容纳在燃料容器容纳部分中并且该第一和第二燃料容器之该另一个包含发电操作所需数量的发电燃料时，仅从该第一和第二燃料容器之该另一个中给该发电模块供应发电燃料。
4.根据权利要求1所述的发电型电源，其中该控制部分包括燃料供应切换部分，该燃料供应切换部分执行设置，以便使得在第一和第二燃料容器被容纳在燃料容器容纳部分中、该第一和第二燃料容器之该另一个包含发电操作所需数量的发电燃料、并且该第一和第二燃料容器之该一个包含的发电燃料少于发电操作所需数量的发电燃料或不包含发电燃料时，从该第一和第二燃料容器之该另一个中给该发电模块供应发电燃料。
5.根据权利要求1所述的发电型电源，其中该控制部分包括燃料供应切换部分，在第一和第二燃料容器容纳在燃料容器容纳部分中并且该第一和第二燃料容器之该另一个正在给该发电模块供应发电燃料的同时，在检测在该第一和第二燃料容器之该另一个中剩余的发电燃料量并基于该剩余的发电燃料量确定在该第一和第二燃料容器之该另一个中的发电燃料少于发电操作所需数量的发电燃料时，该燃料供应切换部分将从该第一和第二燃料容器之该另一个供应发电燃料切换到从该第一和第二燃料容器之该一个供应发电燃料。
6.根据权利要求1所述的发电型电源，其中该控制部分包括燃料供应切换部分，在第一和第二燃料容器被容纳在燃料容器容纳部分中并且第一和第二燃料容器包含发电操作所需数量的发电燃料的同时，该燃料供应切换部分将在第一燃料容器中的发电燃料量与在第二燃料容器中的发电燃料量进行比较，并执行设置以便从第一和第二燃料容器中具有更少数量的燃料容器给该发电模块供应发电燃料。
7.根据权利要求1所述的发电型电源，其中，在第一和第二燃料容器被容纳在燃料容器容纳部分中并且第一和第二燃料容器中没有一个燃料容器正在给该发电模块供应发电燃料的同时，该燃料容器锁定部分保持第一和第二燃料容器未被锁定。
8.根据权利要求1所述的发电型电源，其中
第一和第二燃料容器容纳在燃料容器容纳部分中，和
该控制部分包括：
燃料供应切换部分，在从该第一和第二燃料容器之该另一个给发电模块供应发电燃料的同时，在检测在该第一和第二燃料容器之该另一个中剩余的发电燃料量并基于该剩余的发电燃料量检测信号确定在该第一和第二燃料容器之该另一个中的发电燃料少于发电操作所需的足够量的发电燃料时，该燃料供应切换部分将从该第一和第二燃料容器之该另一个供应发电燃料切换到从该第一和第二燃料容器之该一个供应发电燃料；和
燃料容器锁定部分，在该第一和第二燃料容器之该另一个正在给发电模块供应发电燃料时，该燃料容器锁定部分锁定该第一和第二燃料容器之该另一个，以使其不能从发电模块中被取下，并且保持该第一和第二燃料容器之该一个未被锁定，而在该燃料容器切换部分执行燃料容器供应切换时解开该第一和第二燃料容器之该另一个并锁定该第一和第二燃料容器之该一个。
9.根据权利要求1所述的发电型电源，进一步包括指示在每个燃料容器中的发电燃料量的剩余燃料量指示部分。
10.根据权利要求9所述的发电型电源，其中该剩余燃料量指示部分至少指示在燃料容器中的发电燃料量是否是发电操作所需数量。
11.根据权利要求1所述的发电型电源，进一步包括给该设备输出每个燃料容器的发电燃料剩余量数据的剩余燃料量数据输出部分。
12.根据权利要求11所述的发电型电源，其中该剩余燃料量数据输出部分至少输出指示在燃料容器中的发电燃料量是否是发电操作所需数量的数据。
13.根据权利要求1所述的发电型电源，其中燃料容器容纳部分容纳具有由可降解的聚合物制成的壳体的燃料容器。
14.根据权利要求1所述的发电型电源，其中发电模块具有将发电燃料重整为氢的燃料重整部分。
15.根据权利要求1所述的发电型电源，其中发电模块具有排放作为通过发电模块产生的副产品的水的副产品收集端口。
16.根据权利要求1所述的发电型电源，其中发电模块具有通过由发电部分所产生的电功率充电的充电部分。
17.一种发电型电源，包括发电模块，该发电模块具有：
容纳能够填充发电燃料的N个燃料容器的燃料容器容纳部分，其中N是不小于2的整数；
发电部分，即使在容纳在燃料容器容纳部分中的燃料容器的数量为1至N-1时，在发电燃料有选择性地从所容纳的燃料容器中供应时该发电部分仍然能够发电；
燃料容器锁定部分，在2至N个燃料容器容纳在燃料容器容纳部分并且该燃料容器的第一燃料容器正在给发电模块供应发电燃料的同时，该燃料容器锁定部分锁定第一燃料容器以便不能从发电模块中取下；和
控制部分，该控制部分对该燃料容器锁定部分进行控制，使得在该燃料容器锁定部分锁定第一燃料容器以便不能从发电模块中取下的同时，所容纳的燃料容器的第二燃料容器未被锁定。
18.根据权利要求17所述的发电型电源，进一步包括燃料供应切换部分，该燃料供应切换部分执行设置，以便在2至N个燃料容器容纳在燃料容器容纳部分中并且所容纳的燃料容器的第一燃料容器盛有发电操作所需数量的发电燃料时，仅从第一燃料容器给发电模块供应发电燃料。
19.根据权利要求17所述的发电型电源，进一步包括燃料供应切换部分，该燃料供应切换部分执行设置，以便在2至N个燃料容器容纳在燃料容器容纳部分中、所容纳的燃料容器的第一燃料容器盛有发电操作所需数量的发电燃料以及所容纳的燃料容器的第二燃料容器没有盛有发电操作所需数量的发电燃料时，从第一燃料容器给发电模块供应发电燃料。
20.根据权利要求17所述的发电型电源，进一步包括燃料供应切换部分，在2至N个燃料容器容纳在燃料容器容纳部分中并且所容纳的燃料容器的第一燃料容器正在给发电模块供应发电燃料的同时，在检测在第一燃料容器中剩余的发电燃料量并基于该剩余燃料量确定在第一燃料容器中没有剩下发电操作所需数量的发电燃料时，该燃料供应切换部分将给发电部分的发电燃料的供应从所容纳的燃料容器的第一燃料容器切换到第二燃料容器。
21.根据权利要求17所述的发电型电源，进一步包括燃料供应切换部分，在2至N个燃料容器容纳在燃料容器容纳部分中并且所容纳的燃料容器的第一和第二燃料容器盛有发电操作所需数量的发电燃料的同时，该燃料供应切换部分将在第一燃料容器中的发电燃料量与在第二燃料容器中的发电燃料量进行比较并执行设置以便从具有更少的量的燃料容器给发电模块供应发电燃料。
22.根据权利要求17所述的发电型电源，该控制部分对该燃料容器锁定部分进行控制，使得在所容纳的燃料容器的第一和第二燃料容器中没有一个燃料容器正在给发电模块供应发电燃料的同时，该第一和第二燃料容器未被锁定。
23.根据权利要求17所述的发电型电源，其中
2至N个燃料容器容纳在燃料容器容纳部分，和
该发电型电源进一步包括：
燃料供应切换部分，在从第一燃料容器给发电模块供应发电燃料的同时，在检测在第一燃料容器中剩余的发电燃料量并基于该剩余燃料量检测信号确定在第一燃料容器中没有剩下发电操作所需数量的发电燃料时，该燃料供应切换部分将给发电部分的发电燃料的供应从所容纳的燃料容器的第一燃料容器切换到所容纳的燃料容器的第二燃料容器；和
该燃料容器锁定部分锁定第一燃料容器以便不能从发电模块中取下，并且正在从第一燃料容器给发电模块供应发电燃料时保持第二燃料容器未被锁定，而在该燃料容器切换部分执行燃料容器供应切换时解开第一燃料容器并锁定第二燃料容器。
24.一种电子设备，包括：
具有通过使用所输送的发电燃料发电的发电部分和燃料容器容纳部分的发电模块，该燃料容器容纳部分容纳能够填充发电燃料的N个燃料容器，N是不小于2的整数，并且燃料容器能够从该燃料容器容纳部分中独立地取下，并且在1至N-1个燃料容器容纳在燃料容器容纳部分中时，能够接收来自该燃料容器的发电燃料；
基于通过发电部分所产生的电功率驱动的负载；和
燃料容器锁定部分，在2至N个燃料容器容纳在燃料容器容纳部分并且该燃料容器的第一燃料容器正在给发电模块供应发电燃料的同时，该燃料容器锁定部分锁定第一燃料容器以便不能从发电模块中取下；
控制部分，该控制部分对该燃料容器锁定部分进行控制，使得在该燃料容器锁定部分锁定第一燃料容器以便不能从发电模块中取下的同时，所容纳的燃料容器的第二燃料容器未被锁定。
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