JP2008166228A - Fuel cell system - Google Patents

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JP2008166228A JP2007000396A JP2007000396A JP2008166228A JP 2008166228 A JP2008166228 A JP 2008166228A JP 2007000396 A JP2007000396 A JP 2007000396A JP 2007000396 A JP2007000396 A JP 2007000396A JP 2008166228 A JP2008166228 A JP 2008166228A
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Kazuhiko Shirakawa
一彦 白川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system capable of reducing power consumption, in one supplying voltage to an electronic apparatus with the use of a fuel cell. <P>SOLUTION: A control part 15 judges whether a power amplifier 8 reaches a predetermined temperature or not (a step S15). The control part 15 separates connection between a secondary cell 25 and each of an auxiliary machine 45 and a communication equipment 5 (a step S16) in case the power amplifier 8 is judged to be at the predetermined temperature or more. Voltage is supplied from a fuel cell 20 only to the communication equipment 5, and also voltage generated by a thermoelectric conversion element is supplied to the auxiliary machine 45 (a step S17). Therefore, since the auxiliary machine 45 is driven based on heat generation of the power amplifier 8 but not on the voltage from the secondary cell 25 and the fuel cell 20, power consumption is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子機器に対して燃料電池を用いて電圧供給を行なう燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system that supplies a voltage to an electronic device using a fuel cell.

近年、化石燃料の埋蔵量が激減しており、その代替となる燃料の開発が求められている。化石燃料の代替としては、容易に生成することが可能であり、環境に対する負荷の少ないエネルギー源が期待されており、クリーンなエネルギー源である燃料電池が注目されている。例えば特開平９−１４７８８５号公報（特許文献１）あるいは特開２００５−２２８５２３号公報（特許文献２）には、発電効率の向上を図る燃料電池の構成が示されている。   In recent years, reserves of fossil fuels have drastically decreased, and development of alternative fuels has been demanded. As an alternative to fossil fuel, an energy source that can be easily generated and has a low environmental load is expected, and a fuel cell that is a clean energy source has attracted attention. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-147855 (Patent Document 1) or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228523 (Patent Document 2) shows a configuration of a fuel cell that improves power generation efficiency.

また、近年においては、特に携帯端末機器等に対してメタノール燃料等を利用した燃料電池の開発が盛んになってきている。
特開平９−１４７８８５号公報 特開２００５−２２８５２３号公報 In recent years, the development of fuel cells using methanol fuel or the like has become active especially for portable terminal devices and the like.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-147885 JP 2005-228523 A

一方で、特に携帯用端末機器等においては、消費電力の低減は従来から重要な課題となっており、システム全体としての消費電力を最小限に留める必要がある。   On the other hand, especially in portable terminal devices and the like, reduction of power consumption has been an important issue in the past, and it is necessary to minimize power consumption of the entire system.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、電子機器に対して燃料電池を用いて電圧供給を行なう燃料電池システムに関して、さらに消費電力の低減を図ることが可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and relates to a fuel cell system that supplies a voltage to an electronic device using a fuel cell, and a fuel capable of further reducing power consumption. An object is to provide a battery system.

本発明に係る燃料電池システムは、動作モードと待機モードの２つのモードを有する電子機器に対して必要な電圧を供給するための燃料電池システムであって、発電することにより生じた電圧を供給するための燃料電池と、燃料電池の発電に必要な燃料および空気を供給するための補機と、予め電荷が充電され、電圧を供給する二次電池と、電子機器が駆動している際に生じる熱を電圧に変換して補機に供給するための熱電変換素子と、システム全体を制御する制御部とを備える。制御部は、動作モードの動作開始時において、二次電池と電子機器および補機とをそれぞれ接続して電圧を供給するととともに、燃料電池と電子機器とを接続して、補機から供給された燃料および空気に従って燃料電池により発電した電圧を供給し、所定の条件が満たされた場合に、二次電池と電子機器および補機との接続をそれぞれ切断して電圧の供給を停止する。   A fuel cell system according to the present invention is a fuel cell system for supplying a necessary voltage to an electronic device having two modes of an operation mode and a standby mode, and supplies a voltage generated by power generation. Generated when a fuel cell for driving, an auxiliary device for supplying fuel and air necessary for power generation of the fuel cell, a secondary battery that is charged with a charge in advance and supplies a voltage, and an electronic device is driven A thermoelectric conversion element for converting heat into voltage and supplying the auxiliary machine and a control unit for controlling the entire system are provided. At the start of operation in the operation mode, the control unit supplies the voltage by connecting the secondary battery, the electronic device, and the auxiliary device, and connects the fuel cell and the electronic device, and is supplied from the auxiliary device. The voltage generated by the fuel cell is supplied in accordance with the fuel and air, and when a predetermined condition is satisfied, the connection between the secondary battery, the electronic device, and the auxiliary machine is disconnected, and the voltage supply is stopped.

好ましくは、電子機器は、送信用のパワーアンプを含む携帯通信機器に相当し、熱電変換素子は、送信用のパワーアンプと接触するように配置される。   Preferably, the electronic device corresponds to a portable communication device including a power amplifier for transmission, and the thermoelectric conversion element is disposed so as to be in contact with the power amplifier for transmission.

特に、熱電変換素子は、動作モードである通話モードにおいて駆動される送信用のパワーアンプの発熱を利用して電圧に変換する。   In particular, the thermoelectric conversion element converts the voltage into a voltage by using heat generated by a transmission power amplifier that is driven in a call mode that is an operation mode.

好ましくは、熱電変換素子は、ペルチェ素子に相当する。
好ましくは、所定の条件は、所定期間が経過した場合に相当する。 Preferably, the thermoelectric conversion element corresponds to a Peltier element.
Preferably, the predetermined condition corresponds to a case where a predetermined period has elapsed.

好ましくは、電子機器が駆動している際の温度を検出して、制御部に検出結果を出力するための温度検出素子をさらに備え、所定の条件は、温度検出素子により検出された温度が所定温度以上である場合に相当する。   Preferably, the electronic device further includes a temperature detection element for detecting a temperature when the electronic device is driven and outputting a detection result to the control unit, and the predetermined condition is that the temperature detected by the temperature detection element is a predetermined value. This corresponds to the case where the temperature is higher than the temperature.

本発明に係る燃料電池システムは、電子機器が駆動している際に生じる熱を電圧に変換して補機に供給するための熱電変換素子を設けることにより、システム全体として補機を駆動するための消費電力が低減される。   The fuel cell system according to the present invention drives an auxiliary machine as a whole system by providing a thermoelectric conversion element for converting heat generated when an electronic device is driven into a voltage and supplying it to the auxiliary machine. Power consumption is reduced.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図１は、本発明の実施の形態に従う燃料電池システムの概略ブロック図である。
本例においては、一例として電子機器として、携帯端末通信機器（以下、通信機器とも称する）に対して燃料電池を用いて電圧供給を行なう燃料電池システムについて説明する。 FIG. 1 is a schematic block diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
In this example, as an example, a fuel cell system that supplies a voltage to a mobile terminal communication device (hereinafter also referred to as a communication device) using a fuel cell will be described as an electronic device.

なお、燃料電池としては、一例として直接メタノール型燃料電池であるものとする。
図１を参照して、本発明の実施の形態に従う燃料電池システム１は、通信機器５と、通信機器５に対して必要な電圧を供給する電源制御部１０とを備える。 As an example, the fuel cell is a direct methanol fuel cell.
Referring to FIG. 1, fuel cell system 1 according to the embodiment of the present invention includes communication device 5 and power supply control unit 10 that supplies a necessary voltage to communication device 5.

通信機器５は、アンテナ２を介して外部に対して電波を送信あるいは受信するための電波送受信部３を含む。電波送受信部３は、送信時に際して電波信号を増幅してアンテナ２に出力するための送信用パワーアンプチップ８を有するものとする。   The communication device 5 includes a radio wave transmission / reception unit 3 for transmitting or receiving radio waves to the outside via the antenna 2. The radio wave transmission / reception unit 3 has a transmission power amplifier chip 8 for amplifying the radio signal and outputting it to the antenna 2 at the time of transmission.

電源制御部１０は、システム全体を制御する制御部１５と、通信機器５に対して必要な電圧を供給するために設けられた燃料電池２０および二次電池（バッテリ）２５と、燃料電池２０の発電の際の化学反応により生じた水を貯める排水槽３０と、排水槽３０と燃料タンク４０との間に設けられ、排水槽３０から燃料タンク４０に水を供給するための排水弁３５と、メタノール燃料を格納している燃料タンク４０と、燃料タンク４０からのメタノール燃料および空気（エアー）を燃料電池２０に供給するための補機４５とを含む。   The power supply control unit 10 includes a control unit 15 that controls the entire system, a fuel cell 20 and a secondary battery (battery) 25 that are provided to supply a necessary voltage to the communication device 5, A drainage tank 30 for storing water generated by a chemical reaction during power generation, a drainage valve 35 provided between the drainage tank 30 and the fuel tank 40 for supplying water from the drainage tank 30 to the fuel tank 40, A fuel tank 40 storing methanol fuel and an auxiliary machine 45 for supplying methanol fuel and air (air) from the fuel tank 40 to the fuel cell 20 are included.

また、燃料タンク４０内には、濃度計４１が設けられており、燃料タンク４０の濃度値を検出して制御部１５に検出結果を出力する。制御部１５は、濃度計４１から出力された燃料タンク４０の濃度値である検出結果を受けて、検出結果に基づいて排水弁３５の開閉動作を制御する。すなわち、制御部１５は、濃度計４１から出力される濃度値を受けて、しきい値との比較に基づいて排水弁３５の開閉動作を制御して燃料タンク４０の濃度調整を行なう。   A concentration meter 41 is provided in the fuel tank 40, detects the concentration value of the fuel tank 40, and outputs the detection result to the control unit 15. The control unit 15 receives the detection result that is the concentration value of the fuel tank 40 output from the concentration meter 41, and controls the opening / closing operation of the drain valve 35 based on the detection result. That is, the control unit 15 receives the concentration value output from the concentration meter 41 and controls the opening / closing operation of the drain valve 35 based on the comparison with the threshold value to adjust the concentration of the fuel tank 40.

また、電源制御部１０は、二次電池２５と通信機器５に対して動作電圧が供給される電圧供給ノード（図示せず）との間に設けられたスイッチＳＷ１と、燃料電池２５と通信機器５の電圧供給ノード（図示せず）との間に設けられたスイッチＳＷ２と、燃料電池２０と二次電池２５との間に設けられ、燃料電池２０の発電した電圧を二次電池に充電するためのスイッチＳＷ３と、二次電池２５と補機４５との間に設けられ、補機４５に対して動作電圧を供給するためのスイッチＳＷ４とをさらに含む。これらスイッチＳＷ１〜ＳＷ４が導通することにより電気的に結合され、電圧が供給されるものとする。なお、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、制御部１５の制御信号ＣＴ１〜ＣＴ４に応答して動作するものとする。例えば、一例として制御信号ＣＴが「Ｈ」レベルである場合にスイッチＳＷは導通し、「Ｌ」レベルである場合に非導通となるものとする。   In addition, the power control unit 10 includes a switch SW1 provided between the secondary battery 25 and a voltage supply node (not shown) to which an operating voltage is supplied to the communication device 5, a fuel cell 25, and a communication device. The switch SW2 provided between the voltage supply node 5 (not shown) and the fuel cell 20 and the secondary battery 25 are provided to charge the secondary battery with the voltage generated by the fuel cell 20. And a switch SW4 provided between the secondary battery 25 and the auxiliary machine 45 for supplying an operating voltage to the auxiliary machine 45. The switches SW1 to SW4 are electrically connected to each other to be supplied with a voltage. It is assumed that the switches SW1 to SW4 operate in response to control signals CT1 to CT4 from the control unit 15. For example, as an example, it is assumed that the switch SW becomes conductive when the control signal CT is at “H” level, and becomes non-conductive when it is at “L” level.

本発明の実施の形態に従う燃料電池システムは、送信用パワーアンプチップ８（以下パワーアンプとも称する）で発生する熱を利用して後述する熱電変換素子により電圧を発生し、当該変換した電圧を利用して消費電力を低減する。   The fuel cell system according to the embodiment of the present invention uses heat generated by the transmission power amplifier chip 8 (hereinafter also referred to as power amplifier) to generate a voltage by a thermoelectric conversion element described later, and uses the converted voltage. To reduce power consumption.

図２は、本発明の実施の形態に従う送信用パワーアンプチップおよび熱電変換素子の構成について説明する図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a transmission power amplifier chip and a thermoelectric conversion element according to the embodiment of the present invention.

図２を参照して、ここでは、送信用パワーアンプチップ８を覆うようにしてパッケージ６が設けられ、ワイヤボンディングによりワイヤＷＲを介して基板ＰＬ上に設けられた他の回路等との接続配線ＭＷと接続されている場合が示されている。また、パワーアンプ８の下にヒートシンクＨＳが設けられ、ヒートシンクＨＳを介してパワーアンプ８と熱電変換素子７とが接触した状態で設けられている。   Referring to FIG. 2, here, package 6 is provided so as to cover power amplifier chip 8 for transmission, and connection wiring with other circuits and the like provided on substrate PL via wire WR by wire bonding The case where it connects with MW is shown. Further, a heat sink HS is provided under the power amplifier 8, and the power amplifier 8 and the thermoelectric conversion element 7 are provided in contact with each other via the heat sink HS.

また、温度を検出するための温度検出素子９が設けられ、ヒートシンクＨＳと接続されてパワーアンプ８の温度を検出して検出結果を制御部１５に出力する。   Further, a temperature detection element 9 for detecting the temperature is provided, connected to the heat sink HS, detects the temperature of the power amplifier 8, and outputs the detection result to the control unit 15.

熱電変換素子７は、ヒートシンクＨＳを介してパワーアンプ８から伝搬される熱を電圧に変換して、補機４５に供給する。   The thermoelectric conversion element 7 converts the heat propagated from the power amplifier 8 through the heat sink HS into a voltage and supplies it to the auxiliary machine 45.

なお、本例においては、パワーアンプ８からヒートシンクＨＳを介して熱電変換素子７に熱が伝搬される構成について説明したが、これに限られず例えばヒートシンクＨＳを設けず、直接パワーアンプ８から熱電変換素子７に熱が伝搬されるようにすることも可能である。なお、その場合、熱電変換素子７の熱容量は大きい方が望ましい。また、熱電変換素子として例えばペルチェ素子を用いることが可能である。   In this example, the configuration in which heat is propagated from the power amplifier 8 to the thermoelectric conversion element 7 via the heat sink HS has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the heat amplifier HS is not provided and the thermoelectric conversion is directly performed from the power amplifier 8. It is also possible to allow heat to propagate to the element 7. In this case, it is desirable that the heat capacity of the thermoelectric conversion element 7 is large. Further, for example, a Peltier element can be used as the thermoelectric conversion element.

図３は、本発明の実施の形態に従うモードの切り替えを説明するフロー図である。
図３を参照して、制御部１５は、図示しないが通信機器５からの制御信号を受けて通信機器５の状態に基づいてモードを切り替える。具体的には、制御部１５は、通信機器５からの制御信号に基づいて通話時かどうかを判定する（ステップＳ１）。そして、通信機器５が通話時である場合には、電源制御部１０において通話モードの動作を実行するように制御する（ステップＳ２）。一方、通信機器５が通話時ではない場合には、電源制御部１０において待機モードの動作を実行するように制御する（ステップＳ３）。 FIG. 3 is a flowchart illustrating mode switching according to the embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 3, control unit 15 receives a control signal from communication device 5 (not shown) and switches the mode based on the state of communication device 5. Specifically, the control unit 15 determines whether or not it is during a call based on a control signal from the communication device 5 (step S1). And when the communication apparatus 5 is at the time of a telephone call, it controls so that the operation | movement of a telephone call mode may be performed in the power supply control part 10 (step S2). On the other hand, when the communication device 5 is not in a call, the power supply control unit 10 controls to execute the standby mode operation (step S3).

図４は、本発明の実施の形態に従う通話モードの電源制御部１０の動作を説明するフロー図である。   FIG. 4 is a flowchart illustrating operation of power supply control unit 10 in the call mode according to the embodiment of the present invention.

図４を参照して、通話モードに入った場合（ステップＳ１０）すなわち通話開始時には、次のステップＳ１１に進み、二次電池２５と燃料電池２０とをそれぞれ通信機器５と接続する（ステップＳ１１）。具体的には、制御部１５は、制御信号ＣＴ１（「Ｈ」レベル），ＣＴ２（「Ｈ」レベル）を出力して、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を導通させる。   Referring to FIG. 4, when the call mode is entered (step S10), that is, at the start of the call, the process proceeds to the next step S11, and the secondary battery 25 and the fuel cell 20 are respectively connected to the communication device 5 (step S11). . Specifically, the control unit 15 outputs control signals CT1 (“H” level) and CT2 (“H” level) to make the switches SW1 and SW2 conductive.

これに伴い、二次電池２５と通信機器５の電源供給ノードとが電気的に結合され、二次電池２５から通信機器５に対して電圧が供給される（ステップＳ１２）。   Accordingly, the secondary battery 25 and the power supply node of the communication device 5 are electrically coupled, and a voltage is supplied from the secondary battery 25 to the communication device 5 (step S12).

次に、二次電池２５と補機４５とを接続する（ステップＳ１３）。具体的には、制御部１５は、制御信号ＣＴ４を出力してスイッチＳＷ４を導通させる。これに伴ない、二次電池２５と補機４５とが接続され、二次電池２５から補機４５が駆動するために必要な電圧が供給される。   Next, the secondary battery 25 and the auxiliary machine 45 are connected (step S13). Specifically, the control unit 15 outputs a control signal CT4 to make the switch SW4 conductive. Accordingly, the secondary battery 25 and the auxiliary machine 45 are connected, and a voltage necessary for driving the auxiliary machine 45 from the secondary battery 25 is supplied.

そして、補機４５は、マイクロポンプＭＰ１，ＭＰ２を駆動して、それぞれ燃料タンク４０から必要な燃料および空気をそれぞれマイクロ弁Ｖ１，Ｖ２を介して燃料電池２０に供給する。   Then, the auxiliary machine 45 drives the micropumps MP1 and MP2 to supply necessary fuel and air from the fuel tank 40 to the fuel cell 20 via the microvalves V1 and V2, respectively.

燃料電池２０は、燃料および空気の供給を受けて発電し、通信機器５に発電した電圧を供給する（ステップＳ１４）。   The fuel cell 20 generates power by receiving the supply of fuel and air, and supplies the generated voltage to the communication device 5 (step S14).

次に、制御部１５は、パワーアンプ８が所定温度に達したかどうかを判定する（ステップＳ１５）。具体的には、制御部１５は、上述したように温度検出素子９からのヒートシンクＨＳを介するパワーアンプ８の温度の検出結果を受けて、その検出結果が所定温度以上であるかどうかを判定して、所定温度以上であると判定した場合には、次のステップＳ１６に進む。一方、制御部１５は、所定温度に達していないと判定した場合には、ステップＳ１５を維持する。   Next, the control unit 15 determines whether or not the power amplifier 8 has reached a predetermined temperature (step S15). Specifically, the control unit 15 receives the detection result of the temperature of the power amplifier 8 from the temperature detection element 9 through the heat sink HS as described above, and determines whether the detection result is equal to or higher than a predetermined temperature. If it is determined that the temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the process proceeds to the next step S16. On the other hand, the control part 15 maintains step S15, when it determines with not having reached predetermined temperature.

次に、制御部１５は、パワーアンプ８が所定温度以上であると判定した場合には、二次電池２５と、補機４５および通信機器５とのそれぞれの接続を切離する（ステップＳ１６）。具体的には、制御部１５は、制御信号ＣＴ１，ＣＴ４を「Ｌ」レベルに設定し、二次電池２５と、補機４５および通信機器５の電源供給ノードとのそれぞれの電気的な接続を切離する。   Next, when determining that the power amplifier 8 is equal to or higher than the predetermined temperature, the control unit 15 disconnects each connection between the secondary battery 25, the auxiliary device 45, and the communication device 5 (step S16). . Specifically, the control unit 15 sets the control signals CT1 and CT4 to the “L” level, and makes electrical connections between the secondary battery 25 and the auxiliary device 45 and the power supply node of the communication device 5. Disconnect.

これに伴ない、燃料電池２０から通信機器５に対してのみ電圧が供給され、また、補機４５には、熱電変換素子により発生した電圧が供給される（ステップＳ１７）。   Accordingly, a voltage is supplied only from the fuel cell 20 to the communication device 5, and a voltage generated by the thermoelectric conversion element is supplied to the auxiliary device 45 (step S17).

したがって、補機４５は、二次電池２５および燃料電池２０からの電圧に基づいて動作するのではなくパワーアンプ８の発熱に基づいて駆動されるため消費電力を低減することが可能である。   Therefore, the auxiliary machine 45 is driven not based on the voltage from the secondary battery 25 and the fuel cell 20, but driven based on the heat generated by the power amplifier 8, so that the power consumption can be reduced.

そして、通話が終了したかどうかを判定する（ステップＳ１８）。
通話が終了した場合には、燃料電池２０と通信機器５との電気的な接続が切離される（ステップＳ１９）。具体的には、制御部１５は、制御信号ＣＴ２を「Ｌ」レベルに設定する。 Then, it is determined whether or not the call has ended (step S18).
When the call is finished, the electrical connection between the fuel cell 20 and the communication device 5 is disconnected (step S19). Specifically, the control unit 15 sets the control signal CT2 to the “L” level.

また、制御部１５は、補機４５のマイクロポンプＭＰ１，ＭＰ２およびマイクロ弁Ｖ１，Ｖ２に対して指示し、燃料電池２０に対する燃料および空気の供給を停止する（ステップＳ２０）。   Further, the control unit 15 instructs the micro pumps MP1 and MP2 and the micro valves V1 and V2 of the auxiliary machine 45 to stop the supply of fuel and air to the fuel cell 20 (step S20).

そして、燃料電池２０と二次電池２５とを接続する（ステップＳ２１）。具体的には、制御部１５は、制御信号ＣＴ３を「Ｈ」レベルに設定する。燃料電池２０は、燃料および空気の供給した場合であっても反応は直ちに終了しないため発電をしばらく継続している。したがって、燃料電池２０と二次電池２５とを接続することにより、燃料電池２０で発電した電圧が二次電池２５に充電される（ステップＳ２２）。   Then, the fuel cell 20 and the secondary battery 25 are connected (step S21). Specifically, control unit 15 sets control signal CT3 to the “H” level. The fuel cell 20 continues power generation for a while because the reaction does not end immediately even when fuel and air are supplied. Therefore, by connecting the fuel cell 20 and the secondary battery 25, the voltage generated by the fuel cell 20 is charged in the secondary battery 25 (step S22).

そして、待機モードに移行する（ステップＳ２３）。
待機モードにおいては、通信機器５の消費電力量が小さいため二次電池２５から電圧が通信機器５の電圧供給ノードに供給されるものとする。 And it transfers to standby mode (step S23).
In the standby mode, since the power consumption of the communication device 5 is small, the voltage is supplied from the secondary battery 25 to the voltage supply node of the communication device 5.

本実施の形態に従う方式により、通信機器５の発熱を利用して熱電変換により得られた電圧により補機４５を作動させ、燃料および空気の供給を行なうことにより、システム全体の消費電力を低減して燃料電池の高効率発電が可能となる。また、本例においては、送信用のパワーアンプの発熱を利用して熱電変換を行なう場合について説明したが、パワーアンプに限られず、例えば携帯電話機等のＣＰＵ等の発熱を利用することも可能である。   By using the method according to the present embodiment, the auxiliary device 45 is operated by the voltage obtained by thermoelectric conversion using the heat generated by the communication device 5 to supply fuel and air, thereby reducing the power consumption of the entire system. This enables high-efficiency power generation of fuel cells. In this example, the case where thermoelectric conversion is performed using the heat generated by the power amplifier for transmission has been described. However, the present invention is not limited to the power amplifier, and the heat generated by a CPU such as a mobile phone can also be used. is there.

なお、本例においては、図４のステップＳ１５において、パワーアンプ８が所定温度以上か否かに応じて二次電池２５と通信機器５および補機４５との接続が制御される場合について説明したが、特にこれに限られず、例えば制御部１５がタイマ機能を有しており、通話状態の時間を計測して所定期間が経過した場合に二次電池２５と通信機器５および補機４５との接続を制御する方式とすることも可能である。この場合には、温度検出素子を設けることなく制御することが可能である。なお、当該所定期間については、例えば通話状態の時間に従って送信用のパワーアンプの温度が上昇して発熱し、パワーアンプの発熱に従って補機４５を駆動する電圧を熱電変換素子が供給可能となる期間に設定することが可能である。   In this example, the case where the connection between the secondary battery 25, the communication device 5, and the auxiliary device 45 is controlled according to whether or not the power amplifier 8 is equal to or higher than a predetermined temperature in step S15 of FIG. 4 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the control unit 15 has a timer function, and when a predetermined period of time elapses after the call state is measured, the secondary battery 25, the communication device 5, and the auxiliary device 45 It is also possible to adopt a method for controlling the connection. In this case, it is possible to control without providing a temperature detecting element. The predetermined period is, for example, a period in which the temperature of the power amplifier for transmission rises and generates heat according to the time of the call state, and the thermoelectric conversion element can supply the voltage for driving the auxiliary machine 45 according to the heat generated by the power amplifier. Can be set.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

本発明の実施の形態に従う燃料電池システムの概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に従う送信用パワーアンプチップおよび熱電変換素子の構成について説明する図である。It is a figure explaining the structure of the power amplifier chip | tip for transmission and the thermoelectric conversion element according to embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に従うモードの切り替えを説明するフロー図である。It is a flowchart explaining the switching of the mode according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に従う通話モードの電源制御部１０の動作を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining operation | movement of the power supply control part 10 of the telephone call mode according to embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 燃料電池システム、２ アンテナ、３ 電波送受信部、５ 通信機器、１０ 電源制御部、８ 送信用パワーアンプチップ、１５ 制御部、２０ 燃料電池、２５ 二次電池（バッテリ）、３０ 排水槽、３５ 排水弁、４０ 燃料タンク、４１ 濃度計、４５ 補機。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell system, 2 Antenna, 3 Radio wave transmission / reception part, 5 Communication equipment, 10 Power supply control part, 8 Transmission power amplifier chip, 15 Control part, 20 Fuel cell, 25 Secondary battery (battery), 30 Drain tank, 35 Drain valve, 40 fuel tank, 41 densitometer, 45 auxiliary equipment.

Claims (6)

動作モードと待機モードの２つのモードを有する電子機器に対して必要な電圧を供給するための燃料電池システムであって、
発電することにより生じた電圧を供給するための燃料電池と、
前記燃料電池の発電に必要な燃料および空気を供給するための補機と、
予め電荷が充電され、電圧を供給する二次電池と、
前記電子機器が駆動している際に生じる熱を電圧に変換して前記補機に供給するための熱電変換素子と、
システム全体を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記動作モードの動作開始時において、前記二次電池と前記電子機器および前記補機とをそれぞれ接続して電圧を供給するととともに、前記燃料電池と前記電子機器とを接続して、前記補機から供給された前記燃料および空気に従って前記燃料電池により発電した電圧を供給し、所定の条件が満たされた場合に、前記二次電池と前記電子機器および前記補機との接続をそれぞれ切断して電圧の供給を停止する、燃料電池システム。 A fuel cell system for supplying a necessary voltage to an electronic device having two modes of an operation mode and a standby mode,
A fuel cell for supplying a voltage generated by generating electricity;
An auxiliary machine for supplying fuel and air necessary for power generation of the fuel cell;
A secondary battery that is charged in advance and supplies a voltage;
A thermoelectric conversion element for converting heat generated when the electronic device is driven into a voltage and supplying the voltage to the auxiliary device;
A control unit for controlling the entire system,
The control unit connects the secondary battery, the electronic device, and the auxiliary device to supply voltage at the start of operation in the operation mode, and connects the fuel cell and the electronic device. A voltage generated by the fuel cell is supplied in accordance with the fuel and air supplied from the auxiliary machine, and when a predetermined condition is satisfied, the secondary battery is connected to the electronic device and the auxiliary machine. A fuel cell system that cuts off the voltage and stops supplying voltage. 前記電子機器は、送信用のパワーアンプを含む携帯通信機器に相当し、
前記熱電変換素子は、前記送信用のパワーアンプと接触するように配置される、請求項１記載の燃料電池システム。 The electronic device corresponds to a mobile communication device including a power amplifier for transmission,
The fuel cell system according to claim 1, wherein the thermoelectric conversion element is disposed so as to be in contact with the power amplifier for transmission. 前記熱電変換素子は、前記動作モードである通話モードにおいて駆動される前記送信用のパワーアンプの発熱を利用して電圧に変換する、請求項２記載の燃料電池システム。   3. The fuel cell system according to claim 2, wherein the thermoelectric conversion element converts the voltage into a voltage using heat generated by the power amplifier for transmission that is driven in the call mode that is the operation mode. 前記熱電変換素子は、ペルチェ素子に相当する請求項１記載の燃料電池システム。   The fuel cell system according to claim 1, wherein the thermoelectric conversion element corresponds to a Peltier element. 前記所定の条件は、前記所定期間が経過した場合に相当する、請求項１記載の燃料電池システム。   The fuel cell system according to claim 1, wherein the predetermined condition corresponds to a case where the predetermined period has elapsed. 前記電子機器が駆動している際の温度を検出して、前記制御部に検出結果を出力するための温度検出素子をさらに備え、
前記所定の条件は、前記温度検出素子により検出された温度が所定温度以上である場合に相当する、請求項１記載の燃料電池システム。 A temperature detection element for detecting a temperature when the electronic device is driven and outputting a detection result to the control unit;
The fuel cell system according to claim 1, wherein the predetermined condition corresponds to a case where a temperature detected by the temperature detection element is equal to or higher than a predetermined temperature.
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