JP2009135077A - Power supply system and its operation method - Google Patents

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JP2009135077A JP2008153463A JP2008153463A JP2009135077A JP 2009135077 A JP2009135077 A JP 2009135077A JP 2008153463 A JP2008153463 A JP 2008153463A JP 2008153463 A JP2008153463 A JP 2008153463A JP 2009135077 A JP2009135077 A JP 2009135077A
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Tetsuro Sasamoto
哲朗 笹本
Masaharu Tanaka
正治 田中
Yuma Usui
祐馬 臼井
Shunichi Abe
俊一 阿部
Okitoshi Kimura
興利 木村
Yuji Ito
雄二 伊藤
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply system including a fuel cell which can perform power generation properly by introducing various kinds of alcohol fuel regardless of the types of the alcohol. <P>SOLUTION: The power supply system includes a fuel cell, a fuel storage means into which a fuel is filled and is detachable, and a fuel supply passage which supplies the fuel in the fuel storage means to the fuel cell. The fuel storage means has an identification information, and the power supply system has a means to read the identification information and a means to change a parameter required for power generation by the fuel cell based on the identification information read out. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電源システムに関し、特に、アルコールを燃料とする燃料電池を有する電源システムに関する。   The present invention relates to a power supply system, and more particularly to a power supply system having a fuel cell using alcohol as a fuel.

近年、携帯電話、デジタルビデオカメラ、パーソナルコンピュータ(PC)、携帯情報端末(PDA)およびデジタルカメラなどの携帯機器において、ニッケル・カドミウムやニッケル水素電池などの繰り返し使用可能な二次電池が、著しい伸びで普及している。しかしながら、エネルギー利用効率の観点から見た場合、発電所における発電効率や送電損失などを考慮すると、家庭用電源(コンセント)等からの充電は、利用効率が12%程度と低い状況にあるため、エネルギー利用効率は、必ずしも高いとは言えない。   In recent years, rechargeable secondary batteries such as nickel cadmium and nickel metal hydride batteries have been growing significantly in portable devices such as mobile phones, digital video cameras, personal computers (PCs), personal digital assistants (PDAs), and digital cameras. Is popular. However, from the viewpoint of energy use efficiency, considering power generation efficiency and power transmission loss at the power plant, charging from household power sources (outlets) etc. is in a situation where the use efficiency is as low as about 12%. Energy use efficiency is not necessarily high.

そこで、近年、環境への影響が少なく、かつ、エネルギー利用効率の観点からも30〜40%の極めて高い効率が実現できる燃料電池が注目されている。特に、燃料電池は、自動車用電源、家庭用コジェネレーションおよび携帯機器用電源として期待されており、各社において実用化のための研究開発が進められている。   Therefore, in recent years, attention has been focused on fuel cells that have little impact on the environment and that can realize an extremely high efficiency of 30 to 40% from the viewpoint of energy utilization efficiency. In particular, fuel cells are expected to be used as power sources for automobiles, household cogeneration, and portable devices, and research and development for practical use is being promoted by each company.

特に、アルコールを燃料としたダイレクトアルコール燃料電池の技術進展には、めざましいものがあり、メタノールおよびエタノールなどのアルコールを燃料として利用した燃料電池(以下、「アルコール型燃料電池」と称する)およびそのシステムが、既に実在している(例えば、特許文献1)。
特開2006−294471号公報
In particular, there has been a remarkable progress in the technology of direct alcohol fuel cells using alcohol as a fuel. A fuel cell using alcohol such as methanol and ethanol as a fuel (hereinafter referred to as “alcohol fuel cell”) and its system However, it already exists (for example, Patent Document 1).
JP 2006-294471 A

将来、アルコール型燃料電池を有する燃料電池システムが普及すると、市場には、複数の種類のアルコール燃料が混在することになると思われる。従って、燃料電池の燃料として、これらのアルコール燃料が一度に陳列され販売された場合、ユーザーがアルコール燃料の種類を間違えて購入し、これを燃料電池システムに使用することも起こり得る。そのような場合、アルコール燃料の種類の違いにより、燃料電池が正常に作動しなかったり、燃料電池が急速に劣化してしまうなどの不具合が生じる可能性がある。   In the future, if a fuel cell system having an alcohol fuel cell becomes widespread, it is expected that a plurality of types of alcohol fuel will be mixed in the market. Therefore, when these alcohol fuels are displayed and sold at a time as fuel for the fuel cell, the user may purchase the wrong type of alcohol fuel and use it for the fuel cell system. In such a case, there is a possibility that problems such as a malfunction of the fuel cell or a rapid deterioration of the fuel cell may occur due to a difference in the type of alcohol fuel.

従って近い将来、アルコール燃料の種類に関わらず、いかなるアルコール燃料であっても、燃料を投入さえすれば、適正に発電を行うことが可能な燃料電池に対する要望が高まることが想定される。   Therefore, in the near future, regardless of the type of alcohol fuel, it is expected that there will be an increasing demand for a fuel cell that can properly generate power as long as it is supplied with any alcohol fuel.

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、アルコールの種類に関わらず、各種アルコール燃料を導入することより、適正に発電を行うことが可能なアルコール型燃料電池を含む電源システム、およびそのような電源システムを作動させる方法を提案することを課題とする。   The present invention has been made in view of such a background, and a power supply system including an alcohol fuel cell capable of appropriately generating power by introducing various alcohol fuels regardless of the type of alcohol, Another object is to propose a method for operating such a power supply system.

本発明では、燃料電池と、内部に燃料が充填された、着脱可能な燃料貯蔵手段と、該燃料貯蔵手段の燃料を燃料電池に供給するための燃料供給経路と、を備える電源システムであって、
前記燃料貯蔵手段は、認証情報を有し、
当該電源システムは、さらに、
前記認証情報を読み取る手段と、
前記読み取られた認証情報に基づいて、前記燃料電池での発電に必要なパラメータを変更する手段と、
を有することを特徴とする電源システムが提供される。
According to the present invention, there is provided a power supply system comprising a fuel cell, a detachable fuel storage means filled with fuel therein, and a fuel supply path for supplying fuel from the fuel storage means to the fuel cell. ,
The fuel storage means has authentication information,
The power supply system further includes
Means for reading the authentication information;
Means for changing parameters necessary for power generation in the fuel cell based on the read authentication information;
A power supply system is provided.

ここで、前記燃料電池での発電に必要なパラメータを変更する手段は、前記燃料電池に供給される燃料の供給量を制御する制御手段を有しても良い。   Here, the means for changing the parameter necessary for power generation in the fuel cell may include a control means for controlling the amount of fuel supplied to the fuel cell.

また、前記燃料貯蔵手段には、アルコール燃料が貯蔵され、
前記認証情報には、前記燃料貯蔵手段に貯蔵されたアルコール燃料の種類に関する情報が含まれていても良い。
The fuel storage means stores alcohol fuel,
The authentication information may include information on the type of alcohol fuel stored in the fuel storage means.

また、当該電源システムは、さらに、前記燃料電池で充電される二次電池および該二次電池の電圧を測定する手段を有し、
前記二次電池の電圧が所定の値未満の場合、前記二次電池の電圧が所定の値に達するまで、前記燃料電池による充電を継続し、
前記二次電池の電圧が所定の値以上の場合、前記燃料電池による充電を停止しても良い。
The power supply system further includes a secondary battery charged with the fuel cell and a means for measuring the voltage of the secondary battery,
If the voltage of the secondary battery is less than a predetermined value, continue charging by the fuel cell until the voltage of the secondary battery reaches a predetermined value,
When the voltage of the secondary battery is equal to or higher than a predetermined value, charging by the fuel cell may be stopped.

また、当該電源システムは、前記二次電池の電圧が所定の値以上の場合であっても、前記二次電池から、閾値を超える電流が外部に流れる場合は、前記燃料電池による充電を継続しても良い。   In addition, even when the voltage of the secondary battery is equal to or higher than a predetermined value, the power supply system continues charging by the fuel cell when a current exceeding a threshold value flows from the secondary battery to the outside. May be.

あるいは、前記二次電池の電圧を測定する手段による前記二次電池の電圧測定結果が、前記所定の値以上場合、前記二次電池は、前記二次電池の電圧が前記所定の値を下回るまで、前記外部への電力供給を継続しても良い。   Alternatively, when the voltage measurement result of the secondary battery by the means for measuring the voltage of the secondary battery is equal to or greater than the predetermined value, the secondary battery has a voltage until the voltage of the secondary battery falls below the predetermined value. The power supply to the outside may be continued.

また、当該電源システムにおいて、前記読み取られた認証情報に基づいて、前記燃料電池での発電に必要なパラメータを変更する手段は、
前記燃料貯蔵手段が交換された際に、新たな燃料貯蔵手段が有する認証情報と、交換直前の燃料貯蔵手段が有する認証情報とを比較し、
両者が異なる場合、前記交換直前の燃料貯蔵手段が有する認証情報を、前記新たに設置された燃料貯蔵手段が有する認証情報に更新しても良い。
Further, in the power supply system, based on the read authentication information, means for changing parameters necessary for power generation in the fuel cell,
When the fuel storage means is replaced, the authentication information of the new fuel storage means is compared with the authentication information of the fuel storage means immediately before replacement,
If they are different, the authentication information held by the fuel storage means immediately before the replacement may be updated to the authentication information held by the newly installed fuel storage means.

また、当該電源システムにおいて、前記燃料供給経路の一部は、前記燃料貯蔵手段を含まず前記燃料電池を含む燃料循環経路を構成しており、
前記燃料貯蔵手段が交換された際に、新たな燃料貯蔵手段が有する認証情報と、交換直前の燃料貯蔵手段が有する認証情報とを比較し、両者が異なる場合、前記燃料循環経路での残留燃料がある濃度以下になるまで、前記燃料電池での発電が継続されても良い。
Further, in the power supply system, a part of the fuel supply path constitutes a fuel circulation path including the fuel cell without including the fuel storage means,
When the fuel storage means is replaced, the authentication information of the new fuel storage means is compared with the authentication information of the fuel storage means immediately before replacement, and if the two are different, the residual fuel in the fuel circulation path The power generation in the fuel cell may be continued until a certain concentration is reached.

またこの場合、当該電源システムは、さらに、前記残留燃料がある濃度以下になるまで、前記燃料貯蔵手段から前記燃料電池への燃料供給を停止する手段を備えても良い。   In this case, the power supply system may further include means for stopping fuel supply from the fuel storage means to the fuel cell until the residual fuel becomes a certain concentration or less.

さらに、当該電源システムは、前記残留燃料がある濃度以下になるまで、前記燃料電池に接続された負荷装置の容量を変化させることのできる回路を備えても良い。   Further, the power supply system may include a circuit capable of changing a capacity of a load device connected to the fuel cell until the residual fuel becomes a certain concentration or less.

あるいは、当該電源システムにおいて、前記燃料供給経路の一部は、前記燃料貯蔵手段を含まず前記燃料電池を含む燃料循環経路を構成しており、
前記燃料貯蔵手段が交換された際に、新たな燃料貯蔵手段が有する認証情報と、交換直前の燃料貯蔵手段が有する認証情報とを比較し、両者が異なる場合、前記燃料循環経路に含まれる燃料を待避させるタンクを備え、
前記タンクは、燃料の種類に応じて使い分けられるように複数設けられても良い。
Alternatively, in the power supply system, a part of the fuel supply path constitutes a fuel circulation path including the fuel cell without including the fuel storage means,
When the fuel storage means is replaced, the authentication information of the new fuel storage means is compared with the authentication information of the fuel storage means immediately before the replacement, and if they are different, the fuel included in the fuel circulation path Equipped with a tank to evacuate
A plurality of the tanks may be provided so as to be used properly according to the type of fuel.

また当該電源システムは、前記燃料貯蔵手段が交換された際に、該交換された燃料貯蔵手段に含まれる燃料と、交換直前の燃料貯蔵手段に含まれる燃料とが異なる場合、
前記新たな燃料貯蔵手段に充填された燃料と等しい種類の燃料が保管された前記タンクから、前記燃料を前記燃料循環経路に戻す手段を備えても良い。
In the power supply system, when the fuel storage means is replaced, the fuel contained in the replaced fuel storage means is different from the fuel contained in the fuel storage means immediately before replacement.
There may be provided means for returning the fuel to the fuel circulation path from the tank in which the same type of fuel as the fuel charged in the new fuel storage means is stored.

またこの場合、前記新たな燃料貯蔵手段に充填された燃料を前記燃料電池に供給する前に、前記タンクに保管されている、前記新たな燃料貯蔵手段に充填された燃料と同じ種類の燃料が使用されても良い。   Also, in this case, before supplying the fuel filled in the new fuel storage means to the fuel cell, the same type of fuel stored in the tank as the fuel filled in the new fuel storage means May be used.

特に、この場合、前記タンクに保管された燃料が先行して使用される間、前記燃料電池に供給される空気量が徐々に増加しても良い。   In particular, in this case, the amount of air supplied to the fuel cell may gradually increase while the fuel stored in the tank is used in advance.

さらに、当該電源システムは、新しい燃料を前記燃料循環経路内に行き渡らせるため、予備処理として行われるエージング処理の間、前記燃料電池がエージング処理中であることをアナウンスする表示機能を備えても良い。またこれに加えて、当該電源システムは、エージング処理中に、電源をオフにする操作がなされても、その操作が無効となり、当該電源システムが停止されることを回避することが可能な電源のバイパスラインを備えても良い。   Further, the power supply system may include a display function for announcing that the fuel cell is in the aging process during the aging process performed as a preliminary process in order to distribute new fuel in the fuel circulation path. . In addition to this, even if an operation to turn off the power supply is performed during the aging process, the power supply system becomes invalid so that the operation of the power supply system can be avoided. A bypass line may be provided.

また当該電源システムは、さらに、前記燃料貯蔵手段の液量を測定する手段と、前記燃料電池から該燃料電池に接続された負荷装置に供給される電力量を測定する手段とを有し、
両手段において測定された結果から、前記燃料電池の残稼働時間を算出し、該残稼働時間を表示する表示手段を有しても良い。
The power supply system further includes means for measuring the amount of liquid in the fuel storage means, and means for measuring the amount of power supplied from the fuel cell to a load device connected to the fuel cell,
You may have a display means which calculates the remaining operation time of the said fuel cell from the result measured in both means, and displays this remaining operation time.

また当該電源システムにおいて、前記燃料電池による発電中に、前記燃料貯蔵手段が取り外された場合、所定の時間だけ前記燃料電池による発電が継続されても良い。   In the power supply system, when the fuel storage means is removed during power generation by the fuel cell, power generation by the fuel cell may be continued for a predetermined time.

さらに、本発明では、
燃料電池と、内部に燃料が充填された、着脱可能な燃料貯蔵手段と、該燃料貯蔵手段の燃料を燃料電池に供給するための燃料供給経路と、を備える電源システムを作動させる方法であって、
前記燃料貯蔵手段に付された認証情報を読み取るステップと、
前記読み取られた認証情報に基づいて、前記燃料電池での発電に必要なパラメータを変更するステップと、
を有することを特徴とする方法が提供される。
Furthermore, in the present invention,
A method of operating a power supply system comprising: a fuel cell; a removable fuel storage means filled with fuel; and a fuel supply path for supplying fuel from the fuel storage means to the fuel cell. ,
Reading authentication information attached to the fuel storage means;
Changing parameters necessary for power generation in the fuel cell based on the read authentication information;
There is provided a method characterized by comprising:

ここで、前記燃料貯蔵手段には、アルコール燃料が貯蔵され、
前記認証情報には、前記燃料貯蔵手段に貯蔵されたアルコール燃料の種類に関する情報が含まれていても良い。
Here, the fuel storage means stores alcohol fuel,
The authentication information may include information on the type of alcohol fuel stored in the fuel storage means.

さらに本発明では、第2の電源システムとして、
燃料電池と、
内部に燃料が充填された、着脱可能な燃料貯蔵手段と、
該燃料貯蔵手段内の燃料を前記燃料電池に供給するための燃料供給経路と、
前記燃料電池に供給される燃料の供給量を制御する制御手段と、
を備える電源システムであって、
当該電源システムは、複数の燃料電池を有し、
前記燃料貯蔵手段は、該燃料貯蔵手段に貯蔵された燃料の種類を含む認証情報を有し、
当該電源システムは、さらに、前記認証情報を読み取る手段を有し、
当該電源システムは、前記読み取られた認証情報に基づいて、前記複数の燃料電池のうち、前記燃料貯蔵手段に含まれる燃料を供給する燃料電池を選定し、
前記読み取られた認証情報に基づいて、前記制御手段により、前記選定された燃料電池に供給される燃料の供給量が制御されることを特徴とする電源システムが提供される。
Furthermore, in the present invention, as the second power supply system,
A fuel cell;
Removable fuel storage means filled with fuel;
A fuel supply path for supplying fuel in the fuel storage means to the fuel cell;
Control means for controlling the amount of fuel supplied to the fuel cell;
A power supply system comprising:
The power supply system has a plurality of fuel cells,
The fuel storage means has authentication information including the type of fuel stored in the fuel storage means,
The power supply system further includes means for reading the authentication information,
The power supply system selects a fuel cell that supplies fuel contained in the fuel storage means from the plurality of fuel cells based on the read authentication information,
On the basis of the read authentication information, a power supply system is provided in which a supply amount of fuel supplied to the selected fuel cell is controlled by the control means.

第2の電源システムにおいて、前記燃料貯蔵手段には、アルコール燃料が貯蔵され、
前記認証情報には、前記燃料貯蔵手段に貯蔵されたアルコール燃料の種類に関する情報が含まれていても良い。
In the second power supply system, the fuel storage means stores alcohol fuel,
The authentication information may include information on the type of alcohol fuel stored in the fuel storage means.

また、前記燃料貯蔵手段が別の燃料が貯蔵された第2の燃料貯蔵手段に交換された場合、
前記第2の燃料貯蔵手段から読み取られた認証情報に基づいて、異なる燃料電池が選定され、前記制御手段により、前記異なる燃料電池に供給される燃料の供給量が制御されても良い。
When the fuel storage means is replaced with a second fuel storage means in which another fuel is stored,
Different fuel cells may be selected based on the authentication information read from the second fuel storage means, and the amount of fuel supplied to the different fuel cells may be controlled by the control means.

あるいは、第2の燃料貯蔵手段は、貯蔵された燃料とは異なる燃料を回収することが可能な回収手段を有し、
前記燃料供給経路と第2の燃料貯蔵手段との間に、切り替えバルブが設置され、
該切り替えバルブは、第2の燃料貯蔵手段に貯蔵された燃料が前記燃料供給経路に供給される第1の位置と、前記燃料供給経路を前記回収手段に接続する第2の位置とに切り替えることができ、
前記燃料貯蔵手段が第2の燃料貯蔵手段に交換された場合、前記切り替えバルブを第2の位置に切り替えることにより、前記燃料供給経路に含まれる燃料が、前記回収手段に回収されても良い。
Alternatively, the second fuel storage means has a recovery means capable of recovering a fuel different from the stored fuel,
A switching valve is installed between the fuel supply path and the second fuel storage means,
The switching valve switches between a first position where the fuel stored in the second fuel storage means is supplied to the fuel supply path and a second position where the fuel supply path is connected to the recovery means. Can
When the fuel storage means is replaced with the second fuel storage means, the fuel contained in the fuel supply path may be recovered by the recovery means by switching the switching valve to the second position.

また、当該第2の電源システムは、さらに、それぞれの燃料電池用の燃料保管手段を有し、
前記燃料貯蔵手段が別の燃料が貯蔵された第2の燃料貯蔵手段に交換された際に、前記燃料供給経路に含まれる、燃料貯蔵手段が交換される前の燃料は、燃料貯蔵手段が交換される前の燃料電池用の燃料保管手段に回収されても良い。
The second power supply system further includes fuel storage means for each fuel cell,
When the fuel storage means is replaced with a second fuel storage means in which another fuel is stored, the fuel storage means replaces the fuel contained in the fuel supply path before the fuel storage means is replaced. The fuel may be collected in the fuel storage means for the fuel cell before being used.

また、前記燃料貯蔵手段が前記第2の燃料貯蔵手段に交換された場合、新たに選定された燃料電池において、発電動作が安定化してから、前記新たに選定された燃料電池が負荷に接続されても良い。   Further, when the fuel storage means is replaced with the second fuel storage means, in the newly selected fuel cell, after the power generation operation is stabilized, the newly selected fuel cell is connected to the load. May be.

ここで、前記新たに選定された燃料電池において、発電動作が安定化するまで、
前記制御手段により、前記新たに選定された燃料電池に供給される燃料濃度が一時的に高くされても良い。
Here, in the newly selected fuel cell, until the power generation operation is stabilized,
The concentration of fuel supplied to the newly selected fuel cell may be temporarily increased by the control means.

また、当該第2の電源システムは、前記第2の燃料貯蔵手段に貯蔵された燃料が、前記燃料供給経路内に行き渡るまで、前記燃料電池がエージング処理中であることをアナウンスする表示機能を備えても良い。   The second power supply system has a display function for announcing that the fuel cell is undergoing an aging process until the fuel stored in the second fuel storage means reaches the fuel supply path. May be.

また、当該第2の電源システムは、前記燃料貯蔵手段から読み取られた認証情報を保管する保管手段と、前記燃料貯蔵手段が交換された場合、交換前後の燃料貯蔵手段から読み取られた認証情報を比較する比較手段とを有し、
両方の認証情報が異なる場合、交換後の認証情報が前記保管手段に保管されても良い。
In addition, the second power supply system stores the authentication information read from the fuel storage means and the authentication information read from the fuel storage means before and after the replacement when the fuel storage means is replaced. A comparison means for comparing,
When both authentication information is different, the authentication information after replacement may be stored in the storage means.

また、当該電源システムは、少なくとも2つの前記着脱可能な燃料貯蔵手段を備えても良い。   The power supply system may include at least two detachable fuel storage means.

また、前記複数の燃料貯蔵手段は、同一の形状であっても良い。   The plurality of fuel storage means may have the same shape.

また、当該第2の電源システムは、
一方の燃料貯蔵手段からの燃料が前記燃料供給経路に流れる第1の位置と、他方の燃料貯蔵手段からの燃料が前記燃料供給経路に流れる第2の位置とを切り替える第1の切り替えバルブと、
前記燃料供給経路の燃料を、第1の燃料電池の側と第2の燃料電池の側との間で切り替えることの可能な第2の切り替えバルブと、
を有しても良い。
In addition, the second power supply system
A first switching valve that switches between a first position in which fuel from one fuel storage means flows into the fuel supply path and a second position in which fuel from the other fuel storage means flows into the fuel supply path;
A second switching valve capable of switching the fuel in the fuel supply path between the first fuel cell side and the second fuel cell side;
You may have.

ここで、前記少なくとも2つの燃料貯蔵手段には、同一の燃料が貯蔵されており、
前記一方の燃料貯蔵手段が取り外された際、および/または前記一方の燃料貯蔵手段に含まれる燃料が少なくなった際に、
第1の切り替えバルブは、前記第1の位置から、前記第2の位置に切り替えられても良い。
Here, the at least two fuel storage means store the same fuel,
When the one fuel storage means is removed and / or when the amount of fuel contained in the one fuel storage means is low,
The first switching valve may be switched from the first position to the second position.

あるいは、前記少なくとも2つの燃料貯蔵手段には、異なる燃料が貯蔵されており、
第1の燃料電池に、前記一方の燃料貯蔵手段の燃料が供給されている場合、
前記一方の燃料貯蔵手段が取り外された際、および/または前記一方の燃料貯蔵手段に含まれる燃料が少なくなった際に、
第1の切り替えバルブは、前記第1の位置から、前記第2の位置に切り替えられ、
第2の切り替えバルブは、第1の燃料電池の側から、第2の燃料電池の側に切り替えられても良い。
Alternatively, different fuels are stored in the at least two fuel storage means,
When the fuel of the one fuel storage means is supplied to the first fuel cell,
When the one fuel storage means is removed and / or when the amount of fuel contained in the one fuel storage means is low,
The first switching valve is switched from the first position to the second position;
The second switching valve may be switched from the first fuel cell side to the second fuel cell side.

また本発明では、第2の方法として、
燃料電池と、
内部に燃料が充填された、着脱可能な燃料貯蔵手段と、
該燃料貯蔵手段内の燃料を前記燃料電池に供給するための燃料供給経路と、
前記燃料電池に供給される燃料の供給量を制御する制御手段と、
を備える電源システムを作動させる方法であって、
前記電源システムは、複数の燃料電池を有し、
当該方法は、
(a)前記燃料貯蔵手段から、該燃料貯蔵手段に貯蔵された燃料の種類を含む認証情報を読み取るステップと、
(b)前記読み取られた認証情報に基づいて、前記複数の燃料電池のうち、前記燃料貯蔵手段に含まれる燃料を供給する燃料電池を選定するステップと、
(c)前記読み取られた認証情報に基づいて、前記制御手段により、前記選定された燃料電池に供給される燃料の供給量を制御するステップと、
を有する方法が提供される。
In the present invention, as the second method,
A fuel cell;
Removable fuel storage means filled with fuel;
A fuel supply path for supplying fuel in the fuel storage means to the fuel cell;
Control means for controlling the amount of fuel supplied to the fuel cell;
A method of operating a power supply system comprising:
The power supply system has a plurality of fuel cells,
The method is
(A) reading authentication information including the type of fuel stored in the fuel storage means from the fuel storage means;
(B) selecting a fuel cell that supplies fuel contained in the fuel storage means from the plurality of fuel cells based on the read authentication information;
(C) controlling the amount of fuel supplied to the selected fuel cell by the control means based on the read authentication information;
Is provided.

ここで、前記燃料貯蔵手段には、アルコール燃料が貯蔵され、
前記認証情報には、前記燃料貯蔵手段に貯蔵されたアルコール燃料の種類に関する情報が含まれていても良い。
Here, the fuel storage means stores alcohol fuel,
The authentication information may include information on the type of alcohol fuel stored in the fuel storage means.

また、前記電源システムは、少なくとも2つの前記着脱可能な燃料貯蔵手段を備え、
前記少なくとも2つの燃料貯蔵手段には、異なる燃料が貯蔵されており、
当該第2の方法は、前記一方の燃料貯蔵手段が取り外された際、および/または前記一方の燃料貯蔵手段に含まれる燃料が少なくなった際に、
(d)一方の燃料貯蔵手段の燃料が第1の燃料電池に供給される状態から、他方の燃料貯蔵手段の燃料が第2の燃料電池に供給される状態に切り替えられるステップ
を有しても良い。
The power system includes at least two removable fuel storage means,
Different fuels are stored in the at least two fuel storage means,
The second method can be used when the one fuel storage means is removed and / or when the amount of fuel contained in the one fuel storage means is low.
(D) a step of switching from a state where the fuel of one fuel storage means is supplied to the first fuel cell to a state where the fuel of the other fuel storage means is supplied to the second fuel cell. good.

また、前記電源システムは、第1および第2の燃料電池から排出された燃料を回収し、該燃料を再度第1および第2の燃料電池に供給することが可能な第1および第2の燃料循環タンクを有し、
当該第2のステップは、
(e)dのステップの前に、前記第2の燃料循環タンク内の燃料を使用して、第2の燃料電池の発電を開始するステップ
を有しても良い。
The power supply system collects fuel discharged from the first and second fuel cells and can supply the fuel to the first and second fuel cells again. Has a circulation tank,
The second step is
(E) Before the step d, there may be a step of starting power generation of the second fuel cell using the fuel in the second fuel circulation tank.

ここで、eのステップでは、通常発電時よりも高濃度の燃料が第2の燃料電池に供給されても良い。   Here, in step e, fuel having a higher concentration than that during normal power generation may be supplied to the second fuel cell.

また、当該第2の方法は、前記一方の燃料貯蔵手段が取り外された際、および/または前記一方の燃料貯蔵手段に含まれる燃料が少なくなった際に、
(f)eのステップの前に、前記第1の循環タンクに燃料を回収するステップ
を有しても良い。
In addition, the second method may be performed when the one fuel storage means is removed and / or when the amount of fuel contained in the one fuel storage means is reduced.
(F) Before the step e, a step of collecting fuel in the first circulation tank may be included.

本発明では、アルコールの種類に関わらず、各種アルコール燃料を導入することより、適正に発電を行うことが可能なアルコール型燃料電池を含む電源システム、およびそのような電源システムを作動させる方法を提供することが可能になる。   The present invention provides a power supply system including an alcohol fuel cell that can appropriately generate power by introducing various alcohol fuels regardless of the type of alcohol, and a method for operating such a power supply system. It becomes possible to do.

先ず初めに、本発明の構成およびその効果をより良く理解することができるよう、本発明による電源システムの基本的な構成の例について簡単に説明する。   First, an example of a basic configuration of a power supply system according to the present invention will be briefly described so that the configuration and effects of the present invention can be better understood.

図1は、本発明による電源システムのシステム構成の一例を示したものである。本発明による電源システム1は、アルコール型燃料電池300を含む燃料電池発電部301と、CPUおよび制御回路を含む制御部310と、二次電池320とを備える。制御部310は、電源システム1に設けられている各種部材の動作を管理し、これらを制御する役割を果たす。ただし、図1では、図面を見やすくするため、各種部材と制御部310とをつなぐ各配線は、省略されている。   FIG. 1 shows an example of a system configuration of a power supply system according to the present invention. The power supply system 1 according to the present invention includes a fuel cell power generation unit 301 including an alcohol fuel cell 300, a control unit 310 including a CPU and a control circuit, and a secondary battery 320. The controller 310 manages the operation of various members provided in the power supply system 1 and plays a role of controlling them. However, in FIG. 1, each wiring connecting various members and the control unit 310 is omitted for easy viewing of the drawing.

燃料電池発電部301において、燃料電池300のアノードには、燃料貯蔵手段330から、燃料供給経路305を形成する各種配管、バルブおよび/またはポンプ等の補機類を介して、燃料が供給される。例えば、図1の例では、燃料供給経路305には、燃料貯蔵装置330、燃料ポンプ340、循環タンク360、および燃料循環ポンプ350が設けられており、これらは、配管を介してこの順に接続されている。燃料ポンプ340は、燃料貯蔵装置330に充填されている燃料を、循環タンク360の方に供給する役割を果たす。また、燃料循環ポンプ350は、循環タンク360に貯蔵されているアルコール燃料を、燃料電池のアノードの方に供給する役割を果たす。なお、図1の例では、燃料供給経路305は、循環経路を構成しており、燃料電池300から排出された、反応に使用されなかった残留燃料は、再度循環タンク360の方に戻される(以下、燃料供給経路305において、循環タンク360〜燃料循環ポンプ350〜燃料電池300〜循環タンク360の経路を、特に「燃料循環経路」305Aと称する)。   In the fuel cell power generation unit 301, fuel is supplied from the fuel storage unit 330 to the anode of the fuel cell 300 through various pipes, valves, and / or pumps that form the fuel supply path 305. . For example, in the example of FIG. 1, the fuel supply path 305 is provided with a fuel storage device 330, a fuel pump 340, a circulation tank 360, and a fuel circulation pump 350, which are connected in this order via piping. ing. The fuel pump 340 serves to supply the fuel filled in the fuel storage device 330 to the circulation tank 360. The fuel circulation pump 350 serves to supply the alcohol fuel stored in the circulation tank 360 to the anode of the fuel cell. In the example of FIG. 1, the fuel supply path 305 constitutes a circulation path, and the residual fuel discharged from the fuel cell 300 and not used for the reaction is returned again to the circulation tank 360 ( Hereinafter, in the fuel supply path 305, the path from the circulation tank 360 to the fuel circulation pump 350 to the fuel cell 300 to the circulation tank 360 is particularly referred to as “fuel circulation path” 305A).

一方、燃料電池発電部301において、燃料電池300のカソードには、ブロワ410から、酸化剤供給経路405を形成する各種配管等を介して、酸化剤が供給される。燃料電池300から排出された、反応に使用されなかった酸化剤および燃料電池300内での電気化学反応によって生じた水は、ファン430を有するラジエータ440を介して、水タンク450の方に排出される。なお、この水タンク450は、水ポンプ460を介して、配管により循環タンク360と接続されており、水タンク450内の水は、適宜循環タンク360に供給される。   On the other hand, in the fuel cell power generation unit 301, an oxidant is supplied from the blower 410 to the cathode of the fuel cell 300 through various pipes that form the oxidant supply path 405. The oxidant that was discharged from the fuel cell 300 and was not used for the reaction and the water generated by the electrochemical reaction in the fuel cell 300 were discharged toward the water tank 450 via the radiator 440 having the fan 430. The The water tank 450 is connected to the circulation tank 360 by piping through the water pump 460, and the water in the water tank 450 is supplied to the circulation tank 360 as appropriate.

この他、制御器310には、表示コントローラ210、ROM220、RAM230、ディレータイマー235、燃料電池補機制御用レジスタ群240等が通信可能に結合されている。また、表示コントローラ210は、表示パネル250と接続されている。   In addition, a display controller 210, a ROM 220, a RAM 230, a delay timer 235, a fuel cell auxiliary device control register group 240, and the like are coupled to the controller 310 so as to communicate with each other. The display controller 210 is connected to the display panel 250.

一方、二次電池320は、二次電池充電スイッチ510を介して燃料電池と接続されており、二次電池充電スイッチ510をオンにすることにより、燃料電池300から二次電池への充電を行うことができる。なお、燃料電池からの電力を、二次電池320の充電ではなく、外部の負荷装置520に給電する場合、外部負荷装置接続スイッチ515がオンにされる。   On the other hand, the secondary battery 320 is connected to the fuel cell via the secondary battery charging switch 510, and charging the secondary battery from the fuel cell 300 is performed by turning on the secondary battery charging switch 510. be able to. When power from the fuel cell is supplied to the external load device 520 instead of charging the secondary battery 320, the external load device connection switch 515 is turned on.

なお、上記構成の電源システム1に含まれる燃料電池300の基本的な作動方法は、当業者には明らかであるので、これ以上説明しない。   The basic operation method of the fuel cell 300 included in the power supply system 1 having the above configuration will be apparent to those skilled in the art and will not be described further.

ここで、燃料電池の燃料としての特性を考慮した場合、一般にアルコールには、触媒活性、化学反応性および反応生成物の性質などが異なる様々な種類のものが存在する。従って、通常、同一の燃料電池で様々なアルコール燃料を使用しても、常に良好な発電性能を得ることができるとは限られない。逆に言えば、様々なアルコール燃料を使用して、同等の発電性能を維持することは極めて難しいと考えられる。   Here, considering the characteristics of the fuel cell as a fuel, there are generally various types of alcohols having different catalytic activities, chemical reactivity, and properties of reaction products. Therefore, usually, even if various alcohol fuels are used in the same fuel cell, good power generation performance cannot always be obtained. Conversely, it is considered extremely difficult to maintain the same power generation performance using various alcohol fuels.

しかしながら、本願発明者らは、使用燃料が変更される度に、燃料電池の発電に必要なパラメータの設定を変更することにより、それぞれの燃料に応じた適正な発電を行うことが可能になるというアイデアを見出し、本願発明に至ったものである。以下、本発明の具体的な態様について説明する。   However, the inventors of the present application can perform appropriate power generation according to each fuel by changing the setting of parameters necessary for power generation of the fuel cell each time the fuel used is changed. The idea was found and the present invention was achieved. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described.

本発明では、着脱式の燃料貯蔵手段に充填されているアルコール燃料の種類を判断するため、燃料貯蔵手段に設けられた認証情報を利用する。(なお、以下の記載では、燃料貯蔵手段330の代表例として、内部に燃料が充填された燃料カートリッジを例に説明する。)すなわち、本発明では、認証情報に基づいて、燃料カートリッジの仕様(例えば、内部に充填されたアルコール燃料の種類等)を判別する。またこの仕様に応じて、電源システム内の発電パラメータを変化させ、燃料の種類毎に、燃料電池での発電を最適化させる(このような方法では、純正カートリッジとその他のカートリッジの間の識別も可能となる。)。   In the present invention, authentication information provided in the fuel storage means is used to determine the type of alcohol fuel filled in the detachable fuel storage means. (In the following description, as a representative example of the fuel storage means 330, a fuel cartridge filled with fuel will be described as an example.) That is, in the present invention, based on the authentication information, the specification of the fuel cartridge ( For example, the type of alcohol fuel filled therein is determined. Also, according to this specification, the power generation parameters in the power supply system are changed, and the power generation in the fuel cell is optimized for each type of fuel. (In such a method, the distinction between genuine cartridges and other cartridges is also possible. Possible.)

以下、図2を参照して、認証情報による燃料カートリッジの仕様の識別方法をより詳しく説明する。図2は、電源システム1に置載される着脱式の燃料カートリッジ20を模式的に示したものである。   Hereinafter, a method for identifying the specification of the fuel cartridge based on the authentication information will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 schematically shows a detachable fuel cartridge 20 mounted on the power supply system 1.

図2(a)および(b)に示すように、認証情報は、例えばバーコード10aまたはRFID(ICタグ)10bなど、識別コード10の形態で、燃料カートリッジ20に設置される。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the authentication information is installed in the fuel cartridge 20 in the form of an identification code 10 such as a barcode 10a or an RFID (IC tag) 10b.

なお、「認証情報」には、燃料となるアルコールの種類の他、少なくとも、燃料カートリッジ20の型番、製造メーカ、アルコール燃料濃度、および製造日に関する情報等が含まれていることが好ましい。この場合、電源システム1において、燃料に関する不具合が生じた際に、燃料カートリッジの種類および燃料濃度が適正であったかどうか、あるいは設置された燃料カートリッジが純正品であったかどうかの判断が可能となる。さらに、電源システム1に燃料に起因する故障が生じた際に、燃料の種類、濃度および製造年月日に関する情報を基にして、短時間で原因を特定することが可能となる。   The “authentication information” preferably includes at least information on the model number, manufacturer, alcohol fuel concentration, date of manufacture, and the like of the fuel cartridge 20 in addition to the type of alcohol used as fuel. In this case, in the power supply system 1, when a fuel-related problem occurs, it is possible to determine whether the type and concentration of the fuel cartridge are appropriate, or whether the installed fuel cartridge is a genuine product. Further, when a failure caused by fuel occurs in the power supply system 1, it is possible to identify the cause in a short time based on information on the type, concentration and date of manufacture of the fuel.

燃料カートリッジ20に設置された認証情報を読み取る方式には、シリアルの並びでデータを読み取る方法、またはパラレルの並びでデータを読み取る方法、さらにはシリアルとパラレルの並びでデータを読み取る方法を組み合わせた方法が挙げられる。これらの方法は、電源システムの汎用性を考えた場合、特に望ましい方法であるといえる。例えば、認証情報は、以下の形態で表されていても良い。
MSB(最上位ビット)← →LSB(最下位ビット)
メーカコード 型番 燃料の種類 燃料濃度 製造年月日
ただしこれらの項目は、一例であって、本発明では、必ずしもこれらの全ての項目が含まれている必要はない。例えば、認証情報によって、燃料カートリッジの製造メーカと型番が特定できれば、その情報に基づいて、電源システム1が備える記憶部(例えば、電源をオフにしても情報が残るROM、EEPROMなどが望ましい)に保管されている発電パラメータに関する情報(例えば、燃料循環経路305Aの水および燃料の濃度、燃料循環ポンプ350の回転数およびその回転時間、ブロワ410の回転数およびその回転時間、燃料電池300の温度、燃料カートリッジ20の液量エラーの閾値、ならびに燃料電池の発電動作を安定化させるための、各補機類の各閾値などの情報)を呼び出すことが可能となる。さらに、各補機制御用に設けられた各制御レジスタに、認証情報から読み取られたデータを書き込むことにより、このデータに基づいて、燃料電池300の適正な発電を行うことが可能となる。
The method of reading the authentication information installed in the fuel cartridge 20 is a combination of a method of reading data in a serial arrangement, a method of reading data in a parallel arrangement, and a method of reading data in a serial and parallel arrangement Is mentioned. These methods are particularly desirable when considering the versatility of the power supply system. For example, the authentication information may be expressed in the following form.
MSB (most significant bit) ← → LSB (least significant bit)
Manufacturer code Model number Fuel type Fuel concentration Date of manufacture However, these items are merely examples, and in the present invention, it is not always necessary to include all these items. For example, if the manufacturer and model number of the fuel cartridge can be specified by the authentication information, the storage unit provided in the power supply system 1 (for example, a ROM or EEPROM that retains information even when the power is turned off is desirable) based on the information. Information relating to the stored power generation parameters (for example, the concentration of water and fuel in the fuel circulation path 305A, the rotation speed and rotation time of the fuel circulation pump 350, the rotation speed and rotation time of the blower 410, the temperature of the fuel cell 300, It is possible to call the threshold value of the liquid amount error of the fuel cartridge 20 and information such as each threshold value of each auxiliary machine for stabilizing the power generation operation of the fuel cell. Furthermore, by writing the data read from the authentication information in each control register provided for controlling each auxiliary machine, it is possible to perform proper power generation of the fuel cell 300 based on this data.

次に、前述の燃料カートリッジ20の認証情報を基にした、本発明による電源システム1の具体的動作について説明する。   Next, a specific operation of the power supply system 1 according to the present invention based on the authentication information of the fuel cartridge 20 will be described.

図3は、燃料カートリッジ20、およびその燃料カートリッジ20が設置される位置近傍にある電源システム1の各種部材を概略的に示したものである。また、図4は、本発明の方式に従って、電源システム1内の燃料電池300を適正に作動させるためのフローチャートを示したものである。   FIG. 3 schematically shows the fuel cartridge 20 and various members of the power supply system 1 in the vicinity of the position where the fuel cartridge 20 is installed. FIG. 4 shows a flowchart for properly operating the fuel cell 300 in the power supply system 1 according to the method of the present invention.

図3に示すように、燃料カートリッジ20は、その内部にアルコール燃料19を含む。また燃料カートリッジ20には、燃料19の液面に浮かぶようにフロート部材80が設置されている。このフロート部材80は、例えば、燃料カートリッジ20の内部に、軸方向に延伸するように設置されたガイド部材90に沿って可動することができる。ただし、ガイド部材90は、省略しても良い。一方、電源システム1側には、燃料カートリッジ20の近傍に、3つのセンサ、すなわち、上限位置センサ50、下限位置センサ70、および両センサの間に設置された中間位置センサ60が設けられている。なお下限位置センサ70は、燃料カートリッジ20自身の設置有無の検出機能を兼ね備えている。   As shown in FIG. 3, the fuel cartridge 20 includes alcohol fuel 19 therein. The fuel cartridge 20 is provided with a float member 80 so as to float on the liquid level of the fuel 19. For example, the float member 80 can move along a guide member 90 installed inside the fuel cartridge 20 so as to extend in the axial direction. However, the guide member 90 may be omitted. On the other hand, on the power supply system 1 side, three sensors, that is, an upper limit position sensor 50, a lower limit position sensor 70, and an intermediate position sensor 60 installed between both sensors are provided in the vicinity of the fuel cartridge 20. . The lower limit position sensor 70 also has a function of detecting whether or not the fuel cartridge 20 is installed.

最初に、図3に示すように、認証情報として、前述のバーコードまたはRFID(ICタグ)などの形態の識別コード10を有する燃料カートリッジ20が、電源システム1に設けられた燃料カートリッジの差込穴30に設置される。   First, as shown in FIG. 3, the fuel cartridge 20 having the identification code 10 in the form of the above-described barcode or RFID (IC tag) as the authentication information is inserted into the fuel cartridge provided in the power supply system 1. It is installed in the hole 30.

次に、電源システムの起動スイッチがオンにされると(図4のステップS410)、CPU200を含む制御回路310が起動する。さらに、表示コントローラ210を介して、表示パネル250に、電源が立ち上がったことを示すパワーランプ254が点灯する。この段階で、CPU200は、下限位置センサ70を用いて、燃料カートリッジ20が電源システム1の所定の位置に適正に設置されたかどうかを判断する(図4のステップS420)。   Next, when the activation switch of the power supply system is turned on (step S410 in FIG. 4), the control circuit 310 including the CPU 200 is activated. Further, a power lamp 254 indicating that the power has been turned on is turned on on the display panel 250 via the display controller 210. At this stage, the CPU 200 determines whether or not the fuel cartridge 20 is properly installed at a predetermined position of the power supply system 1 using the lower limit position sensor 70 (step S420 in FIG. 4).

燃料カートリッジ20が適正位置に設置されていることが確認された場合、CPU200は、設置された燃料カートリッジ20の仕様を判定するため、認証情報読み取りセンサ100により、燃料カートリッジ20に設置されたコード化された認証情報を読み取る。またCPU200は、読み取られた情報と、予めROM220内に登録されている情報とを比較し、現在設置されている燃料カートリッジ20が、事前にROM220内に登録されている一覧リストに含まれているかどうかを判断する(図4のステップS430)。   When it is confirmed that the fuel cartridge 20 is installed at an appropriate position, the CPU 200 uses the authentication information reading sensor 100 to determine the specification of the installed fuel cartridge 20 and then encodes the fuel cartridge 20 installed in the fuel cartridge 20. Read authentication information. The CPU 200 compares the read information with information registered in the ROM 220 in advance, and whether the currently installed fuel cartridge 20 is included in the list registered in the ROM 220 in advance. It is determined whether or not (step S430 in FIG. 4).

仮に、設置された燃料カートリッジ20がROM220内に登録されているものではなかった場合、CPU200は、表示コントローラ210を介して、表示パネル250に、設置された燃料カートリッジが不適合品であることを表示し、オペレータに適正な燃料カートリッジを設置するよう促す。この表示には、文字(例えば、色彩で強調された文字)、音声またはブザーなどが利用される。ここで、オペレータに対して適正なカートリッジを設置するように促す際に、適正な燃料カートリッジの情報(例えば燃料カートリッジの型番など)を表示しても良い。これにより、オペレータが適正な燃料カートリッジを、カタログまたはマニュアルなどから探す必要がなくなる。   If the installed fuel cartridge 20 is not registered in the ROM 220, the CPU 200 displays on the display panel 250 via the display controller 210 that the installed fuel cartridge is incompatible. And urge the operator to install the proper fuel cartridge. For this display, characters (for example, characters emphasized by color), voice or buzzer are used. Here, when prompting the operator to install an appropriate cartridge, information on an appropriate fuel cartridge (for example, a model number of the fuel cartridge) may be displayed. This eliminates the need for the operator to search for an appropriate fuel cartridge from a catalog or manual.

なお、設置された燃料カートリッジが適正品であるかどうかを判定する間、燃料電池300がダメージを受けることを防ぐため、二次電池充電スイッチ510および外部負荷装置接続スイッチ515(図1参照)をオフのままにし、燃料電池300を無負荷状態にすることが好ましい。   In order to prevent the fuel cell 300 from being damaged while determining whether the installed fuel cartridge is a proper product, the secondary battery charge switch 510 and the external load device connection switch 515 (see FIG. 1) are set. It is preferable to leave the fuel cell 300 in an unloaded state while leaving it off.

さらに、上記燃料カートリッジの判定において、燃料カートリッジが不適合品であると判定されると、燃料ポンプ340が停止され、燃料ポンプ340から燃料電池300への燃料の供給、さらに発電動作は、行なわれない。この場合、表示パネル250の燃料電池稼働表示ランプ256を点滅させることにより、燃料電池300が停止状態にあることがオペレータに通知されても良い。   Further, in the determination of the fuel cartridge, if it is determined that the fuel cartridge is a nonconforming product, the fuel pump 340 is stopped, and the fuel supply from the fuel pump 340 to the fuel cell 300 and the power generation operation are not performed. . In this case, the operator may be notified that the fuel cell 300 is stopped by blinking the fuel cell operation display lamp 256 of the display panel 250.

一方、前述のステップS430の判定において、適正な燃料カートリッジが設置されていることが確認されると、CPU200は、読み取られた認証情報から、燃料カートリッジ20に充填された燃料の種類を判断し、その燃料に適合する発電パラメータをROM220から呼び出す(図4のステップS440。ただし図4では、ROM220に、アルコールの種類として、エタノールとメタノールに関する情報が含まれている例が示されている)。ROM220には、燃料の種類毎に、燃料電池の発電パラメータに関する情報が予め登録されている。さらにCPU200は、燃料電池の補機類の動作を制御する補機制御用レジスタ群240に、呼び出された発電パラメータを入力する。その後、ディレータイマー235がスタートし、燃料カートリッジ20の燃料残量の確認が行なわれる。   On the other hand, when it is confirmed in step S430 described above that an appropriate fuel cartridge is installed, the CPU 200 determines the type of fuel charged in the fuel cartridge 20 from the read authentication information, and The power generation parameters suitable for the fuel are called from the ROM 220 (step S440 in FIG. 4; however, FIG. 4 shows an example in which the ROM 220 includes information on ethanol and methanol as the types of alcohol). In the ROM 220, information on power generation parameters of the fuel cell is registered in advance for each fuel type. Further, the CPU 200 inputs the called power generation parameter to the auxiliary equipment control register group 240 that controls the operation of the auxiliary equipment of the fuel cell. Thereafter, the delay timer 235 starts and the remaining amount of fuel in the fuel cartridge 20 is confirmed.

次に、図4のステップS450では、燃料カートリッジ20に含まれる燃料の残量が判定される。燃料カートリッジ20の燃料残量の判断には、図2に示す3つのセンサ50、60、70が用いられる。すなわち、3つのセンサ50、60、70を用いて、燃料カートリッジ20内のフロート部材80の位置を検出することにより、アルコール燃料19の液面の位置が検知される。さらにこの結果に基づいて、燃料カートリッジ20内の燃料の残量を確認することができる。   Next, in step S450 of FIG. 4, the remaining amount of fuel contained in the fuel cartridge 20 is determined. The three sensors 50, 60, and 70 shown in FIG. 2 are used to determine the remaining amount of fuel in the fuel cartridge 20. That is, the position of the liquid surface of the alcohol fuel 19 is detected by detecting the position of the float member 80 in the fuel cartridge 20 using the three sensors 50, 60, and 70. Further, based on this result, the remaining amount of fuel in the fuel cartridge 20 can be confirmed.

CPU200は、3つのセンサによって得られた液量の測定結果を、表示コントローラ210を介して表示パネル250に表示する。例えば、測定の結果、燃料液面が、下限位置センサ70の位置にも達していないと判断された場合、CPU200は、表示コントローラ210を介して、表示パネル250に、液量不足エラー、燃料カートリッジ交換要求、または燃料カートリッジ情報等の表示を行なう。また、図4のステップ450において、燃料の残量が少ないと判断された場合、燃料電池300がダメージを受けることを回避するため、燃料電池は、無負荷状態にされる。   The CPU 200 displays the liquid volume measurement results obtained by the three sensors on the display panel 250 via the display controller 210. For example, if it is determined as a result of the measurement that the fuel level has not reached the position of the lower limit position sensor 70, the CPU 200 displays an insufficient liquid level error, a fuel cartridge on the display panel 250 via the display controller 210. Display replacement request or fuel cartridge information. If it is determined in step 450 in FIG. 4 that the remaining amount of fuel is low, the fuel cell is placed in a no-load state in order to avoid damage to the fuel cell 300.

その後、ディレータイマー235がフルになるまでの間に、十分な残量の燃料が充填されたカートリッジが適正に設置された場合、前述のエラー表示が消える(ステップS460)。   Thereafter, when a cartridge filled with a sufficient amount of fuel is properly installed before the delay timer 235 becomes full, the above error display disappears (step S460).

次に、図4のステップS470では、二次電池320の容量を確認する動作が行なわれる。二次電池320の容量が十分であると判断されると、燃料電池300による発電は、実行されない。一方、二次電池320の容量が十分でないと判断された場合、前記発電パラメータに応じたシーケンスが実行される。すなわち、各種ポンプ340、350およびブロワ410などが稼動し、燃料電池300への燃料供給および空気供給が開始される。同様に、他の機器も、制御レジスタ群240に書き込まれた発電パラメータに従って、動作を実行する。前述のように、図4のステップS440以降の工程において、電源システム1には、設置された燃料カートリッジ20に含まれる燃料の種類に適合した発電パラメータが呼び出されているため、燃料電池300による発電を適正に開始することができる。   Next, in step S470 of FIG. 4, an operation of confirming the capacity of the secondary battery 320 is performed. If it is determined that the capacity of the secondary battery 320 is sufficient, the power generation by the fuel cell 300 is not executed. On the other hand, when it is determined that the capacity of the secondary battery 320 is not sufficient, a sequence corresponding to the power generation parameter is executed. That is, the various pumps 340 and 350, the blower 410, and the like are operated, and fuel supply and air supply to the fuel cell 300 are started. Similarly, other devices also execute operations according to the power generation parameters written in the control register group 240. As described above, in the processes after step S440 in FIG. 4, the power generation system is called for power generation parameters suitable for the type of fuel contained in the installed fuel cartridge 20, so that power generation by the fuel cell 300 is performed. Can be started properly.

さらに、燃料電池300での発電を開始してから所定の時間経過後、燃料電池からの出力が安定化したことが確認されると、二次電池充電スイッチ510がオンにされ、燃料電池300から二次電池320への充電が開始される(ステップS480)。   Further, when it is confirmed that the output from the fuel cell has stabilized after a lapse of a predetermined time from the start of power generation in the fuel cell 300, the secondary battery charge switch 510 is turned on, and the fuel cell 300 Charging to the secondary battery 320 is started (step S480).

一方、ディレータイマー235がフルになるまでに、十分な残量の燃料カートリッジが設置されなかった場合(図4のステップS460、ステップS490)、電源システム1による電力供給は不可能であると判断され、電源システム1の供給能力エラー、または燃料カートリッジの交換要求メッセージが表示パネル250のエラー表示部252に表示される。さらに、電源システム1から負荷装置520(例えば、プリンタなど)への電源供給が停止され、電源システム1からの出力が停止されたことを示すメッセージが、表示パネル250に表示される。これらの表示には、文字(例えば、色彩で強調された文字)、音声またはブザーなどが利用されても良い。   On the other hand, if a sufficient amount of fuel cartridge is not installed until the delay timer 235 becomes full (steps S460 and S490 in FIG. 4), it is determined that the power supply by the power supply system 1 is impossible. Then, a supply capacity error of the power supply system 1 or a fuel cartridge replacement request message is displayed on the error display section 252 of the display panel 250. Furthermore, a message indicating that power supply from the power supply system 1 to the load device 520 (for example, a printer) has been stopped and output from the power supply system 1 has been stopped is displayed on the display panel 250. For these displays, characters (for example, characters emphasized by color), voice or buzzer may be used.

なお、電源システム1は、さらに負荷装置520に流れる電流と電圧を測定する手段を有することが好ましい。この場合、以下の操作によって、燃料カートリッジのおおまかな交換時期を把握することができる。   The power supply system 1 preferably further includes means for measuring the current and voltage flowing through the load device 520. In this case, the rough replacement time of the fuel cartridge can be grasped by the following operation.

まず、燃料カートリッジ20に含まれるアルコール燃料19の液量が測定され、残量が把握される。また、負荷装置520へ流れる電流と電圧が測定され、単位時間あたりの電力量が求められる。得られた電力量から単位時間当たりの燃料消費量が算出される。さらに、これと燃料の残量との比較により、稼働可能予測時間が算出され、燃料カートリッジの交換時期が表示パネル250に表示される。例えば、表示パネル250に、「使用可能時間はあと何時間」という表示、あるいはカートリッジイラストによる残量表示、表示ランプの点滅周期の変更等が行われても良い。これにより、オペレータは、燃料カートリッジのおおまかな交換時期を確認することができる。   First, the amount of alcohol fuel 19 contained in the fuel cartridge 20 is measured, and the remaining amount is determined. Further, the current and voltage flowing to the load device 520 are measured, and the amount of power per unit time is obtained. A fuel consumption amount per unit time is calculated from the obtained electric power amount. Further, by comparing this with the remaining amount of fuel, the estimated operation possible time is calculated, and the replacement timing of the fuel cartridge is displayed on the display panel 250. For example, the display panel 250 may display “how many hours are available for use”, display the remaining amount by a cartridge illustration, change the blinking cycle of the display lamp, or the like. Thereby, the operator can confirm the rough replacement time of the fuel cartridge.

以上、本発明による電源システムの基本的動作について説明した。しかしながらこのようなシステムでは、オペレータが誤って異なる種類の燃料が充填された燃料カートリッジを設置した場合であっても、電源システムは、その燃料カートリッジの認証情報に基づいて、運転を開始してしまうことが考えられる。   The basic operation of the power supply system according to the present invention has been described above. However, in such a system, even if an operator mistakenly installs a fuel cartridge filled with a different type of fuel, the power supply system starts operation based on the authentication information of the fuel cartridge. It is possible.

そこで、燃料カートリッジを交換する際に、燃料の種類を変更するかどうかを確認することのできる操作を加えることが好ましい。これにより、燃料カートリッジを新しいものに交換するときに、オペレータが誤って異なる種類の燃料が充填された燃料カートリッジを設置してしまうことを回避することが可能となる。   Therefore, when replacing the fuel cartridge, it is preferable to add an operation capable of confirming whether or not to change the fuel type. As a result, when the fuel cartridge is replaced with a new one, it is possible to prevent the operator from installing a fuel cartridge filled with a different type of fuel by mistake.

以下、そのようなオペレータによる誤操作を回避するための操作方法について、説明する。図5は、異なる種類の燃料が充填された燃料カートリッジが誤って設置され、これに含まれる燃料による発電が行われることを回避するために、電源システムにおいて実施される動作のフローチャートを示したものである。   Hereinafter, an operation method for avoiding such an erroneous operation by the operator will be described. FIG. 5 shows a flowchart of operations performed in the power supply system in order to avoid that a fuel cartridge filled with a different type of fuel is erroneously installed and power generation using the fuel contained therein is performed. It is.

まず、新しい燃料カートリッジ20が電源システム1に設置されると、前述のように、CPU200は、認証情報読み取りセンサ100を介して、燃料カートリッジ20に設けられた認証情報を読み取る。また、読み取られた情報と、電源システムに登録されている情報(以下、「デフォルト情報」という)とを比較する(ステップS510)。その結果、設置されたカートリッジの燃料の種類がデフォルト情報とは異なる場合は、表示パネル250を介して、デフォルト情報とは異なる種類の燃料カートリッジが設置されたことが通知される。すなわち、オペレータに対して、設置されたカートリッジに充填された燃料で、発電を開始して良いかどうかの判断を求める(ステップS520)。   First, when a new fuel cartridge 20 is installed in the power supply system 1, the CPU 200 reads authentication information provided in the fuel cartridge 20 via the authentication information reading sensor 100 as described above. Further, the read information is compared with information registered in the power supply system (hereinafter referred to as “default information”) (step S510). As a result, if the fuel type of the installed cartridge is different from the default information, it is notified via the display panel 250 that a fuel cartridge of a type different from the default information has been installed. That is, the operator is asked to determine whether or not power generation can be started with the fuel filled in the installed cartridge (step S520).

この際に、オペレータによって、確認キー(例えば、後述の図8に示すようなボタン262)が押されると、CPU200は、燃料が故意に変更されたと判断して(ステップS530)、新しい燃料に関する発電パラメータをROM220から読み取り、このパラメータを制御レジスタ群240に入力する。さらに、燃料電池300による発電の前に、燃料電池を新しい燃料に馴染ませるため、予備操作(以下、「エージング処理」という)が実行される。その後、新しい燃料に応じた発電が開始される。   At this time, when the operator presses a confirmation key (for example, a button 262 as shown in FIG. 8 described later), the CPU 200 determines that the fuel has been intentionally changed (step S530), and generates power related to the new fuel. The parameter is read from the ROM 220 and this parameter is input to the control register group 240. Further, before power generation by the fuel cell 300, a preparatory operation (hereinafter referred to as “aging process”) is performed in order to acclimate the fuel cell with new fuel. Thereafter, power generation according to the new fuel is started.

ここで、オペレータによって確認キーが押された際に、新たに設置された燃料カートリッジに関する情報が、最新のデフォルト情報として更新されることが好ましい。これにより、特に操作しない限り、次回以降の発電を、この燃料に関する発電パラメータに基づいて実施することができる。従って、燃料カートリッジが異なる種類の燃料が充填されたカートリッジに交換されるまで、エージング処理が不要となり、燃料および時間の浪費が回避される。   Here, when the confirmation key is pressed by the operator, the information regarding the newly installed fuel cartridge is preferably updated as the latest default information. As a result, unless otherwise specifically operated, power generation from the next time onward can be performed based on the power generation parameters relating to the fuel. Therefore, the aging process is unnecessary until the fuel cartridge is replaced with a cartridge filled with a different type of fuel, and waste of fuel and time is avoided.

また、エージング処理により、燃料電池300内に新燃料が十分に行き渡る前に、電源システム1の遮断が行われると、次の電源システム1の起動時に、例えば大電流の流れる負荷が接続された場合など、燃料電池300に大きな負担がかかり、燃料電池が故障するおそれがある。このため、エージング処理中に、電源システム1の電源遮断を行わないように、表示パネル250を介して注意が喚起されても良い。   Further, when the power supply system 1 is shut down before the new fuel is sufficiently distributed in the fuel cell 300 by the aging process, for example, when a load that flows a large current is connected when the power supply system 1 is started next time. For example, a heavy burden is placed on the fuel cell 300, and the fuel cell may break down. For this reason, during the aging process, attention may be drawn through the display panel 250 so that the power supply system 1 is not shut off.

一方、例えば燃料カートリッジが誤って設置された場合など、設置された燃料カートリッジの認証情報に基づく発電パラメータの更新を希望しない場合は、ステップS520において確認要求がなされた際に、キャンセルキーが押される(ステップS540)。この場合、シーケンスは、再び初期の状態に戻り、前述のように、電源システムが起動されていることを確認してから、カートリッジの設置確認動作が実行される(ステップS410〜ステップS420)。その後電源システム1は、適正な燃料カートリッジが設置されるまで、待機した状態となる。   On the other hand, if the power generation parameter is not updated based on the authentication information of the installed fuel cartridge, for example, if the fuel cartridge is installed by mistake, the cancel key is pressed when a confirmation request is made in step S520. (Step S540). In this case, the sequence returns to the initial state again, and as described above, after confirming that the power supply system is activated, the cartridge installation confirmation operation is executed (steps S410 to S420). Thereafter, the power supply system 1 is in a standby state until an appropriate fuel cartridge is installed.

なお、燃料の種類を変更すると、燃料変更の度に、燃料電池による発電の前に燃料電池を新しい燃料に馴染ませるため、エージング処理が必要となる。しかしながら、燃料カートリッジ交換直後は、燃料循環経路305Aを含む燃料供給経路305内に、燃料カートリッジ交換前の燃料がある程度残っている。従って、この状態で、新たな燃料を利用して、エージング処理を行うことは好ましくない。燃料電池の状態を安定に維持するためには、燃料の混在を回避する必要があるからである。   Note that when the fuel type is changed, an aging process is required to acclimate the fuel cell with new fuel before power generation by the fuel cell each time the fuel is changed. However, immediately after the replacement of the fuel cartridge, the fuel before the replacement of the fuel cartridge remains to some extent in the fuel supply path 305 including the fuel circulation path 305A. Therefore, in this state, it is not preferable to perform an aging process using new fuel. This is because it is necessary to avoid mixing of fuels in order to maintain the state of the fuel cell stably.

そこで次に、新しい種類の燃料が燃料供給経路305(燃料循環経路305A)に導入される前に、燃料供給経路305に残存している燃料を使い切るための方法について説明する。   Then, next, a method for using up the fuel remaining in the fuel supply path 305 before a new kind of fuel is introduced into the fuel supply path 305 (fuel circulation path 305A) will be described.

まず、図5のステップS530において、確認キーが押されると、デフォルト情報が書き換えられる。次に、燃料供給経路305内に残存している燃料に関する発電パラメータを含む発電シーケンスに従って、燃料電池300の発電が開始される。またCPU200は、外部負荷装置接続スイッチ515をオンにし、負荷装置520への給電を行なう。さらにCPU200は、二次電池320の出力電圧を確認する。ここで、二次電池320の容量が少ない場合(フル電圧判断規定値以下の値の場合)、負荷装置520への給電に加えて、二次電池320への充電が行われる。一方、二次電池320の容量が十分な場合、二次電池320の充電動作(充電スイッチ510のオン)は、実施されない。   First, in step S530 in FIG. 5, when the confirmation key is pressed, the default information is rewritten. Next, power generation of the fuel cell 300 is started according to a power generation sequence including power generation parameters related to the fuel remaining in the fuel supply path 305. In addition, the CPU 200 turns on the external load device connection switch 515 and supplies power to the load device 520. Further, the CPU 200 confirms the output voltage of the secondary battery 320. Here, when the capacity of the secondary battery 320 is small (when the value is equal to or less than the full voltage determination specified value), the secondary battery 320 is charged in addition to the power supply to the load device 520. On the other hand, when the capacity of the secondary battery 320 is sufficient, the charging operation of the secondary battery 320 (the charging switch 510 is turned on) is not performed.

二次電池320の充電時には、二次電池320の出力電圧とともに、燃料循環経路305Aの燃料濃度が監視されており、燃料濃度が低濃度になり、二次電池320への充電が不可能となる濃度に達した時点で、燃料電池300から二次電池320への充電が中止される。   When the secondary battery 320 is charged, the fuel concentration in the fuel circulation path 305A is monitored together with the output voltage of the secondary battery 320, the fuel concentration becomes low, and the secondary battery 320 cannot be charged. When the concentration is reached, charging from the fuel cell 300 to the secondary battery 320 is stopped.

次に、残留燃料の消費を促進するため、燃料電池300の接続先が、ダミー負荷(図示されていない)に切り替えられる。ダミー負荷の負荷容量は、燃料循環経路305Aの燃料濃度に応じて変化する(燃料循環経路305Aのクロスオーバで出力電圧が低下しない範囲で燃料濃度が高い時は、燃料電池300の発電能力も大きいため、大きな電流が流れる。一方、濃度が低くなると、燃料電池300の発電能力も小さくなることから、小さな電流が流れる。また燃料電池300の保護のため、燃料濃度が発電限界値に近づいた段階で、ダミー負荷の最大抵抗が無限大(すなわち、抵抗を切り離した状態)となるように制御される)。なお、ダミー負荷への切り替えの際に、二次電池320が既に十分な充電容量に達している場合は、ダミー負荷は、二次電池320に変わる負荷装置としても使用される。また、残留燃料と新しい燃料の混在を防止するため、残留燃料の消費中は、燃料カートリッジ20からの燃料供給が中止される。   Next, in order to promote consumption of residual fuel, the connection destination of the fuel cell 300 is switched to a dummy load (not shown). The load capacity of the dummy load changes according to the fuel concentration of the fuel circulation path 305A (when the fuel concentration is high in the range where the output voltage does not decrease due to the crossover of the fuel circulation path 305A, the power generation capacity of the fuel cell 300 is large. On the other hand, when the concentration is low, the power generation capacity of the fuel cell 300 is also reduced, so that a small current flows.In order to protect the fuel cell 300, the fuel concentration is close to the power generation limit value. Thus, the maximum resistance of the dummy load is controlled to be infinite (that is, the resistance is disconnected). When the secondary battery 320 has already reached a sufficient charge capacity when switching to the dummy load, the dummy load is also used as a load device that replaces the secondary battery 320. Further, in order to prevent the residual fuel and the new fuel from being mixed, the fuel supply from the fuel cartridge 20 is stopped while the residual fuel is consumed.

その後、燃料循環経路内に残留する燃料の濃度が十分に低下したことが確認されると、次に、新規燃料が供給され、エージング処理が行われる。   Thereafter, when it is confirmed that the concentration of the fuel remaining in the fuel circulation path has sufficiently decreased, new fuel is then supplied and an aging process is performed.

以上の例では、エージング処理の前に、新規燃料とシステムに残留する燃料との混在を回避するため、残留燃料を使い切る方法について説明した。しかしながら、このような残燃料を使い切る方法は、二次電池320がフル充電に近い状態にあることが前提となる。また、残留燃料の濃度に応じて、ダミー負荷の容量を変更する必要がある。さらに、この方法では、燃料が発電に有効に使用されずに浪費されてしまう。   In the above example, the method of using up the remaining fuel in order to avoid mixing the new fuel and the fuel remaining in the system before the aging process has been described. However, such a method of using up the remaining fuel is premised on the secondary battery 320 being in a state close to full charge. Further, it is necessary to change the capacity of the dummy load according to the concentration of residual fuel. Furthermore, in this method, the fuel is wasted without being effectively used for power generation.

そこで次に、このような燃料の浪費等の問題を避けるため、新規燃料とシステムに残留する燃料との混在を回避する別の方法について説明する。この方法は、将来の再利用に備えて、燃料の種類の変更の際に、前の燃料を一旦待避タンクに退避させることを特徴とするものである。   Next, another method for avoiding mixing of new fuel and fuel remaining in the system will be described in order to avoid such problems as waste of fuel. This method is characterized in that, in preparation for future reuse, when the type of fuel is changed, the previous fuel is temporarily withdrawn to a retreat tank.

図6には、本発明による別の電源システムのシステム構成例を示す。この電源システム2においても、基本的な構成は、前述の図1の電源システム1の場合と同様である。ただし、この電源システム2では、燃料循環経路305Bは、循環タンク360、循環ポンプ350、燃料電池300、3方向弁610、待避タンク620、戻しポンプ630で構成されている点が異なっている。より具体的には、燃料電池300から排出される使用済み燃料用の配管は、2方向、すなわち第1の分岐配管と第2の分岐配管とに分岐される。第1の分岐配管は、第1の3方向弁610Aを介して、循環タンク360に接続されている。第1の3方向弁610Aの別の端部は、配管を介して第1の待避タンク620Aに接続されている。また第1の待避タンク620Aは、配管および第1の戻しポンプ630Aを介して循環タンク360に接続されている。同様に、第2の分岐配管は、第2の3方向弁610Bを介して、循環タンク360に接続されている。第2の3方向弁610Bの別の端部は、配管を介して第2の待避タンク620Bに接続されている。また第2の待避タンク620Bは、配管および第2の戻しポンプ630Bを介して循環タンク360に接続されている。なお、図6の例では、燃料電池300からの使用済み燃料用の配管は、2方向に分岐されているため、これに応じて3方向弁610、待避タンク620および戻しポンプ630が2つずつ存在するが、より多くの分岐方向、ならびにそれに応じた数の3方向弁610、待避タンク620および戻しポンプ630が設けられても良い。   FIG. 6 shows a system configuration example of another power supply system according to the present invention. The basic configuration of the power supply system 2 is the same as that of the power supply system 1 shown in FIG. However, the power supply system 2 is different in that the fuel circulation path 305B includes a circulation tank 360, a circulation pump 350, a fuel cell 300, a three-way valve 610, a retreat tank 620, and a return pump 630. More specifically, the spent fuel pipe discharged from the fuel cell 300 is branched in two directions, that is, a first branch pipe and a second branch pipe. The first branch pipe is connected to the circulation tank 360 via the first three-way valve 610A. Another end of the first three-way valve 610A is connected to the first retraction tank 620A via a pipe. The first evacuation tank 620A is connected to the circulation tank 360 via a pipe and the first return pump 630A. Similarly, the second branch pipe is connected to the circulation tank 360 via the second three-way valve 610B. Another end of the second three-way valve 610B is connected to the second evacuation tank 620B via a pipe. The second evacuation tank 620B is connected to the circulation tank 360 via a pipe and the second return pump 630B. In the example of FIG. 6, the spent fuel pipe from the fuel cell 300 is branched in two directions, and accordingly, the three-way valve 610, the evacuation tank 620, and the return pump 630 are provided two by two. There may be provided more branching directions, and a corresponding number of three-way valves 610, retraction tanks 620 and return pumps 630.

以下、この電源システム2における特徴的な動作方法を説明する。   Hereinafter, a characteristic operation method in the power supply system 2 will be described.

前述のように、燃料カートリッジが交換され、図5のステップS530において、オペレータにより確認キーが押されると、デフォルト情報が書き換えられる(図5のステップS550)。この段階で、燃料電池300内で発電反応(すなわち燃料と酸化剤の電気化学的反応)が生じることを回避するため、ブロワ410が停止され、燃料電池300内への酸化剤の供給が停止される。   As described above, when the fuel cartridge is replaced and the confirmation key is pressed by the operator in step S530 in FIG. 5, the default information is rewritten (step S550 in FIG. 5). At this stage, in order to avoid a power generation reaction (that is, an electrochemical reaction between the fuel and the oxidant) in the fuel cell 300, the blower 410 is stopped and the supply of the oxidant into the fuel cell 300 is stopped. The

次に、燃料循環ポンプ350が一定時間作動する。この作動時間は、循環タンク360および燃料電池300からほぼ全ての燃料が送出される時間に基づいて、予め定められている。同時に、3方向弁610(例えば610A)を待避タンク620(例えば620A)側に切り替えて、待避タンク620(例えば620A)に燃料を退避させる。なお、待避タンク620は、燃料種毎に別個に設けられている。   Next, the fuel circulation pump 350 operates for a certain time. This operation time is determined in advance based on the time when almost all the fuel is delivered from the circulation tank 360 and the fuel cell 300. At the same time, the three-way valve 610 (for example, 610A) is switched to the retreat tank 620 (for example, 620A) side, and the fuel is retreated to the retreat tank 620 (for example, 620A). The retreat tank 620 is provided separately for each fuel type.

このような操作により、循環タンク620および燃料電池300内に残留していた燃料は、ほぼ全てが燃料循環ポンプ350により排出され、対応する待避タンク620に貯蔵される。   By such an operation, almost all of the fuel remaining in the circulation tank 620 and the fuel cell 300 is discharged by the fuel circulation pump 350 and stored in the corresponding evacuation tank 620.

その後、液面センサを用いて、あるいは重量測定結果を用いて、循環タンク360および燃料電池300内の燃料が完全に排出されたかどうかが確認される。この確認後、新しい燃料を供給する準備のため、排水ポンプ(図示されていない)を用いて、排水タンクに蓄えられた水が循環タンク360に供給される。なお、図6のように、排水タンク以外の別の水タンク450がある場合は、この水タンク450の水を利用しても良い。   Thereafter, whether or not the fuel in the circulation tank 360 and the fuel cell 300 is completely discharged is confirmed using the liquid level sensor or the weight measurement result. After this confirmation, water stored in the drain tank is supplied to the circulation tank 360 using a drain pump (not shown) in preparation for supplying new fuel. As shown in FIG. 6, when there is another water tank 450 other than the drain tank, the water in this water tank 450 may be used.

以上の操作の後、CPU200は、燃料の変更に伴い更新された発電パラメータをROM220から読み取り、これがレジスタ群240に入力される。また燃料カートリッジ20から循環タンク360に燃料が供給される。さらに燃料循環ポンプ350が稼動して、新しい燃料が燃料電池300に行き渡るように、エージング処理が行われる。   After the above operation, the CPU 200 reads the power generation parameter updated with the change of the fuel from the ROM 220 and inputs it to the register group 240. Further, fuel is supplied from the fuel cartridge 20 to the circulation tank 360. Further, the aging process is performed so that the fuel circulation pump 350 is operated and new fuel is distributed to the fuel cell 300.

エージング処理中は、オペレータにより、電源システムの電源がオフにされることを回避するため、表示パネル250に、電源システムがエージング処理中であることを示すメッセージ等が表示されても良い。あるいは、これに加えて、エージング処理中にのみ、電源用のスイッチが設置されている電源ラインをバイパスすることが可能なバイパスラインを設けても良い。これにより、仮にオペレータにより電源システムをオフにする操作がなされても、エージング処理中の電源システムが停止されることを回避することができる。また、エージング処理中は、負荷装置520への電力は、二次電池320から供給される。   During the aging process, a message or the like indicating that the power supply system is in the aging process may be displayed on the display panel 250 in order to prevent the operator from turning off the power supply system. Alternatively, in addition to this, a bypass line that can bypass the power supply line in which the switch for power supply is installed may be provided only during the aging process. As a result, even if the operator performs an operation to turn off the power system, it is possible to avoid stopping the power system during the aging process. Further, during the aging process, power to the load device 520 is supplied from the secondary battery 320.

図7には、そのようなバイパスラインの一構成例を示す。図7において、図1および図6に記載の構成部品と同じ部品には、同一の参照符号が付されている。なおこの図では、明確化のため、図1および図6に示したいくつかの部品、例えば、スイッチ515、DCDCコンバータ(駆動系)およびDCDCコンバータ(制御系)等は、省略されていることに留意する必要がある。この図において、電源ライン710の一部には、電源用スイッチ715が設けられている。また、電源ライン710の電源用スイッチ715と並列に、バイパスライン720が設けられており、このバイパスライン720は、バイパスラインスイッチ725を有する。通常、バイパスラインスイッチ725は、オフ状態となっている。従って、オペレータがシステムの電源をオンにすると、電源用スイッチ715がオンにされ、DCDCコンバータ(電源システム制御系)と燃料電池300および二次電池320とをつなぐ電源ライン710が電気的に接続される。逆に、オペレータがシステムの電源をオフにすると、電源用スイッチ715がオフにされ、DCDCコンバータ(電源システム制御系)と燃料電池300および二次電池320とをつなぐ電源ライン710が遮断される。しかしながら、エージング処理中に、オペレータにより電源をオフにする操作がなされた場合には、CUP200(図7には示されていない)により、電源ラインがバイパスライン720に切り替えられる。より具体的にはバイパスラインスイッチ725がオンにされ、DCDCコンバータ(制御系)と燃料電池300および二次電池320とは、バイパスライン720によって接続されるようになる。これにより、誤って電源をオフにする操作がなされても、電源システムが停止されることを回避することができる。なお、ここに示した構成は、一例であって、バイパスラインは、他にも様々な構成とすることが可能であることは、当業者には明らかである。   FIG. 7 shows a configuration example of such a bypass line. In FIG. 7, the same components as those shown in FIGS. 1 and 6 are denoted by the same reference numerals. In this figure, for the sake of clarity, some of the components shown in FIGS. 1 and 6, such as the switch 515, the DCDC converter (drive system), the DCDC converter (control system), etc. are omitted. It is necessary to keep in mind. In this figure, a power switch 715 is provided in a part of the power line 710. Further, a bypass line 720 is provided in parallel with the power supply switch 715 of the power supply line 710, and the bypass line 720 includes a bypass line switch 725. Normally, the bypass line switch 725 is in an off state. Therefore, when the operator turns on the system, the power switch 715 is turned on, and the power line 710 connecting the DCDC converter (power system control system), the fuel cell 300 and the secondary battery 320 is electrically connected. The Conversely, when the operator turns off the system, the power switch 715 is turned off, and the power line 710 connecting the DCDC converter (power system control system), the fuel cell 300 and the secondary battery 320 is cut off. However, if the operator performs an operation to turn off the power during the aging process, the power line is switched to the bypass line 720 by the CUP 200 (not shown in FIG. 7). More specifically, the bypass line switch 725 is turned on, and the DCDC converter (control system), the fuel cell 300 and the secondary battery 320 are connected by the bypass line 720. As a result, even if an operation to turn off the power is mistakenly performed, it is possible to avoid stopping the power supply system. It should be noted that the configuration shown here is an example, and it is obvious to those skilled in the art that the bypass line can have various other configurations.

エージング処理が完了すると、前述の読み出された発電パラメータに従って、以下のように燃料電池300の初期起動が開始される。   When the aging process is completed, the initial activation of the fuel cell 300 is started as follows in accordance with the read power generation parameter.

まず、燃料電池300が新しい燃料に馴染んだ時点で、燃料ポンプ340が稼動し、新しい燃料が循環タンク360に供給される。これにより、循環タンク360さらには燃料電池300内の燃料濃度が一時的に上昇する。その後、ブロワ(空気ポンプ)410が作動して、燃料電池300に酸化剤(空気)が供給され、燃料電池300による発電が開始される。この状態では、燃料電池300に供給される燃料の濃度が通常の場合よりも高くなっているため、燃料電池300での電気化学反応が促進され、燃料電池300が迅速に定常作動温度(さらには定常発電状態)に到達するようになる。特に、ブロワ410の回転数を徐々に増加させることにより、ブロワ410による酸化剤(空気)の供給量を次第に上昇させても良い。これにより、燃料電池300での電気化学反応がより一層促進され、燃料電池がより迅速に定常作動温度に到達するようになる。なお、燃料電池300が定常作動温度に到達するまでは、燃料電池のダメージを防ぐため、燃料電池は無負荷状態とされる。   First, when the fuel cell 300 becomes familiar with new fuel, the fuel pump 340 is operated and new fuel is supplied to the circulation tank 360. Thereby, the fuel concentration in the circulation tank 360 and further in the fuel cell 300 temporarily rises. Thereafter, the blower (air pump) 410 is actuated to supply oxidant (air) to the fuel cell 300 and power generation by the fuel cell 300 is started. In this state, since the concentration of the fuel supplied to the fuel cell 300 is higher than that in the normal case, the electrochemical reaction in the fuel cell 300 is promoted, and the fuel cell 300 is quickly brought to the steady operating temperature (and further It reaches the steady power generation state). In particular, the supply amount of the oxidizing agent (air) by the blower 410 may be gradually increased by gradually increasing the rotational speed of the blower 410. Thereby, the electrochemical reaction in the fuel cell 300 is further promoted, and the fuel cell reaches the steady operating temperature more quickly. Until the fuel cell 300 reaches the steady operating temperature, the fuel cell is in an unloaded state in order to prevent damage to the fuel cell.

あるいはこれとは別に、またはこれに加えて、燃料電池300の接続をダミー負荷(図示されていない)に切り替えて、徐々に電流量を増加させても良い。この場合、発電による発熱のため、燃料電池が定常作動温度に至るまでの時間が短縮化される。   Alternatively or in addition to this, the connection of the fuel cell 300 may be switched to a dummy load (not shown) to gradually increase the amount of current. In this case, due to heat generation by power generation, the time until the fuel cell reaches the steady operating temperature is shortened.

その後、燃料カートリッジの交換が行われると、再度前述のステップが繰り返される。特に、読み取りセンサ100による認証情報の読み取りの結果、新たに設置された燃料カートリッジに含まれる燃料の種類が、直前の燃料とは異なる場合であって、いずれかの待避タンクに貯蔵されている燃料と同一の場合、以下の操作が行われる。   Thereafter, when the fuel cartridge is replaced, the above-described steps are repeated again. In particular, as a result of the reading of the authentication information by the reading sensor 100, the type of fuel contained in the newly installed fuel cartridge is different from the immediately preceding fuel, and the fuel stored in any of the retreat tanks If it is the same, the following operations are performed.

前述のように、燃料循環経路に残留するほぼ全ての燃料が、待避タンク620(例えば待避タンク620B)に回収される。   As described above, almost all the fuel remaining in the fuel circulation path is collected in the retreat tank 620 (for example, the retreat tank 620B).

次に、循環タンク360および燃料電池300内の燃料が完全に排出されたことが確認された後、例えば、戻しポンプ630Aが稼働して、待避タンク620Aに貯蔵されている燃料が循環タンク360に戻される。その後、この燃料を用いて、前述のエージング処理が行われる。次に、この貯蔵されていた燃料により、燃料電池300の初期起動が開始される。ここで燃料電池300の初期起動の際に、前述のように、ブロワ410による酸化剤(空気)の供給量を次第に上昇させて、燃料電池に供給される空気量を徐々に増加させても良い。   Next, after it is confirmed that the fuel in the circulation tank 360 and the fuel cell 300 has been completely discharged, for example, the return pump 630A is operated, and the fuel stored in the retreat tank 620A is transferred to the circulation tank 360. Returned. Thereafter, the aging process described above is performed using this fuel. Next, initial startup of the fuel cell 300 is started by the stored fuel. Here, when the fuel cell 300 is initially started, as described above, the amount of oxidant (air) supplied by the blower 410 may be gradually increased to gradually increase the amount of air supplied to the fuel cell. .

燃料の種類が変更される度(すなわち、オペレータにより確認キーが押される度)に、このような手順が繰り返される。このような操作により、燃料種の異なる燃料カートリッジが設置されても、燃料の浪費をせずに、適正な発電を行うことが可能となる。   Such a procedure is repeated each time the fuel type is changed (that is, every time the confirmation key is pressed by the operator). By such an operation, even if fuel cartridges of different fuel types are installed, it is possible to perform proper power generation without wasting fuel.

なお、実際の使用環境では、燃料カートリッジ20を他の装置に流用する等の目的で、燃料電池300による発電の間に、燃料カートリッジ20が電源システムから取り外されることが予想される。そこで、以下、図5を参照して、燃料電池の発電中に、燃料カートリッジ20が取り外された場合の対処について説明する。   In an actual use environment, the fuel cartridge 20 is expected to be removed from the power supply system during power generation by the fuel cell 300 for the purpose of diverting the fuel cartridge 20 to other devices. Therefore, with reference to FIG. 5, a countermeasure when the fuel cartridge 20 is removed during power generation of the fuel cell will be described below.

燃料電池の発電中に燃料カートリッジ20が取り外された場合、燃料電池300による発電が継続されたまま、制御基板内のディレータイマーのカウントが開始される(ステップS610)。このディレータイマーのカウントがフルになるまでは、燃料残エラーを表す表示が点滅し、オペレータに燃料残量が少ないことがアナウンスされる。   When the fuel cartridge 20 is removed during the power generation of the fuel cell, the delay timer in the control board starts counting while the power generation by the fuel cell 300 is continued (step S610). Until the delay timer count becomes full, a display indicating the remaining fuel error blinks, and the operator is informed that the remaining fuel amount is low.

この間に、燃料カートリッジが新しいもの、あるいは燃料液面が下限位置センサ70の位置より上方にあるものと交換されれば、ステップS620の判断において、シーケンスは、ステップS630に進む。しかしながら、燃料カートリッジの交換が行なわれず、ディレータイマーカウントがフル値に達すると(ステップS640)、燃料残エラー表示は、点灯状態となる。また、CPU200は、電源システムから負荷装置520に電力を供給することができなくなったと判断し、表示パネル250には、給電能力エラーまたは燃料供給要求が表示する。さらに、電源システムからの出力を停止したことが表示パネル250に表示され、電源システムから負荷装置520への電源供給が停止される。また、燃料電池300による発電、および二次電池320への充電も停止される。なお、前述のディレータイマーカウントのフル値は、循環タンク360内の燃料濃度が発電限界値に達するまでの予測時間に対応する。   During this time, if the fuel cartridge is replaced with a new one, or if the fuel level is replaced with a fuel level higher than the position of the lower limit position sensor 70, the sequence proceeds to step S630 in the determination of step S620. However, if the fuel cartridge is not replaced and the delay timer count reaches the full value (step S640), the remaining fuel error display is lit. In addition, the CPU 200 determines that it is no longer possible to supply power from the power supply system to the load device 520, and a power supply capability error or a fuel supply request is displayed on the display panel 250. Further, the fact that the output from the power supply system has been stopped is displayed on the display panel 250, and the power supply from the power supply system to the load device 520 is stopped. Further, power generation by the fuel cell 300 and charging of the secondary battery 320 are also stopped. Note that the full value of the delay timer count described above corresponds to the predicted time until the fuel concentration in the circulation tank 360 reaches the power generation limit value.

これに対して、燃料電池300が発電していない状態で、燃料カートリッジ20が取り外された場合は、CPU200により、電源システムから負荷装置520への電力供給が不可能であると判断され、給電能力エラーが点灯し、燃料カートリッジの交換要求が表示される。また、電源システムからの出力が停止したことが表示され、電源システムから負荷装置520への電源供給が停止されるとともに、燃料電池300による発電動作および二次電池320への充電動作も停止される。なお、このような状態からの復帰は、電源スイッチを再度オンにすることにより実施される。   On the other hand, when the fuel cartridge 20 is removed while the fuel cell 300 is not generating power, the CPU 200 determines that power supply from the power supply system to the load device 520 is impossible, and the power supply capability An error lights up and a fuel cartridge replacement request is displayed. Further, it is displayed that the output from the power supply system is stopped, the power supply from the power supply system to the load device 520 is stopped, and the power generation operation by the fuel cell 300 and the charging operation to the secondary battery 320 are also stopped. . The return from such a state is performed by turning on the power switch again.

上記説明では、燃料カートリッジが取り外された際に、循環タンク360内の燃料濃度が発電限界値に低下するまで時間を予測して、対応処理を行なう方法を示した。しかしながら、これとは別に、燃料循環経路305Aの燃料濃度を直接検出することにより、対応処理を実施しても良い。この場合、残燃料濃度の測定精度が高まり、発電停止可否判断の精度を高めることができる。   In the above description, when the fuel cartridge is removed, a method for predicting the time until the fuel concentration in the circulation tank 360 is reduced to the power generation limit value and performing the corresponding process has been shown. However, separately from this, the corresponding processing may be performed by directly detecting the fuel concentration in the fuel circulation path 305A. In this case, the measurement accuracy of the residual fuel concentration is increased, and the accuracy of determining whether to stop power generation can be increased.

以下、そのような方法についてより詳しく説明する。   Hereinafter, such a method will be described in more detail.

燃料電池の発電中に燃料カートリッジ20が取り外されると、循環タンク360および燃料電池300に設けられた濃度センサにより、燃料濃度の測定が開始される。また、表示パネル250には、燃料残エラーが表示され、オペレータに燃料の残量が少ないことがアナウンスされる。なおこの間も、燃料電池300での発電は継続される。この間に、燃料カートリッジが新しいもの、または燃料液面が下限位置センサ70よりも上方にあるものと交換された場合、燃料電池による発電が継続され、燃料残エラー表示がオフとなる。   When the fuel cartridge 20 is removed during power generation of the fuel cell, measurement of the fuel concentration is started by the concentration sensor provided in the circulation tank 360 and the fuel cell 300. In addition, a remaining fuel error is displayed on the display panel 250 and the operator is informed that the remaining fuel amount is low. During this time, power generation in the fuel cell 300 is continued. During this time, if the fuel cartridge is replaced with a new one or a fuel liquid level higher than the lower limit position sensor 70, power generation by the fuel cell is continued and the remaining fuel error display is turned off.

これに対して、燃料カートリッジが設置されない状態が続いた場合、循環タンク360および燃料電池300に設けられた濃度センサでの測定値が発電限界値まで低下すると、燃料残エラーが表示される。また、CPU200は、電源システムから負荷装置520に電力を供給することができなくなったと判断し、給電能力エラーまたは燃料供給要求が表示される。さらに、電源システムからの出力を停止したことが表示され、電源システムから負荷装置520への電源供給が停止される。また、燃料電池300による発電および二次電池320への充電も停止される。なお、前述の発電限界値とは、燃料電池にダメージを及ぼすことのない最小燃料濃度をいう。   On the other hand, when the state in which the fuel cartridge is not installed continues, when the measured value by the concentration sensor provided in the circulation tank 360 and the fuel cell 300 is reduced to the power generation limit value, the remaining fuel error is displayed. In addition, the CPU 200 determines that power cannot be supplied from the power supply system to the load device 520, and a power supply capability error or a fuel supply request is displayed. Furthermore, it is displayed that the output from the power supply system is stopped, and the power supply from the power supply system to the load device 520 is stopped. Further, power generation by the fuel cell 300 and charging of the secondary battery 320 are also stopped. The power generation limit value mentioned above refers to the minimum fuel concentration that does not damage the fuel cell.

一方、燃料電池300が発電していない状態で、燃料カートリッジ20が取り外された場合は、CPU200により、電源システムから負荷装置520への電力供給が不可能であると判断され、給電能力エラーが表示され、燃料カートリッジの交換要求が表示される。また、電源システムからの出力が停止したことが表示され、電源システムから負荷装置520への電源供給が停止されるとともに、燃料電池300による発電動作および二次電池320への充電動作も停止される。   On the other hand, when the fuel cartridge 20 is removed while the fuel cell 300 is not generating power, the CPU 200 determines that power supply from the power supply system to the load device 520 is impossible, and a power supply capacity error is displayed. A fuel cartridge replacement request is displayed. Further, it is displayed that the output from the power supply system is stopped, the power supply from the power supply system to the load device 520 is stopped, and the power generation operation by the fuel cell 300 and the charging operation to the secondary battery 320 are also stopped. .

なお、図1および6に示すように、循環タンク360および水タンク450に、それぞれ液面センサ660および670を設け、これらの液面センサにより、両方のタンク内の液面を直接監視しても良い。これにより、燃料および水の供給不具合、ならびに配管の不具合等を早期に検出することができる。あるいは、燃料循環経路内の燃料濃度を測定することによっても、そのような液面センサ660、670と同様の効果を得ることができる。   As shown in FIGS. 1 and 6, liquid level sensors 660 and 670 are provided in the circulation tank 360 and the water tank 450, respectively, and even if the liquid levels in both tanks are directly monitored by these liquid level sensors. good. This makes it possible to detect fuel and water supply failures, piping failures, and the like at an early stage. Alternatively, the same effects as those of the liquid level sensors 660 and 670 can be obtained by measuring the fuel concentration in the fuel circulation path.

ただし、燃料ポンプ340を稼動しても、燃料濃度が低い値を示す場合は、燃料供給系に何らかの異常(例えば、燃料ポンプ340の異常または配管への空気の混入による、燃料供給に関する不具合)が発生したと判断される。従ってこの場合、燃料供給エラーおよびその解除方法が表示パネル250に表示されるとともに、燃料電池300の発電が停止される。同様に、水ポンプ460を稼動しても、燃料濃度が高い値を示す場合は、水供給系に何らかの異常(例えば、水ポンプ460の異常または配管への空気の混入、あるいは水の凍結などによる、水供給に関する不具合)が発生したと判断される。従ってこの場合、水供給エラーおよびその解除方法が表示パネル250に表示されるとともに、燃料電池300の発電が停止される。このような停止状態からの復帰は、不具合の原因となる要因を排除した後に、電源システムの電源を再度オンにすることにより実施される。   However, if the fuel concentration shows a low value even after the fuel pump 340 is operated, there is some abnormality in the fuel supply system (for example, a problem related to fuel supply due to an abnormality in the fuel pump 340 or air in the piping). It is determined that it occurred. Therefore, in this case, the fuel supply error and the canceling method thereof are displayed on the display panel 250, and the power generation of the fuel cell 300 is stopped. Similarly, even if the water pump 460 is operated, if the fuel concentration shows a high value, there is some abnormality in the water supply system (for example, due to an abnormality in the water pump 460, air in the piping, water freezing, etc.) It is determined that a problem with water supply has occurred. Accordingly, in this case, the water supply error and the canceling method are displayed on the display panel 250, and the power generation of the fuel cell 300 is stopped. The return from such a stopped state is performed by turning on the power supply of the power supply system again after eliminating the factor causing the malfunction.

なお、燃料カートリッジの設置直後に燃料の残量が十分であっても、その後の燃料電池の運転により、燃料は、徐々に消費される。そこで、燃料の消費により、燃料の残量が下限位置センサ70の位置を下回った場合にも、表示パネル250に、近い将来、燃料の供給が停止されることを示すワーニングメッセージが表示される。また、この状態で、さらに発電を続けると、燃料カートリッジ内の燃料が尽き、燃料循環経路305Aの燃料濃度は、発電限界以下の値に達する。電源システムがこの状態に至ると、燃料供給エラーが表示される(例えば、表示パネルにエラーが表示される)。またこの状態で、さらに発電を続けると、燃料電池300が故障する危険性がある。そこで、電源システムの発電を停止する動作が実行され、電源供給能力エラーまたは燃料カートリッジ交換要求が表示される。さらに、出力が停止されたことが表示され、電源システムから負荷装置520への電源供給が停止されるとともに、燃料電池300による発電、さらには二次電池320への充電も停止される。   Even if the remaining amount of fuel is sufficient immediately after installation of the fuel cartridge, the fuel is gradually consumed by the subsequent operation of the fuel cell. Therefore, even when the remaining amount of fuel falls below the position of the lower limit position sensor 70 due to fuel consumption, a warning message indicating that fuel supply will be stopped in the near future is displayed on the display panel 250. Further, if the power generation is further continued in this state, the fuel in the fuel cartridge is exhausted, and the fuel concentration in the fuel circulation path 305A reaches a value below the power generation limit. When the power supply system reaches this state, a fuel supply error is displayed (for example, an error is displayed on the display panel). Further, if the power generation is continued in this state, there is a risk that the fuel cell 300 will break down. Therefore, an operation for stopping the power generation of the power supply system is executed, and a power supply capacity error or a fuel cartridge replacement request is displayed. Further, it is displayed that the output is stopped, the power supply from the power supply system to the load device 520 is stopped, and the power generation by the fuel cell 300 and the charging to the secondary battery 320 are also stopped.

ただし、燃料電池300からの給電能力は失われても、二次電池320が負荷装置520に対し十分な給電能力を有している場合がある。その場合、システム全体を停止させることは、効率的に好ましくない。   However, even if the power supply capability from the fuel cell 300 is lost, the secondary battery 320 may have a sufficient power supply capability for the load device 520 in some cases. In that case, stopping the entire system is not preferable in terms of efficiency.

そこで、システムの効率を高めるため、図1、6に示すように、二次電池320と並列に設けられた電圧計321で二次電池320の電圧を測定し、その測定結果を、CPU200に送信する機能を設けることが好ましい。このような機能を設けることにより、燃料電池300による電力供給ができなくなっても、二次電池320が負荷装置520に対して十分な給電能力を有している場合、二次電池320の電圧が限界値に至るまで、負荷装置への給電が可能となる。さらに、燃料カートリッジの交換などの復旧操作に多少時間がかかっても、電源システムが停止されることはなく、使い勝手のよい電源システムが得られる。   Therefore, in order to increase the efficiency of the system, as shown in FIGS. 1 and 6, the voltage of the secondary battery 320 is measured by a voltmeter 321 provided in parallel with the secondary battery 320, and the measurement result is transmitted to the CPU 200. It is preferable to provide the function to perform. By providing such a function, when the secondary battery 320 has a sufficient power supply capability to the load device 520 even when the power supply by the fuel cell 300 cannot be performed, the voltage of the secondary battery 320 is reduced. It is possible to supply power to the load device until the limit value is reached. Furthermore, even if a recovery operation such as replacement of the fuel cartridge takes some time, the power supply system is not stopped, and a convenient power supply system can be obtained.

ただし、逆に二次電池320の容量が所定の値を超える場合であっても、負荷装置520として、多量の電流を消費する装置が二次電池320に接続される場合が考えられる。この場合、二次電池の容量は、短時間で急速に低下することが予想される。従って、負荷装置520への供給電流量が予め設定した値を超える場合は、二次電池320の容量が所定の値を超えていても、燃料電池が十分な発電能力を有する限り、燃料電池300による二次電池320の充電を継続することが好ましい。なおこのとき、二次電池が過充電されたり、高温状態になったりすることのないよう、二次電池と直列に直流電圧計321を設け、および/または二次電池表面に温度センサ(図示されていない)を設けても良い。これにより、CPU200でこれらの機器での測定値を監視しながら、二次電池充電スイッチ510を制御することが可能となる。   However, conversely, even when the capacity of the secondary battery 320 exceeds a predetermined value, a device that consumes a large amount of current as the load device 520 may be connected to the secondary battery 320. In this case, the capacity of the secondary battery is expected to rapidly decrease in a short time. Therefore, if the amount of current supplied to the load device 520 exceeds a preset value, the fuel cell 300 can be used as long as the fuel cell has sufficient power generation capability even if the capacity of the secondary battery 320 exceeds a predetermined value. It is preferable to continue the charging of the secondary battery 320. At this time, a direct current voltmeter 321 is provided in series with the secondary battery and / or a temperature sensor (not shown) is provided on the surface of the secondary battery so that the secondary battery is not overcharged or brought into a high temperature state. May not be provided). Accordingly, the secondary battery charging switch 510 can be controlled while the CPU 200 monitors the measurement values of these devices.

図8には、本発明による電源システム3(前述の図1の電源システム1または図6の電源システム2である)を、プリンタ521に接続するときの状態を模式的に示す。   FIG. 8 schematically shows a state when the power supply system 3 according to the present invention (the power supply system 1 in FIG. 1 or the power supply system 2 in FIG. 6 described above) is connected to the printer 521.

電源システム3には、前述の特徴を有する燃料カートリッジ20が装着されている。また、電源システム3には、そのような燃料カートリッジの取り出しボタン21が設置されている。さらに電源システムは、図1および6で説明したような表示パネル250を有し、この表示パネル250には、各種エラーやメッセージが表示される。すなわち、表示パネル250には、前述のように、エラー表示ランプ252、パワーランプ254、および燃料電池可動表示ランプ256等が設けられている。さらに、表示パネル250には、確認キー262およびキャンセルキー264、ならびにメッセージを表示するための表示部258、および矢印キー260が設けられている。   The power supply system 3 is equipped with the fuel cartridge 20 having the above-described characteristics. The power supply system 3 is provided with such a fuel cartridge take-out button 21. Further, the power supply system has a display panel 250 as described with reference to FIGS. 1 and 6, and various errors and messages are displayed on the display panel 250. That is, the display panel 250 is provided with the error display lamp 252, the power lamp 254, the fuel cell movable display lamp 256, and the like as described above. Further, the display panel 250 is provided with a confirmation key 262 and a cancel key 264, a display unit 258 for displaying a message, and an arrow key 260.

なお、電源システム3は、例えば、側部に設けられた複数のブラケット5を利用して、プリンタ521の背面と接続される。この際に、電源システム3の側部に設置された電気接続部6がプリンタ521の電子回路と接続される。これにより、電源システム3から、プリンタ521に電力を供給することができる。
(第2の電源システム)
次に、本発明による第2の電源システムについて説明する。図9には、本発明による第2の電源システムの構成の一例を示す。
The power supply system 3 is connected to the back surface of the printer 521 using, for example, a plurality of brackets 5 provided on the side portion. At this time, the electrical connection unit 6 installed on the side of the power supply system 3 is connected to the electronic circuit of the printer 521. Thereby, power can be supplied from the power supply system 3 to the printer 521.
(Second power supply system)
Next, a second power supply system according to the present invention will be described. FIG. 9 shows an example of the configuration of the second power supply system according to the present invention.

本発明による第2の電源システム1001は、基本的には、前述の電源システム1と同様に構成される。従って、図9において、図1と同様の部材には、図1の部材の参照符号に1000を加えた参照符号が付されている。   The second power supply system 1001 according to the present invention is basically configured similarly to the power supply system 1 described above. Therefore, in FIG. 9, the same reference numerals as those in FIG. 1 are added with the reference numerals of the members in FIG.

第2の電源システム1001は、使用燃料の異なる少なくとも2つの燃料電池(スタック)を有することを特徴とする。図9の例では、第2の電源システム1001は、第1燃料電池1300Aおよび第2燃料電池1300Bを有する。また、第2の電源システム1001は、これらの燃料電池を作動させるための補器、および各種部材(配管、バルブ等)を有する(詳細は後述する)。この他、第2の電源システム1001は、CPU1200および制御回路を含む制御部1310と、二次電池1320とを備える。制御部1310は、電源システム1001に設けられている各種部材の動作を管理し、これらを制御する役割を果たす。ただし、図9では、図面を見やすくするため、各種部材と制御部1310とをつなぐ各配線は、省略されている。   The second power supply system 1001 has at least two fuel cells (stacks) using different fuels. In the example of FIG. 9, the second power supply system 1001 includes a first fuel cell 1300A and a second fuel cell 1300B. Further, the second power supply system 1001 includes auxiliary devices for operating these fuel cells and various members (pipes, valves, etc.) (details will be described later). In addition, the second power supply system 1001 includes a control unit 1310 including a CPU 1200 and a control circuit, and a secondary battery 1320. The control unit 1310 manages operations of various members provided in the power supply system 1001 and plays a role of controlling them. However, in FIG. 9, each wiring connecting the various members and the control unit 1310 is omitted for easy viewing of the drawing.

電源システム1001では、一つの燃料貯蔵手段(以下の説明では、燃料カートリッジとする)1330から、複数の燃料電池(スタック1300A、スタック1300B)に燃料を供給する必要があるため、燃料供給経路の構成は、前述の電源システムとは大きく異なっている。そこで、まず電源システム1001における燃料供給経路の構成について説明する。   In the power supply system 1001, it is necessary to supply fuel from one fuel storage means (hereinafter referred to as a fuel cartridge) 1330 to a plurality of fuel cells (stack 1300A, stack 1300B). Is significantly different from the power supply system described above. First, the configuration of the fuel supply path in the power supply system 1001 will be described.

燃料供給経路は、燃料カートリッジ1330のカートリッジ差込穴から始まる主燃料供給経路1305が、途中で第1燃料電池用燃料供給経路1305Aと、第2燃料電池用燃料供給経路1305Bとの二又に分岐されて構成される。第1燃料電池用燃料供給経路1305Aは、最終的に第1燃料電池1300Aのアノードに接続され、第2燃料電池用燃料供給経路1305Bは、最終的に第2燃料電池1300Bのアノードに接続される。主燃料供給経路1305には、燃料吸引3方向切り替えバルブ1905が設置される。第1燃料電池用燃料供給経路1305Aおよび第2燃料電池用燃料供給経路1305Bには、それぞれ、第1燃料バルブ1860Aと第1燃料電池用補器1800A、および第2燃料バルブ1860Bと第2燃料電池用補器1800Bが設置される。なお、第1燃料電池1300Aから排出される燃料は、第1循環経路1306Aにより、第1燃料電池用補器1800Aに戻される。同様に、第2燃料電池1300Bから排出される燃料は、第2循環経路1306Bにより、第2燃料電池用補器1800Bに戻される。   As for the fuel supply path, the main fuel supply path 1305 starting from the cartridge insertion hole of the fuel cartridge 1330 is bifurcated between the first fuel cell fuel supply path 1305A and the second fuel cell fuel supply path 1305B. Configured. The first fuel cell fuel supply path 1305A is finally connected to the anode of the first fuel cell 1300A, and the second fuel cell fuel supply path 1305B is finally connected to the anode of the second fuel cell 1300B. . A fuel suction three-way switching valve 1905 is installed in the main fuel supply path 1305. The first fuel cell fuel supply path 1305A and the second fuel cell fuel supply path 1305B include a first fuel valve 1860A and a first fuel cell auxiliary device 1800A, and a second fuel valve 1860B and a second fuel cell, respectively. A supplementary device 1800B is installed. The fuel discharged from the first fuel cell 1300A is returned to the first fuel cell auxiliary device 1800A through the first circulation path 1306A. Similarly, the fuel discharged from the second fuel cell 1300B is returned to the second fuel cell auxiliary device 1800B through the second circulation path 1306B.

主燃料供給経路1305に設置された燃料吸引3方向切り替えバルブ1905は、主燃料供給経路1305がカートリッジ1330と接続される第1の位置と、主燃料供給経路1305が燃料回収経路1902と接続される第2の位置とを切り替えることができる。なお、燃料回収経路1902は、一端が燃料吸引3方向切り替えバルブ1905と接続され、他端が燃料カートリッジ1330内に設けられた燃料廃液袋1900と接続されている。燃料回収経路1902の途中には、燃料吸引ポンプ1910が設置されている。   A fuel suction three-way switching valve 1905 installed in the main fuel supply path 1305 is connected to the first position where the main fuel supply path 1305 is connected to the cartridge 1330, and the main fuel supply path 1305 is connected to the fuel recovery path 1902. The second position can be switched. The fuel recovery path 1902 has one end connected to the fuel suction three-way switching valve 1905 and the other end connected to a fuel waste bag 1900 provided in the fuel cartridge 1330. A fuel suction pump 1910 is installed in the middle of the fuel recovery path 1902.

次に、電源システム1001における酸化剤供給経路および酸化剤の排出経路の構成について説明する。   Next, the configuration of the oxidant supply path and the oxidant discharge path in the power supply system 1001 will be described.

酸化剤供給経路は、ブロワ1410から始まる主酸化剤供給経路1405が、3方向切り替えバルブ1406により、第1燃料電池用酸化剤供給経路1405Aと、第2燃料電池用酸化剤供給経路1405Bとの二又に分岐されて構成される。第1燃料電池用酸化剤供給経路1405Aおよび第2燃料電池用酸化剤供給経路1405Bは、それぞれ、第1燃料電池1300Aおよび1300Bのカソードに接続されている。   The main oxidant supply path 1405 starting from the blower 1410 is divided into two oxidant supply paths: a first fuel cell oxidant supply path 1405A and a second fuel cell oxidant supply path 1405B. It is also configured by branching. The first fuel cell oxidant supply path 1405A and the second fuel cell oxidant supply path 1405B are connected to the cathodes of the first fuel cells 1300A and 1300B, respectively.

一方、第1燃料電池1300Aから排出される酸化剤は、第1燃料電池用ラジエタ1440A、第1燃料電池用水タンク1450A、および第1燃料電池用水ポンプ1460Aで構成される排出経路により排出される。なお、この排出経路は、最終的に、第1燃料電池用補器1800Aに接続される。同様に、第2燃料電池1300Bから排出される酸化剤は、第2燃料電池用ラジエタ1440B、第2燃料電池用水タンク1450B、および第2燃料電池用水ポンプ1460Bで構成される排出経路により排出される。なお、この排出経路は、最終的に、第2燃料電池用補器1800Bに接続される。   On the other hand, the oxidant discharged from the first fuel cell 1300A is discharged through the discharge path configured by the first fuel cell radiator 1440A, the first fuel cell water tank 1450A, and the first fuel cell water pump 1460A. This discharge path is finally connected to the first fuel cell auxiliary device 1800A. Similarly, the oxidant discharged from the second fuel cell 1300B is discharged through the discharge path configured by the second fuel cell radiator 1440B, the second fuel cell water tank 1450B, and the second fuel cell water pump 1460B. . This discharge path is finally connected to the second fuel cell auxiliary device 1800B.

次に、第1燃料電池用補器の構成について説明する。なお、第2燃料電池用補器は、基本的に、第1燃料電池用補器と同様に構成されるため、その構成の説明は、省略する。図10は、第2の電源システム1001の第1燃料電池用補器1800Aおよびその近傍の構成を示した図である。   Next, the configuration of the first fuel cell auxiliary device will be described. Since the second fuel cell auxiliary device is basically configured in the same manner as the first fuel cell auxiliary device, description of the configuration is omitted. FIG. 10 is a diagram showing a configuration of the first fuel cell auxiliary device 1800A of the second power supply system 1001 and the vicinity thereof.

第1燃料電池用補器1800Aは、第1燃料電池用燃料タンク1801Aと、第1燃料電池用燃料循環タンク1360Aと、各種ポンプ類等とで構成される。   The first fuel cell auxiliary device 1800A includes a first fuel cell fuel tank 1801A, a first fuel cell fuel circulation tank 1360A, and various pumps.

より具体的に説明すると、前述の主燃料供給経路1305から分岐された第1燃料電池用燃料供給経路1305Aは、主燃料ポンプ1339Aを介して、第1燃料電池用燃料タンク1801Aに接続される。また、第1燃料電池用燃料タンク1801Aは、配管を介して、第1燃料電池用燃料循環タンク1360Aと接続されており、この配管の途中には、第1燃料電池用燃料ポンプ1340Aが設置される。第1燃料電池用燃料循環タンク1360Aは、別の配管を介して、第1燃料電池1300Aと接続されており、この途中には、第1燃料電池用燃料循環ポンプ1350Aが設けられている。また、第1燃料電池用燃料循環タンク1360Aは、第1燃料電池用水ポンプ1460Aを介して、第1燃料電池用水タンク1450Aとも接続されている。   More specifically, the first fuel cell fuel supply path 1305A branched from the main fuel supply path 1305 is connected to the first fuel cell fuel tank 1801A via the main fuel pump 1339A. The first fuel cell fuel tank 1801A is connected to the first fuel cell fuel circulation tank 1360A via a pipe, and the first fuel cell fuel pump 1340A is installed in the middle of the pipe. The The first fuel cell fuel circulation tank 1360A is connected to the first fuel cell 1300A via another pipe, and a first fuel cell fuel circulation pump 1350A is provided in the middle thereof. The first fuel cell fuel circulation tank 1360A is also connected to the first fuel cell water tank 1450A via the first fuel cell water pump 1460A.

なお、図10において、1802A、1660Aおよび1670Aは、それぞれ、第1燃料電池用燃料タンク1801A、第1燃料電池用循環タンク1360A、および第1燃料電池用水タンク1450Aの液面センサを示している。これらの機能は、前述の図1および6に示した液面センサ660および670と同様である。   In FIG. 10, reference numerals 1802A, 1660A, and 1670A denote liquid level sensors of the first fuel cell fuel tank 1801A, the first fuel cell circulation tank 1360A, and the first fuel cell water tank 1450A, respectively. These functions are the same as those of the liquid level sensors 660 and 670 shown in FIGS.

また、電源システム1001には、この他にも、表示パネル1250、ROM1220等の部材が含まれる。しかしながら、これらの部材の構成は、前述の電源システム1と同様であるので、ここではこれ以上説明しない。   In addition, the power supply system 1001 includes other members such as a display panel 1250 and a ROM 1220. However, since the structure of these members is the same as that of the power supply system 1 described above, it will not be further described here.

次に、図11のフロー図を参照して、このように構成された第2の電源システム1001の動作方法について説明する。図11は、第2の電源システムを作動させるためのフローチャートを示したものである。ただし、第2の電源システム1001の基本的な動作は、前述の電源システム1等と同様である。従って、ここでは、第2の電源システム1001に特有の動作を中心に、第2の電源システム1001の動作を説明する。   Next, an operation method of the second power supply system 1001 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 11 shows a flowchart for operating the second power supply system. However, the basic operation of the second power supply system 1001 is the same as that of the power supply system 1 described above. Therefore, here, the operation of the second power supply system 1001 will be described focusing on the operation specific to the second power supply system 1001.

まず、起動スイッチがオンにされると、電源システム1001のパワーランプ(図8のパワーランプ254参照)が点灯する(ステップS1410)。   First, when the start switch is turned on, the power lamp of the power supply system 1001 (see the power lamp 254 in FIG. 8) is turned on (step S1410).

次に、燃料カートリッジ1330の実装の有無が確認される(ステップS1420)。もし、燃料カートリッジ1330が実装されていることが確認できない場合、以降の燃料電池の発電動作は、実施されない。これに対して、燃料カートリッジ1330の実装が確認された場合、読み取りセンサにより、燃料カートリッジ1330に設置された認証情報が読み取られ、これにより燃料カートリッジ1330の情報(燃料の種類、メーカー、型番、製品番号など)が呼び出される。   Next, it is confirmed whether or not the fuel cartridge 1330 is mounted (step S1420). If it cannot be confirmed that the fuel cartridge 1330 is mounted, the subsequent power generation operation of the fuel cell is not performed. On the other hand, when the mounting of the fuel cartridge 1330 is confirmed, the reading sensor reads the authentication information installed in the fuel cartridge 1330, and thereby information on the fuel cartridge 1330 (fuel type, manufacturer, model number, product) Number).

次に、電源システムのROM1220内に予め保管された情報と、読み取られた情報とが比較される(ステップS1510)。ここで、両者の比較により、設置された燃料カートリッジ1330が正規品であることが確認された場合、CPU1200は、燃料カートリッジ1330に含まれる燃料が、いずれの燃料電池用のものであるかを判断し、適正な燃料電池を選定する。また、ROM1220内に予め保管されている燃料電池の運転に関するパラメータのうち、読み取られた情報(燃料の種類、燃料濃度など)に適合するものが選定される。さらにこのパラメータは、適合する燃料電池に対応する燃料電池用補器のレジスタにセットされる。なお、このパラメータには、例えば、燃料電池に供給される燃料の供給量および酸化剤の供給量等が含まれることは、当業者には明らかである。   Next, the information stored in advance in the ROM 1220 of the power supply system is compared with the read information (step S1510). Here, if the comparison between the two confirms that the installed fuel cartridge 1330 is a genuine product, the CPU 1200 determines which fuel cell the fuel contained in the fuel cartridge 1330 is for. Select an appropriate fuel cell. Of the parameters relating to the operation of the fuel cell stored in advance in the ROM 1220, those that match the read information (type of fuel, fuel concentration, etc.) are selected. Further, this parameter is set in the register of the fuel cell auxiliary device corresponding to the compatible fuel cell. It should be apparent to those skilled in the art that this parameter includes, for example, the amount of fuel supplied to the fuel cell and the amount of oxidant supplied.

一方、設置された燃料カートリッジが正規品でないことが確認された場合、表示パネル1250を通じて、オペレータに、正規品でない燃料カートリッジがセットされたことがアナウンスされる。この場合、燃料電池の起動はなされない。   On the other hand, when it is confirmed that the installed fuel cartridge is not a genuine product, the operator is notified through the display panel 1250 that a non-regular fuel cartridge has been set. In this case, the fuel cell is not started.

また、燃料カートリッジの確認動作において、設置された燃料カートリッジに含まれる燃料種類が直前にセットされた燃料カートリッジの燃料種類とは異なる場合、主燃料供給経路1305内で燃料が混合されることを防ぐための処置が実施される。これについては、後述する。   Further, in the fuel cartridge checking operation, when the fuel type included in the installed fuel cartridge is different from the fuel type of the fuel cartridge set immediately before, the fuel is prevented from being mixed in the main fuel supply path 1305. Treatment is performed. This will be described later.

これに対して、燃料カートリッジに含まれる燃料が、前回使用された燃料と同じであることが確認された場合は、そのような処置はなされない。この場合、次のステップにおいて、電圧計1321により、二次電池1320の容量が確認される(ステップS1550)。この際には、負荷オンオフスイッチ1509(図9参照)は、オフにされる。   On the other hand, when it is confirmed that the fuel contained in the fuel cartridge is the same as the fuel used last time, such treatment is not performed. In this case, in the next step, the capacity of the secondary battery 1320 is confirmed by the voltmeter 1321 (step S1550). At this time, the load on / off switch 1509 (see FIG. 9) is turned off.

ここで、燃料カートリッジ1330が設置されない状態で、電源システム1001が長期間放置されていたことなどにより、二次電池1320の残容量が規定値(例えば、燃料電池を起動、維持できる最低容量+マージン)に達していない場合、表示パネル1250を通じて、オペレータに、二次電池の容量が不足していることがアナウンスされる。また、オペレータに対して、既設の二次電池を、ポンプおよびブロワなどを起動することが可能な容量を有する二次電池に交換するように指示される。電源システム1001は、オペレータにより、二次電池が交換され、エラーが解除されるまで、停止状態となる。   Here, the remaining capacity of the secondary battery 1320 is a specified value (for example, the minimum capacity that can start and maintain the fuel cell + margin) because the power supply system 1001 has been left unused for a long time without the fuel cartridge 1330 installed. ), The operator is informed through the display panel 1250 that the capacity of the secondary battery is insufficient. Further, the operator is instructed to replace the existing secondary battery with a secondary battery having a capacity capable of starting a pump and a blower. The power supply system 1001 is stopped until the secondary battery is replaced by the operator and the error is released.

これに対して、二次電池が規定の容量(例えば、燃料電池を起動、維持できる最低容量+マージン)以上になっている場合、以下の燃料カートリッジ1330の液量確認が実施される(ステップS1600)。   On the other hand, when the secondary battery has a specified capacity (for example, minimum capacity for starting and maintaining the fuel cell + margin) or more, the following liquid amount check of the fuel cartridge 1330 is performed (step S1600). ).

燃料カートリッジの液量確認は、前述の3つのセンサ50、60、70により実施される。ここで、燃料カートリッジ1330の液量が十分であることが確認されると、電源システム1001は、選定された燃料電池による発電準備に移行する。しかしながら、燃料カートリッジ1330中の燃料が不足している場合、表示パネル1250を介して、オペレータに燃料が不足していることが表示される。燃料カートリッジ1330の交換が行われると、再度燃料カートリッジ1330の液量が確認され、燃料不足の表示が消える。   The liquid amount confirmation of the fuel cartridge is performed by the three sensors 50, 60, and 70 described above. Here, when it is confirmed that the amount of liquid in the fuel cartridge 1330 is sufficient, the power supply system 1001 shifts to preparation for power generation by the selected fuel cell. However, if the fuel in the fuel cartridge 1330 is insufficient, the operator is informed via the display panel 1250 that the fuel is insufficient. When the fuel cartridge 1330 is replaced, the amount of liquid in the fuel cartridge 1330 is confirmed again, and the fuel shortage indication disappears.

次に、選定された燃料電池の発電準備が実施される。まず負荷スイッチ1509をオフにすることで、燃料電池を無負荷状態にする。また燃料カートリッジ1330からの給液の準備のため、燃料カートリッジ1330から燃料の給液ができるように、3方向切り替えバルブ1905が、燃料カートリッジ1330〜主燃料供給経路1305の方向(前述の第1の位置)に切り替えられる。   Next, power generation preparation for the selected fuel cell is performed. First, the load switch 1509 is turned off to put the fuel cell in a no-load state. In order to prepare for the supply of fuel from the fuel cartridge 1330, the three-way switching valve 1905 is arranged in the direction from the fuel cartridge 1330 to the main fuel supply path 1305 (the above-mentioned first fuel supply path 1305 so that fuel can be supplied from the fuel cartridge 1330. Position).

次に、前述の選定された燃料電池の方に燃料が供給されるように、燃料供給経路が構成される。例えば、燃料カートリッジ1330に含まれる燃料がメタノールであって、第1燃料電池1300Aがメタノール燃料用の燃料電池である場合、第1燃料バルブ1860Aが開放され(第2燃料バルブ1860Bが閉止され)、これにより燃料カートリッジ1330〜主燃料供給経路1305〜第1燃料電池用燃料供給経路1305A〜第1燃料電池1300Aまでの燃料供給路が形成される。一方、燃料カートリッジ1330に含まれる燃料がエタノールであって、第2燃料電池1300Bがエタノール燃料用の燃料電池である場合、第2燃料バルブ1860Bが開放され(第1燃料バルブ1860Aが閉止され)、これにより燃料カートリッジ1330〜主燃料供給経路1305〜第2燃料電池用燃料供給経路1305B〜第2燃料電池1300Bまでの燃料供給路が形成される。(なお、以降の記載では、選定された燃料電池を便宜上、第1燃料電池1300Aとする。)
同様に、3方向切り替えバルブ1406を切り替えることにより、ブロワ1410〜主酸化剤供給経路1405〜第1燃料電池用酸化剤供給経路1405A〜第1燃料電池1300Aまでの酸化剤供給経路が形成される。
Next, the fuel supply path is configured so that the fuel is supplied to the selected fuel cell. For example, when the fuel contained in the fuel cartridge 1330 is methanol and the first fuel cell 1300A is a fuel cell for methanol fuel, the first fuel valve 1860A is opened (the second fuel valve 1860B is closed), and Thus, a fuel supply path is formed from the fuel cartridge 1330 to the main fuel supply path 1305 to the first fuel cell fuel supply path 1305A to the first fuel cell 1300A. On the other hand, when the fuel contained in the fuel cartridge 1330 is ethanol and the second fuel cell 1300B is a fuel cell for ethanol fuel, the second fuel valve 1860B is opened (the first fuel valve 1860A is closed), and As a result, fuel supply paths from the fuel cartridge 1330 to the main fuel supply path 1305 to the second fuel cell fuel supply path 1305B to the second fuel cell 1300B are formed. (In the following description, the selected fuel cell is referred to as the first fuel cell 1300A for convenience.)
Similarly, by switching the three-way switching valve 1406, an oxidant supply path from the blower 1410 to the main oxidant supply path 1405 to the first fuel cell oxidant supply path 1405A to the first fuel cell 1300A is formed.

次に、前述のように、適合する第1燃料電池1300Aに対応する第1燃料電池用補器1800Aのレジスタにセットされたパラメータに基づいて、第1燃料電池1300Aの発電が開始される。より具体的には、例えば、第1燃料電池1300Aに供給される燃料供給量が制御される。なお、各図には示されていないが、この動作のため、電源システムは、流量調整バルブなどの各種制御手段を備えており、レジスタにセットされたパラメータに基づいて、これらの部材の状態が制御されることは、当業者には明らかであろう。   Next, as described above, power generation of the first fuel cell 1300A is started based on the parameters set in the register of the first fuel cell auxiliary device 1800A corresponding to the compatible first fuel cell 1300A. More specifically, for example, the amount of fuel supplied to the first fuel cell 1300A is controlled. Although not shown in each figure, for this operation, the power supply system includes various control means such as a flow rate adjusting valve, and the state of these members is determined based on the parameters set in the register. It will be apparent to those skilled in the art that it is controlled.

なお、前述のステップS1550において、二次電池が規定の容量(例えば、燃料電池を起動、維持できる最低容量+マージン)以上ではあるものの、フル充電状態にはなっていない場合、二次電池の充電が行われる。また二次電池がフル充電状態になっている場合であっても、電流計1321でモニターされる負荷電流が大きく変化し、単位時間当たりの平均電流が所定値を超えた場合、同様に、二次電池1320の充電が行われる。   In step S1550 described above, if the secondary battery has a specified capacity (for example, the minimum capacity for starting and maintaining the fuel cell + margin) or more, but is not fully charged, the secondary battery is charged. Is done. Even when the secondary battery is in a fully charged state, when the load current monitored by the ammeter 1321 changes greatly and the average current per unit time exceeds a predetermined value, The secondary battery 1320 is charged.

第1燃料電池1300Aに導入された燃料は、燃料電池の発電反応に使用される。その後、この燃料電池から、発電反応に使用されなかった未反応の燃料が排出される。排出燃料中に含まれるアルコール燃料は、低濃度であるため、排出燃料が循環タンク1360Aに戻されると、循環タンク1360A内の燃料濃度が低下する。そこで、循環タンク1360A内の燃料濃度は、濃度センサー等を介して、CPU1200によりモニターされ、この濃度が変化すると、必要に応じて、燃料タンク1801Aから循環タンク1360Aに、燃料が供給される。   The fuel introduced into the first fuel cell 1300A is used for the power generation reaction of the fuel cell. Thereafter, unreacted fuel that has not been used for the power generation reaction is discharged from the fuel cell. Since the alcohol fuel contained in the exhaust fuel has a low concentration, when the exhaust fuel is returned to the circulation tank 1360A, the fuel concentration in the circulation tank 1360A decreases. Therefore, the fuel concentration in the circulation tank 1360A is monitored by the CPU 1200 via a concentration sensor or the like, and when this concentration changes, fuel is supplied from the fuel tank 1801A to the circulation tank 1360A as necessary.

なお、循環タンク1360Aへの燃料の供給量は、予めROM内に保管されているポンプ1340Aの稼動時間(=燃料送液量)と循環タンク1360A内の燃料濃度変化の間の関係から、算出される。これにより、循環タンク1360A内のアルコール燃料を、一定濃度に維持することができる。   The amount of fuel supplied to the circulation tank 1360A is calculated from the relationship between the operating time of the pump 1340A stored in the ROM in advance (= the amount of fuel delivered) and the change in fuel concentration in the circulation tank 1360A. The Thereby, the alcohol fuel in the circulation tank 1360A can be maintained at a constant concentration.

一方、第1燃料電池1300Aのカソード側で生成された水は、ラジエタ1440Aで冷却され、水タンク1450Aに回収される。回収された水は、必要に応じて循環タンク1360Aに戻される。
(燃料カートリッジの液量が不足した場合)
なお、第2の電源システム1001において、燃料カートリッジ1330の燃料残量が減少し、液面が最下位のセンサ70を下回るようになると、表示部が点滅状態となる。
On the other hand, the water generated on the cathode side of the first fuel cell 1300A is cooled by the radiator 1440A and collected in the water tank 1450A. The recovered water is returned to the circulation tank 1360A as necessary.
(When the amount of liquid in the fuel cartridge is insufficient)
In the second power supply system 1001, when the remaining amount of fuel in the fuel cartridge 1330 decreases and the liquid level falls below the lowest sensor 70, the display unit blinks.

そのような状態で、燃料電池の発電を継続すると、カートリッジ内の燃料が尽きることとなる。そこで、この場合、給電能力エラーが点灯し、燃料カートリッジ1330の交換要求が表示される。また、この状態が続くと、電源システムから負荷装置への電源供給が停止され、燃料電池による発電動作および二次電池への充電動作も停止される。これは、表示パネル1250に表示される。
(異なる種類の燃料が充填された燃料カートリッジを使用する場合)
前述のように、燃料電池による発電を継続すると、燃料カートリッジ内の燃料が消費されるため、新たな燃料カートリッジへの交換が必要となる。そこで次に、既設の燃料カートリッジが、直前に使用された燃料とは異なる燃料が充填された燃料カートリッジに交換された場合の、電源システム1001の操作法について説明する。
If power generation by the fuel cell is continued in such a state, the fuel in the cartridge will be exhausted. Therefore, in this case, the power supply capacity error is lit and a request for replacement of the fuel cartridge 1330 is displayed. If this state continues, the power supply from the power supply system to the load device is stopped, and the power generation operation by the fuel cell and the charging operation to the secondary battery are also stopped. This is displayed on the display panel 1250.
(When using a fuel cartridge filled with different types of fuel)
As described above, if the power generation by the fuel cell is continued, the fuel in the fuel cartridge is consumed, so that a replacement with a new fuel cartridge is required. Next, an operation method of the power supply system 1001 when the existing fuel cartridge is replaced with a fuel cartridge filled with fuel different from the fuel used immediately before will be described.

図11のフロー図に示すように、まず、起動スイッチがオンにされ、パワーランプが表示される。   As shown in the flowchart of FIG. 11, first, the start switch is turned on and a power lamp is displayed.

次に、燃料カートリッジが設置(交換)されたことが確認される。また、燃料カートリッジに設置された認証情報から、本燃料カートリッジには、直前のものとは異なる種類の燃料が充填されていることが確認される。また、この認証情報に基づいて、ROM1220内に保管されている、新たな燃料に対応した適正な運転パラメータが読み出され、これが対応する燃料電池用補器のレジスタにセットされる。   Next, it is confirmed that the fuel cartridge has been installed (replaced). In addition, it is confirmed from the authentication information installed in the fuel cartridge that the fuel cartridge is filled with a different type of fuel from the previous one. Further, based on this authentication information, an appropriate operation parameter corresponding to the new fuel stored in the ROM 1220 is read out and set in the register of the corresponding fuel cell auxiliary device.

なお、前述のように、設置された燃料カートリッジが、非正規品であるなど、不適正なものであった場合は、表示パネル1250を通じて、オペレータに対し、非正規品の燃料カートリッジが設置されたことがアナウンスされる。   As described above, when the installed fuel cartridge is improper, such as a non-genuine product, the non-genuine fuel cartridge is installed to the operator through the display panel 1250. It will be announced.

次に、適正な運転パラメータが補器のレジスタにセットされると、主燃料供給配管1305内で燃料が混合されることを防ぐため、以下のように、既存の燃料の回収動作が実施される。
(燃料回収動作)
燃料回収動作は、燃料廃液袋1900と、燃料吸引3方向切り替えバルブ1905と、燃料吸引ポンプ1910とを用いて実施される。
Next, when proper operating parameters are set in the auxiliary register, in order to prevent fuel from being mixed in the main fuel supply pipe 1305, an existing fuel recovery operation is performed as follows. .
(Fuel recovery operation)
The fuel recovery operation is performed using a fuel waste liquid bag 1900, a fuel suction three-way switching valve 1905, and a fuel suction pump 1910.

まず、図9における燃料電池の負荷オンオフスイッチ1509がオフにされる。また、2つの燃料バルブ1860A、1860Bが閉止される。さらに燃料吸引3方向切り替えバルブ1905が第2の位置(すなわち主燃料供給経路1305が燃料回収経路1902と接続される位置)に設定される。   First, the load on / off switch 1509 of the fuel cell in FIG. 9 is turned off. Also, the two fuel valves 1860A and 1860B are closed. Further, the fuel suction three-way switching valve 1905 is set to the second position (that is, the position where the main fuel supply path 1305 is connected to the fuel recovery path 1902).

次に、燃料吸引ポンプ1910が作動し、主燃料供給配管1305内に残った燃料が吸引される。この吸引された燃料は、燃料カートリッジ1330内に設けられた燃料廃液袋1900内に回収される。   Next, the fuel suction pump 1910 is operated, and the fuel remaining in the main fuel supply pipe 1305 is sucked. The sucked fuel is collected in a fuel waste liquid bag 1900 provided in the fuel cartridge 1330.

次に、燃料カートリッジ1330から主燃料供給配管1305の方向に、燃料を給液できるように、燃料吸引3方向切り替えバルブ1905が第1の位置(主燃料供給経路1305がカートリッジ1330と接続される位置)に設定される。さらに、第2燃料バルブ1860Bが開にされる。   Next, the fuel suction three-way switching valve 1905 is in the first position (position where the main fuel supply path 1305 is connected to the cartridge 1330 so that fuel can be supplied from the fuel cartridge 1330 toward the main fuel supply pipe 1305. ). Further, the second fuel valve 1860B is opened.

その後、第2燃料電池用補器のレジスタにセットされたパラメータ値に基づいて、第2燃料電池1300Bにより、発電が開始される。なお、発電に先立ち、二次電池1320の容量確認が行われることは、前述の通りである。
(二次電池による発電)
以上、本発明による第2の電源システム1001の基本的な動作を説明した。なお、実際には、燃料カートリッジ1330内の燃料が不足して、選定された燃料電池による発電の継続が難しくなった場合であっても、二次電池1320が十分な容量を有している場合には、電源システム1001による給電が可能な場合がある。このような場合、電源システム1001を停止させてしまうことは、使用効率の点で非効率的である。
Thereafter, power generation is started by the second fuel cell 1300B based on the parameter value set in the register of the second fuel cell auxiliary device. Note that, as described above, the capacity of the secondary battery 1320 is confirmed prior to power generation.
(Power generation by secondary battery)
The basic operation of the second power supply system 1001 according to the present invention has been described above. Actually, even when the fuel in the fuel cartridge 1330 is insufficient and it is difficult to continue the power generation by the selected fuel cell, the secondary battery 1320 has a sufficient capacity. In some cases, power supply by the power supply system 1001 is possible. In such a case, stopping the power supply system 1001 is inefficient in terms of usage efficiency.

このため、電源システム1001において、二次電池1320の電圧を電圧計1321によりモニターし、二次電池1320の容量が所定の値に低下するまでは、二次電池1320による給電を行うことが有意である。この場合、オペレータが燃料カートリッジ1330の交換などの動作に時間がかかったとしても、電源システム1001を停止する必要はない。従って、利便性の高い電源システムを提供することが可能になる。
(エージング処理)
次に、第2の電源システム1001におけるエージング処理について説明する。
For this reason, in the power supply system 1001, the voltage of the secondary battery 1320 is monitored by the voltmeter 1321, and it is significant to supply power by the secondary battery 1320 until the capacity of the secondary battery 1320 decreases to a predetermined value. is there. In this case, even if the operator takes time to replace the fuel cartridge 1330, it is not necessary to stop the power supply system 1001. Therefore, it is possible to provide a highly convenient power supply system.
(Aging process)
Next, an aging process in the second power supply system 1001 will be described.

まず、新たに設置された燃料カートリッジに含まれる燃料種がデフォルトとは異なる場合、表示パネル1250を介して、オペレータに、デフォルトの燃料カートリッジとは異なる燃料カートリッジがセットされたことが表示される(ステップS1530:確認キーの押し待ち状態となる)。   First, when the fuel type contained in the newly installed fuel cartridge is different from the default, the operator is informed via the display panel 1250 that a fuel cartridge different from the default fuel cartridge has been set ( Step S1530: A state of waiting for pressing of the confirmation key is entered).

次に、オペレータにより確認キーが押された場合、デフォルトの情報が、新たに設置された燃料カートリッジの情報に書き換えられる。   Next, when the confirmation key is pressed by the operator, the default information is rewritten to the information of the newly installed fuel cartridge.

ただし、まだこの時点では、主燃料供給経路1305内には、前回の使用燃料が残っている。従って、燃料の混合を避けるため、主燃料供給経路1305内の残燃料を排出する必要がある。   However, at this time, the last used fuel remains in the main fuel supply path 1305. Therefore, in order to avoid mixing of the fuel, it is necessary to discharge the remaining fuel in the main fuel supply path 1305.

このため、前述のような燃料回収動作が実施される。あるいは、主燃料供給経路1305のいずれかの位置に、空気取り入れバルブ1950(図9参照)を設けても良い。この空気取り入れバルブ1950の他端は、空気取入口となっており、または空気取入口と接続されている。このような構成では、新たな燃料カートリッジが電源システムに設置される前(すなわち、既設の燃料カートリッジが取り外される前)に、燃料吸引3方向切り替えバルブ1905と、第2燃料バルブ1860Bとが閉状態にされ、または閉状態であることが確認される。また、第1燃料バルブ1860Aが開状態にされ、または閉状態であることが確認される。次に、空気取り入れバルブ1950が開にされ、主燃料ポンプ1339Aが稼働される。これにより、主燃料供給経路1305内に残る燃料を、燃料タンク1801Aの方に移動させることができる。   For this reason, the fuel recovery operation as described above is performed. Alternatively, an air intake valve 1950 (see FIG. 9) may be provided at any position in the main fuel supply path 1305. The other end of the air intake valve 1950 serves as an air intake or is connected to the air intake. In such a configuration, the fuel suction three-way switching valve 1905 and the second fuel valve 1860B are closed before a new fuel cartridge is installed in the power supply system (that is, before the existing fuel cartridge is removed). Or confirmed to be closed. Further, it is confirmed that the first fuel valve 1860A is opened or closed. Next, the air intake valve 1950 is opened and the main fuel pump 1339A is operated. Thus, the fuel remaining in the main fuel supply path 1305 can be moved toward the fuel tank 1801A.

主燃料供給経路1305内の残燃料の排出が完了すると、変更後の発電パラメータに従い、第2燃料電池1300Bによる発電が開始される。   When the discharge of the remaining fuel in the main fuel supply path 1305 is completed, power generation by the second fuel cell 1300B is started according to the changed power generation parameter.

なお、第2燃料電池1300Bによる発電の直後は、燃料電池切り替えスイッチ1940は、前の第1燃料電池1300A側のままとなっている。また、負荷オンオフスイッチ1509もオンのままである。従って、第1燃料電池1300Aから負荷装置1320への給電は、しばらくの間続行される。   Note that immediately after the power generation by the second fuel cell 1300B, the fuel cell changeover switch 1940 remains on the previous first fuel cell 1300A side. Also, the load on / off switch 1509 remains on. Accordingly, power supply from the first fuel cell 1300A to the load device 1320 is continued for a while.

次に、第2燃料電池1300Bの出力電圧および/またはスタック温度から、この燃料電池が安定になったことが確認されると、燃料電池切り替えスイッチ1940は、第2燃料電池1300B側に切り替えられる。なお、負荷スイッチ1509は、オンのままとされ、これにより第2燃料電池1300Bから、負荷装置への給電が可能となる。   Next, when it is confirmed from the output voltage and / or stack temperature of the second fuel cell 1300B that the fuel cell has become stable, the fuel cell changeover switch 1940 is switched to the second fuel cell 1300B side. Note that the load switch 1509 is kept on, so that power can be supplied from the second fuel cell 1300B to the load device.

また、二次電池1320の出力電圧が確認され、二次電池の容量が十分ではない場合(例えば、フル充電以外の状態の場合)、第2燃料電池1300Bが安定発電状態になった際に、二次電池1320への充電が行なわれる。   Further, when the output voltage of the secondary battery 1320 is confirmed and the capacity of the secondary battery is not sufficient (for example, in a state other than full charge), when the second fuel cell 1300B is in a stable power generation state, The secondary battery 1320 is charged.

充電時には、二次電池1320の出力電圧と燃料循環経路1306Bの燃料濃度がモニターされる。そして、二次電池1320への充電が不十分となるような濃度にまで、燃料循環経路1306Bの燃料濃度が低下した際には、二次電池1320への充電が終了される。   During charging, the output voltage of the secondary battery 1320 and the fuel concentration in the fuel circulation path 1306B are monitored. Then, when the fuel concentration in the fuel circulation path 1306B is lowered to such a concentration that charging of the secondary battery 1320 becomes insufficient, charging of the secondary battery 1320 is terminated.

なお、燃料電池の立ち上がり時間を短縮するため、ダミー負荷(図示されていない)を用いて、負荷抵抗を変化させ、負荷電流を徐々に増大させても良い。あるいは、通常の発電時に比べて、燃料電池に供給される燃料濃度を高くしても良い。   In order to shorten the rise time of the fuel cell, the load current may be gradually increased by changing the load resistance using a dummy load (not shown). Alternatively, the concentration of fuel supplied to the fuel cell may be made higher than during normal power generation.

また、エージング処理中は、オペレータにより、電源システム1001の電源がオフにされることを回避するため、表示パネル1250に、電源システム1001がエージング処理中であることを示すメッセージ等が表示されても良い。
(燃料カートリッジのデフォルト情報更新機能)
燃料カートリッジ1330を交換したり、電源システム1001の電源を投入したりする度に、前述のような燃料回収動作を実行することは、起動時間の長期化につながる上、燃料の消費上も好ましくない。
Further, during the aging process, even if a message indicating that the power supply system 1001 is in the aging process is displayed on the display panel 1250 in order to avoid the power supply of the power supply system 1001 being turned off by the operator. good.
(Fuel cartridge default information update function)
When the fuel cartridge 1330 is replaced or the power supply system 1001 is turned on, executing the fuel recovery operation as described above leads to longer start-up time and is not preferable in terms of fuel consumption. .

そこで、第2の電源システム1001にも、前述の電源システム1のような、デフォルト情報更新機能を設けることが好ましい。これにより、特に操作しない限り、次回以降の発電を、この燃料に関する発電パラメータに基づいて実施することができる。従って、燃料カートリッジ1330が異なる種類の燃料が充填されたカートリッジに交換されるまで、エージング処理が不要となり、燃料および時間の浪費が回避される。   Therefore, it is preferable that the second power supply system 1001 is also provided with a default information update function like the power supply system 1 described above. As a result, unless otherwise specifically operated, power generation from the next time onward can be performed based on the power generation parameters relating to the fuel. Therefore, the aging process becomes unnecessary until the fuel cartridge 1330 is replaced with a cartridge filled with a different type of fuel, and waste of fuel and time is avoided.

例えば、オペレータが燃料カートリッジ1330を電源システム1001に設置すると、読み取りセンサにより、燃料カートリッジに設けられた認証情報から、燃料種に関する情報が読み取られる。また、ROM1220から不揮発性記憶素子(SRAM)に読み出されたデフォルト指定情報と、燃料カートリッジから読み取られた情報とが比較される。   For example, when the operator installs the fuel cartridge 1330 in the power supply system 1001, information on the fuel type is read from the authentication information provided in the fuel cartridge by the reading sensor. Further, the default designation information read from the ROM 1220 to the nonvolatile memory element (SRAM) is compared with the information read from the fuel cartridge.

ここで、両情報が一致した場合、直前にレジスタにセットされた発電パラメータがそのまま使用される。すなわち、レジスタにセットされている発電パラメータ情報に従い、選定された燃料電池への燃料供給量や空気供給量などが決定される。   Here, when both pieces of information match, the power generation parameter set in the register immediately before is used as it is. That is, according to the power generation parameter information set in the register, the fuel supply amount, the air supply amount, etc. to the selected fuel cell are determined.

一方、比較の結果、両情報が異なる場合、表示パネル1250を介して、オペレータに、デフォルトの燃料カートリッジとは異なる燃料カートリッジが設置されたことが表示される。また、この際に、オペレータによって、確認キーが押されると、CPU1200は、燃料が故意に変更されたと判断して、新しい燃料に関する発電パラメータがROM1220から読み出され、これが制御レジスタに設定される。以降の動作は、前述の(異なる種類の燃料が充填された燃料カートリッジを使用する場合)に示した通りである。一方、意図しない燃料カートリッジが誤って設置された場合は、オペレータにより、確認動作がキャンセルされるようにしても良い。   On the other hand, if the two information are different as a result of comparison, the operator is informed via the display panel 1250 that a fuel cartridge different from the default fuel cartridge has been installed. At this time, when the confirmation key is pressed by the operator, the CPU 1200 determines that the fuel has been intentionally changed, and the power generation parameters relating to the new fuel are read from the ROM 1220 and set in the control register. The subsequent operation is as described above (when using a fuel cartridge filled with different types of fuel). On the other hand, when an unintended fuel cartridge is installed by mistake, the confirmation operation may be canceled by the operator.

以上、第2の電源システムについて説明した。このような少なくとも2つの燃料電池を備える電源システムでは、例えば、前述の(燃料回収動作)のところで示したような操作により、主燃料供給経路1305の燃料が排出されれば、外部給電用の第1燃料電池1300Aに接続された燃料供給経路1305Aに燃料が残っていても、給電用燃料電池を切り替えることができる。従って、燃料カートリッジの交換の際にも、迅速な給電が可能となる。
(第3の電源システム)
次に、本発明による第3の電源システムについて説明する。図12には、本発明による第3の電源システムの構成の一例を示す。
The second power supply system has been described above. In such a power supply system including at least two fuel cells, for example, if the fuel in the main fuel supply path 1305 is discharged by the operation described in the above (Fuel recovery operation), the second power supply system for external power feeding is used. Even if fuel remains in the fuel supply path 1305A connected to the one fuel cell 1300A, the power supply fuel cell can be switched. Accordingly, rapid power supply is possible even when the fuel cartridge is replaced.
(Third power supply system)
Next, a third power supply system according to the present invention will be described. FIG. 12 shows an example of the configuration of the third power supply system according to the present invention.

本発明による第3の電源システム2001は、基本的には、前述の第2の電源システム1001と同様に構成される。従って、図12において、図9と同様の部材には、図9の部材の参照符号に1000を加えた参照符号(すなわち2000番台の符号)が付されている。   The third power supply system 2001 according to the present invention is basically configured similarly to the second power supply system 1001 described above. Accordingly, in FIG. 12, members similar to those in FIG. 9 are given reference numerals obtained by adding 1000 to the reference numerals of the members in FIG.

第3の電源システム2001は、複数の燃料カートリッジを配置することができるという特徴とする。図12の例では、第3の電源システム2001は、第1の燃料カートリッジ2330Aおよび第2の燃料カートリッジ2330Bを有する。なお、第1および第2の燃料カートリッジに含まれる燃料は、同一であっても異なっていても良い。図13には、一例として、2つの燃料カートリッジ差込穴2030A、2030Bのそれぞれに、燃料カートリッジ2330A、2330Bが装着された第3の電源システム2001の模式的な外観図を示す。   The third power supply system 2001 is characterized in that a plurality of fuel cartridges can be arranged. In the example of FIG. 12, the third power supply system 2001 includes a first fuel cartridge 2330A and a second fuel cartridge 2330B. The fuel contained in the first and second fuel cartridges may be the same or different. FIG. 13 shows, as an example, a schematic external view of a third power supply system 2001 in which fuel cartridges 2330A and 2330B are mounted in two fuel cartridge insertion holes 2030A and 2030B, respectively.

なお、燃料カートリッジの形状(特に、差込穴に設置される部分の形状)は、同一であることが好ましい。また各燃料カートリッジ差込穴は、同一の形状であることが好ましい。これにより、燃料カートリッジ毎に、取付位置を確認する必要がなくなる。   In addition, it is preferable that the shape (especially the shape of the part installed in an insertion hole) of a fuel cartridge is the same. Moreover, it is preferable that each fuel cartridge insertion hole is the same shape. This eliminates the need to confirm the mounting position for each fuel cartridge.

以下、燃料供給経路および酸化剤供給経路の構成を中心に、第3の電源システム2001について、詳しく説明する。   Hereinafter, the third power supply system 2001 will be described in detail focusing on the configuration of the fuel supply path and the oxidant supply path.

第3の電源システム2001は、2つの燃料カートリッジ差込穴2030A、2030Bに装着された2つの燃料カートリッジ2330A、2330Bを有する。差込穴2030Aと2030Bとは、3方向バルブ2760を介して同一の配管経路2990に接続されている。3方向バルブ2760には、この配管経路2990の他、主燃料供給経路2305が接続されている。すなわち、3方向バルブ2760を介して、第1燃料カートリッジ2330A〜主燃料供給経路2305のライン(第1のライン)と、第2燃料カートリッジ2330B〜主燃料供給経路2305のラインと(第2のライン)とが形成されている。従って、3方向バルブ2760の位置を制御することにより、第1のライン/第2のラインを切り替えることができる。   The third power supply system 2001 includes two fuel cartridges 2330A and 2330B mounted in the two fuel cartridge insertion holes 2030A and 2030B. The insertion holes 2030A and 2030B are connected to the same piping path 2990 via a three-way valve 2760. In addition to this piping path 2990, a main fuel supply path 2305 is connected to the three-way valve 2760. That is, via the three-way valve 2760, the first fuel cartridge 2330A to the main fuel supply path 2305 line (first line), the second fuel cartridge 2330B to the main fuel supply path 2305 line (second line) ) And are formed. Accordingly, the first line / second line can be switched by controlling the position of the three-way valve 2760.

主燃料供給経路2305は、燃料ポンプ2765を介して、別の3方向バルブ2770と接続されている。また3方向バルブ2770は、第1燃料電池用燃料供給経路2305Aおよび第2燃料電池用燃料供給経路2305Bと接続されている。第1燃料電池用燃料供給経路2305Aは、前述の第2の電源システムと同様に、第1燃料電池用燃料タンク2801A、第1燃料電池用燃料ポンプ2340A、第1燃料電池用燃料循環タンク2360A、第1燃料電池用燃料循環ポンプ2350Aを介して、第1燃料電池2300Aまで延在している。また、第2燃料電池用燃料供給経路2305Bも同様の構成を有する。   The main fuel supply path 2305 is connected to another three-way valve 2770 via a fuel pump 2765. The three-way valve 2770 is connected to the first fuel cell fuel supply path 2305A and the second fuel cell fuel supply path 2305B. Similar to the second power supply system described above, the first fuel cell fuel supply path 2305A includes a first fuel cell fuel tank 2801A, a first fuel cell fuel pump 2340A, a first fuel cell fuel circulation tank 2360A, The first fuel cell 2300A extends to the first fuel cell 2300A via the first fuel cell fuel circulation pump 2350A. Further, the fuel supply path 2305B for the second fuel cell has the same configuration.

従って、3方向バルブ2770の位置を制御することにより、主燃料供給経路2305の接続経路を、第1燃料電池用燃料供給経路2305Aと第2燃料電池用燃料供給経路2305Bの間で切り替えることができる。   Therefore, by controlling the position of the three-way valve 2770, the connection path of the main fuel supply path 2305 can be switched between the fuel supply path 2305A for the first fuel cell and the fuel supply path 2305B for the second fuel cell. .

一方、第3の電源システム2001は、酸化剤供給経路として、第1燃料電池用酸化剤供給経路2405Aと、第2燃料電池用酸化剤供給経路2405Bの2つの酸化剤供給経路を備える。第1燃料電池用酸化剤供給経路2405Aは、一端が第1ブロワ2410Aに接続され、他端が第1燃料電池2300Aのカソード側に接続されている。また、第1燃料電池2300Aから排出される酸化剤は、第1燃料電池用ラジエタ2440A、第1燃料電池用水タンク2450A、および第1燃料電池用水ポンプ2460Aで構成される排出経路により排出される。なお、この排出経路は、最終的に、第1燃料電池用燃料循環タンク2360Aに接続される。なお、第2燃料電池用酸化剤供給経路2405B、および第2燃料電池からの酸化剤の排出経路も同様に構成されることは、図12から明らかであろう。   On the other hand, the third power supply system 2001 includes two oxidant supply paths, ie, a first fuel cell oxidant supply path 2405A and a second fuel cell oxidant supply path 2405B as oxidant supply paths. The first fuel cell oxidant supply path 2405A has one end connected to the first blower 2410A and the other end connected to the cathode side of the first fuel cell 2300A. Further, the oxidant discharged from the first fuel cell 2300A is discharged through a discharge path configured by the first fuel cell radiator 2440A, the first fuel cell water tank 2450A, and the first fuel cell water pump 2460A. This discharge path is finally connected to the first fuel cell fuel circulation tank 2360A. It will be apparent from FIG. 12 that the second fuel cell oxidant supply path 2405B and the oxidant discharge path from the second fuel cell are similarly configured.

この他、第3の電源システム2001は、CPU2200および制御回路を含む制御部2310と、二次電池2320とを備える(図12には、示されていない)。制御部2310は、電源システム2001に設けられている各種部材の動作を管理し、これらを制御する役割を果たす。ただし、図12では、図面を見やすくするため、各種部材に接続された配線は、省略されている。
(基本動作)
次に、第3の電源システム2001の基本的な動作について説明する。
In addition, the third power supply system 2001 includes a control unit 2310 including a CPU 2200 and a control circuit, and a secondary battery 2320 (not shown in FIG. 12). The control unit 2310 manages operations of various members provided in the power supply system 2001 and plays a role of controlling them. However, in FIG. 12, wirings connected to various members are omitted for easy viewing of the drawing.
(basic action)
Next, a basic operation of the third power supply system 2001 will be described.

第3の電源システム2001は、三方向バルブ2760および2770の切り替えにより、2つの燃料カートリッジ2330A、2330Bと、2つの燃料電池2300A、2300Bとの組み合わせを自由に選択することができる。   The third power supply system 2001 can freely select a combination of the two fuel cartridges 2330A and 2330B and the two fuel cells 2300A and 2300B by switching the three-way valves 2760 and 2770.

以下、代表的な2つのケースを例に、第3の電源システム2001の動作を説明する。
(ケース1)
2つの燃料カートリッジ2330A、2330Bに貯蔵される燃料が同一の場合であって、第1燃料電池2300Aがこの燃料に対応している場合、電源システム2001は、次のように作動する。
Hereinafter, the operation of the third power supply system 2001 will be described by taking two typical cases as examples.
(Case 1)
When the fuel stored in the two fuel cartridges 2330A and 2330B is the same, and the first fuel cell 2300A supports this fuel, the power supply system 2001 operates as follows.

まず、3方向バルブ2760が、前述の第1のライン(第1の燃料カートリッジ2330A〜主燃料供給経路2305のライン)を形成するように調整される。また、3方向バルブ2770により、主燃料供給経路2305が第1燃料電池用燃料供給経路2305Aに接続される。   First, the three-way valve 2760 is adjusted to form the aforementioned first line (first fuel cartridge 2330A to main fuel supply path 2305). The main fuel supply path 2305 is connected to the first fuel cell fuel supply path 2305A by the three-way valve 2770.

以降は、前述の第2の電源システム2001と同様の動作により、第1燃料電池2300Aでの発電が行われる。   Thereafter, the first fuel cell 2300A generates power by the same operation as that of the second power supply system 2001 described above.

その後、第1の燃料カートリッジ2330A内の燃料量が低下し、所定のレベル以下となった場合、3方向バルブ2760により、第1のラインが第2のライン(第2の燃料カートリッジ2330B〜主燃料供給経路2305のライン)に切り替えられる。また、表示パネル2258(図13参照)を介して、オペレータに、燃料カートリッジが切り替えられたことがアナウンスされる。これにより、オペレータは、第1の燃料カートリッジ2330Aを、任意のタイミングで交換することができる。
(ケース2)
一方、2つの燃料カートリッジ2330A、2330Bに貯蔵される燃料が異なる場合であって、第1燃料電池2300Aが燃料カートリッジ2330A内の燃料に対応しており、第2燃料電池2300Bが燃料カートリッジ2330B内の燃料に対応している場合、電源システム2001は、次のように作動する。
Thereafter, when the amount of fuel in the first fuel cartridge 2330A decreases and falls below a predetermined level, the three-way valve 2760 causes the first line to become the second line (second fuel cartridge 2330B to main fuel). The line of the supply path 2305). Also, the operator is notified via the display panel 2258 (see FIG. 13) that the fuel cartridge has been switched. Thus, the operator can replace the first fuel cartridge 2330A at an arbitrary timing.
(Case 2)
On the other hand, when the fuel stored in the two fuel cartridges 2330A and 2330B is different, the first fuel cell 2300A corresponds to the fuel in the fuel cartridge 2330A, and the second fuel cell 2300B is in the fuel cartridge 2330B. When the fuel is supported, the power supply system 2001 operates as follows.

まず、3方向バルブ2760が、前述の第1のライン(第1の燃料カートリッジ2330A〜主燃料供給経路2305のライン)を形成するように調整される。また、3方向バルブ2770により、主燃料供給経路2305が第1燃料電池用燃料供給経路2305Aに接続される。   First, the three-way valve 2760 is adjusted to form the aforementioned first line (first fuel cartridge 2330A to main fuel supply path 2305). The main fuel supply path 2305 is connected to the first fuel cell fuel supply path 2305A by the three-way valve 2770.

その後、第1の燃料カートリッジ2330A内の燃料量が低下し、所定のレベル以下となった場合、3方向バルブ2760により、第1のラインが第2のライン(第2の燃料カートリッジ2330B〜主燃料供給経路2305のライン)に切り替えられる。と同時に、主燃料供給経路2305からの燃料が、第2燃料電池用燃料供給経路2305Bに流通するように、3方向バルブ2770が切り替えられる。また、表示パネル2258(図13参照)を介して、オペレータに、燃料カートリッジおよび発電燃料電池が切り替えられたことがアナウンスされる。これにより、オペレータは、第1の燃料カートリッジ2330Aを、任意のタイミングで交換することができる。なお、使用する燃料電池を切り替える前には、負荷オンオフスイッチ(図示されていない)が一旦オフにされても良い。   Thereafter, when the amount of fuel in the first fuel cartridge 2330A decreases and falls below a predetermined level, the three-way valve 2760 causes the first line to become the second line (second fuel cartridge 2330B to main fuel). The line of the supply path 2305). At the same time, the three-way valve 2770 is switched so that the fuel from the main fuel supply path 2305 flows through the second fuel cell fuel supply path 2305B. Also, the operator is notified via the display panel 2258 (see FIG. 13) that the fuel cartridge and the power generation fuel cell have been switched. Thus, the operator can replace the first fuel cartridge 2330A at an arbitrary timing. Note that a load on / off switch (not shown) may be temporarily turned off before switching the fuel cell to be used.

このように、第3の電源システム2001では、いずれのケースにおいても、一方の燃料カートリッジ内の燃料が少なくなっても、燃料電池による発電をそのまま継続することができる。従って、第3の電源システム2001では、発電持続時間が延伸されるとともに、燃料カートリッジの交換のため、電源システムが停止される頻度を低減することができる。   Thus, in any case, the third power supply system 2001 can continue the power generation by the fuel cell even if the fuel in one fuel cartridge is reduced. Therefore, in the third power supply system 2001, the power generation duration is extended, and the frequency at which the power supply system is stopped for replacement of the fuel cartridge can be reduced.

なお、ケース2では、燃料カートリッジの切り替えの際に、発電用燃料電池も切り替えられることになるが、新たに使用される燃料電池が安定発電状態になるまでには、ある程度の時間が必要となる。そこで、燃料電池の切り替え時に、電源システム2001の給電が長時間停止されることを回避するため、以下の対応が行われても良い。   In case 2, the fuel cell for power generation is also switched when the fuel cartridge is switched. However, a certain amount of time is required until a newly used fuel cell enters a stable power generation state. . Therefore, the following measures may be taken in order to avoid the power supply of the power supply system 2001 being stopped for a long time when the fuel cell is switched.

まず、第1の燃料カートリッジ2330A内の燃料量が低下し、閾値レベル以下となった場合、燃料カートリッジおよび発電燃料電池の切り替えを行わずに、第2燃料電池2300Bでの発電を開始する。   First, when the amount of fuel in the first fuel cartridge 2330A decreases and falls below the threshold level, power generation in the second fuel cell 2300B is started without switching between the fuel cartridge and the power generation fuel cell.

なお、この段階では、燃料カートリッジ2330Bからの燃料を第2燃料電池2300Bに供給することはできない。そこで、第2燃料電池用燃料循環ポンプ2350Bにより、予め第2燃料電池用燃料循環タンク2360Bに保管されていた燃料が、第2燃料電池2300Bに供給され、発電が行われる。   At this stage, the fuel from the fuel cartridge 2330B cannot be supplied to the second fuel cell 2300B. Therefore, the fuel previously stored in the second fuel cell fuel circulation tank 2360B is supplied to the second fuel cell 2300B by the second fuel cell fuel circulation pump 2350B, and power is generated.

ここで、このような燃料カートリッジ2330Bからの燃料供給が行われない状態で、第2燃料電池2300Bの発電を長時間行うことができるように、燃料循環タンク2360Bには、その上限位置まで燃料を保管しておくことが好ましい。これは、例えば、次のような方法により実現できる。第2の燃料カートリッジ2330Bからの燃料を用いて、第2燃料電池2300Bの発電が実施されており、その発電が終了した際に、第2の燃料カートリッジ2330Bからの燃料供給を停止させず、しばらくの間、燃料を第2燃料電池2300Bに供給し続ける。この場合、燃料は、未使用のまま第2燃料電池2300Bから排出され、第2燃料電池用燃料循環タンク2360Bに保管される。従って、これにより、燃料循環タンク2360Bに、所定量の燃料を保管しておくことができる。   Here, in a state where the fuel supply from the fuel cartridge 2330B is not performed, the fuel circulation tank 2360B is supplied with fuel up to its upper limit position so that the power generation of the second fuel cell 2300B can be performed for a long time. It is preferable to keep it. This can be realized by the following method, for example. The power generation of the second fuel cell 2300B is performed using the fuel from the second fuel cartridge 2330B, and when the power generation is completed, the fuel supply from the second fuel cartridge 2330B is not stopped for a while. During this time, the fuel is continuously supplied to the second fuel cell 2300B. In this case, the fuel is discharged from the second fuel cell 2300B without being used and stored in the fuel circulation tank 2360B for the second fuel cell. Accordingly, this allows a predetermined amount of fuel to be stored in the fuel circulation tank 2360B.

次に、第2燃料電池2300Bでの発電が安定化してから、3方向バルブ2760、2770による前述の切り替えが行われる。電源システムの主燃料電池が第2燃料電池2300Bに切り替えられると、第1燃料電池2300Aの発電が停止される。   Next, after the power generation in the second fuel cell 2300B is stabilized, the above-described switching by the three-way valves 2760 and 2770 is performed. When the main fuel cell of the power supply system is switched to the second fuel cell 2300B, the power generation of the first fuel cell 2300A is stopped.

なお、第2燃料電池2300Bでの発電が安定化するまでの時間を短縮するため、前述の第2の電源システムで説明したような動作が行われても良い。すなわち、第2燃料電池2300Bに供給される燃料濃度を高くしたり、ダミー抵抗を接続して、負荷電流を徐々に大きくしたりすることにより、反応を活性化させても良い。   In addition, in order to shorten the time until the power generation in the second fuel cell 2300B is stabilized, the operation described in the second power supply system may be performed. That is, the reaction may be activated by increasing the concentration of fuel supplied to the second fuel cell 2300B or by connecting a dummy resistor to gradually increase the load current.

また前述のケース2において、主燃料供給経路2305に接続される燃料供給経路を、突然、第1燃料電池用燃料供給経路2305Aから第2燃料電池用燃料供給経路2305Bに切り替えると、それまで主燃料供給経路2305に存在していた燃料が、第2燃料電池用燃料供給経路2305Bの方に供給されてしまう。   Further, in the case 2 described above, when the fuel supply path connected to the main fuel supply path 2305 is suddenly switched from the first fuel cell fuel supply path 2305A to the second fuel cell fuel supply path 2305B, the main fuel is used until then. The fuel existing in the supply path 2305 is supplied to the fuel supply path 2305B for the second fuel cell.

そこで、3方向バルブ2760を第1のラインから第2のラインに切り替える前(および3方向バルブ2770を第2燃料電池用燃料供給経路2305B側に切り替える前)に、燃料ポンプ2765を稼動させ、燃料供給経路2305内に残っている燃料を、第1燃料電池用燃料タンク2801Aまでに排出させても良い。これにより、主燃料供給経路2305において、異なる燃料が混合することを回避することができる。   Therefore, before switching the three-way valve 2760 from the first line to the second line (and before switching the three-way valve 2770 to the fuel supply path 2305B side for the second fuel cell), the fuel pump 2765 is operated and the fuel is discharged. The fuel remaining in the supply path 2305 may be discharged up to the first fuel cell fuel tank 2801A. As a result, it is possible to avoid mixing different fuels in the main fuel supply path 2305.

前述のように、第3の電源システム2001では、一方の燃料カートリッジにおいて燃料が不足しても、別の燃料カートリッジを用いて、燃料電池の発電を継続することができる。従って、二次電池の充電動作が途中で中断されることは生じにくく、二次電池は、比較的長い間、充電状態にしておくことができる。従って、この電源システムは、消費電力の大きい負荷装置に接続された場合にも、安定して電力を供給することができる。
(第4の電源システム)
図14には、前述の第3の電源システムの変形例として、第4の電源システム2001Mを示す。この第4の電源システム2001Mは、前述の第3の電源システム2001に比べて、第1の燃料カートリッジ2330A〜第1燃料電池2300Aと、第2の燃料カートリッジ2330B〜第2燃料電池2300Bとの、別個の2系統の燃料供給経路を有する点が異なっている。すなわち、この第4の電源システム2001Mでは、前述の3方向切り替えバルブ2760、2770が排除されている。
As described above, in the third power supply system 2001, even when fuel is insufficient in one fuel cartridge, power generation of the fuel cell can be continued using another fuel cartridge. Therefore, the charging operation of the secondary battery is unlikely to be interrupted in the middle, and the secondary battery can be charged for a relatively long time. Therefore, this power supply system can stably supply power even when connected to a load device with high power consumption.
(Fourth power system)
FIG. 14 shows a fourth power supply system 2001M as a modification of the above-described third power supply system. The fourth power supply system 2001M includes a first fuel cartridge 2330A to a first fuel cell 2300A and a second fuel cartridge 2330B to a second fuel cell 2300B, as compared with the third power supply system 2001 described above. The difference is that it has two separate fuel supply paths. That is, in the fourth power supply system 2001M, the above-described three-way switching valves 2760 and 2770 are excluded.

ただし、第4の電源システム2001Mにおいて、その他の構成は、第3の電源システム2001と同様であり、当業者には、前述の第3の電源システム2001における説明から、電源システム2001Mの動作方法を容易に予想することができる。従って、第4の電源システム2001Mの構成および動作についての説明は、省略する。   However, the other configuration of the fourth power supply system 2001M is the same as that of the third power supply system 2001, and those skilled in the art will know how to operate the power supply system 2001M from the description of the third power supply system 2001 described above. Can be easily predicted. Therefore, description of the configuration and operation of the fourth power supply system 2001M is omitted.

第4の電源システム2001Mでは、一方の燃料電池(例えば2300A)を、主発電に利用し、他方の燃料電池(例えば2300B)を、主発電燃料電池用の燃料カートリッジの交換の間の予備発電に利用することが可能となる。   In the fourth power supply system 2001M, one fuel cell (for example, 2300A) is used for main power generation, and the other fuel cell (for example, 2300B) is used for standby power generation during replacement of the fuel cartridge for the main power generation fuel cell. It can be used.

また、このような構成では、以下に示すような利点が得られる。   In addition, such a configuration provides the following advantages.

図15および図16には、第4の電源システム2001Mにおける、燃料電池、二次電池、DC/DCコンバータ、および外部負荷装置の接続ラインの一例を示す。図15では、DC/DCコンバータは、電源システム側に設置されており、図16では、DC/DCコンバータは、負荷装置側に設置されている。   FIGS. 15 and 16 show an example of connection lines of the fuel cell, the secondary battery, the DC / DC converter, and the external load device in the fourth power supply system 2001M. In FIG. 15, the DC / DC converter is installed on the power supply system side, and in FIG. 16, the DC / DC converter is installed on the load device side.

図15の場合、第1燃料電池2300Aは、負荷スイッチ2515Aがオンにされた際に、DC/DCコンバータ1の入力側と接続される。また、第2燃料電池2300Bは、負荷スイッチ2515Bがオンにされた際に、DC/DCコンバータ2の入力側と接続される。また、第1燃料電池2300Aおよび第2燃料電池2300Bは、切り替えスイッチ2511により、二次電池2320と接続される。   In the case of FIG. 15, the first fuel cell 2300A is connected to the input side of the DC / DC converter 1 when the load switch 2515A is turned on. The second fuel cell 2300B is connected to the input side of the DC / DC converter 2 when the load switch 2515B is turned on. Further, the first fuel cell 2300A and the second fuel cell 2300B are connected to the secondary battery 2320 by the changeover switch 2511.

DC/DCコンバータ1の出力側は、切り替えスイッチ2517+、2517−の両方をDC/DCコンバータ1側に切り替えることにより、外部の負荷装置2520と接続することができる。逆に、切り替えスイッチ2517+、2517−の両スイッチをDC/DCコンバータ2側に切り替えた場合、DC/DCコンバータ2が外部の負荷装置2520と接続される。なお、2つのDC/DCコンバータの間には、切り替えスイッチ2516が介在されており、この切り替えスイッチ2516は、以下の2つの位置に切り替えることができる。一つの位置は、DC/DCコンバータ2の正の出力をスイッチ2517+を介して、外部負荷装置2520の正の入力に接続する位置である。従って、この場合、スイッチ2517−をDC/DCコンバータ2の側に切り替えることにより、DC/DCコンバータ2の出力を外部の負荷装置2520と接続することができる。2つ目の位置は、DC/DCコンバータ1の負の出力と、DC/DCコンバータ2の正の出力を接続する位置であり、この場合、切り替えスイッチ2517+をDC/DCコンバータ1の側に切り替え、スイッチ2517−をDC/DCコンバータ2の側に切り替えることにより、2つのDC/DCコンバータの出力を合わせて、外部の負荷装置2520に入力することができる。   The output side of the DC / DC converter 1 can be connected to an external load device 2520 by switching both of the changeover switches 2517+ and 2517− to the DC / DC converter 1 side. Conversely, when both switches 2517+ and 2517− are switched to the DC / DC converter 2 side, the DC / DC converter 2 is connected to an external load device 2520. A changeover switch 2516 is interposed between the two DC / DC converters, and this changeover switch 2516 can be switched to the following two positions. One position is a position where the positive output of the DC / DC converter 2 is connected to the positive input of the external load device 2520 via the switch 2517+. Therefore, in this case, the output of the DC / DC converter 2 can be connected to the external load device 2520 by switching the switch 2517-to the DC / DC converter 2 side. The second position is a position where the negative output of the DC / DC converter 1 and the positive output of the DC / DC converter 2 are connected. In this case, the changeover switch 2517+ is switched to the DC / DC converter 1 side. By switching the switch 2517-to the DC / DC converter 2 side, the outputs of the two DC / DC converters can be combined and input to the external load device 2520.

一方、図16の場合は、DC/DCコンバータ3が、外部負荷装置2520側に設けられる。ただし、その他の構成および特徴は、図15の場合と同様である。   On the other hand, in the case of FIG. 16, the DC / DC converter 3 is provided on the external load device 2520 side. However, other configurations and features are the same as those in FIG.

従って、この電源システムでは、同時に2つの燃料電池を使用することが可能となり、電源システムの給電能力が向上する。また、DC/DCコンバータの入出力を自由に(直列/並列に)接続することができるため、外部負荷装置の種類に応じて、電源システムの出力の仕方を変更することにより、対応可能な負荷装置の種類を増すことが可能となる。   Therefore, in this power supply system, it is possible to use two fuel cells at the same time, and the power supply capability of the power supply system is improved. In addition, since the input / output of the DC / DC converter can be freely connected (in series / parallel), the load that can be handled by changing the output method of the power supply system according to the type of the external load device It is possible to increase the types of devices.

なお、図には示さなかったが、本発明による電源システムは、例えば、複数の燃料カートリッジと、単一の燃料電池とを備える構成としても良いことは、当業者には明らかである。この場合も、第3の電源システムのように、電源システムの連続稼働時間を延ばすことが可能となる。   Although not shown in the figure, it will be apparent to those skilled in the art that the power supply system according to the present invention may include, for example, a plurality of fuel cartridges and a single fuel cell. Also in this case, it is possible to extend the continuous operation time of the power supply system as in the third power supply system.

本発明は、燃料電池を備える電源システムに適用することができる。   The present invention can be applied to a power supply system including a fuel cell.

本発明による電源システムの構成の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the structure of the power supply system by this invention. 燃料カートリッジの概略図である。It is the schematic of a fuel cartridge. 燃料カートリッジ、および該燃料カートリッジが設置される位置近傍の電源システムの構成部材の概略図である。It is the schematic of the structural member of the power supply system of the fuel cartridge and the vicinity of the position where this fuel cartridge is installed. 本発明による電源システムを作動させるためのフローチャートである。3 is a flowchart for operating a power supply system according to the present invention. 本発明による電源システムを作動させるための別のフローチャートである。6 is another flowchart for operating the power supply system according to the present invention; 本発明による別の電源システムの構成の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the structure of another power supply system by this invention. 電源のバイパスラインの構成の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the structure of the bypass line of a power supply. 本発明による電源システムをプリンタに接続する際の一例を示した図である。It is the figure which showed an example at the time of connecting the power supply system by this invention to a printer. 本発明による第2の電源システムの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the 2nd power supply system by this invention. 第2の電源システムの第1燃料電池用補器とその近傍の構成図である。It is a block diagram of the 1st fuel cell auxiliary device of the 2nd power supply system, and its vicinity. 第2の電源システムを作動させるためのフローチャートである。It is a flowchart for operating a 2nd power supply system. 本発明による第3の電源システムの構成の一例を概略的に示した図である。It is the figure which showed roughly an example of the structure of the 3rd power supply system by this invention. 燃料カートリッジ2330A、2330Bが装着された第3の電源システム2001の模式的な外観図である。FIG. 10 is a schematic external view of a third power supply system 2001 to which fuel cartridges 2330A and 2330B are attached. 本発明による第4の電源システムの構成の一例を概略的に示した図である。It is the figure which showed roughly an example of the structure of the 4th power supply system by this invention. 第4の電源システムにおける外部負荷装置との配線図の一例である。It is an example of a wiring diagram with the external load apparatus in a 4th power supply system. 図15とは異なる配線図の一例である。It is an example of a wiring diagram different from FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、2、3 電源システム
10 識別コード
10a バーコード
10b RFID
19 アルコール燃料
20 燃料カートリッジ
50、60、70 センサ
100 読み取りセンサ
200 CPU
210 表示コントローラ
220 ROM
240 補機制御用レジスタ群
250 表示パネル
300 燃料電池
301 発電部
305 燃料供給経路
305A 燃料循環経路
310 制御部
320 二次電池
330 燃料貯蔵手段
340 燃料ポンプ
350 燃料循環ポンプ
360 循環タンク
410 ブロワ
430 ファン
440 ラジエータ
450 水タンク
460 水ポンプ
520 負荷装置
521 プリンタ
610(610A、610B) 3方向弁
620(620A、620B) 待避タンク
630(630A、630B) 戻しポンプ
710 電源ライン
715 電源用スイッチ
720 バイパスライン
725 バイパスラインスイッチ
1001 第2の電源システム
1200 CPU
1300A 第1燃料電池
1300B 第2燃料電池
1305 主燃料供給経路
1305A 第1燃料電池用燃料供給経路
1305B 第2燃料電池用燃料供給経路
1306A 第1循環経路
1306B 第2循環経路
1310 制御部
1320 二次電池
1321 電圧計
1330 燃料貯蔵手段(燃料カートリッジ)
1339A 主燃料ポンプ(第1燃料電池用)
1340A 第1燃料電池用燃料ポンプ
1350A 第1燃料電池用燃料循環ポンプ
1360A 第1燃料電池用循環タンク
1405 主酸化剤供給経路
1405A 第1燃料電池用酸化剤供給経路
1405B 第2燃料電池用酸化剤供給経路
1406 3方向切り替えバルブ
1410 ブロワ
1440A 第1燃料電池用ラジエタ
1440B 第2燃料電池用ラジエタ
1450A 第1燃料電池用水タンク
1450B 第2燃料電池用水タンク
1460A 第1燃料電池用水ポンプ
1460B 第2燃料電池用水ポンプ
1509 負荷オンオフスイッチ
1510 二次電池充電オンオフスイッチ
1800A 第1燃料電池用補器
1800B 第2燃料電池用補器
1801A 第1燃料電池用燃料タンク
1860A 第1燃料バルブ
1860B 第2燃料バルブ
1900 燃料廃液袋
1902 燃料回収経路
1905 燃料吸引3方向切り替えバルブ
1910 燃料吸引ポンプ
1940 燃料電池切り替えスイッチ
1950 空気取り入れバルブ
2001 第3の電源システム
2001M 第4の電源システム
2200 CPU
2300A 第1燃料電池
2300B 第2燃料電池
2305 主燃料供給経路
2305A 第1燃料電池用燃料供給経路
2305B 第2燃料電池用燃料供給経路
2306A 第1循環経路
2306B 第2循環経路
2320 二次電池
2330A 第1の燃料貯蔵手段(燃料カートリッジ)
2330B 第2の燃料貯蔵手段(燃料カートリッジ)
2340A 第1燃料電池用燃料ポンプ
2340B 第2燃料電池用燃料ポンプ
2350A 第1燃料電池用燃料循環ポンプ
2350B 第2燃料電池用燃料循環ポンプ
2360A 第1燃料電池用燃料循環タンク
2360B 第2燃料電池用燃料循環タンク
2405A 第1燃料電池用酸化剤供給経路
2405B 第2燃料電池用酸化剤供給経路
2410A 第1ブロワ
2410B 第2ブロワ
2430A 第1ファン
2430B 第2ファン
2440A 第1燃料電池用ラジエタ
2440B 第2燃料電池用ラジエタ
2450A 第1燃料電池用水タンク
2450B 第2燃料電池用水タンク
2460A 第1燃料電池用水ポンプ
2460B 第2燃料電池用水ポンプ
2515A、2515B 負荷スイッチ
2516 切り替えスイッチ
2517+、2517− 切り替えスイッチ
2520 負荷装置
2760、2770 3方向バルブ
2765、2765A、2765B 燃料ポンプ
2801A 第1燃料電池用燃料タンク
2801B 第2燃料電池用燃料タンク。
1, 2, 3 Power supply system 10 Identification code 10a Bar code 10b RFID
19 Alcohol fuel 20 Fuel cartridge 50, 60, 70 Sensor 100 Reading sensor 200 CPU
210 Display controller 220 ROM
240 Auxiliary equipment control register group 250 Display panel 300 Fuel cell 301 Power generation unit 305 Fuel supply path 305A Fuel circulation path 310 Control unit 320 Secondary battery 330 Fuel storage means 340 Fuel pump 350 Fuel circulation pump 360 Circulation tank 410 Blower 430 Fan 440 Radiator 450 Water tank 460 Water pump 520 Load device 521 Printer 610 (610A, 610B) Three-way valve 620 (620A, 620B) Retraction tank 630 (630A, 630B) Return pump 710 Power line 715 Power switch 720 Bypass line 725 Bypass line switch 1001 Second power supply system 1200 CPU
1300A 1st fuel cell 1300B 2nd fuel cell 1305 Main fuel supply path 1305A 1st fuel cell fuel supply path 1305B 2nd fuel cell fuel supply path 1306A 1st circulation path 1306B 2nd circulation path 1310 Control unit 1320 Secondary battery 1321 Voltmeter 1330 Fuel storage means (fuel cartridge)
1339A Main fuel pump (for the first fuel cell)
1340A 1st fuel cell fuel pump 1350A 1st fuel cell fuel circulation pump 1360A 1st fuel cell circulation tank 1405 main oxidant supply path 1405A 1st fuel cell oxidant supply path 1405B 2nd fuel cell oxidant supply Path 1406 Three-way switching valve 1410 Blower 1440A First fuel cell radiator 1440B Second fuel cell radiator 1450A First fuel cell water tank 1450B Second fuel cell water tank 1460A First fuel cell water pump 1460B Second fuel cell water pump 1509 Load on / off switch 1510 Secondary battery charging on / off switch 1800A First fuel cell auxiliary device 1800B Second fuel cell auxiliary device 1801A First fuel cell fuel tank 1860A First fuel valve 1860B Second fuel bar Bed 1900 fuel waste bag 1902 fuel recovery passage 1905 fuel suction three-way switching valve 1910 fuel suction pump 1940 fuel cell selector switch 1950 Inlet valve 2001 the third power supply system 2001M fourth power supply system 2200 CPU
2300A First fuel cell 2300B Second fuel cell 2305 Main fuel supply path 2305A First fuel cell fuel supply path 2305B Second fuel cell fuel supply path 2306A First circulation path 2306B Second circulation path 2320 Secondary battery 2330A First Fuel storage means (fuel cartridge)
2330B Second fuel storage means (fuel cartridge)
2340A 1st fuel cell fuel pump 2340B 2nd fuel cell fuel pump 2350A 1st fuel cell fuel circulation pump 2350B 2nd fuel cell fuel circulation pump 2360A 1st fuel cell fuel circulation tank 2360B 2nd fuel cell fuel Circulation tank 2405A First fuel cell oxidant supply path 2405B Second fuel cell oxidant supply path 2410A First blower 2410B Second blower 2430A First fan 2430B Second fan 2440A First fuel cell radiator 2440B Second fuel cell Radiator 2450A first fuel cell water tank 2450B second fuel cell water tank 2460A first fuel cell water pump 2460B second fuel cell water pump 2515A, 2515B load switch 2516 changeover switch 2517+, 2 517-Changeover switch 2520 Load device 2760, 2770 Three-way valve 2765, 2765A, 2765B Fuel pump 2801A Fuel tank for first fuel cell 2801B Fuel tank for second fuel cell.

Claims (40)

燃料電池と、
内部に燃料が充填された、着脱可能な燃料貯蔵手段と、
該燃料貯蔵手段の燃料を燃料電池に供給するための燃料供給経路と、
を備える電源システムであって、
前記燃料貯蔵手段は、認証情報を有し、
当該電源システムは、さらに、
前記認証情報を読み取る手段と、
前記読み取られた認証情報に基づいて、前記燃料電池での発電に必要なパラメータを変更する手段と、
を有することを特徴とする電源システム。
A fuel cell;
Removable fuel storage means filled with fuel;
A fuel supply path for supplying fuel from the fuel storage means to the fuel cell;
A power supply system comprising:
The fuel storage means has authentication information,
The power supply system further includes
Means for reading the authentication information;
Means for changing parameters necessary for power generation in the fuel cell based on the read authentication information;
A power supply system comprising:
前記燃料電池での発電に必要なパラメータを変更する手段は、前記燃料電池に供給される燃料の供給量を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項1に記載の電源システム。   2. The power supply system according to claim 1, wherein the means for changing a parameter required for power generation in the fuel cell includes a control means for controlling a supply amount of fuel supplied to the fuel cell. 前記燃料貯蔵手段には、アルコール燃料が貯蔵され、
前記認証情報には、前記燃料貯蔵手段に貯蔵されたアルコール燃料の種類に関する情報が含まれていることを特徴とする請求項1または2に記載の電源システム。
The fuel storage means stores alcohol fuel,
3. The power supply system according to claim 1, wherein the authentication information includes information related to a type of alcohol fuel stored in the fuel storage unit.
さらに、前記燃料電池で充電される二次電池および該二次電池の電圧を測定する手段を有し、
前記二次電池の電圧が所定の値未満の場合、前記二次電池の電圧が所定の値に達するまで、前記燃料電池による充電を継続し、
前記二次電池の電圧が所定の値以上の場合、前記燃料電池による充電を停止することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の電源システム。
And a secondary battery charged by the fuel cell and means for measuring the voltage of the secondary battery,
If the voltage of the secondary battery is less than a predetermined value, continue charging by the fuel cell until the voltage of the secondary battery reaches a predetermined value,
The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein when the voltage of the secondary battery is equal to or higher than a predetermined value, charging by the fuel cell is stopped.
前記二次電池の電圧が所定の値以上の場合であっても、前記二次電池から、閾値を超える電流が外部に流れる場合は、前記燃料電池による充電を継続することを特徴とする請求項4に記載の電源システム。   The charging by the fuel cell is continued even when the voltage of the secondary battery is equal to or higher than a predetermined value when the current exceeding the threshold value flows from the secondary battery to the outside. 4. The power supply system according to 4. 前記二次電池の電圧を測定する手段による前記二次電池の電圧測定結果が、前記所定の値以上場合、前記二次電池は、前記二次電池の電圧が前記所定の値を下回るまで、前記外部への電力供給を継続することを特徴とする請求項4に記載の電源システム。   When the voltage measurement result of the secondary battery by the means for measuring the voltage of the secondary battery is equal to or greater than the predetermined value, the secondary battery has the voltage until the voltage of the secondary battery falls below the predetermined value. The power supply system according to claim 4, wherein power supply to the outside is continued. 前記読み取られた認証情報に基づいて、前記燃料電池での発電に必要なパラメータを変更する手段は、
前記燃料貯蔵手段が交換された際に、新たな燃料貯蔵手段が有する認証情報と、交換直前の燃料貯蔵手段が有する認証情報とを比較し、
両者が異なる場合、前記交換直前の燃料貯蔵手段が有する認証情報を、前記新たに設置された燃料貯蔵手段が有する認証情報に更新することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載の電源システム。
Based on the read authentication information, means for changing parameters necessary for power generation in the fuel cell,
When the fuel storage means is replaced, the authentication information of the new fuel storage means is compared with the authentication information of the fuel storage means immediately before replacement,
The authentication information possessed by the fuel storage means immediately before the replacement is updated to the authentication information possessed by the newly installed fuel storage means when they are different from each other. The described power supply system.
前記燃料供給経路の一部は、前記燃料貯蔵手段を含まず前記燃料電池を含む燃料循環経路を構成しており、
前記燃料貯蔵手段が交換された際に、新たな燃料貯蔵手段が有する認証情報と、交換直前の燃料貯蔵手段が有する認証情報とを比較し、両者が異なる場合、前記燃料循環経路での残留燃料がある濃度以下になるまで、前記燃料電池での発電が継続されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一つに記載の電源システム。
A part of the fuel supply path constitutes a fuel circulation path including the fuel cell without including the fuel storage means,
When the fuel storage means is replaced, the authentication information of the new fuel storage means is compared with the authentication information of the fuel storage means immediately before replacement, and if the two are different, the residual fuel in the fuel circulation path The power supply system according to any one of claims 1 to 7, wherein power generation in the fuel cell is continued until a certain concentration or less is reached.
さらに、前記残留燃料がある濃度以下になるまで、前記燃料貯蔵手段から前記燃料電池への燃料供給を停止する手段を備えることを特徴とする請求項8に記載の電源システム。   9. The power supply system according to claim 8, further comprising means for stopping fuel supply from the fuel storage means to the fuel cell until the residual fuel becomes a certain concentration or less. さらに、前記残留燃料がある濃度以下になるまで、前記燃料電池に接続された負荷装置の容量を変化させることのできる回路を備えることを特徴とする請求項8または9に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 8 or 9, further comprising a circuit capable of changing a capacity of a load device connected to the fuel cell until the residual fuel becomes a certain concentration or less. 前記燃料供給経路の一部は、前記燃料貯蔵手段を含まず前記燃料電池を含む燃料循環経路を構成しており、
前記燃料貯蔵手段が交換された際に、新たな燃料貯蔵手段が有する認証情報と、交換直前の燃料貯蔵手段が有する認証情報とを比較し、両者が異なる場合、前記燃料循環経路に含まれる燃料を待避させるタンクを備え、
前記タンクは、燃料の種類に応じて使い分けられるように複数設けられていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一つに記載の電源システム。
A part of the fuel supply path constitutes a fuel circulation path including the fuel cell without including the fuel storage means,
When the fuel storage means is replaced, the authentication information of the new fuel storage means is compared with the authentication information of the fuel storage means immediately before the replacement, and if they are different, the fuel included in the fuel circulation path Equipped with a tank to evacuate
The power supply system according to any one of claims 1 to 7, wherein a plurality of the tanks are provided so as to be selectively used according to the type of fuel.
前記燃料貯蔵手段が交換された際に、該交換された燃料貯蔵手段に含まれる燃料と、交換直前の燃料貯蔵手段に含まれる燃料とが異なる場合、
前記新たな燃料貯蔵手段に充填された燃料と等しい種類の燃料が保管された前記タンクから、前記燃料を前記燃料循環経路に戻す手段を備えることを特徴とする請求項11に記載の電源システム。
When the fuel storage means is replaced, if the fuel contained in the replaced fuel storage means is different from the fuel contained in the fuel storage means immediately before replacement,
12. The power supply system according to claim 11, further comprising means for returning the fuel to the fuel circulation path from the tank in which a fuel of the same type as the fuel charged in the new fuel storage means is stored.
前記新たな燃料貯蔵手段に充填された燃料を前記燃料電池に供給する前に、前記タンクに保管されている、前記新たな燃料貯蔵手段に充填された燃料と同じ種類の燃料が使用されることを特徴とする請求項11または12に記載の電源システム。   Before supplying the fuel filled in the new fuel storage means to the fuel cell, the same type of fuel stored in the tank as the fuel filled in the new fuel storage means is used. The power supply system according to claim 11 or 12. 前記タンクに保管された燃料が先行して使用される間、前記燃料電池に供給される空気量が徐々に増加することを特徴とする請求項13に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 13, wherein the amount of air supplied to the fuel cell gradually increases while the fuel stored in the tank is used in advance. 新しい燃料を前記燃料循環経路内に行き渡らせるため、予備処理として行われるエージング処理の間、前記燃料電池がエージング処理中であることをアナウンスする表示機能を備えることを特徴とする請求項8乃至14のいずれか一つに記載の電源システム。   15. A display function for announcing that the fuel cell is undergoing an aging process during an aging process performed as a preliminary process in order to distribute new fuel into the fuel circulation path. The power supply system according to any one of the above. さらに、前記燃料貯蔵手段の液量を測定する手段と、前記燃料電池から該燃料電池に接続された負荷装置に供給される電力量を測定する手段とを有し、
両手段において測定された結果から、前記燃料電池の残稼働時間を算出し、該残稼働時間を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一つに記載の電源システム。
Furthermore, means for measuring the amount of liquid in the fuel storage means, and means for measuring the amount of power supplied from the fuel cell to a load device connected to the fuel cell,
The power source according to any one of claims 1 to 15, further comprising display means for calculating a remaining operation time of the fuel cell from results measured by both means and displaying the remaining operation time. system.
前記燃料電池による発電中に、前記燃料貯蔵手段が取り外された場合、所定の時間だけ前記燃料電池による発電を継続することを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一つに記載の電源システム。   The power supply system according to any one of claims 1 to 16, wherein when the fuel storage means is removed during power generation by the fuel cell, power generation by the fuel cell is continued for a predetermined time. . 燃料電池と、
内部に燃料が充填された、着脱可能な燃料貯蔵手段と、
該燃料貯蔵手段の燃料を燃料電池に供給するための燃料供給経路と、
を備える電源システムを作動させる方法であって、
前記燃料貯蔵手段に付された認証情報を読み取るステップと、
前記読み取られた認証情報に基づいて、前記燃料電池での発電に必要なパラメータを変更するステップと、
を有することを特徴とする方法。
A fuel cell;
Removable fuel storage means filled with fuel;
A fuel supply path for supplying fuel from the fuel storage means to the fuel cell;
A method of operating a power supply system comprising:
Reading authentication information attached to the fuel storage means;
Changing parameters necessary for power generation in the fuel cell based on the read authentication information;
A method characterized by comprising:
前記燃料電池での発電に必要なパラメータを変更するステップは、前記燃料電池に供給される燃料の供給量を制御するステップを有することを特徴とする請求項18に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 18, wherein the step of changing a parameter necessary for power generation in the fuel cell includes a step of controlling a supply amount of fuel supplied to the fuel cell. 前記燃料貯蔵手段には、アルコール燃料が貯蔵され、
前記認証情報には、前記燃料貯蔵手段に貯蔵されたアルコール燃料の種類に関する情報が含まれていることを特徴とする請求項18または19に記載の方法。
The fuel storage means stores alcohol fuel,
The method according to claim 18 or 19, wherein the authentication information includes information on a type of alcohol fuel stored in the fuel storage means.
燃料電池と、
内部に燃料が充填された、着脱可能な燃料貯蔵手段と、
該燃料貯蔵手段内の燃料を前記燃料電池に供給するための燃料供給経路と、
前記燃料電池に供給される燃料の供給量を制御する制御手段と、
を備える電源システムであって、
当該電源システムは、複数の燃料電池を有し、
前記燃料貯蔵手段は、該燃料貯蔵手段に貯蔵された燃料の種類を含む認証情報を有し、
当該電源システムは、さらに、前記認証情報を読み取る手段を有し、
当該電源システムは、前記読み取られた認証情報に基づいて、前記複数の燃料電池のうち、前記燃料貯蔵手段に含まれる燃料を供給する燃料電池を選定し、
前記読み取られた認証情報に基づいて、前記制御手段により、前記選定された燃料電池に供給される燃料の供給量が制御されることを特徴とする電源システム。
A fuel cell;
Removable fuel storage means filled with fuel;
A fuel supply path for supplying fuel in the fuel storage means to the fuel cell;
Control means for controlling the amount of fuel supplied to the fuel cell;
A power supply system comprising:
The power supply system has a plurality of fuel cells,
The fuel storage means has authentication information including the type of fuel stored in the fuel storage means,
The power supply system further includes means for reading the authentication information,
The power supply system selects a fuel cell that supplies fuel contained in the fuel storage means from the plurality of fuel cells based on the read authentication information,
A power supply system, wherein the supply amount of fuel supplied to the selected fuel cell is controlled by the control means based on the read authentication information.
前記燃料貯蔵手段には、アルコール燃料が貯蔵され、
前記認証情報には、前記燃料貯蔵手段に貯蔵されたアルコール燃料の種類に関する情報が含まれていることを特徴とする請求項21に記載の電源システム。
The fuel storage means stores alcohol fuel,
The power supply system according to claim 21, wherein the authentication information includes information on a type of alcohol fuel stored in the fuel storage means.
前記燃料貯蔵手段が別の燃料が貯蔵された第2の燃料貯蔵手段に交換された場合、
前記第2の燃料貯蔵手段から読み取られた認証情報に基づいて、異なる燃料電池が選定され、前記制御手段により、前記異なる燃料電池に供給される燃料の供給量が制御されることを特徴とする請求項21または22に記載の電源システム。
When the fuel storage means is replaced with a second fuel storage means in which another fuel is stored,
A different fuel cell is selected based on the authentication information read from the second fuel storage means, and the supply amount of fuel supplied to the different fuel cell is controlled by the control means. The power supply system according to claim 21 or 22.
第2の燃料貯蔵手段は、貯蔵された燃料とは異なる燃料を回収することが可能な回収手段を有し、
前記燃料供給経路と第2の燃料貯蔵手段との間に、切り替えバルブが設置され、
該切り替えバルブは、第2の燃料貯蔵手段に貯蔵された燃料が前記燃料供給経路に供給される第1の位置と、前記燃料供給経路を前記回収手段に接続する第2の位置とに切り替えることができ、
前記燃料貯蔵手段が第2の燃料貯蔵手段に交換された場合、前記切り替えバルブを第2の位置に切り替えることにより、前記燃料供給経路に含まれる燃料が、前記回収手段に回収されることを特徴とする請求項23に記載の電源システム。
The second fuel storage means has a recovery means capable of recovering a fuel different from the stored fuel,
A switching valve is installed between the fuel supply path and the second fuel storage means,
The switching valve switches between a first position where the fuel stored in the second fuel storage means is supplied to the fuel supply path and a second position where the fuel supply path is connected to the recovery means. Can
When the fuel storage means is replaced with the second fuel storage means, the fuel contained in the fuel supply path is recovered by the recovery means by switching the switching valve to the second position. The power supply system according to claim 23.
当該電源システムは、さらに、それぞれの燃料電池用の燃料保管手段を有し、
前記燃料貯蔵手段が別の燃料が貯蔵された第2の燃料貯蔵手段に交換された際に、前記燃料供給経路に含まれる、燃料貯蔵手段が交換される前の燃料は、燃料貯蔵手段が交換される前の燃料電池用の燃料保管手段に回収されることを特徴とする請求項23に記載の電源システム。
The power supply system further includes fuel storage means for each fuel cell,
When the fuel storage means is replaced with a second fuel storage means in which another fuel is stored, the fuel storage means replaces the fuel contained in the fuel supply path before the fuel storage means is replaced. 24. The power supply system according to claim 23, wherein the power supply system is recovered by a fuel storage means for the fuel cell before being used.
前記燃料貯蔵手段が前記第2の燃料貯蔵手段に交換された場合、新たに選定された燃料電池において、発電動作が安定化してから、前記新たに選定された燃料電池が負荷に接続されることを特徴とする請求項23に記載の電源システム。   When the fuel storage means is replaced with the second fuel storage means, in the newly selected fuel cell, after the power generation operation is stabilized, the newly selected fuel cell is connected to the load. The power supply system according to claim 23. 前記新たに選定された燃料電池において、発電動作が安定化するまで、
前記制御手段により、前記新たに選定された燃料電池に供給される燃料濃度が一時的に高くされることを特徴とする請求項26に記載の電源システム。
In the newly selected fuel cell, until the power generation operation is stabilized,
27. The power supply system according to claim 26, wherein the concentration of fuel supplied to the newly selected fuel cell is temporarily increased by the control means.
前記第2の燃料貯蔵手段に貯蔵された燃料が、前記燃料供給経路内に行き渡るまで、前記燃料電池がエージング処理中であることをアナウンスする表示機能を備えることを特徴とする請求項23乃至27のいずれか一つに記載の電源システム。   28. A display function for announcing that the fuel cell is undergoing an aging process until the fuel stored in the second fuel storage means reaches the fuel supply path. The power supply system according to any one of the above. 当該電源システムは、前記燃料貯蔵手段から読み取られた認証情報を保管する保管手段と、前記燃料貯蔵手段が交換された場合、交換前後の燃料貯蔵手段から読み取られた認証情報を比較する比較手段とを有し、
両方の認証情報が異なる場合、交換後の認証情報が前記保管手段に保管されることを特徴とする請求項21乃至28のいずれか一つに記載の電源システム。
The power supply system includes: a storage unit that stores authentication information read from the fuel storage unit; and a comparison unit that compares authentication information read from the fuel storage unit before and after replacement when the fuel storage unit is replaced. Have
29. The power supply system according to any one of claims 21 to 28, wherein authentication information after replacement is stored in the storage unit when both authentication information is different.
少なくとも2つの前記着脱可能な燃料貯蔵手段を備えることを特徴とする請求項21に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 21, comprising at least two removable fuel storage means. 前記複数の燃料貯蔵手段は、同一の形状であることを特徴とする請求項30に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 30, wherein the plurality of fuel storage means have the same shape. 一方の燃料貯蔵手段からの燃料が前記燃料供給経路に流れる第1の位置と、他方の燃料貯蔵手段からの燃料が前記燃料供給経路に流れる第2の位置とを切り替える第1の切り替えバルブと、
前記燃料供給経路の燃料を、第1の燃料電池の側と第2の燃料電池の側との間で切り替えることの可能な第2の切り替えバルブと、
を有することを特徴とする請求項30または31に記載の電源システム。
A first switching valve that switches between a first position in which fuel from one fuel storage means flows into the fuel supply path and a second position in which fuel from the other fuel storage means flows into the fuel supply path;
A second switching valve capable of switching the fuel in the fuel supply path between the first fuel cell side and the second fuel cell side;
32. The power supply system according to claim 30 or 31, characterized by comprising:
前記少なくとも2つの燃料貯蔵手段には、同一の燃料が貯蔵されており、
前記一方の燃料貯蔵手段が取り外された際、および/または前記一方の燃料貯蔵手段に含まれる燃料が少なくなった際に、
第1の切り替えバルブは、前記第1の位置から、前記第2の位置に切り替えられることを特徴とする請求項32に記載の電源システム。
The at least two fuel storage means store the same fuel,
When the one fuel storage means is removed and / or when the amount of fuel contained in the one fuel storage means is low,
The power supply system according to claim 32, wherein the first switching valve is switched from the first position to the second position.
前記少なくとも2つの燃料貯蔵手段には、異なる燃料が貯蔵されており、
第1の燃料電池に、前記一方の燃料貯蔵手段の燃料が供給されている場合、
前記一方の燃料貯蔵手段が取り外された際、および/または前記一方の燃料貯蔵手段に含まれる燃料が少なくなった際に、
第1の切り替えバルブは、前記第1の位置から、前記第2の位置に切り替えられ、
第2の切り替えバルブは、第1の燃料電池の側から、第2の燃料電池の側に切り替えられることを特徴とする請求項32に記載の電源システム。
Different fuels are stored in the at least two fuel storage means,
When the fuel of the one fuel storage means is supplied to the first fuel cell,
When the one fuel storage means is removed and / or when the amount of fuel contained in the one fuel storage means is low,
The first switching valve is switched from the first position to the second position;
The power supply system according to claim 32, wherein the second switching valve is switched from the first fuel cell side to the second fuel cell side.
燃料電池と、
内部に燃料が充填された、着脱可能な燃料貯蔵手段と、
該燃料貯蔵手段内の燃料を前記燃料電池に供給するための燃料供給経路と、
前記燃料電池に供給される燃料の供給量を制御する制御手段と、
を備える電源システムを作動させる方法であって、
前記電源システムは、複数の燃料電池を有し、
当該方法は、
(a)前記燃料貯蔵手段から、該燃料貯蔵手段に貯蔵された燃料の種類を含む認証情報を読み取るステップと、
(b)前記読み取られた認証情報に基づいて、前記複数の燃料電池のうち、前記燃料貯蔵手段に含まれる燃料を供給する燃料電池を選定するステップと、
(c)前記読み取られた認証情報に基づいて、前記制御手段により、前記選定された燃料電池に供給される燃料の供給量を制御するステップと、
を有する方法。
A fuel cell;
Removable fuel storage means filled with fuel;
A fuel supply path for supplying fuel in the fuel storage means to the fuel cell;
Control means for controlling the amount of fuel supplied to the fuel cell;
A method of operating a power supply system comprising:
The power supply system has a plurality of fuel cells,
The method is
(A) reading authentication information including the type of fuel stored in the fuel storage means from the fuel storage means;
(B) selecting a fuel cell that supplies fuel contained in the fuel storage means from the plurality of fuel cells based on the read authentication information;
(C) controlling the amount of fuel supplied to the selected fuel cell by the control means based on the read authentication information;
Having a method.
前記燃料貯蔵手段には、アルコール燃料が貯蔵され、
前記認証情報には、前記燃料貯蔵手段に貯蔵されたアルコール燃料の種類に関する情報が含まれていることを特徴とする請求項35に記載の方法。
The fuel storage means stores alcohol fuel,
36. The method according to claim 35, wherein the authentication information includes information on a type of alcohol fuel stored in the fuel storage means.
前記電源システムは、少なくとも2つの前記着脱可能な燃料貯蔵手段を備え、
前記少なくとも2つの燃料貯蔵手段には、異なる燃料が貯蔵されており、
当該方法は、前記一方の燃料貯蔵手段が取り外された際、および/または前記一方の燃料貯蔵手段に含まれる燃料が少なくなった際に、
(d)一方の燃料貯蔵手段の燃料が第1の燃料電池に供給される状態から、他方の燃料貯蔵手段の燃料が第2の燃料電池に供給される状態に切り替えられるステップ
を有することを特徴とする請求項35または36に記載の方法。
The power system includes at least two removable fuel storage means,
Different fuels are stored in the at least two fuel storage means,
The method may be used when the one fuel storage means is removed and / or when the amount of fuel contained in the one fuel storage means is low.
(D) switching from a state in which the fuel in one fuel storage means is supplied to the first fuel cell to a state in which the fuel in the other fuel storage means is supplied to the second fuel cell. The method according to claim 35 or 36.
前記電源システムは、第1および第2の燃料電池から排出された燃料を回収し、該燃料を再度第1および第2の燃料電池に供給することが可能な第1および第2の燃料循環タンクを有し、
当該ステップは、
(e)dのステップの前に、前記第2の燃料循環タンク内の燃料を使用して、第2の燃料電池の発電を開始するステップ
を有することを特徴とする請求項37に記載の方法。
The power supply system collects fuel discharged from the first and second fuel cells, and can supply the fuel to the first and second fuel cells again. First and second fuel circulation tanks Have
This step is
The method according to claim 37, further comprising: (e) starting power generation of the second fuel cell using the fuel in the second fuel circulation tank before the step d. .
eのステップでは、通常発電時よりも高濃度の燃料が第2の燃料電池に供給されることを特徴とする請求項38に記載の方法。   39. The method according to claim 38, wherein in step e, fuel having a higher concentration than that during normal power generation is supplied to the second fuel cell. 前記一方の燃料貯蔵手段が取り外された際、および/または前記一方の燃料貯蔵手段に含まれる燃料が少なくなった際に、
(f)eのステップの前に、前記第1の循環タンクに燃料を回収するステップ
を有することを特徴とする請求項38または39に記載の方法。
When the one fuel storage means is removed and / or when the amount of fuel contained in the one fuel storage means is low,
40. The method according to claim 38 or 39, further comprising: (f) collecting fuel in the first circulation tank before step e.
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