JP2009064666A - Fuel cell system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system capable of supplying certainly pump drive power at the time of power generation without connecting to an external power system. <P>SOLUTION: An auxiliary battery 40, a power storage part 30, and a constant voltage circuit 20 are connected to a power supply selection part 50. The power supply selection part 50 outputs, as a drive voltage of a pump 13 or the like and as an output voltage VD of a fuel cell system, the largest one out of the output voltage VA of the auxiliary battery 40, the output voltage VB of the power storage part 30, and the output voltage VC of the constant voltage circuit 20. Even when power is not stored in the power storage part 30 due to some reasons at the time of power generation start, power is supplied from the auxiliary battery 40 to the pump 13 or the like, and starting of power generation becomes possible. When the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 is higher than the output voltage VB of the power storage part 30, the power supply selection part 50 makes the output power from the constant voltage circuit 20 stored in the power storage part 30 through a route B2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポンプにより燃料を発電部に供給する高出力型の燃料電池システムに係り、特に携帯型電子機器の電源装置として好適な燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a high-power fuel cell system that supplies fuel to a power generation unit using a pump, and more particularly to a fuel cell system suitable as a power supply device for a portable electronic device.

高出力型の燃料電池システムは、通常、燃料タンクから発電部に燃料を送るためのポンプを備えている。また、別途用意した蓄電装置に予め電力を貯めておき、発電に至るまでのポンプ駆動電力をこの蓄電装置から供給し、発電が始まると蓄電装置に電力を貯めるようにしている。
特開2004−171973号公報(段落0013)
A high-power fuel cell system usually includes a pump for sending fuel from a fuel tank to a power generation unit. In addition, power is stored in advance in a separately prepared power storage device, and pump drive power until power generation is supplied from this power storage device, and when power generation starts, power is stored in the power storage device.
JP 2004-171973 A (paragraph 0013)

しかしながら、この方法では、何らかの原因によって蓄電装置に電力が蓄えられていなかった場合においてはポンプを駆動することができず、発電を開始することができないという問題があった。   However, with this method, there is a problem in that when the power is not stored in the power storage device for some reason, the pump cannot be driven and power generation cannot be started.

ちなみに、特許文献1では、燃料電池の発電電力が不足し、負荷に供給すべき電力が不足すると判断したときには、負荷に対して系統電源から電力を供給するように系統連系インバータを切り換える切換制御手段を備えた燃料電池発電システムが提案されている。しかし、この系統電源は商用電源であり、外部電力系統との接続が必要となるので、携帯用電子機器への適用には不向きであった。   Incidentally, in Patent Document 1, when it is determined that the power generated by the fuel cell is insufficient and the power to be supplied to the load is insufficient, the switching control for switching the grid-connected inverter to supply power from the system power supply to the load. A fuel cell power generation system including means has been proposed. However, since this system power supply is a commercial power supply and needs to be connected to an external power system, it is not suitable for application to portable electronic devices.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、外部電力系統との接続なしに、発電開始時のポンプ駆動電力を確実に供給することができる燃料電池システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a fuel cell system that can reliably supply pump drive power at the start of power generation without connection to an external power system. is there.

本発明の燃料電池システムは、外部電力系統との接続を有しないものであって、燃料タンクからポンプにより燃料の供給を受ける燃料電池により構成された発電部と、発電部に接続された定電圧回路と、発電部で発電された電力を蓄電可能な蓄電部と、補助電池と、補助電池,蓄電部および定電圧回路に接続された電源選択部とを備え、電源選択部は、補助電池の出力電圧,蓄電部の出力電圧および定電圧回路の出力電圧のうち最も大きいものを、ポンプの駆動電圧および燃料電池システムの出力電圧として出力するものである。   The fuel cell system of the present invention has no connection to an external power system, and includes a power generation unit constituted by a fuel cell that receives fuel supplied from a fuel tank by a pump, and a constant voltage connected to the power generation unit. A circuit, a power storage unit capable of storing the power generated by the power generation unit, an auxiliary battery, and a power source selection unit connected to the auxiliary battery, the power storage unit, and the constant voltage circuit. The largest output voltage, the output voltage of the power storage unit, and the output voltage of the constant voltage circuit are output as the drive voltage of the pump and the output voltage of the fuel cell system.

本発明の燃料電池システムでは、補助電池の出力電圧,蓄電部の出力電圧および定電圧回路の出力電圧は電源選択部に入り、それらのうち最も大きいものが、ポンプの駆動電圧および燃料電池システムの出力電圧として出力される。発電開始時において、発電部に接続された定電圧回路の出力電圧が低く、且つ何らかの原因によって蓄電部に電力が蓄えられていなかった場合には、補助電池の出力電圧が電源選択部の出力電圧とされる。よって、補助電池からポンプの駆動に必要な電力が供給され、燃料タンクから発電部に燃料が送られて発電が開始される。   In the fuel cell system of the present invention, the output voltage of the auxiliary battery, the output voltage of the power storage unit, and the output voltage of the constant voltage circuit enter the power source selection unit, and the largest one of them is the pump drive voltage and the fuel cell system. Output as output voltage. At the start of power generation, if the output voltage of the constant voltage circuit connected to the power generation unit is low and no power is stored in the power storage unit for some reason, the output voltage of the auxiliary battery is the output voltage of the power source selection unit It is said. Therefore, electric power necessary for driving the pump is supplied from the auxiliary battery, fuel is sent from the fuel tank to the power generation unit, and power generation is started.

本発明の燃料電池によれば、電源選択部に補助電池を接続しておくと共に、電源選択部により、補助電池の出力電圧,蓄電部の出力電圧および定電圧回路の出力電圧のうち最も大きいものをポンプの駆動電圧および燃料電池システムの出力電圧として出力させるようにしたので、外部電力系統との接続なしに、発電開始時のポンプ駆動電力を確実に供給することができる。よって、特にポータブル用途の電子機器に搭載される燃料電池システムに好適であり、機器の利便性を向上させることができる。   According to the fuel cell of the present invention, the auxiliary battery is connected to the power source selection unit, and the power source selection unit has the largest one of the output voltage of the auxiliary battery, the output voltage of the power storage unit, and the output voltage of the constant voltage circuit. Is output as the pump drive voltage and the output voltage of the fuel cell system, the pump drive power at the start of power generation can be reliably supplied without connection to an external power system. Therefore, it is particularly suitable for a fuel cell system mounted on a portable electronic device, and the convenience of the device can be improved.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態に係る燃料電池システムの構成を表したものである。この燃料電池システムは、例えば、携帯電話やPDA(Personal Digital Assistant;個人用携帯情報機器)などのモバイル機器、またはノート型PC(Personal Computer )などのポータブル電子機器の電源装置として用いられるものであり、発電部10と、定電圧回路20と、蓄電部30と、補助電池40と、電源選択部50とを有している。   FIG. 1 shows a configuration of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. This fuel cell system is used, for example, as a power supply device for mobile devices such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants), or portable electronic devices such as notebook PCs (Personal Computers). The power generation unit 10, the constant voltage circuit 20, the power storage unit 30, the auxiliary battery 40, and the power source selection unit 50 are included.

発電部10は、液体燃料(例えば、メタノール水)を収容する燃料タンク11と、この燃料タンク11にコネクタ12を介して接続されたポンプ13と、このポンプにより燃料の供給を受けて発電を行う燃料電池14と、燃料電池14に空気を供給する送風装置(ファン)15を備えている。なお、送風装置15は必要に応じて設ければよく、燃料電池14の構成によっては省略し、自然換気により空気すなわち酸素を供給することも可能である。   The power generation unit 10 generates power by receiving a fuel tank 11 containing liquid fuel (for example, methanol water), a pump 13 connected to the fuel tank 11 via a connector 12, and fuel supplied by the pump. A fuel cell 14 and an air blower (fan) 15 for supplying air to the fuel cell 14 are provided. The blower 15 may be provided as necessary, and may be omitted depending on the configuration of the fuel cell 14, and air, that is, oxygen may be supplied by natural ventilation.

なお、燃料電池14は、例えば、複数の単位セルを電気的に直列に接続した構成を有している。各単位セルは、それぞれメタノールと酸素との反応により発電を行う直接メタノール型の燃料電池であり、電解質を間にして対向配置された燃料電極と酸素電極とを有している(いずれも図示せず。)。電解質は、例えば、液状の電解質である電解液、すなわち硫酸あるいはゲル状などの流動性を有するものでもよいし、スルホン酸基(−SO3 H)を有するプロトン伝導材料よりなる電解質膜でもよい。なお、プロトン伝導材料としては、ポリパーフルオロアルキルスルホン酸系プロトン伝導材料(例えば、デュポン社製「Nafion(登録商標)」)、ポリイミドスルホン酸などの炭化水素系プロトン伝導材料、またはフラーレン系プロトン伝導材料などが挙げられる。燃料電極および酸素電極は、例えば、カーボンペーパーなどよりなる集電体に、白金(Pt)あるいはルテニウム(Ru)などの触媒を含む触媒層が形成された構成を有している。触媒層は、例えば、触媒を担持させたカーボンブラックなどの担持体をポリパーフルオロアルキルスルホン酸系プロトン伝導材料などに分散させたものにより構成されている。なお、酸素電極には上述した送風装置15が接続されている。 The fuel cell 14 has, for example, a configuration in which a plurality of unit cells are electrically connected in series. Each unit cell is a direct methanol fuel cell that generates electric power by reaction of methanol and oxygen, and has a fuel electrode and an oxygen electrode that are arranged to face each other with an electrolyte therebetween (both not shown). ). The electrolyte may be, for example, an electrolytic solution that is a liquid electrolyte, that is, a fluid having a fluidity such as sulfuric acid or a gel, or an electrolyte membrane made of a proton conductive material having a sulfonic acid group (—SO 3 H). In addition, as the proton conductive material, polyperfluoroalkylsulfonic acid proton conductive material (for example, “Nafion (registered trademark)” manufactured by DuPont), hydrocarbon proton conductive material such as polyimide sulfonic acid, or fullerene proton conductive material. Materials and the like. The fuel electrode and the oxygen electrode have a configuration in which a catalyst layer containing a catalyst such as platinum (Pt) or ruthenium (Ru) is formed on a current collector made of, for example, carbon paper. The catalyst layer is made of, for example, a dispersion in which a carrier such as carbon black carrying a catalyst is dispersed in a polyperfluoroalkylsulfonic acid proton conductive material or the like. In addition, the air blower 15 mentioned above is connected to the oxygen electrode.

定電圧回路20は、発電部10での起電圧を基に所定の定電圧を生成すると共に、この定電圧に基づきポンプ13および送風装置15への電力供給を行うものであり、例えばDC/DCコンバータにより構成されている。   The constant voltage circuit 20 generates a predetermined constant voltage based on the electromotive voltage in the power generation unit 10, and supplies power to the pump 13 and the blower 15 based on the constant voltage. For example, the DC / DC It is composed of a converter.

蓄電部30は、発電部10で発電した電力を蓄電しておき、発電開始時においてポンプ13および送風装置15への電力供給を行うためのものであり、例えば二次電池またはコンデンサにより構成されている。二次電池としては、例えば、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池などの一般的な蓄電池、または、リチウムイオン二次電池が挙げられる。   The power storage unit 30 stores power generated by the power generation unit 10 and supplies power to the pump 13 and the blower 15 at the start of power generation. The power storage unit 30 includes, for example, a secondary battery or a capacitor. Yes. Examples of the secondary battery include a general storage battery such as a nickel / cadmium storage battery or a nickel / hydrogen storage battery, or a lithium ion secondary battery.

補助電池40は、何らかの原因によって蓄電部30に電力が蓄えられていなかった場合における補助電源としての機能を有するものであり、例えば一次電池または二次電池により構成されている。一次電池としては、例えばマンガン乾電池またはアルカリマンガン電池が挙げられ、二次電池としては、例えばリチウムイオン二次電池が挙げられる。   The auxiliary battery 40 has a function as an auxiliary power source when electric power is not stored in the power storage unit 30 for some reason, and is configured by, for example, a primary battery or a secondary battery. Examples of the primary battery include a manganese dry battery or an alkaline manganese battery, and examples of the secondary battery include a lithium ion secondary battery.

燃料タンク11および補助電池40は、一つのモジュール60を構成し、この燃料電池システムの他の部分から取外し可能とされていることが好ましい。燃料タンク11の交換や液体燃料の補給、補助電池40の交換、補助電池40が二次電池である場合の充電など、取扱いの利便性を向上させることができるからである。なお、補助電池40は、燃料電池システムの小型化の観点からボタン形電池またはモジュール60の形状に合わせた形のものであることが望ましいが、円筒形などのように、可搬性に支障がなければどのような形でもよい。   It is preferable that the fuel tank 11 and the auxiliary battery 40 constitute one module 60 and be removable from the other parts of the fuel cell system. This is because the convenience of handling, such as replacement of the fuel tank 11, replenishment of liquid fuel, replacement of the auxiliary battery 40, and charging when the auxiliary battery 40 is a secondary battery, can be improved. It is desirable that the auxiliary battery 40 has a shape that matches the shape of the button-type battery or the module 60 from the viewpoint of miniaturization of the fuel cell system. Any shape is acceptable.

電源選択部50は、補助電池40,蓄電部30および定電圧回路20に接続されると共に、出力端子70を介して外部の機器本体(負荷)(図示せず)に接続されている。この電源選択部50は、補助電池40の出力電圧VA,蓄電部30の出力電圧VBおよび定電圧回路20の出力電圧VCのうち最も大きいものを、ポンプ13の駆動電圧および燃料電池システム全体の出力電圧VDとするものである。これにより、この燃料電池システムでは、外部電力系統との接続なしに、発電開始時のポンプ13の駆動電力を確実に供給することができるようになっている。   The power source selection unit 50 is connected to the auxiliary battery 40, the power storage unit 30, and the constant voltage circuit 20, and is connected to an external device body (load) (not shown) via the output terminal 70. The power source selection unit 50 uses the highest output voltage VA of the auxiliary battery 40, the output voltage VB of the power storage unit 30 and the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 as the drive voltage of the pump 13 and the output of the entire fuel cell system. The voltage is VD. Thereby, in this fuel cell system, the drive power of the pump 13 at the start of power generation can be reliably supplied without connection to an external power system.

また、電源選択部50は、定電圧回路20の出力電圧VCが蓄電部30の出力電圧VBよりも高い場合、定電圧回路20からの出力電力を蓄電部30に蓄電させる(図1の経路B2)。定電圧回路20の出力電圧VCが蓄電部30の出力電圧VBよりも低い場合には、蓄電部30への蓄電は行わない。   Further, when the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 is higher than the output voltage VB of the power storage unit 30, the power source selection unit 50 stores the output power from the constant voltage circuit 20 in the power storage unit 30 (path B2 in FIG. 1). ). When the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 is lower than the output voltage VB of the power storage unit 30, the power storage unit 30 is not charged.

なお、電源選択部50は、定電圧回路20の出力電圧VCが補助電池50の出力電圧VAよりも小さい場合には、電圧VDをポンプ13あるいは送風装置15だけに出力させて、燃料電池システム全体の出力(出力端子70の出力)を停止させることが望ましい。そのため、例えば、出力端子70とポンプ13および送風装置15との間にスイッチ71を設け、定電圧回路20の出力電圧VCが補助電池50の出力電圧VAよりも小さい場合には、スイッチ71をオフ状態にして燃料電池システム全体の出力を停止させることが望ましい。また、スイッチ71での切り替え時のチャタリングを防ぐための回路(図示せず)を付けることが望ましい。   When the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 is smaller than the output voltage VA of the auxiliary battery 50, the power source selection unit 50 outputs the voltage VD only to the pump 13 or the blower 15 so that the entire fuel cell system It is desirable to stop the output (output of the output terminal 70). Therefore, for example, a switch 71 is provided between the output terminal 70, the pump 13, and the blower 15, and when the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 is smaller than the output voltage VA of the auxiliary battery 50, the switch 71 is turned off. It is desirable to stop the output of the entire fuel cell system in a state. Further, it is desirable to provide a circuit (not shown) for preventing chattering at the time of switching by the switch 71.

図2は、この電源選択部50の一構成例を表したものである。電源選択部50は、例えば、npnトランジスタ51と、ダイオード52,53,54と、抵抗素子55とを含んで構成されている。npnトランジスタ51のコレクタは定電圧回路20側の端子Cに接続されている。npnトランジスタ51のベースは、抵抗素子55を介してダイオード52のカソードに接続されている。npnトランジスタ51のエミッタは、蓄電部30側の端子Bと、ダイオード52のアノードと、ダイオード53のアノードとに接続されている。ダイオード53のカソードは、電源選択部50側の端子Dと、ダイオード54のカソードとに接続されている。ダイオード54のアノードは、補助電池40側の端子Aに接続されている。   FIG. 2 shows a configuration example of the power supply selection unit 50. The power supply selection unit 50 includes, for example, an npn transistor 51, diodes 52, 53, and 54, and a resistance element 55. The collector of the npn transistor 51 is connected to the terminal C on the constant voltage circuit 20 side. The base of the npn transistor 51 is connected to the cathode of the diode 52 through the resistance element 55. The emitter of the npn transistor 51 is connected to the terminal B on the power storage unit 30 side, the anode of the diode 52, and the anode of the diode 53. The cathode of the diode 53 is connected to the terminal D on the power source selection unit 50 side and the cathode of the diode 54. The anode of the diode 54 is connected to the terminal A on the auxiliary battery 40 side.

この燃料電池システムでは、各発電部10において、燃料電池14の燃料電極に、燃料タンク13から液体燃料が供給され、反応によりプロトンと電子とを生成する。プロトンは電解質を通って酸素電極に移動し、電子および酸素と反応して水を生成する。これにより、液体燃料すなわちメタノールの化学エネルギーの一部が電気エネルギーに変換されて電流として取り出される。   In this fuel cell system, in each power generation unit 10, liquid fuel is supplied from the fuel tank 13 to the fuel electrode of the fuel cell 14, and protons and electrons are generated by the reaction. Protons move through the electrolyte to the oxygen electrode and react with electrons and oxygen to produce water. Thereby, a part of chemical energy of the liquid fuel, that is, methanol is converted into electric energy and taken out as an electric current.

図3は、電源選択部50の作用を説明するためのものである。まず、発電開始時において何らかの原因によって蓄電部30に電力が蓄えられていなかった場合には、補助電池40の出力電圧VAが、蓄電部30の出力電圧VBおよび定電圧回路20の出力電圧VCよりも大きくなる(VA>VB,VC)。この場合、電源選択部50は、補助電池40の出力電圧VAを、ポンプ13の駆動電圧VDとして(選択)出力する。よって、蓄電部30に電力が蓄えられていなかった場合も、補助電池40からポンプ13および送風装置15の駆動電力が供給され、発電部10の発電開始が可能となる。また、このときは定電圧回路20の出力電圧VCが補助電池40の出力電圧VAよりも小さいため、電源選択部50によりスイッチ71がオフ状態に設定され、出力端子70を介して電圧VDが外部の機器本体へ供給されない。   FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the power supply selection unit 50. First, when power is not stored in the power storage unit 30 for some reason at the start of power generation, the output voltage VA of the auxiliary battery 40 is greater than the output voltage VB of the power storage unit 30 and the output voltage VC of the constant voltage circuit 20. (VA> VB, VC). In this case, the power supply selection unit 50 outputs (selects) the output voltage VA of the auxiliary battery 40 as the drive voltage VD of the pump 13. Therefore, even when power is not stored in the power storage unit 30, the driving power of the pump 13 and the blower 15 is supplied from the auxiliary battery 40, and the power generation unit 10 can start power generation. At this time, since the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 is smaller than the output voltage VA of the auxiliary battery 40, the switch 71 is set to the OFF state by the power source selection unit 50, and the voltage VD is externally supplied via the output terminal 70. Is not supplied to the main unit.

一方、発電開始時において蓄電部30に電力が十分に蓄えられていた場合は、蓄電部30の出力電圧VBが、補助電池40の出力電圧VAおよび定電圧回路20の出力電圧VCよりも大きくなる(VB>VA,VC)。この場合、電源選択部50は、蓄電部30の出力電圧VBを、ポンプ13の駆動電圧VDとして(選択)出力する(図1の経路B1)。従って、蓄電部30からポンプ13および送風装置15の駆動電力が供給され、発電部10の発電開始が可能となる。なお、このときは定電圧回路20の出力電圧VCと補助電池40の出力電圧VAとの大小関係に応じて、電源選択部50によりスイッチ71がオン状態またはオフ状態に設定される。スイッチ71がオン状態のときは出力端子70を介して電圧VDが外部の機器本体へ供給される。スイッチ71がオフ状態のときは電圧VDはポンプ13および送風装置15のみに供給され、燃料電池システム全体の出力は停止される。   On the other hand, when power is sufficiently stored in power storage unit 30 at the start of power generation, output voltage VB of power storage unit 30 is larger than output voltage VA of auxiliary battery 40 and output voltage VC of constant voltage circuit 20. (VB> VA, VC). In this case, the power supply selection unit 50 outputs (selects) the output voltage VB of the power storage unit 30 as the drive voltage VD of the pump 13 (path B1 in FIG. 1). Accordingly, the drive power of the pump 13 and the blower 15 is supplied from the power storage unit 30, and the power generation of the power generation unit 10 can be started. At this time, the switch 71 is set to the on state or the off state by the power source selection unit 50 in accordance with the magnitude relationship between the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 and the output voltage VA of the auxiliary battery 40. When the switch 71 is on, the voltage VD is supplied to the external device body via the output terminal 70. When the switch 71 is in the OFF state, the voltage VD is supplied only to the pump 13 and the blower 15 and the output of the entire fuel cell system is stopped.

このようにして発電部10での発電が開始されると、定電圧回路20の出力電圧VCが、補助電池40の出力電圧VAおよび蓄電部30の出力電圧VBよりも大きくなる(VC>VA,VB)。この場合、電源選択部50は、定電圧回路20の出力電圧VCを、ポンプ13の駆動電圧および燃料電池システム全体の出力電圧VDとして(選択)出力する。よって、発電部10で発電した電力がポンプ13および送風装置15に供給される。また、このときは定電圧回路20の出力電圧VCが補助電池40の出力電圧VAよりも大きいため、電源選択部50によりスイッチ71がオン状態に設定され、出力端子70を介して電圧VDが外部の機器本体にも供給される。   When power generation in the power generation unit 10 is started in this way, the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 becomes larger than the output voltage VA of the auxiliary battery 40 and the output voltage VB of the power storage unit 30 (VC> VA, VB). In this case, the power supply selection unit 50 outputs (selects) the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 as the drive voltage of the pump 13 and the output voltage VD of the entire fuel cell system. Therefore, the electric power generated by the power generation unit 10 is supplied to the pump 13 and the blower 15. At this time, since the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 is larger than the output voltage VA of the auxiliary battery 40, the switch 71 is set to the ON state by the power source selection unit 50, and the voltage VD is externally supplied via the output terminal 70. It is also supplied to the equipment body.

また、電源選択部50は、定電圧回路20の出力電圧VCが、蓄電部30の出力電圧VBよりも大きい場合(VC>VB)には、端子C→端子B(図1の経路B2)により、定電圧回路20からの出力電力を蓄電部30に蓄電させる。一方、蓄電部30の出力電圧VBが、定電圧回路20の出力電圧VCよりも大きい場合(VB>VC)には、蓄電部30への蓄電は行わない。なお、定電圧回路20の出力電圧VCと、蓄電部30の出力電圧VBとが等しい場合(VC=VB)は、定電圧回路20の出力電圧VCが、蓄電部30の出力電圧VBよりも大きい場合(VC>VB)、および、蓄電部30の出力電圧VBが、定電圧回路20の出力電圧VCよりも大きい場合(VB>VC)のいずれかと同様にすることができる。   Further, when the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 is higher than the output voltage VB of the power storage unit 30 (VC> VB), the power source selection unit 50 uses the terminal C → terminal B (path B2 in FIG. 1). Then, the output power from the constant voltage circuit 20 is stored in the power storage unit 30. On the other hand, when the output voltage VB of the power storage unit 30 is higher than the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 (VB> VC), the power storage unit 30 is not charged. When output voltage VC of constant voltage circuit 20 is equal to output voltage VB of power storage unit 30 (VC = VB), output voltage VC of constant voltage circuit 20 is greater than output voltage VB of power storage unit 30. The case can be the same as the case (VC> VB) and the case where the output voltage VB of the power storage unit 30 is higher than the output voltage VC of the constant voltage circuit 20 (VB> VC).

このように本実施の形態では、電源選択部50に補助電池40,蓄電部30および定電圧回路20を接続しておくと共に、補助電池40の出力電圧VA,蓄電部30の出力電圧VBおよび定電圧回路20の出力電圧VCのうち最も大きいものを電源選択部50の出力電圧VDとするようにしたので、外部電力系統との接続なしに、発電開始時のポンプ13等の駆動電力を確実に供給することができる。よって、特にポータブル用途の電子機器に搭載される燃料電池システムに好適であり、機器の利便性を向上させることができる。   Thus, in the present embodiment, auxiliary battery 40, power storage unit 30 and constant voltage circuit 20 are connected to power supply selection unit 50, and output voltage VA of auxiliary battery 40, output voltage VB of power storage unit 30 and constant voltage circuit 20 are constant. Since the largest output voltage VC of the voltage circuit 20 is set as the output voltage VD of the power supply selection unit 50, the drive power of the pump 13 and the like at the start of power generation can be ensured without connection to the external power system. Can be supplied. Therefore, it is particularly suitable for a fuel cell system mounted on a portable electronic device, and the convenience of the device can be improved.

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形することができる。例えば、上記実施の形態において説明した各構成要素の材料および厚み、または燃料電池の発電条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の発電条件としてもよい。例えば、液体燃料は、メタノールのほか、エタノールやジメチルエーテルなどの他の液体燃料でもよい。   While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, the material and thickness of each component described in the above embodiment or the power generation conditions of the fuel cell are not limited, and may be other materials and thicknesses, or may be other power generation conditions. For example, the liquid fuel may be methanol or other liquid fuel such as ethanol or dimethyl ether.

本発明の燃料電池システムは、例えば、携帯電話、電子写真機、電子手帳、ノートブック型パーソナルコンピュータ、カムコーダ、携帯型ゲーム機、携帯型ビデオプレーヤー、ヘッドフォンステレオまたはPDA(Personal Digital Assistants )等の携帯型の電子機器に好適に用いることが可能である。   The fuel cell system according to the present invention includes, for example, a mobile phone, an electronic photographer, an electronic notebook, a notebook personal computer, a camcorder, a portable game machine, a portable video player, a headphone stereo, or a PDA (Personal Digital Assistants). It can be suitably used for a type of electronic device.

本発明の一実施の形態に係る燃料電池システムの構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the fuel cell system which concerns on one embodiment of this invention. 図1に示した電源選択部の一例を表す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a power supply selection unit illustrated in FIG. 1. 図1に示した電源選択部の作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an effect | action of the power supply selection part shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…発電部、20…定電圧回路、30…蓄電部、40…補助電池、50…電源選択部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Power generation part, 20 ... Constant voltage circuit, 30 ... Power storage part, 40 ... Auxiliary battery, 50 ... Power supply selection part

Claims (4)

外部電力系統との接続を有しない燃料電池システムであって、
燃料タンクからポンプにより燃料の供給を受ける燃料電池により構成された発電部と、
前記発電部に接続された定電圧回路と、
前記発電部で発電された電力を蓄電可能な蓄電部と、
補助電池と、
前記補助電池,前記蓄電部および前記定電圧回路に接続された電源選択部と
を備え、
前記電源選択部は、前記補助電池の出力電圧,前記蓄電部の出力電圧および前記定電圧回路の出力電圧のうち最も大きいものを、前記ポンプの駆動電圧および前記燃料電池システムの出力電圧として出力する
ことを特徴とする燃料電池システム。
A fuel cell system having no connection to an external power system,
A power generation unit composed of a fuel cell that receives fuel from a fuel tank by a pump;
A constant voltage circuit connected to the power generation unit;
A power storage unit capable of storing power generated by the power generation unit;
An auxiliary battery,
A power source selection unit connected to the auxiliary battery, the power storage unit and the constant voltage circuit,
The power supply selection unit outputs the highest one of the output voltage of the auxiliary battery, the output voltage of the power storage unit, and the output voltage of the constant voltage circuit as the drive voltage of the pump and the output voltage of the fuel cell system. A fuel cell system.
前記電源選択部は、前記定電圧回路の出力電圧が前記蓄電部の出力電圧よりも高い場合、前記定電圧回路からの出力電力を前記蓄電部に蓄電させる
ことを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。
The power supply selection unit causes the power storage unit to store output power from the constant voltage circuit when an output voltage of the constant voltage circuit is higher than an output voltage of the power storage unit. Fuel cell system.
前記燃料タンクおよび前記補助電池は、前記燃料電池システムの他の部分から取り外し可能な一つのモジュールを構成している
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の燃料電池システム。
3. The fuel cell system according to claim 1, wherein the fuel tank and the auxiliary battery constitute one module that is removable from other parts of the fuel cell system. 4.
前記補助電池は一次電池または二次電池であり、前記蓄電部は二次電池またはコンデンサである
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 3, wherein the auxiliary battery is a primary battery or a secondary battery, and the power storage unit is a secondary battery or a capacitor.
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