ES2428317T3 - Una pila de combustible con un sistema de monitorización de combustible y su método de uso - Google Patents

Abstract

Un sistema de monitorización para un sistema de pila de combustible comprende: una pile de combustible que tiene un controlador; una reserve de combustible acoplada a la pile de combustible; una pluralidad de sensores operativamente conectados a la reserve de combustible, donde lossensores ester) localizados en un chip, y los sensores estan en contacto con el combustible contenido enla reserva de combustible; y un enlace de comunicacion de sensores que conecta los sensores y elcontrolador.

Description

UNA PILA DE COMBUSTIBLE CON UN SISTEMA DE MONITORIZACION DE COMBUSTIBLE Y SU METODO DE USO

CAMPO DE APLICACION

La invencion se relaciona generalmente con pilas de combustible y tecnologias de monitorizacion. En particular, una variedad de sensores unidos a un sistema de control remoto y a un dispositivo de almacenamiento de informaciOn que son usados para monitorizar los parametros del

sistema en una pila de combustible.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Las pilas de combustible son dispositivos que directamente convierten la energia quimica de los reactivos, esto es, combustible y oxidante, en corriente continua. Para un creciente numero de aplicaciones, las pilas de combustible son mas eficientes que la generaci6n electrica convencional, como la combusti6n de combustibles fosiles, asi como los almacenamientos de electricidad portatiles, como las

baterias de iOn-litio.

En general, la tecnologia de pilas de combustible incluye una variedad de diferentes pilas de combustible, como son las pilas de combustible alcalinas, las pilas de combustible de polimero electrolito, las de acid° fosfOrico, las de carbonato fundido, las de Oxido sOlido y las de enzimas. Hoy en dia, las

principales pilas de combustible pueden dividirse en varias categorias generales, especificamente: (i) pilas de combustible que usan hidrogeno comprimido (H2) como combustible; (ii) pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM) que usan alcoholes, por ejemplo, metanol (CH3OH), hidruros de metales, por ejemplo, hidruro de boro y sodio (NaBH4), hidrocarburos, u otros combustibles modificados a combustibles de hidrOgeno; (iii) pilas de combustible PEM que pueden consumir

combustible sin hidrOgeno directarnente o pilas de combustible de oxidaci6n directa; y (iv) pilas de combustible de Oxido solid° (SOFC) que directamente convierten los combustibles de hidrocarburos en electricidad a altas temperaturas.

El hidrOgeno comprimido esta generalmente almacenado a alta presiOn y por consiguiente es

dificil de manejar. Ademas, se necesitan normalmente grandes tanques de almacenamiento y no son lo suficientemente pequenos para los dispositivos electrOnicos de los consumidores. El formateo convencional de pilas de combustible necesita reformados y otros sistemas auxiliares y de vaporizacion para convertir combustibles en hidrOgeno para reaccionar con el oxidante en la pila de combustible. Recientes avances hacen a las pilas de combustible formateadas mas prometedoras para los

consumidores de dispositivos electrOnicos. Las pilas de combustible mas comunes de oxidaci6n directa son las de metanol directo o DMFC. Otras pilas de combustible de oxidaci6n directa incluyen pilas de combustible de metanol directo y pilas de combustible de ortocarbonato tetra metil directo. DMFC, donde el metanol reacciona directamente con el oxidante en la pila de combustible, tiene una prometedora aplicaciOn electrica para los dispositivos electronicos de los consumidores. SOFC convierte los

combustibles de hidrocarburos, como el butano, a altas temperaturas para producir electricidad. SOFC necesitan relativamente una alta temperatura en el rango de los 1000°C para que ocurra la reacci6n de la pila de combustible.

Las reacciones quimicas que producen electricidad son diferentes para cada tipo de pila de combustible. Para DMFC la reacciOn quimica-electrica en cada electrodo y la reacci6n global para una pila de combustible de metanol directo de describe a continuaciOn: Semi-reacciOn en el anodo: CH3OH + H20 4 CO2 + 6H + 6e

Semi-reacci6n en el catodo:

1.502 +6H +6e 4 3H20

ReacciOn global en la pila de combustible: CH3OH + 1.502 4 CO2 + 2H20

Debido a la migraci6n de los iones de hidrOgeno (Hi) a twos de PEM desde el anodo al catodo y a la incapacidad de los electrones libres (e-) para pasar a traves de PEM, los electrones circulan por un circuito extern°, por lo que producen una corriente electrica. El circuito extern° podria usarse para alimentar muchos dispositivos electrOnicos ütiles, como telefonos m6viles, calculadoras, agendas

electrOnicas, portatiles y herramientas electricas entre otros.

DMFC es analizada en las patentes de los EE.UU. n° 5.992.008 y 5.945.231, las cuales se incorporan aqui por referencia en su totalidad. Generalmente, las PEM estan hechas de un polimero, como el Nafion de DuPont, que es un polimero de acid° sulfOnico perfluorado, que tiene un espesor en el rango entre 0.05mnn y 0.5mm, o de otras membranas apropiadas. El anodo esta tipicamente hecho de

papel carbon teflonizado con una fina capa de catalizador, como el platino-rutenio, depositada encima. El catodo es tipicamente un electrodo de gas de difusion, en el que las particulas de platino son depositadas a un lado de la membrana.

En otra pila de combustible de oxidaciOn directa, la pila de combustible de hidruro de boro (DBFC) reacciona de la siguiente manera: Semi-reacci6n en el anodo:

+ 80H-4 B02.. + 6H20 + 8e

Semi-reacci6n en el catodo: 202 + 4H20 + 8e-4 80H-

En una pila de combustible de hidruro de metal, generalmente el hidruro de boro y sodio acuoso se reforma y reacciona asi: NaBH4 + 2H20 4 (calor o catalizador) 4 4(H2) + (NaB02)

Semi-reacci6n en el anodo: H2 2H+ + 2e"

Semi-reacci6n en el catodo: 2(2H+ + 2e-) + 024 2H20

Catalizadores apropiados para esta reacci6n son platino y rutenio, asi como otros metales. El combustible hidrOgeno producido por la reforma del hidruro de boro y sodio reacciona en la pila de combustible con un oxidante, como el 02, para generar electricidad (o un flujo de electrones) y agua

como subproducto. Tambien sale como subproducto en este proceso el borato sOdico NaB02.

Una pila de combustible de hidruro de boro y sodio es analizada en la patente de EE.UU n° 4.261.956, que es incorporada aqui por referenda. Por lo tanto, las reacciones quinnicas conocidas de hidruros que usan hidruros de metal acuosos tienen una expectativa de almacenamiento del 9% al 12% en peso, y el liquido y el catalizador usados en el sistema de reacciOn quinnica humeda necesitan ser

estrechamente monitorizados. Ademas, es dificil mantener la estabilidad de una soluciOn de hidruro de metal en un largo periodo de tiempo, porque segun la fOrnnula t1/2-pHlog(0.034+kT), que nos da la vida media de la reacciOn, la reacciOn de hidrOlisis siempre ocurre muy despacio. Adernas, si la soluciOn de estabiliza, la reactividad no se completa.

Enun metodo de almacenamiento de hidruro, la reaccion es como sigue:

Metal + H2 hidruro + calor

Sin embargo, la expectativa de almacenamiento de este tipo de reacciOn es de solo un 5% en

peso. Adennas, dichas reacciones pueden ser caras y dificiles de almacenar. Otro metodo conocido de producir hidrOgeno es una reacci6n seca de hidruro. Las reacciones secas, generalmente, conllevan esta reacciOn:

X(BH4) -› H2, siendo X, pero no limitativamente, Na, Mg, Li, etc

De nuevo, las reacciones secas tienen muchas desventajas, como tener unas expectativas de almacenamiento de solo un 10% en peso, y la necesidad de monitorizar estrecharnente la presi6n. Otro metodo adicional para producir gas hidrOgeno es mediante un metodo de almacenamiento de presion, usando la fOrmula PV=nRT, donde P es la presi6n, V el volumen, n es el n° de moles, R es la constante del gas y T es la temperatura. Este metodo requiere la continua monitorizaciOn de la presiOn.

Una de las mas importantes funciones de aplicaciOn de las pilas de combustible es la de almacenamiento de combustible. Otra aplicaciOn importante es la regulaciOn del transporte de combustible desde el cartucho de combustible hasta la pila de combustible. Para ser 6til comercialmente, las pilas de combustible como los sistemas PEM y DMFC, deberian tener la capacidad de almacenar suficiente combustible para satisfacer el uso normal del consumidor. Por ejemplo, para telefonos mOviles, portables, agendas electrOnicas (PDAs), las pilas de combustible necesitan alinnentar dichos dispositivos durante al nnenos el tiempo que lo hacen las actuates baterias, preferiblemente, mucho mas. Adennas, las pilas de combustible deberian ser facilmente reennplazables o rellenables para minimizar o eliminar la

necesidad de las largas recargas de las baterias de hoy en dia.

En la operaciOn de las piles de combustible, es deseable por muchas razones la monitorizaciOn en tiempo real de varios parametros del sistema. En primer lugar, el seguimiento del histOrico de consumo de combustible indica la cantidad restante de combustible a suministrar y da al usuario informaciOn sobre la vide ütil restante al suministro de combustible. La literature de la patente revela un numero de

contenedores para sustancias consumibles que incluyen componentes de memories electrOnicas La publicaciOn de la solicitud de patente de EE.UU n° US 2002/0154815 revela una variedad de contenedores que deberian incluir memorias de solo lecture, memorias de solo lecture programables, memorias de solo lecture progrannables borrables electronicamente, memorias de acceso aleatorio no volatiles , memorias de acceso aleatorio volatiles u otros tipos de memorias electronicas. Estos

dispositivos de memoria electrOnica deberian usarse para guardar reciclaje codificado, instrucciones para la renovaciOn y/o relleno de los contenedores, asi como un registro del uso de los contenedores. Los contenedores deberian comprender tinta liquida o toner para una impresora. Alternativamente, los contenedores o reserves de combustible deberian comprender una pile de combustible o una reserve de combustible por ello.

Tam bien, el paso del combustible desde la reserve de combustible a la pile de combustible deberia contar con inter alia, la viscosidad del mismo. Por ejennplo, la viscosidad del nnetanol, que es

cerca de 8.17 x Pa-s a 1 atm y 0°C, cae a cerca de 4.5 x 10-1 Pa-s a 1 atm y 40°C, representando un 50% de reducci6n. Si el sistema es capaz de detectar en tiempo real la temperatura y/o la presiOn del combustible contenido en la reserve de combustible, entonces la pile de combustible puede autorregular cuanto tiempo una bomba de combustible debe funcionar para suministrar la apropiada cantidad de combustible. Si el combustible se suministra en una tasa Optima, la eficiencia del sistema aumenta. Tambien, monitorizando la presiOn del combustible dentro de la reserve del mismo, se puede alertar al usuario o al sistema de algim inaceptable valor de alta o baja presiOn. Ademas, la vide Crtil de la pile de

combustible se puede incrementar si la exposiciOn al combustible se limita a la cantidad necesaria para coda operacion. En otras palabras, inundar las piles de combustible con un exceso de este puede dew la pile de combustible.

Una opcion entre otras para el sistema de monitorizaciOn es el uso de un sistema de

identificaciOn por radio frecuencia (RFID). Los sistemas que usan tecnologia RFID son bien conocidos, particularmente para los usos coma el seguimiento de inventario, coma el inventario de bibliotecas o tiendas al pormenor, sistemas de pago automatic° como los pasos par los peajes, y sistemas de

seguridad coma las Haves inteligentes de los coches. Dichos sistemas deberian ser grandes y activos y usan circuiteria transmisora alimentada por bateria. Dichos sistemas deberian tambien ser muy pequenos ypasivos, en los que un transponedor recibe energia de la estaciOn base o lector solo cuando se desea que la informaci6n se transmita o intercambie.

Un sistema tipico RFID incluye un dispositivo de identificacion reutilizable, denominado tipicamente como una etiqueta, pero a veces designado coma "tarjeta", "Ilave", o similares. El sistenna RFID tambien necesita una estaciOn de reconocimiento a lectora preparada para reconocer dispositivos de identificacion de predeterminadas caracteristicas cuando dicho dispositivo de identificaciOn se acerca a la estaciOn lectora. Tipicamente, una estaci6n lectora incluye un sistema de antena que lee o interroga las etiquetas mediante un enlace de radio frecuencia (RF) y un controlador. El controlador dirige la interrogaci6n de las etiquetas y podria disponer de memoria para almacenar los datos recogidos de las

etiquetas. Ademas, el controlador podria disponer una interfaz de usuario para que externamente el usuario pueda monitorizar los datos.

En operacion, cuando una etiqueta se acerca suficientemente a la estaciOn lectora de RFID, la antena emite serrates RF hacia la etiqueta y la etiqueta transmite respuestas a la antena. Las etiquetas pueden estar alimentadas por una bateria intema (etiqueta active) o par un acoplamiento inductivo que recibe potencia inducida desde las sefiales RE emitidas por la antena (etiqueta pasiva). El acoplamiento inductivo se produce entre dos dispositivos cercanos entre Si, sin necesitarse el contacto fisico. Las etiquetas pasivas no tienen mantenimiento y una vide virtual infinite. El periodo de vide de las etiquetas actives es, sin embargo, limitado par el periodo de vide de la bateria, aunque algunas etiquetas ofrecen

baterias reemplazables.

Los actuales sistemas de monitorizaciOn con etiquetas RFID no han sido adaptados para su uso con sistemas de piles de combustible, ni en terminos de tipos de datos deseados para monitorizar, ni en terminos de la capacidad del sistema para resistir el severo medioambiente debido al contacto con el

combustible de las piles de combustible. Serie, par lo tanto, deseable.dotar al sistema de monitorizaciOn RFID y a otros sistemas de monitorizacion para el uso de un sistema de piles de combustible.

RESUMEN DE LA INVENCION

En resumen, de acuerdo a la presente invenciOn, un sistema de monitorizaciOn para un sistema de piles de combustible que comprende una pile de combustible tiene un controlador, una reserve de combustible acoplada a la pile de combustible, una pluralidad de sensores operativamente conectados a la reserva de combustible, donde los sensores se disponen en un chip, y los sensores estan en contacto con el combustible de la reserve del misnno, y existe un enlace de comunicacion de sensores que conecta los sensores y el controlador.

5 Deacuerdo con otro aspect° de la presente invenciOn, la pluralidad de sensores comprende, al menos, un sensor 6ptico, como una etiqueta de identificacien de color o un sensor localizado en una fibra Optica dispuesta sobre o en la reserve de combustible. Un dispositivo alimentado por la pile de combustible, una unidad funcional conectada a la pila de combustible o la pile de combustible deberian contener un lector de colores capaz de leer el sensor optic° para confirmar que un adecuado suministro

de combustible se ha producido o para monitorizar las condiciones del suministro de combustible, temperatura y presiOn.

De acuerdo con la presente invenciOn, un metodo para la monitorizacien de una condicien del suministro de combustible comprende los pasos de: (i) proveer un suministro de combustible; y (ii) recoger 15 datos de al menos una condicion del suministro de combustible usando una pluralidad de sensores localizados en un chip y estando en contacto con el combustible o suspendidos en el, y tambien incluye el cambio de un parametro del sistema basandose en las diferencias entre los datos recogidos y los datos

de control.

BREVE DESCRIPCK5N DE LOS DIBUJOS

Estas y otras actuaciones, aspectos y ventajas de la presente invenciOn se entenderan mejor al leer la siguiente descripciOn detallada en referencia a los dibujos qua la acomparian en los que se representan todas las partes, donde:

25 FIG 1 es una vista en perspective y separada del sistema de pile de combustible de acuerdo con la presente invenciOn. FIG la es una vista esquematica de una ejecucien alternativa de un sistema de pile de combustible de acuerdo con la presente invenciOn, incorporando sensores 6pticos pasivos. FIG2 es una vista esquernatica de un sistema de pila de combustible de acuerdo con la presente invenciOn, donde una variedad de sensores se conectan a un controlador remotamente localizado y a un dispositivo de almacenamiento de infomnaciOn. FIG 3 es una vista esquematica de un sistema de pila de combustible de acuerdo con la presente invencien, donde un sistema de monitorizaci6n en un cartucho de combustible es remotamente enlazado 35 aun controlador y a un dispositivo de almacenamiento de informacien. FIG 4 es una vista esquernatica de una segunda ejecuci6n de un sistema de pile de combustible de acuerdo con la presente invenciOn, donde los sensores del sistema de monitorizaci6n son remotamente enlazados a una etiqueta RFID. FIG 5 es una vista esquematica de un sistema de pila de combustible de acuerdo con una tercera ejecuciOn de la presente invencion, donde la etiqueta RFID este fijada a la superficie interior del cartucho de combustible. FIG 6 es una vista esquernatica de la reserve de combustible de acuerdo con la presente invencion, con una etiqueta RFID fijada en la superficie exterior. FIG 7 es una vista esquernatica de la reserve de combustible de acuerdo con la presente 45 invenci6n, con una etiqueta RFID fijada en la superficie exterior con materiales de aislamiento. FIG 8 es otra ejecuci6n similar a la de la FIG 1 que ilustra una etiqueta de I.D. de color alternativo.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS EJECUCIONES PREFERENTES.

Como se ilustra en los dibujos adjuntos y se explicara en detalle a continuaci6n, la presente invenciOn se dirige a un suministro de combustible, que almacena combustible para piles de combustible como metanol y agua, mezcla de metanol y agua, mezclas de metanol y agua de variadas

55 concentraciones o metanol puro. El metanol se usa en muchos tipos de piles de combustible, por ejemplo, DMFC, pile de combustible de enzimas y pila de combustible formateada, entre otras. La reserva de combustible deberia contener combustibles de otros tipos de piles de combustible, como etanol y otros alcoholes, productos quimicos que pueden reaccionar para producir hidregeno y otros productos que mejoren el rendimiento o eficiencia de las piles de combustible. Los combustibles tambien, incluyen

electrolito de hidrexido de potasio (KOH), que se usa con pilas de combustible metalico o alcalinas, y se puede almacenar en reserves de combustible. Para las pilas de combustible metalico, el combustible este en forma de un fluido cargado de particulas de zinc inmerso en una soluciOn de reacciOn electrolitica de KOH, y los anodos en las cavidades de la pile son anodos particulares formados par particulas de zinc. La soluciOn electrolitica de KOH se divulge en la solicitud de patente de EE.UU publicada n° 2003/0077493,

65 titulada "Metodo de uso de un sistema de pile de combustible configurado para alinnentar una o mas carps", publicado el 24 de abril de 2003, la cual se incorpora aqui par referencia a su totalidad. Los combustibles tambien incluyen una mezcla de metanol, perOxido de hidregeno y acido sulftirico, que

fluyen par un catalizador formed° par chips de silicio para crear una reacciOn de la pila de combustible. Los combustibles tambien incluyen una combinaciOn o mezcla de metanol, hidruro de boro y sodio y electrolito y otros compuestos, coma los descritos en las patentes de EE.UU n° 6.554.877, 6.562.497 y 6.758.871, que son incorporadas por referencia a sus totalidades. Los combustibles tambien incluyen

aquellos parcialmente disueltos en solventes y parcialmente suspendidos en solventes, descritos en la patente de EE.UU n° 6.773.470 y aquellos que incluyen combustibles liquidos y sdidos descritos en la solicitud publicada de patente de EE.UU n° 2002/076602.

Los combustibles tambien incluyen hidruros de metal, conno el hidruro de boro y sodio (NaBH4) y

agua, reflejado arriba. Los combustibles edemas incluyen los hidrocarburos, que incluyen, pero no se limitan, a butano, queroseno, alcohol y gas natural revelados en la solicitud publicada de patente de EE.UU n° 2003/0096150 titulada " Dispositivo de pile de combustible interfaz liquid° a este fin", publicada el 22 de mayo de 2003. Los combustibles tannbien incluyen oxidantes liquidos que reaccionan con los combustibles. La presente invenciOn, por lo tanto, no se limita por ningOn tipo de combustible, soluciones

electroliticas, soluciones oxidantes o liquidos o sdidos contenidos en el sunninistro o usados por el sistema de pila de combustible, el ternnino "combustible" tal como se usa aqui incluye todos los combustibles que puedan reaccionar en las piles de combustible o en la reserve de combustible, e incluye, pero no se limita, todos los anteriores adecuados combustibles, soluciones electroliticas, soluciones oxidantes, gases, liquidos, sdidos y/o productos quimicos y nnezclas de ellos.

Como se usa aqui, el termino "reserve de combustible" incluye, pero no se limita, cartuchos desechables, cartuchos reutilizables y rellenables, contenedores, cartuchos que estan internamente en el dispositivo electrOnico, cartuchos extraibles, cartuchos que estan extemamente en el dispositivo electronic°, tanques de combustible, reservas de combustible, tanques de combustible rellenables, otros

contenedores que almacenen combustible y las tuberias que conectan a los tanques de combustible y a los contenedores. Mientras que un cartucho se describe a continuaciOn en conjunciOn con los ejemplos de ejecuciOn de la presente invenciOn, se menciona que estas ejecuciones son tambien aplicables a otras reserves de combustible y la presente invenciOn no esta limitada a ninguna reserve de combustible en particular.

La reserve de combustible de la presente invencion puede tambien ser usada para almacenar combustible que no se usen en las piles de combustible. Estas aplicaciones incluyen, pero no se limitan a, almacenaje de hidrocarburos y combustibles de hidr6geno para motores de micro turbinas de gas construidos en los chips de silicio, reflejados en "Aqui estan los micro motores" publicado en "El fisico

industrial"(Dic2001/Ene2002) entre las paginas 20-25. Otras aplicaciones incluyen el almacenaje de combustibles tradicionales para motores de combustion interna; hidrocarburos cam° el butano para encendedores de bolsillo y el propano liquido; asi como combustibles quimicos para el uso de dispositivos de calefacciOn portables. Tal como se usa aqui, el termino "pile de combustible" incluye piles de combustible asi como otras maquinarias que se usen con los cartuchos de la presente invenciOn.

Como se ilustra en las figuras, la presente invencion se dirige a un sistema de pile de combustible 10, para alimentar una carga 11 (mostrada en las figuras 2-5). La carga 11 es tipicamente un dispositivo electrOnico que es alimentado por el sistema de pila de combustible 10. La carga o dispositivo electrOnico 11 es preferiblennente circuiteria exterior y funciones asociadas a cualquier 6til dispositivo

electronic°, aunque la carga 11 puede tener tambien un sistema de pile de combustible integrado en ella. Ejemplos de dispositivos electrOnicos 11 incluyen, pero no se limitan a, telefonos mOviles, calculadoras, herramientas electricas, herramientas de jardineria, PDAs, cameras digitales, ordenadores portables, sistemas de juegos de ordenador, sistemas de musica portables (lectores MP3 o de CD), GPS, equipamiento de camping, entre otros.

De acuerdo a FIG1, la primera ejecuci6n del sistema de pile de combustible 10 incluye una pila de combustible 9 que tiene un alojamiento para ella 17, y una reserva de combustible 12, con un alojamiento para ella 21. Tambien dentro del alojamiento de la pile de combustible 17 se halla una bomba 14 para transferir el combustible desde la reserve 12 a las unidades de pile de combustible 16. Las

bombas adecuadas 14, incluyen pero no se limitan, bombas piezo-electricas, son plenamente reveladas en la publicaciOn de patente n° US 2005/0118468, y tambien en las nnayoritariannente propias, copendiente publicaciones de patente numeros US 2004/0151962, titulada "Cartuchos de combustible para piles de combustible", archivada el 31 de enero de 2003; US 2005/0023236, titulada "Cartuchos de combustible con revestimiento flexible", archivada el 29 de julio de 2003 y US 2005/0022883, titulada

"Cartuchos de combustible con valvula de conexion", archivada el 29 de julio de 2003. Las revelaciones de estas referencias se incorporan aqui par referenda a sus totalidades. En otra ejecuciOn, la reserva de combustible 12 es un suministro de combustible presurizado, el cual controla autornaticamente la cantidad de combustible transferida a la pile de combustible 9 basandose en la presiOn interna de la reserva de combustible 12, como se revela en la publicaciOn US 2005/0023236, entre otras referencias. Como se

describe en las mayoritariamente propias co-pendiente publicaciones de solicitud de patente n6meros US 2005/0074643, titulada "Cartuchos de combustible para pilas de combustible y metodos para hacer lo misnno", archivada el 6 de octubre de 2003; 11/067,167, titulada "Cartuchos de pila de combustible generadores de hidrOgeno" archivada el 25 de febrero de 2005; 11/066,573, titulada "Cartuchos de pila de combustible generadores de hidrOgeno" archivada el 25 de febrero de 2005, asi como las mayoritariamente propias co-pendiente publicaciones provisionales de solicitud de patente ritImeros 60/689,538 titulada "Cartuchos de pila de combustible generadores de hidrOgeno" y 60/689,539 titulada

"Cartuchos de pila de combustible generadores de hidrOgeno", ambas archivadas el 13 de junio de 2005, la presi6n interna de la reserva de combustible dicta si se produce o no combustible adicional en la reserva. En este caso, la presi6n intema del cartucho de combustible esta preferiblemente monitorizada con un sensor de presi6n.

Lapila de combustible 9 incluye varias unidades de pilas de combustible 16 apiladas. Las unidades de pilas de combustible 16 pueden ser de cualquier tipo de unidades de pila de combustible conocido, como se ha dicho anteriormente. Las unidades de pilas de combustible 16 deben incluir al menos un PEM situado entre una capa de anodos y una capa de catodos. Tipicamente, existen varias capas selladoras incluidas en las unidades de pilas de combustible 16. Como se ha descrito antes, las

unidades de pilas de combustible 16 generan electrones libres, esto es, electricidad, para alimentar el dispositivo electrOnico 11.

De acuerdo a FIG1, la reserva de combustible 12 comprende una carcasa externa o alojamiento

21 y un difusor 22. El difusor 22 aloja una valvula de corte 24 (mostrada en las figuras 2-5), la cual comunica con el combustible almacenado en la reserva de combustible 12. La valvula de carte 24 se conecta a la bomba 14. Las valvulas de corte 14 adecuadas se revelan en la publicaciOn US 2005/0022883. La bomba 14 es opcional si la reserva de combustible 12 esta presurizada; en ese caso, la bomba 14 se sustituye por una valvula.

El tamafio y forma del alojamiento de la pila de combustible 17 necesita ser suficiente para contener las unidades de pila de combustible 16, la bomba 14, el controlador 18 y el dispositivo de almacenamiento de informaciOn 13. El alojamiento de la pila de combustible 17 se configura preferiblemente para recibir el alojamiento del cartucho de combustible 21. El alojamiento 17 se configura

preferiblemente para que la reserva de combustible 12 sea conectada facilmente al alojamiento 17 por el usuario. La reserva 12 puede estar formada con o sin revestimiento interno o una camara. Los cartuchos sin revestimiento y los componentes referidos son revelados en la publicaciOn US 2004/0151962. Los cartuchos con revestimiento interno o camaras son revelados en la publicacian US 2005/0023236.

Elcontrolador 18 esta preferentemente presentado en el alojamiento 17 para controlar las funciones del dispositivo electrOnico 11, reserva 12, bomba 14 y unidades de pila de combustible 16, entre otros componentes. Alternativamente, el controlador 18 puede estar rem otamente colocado fuera del sistema de pila de combustible 10 y conectado a el por un enlace de transmisi6n de connunicaciones, coma un enlace de radio frecuencia o un enlace Optico. Preferiblemente, el alojamiento 17 tambien tiene al menos una bateria opcional 19 para alimentar a varios componentes del sistema 10 y al dispositivo electrOnico 11 cuando la pila de combustible 9 no esta en funcionanniento, o durante el arranque del sistema, un carte de corriente o cuando sea necesario. Alternativamente, la bateria opcional 19 alimenta al controlador 18 cuando la reserva de combustible 12 esta vacia o cuando la pila de combustible 9 esta apagada. La bateria opcional 19 puede ser cambiada par o usada con paneles solares. Adicionalnnente, la

bateria opcional 19 puede recargarse por la pila de combustible 9 o con otra fuente adecuada, como una toma de pared o paneles solares.

En la presente invencion, se incluye un sistema de monitorizaci6n con el sistema de pila de combustible 10. El sistema de monitorizaci6n incluye una pluralidad de sensores 30 para monitorizar uno

omas parametros del combustible contenido en la reserva 12. En la primera ejecuci6n, coma se ve en la FIG1, la pluralidad de sensores 30 esta en un chip sensor Cinico 28, que es preferiblemente un chip de circuito integrado. Preferiblemente, ni la pluralidad de sensores 30, ni el chip sensor 28 tienen mennoria; la informaciOn recogida por los sensores 30 es transmitida al controlador 18 y puede ser almacenada en el dispositivo de almacenamiento de informaciOn 13, que se describira en detalle mas adelante. En una

ejecuciOn alternativa, sin embargo, el chip sensor 28 puede tener una memoria similar al dispositivo de almacenamiento de informaciOn 13.

Tipicamente, varios parametros del combustible podrian ser monitorizados. Par ejemplo, los parametros incluyen, pero no se limitan a, presi6n, temperatura, presencia y niveles de gases disueltos, concentraciones de iones, densidad, presencia de impurezas, duraciOn de uso, stress al que el combustible esta expuesto, asi coma la cantidad de combustible restante en el cartucho de combustible. Preferiblemente, al menos uno de los sensores 30 es un sensor de presion. El sensor de presiOn puede ser del tipo de cualquiera de los sensores de presi6n conocidos que sea capaz de alojarse en la reserva de combustible 12 y que mida la presiOn en un rango aproximado de 0-40 psi, aunque este rango puede variar dependiendo del sistema de pila de combustible y del combustible usado. Par ejemplo, el sensor de presi6n puede ser un transductor de presion de Honeywell, Inc de Morristown, NJ. El sensor de presiOn puede ser tambien un cristal de vidrio o silicio que actue coma un tensimetro, esto es, el cristal emite una

corriente dependiendo de la cantidad de presiOn. El sensor de presi6n puede usarse solo o junto con otros sensores que monitoricen diferentes aspectos del combustible.

La presi6n puede tambien ser medida por un sensor piezoelectric°. Los sensores piezoelectricos

son elementos en estado sell& que producen una carga electrica cuando se exponen a una presion o a impactos. Los cambios en la presi6n dentro de la reserve de combustible debidos a la presiOn interna o impactos producen una serial a ser producida desde el sensor, la cual puede ser transmitida at controlador para su proceso o accion. Los sensores piezoelectricos adecuados estan disponibles de varies fuentes, incluyendo PCB Piezotronics. Adicionalmente, el sensor piezoelectric° tambien se puede

configurar para medir la fuerza que actua en la reserve de combustible o en el sistema de pile de combustible, y puede tambien actuar como un acelerOmetro, de modo que si la alimentacien de combustible cae, el sensor reconoce la aceleraciOn y da senates al controlador para la accion, por ejemplo el corte u operaciones de fallos de seguridad. Los sensores piezoelectricos pueden localizarse en la reserve de combustible 12, en el sistema de pila de combustible 100 en el dispositivo electrOnico 11.

La presi6n puede tambien ser medida par un sensor 6ptico. El uso de sensores Opticos pasivos es bien conocido, como se ha reflejado, por ejemplo, en la patente de EE.UU n° 4.368.981, la revelaciOn de la cual se incorpora aqui en su totalidad par referencia. Como se muestra en la FIG 1A, la pila de combustible 9 incluye una fuente de luz 60, como un laser de longitud de onda variable, un diodo emisor

deluz, o una fuente similar de radiaciOn visible o invisible. La pile de combustible 9 tambien incluye at menos un foto detector 64. Ambos, la fuente de luz 60 y el foto detector 64 estan unidos al controlador 18. Una ventana Opticamente invisible 62a este dispuesta en la superficie del alojamiento 17 de cara a la reserve de combustible 12, de modo que la aperture de la fuente de luz 60 se alinee con la ventana 62a. Similarnnente, una segunda ventana Opticamente invisible 62b se dispone en la superficie del alojamiento

21, de modo que cuando la reserve de combustible 12 es unida a la pile de combustible 9, la ventana 62ase alinea con la ventana 62b. Opticamente conectado a la ventana 62b dentro de la reserve de combustible 12 este al menos un sensor 30. Uno de los sensores 30 puede ser un sensor Optic° 61 que puede ser cualquier sensor Optic° pasivo de los conocidos, como el interferOmetro, un sensor Michelson, un sensor Fabry-Perot y similares. En una ejecucien, el sensor Optic° 61 generalnnente incluye dos

bobinas de fibre 6ptica con inicialmente la misma longitud. Una fibra Optica expuesta 63a este sujeta a las condiciones ambientales dentro de la reserve de combustible 12, mientras una bobina de referenda de fibre Optica 63b este protegida de ello. En un ejemplo, la bobina expuesta 63a este envuelta alrededor del revestimiento del combustible y la bobina de referencia 63b se posiciona dentro del revestimiento del combustible, en la superficie externa del exterior del alojamiento, o entre el revestimiento del combustible

yel exterior del alojamiento. Si la presiOn en el revestimiento del combustible crece, entonces el revestimiento podria aumentar de volumen, por lo que estiraria la fibra expuesta. La diferencia entre la bobina expuesta y la de referencia indica un incremento de presiOn. Adicionalmente, ya que las bobinas de fibra tienen la misma temperatura, este sensor Optic° no es sensible a la temperatura. En el supuesto de que la fibre expuesta se rompa por la presi6n en el revestimiento, el fallo de la luz de la bobina

expuesta 63a para alcanzar el foto detector 64 o el foto detector opcional 64a podria tambien indicar una alta presi6n.

En operaciOn, la fuente de luz 60 emite luz, preferiblemente un pulso de duraci6n conocida, que brilla a traves de la ventana 62a hacia la ventana 62b. La luz es Opticamente transferida a las bobinas 63a y 63b al misrno tiempo. La luz viaja a traves de las bobinas 63a y 63b y se refleja a traves de las ventanas

62a y 62b. Las senates de luz se detectan con el foto detector 64. Opcionalmente, el foto detector 64 comprende los detectores 64a y 64b correspondientes a las bobinas 63a y 63b. Al aumentar la presiOn dentro de la reserve de combustible 12, la longitud de la bobina 63a crece relativamente respect° a la de 63b, causando un retraso ligero en la recepciOn de la serial de la bobina 63a. Con este retraso, la presion dentro de la reserve de combustible 12 puede ser calculada par el controlador 18.

Uno de los sensores 30 puede ser tambien un sensor de temperatura. El sensor de temperatura puede ser cualquiera de los sensores de temperatura conocidos, coma los termopares, un termistor o un sensor Optic°. El rango tipico de temperaturas a monitorizar este desde -20°C a 55°C. Un sensor de temperatura se puede usar sOlo o junto a otros sensores que monitoricen diferentes aspectos del

combustible. Si se usa un sensor Optic°, el tipo y metodo de operacien es sustancialmente similar al descrito anteriormente respect° a la presi6n dentro de la reserve de combustible 12.

Uno de los sensores 30 puede ser tambien un sensor para medir los gases disueltos, coma un sensor de oxigeno o de hidregeno. Estos sensores de gases disueltos pueden ser de cualquier tipo de los conocidos. Par ejemplo, un tipo de sensor apropiado de oxigeno es una pile galvanica, incluyendo un

anodo y un catodo rodeados por una soluciOn electrolitica, la pile galvanica produce una corriente electrica proporcional a la presi6n del oxigeno detectado. Un sensor para medir los gases disueltos se puede usar solo o junto a otros sensores que monitoricen diferentes aspectos del combustible.

Unode los sensores 30 puede ser un medidor de combustible. Un tipo adecuado de medidor de combustible para usar el un chip 28 es un termistor que puede usarse para medir el combustible restante en la reserve de combustible 12. Un termistor es una resistencia semiconductora que es sensible a los cambios de temperatura. En otras palabras, la resistencia del termistor cambia con la temperatura. Generalmente, hay dos tipos de termistores: termistores de coeficiente de temperatura negativo (NTC) y termistores de coeficiente de temperatura positivo (PTC). Los termistores NTC reflejan una disminuciOn de la resistencia al aumentar la temperatura, y los termistores PTC reflejan un aumento de la resistencia al

aumentar la temperatura. Los termistores se han usado tradicionalmente para medir la temperatura en un sistema o en un fluido. El uso de los termistores como un medidor de combustible esta expuesto en detalle en la publicacion de solicitud de patente n° US 2005/0115312.

Un aspecto innportante de la resistencia de los termistores depende de la temperature del cuerpo

del termistor como una fund& de la transferencia de calor dentro del cartucho de combustible y la transferencia de calor dentro de los dispositivos electrOnicos alimentados por la pile de combustible. La transferencia de calor ocurre principalmente por conducciOn y radiaciOn en ese ambiente o por la disipaciOn de calor dentro del dispositivo. En la funciOn tradicional de medida de temperatura, el autocalentamiento se debe compensar para obtener la temperatura deseada. De acuerdo con la presente

invenciOn, el autocalentamiento no se compensa, asi que la capacidad de disipar calor del combustible restante en el cartucho puede nnedirse. La capacidad de calor se relaciona con la cantidad de combustible restante en el cartucho. Ambos termistores NTC y PTC se usan en la presente invenciOn.

Generalmente, la capacitancia de calor o la conductividad de calor se describen como la habilidad de un fluido, esto es, liquido o gas, para conducir o disipar calor. El liquid°, como agua o metanol, tiene una mucha mayor capacidad de disipar calor que un gas, como el aire, diOxido de carbono

o gas metanol. La capacidad de un fluido de disipar calor es igual a su capacitancia de calor, que es constante para cada fluido en particular, multiplicada por el volumen del fluido. Por consiguiente, este aspecto de la presente invenciOn mide el volumen del combustible restante al medir la resistencia

electrica del termistor posicionado dentro del combustible o en el revestimiento opcional del combustible. La resistencia electrica se convierte en la capacidad del combustible restante de disipar calor, y esta capacidad se convierte en el volumen del combustible restante dividido por la constante de capacitancia de calor. En otras palabras, a mayor capacidad de calor se corresponde mayor volumen de combustible restante.

El termistor medidor de combustible deberia estar calibrado antes de usarse. Las temperaturas de operaci6n de la pile de combustible y de los dispositivos electrOnicos se conocen. Una selial electrica desde un revestimiento completo es grabada y luego una serial electrica desde un revestimiento vacio es grabada. Una o mas senales desde volumenes parciales conocidos son grabadas. Se puede trazar una

curve de calibracion desde estos puntos de calibraciOn entre esas temperaturas de operaciOn. Una serial en tiempo real se compara con esta curve de calibraciOn para determinar el combustible restante. Otros metodos de calibraciOn se pueden usar sin desviarse de la presente invenciOn.

Adicionalmente, ya que el termistor es una resistencia, la corriente electrica que pasa a traves de

el genera calor. Por lo tanto la corriente electrica puede atravesar el termistor para generar calor que puede ser disipado por el combustible restante, y asi se obtienen lectures mas exactas. En una ejecuciOn, el controlador 18 envie la corriente como una consulta al termistor para nnedir la cantidad de disipaci6n de calor cuando se quiera una lecture del combustible restante. La corriente electrica puede ser enviada intermitentemente o de continuo.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invenciOn, se puede usar un termopar como medidor de combustible. El uso de un termopar corn° medidor de combustible se describe en detalle en la publicaciOn US 2005/0115312. Un termopar tambien es tipicamente usado para medir temperaturas y comprende dos alambres de diferentes metales, y tambien es conocido como un sensor bimetal. Los

alambres estan unidos en dos cruces. Se establece una diferencia de potencial cuando un cruce de medida esta a una temperatura diferente que la temperatura en el cruce de referencia. El cruce de referencia se mantiene a una temperatura conocida, como el punto de congelaciOn del agua. Esta diferencia de potencial es un voltaje en corriente continua relativo a la temperatura en el cruce de medida. Usar un termopar para medir la temperatura es bien conocido en la tecnica.

Similar al termistor, el termopar act6a como una resistencia sensible a la temperature. El termopar es capaz de medir la capacidad de calor del combustible restante al medir la diferencia de potencial. Por consiguiente, el termopar tambien puede medir el combustible restante. Alternativamente, la corriente electrica puede ser enviada a traves del cruce de medida del termopar. La corriente caliente el

cruce de medida y el combustible disipa el color. La cantidad de color disipado, por lo tanto, se refiere al combustible restante. La corriente electrica puede ser enviada intermitentemente o de continuo. El termopar medidor de combustible deberia estar calibrado de forma similar al termistor, co= se ha explicado anteriormente.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, un sensor inductivo se puede usar para medir el combustible restante. El uso de sensores inductivos para medir el combustible se describe en detalle en la publicaciOn n° US 2005/0115312. Los sensores inductivos son tipicamente usados corn°

interruptores de proximidad. Un sensor inductivo contiene una bobina de alambre y un nucleo de ferrita, los cuales forman la parte inductiva de un circuito inductivo/capacitivo (LC) ajustado. El circuito alimenta un oscilador, que al girar genera un campo magnetic° simetrico y oscilante. Cuando un conductor electric°, como una placa de metal, entra en el campo oscilante, se forman en el conductor corrientes inducidas. Estas corrientes inducidas sacan energia del campo magnetic°. Los cambios en la energia correlacionan la distancia entre el sensor inductivo y el conductor electric°.

Uno de los sensores 30 deberia ser tannbien un reloj u otro mecanismo de medici6n de tiempo. Ejemplos de mecanismo de medic& de tiempo pueden incluir un oscilador de induccion o de cristal integrado en el chip 28. Como el contador depende de una memoria como el dispositivo de almacenamiento de informaciOn 13, el cual se aloja preferentemente en la pila de combustible 9, el contador cuenta las oscilaciones solo cuando la reserva de combustible 12 esta conectada a la pila de combustible 9. De este modo, el contador puede seguir durante cuanto tiempo se ha usado la reserva de combustible 12. La cuenta de las oscilaciones se alnnacena preferiblemente en el dispositivo de almacenamiento de informaci6n 13. El contador puede ser alimentado por una bateria opcional interna en la reserva de combustible 12 o puede ser disparado por transferencia de potencia desde la pila de combustible 9, co= cuando se pone en marcha la bomba 14. Si el dispositivo de almacenamiento de

informaci6n 13 tambien sigue los indices de la bomba, el controlador 18 puede programarse para calcular el ratio de flujo de combustible a traves de la bomba 14 y, en consecuencia, el combustible restante en la reserva de combustible 12. En otras palabras, la combinaci6n de un contador y el seguimiento de los indices de la bomba se puede usar como un medidor de combustible.

Alternativamente, el mecanismo de medicion de tiempo puede incluir un dispositivo de almacenamiento de energia con una marca conocida de descomposiciOn alojado en la reserva de

combustible 12. Par ejemplo, la reserva de combustible 12 puede incluir una bateria cuyos indices de autodescarga sean conocidos y un tester de baterias se integraria en la pila de combustible 9. Es conocido en la tecnica que una bateria tipica de base de niquel descarga aproximadamente un 10-15% de su carga en las primeras 24 horas despues de una carga a tope, seguida de una adicional perdida de un 10-15 % mensual. Del misnno modo, se sabe que las baterias de ion-litio se autodescargan un 5% en

las primeras 24 horas tras la carga y luego un 1-2% mensual. Mas informacion sobre la autodescarga de

las baterias y dispositivos de monitorizaciOn para ello se puede encontrar en "Los secretos del tiempo de vida de las baterias" de lsidor Buchmann, disponible en http://www.battervuniversitv.com/part-two-31.htm. Al programar el controlador 18 y el dispositivo de almacenamiento de informaciOn 13 con las curvas de autodescarga de las baterias, que ester' completamente cargadas al instalarse en la reserva de

combustible 12, el controlador 18 puede calcular la autonom fa de la reserva de combustible 12 basandose en la medida del nivel de carga de la bateria en cualquier momenta desde que la reserva de combustible 12 se conecta a la pila de combustible 9.

Adicionalmente, el sistema de monitorizaciOn debe ser robusto. Los combustibles, en general, pueden tener efectos degradantes en los materiales expuestos a ellos, y de acuerdo con un aspecto de la presente invenciOn, los materiales para la fabricaci6n de la reserva de combustible 12 y sus connponentes son seleccionados para ser compatibles con los combustibles. El chip 28 y los sensores 30 estan en contacto con el combustible, flotando en el o fijados al interior del alojamiento o del revestimiento

opcional. Par lo tanto, el sistema de monitorizaciOn debe ser capaz de resistir el prolongado contacto con los combustibles usados en las pilas de combustible.

Un material adecuado de protecciOn es el di6xido de silicio, que se puede aplicar par deposici6n en vapor o tecnicas de rociado u otros metodos conocidos. Las moleculas de silicio se unen en un sustrato como SiOx , donde x es 1 o 2. Cualquier otro material de revestinniento que se pueda suspender

en un solvente se puede usar.

Otros revestimientos adecuados incluyen, pero no se limitan a, el tipo de los revestimientos epoxi-amina. Estos revestimientos estan disponibles connercialmente como Bairocade de PPG Industries, Inc de Cleveland, Ohio. Estos tipos de revestimientos se pueden aplicar usando pistolas electroestaticas y

curados en hornos de infrarrojos para crear la barrera del gas. Los revestimientos tambien se pueden aplicar par inmersion, pulverizados o pintados. Estos revestimientos son tipicamente usados en las botellas y bates de bebidas para proteger las bebidas de su interior.

Adicionalnnente, un policristal transparente, un revestimiento amorro de polimero de xileno puede

proteger el sensor. El polinnero de xileno esta disponible comercialmente coma Parylene de Cookson Specialty Coating Systems de Indianapolis, IN. Tres resinas adecuadas Parylene son Parylene N (polipara-xileno), Parylene C (poli-monocloro-para-xileno) y Parylene D (poli-dicloro-para-xileno).Mas informacion sabre el Parylene se puede encontrar en la co-propia co-pendiente publicacion de patente de EE.UU n° 2006/0030652 titulada "Reservas de combustible para pilas de combustible", archivada el 6 de

agosto de 2004.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invenciOn, una pelicula de barrera de gas rodea a los sensores 30 para protegerlos. Adecuadas peliculas de barrera de gas incluyen Mylar de DuPont y varies peliculas de la industria del empaquetado de alimentos. Mas informaciOn detallada respecto a las peliculas de barrera de gas se puede encontrar en la publicaciOn n° US 2006/0030652. Otros materiales

apropiados incluyen alcohol polivinilo (PVOH), alcohol vinilo etileno (EVOH), EVOH pegado a un sustrato de poliester, copolimeros de cloruro polivinildieno (PVDC o Saran), resinas de nylon, polimeros de fluor, poliacrilonitrilo (PAN), naftalato polietileno (PEN), poli(tereftalato trimetileno) (PT), copolimeros resorcinol, polinneros de cristal liquid°, policetonas alifaticas (PK), poliuretano, poliamida y mezclas y copolimeros de estos materiales.

Adernas, el sensor 30 debe estar protegido del combustible por virtud de estar alojado dentro del alojamiento 21 pero fuera del revestimiento o camera, como el revestimiento 27 de la FIG 2, coma se explicara en detalle despues. Adicionales revestimientos de protecciOn y peliculas de protecciOn adecuadas para los sensores se revelan en la publicaciOn n° US 2006/0030652.

En referenda de nuevo a la FIG 1, como el chip 28 y el dispositivo de almacenamiento de informaci6n 13 estan situados preferentemente alejados entre si, el controlador 18 inicia la recogida de informaciOn de los sensores 30, por ejennplo, cuando la reserve de combustible 12 se inserta por primera vez en la pile de combustible 9. El controlador 18 puede transmitir una serial y/o alimentar al chip 28 para

interrogar a los sensores 30. Los sensores 30 entonces hacen lectures que pasan preferiblennente al controlador 18. La comunicaciOn entre el controlador 18 y el chip 28 tiene lugar par un enlace coma, en esta ejecuci6n, de cable duro. Las guias 70, preferiblemente cables electricos, se conectan al chip 28 y a los contactos electricos 15A, que se disponen en la cara exterior del alojamiento 21. Las guies 72, tambien preferiblemente cables electricos, se conectan al controlador 18 y a los contactos electricos 15B.

Como sere evidente para aquellos duchos en la materia, las gulas 70 y 72 y los contactos 15A y 15B pueden ser de cualquier tipo de guias y contactos que se conozcan en la materia. Los contactos electricos 15A y 15B se configuran y sitiian de modo que una conexiOn electrica se establezca entre el controlador 18 y el chip 28 si la reserve de combustible 12 este correctamente insertada en el alojamiento 17. Para este fin, la reserve de combustible 12 y el alojamiento 17 est& preferiblemente configurados de modo

quela reserve de combustible 12 solo se pueda alojar en el alojamiento 17 de una nnanera adecuada. Par ejemplo, el alojamiento 17 deberia incluir unas pestailas que resalten dentro de la cavidad para recibir a la reserve de combustible 12, y la reserve de combustible 12, deberia incluir ranuras coordinadas en las que las pestarias se alojen. Otro ejemplo podria ser Si el perimetro de la cavidad en el alojamiento 17 para recibir a la reserve de combustible 12 es de una forma asimetrica y la reserve de combustible 12 tiene la

misma forma. Otras maneras de asegurar el apropiado posicionamiento de la reserve de combustible en el alojamiento 17 se exponen en la casi propia copendiente serie de solicitud EE.UU n° 10/773,481 titulada "Cartuchos de combustible de piles con bases de datos intercambiables", archivada el 6 de febrero de 2004.

Enotras ejecuciones, el enlace de comunicaci6n entre los sensores 30 y el controlador 18 es un sistema inalambrico capaz de transnnitir senates electricas. Los sistemas de transmisiOn inalambricos adecuados incluyen cualquier sistema de transnnisiOn inalambrico conocido, incluyendo inter alia, tecnologia bluetooth, radio frecuencia, rayos infrarrojos y transnnisiones de luz coma de laser y leds desde el lado de la pile de combustible 9 a los sensores fotOnicos de la reserve de combustible 12. Tales

transmisiones inalambricas pueden tambien transmitir o alimentar potencia a los sensores 30.

Como se describe en la publicacion n° US 2005/0118468, la reserve de combustible deberia incluir un dispositivo de almacenamiento de informaci6n que tenga la habilidad de almacenar la informaciOn, coma la cantidad de combustible durante su uso, cantidad de combustible, tipo de

combustible, infon-naciOn anti-falsificacion, datos sabre la caducidad, informed& de la fabricacion, y de recibir informaci6n coma la duraci6n del servicio, numero de recargas y fechas de caducidad.

La infornnaciOn relative a las condiciones del combustible puede cambiar en el tiempo, y es normal monitorizar y guardar dicha informaciOn. Sin embargo, las condiciones del combustible, par ejemplo la viscosidad y la funci6n de la temperatura vista anteriormente, puede cannbiar desde que el dispositivo electrOnico 11 se apaga hasta que se enciende de nuevo, par ejemplo, entre el dia y la noche. Par ello, la informed& almacenada en el dispositivo de mem aria cuando este se apaga deberia estar obsolete cuando se enciende el dispositivo de nuevo. Asf que, en determinadas circunstancias es deseable preguntar a los sensores 30 en vez de leer la inforrnaciOn almacenada en el dispositivo de

almacenamiento de informaci6n 13. La informaciOn almacenada incluye informed& protegida e informaci6n reescribible.

La infon-naciOn protegida, que no puede borrarse facilmente, incluye, pero no se linnita a, tipo de cartucho, fecha de fabricacion del cartucho, numero de late del cartucho, niinnero de identificaci& de secuencia asignado al cartucho durante su fabricacion, fecha de fabricaciOn del dispositivo de almacenamiento de informaciOn, numero de late del dispositivo de almacenamiento de informacion, numero de identificaciOn de secuencia asignado al dispositivo de almacenamiento de informaciOn durante

su fabricaci6n, nOmero de identificaciOn de maquina para el cartucho y/o el dispositivo de almacenamiento; momento del dia durante el que el cartucho y/o el dispositivo de almacenamiento se han fabricado; pals donde el cartucho y/o el dispositivo de almacenamiento se han fabricado; codigo de instalaciOn que identifique la fabrica donde el cartucho y/o el dispositivo de almacenamiento se han fabricado; limites de operaciOn, incluyendo pero no limitandose a, temperatura, presi6n, tolerancia a las vibraciones, etc.; materiales usados en la fabricacion; informaci6n anti-falsificaciOn; informaciOn del combustible, como formulacion quimica, concentraciOn , volumen, etc.; informaciOn de la propiedad intelectual, incluyendo n° de patente y marcas registradas; informacien de seguridad; contrasena de seguridad o identificaciOn; fecha de caducidad segun la fecha de fabricaciOn; secuencia de parada;

proc,edimiento de intercambio en caliente; informaciOn de reciclaje; informaciOn de los reactantes; tipo de medidor de gas; software nuevo para actualizar la pila de combustible 9 y/o el controlador 18; y informaci6n del sensor del fluido.

La informaci6n reescribible incluye, pero no se limita a, nivel de combustible actual o nivel de iOn

enel combustible actual; nilmero de expulsiones/separaciones del cartucho desde el dispositivo electric° y/o la pile de combustible o numero de veces que el cartucho ha sido rellenado; nivel de combustible en la expulsiOn/separaciOn del cartucho desde el dispositivo electric° y/o la pile de combustible; nunnero de inserciones/conexiones del cartucho al dispositivo electric° y/o la pile de combustible; nivel de combustible en la insercion/conexion del cartucho al dispositivo electric° y/o la pile de combustible; status

actual de operaci6n, incluyendo el ratio de consumo de energia; aceptaciOn/rechazo de un dispositivo electrOnico en particular; status del mantenimiento e informaciOn de marketing para futuros diseclos de cartuchos; eventos de desencadenamiento; fecha de caducidad segOn el uso actual; eficiencia del sistema; histOrico operacional del sistenna de pile de combustible, como las temperaturas y presiones durante seleccionados periodos de tiempo (como arranques, paradas o peri6dicamente); hist6rico

operacional de los dispositivos electrOnicos, como el nunnero de fotos digitales por cartucho, par maxim° para las herrannientas electricas, minutos de conversaciOn y en espera para telefonos mOviles, numero de direcciones por cartucho para PDAs, etc.

El dispositivo de almacenamiento de infomnaciOn 13 es preferiblemente un dispositivo de

almacenamiento electric°, como un chip de memoria EEPROM como se explica y revela en la public,acien n° US 2005/0118468. Dispositivos de almacenamiento de informaciOn adecuados incluyen, pero no se limitan a, memorias de acceso aleatorio RAM, memorias de solo lectura ROM, memorias programables de solo lecture PROM, memorias programables borrables de sOlo lecture EPROM, memories programables borrables electricamente de sOlo lecture EEPROM, memorias flash, elementos legibles electrOnicamente

(como resistencias, condensadores, bobinas, diodos y transistores), elennentos legibles 6pticamente (como cOdigos de barras), elementos legibles magneticamente (como pistas magneticas), circuitos integrados (chips IC) y matrices programables lOgicas (PLA), entre otros. El dispositivo de almacenamiento de informaci6n preferido incluye PLA y EEPROM, y la presente invencion se describe aqui con EEPROM. Sin embargo, se entiende que la presente invencion no se limita a ningtin dispositivo

de almacenamiento de informaciOn en particular.

Preferiblemente, el dispositivo de almacenamiento de infornnaciOn 13 generalnnente tiene un substrato (no mostrado) de un "material de bote", un chip de memoria de circuito integrado (no mostrado), unas capas grabadas o impresas o pistas de circuiteria electrica o contactos (no mostrados). El chip de

nnemoria de circuito integrado (no mostrado) se conecta al substrato (no mostrado) con una pluralidad de pines, como en un conector electronic° extern°.

El dispositivo de almacenanniento de infornnaciOn 13 es preferiblemente conectado al controlador 18 por un enlace 25, preferiblemente una conexiOn electrica. Alternativamente, el enlace 25 es un sistenna

inalambrico capaz de transmitir senales electricas entre el dispositivo de almacenamiento de informaciOn 13 y el controlador 18. Sistemas de conexi6n inalambricos adecuados son cualquiera de los conocidos en la tecnica, como tecnologia bluetooth, radio frecuencia, rayos infrarrojos y transmisiones Opticas, etc.

El dispositivo de almacenamiento de informaci6n 13 puede tener cualquier tame° de memoria.

El tamano de la memoria se determina por la cantidad de datos a almacenar. Los rangos tipicos de tamario de memoria adecuados son entre 128 y 512 K bytes. Los tamaiios de memoria de 1M y mayores son tambien comercialmente accesibles y se usan en la presente invenciOn. El dispositivo de alnnacenamiento de informaciOn 13 tampoco se limita a ninguna dimensi6n particular mientra s que encaje en el alojamiento 17 o en la pile de combustible 9.

El dispositivo de alnnacenanniento de informaci6n 13 preferiblennente incluye las partes 13a y 13b. la parte 13a este pre-programada o preparada por el fabricante para ser de solo lectura (protegida para la escritura) coma se ha visto anteriormente. El controlador 18 puede leer los datos en la parte 13a del dispositivo de almacenamiento de informaci6n 13. Sin embargo, el controlador 18 no puede modificar o

borrar los datos de la parte 13a. La parte 13b este pre-programada o preparada por el fabricante para incluir datos reescribibles, coma se ha visto antes. El controlador 18 puede leer y modificar o borrar los datos de la parte 13b. Las partes 13a y 13b estan conectadas electricamente al enlace 25 por cables electricos convencionales o tarjetas de circuitos impresos, etc., conocidas por aquellos que sean un poco habiles en la materia de las conexiones inalambricas vistas anteriormente.

Un segundo dispositivo, no una ejecuciOn de la presente invenciOn, se muestra en FIG 2. En este

dispositivo que es similar a la primera ejecuciOn mostrada y descrita respecto a la FIG 1, la pluralidad de sensores 30 no esta contenida en un chip, esta distribuida por la reserva de combustible 12. La reserva de combustible 12 preferiblemente incluye un revestinniento 27.

En este dispositivo, un medidor de combustible deberfa comprender dos sensores dentro o sobre

la reserve del combustible 12. El primer sensor estaria en un lugar que se mueve al consumirse el combustible para reflejar el nivel restante en el cartucho. Por ejemplo, el primer sensor puede encontrarse directamente en el revestimiento 27. El segundo sensor se posiciona fuera de la reserva de combustible 12, por ejemplo en la pile de combustible 9 o en el dispositivo electronic° 11. El segundo sensor esta conectado electricamente a la pita de combustible 9 o al dispositivo electrOnico 11. Un circuito electric°

conectado al segundo sensor puede medir las propiedades electricas o magneticas entre estos sensores, relacionados con el nivel de combustible. El circuito electric° puede estar tambien conectado al primer sensor por un cable que pasa a traves de la pared de la reserva de combustible 12. Este tipo de medidor de combustible se describe completamente en la publicaciOn n° US 2005/0115312.

LainfornnaciOn recogida por los sensores 30 se puede usar de diferentes formas. Por ejemplo, si la temperatura del combustible baja, este se hace nnas viscoso y, por tanto, mas dificil de bombear. El controlador 18 puede dinamicamente regular la valvula 24 para que el combustible bombeado al sistema 10 sea el correcto. Ademas, al monitorizar los ciclos de calor a los que esta sujeto el combustible, el controlador 18 puede programarse para extrapolar la cantidad de combustible restante en la reserva de

combustible 12 y sacar una lectura de la nnedicion de combustible.

Como se conocera por aquellos habiles en la tecnica, el emplazamiento de los sensores 30 en o cerca de la reserva de combustible 12, puede tener varias configuraciones. Por ejemplo, el chip sensor 28 puede estar separado de la reserva de combustible 12. la reserva de combustible 12 incluye al menos una

toma para la transferencia del combustible, como la toma controlada por la valvula de corte 24. Una de estas tomas podria estar adaptada de modo que una vaina que contenga el chip sensor 28 pueda ser metida y sacada alli. En el caso de que los sensores 30 no necesiten estar en contacto direct° con el combustible, como por ejemplo, Si se nnonitoriza la temperatura por contact° con una camara o revestimiento dentro de la reserva de combustible 12, una toma con acceso para una vaina de sensor se

puede colocar en cualquier lugar de la reserva de combustible 12. Adicionalmente, los sensores 30 pueden estar dentro del alojamiento 17 o de la pila de combustible 9. En tales casos, la conexiOn de los contactos electricos 15B y 15A (mostrada en FIG 1) sobre la insercion de la reserva de combustible 12 en el alojamiento 17 da a los sensores 30 acceso al combustible dentro de la reserva de combustible 12, para su monitorizaci6n.

En otra ejecuciOn de la presente invenciOn, como se muestra en las FIG 3-5, el sistema de monitorizacion tambien incluye una etiqueta de identificaciOn de radio frecuencia 50 (RFID) y una estaci6n lectora 52 de etiquetas RFID. La etiqueta RFID 50 puede ser cualquier etiqueta RFID conocida en la tecnica. . La etiqueta RFID 50 puede ser activa o pasiva. Si es activa, una fuente de energia, conno una

bateria tambien es necesaria. En general, las etiquetas RFID 50 incluyen memoria, de sOlo lectura o de escritura y un transmisor de radio frecuencia. Sin embargo, algunas etiquetas RFID 50 no tienen memoria, como las etiquetas RFID de sOlo lectura que incluyen circuitos de identificaciOn de cableado fuerte. La estructura y operaciOn de las etiquetas RFID son completamente descritos en varias patentes de los EE.UU, incluyendo las patentes n° 4,274,083 y 4,654,658. Etiquetas RFID adecuadas estan disponibles

comercialmente en varias fuentes, incluyendo Semiconductores Phillips de San Jose, CA, entre otros.

La etiqueta RFID 50 preferiblemente incluye suficiente nnennoria de lectura-escritura para alojar los datos recogidos por los sensores (descrito a continuaciOn), aunque la etiqueta RFID deba tambien estar enlazada por conexiOn elOctrica a un dispositivo de almacenamiento de informaciOn localizado en la

pile de combustible 9.

La etiqueta RFID 50 debe estar en cualquier sitio en o sobre la reserva de combustible 12, por ejemplo en la parte superior, inferior o laterales del exterior de la superficie del alojamiento 21. En la ejecuciOn mostrada en las FIG 2-3-4, la(s) etiquetas RFID 50 estan dentro de la reserva de combustible

12, esto es, la etiqueta RFID 50 esta flotando en el combustible. Alternativamente, como se muestra en la ejecuciOn de la FIG 5, la etiqueta RFID 50 esta adherida a la superficie interna de la reserva de combustible 12 por soldadura o pegado.

La etiqueta RFID 50 se comunica con la estaci6n lectora 52 de etiquetas RFID. La estacion

lectora 52 de etiquetas RFID emite una serial de radio frecuencia que connunica con la etiqueta RFID 50 y, en el caso de etiquetas RFID pasivas, alimenta a la etiqueta RFID 50 por inducci6n. Como se muestra en las FIG 3-4-5, la estaciOn lectora 52 de etiquetas RFID se localiza preferiblemente en el cuerpo del sistema 10, separada de la reserva de combustible 12. Alternativamente, coma se muestra en la FIG 5, la estaci6n lectora 52 de etiquetas RFID esta dispuesta sabre el dispositivo electronic° 11 al que el sistenna 10 esta alimentando. La estaciOn lectora 52 de etiquetas RFID puede ser tambien un dispositivo portatil o estar en la superficie exterior de la reserva de combustible 12. La estaci6n lectora 52 de etiquetas RFID

tambien esta conectada o directamente par un enlace inalambrico, o indirectamente par una serial transmitida, al controlador 18. El controlador 18 de este modo desencadena una pregunta par la estacion lectora 52 de etiquetas RFID y tambien recibe la informaci6n transmitida a la estacion lectora 52 de etiquetas RFID desde la etiqueta RFID 50.

Enambas ejecuciones, la etiqueta RFID 50 debe estar protegida de una posible reacciOn con el combustible. Preferiblemente, la etiqueta RFID 50 deberia estar cerrada o cubierta de un material inerte al combustible. Inerte, usado en este contexto, se refiere a la habilidad del material para aguantar largas exposiciones al combustible corn° el metanol. Por ejemplo, la etiqueta RFID 50 puede enfrascarse en el mismo material usado para el alojamiento externo 21. La etiqueta RFID 50 tambien puede alojarse dentro

de una carcasa, coma una capsula de plastic° o metal, tal que el material elegido para la capsule no interfiera con las senales de radio frecuencia transmitidas o recibidas por la etiqueta RFID 50. Adicionalmente, la etiqueta RFID 50 puede estar cubierta par alguno de los materiales protectores descritos antes en relacion a los sensores 30, coma el Sileno.

Enotra ejecuciOn, mostrada en la FIG 6, la reserva de combustible 12 incluye un alojamiento extern° 21 metalico, coma de acero inoxidable, y el combustible contenido en un revestimiento 27, similar a la ejecuciOn descrita antes respecto a la FIG 2. En esta ejecuci6n, la etiqueta RFID 50 esta preferiblemente elevada fuera de la superficie del alojamiento externo 21 de la reserva de combustible 12 par una montura 78, coma el alojamiento extern° 21 puede interferir con el proceso de inducciOn que

ocurre cuando la estaci6n lectora 52 de etiquetas RFID se sittia cerca de la etiqueta RFID 50. Par ello, la etiqueta RFID 50 esta preferiblemente separada de la superficie del alojamiento extern° 21, sabre 5mm. La distancia real 80 o la altura de la montura 78, entre la etiqueta RFID 50 y el alojamiento extemo 21 depende de varios factores, incluyendo, inter alia, los requerimientos de rango de operaciOn del sistema, par ejemplo, la distancia anticipada entre la etiqueta RFID 50 y la estacian lectora 52 de etiquetas RFID,

el tame° de la etiqueta RFID 50 y la sintonizaci6n entre la estaciOn lectora 52 de etiquetas RFID. La montura 78 puede ser de cualquier material, coma plastic°, ceramic° o similares. La montura 78 esta preferiblemente fijada al alojamiento externo 21 y a la etiqueta RFID 50 mediante cualquier metodo conocido por la tecnica, coma el pegado, coma con un adhesivo o un agente de union similar o par un montaje can presiOn de la montura 78 en el hueco formado dentro del alojamiento extern° 21.

Alternativamente, la montura 78 puede ser un hueco de aire.

Adernas de separar la etiqueta RFID 50 del alojamiento externo 21, hay otras formas de compensar las interferencias del alojanniento extern° 21 de metal que se pueden usar. Par ejemplo, coma se muestra en la FIG 7, un material de aislamiento 82 se puede colocar entre la etiqueta RFID 50 y el

alojamiento externo 21. Preferiblemente, el material aislante 82 es un material ceramic° de ferrita, ya que las fuertes propiedades magneticas de la ferrita protegen la etiqueta RFID 50 del alojamiento extemo 21. Otras formas de vencer la interferencia del alojamiento externo 21 de metal son incrementar la fuerza del campo lector generado par la estaciOn lectora 52 de etiquetas RFID y seleccionar los tamanos relativos de las bobinas de la estaciOn lectora de etiquetas RFID y de la etiqueta RFID.

Los sensores 30 pueden estar directa o indirectamente enlazados can la etiqueta RFID 50. Como se muestra en la FIG 3, un enlace directo 40 en esta ejecucion es una conexiOn electrica que Ileva los datos producidos en el sensor 30 a la memoria de la etiqueta RFID 50. En otras palabras, el sensor 30 y la etiqueta RFID 50 deben incorporarse en un chip antes de la inserci6n en la reserve de combustible 12.

Altemativamente, coma se muestra en la FIG 4, el sensor 30 puede incluir un transmisor de radio frecuencia 41 que module y transmite la serial a la etiqueta RFID 50 o al controlador 18, que tambien incluye un transceptor de radio frecuencia 43. El sensor 30, puede estar tambien integrado con la etiqueta RFID 50 en el mismo material pare formar un paquete RFID. La FIG 5 muestra una ejecuciOn donde los sensores 30 estan unidos a la etiqueta RFID 50 par cables duros, el cual esta adherido a la superficie

interior del alojamiento extern° 21. Se reconoce tambien que la etiqueta RFID 50 puede estar tambien adherida a la superficie exterior del alojamiento externo 21.

Adicionalmente, la etiqueta RFID 50 puede usarse para cargar nuevo software a la pila de combustible 9. Par ejemplo, software actualizado para el controlador 18 se puede almacenar en la

memoria de la etiqueta RFID 50. Tras la inserci6n en el alojamiento 17, el nuevo software se puede transferir al controlador 18 par alguno de los enlaces de comunicaciOn descritos anteriormente. Como sabran los conocedores de la tecnica, otros tipos de infornnaciOn se pueden almacenar en la memoria de la etiqueta RFID 50, coma alertas de retirada de productos, actualizaciOn de datos de calibraciOn y similares.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, el sensor 30 debe comprender al menos una etiqueta de color ID y mas especificamente, al menos una etiqueta 6ptica de color. Un ejemplo de

reserva de combustible 12 con etiquetas de color ID 102 se muestra en la FIG 8. En un ejemplo, la etiqueta de color ID 102 tiene un unico color, que puede ser acertadamente medido por el lector de colores 104 situado en la pila de combustible 9. El lector de colores 104 se conecta al controlador 18, donde el color medido de la etiqueta de color 102 se procesa para determinar, entre otras cosas, si se ha insertado correctamente la reserva de combustible. Adecuados lectores de colores incluyen, pero no de limitan a espectrofotOmetros, que estan comercialmente disponibles como las series CM de Komica Minolta de JapOn y colorinnetros de tipo triestimulo comercialmente disponibles como los de las series CR10, CR-11 y CR-13 de Komica Minolta. Estos lectores de colores pueden dar un valor digital que represente a la etiqueta de color 102 y son capaces de distinguir las tonalidades, sombras y brillos de un

color en particular. Cuando el color nnedido concuerda con un valor predeterminado almacenado en el procesador 18, entonces la reserva de combustible 12 es aceptada.

En otro ejemplo, la etiqueta de color ID 102 es capaz de cambiar de color sensible a una candid& de la reserva de combustible12, como la temperatura o la presiOn, entre otros factores. En este ejemplo, la etiqueta de color 102 esta hecha de un material que muestra cromismo, es decir, un cambio reversible en los colores de los compuestos, generalmente causado por un cambio en los estados de los electrones de las moleculas, inducidos por varios estimulos. Materiales adecuados de cambio de color incluyen termocromismos (inducidos por calor), fotocromismo (inducido por luz, radiacion), electrocromismo (inducido por flujo de electrones), solvatocromismo (inducido por la polaridad de los

solventes), ionocromismo (inducido por iones), halocromismo (inducido por cambios en el PH), tribocromismo (inducido por fricci6n mecanica) y piezocromismo( inducido por presiOn mecanica).

Una etiqueta preferida de cannbio de color 102 esta hecha de un material que exhiba termocromismo, por ejemplo cristales liquidos donde el color cambia con los cambios de la estructura del

cristal desde una fase de cristal de baja temperatura a traves de una fase entrelazada anisatropa hasta una fase liquida isOtropa a alta temperatura. Ejemplos de cristales liquidos de cambio de color incluyen nonanoato de colesterol y cianobifenol. Otros materiales adecuados de cambio de color por inducciOn de la temperatura incluyen leucotintes.

Eneste ejemplo, el lector de color 104 puede detectar los cambios en el color de la etiqueta de color 102 respecto a la condiciOn fisica de la reserva de combustible 12, por ejemplo alta temperatura o alta presiOn. El cambio en el color puede ser procesado por el procesador 18 para monitorizar las condiciones de la reserva de combustible 12.

Enotro ejemplo, la etiqueta de color ID 102 comprende una pluralidad de colores, por ejemplo pistas paralelas de colores (similar a un c6digo de barras multicolor). El lector de color 104 se calibra para escanear secuencialmente cruzando las pistas de colores, y si las pistas de colores se presentan segijn un predeterminado patron, entonces la reserva de combustible 12 se autentifica. Alternativamente, dada pista de color puede representar una Unica pieza de informaciOn. Por ejemplo, una pista amarilla puede

indicar el tipo de combustible, una pista azul puede indicar los aditivos particulares induidos, otro color puede indicar la fecha de fabricacion, etc. El procesador 18 y el lector de color 104 puede interrogar a las etiquetas o pistas de color ID 102 para que lean la informaci6n contenida en la pista. Las pistas de colores estan posicionadas adyacentes unas con otras o pueden estar espaciadas o separadas.

Eneste ejemplo, el lector de color 104 no necesita escanear las pistas de colores, pero el lector de colores 104 toma una fotografia de todas las pistas de una sola vez. Las camaras digitales se pueden usar para capturar una imagen de toda la etiqueta de colores y la imagen se connpara con una almacenada para autentificar o procesar para determinar el tipo de reserva de combustible, corn° se ha visto anteriormente. En este ejemplo, los pixeles de la imagen capturada se comparan con los de la

imagen almacenada para determinar si la imagen capturada es sustancialnnente la misma que la almacenada. Iambi& se puede usar una camara analogica, y las imagenes se pueden digitalizar mas tarde.

En otro ejemplo, la etiqueta de color ID 102 puede tener cualquier patrOn, logo, diseno o graficos

que puedan capturarse por un lector de color o carnara 104 para la autentificaciOn o procesamiento. Adicionalmente, la etiqueta 102 puede ser un holograma de color, similar a los que se usan en las monedas nacionales de todo el mundo.

La etiqueta de color ID 102 se puede localizar en el alojamiento 21 de la reserva de combustible 12, o dentro de la reserva de combustible 12, similar al sensor optic° 61 detras de la ventana 62b, como se ve en la FIG 1A.

Ya que es evidente que las ejecuciones ilustrativas de la invenciOn reveladas aqui logran los objetivos de la presente invenciOn, se aprecia que numerosas modificaciones y otras ejecuciones se pueden concebir por aquellos entendidos en la materia. Por ejemplo, la pila de combustible podria integrarse en la carga 11. Tambien la bomba 14 podria eliminarse si se usan configuraciones con el

combustible presurizado, como aquellas descritas en la publicaciOn de patente de EE.UU. n° 2005/0074643.

Claims (32)

1. REIVINDICACIONES
2. 1. Un sistema de monitorizaci6n para un sistema de pila de combustible comprende: una pile de combustible que tiene un controlador; una reserve de combustible acoplada a la pile de combustible; una pluralidad de sensores operativamente conectados a la reserve de combustible, donde los

   sensores ester) localizados en un chip, y los sensores estan en contacto con el combustible contenido en la reserva de combustible; y un enlace de comunicacion de sensores que conecta los sensores y el controlador.
3. 2. El sistema de la reivindicaciOn 1, edemas comprende un dispositivo de almacenamiento de

   informacion operativamente conectado a cualquiera o a ambos de la pila de combustible y el controlador.

4. 3.

   El sistema de la reivindicaciOn 2, edemas connprende un enlace de comunicacion de inforrnaciOn que conecta el controlador y el dispositivo de almacenamiento de informacion.

5. 4.

   El sistema de la reivindicaciOn 2 o 3, donde el dispositivo de almacenamiento de informaci6n comprende un chip de memoria o una EEPROM.

6. 5.

   El sistema de la reivindicaciOn 1, edemas comprende una estaciOn lectora RFID, donde la estacion

   lectora RFID este dispuesta en la proximidad de una etiqueta RFID operativamente conectada a los sensores.

7. 6.

   El sistenna de la reivindicaci6n 5, donde al menos uno de la pluralidad de sensores transmite datos a la etiqueta RFID.

8. 7.

   El sistema de la reivindicaciOn 6, donde el sensor este fuertemente conectado a la etiqueta RFID para former un paquete RFID.

9. 8.

   El sistema de la reivindicaci6n 7, donde el paquete RFID este suspendido dentro del combustible.

10. 9.

    El sistema de la reivindicaciOn 7, donde el paquete RFID este dispuesto en la superficie de la reserve de combustible.

11. 10.

    El sistema de cualquiera de las reivindicaciones de la 5 a la 9, donde la etiqueta RFID este operativamente acoplada a la memoria adicional para almacenar los datos.

12. 11.

    El sistema de cualquiera de las reivindicaciones de la 5 a la 10, donde al nnenos un sensor este encapsulado en un material inerte al combustible.

13. 12.

    El sistema de la reivindicaciOn 11, donde el material connprende al menos uno de entre Oxido de silicone, xilileno, tereftalato de polietileno, silicone cubierta de alcohol tereftalatopolivinilo polietileno (PVOH), alcohol vinilo etileno (EVOH), EVOH pegado a un sustrato de poliester, copolimeros de cloruro polivinildieno (PVDC o Saran), resinas de nylon, polimeros de fluor, poliacrilonitrilo (PAN), naftalato polietileno (PEN), poli(tereftalato trimetileno) (PTT), copolimeros resorcinol, polimeros de

    cristal liquid°, policetonas alifaticas (PK), poliuretano, poliamida y mezclas y copolimeros de estos materiales.

14. 13.

    El sistema de cualquiera de las reivindicaciones de la 5 a la 12, donde la estaciOn lectora de etiquetas RFID se dispone en la reserve de combustible.

15. 14.

    El sistema de cualquiera de las reivindicaciones de la 5 a la 12, donde la estaci6n lectora de etiquetas RFID se dispone en la pila de combustible.

16. 15.

    El sistema de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 14, donde el enlace de comunicaci6n de

    sensores comprende un conducto electric°, una transmisiOn RE, inducci6n magnetica o combinaciones de ellos.
17. 16. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 15, donde la pluralidad de sensores comprende un sensor de presiOn, un sensor de temperatura, un circuito medidor de tiempo, un

    medidor de esfuerzos, un medidor de combustible, un sensor piezoelectric°, un sensor de fuerza, un acelerometro o combinaciones de ellos.

18. 17.

    El sistenna de la reivindicaciOn 16, donde el medidor de combustible comprende un termistor, un termopar y un sensor inductivo, o connbinaciones de ellos.

19. 18.

    El sistema de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 17, donde los sensores se pueden meter ysacar en la reserva de combustible.

20. 19.

    El sistema de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 18, donde el chip esta suspendido dentro del combustible.

21. 20.

    El sistema de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 19, adernas connprende una fuente de luz operativamente conectada al controlador y: al menos un fotodetector operativamente conectado al controlador, donde la pluralidad de sensores incluye al menos un sensor Optic°.

22. 21.

    El sistema de la reivindicaciOn 20, donde al menos un sensor Optic° comprende interferOmetros, sensores Michelson, sensores Fabry-Perot o combinaciones de ellos.

23. 22.

    El sistema de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 21, donde el chip es un chip de circuito integrado (IC).

24. 23.

    Un metodo de monitorizacion de una condiciOn de una reserva de combustible comprende los pasos de:

    (i)

    proporcionar una reserva de combustible con combustible en su interior; y

    (ii)

    recoger datos respecto al menos una condicion de la reserva de combustible usando la

    pluralidad de sensores localizados en un chip y que estan en contacto con el combustible o estan suspendidos en el combustible, y cambiar un sistema de parametros basado en las diferencias entre los datos recogidos y los datos de control.
25. 24. El metodo de la reivindicaci6n 23 ademas comprende las etapas de:

    (iii)transmisiOn de la informaciOn del sensor al controlador; y

    (iv) almacenamiento de la informaci6n en un dispositivo de almacenamiento de informaci6n, donde la pluralidad de sensores se localiza en la reserva de combustible y el dispositivo de almacenamiento de infomnaciOn esta alejado de la reserva de combustible.

26. 25.

    El metodo de la reivindicaciOn 23 o 24, donde la etapa (ii) ademas comprende la recogida de informaciOn de una etiqueta RFID operativamente conectada con al menos un sensor.

27. 26.

    El metodo de la reivindicaciOn 25 ademas comprende las etapas de:

    (v) preguntar a la etiqueta RFID; y

    (vi)transferir los datos desde la etiqueta RFID hasta el controlador.

28. 27.

    El metodo de la reivindicaciOn 26, donde la transferencia de datos de la etapa (vi) ocurre tras la conexiOn inicial de la reserva de combustible y el controlador.

29. 28.

    El metodo de la reivindicaciOn 26 o 27, donde los datos son software.

30. 29.

    El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 26 a 28, donde los datos comprenden tablas de calibraciOn.

31. 30.

    El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 26 a 28, adernas comprende las etapas de:

    (v)

    preguntar a la pluralidad de sensores; y

    (vi)

    comparar los datos recogidos de la pluralidad de sensores con los datos de control.

32. 31.

    El metodo de la reivindicaciOn 30, donde el sistema de parametros comprende un indice de bombeo

    decombustible, el estado de una valvula de corte, la monitorizaciOn del nivel de combustible o combinaciones de ellos.

    A LA C,ARGA (11)