JP4415173B2

JP4415173B2 - Power supply system and portable device

Info

Publication number: JP4415173B2
Application number: JP2003082169A
Authority: JP
Inventors: 仁保美藤
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: JP2004288574A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯機器の駆動電力を発電するための発電手段を有する電源システム及び携帯機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、民生用や産業用のあらゆる分野において、様々な化学電池が使用されている。例えば、アルカリ乾電池やマンガン乾電池等の一次電池や、ニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン電池等の二次電池等である。これに対し、近年においては、環境への影響（負担）が少なく、且つ、例えば、３０〜４０％程度の極めて高いエネルギー利用効率を実現することができる燃料電池を用いた電源システムの実用化のための研究、開発が盛んに行われている。
【０００３】
さて、燃料電池を用いた電源システムにおいては、例えばメタノール等の発電用燃料を気化器により気化し、気化された発電用燃料を改質器により水素ガス等に改質し、その改質された水素ガス中の一酸化炭素をＣＯ除去器により除去した後の水素ガスを燃料電池に供給して発電する。気化器、改質器及びＣＯ除去器などを有する化学反応部への発電用燃料の供給は、燃料タンクから行う。ここで、燃料電池における発電を安定的に行うためは、燃料タンクから発電用燃料が滞りなく供給されるようにしなければならず、燃料タンクからの発電用燃料の供給を良好に行うための構成が種々考えられている。
【０００４】
燃料タンクから発電用燃料を安定して供給する機構として、例えば、燃料タンク内に設けられた液体燃料浸透材により、発電用燃料の残量によらずに、発電用燃料を供給する構成や、燃料容器に圧力調整機構を備えて、燃料容器内の圧力を一定に保って、供給を安定させる構成（例えば、特許文献１参照）等が考えられている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−９３５５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、携帯機器に用いる小型の電源システムにおいて、主タンクから供給される発電用燃料を一旦貯える予備タンクでの発電用燃料の溢れを防止し、安定して発電用燃料を発電手段に供給することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、発電用燃料を用いて発電する発電手段を備えた電源システムにおいて、
前記発電用燃料を貯える主タンクと、
前記主タンクから前記発電用燃料が供給され、該供給された発電用燃料を貯えて、前記発電手段に前記発電用燃料を供給する予備タンクと、
前記主タンクから前記予備タンクに前記発電用燃料を供給する流路と、
前記予備タンクと前記主タンク間を結ぶ前記発電用燃料の自由流路を備え、該自由流路に前記主タンクから前記予備タンクへの流れを制限し、前記予備タンクから前記主タンクへの流れを許容する逆流防止部と、
を備え、
前記予備タンクは、少なくとも、前記主タンクから供給された前記発電用燃料を、燃料取出し口近傍に保持する保持手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、発電用燃料を用いて発電する発電手段を有する電源システムを備え、前記発電手段により発電された電力によって駆動される携帯機器において、
前記電源システムは、
前記発電用燃料を貯える主タンクと、
前記主タンクから前記発電用燃料が供給され、該供給された発電用燃料を貯えて前記発電手段に前記発電用燃料を供給する予備タンクと、
前記主タンクから前記予備タンクに前記発電用燃料を供給する流路と、
前記予備タンクと前記主タンク間を結ぶ前記発電用燃料の自由流路を備え、該自由流路に前記主タンクから前記予備タンクへの流れを制限し、前記予備タンクから前記主タンクへの流れを許容する逆流防止部と、
を備え、
前記予備タンクは、少なくとも、前記主タンクから供給された前記発電用燃料を、燃料取出し口近傍に保持する保持手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電源システムにおいて、
前記予備タンクは、内部の少なくとも前記燃料取出し口近傍に、含浸材を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の携帯機器において、
前記予備タンクは、内部の少なくとも前記燃料取出し口近傍に、含浸材を備えることを特徴とする。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に係る第１及び第２の実施の形態を順に説明する。
【００４３】
（第１の実施の形態）
図１〜図６を参照して第１の実施の形態を説明する。先ず、図１〜図３を参照して、本実施の形態の装置の特徴を説明する。図１は、本実施の形態の携帯機器１０の内部構成の一例を示す図である。図２は、本実施の形態の携帯機器１０に搭載された燃料電池システム２０Ａの内部構成を示す図である。図３は、携帯機器１０の外観図であり、（ａ）は携帯機器１０の正面図であり、（ｂ）は携帯機器１０の上面図であり、（ｃ）は携帯機器１０の右側面図である。
【００４４】
本実施の形態の燃料電池システム２０Ａは、携帯機器１０内に設けられる。携帯機器１０は、例えば携帯情報端末のＰＤＡ（Personal Digital Assistants）であり、各部を中央制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、情報が読み出し可能に記憶されているＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、情報を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１３と、情報を読み書き可能に記憶する不揮発性のＦＲＯＭ（Flash Read Only Memory）１４と、表示情報を画面表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１５と、ＣＰＵ１１から出力された表示制御信号によりＬＣＤ１５の画面表示制御を行うＬＣＤドライバ１６と、ユーザのＬＣＤ１５上のタッチ操作により入力された入力情報をＣＰＵ１１へ送信するタッチパネル１７と、赤外線通信、コネクタ通信及び無線ＬＡＮ通信方式などによる外部機器との通信を制御する通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１８と、携帯機器１０の電源として燃料電池による発電を行う燃料電池システム２０Ａとを備えて構成され、ＬＣＤ１５を除く各部はバス１９により接続されている。
【００４５】
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又はＦＲＯＭ１４内に記憶されているシステムプログラム及び各種アプリケーションプログラムの中から指定されたアプリケーションプログラムを読み出してＲＡＭ１３内に展開する。そして、ＣＰＵ１１は、タッチパネル１７から入力される各種指示又はそれに応じた各種データをＲＡＭ１３内に一時的に格納し、この入力指示及び入力データを用いて前記展開されたアプリケーションプログラムに従って各種処理を実行する。そして、ＣＰＵ１１は、その処理結果をＲＡＭ１３内に格納すると共に、ＬＣＤ１５に適宜表示させる。
【００４６】
また、ＣＰＵ１１は、燃料電池システム２０Ａの発電動作を指示するための指示信号と、携帯機器１０の駆動状態の内容を示す負荷駆動状態信号とを燃料電池システム２０Ａに送信する。またＣＰＵ１１は、燃料電池システム２０Ａの発電状態の内容を示す信号を燃料電池システム２０Ａから受信する。
【００４７】
また、ＲＯＭ１２に、後述する起動時供給プログラム、稼動時供給プログラム及び燃料切れ時制御プログラムが記憶される。また、ＦＲＯＭ１４には、後述する主タンク残量Ｔ１Ｒ、予備タンク残量Ｔ２Ｒ、係数Ｋ２などのデータが更新可能に記憶される。また、ＦＲＯＭ１４に記憶されたプログラム、データなどは、その一部若しくは全部を外部機器から通信ネットワーク及び通信Ｉ／Ｆ１８を介して受信して格納する構成にしてもよい。ＬＣＤ１５は、液晶表示方式で画面表示を行うが、これに限るものではなく、ＥＬ（ElectroLuminescent）ディスプレイ等に代えてもよい。なお、これらの構成は携帯機器における代表的な構成例を示したに過ぎず、他の構成を有するものであってもよいことはいうまでもない。
【００４８】
また、携帯機器１０は、ＰＤＡに限られるものではなく、ノート型パソコン、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、携帯テレビ、携帯ゲーム機などの他の機器でもよい。
【００４９】
次に、図２を参照して燃料電池システム２０Ａの内部構成を説明する。燃料電池システム２０Ａは、燃料改質方式を採用した固体高分子型の燃料電池４１を有する。
【００５０】
燃料電池システム２０Ａは、同図に示すように、大別して、発電用燃料が封入され、着脱可能な燃料カートリッジ２１と、装着された燃料カートリッジ２１に結合して、燃料カートリッジ２１から供給される発電用燃料に基づいて所定の電力（電気エネルギー）を発生（発電）する発電モジュール３０Ａとを備えて構成される。以下、各構成について具体的に説明する。
【００５１】
〔燃料カートリッジ〕
燃料カートリッジ２１は、その組成に水素を含有する液体燃料又は液化燃料からなる発電用燃料が充填、封入された密閉性の高い燃料タンクとしての主タンク２２と、主タンク２２内の発電用燃料の残量を検出する残量センサ（主タンク残量検知手段）２３とを備えて構成される。
【００５２】
主タンク２２内の発電用燃料は、発電モジュール３０Ａの発電制御部３１Ａの制御により、燃料電池４１が所定電圧の電力を発生するために必要な量が、第１のポンプ（第１の搬送手段）３２、予備タンク３３、第２のポンプ（第２の搬送手段）３４を順に介して、随時化学反応部３５の気化器３６へ供給される。
ここで、第１のポンプ、第２のポンプの構造、サイズ等は特に限定するものではなく、所定の駆動信号によって搬送量が制御されるものであればよく、ポンプの構造として、例えば、ダイアフラムポンプを適用することができる。また、このようなポンプを、例えば、シリコン基板に微細加工することによって形成して、ポンプを小型化するようにしてもよい。
【００５３】
また、燃料電池システム２０Ａに用いられる発電用燃料は、メタノール及び水の混合液を用いるものとするが、これに限るものではなく、メタノールに代えてエタノール、ブタノール等のアルコール系の液体燃料を適用することができる。
【００５４】
主タンク２２には、発電モジュール３０Ａに結合された状態でのみ、主タンク２２に封入されている発電用燃料の供給が可能となるように、制御弁が設けられている。これにより、燃料カートリッジ２１が発電モジュール３０Ａから分離された状態においては、主タンク２２内の発電用燃料が燃料カートリッジ２１の外部に漏出することはない。
【００５５】
また、燃料カートリッジ２１内の残量センサ２３は、例えば、主タンク２２内の所定位置に配設された略棒状体の導体からなる導体組を有して構成され、この導体の間の電気抵抗値が測定されることで、燃料カートリッジ２１に封入された発電用燃料の残量が検出される。その導体は、例えば、カーボン等の良導体で形成されるが、例えば金等により形成される印刷パターンにより、主タンク２２の内周面に形成されることとしてもよい。
【００５６】
残量センサ２３には、導体の間の電気抵抗値を計測する抵抗計測回路が内蔵されており、計測された電気抵抗値は、発電制御部３１Ａへ出力され、その電気抵抗値から発電用燃料の残量が算出される。残量センサ２３は、このような抵抗線方式に限られるものではなく、光センサ方式、光ファイバを用いるファイバセンサ方式、超音波の反射時間の変化を計測する超音波方式等の他のセンサを用いてもよい。なお、燃料カートリッジ２１は、着脱式であることに限定されず、発電モジュール３０Ａと一体に設けられる構成でもよい。
【００５７】
〔発電モジュール〕
次に、発電モジュール３０Ａについて説明する。本実施の形態の発電モジュール３０Ａは、図２に示すように、ＣＰＵ１１とバス１９を介した通信を行い、受信した指示信号に従って発電モジュール３０Ａの各部を制御するとともに、発電モジュール３０Ａに関する信号をＣＰＵ１１へ送信する発電制御部３１Ａと、発電制御部３１Ａの制御信号に従って燃料カートリッジ２１から供給される発電用燃料の搬送又は遮断をする第１のポンプ３２と、内部に含浸材を含み、発電用燃料が充填、封入された密閉性の高い燃料タンクとしての予備タンク３３と、発電制御部３１Ａの制御信号に従って予備タンク３３から供給される発電用燃料の搬送又は遮断をする第２のポンプ３４とを備える。
【００５８】
含浸材は、例えば、ウレタンフォームなどである。含浸材は、少なくとも、予備タンク３３内で第２のポンプ３４との接続部分周辺に配置されるものであればよいが、予備タンク３３内全体に充填するように配置される方がより好適である。このため、含浸材は、予備タンク３３内の発電用燃料が第２のポンプ３４に搬送されるにあたり、携帯機器１０が傾けられても含浸材に含まれる発電用燃料から安定して搬送される。
【００５９】
また、発電モジュール３０Ａは、第２のポンプ３４から送出された発電用燃料を気化する気化器３６と、気化器３６により気化された発電用燃料を燃料電池４１用の燃料に改質する改質器３７と、改質器３７による改質により発生した燃料中のＣＯ（一酸化炭素）を除去するＣＯ除去器（一酸化炭素除去器）３８と、気化器３６、改質器３７及びＣＯ除去器３８を加熱する薄膜ヒータなどのヒータ３９と、燃料電池システム２０Ａに接続された負荷（当該燃料電池システム２０Ａの供給電源で動作する携帯機器１０を意味しており、以下同様とする）に駆動電源（電圧／電流）となる電気エネルギーを発生し出力する燃料電池４１とを備える。
【００６０】
特に、気化器３６と、改質器３７と、ＣＯ除去器３８と、ヒータ３９とからなる部分を化学反応部３５とする。また、発電モジュール３０Ａは、燃料電池システム２０Ａから出力される供給電力を用いて発電制御部３１Ａからの制御信号に基づき、ヒータ３９に駆動用電力を出力するドライバ４０を備える。
【００６１】
また、発電モジュール３０Ａは、燃料電池４１において発生された電力を一旦保持する電気二重層コンデンサなどからなる電力保持部４２と、発電制御部３１Ａからの制御信号に基づいて電力保持部４２の充電及び負荷への電源供給を制御する制御回路４３と、発電制御部３１Ａからの制御信号に基づいて燃料電池４１及び電力保持部４２から出力される電力を、直流に変換して負荷に供給し、その供給電力を示す信号（燃料電池４１、電力保持部４２から出力された電力の電力信号）を発電制御部３１Ａへ出力するＤＣ／ＤＣコンバータ４４とを備える。
【００６２】
また、発電モジュール３０Ａは、携帯機器１０（燃料カートリッジ２１及び予備タンク３３）の向き及び傾斜の度合いを検知する傾斜センサ４５を備える。傾斜センサ４５は、例えば、内部にボールを備えて、そのボールの移動を電極との接触又は光学的に検知して傾斜情報を検知する方式や、内部に磁石を備えて、その磁石の移動を磁力の変化により検知して傾斜情報を検知する方式、内部に液体を備え、その液面の変化に応じた電気容量の変化により傾斜情報を検知する方式などがある。
【００６３】
また、燃料電池システム２０Ａは、図示しないが、家庭用の交流電源に接続され、交流電流を所定の直流電流に変換するＡＣアダプタを接続可能に構成されている。ＡＣアダプタが接続された場合には、制御回路４３は、燃料電池４１に代えて、ＡＣアダプタから出力される直流電流を電力保持部４２及びＤＣ／ＤＣコンバータ４４に供給して、負荷の電源電力とする。
【００６４】
〔気化器、改質器、ＣＯ除去器及び燃料電池〕
本実施の形態のように、メタノール（ＣＨ₃ＯＨ）及び水（Ｈ₂Ｏ）を発電用燃料とし、燃料電池４１用の水素ガス（Ｈ₂）を発生する場合にあっては、気化器３６は、蒸発過程を介して、燃料カートリッジ２１から供給される発電用燃料をヒータ３９で加熱して気化する。そして、改質器３７は、気化器３６で気化された発電用燃料を、水蒸気改質反応過程を介して、水素（Ｈ₂）と副生成物の二酸化炭素（ＣＯ₂）との混合ガスに変換する。そして、ＣＯ除去器３８は、改質器３７により変換された混合ガスに微量の副生成物として含まれる一酸化炭素ガス（ＣＯ）を二酸化炭素ガスに変換して除去する。そして、燃料電池４１は、改質器３７及びＣＯ除去器３８において生成された高濃度の水素ガスにより、負荷への供給電力及び発電モジュール３０Ａの各部の動作電力を発生する。
【００６５】
さらに具体的には、気化器３６は、燃料カートリッジ２１から第２のポンプ３４を介して供給された発電用燃料であるメタノール及び水に対して、ドライバ４０により制御されたヒータ３９で概ね沸点程度の温度条件の雰囲気を設定することにより、メタノール及び水を気化させ、改質器３７へ導出する。また、ヒータ３９による熱が周囲へ放熱されて、加熱効率が低下してしまうことを防ぐために、気化器３６及びヒータ４０は、真空、不活性ガス又は空気などの断熱構造の断熱容器に併設される構成でもよい。
【００６６】
改質器３７は、燃料カートリッジ２１から気化器３６を介して導入された発電用燃料を、水素ガス（Ｈ₂）に変換する。具体的には、上記気化されて導入されたメタノール及び水に対して、ドライバ４０により制御されたヒータ３９で概ね３００［℃］の温度条件の雰囲気を設定することにより、次の式（１）の化学反応に示すように、水素と二酸化炭素との混合ガスへと変換する。
ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ→３Ｈ₂＋ＣＯ₂ ・・・（１）
【００６７】
改質器３７は、例えば、導入されたメタノール及び水の混合ガスを改質して、水素及び二酸化炭素の混合ガスを排出するマイクロリアクタなどにより構成される。
【００６８】
また、式（１）に示した化学反応は吸熱反応であるので、改質器３７は、この反応を効率良く進行させるため、ヒータ３９が併設される。また、ヒータ３９による熱が周囲へ放熱されて、加熱効率が低下してしまうことを防ぐために、改質器３７も断熱容器によって覆われ、外気から断熱される構成でもよい。
【００６９】
ＣＯ除去器３８は、改質器３７で生成された水素と二酸化炭素とを主成分とする混合ガスに含まれる微量の副生成物のうち、人体に有毒となる一酸化炭素ガスを除去するため、ドライバ４０により制御されたヒータ３９で所定の温度条件の雰囲気を設定することにより、この一酸化炭素ガスを、次の式（２）に示す化学反応で水素ガスと二酸化炭素ガスとに変換する。また、ＣＯ除去器３８の内部には、式（２）に示す化学反応を効率良く進行させるためのＰｔ，Ａｌ₂Ｏ₃等の周知の触媒が担持されている。
ＣＯ＋Ｈ₂Ｏ→Ｈ₂＋ＣＯ₂ ・・・（２）
【００７０】
式（２）に示す化学反応は発熱反応であるので、ＣＯ除去器３８で発生した熱を改質器３７に伝導する構造を有するようにしてもよい。また、ＣＯ除去器３８についても、熱が周囲へ放熱されて加熱効率が低下してしまうことを防ぐために、断熱容器によって覆われ、外気から断熱される構成としてもよい。また、ＣＯ除去器３８には、この反応熱を排出するための図示しない放熱手段を設置する構成としてもよい。
【００７１】
なお、式（２）に示す化学反応に要する水（Ｈ₂Ｏ）には、燃料カートリッジ２１から発電用燃料として供給される水の内、改質器３７で反応し残った水が充当されるが、この水が混合ガス中の一酸化炭素ガスに対して充分な量でない場合には、不足した分の水をＣＯ除去器３８に供給する構造を付加しても良い。
【００７２】
更に、ＣＯ除去器３８は、式（３）で示す化学反応により、一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスへ変換する。これにより、上記混合ガスから、式（２）に示す化学反応で除去し切れなかった一酸化炭素ガスを除去して、上記混合ガス中の一酸化炭素ガスの濃度を、人体に影響がない程度にまで低めることができる。
２ＣＯ＋Ｏ₂→２ＣＯ₂ ・・・（３）
【００７３】
また、ＣＯ除去器３８の内部には、改質器３７から導入された混合ガスに含有されている水素ガスを消費することなく、一酸化炭素ガスのみを選択的に式（３）に示す化学反応で酸化するための周知の触媒が担持されている。
【００７４】
燃料電池４１は、例えば固体高分子型の燃料電池であり、大別して、例えば白金や白金−ルテニウム合金等の触媒微粒子が付着した炭素電極からなる燃料極（カソード）と、白金、ルテニウム等の触媒微粒子が付着した炭素電極からなる空気極（アノード）と、燃料極と空気極との間に介挿されたフィルム状の周知のイオン導電膜（交換膜）とを有して構成される。ここで、燃料電極には、上述した改質器３７及びＣＯ除去器３８により抽出された（濃度が高められた）水素ガス（Ｈ₂）が供給され、一方、空気極には、大気中の酸素ガス（Ｏ₂）が供給されることにより、電気化学反応が進行して発電が行われ、負荷に対して所定の駆動電源（電圧／電流）となる電気エネルギーが供給される。
【００７５】
具体的には、燃料極に水素ガスが供給されると、次の式（４）に示す化学反応のように、上記触媒により電子（ｅ^-）が分離した水素イオン（プロトン：Ｈ⁺）が発生し、イオン導電膜を介して空気極に透過するとともに、燃料極を構成する炭素電極により電子（ｅ^-）が取り出されて負荷へ供給される。
３Ｈ₂→６Ｈ⁺＋６ｅ^- ・・・（４）
【００７６】
一方、空気極に空気が供給されると、次の式（５）に示す化学反応のように、上記触媒により負荷を経由した電子（ｅ^-）と、イオン導電膜を透過した水素イオン（Ｈ⁺）と空気中の酸素ガスが反応して水（３Ｈ₂Ｏ）が生成される。
６Ｈ⁺＋３／２Ｏ₂＋６ｅ^-→３Ｈ₂Ｏ・・・（５）
【００７７】
このような一連の電気化学反応式（式（４）、（５））は、概ね６０〜８０［℃］という比較的低温の環境下で進行し、電力以外の副生成物は、基本的に水（Ｈ₂Ｏ）のみとなる。
【００７８】
尚、上述したような電気化学反応式（式（４）、（５））により負荷に供給される駆動電源（電圧／電流）は、燃料電池４１の燃料極に供給される水素ガスの量に依存する。従って、発電制御部３１Ａが第２のポンプ３４を制御し、燃料極に供給される水素ガスの量を制御することにより、燃料電池４１によって発生される電力（発生電力）の電気エネルギーを任意に調節することができる。
【００７９】
このように、先ず、燃料カートリッジ２１から第１のポンプ３２、予備タンク３３、第２のポンプ３４を介して気化器３６に供給された発電用燃料は、気化器３６で気化された後、改質器３７で水素と二酸化炭素の混合ガスに変換される。次に、この混合ガスに不純物として微量に含まれる一酸化炭素ガスが、ＣＯ除去器３８で二酸化炭素ガスに変換、除去され、高濃度の水素ガスとして燃料電池４１に供給される。
【００８０】
〔電力保持部〕
制御回路４３は、燃料電池４１から供給された電力の出力先を発電制御部３１Ａからの充電制御信号に基づいて制御することで、電力保持部４２を充電したり、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４への出力をしたりする。電力保持部４２は、携帯機器１０の起動時には燃料電池４１に代わって主電源となる。
【００８１】
具体的には、携帯機器１０の電源ＯＮ操作がなされた場合は、電力保持部４２に蓄積された電力がＤＣ／ＤＣコンバータ４４を介してドライバ４０に出力される。そして、ヒータ３９が通電することで加熱し、第２のポンプ３４を介して予備タンク３３から発電用燃料が気化器３６に搬送されることにより燃料電池４１が発電を開始する。実際には、後述する起動時処理の後に、発電が実行される。発電開始後に、発電制御部３１Ａは、電力保持手段３１をフル充電した後、制御回路４３の電力出力先を電力保持部４２からＤＣ／ＤＣコンバータ４４に切り換える。また、発電制御部３１Ａによる第２のポンプ３４を介して予備タンク３３から供給される発電用燃料の燃料注入量の制御は、例えば、ヒータ３９が発電の準備のために十分加熱された後に開始される。
【００８２】
このため、制御回路４３は、燃料電池４１の発電中には電力保持部４２をフル充電する。また、携帯機器１０は、電源ＯＦＦ操作がなされた際、電力保持部４２がフル充電されていない場合には、電力保持部４２をフル充電してから燃料電池システム２０Ａを停止する。
【００８３】
〔発電制御部〕
次に、発電制御部３１Ａの機能を説明する。発電制御部３１Ａは、基本的にＣＰＵ１１の制御により各種制御機能を実現する。携帯機器１０（負荷）の起動時には、電力保持部４２に蓄積された電力がドライバ４０に供給される。この起動動作において、発電制御部３１Ａは、図示しない温度センサにより検知された温度に基づき、温度制御信号をドライバ４０へ出力してヒータ３９の温度制御を行う。
【００８４】
発電制御部３１Ａは、ヒータ３９の温度制御と並行して、後述する第１、第２の駆動量の信号を、第１のポンプ３２、第２のポンプ３４へそれぞれ出力し、第１のポンプ３２、第２のポンプ３４の動作（供給動作、停止動作）を制御することで、燃料カートリッジ２１から予備タンク３３を介して気化器３６への発電用燃料の搬送及び遮断を制御する。発電用燃料の供給量を制御することにより、燃料電池４１による発電電力を調整する。
【００８５】
具体的には、発電制御部３１Ａが、気化器３６、改質器３７、ＣＯ除去器３８及び燃料電池４１が駆動していない状態で、負荷を起動する旨の信号をＣＰＵ１１から受信した場合には、第１のポンプ３２、第２のポンプ３４の燃料供給動作及びヒータ３９の温度制御を開始させ、気化器３６への発電用燃料の供給を開始させることで、気化器３６、改質器３７、ＣＯ除去器３８及び燃料電池４１を駆動させる。
【００８６】
また、発電制御部３１Ａは、気化器３６、改質器３７、ＣＯ除去器３８及び燃料電池４１が駆動している状態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４から供給電力を示す供給電力信号を入力され、傾きセンサ４５から燃料電池システム２０Ａの傾きの向き及び度合いを示す傾き信号が入力され、それらの入力された信号をＣＰＵ１１に送信する。また、発電制御部３１Ａは、第１、第２の駆動量の信号をＣＰＵ１１から受信して第１のポンプ３２、第２のポンプ３４へ出力し、第１のポンプ３２、第２のポンプ３４の供給動作を制御することで、燃料電池４１の発電電力を調整する。また発電制御部３１Ａは、第１のポンプ３２の供給動作制御と並行して、ＣＰＵ１１から温度制御信号を受信して、その温度制御信号に基づいてヒータ３９の温度制御を行う。こうして発電制御部３１Ａは、燃料電池４１の発電の制御を実行する。
【００８７】
そして、発電制御部３１Ａは、ＣＰＵ１１から充電制御信号を受信して制御回路４３へ出力して、燃料電池４１から供給された電力の出力先をＤＣ／ＤＣコンバータ４４にするか又は電力保持部４２へ充電するかを制御する。さらに、発電制御部３１Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４から出力される供給電力を示す信号が入力され、その供給電力に基づいて、変換制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータ４４へ出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、変換制御信号に基づいて燃料電池４１からの発電電力又はその発電電力と電力保持部４２からの放電電力との合計電力を、負荷に適応した直流に変換させる。
【００８８】
例えば、発電制御部３１Ａは、ＣＰＵ１１から受信した負荷駆動状態信号が携帯機器１０に大きな供給電力を要求することを示す場合には、燃料電池４１の発電電力に加えて電力保持部４２に蓄積されている電力も出力させるように変換制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータ４４へ出力する。
【００８９】
また、気化器３６、改質器３７、ＣＯ除去器３８及び燃料電池４１が駆動している状態において、発電制御部３１Ａは、残量センサ２３から抵抗値信号が入力され、その抵抗値信号から主タンク２２内の発電用燃料の残量を算出してＣＰＵ１１へ送信する。
【００９０】
また、例えば図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、携帯機器１０の内部に、一点鎖線で示される燃料カートリッジ２１と、点線で示される予備タンク３３とが搭載される。
【００９１】
〔燃料供給動作〕
ここで、図４〜図６を参照して、携帯機器１０において、燃料カートリッジ２１内の発電用燃料を化学反応部３５に供給する燃料供給動作を説明する。図４は、起動時供給処理を示すフローチャートである。図５は、稼動時供給処理を示すフローチャートである。図６は、燃料切れ時制御処理を示すフローチャートである。燃料供給動作として、携帯機器１０の起動時の発電用燃料の供給を行う起動時供給処理と、携帯機器１０の稼動中の発電用燃料の供給を行う稼動時供給処理と、第１のポンプ３２の燃料切れを判別する燃料切れ時制御処理とを順に説明する。
【００９２】
先ず、図４を参照して、起動時供給処理を説明する。起動時供給処理は、携帯機器１０の電源がＯＮされたことをトリガとして、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２に記憶された起動時供給プログラムを読み出してＲＡＭ１３に展開する。そして、ＣＰＵ１１が、ＲＡＭ１３に展開された起動時供給プログラムを実行することにより起動時供給処理が実現される。負荷における起動時の電源としては、電力保持部４２の蓄積電力を用いる。
【００９３】
ここで、主タンク２２内の発電用燃料の残量を主タンク残量Ｔ１Ｒとする。主タンク残量Ｔ１Ｒは、残量センサ２３で測定できる。また、携帯機器１０の傾斜情報をＳとする。傾斜情報Ｓは、傾斜センサ４５から出力される。また、予備タンク３３内の発電用燃料の残量を予備タンク残量Ｔ２Ｒとする。予備タンク残量Ｔ２Ｒは、直接測定できず、算出によって求まる。また、主タンク残量Ｔ１Ｒ及び予備タンク残量Ｔ２ＲがＦＲＯＭ１４に記憶されているものとする。
【００９４】
また、第１のポンプ３２の単位時間あたりの発電用燃料の搬送量を、第１の搬送量Ｔ１（Ｔ１Ｒ，Ｓ）とする。第１の搬送量Ｔ１は、例えば、その実験値が、主タンク残量Ｔ１Ｒと傾斜情報Ｓとの値に関連付けられてテーブルの形でＦＲＯＭ１４に記憶される。よって、主タンク残量Ｔ１Ｒ及び傾斜情報Ｓが決まれば、そのテーブルを参照することにより、第１の搬送量Ｔ１が決まる。また、第１のポンプ３２の駆動量を、第１の駆動量Ｐ１Ｄとする。第１の駆動量Ｐ１Ｄは、例えば、第１のポンプ３２の駆動時間となる。
【００９５】
図４に示すように、先ず、残量センサ２３における主タンク残量の計測が可能か否か、つまり、携帯機器１０の傾斜角度が、残量センサ２３による主タンク残量の計測が可能な範囲内であるか否か、が判別される（ステップＳ１１）。主タンク残量が計測可能である場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、残量センサ２３により主タンク残量Ｔ１Ｒが計測され、残量センサ２３から発電制御部３１Ａを介して主タンク残量Ｔ１Ｒが取得される（ステップＳ１２）。そして、ＦＲＯＭ１４に記憶された予備タンク残量Ｔ２Ｒが読み出される（ステップＳ１３）。
【００９６】
主タンク残量が計測可能でない場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、ＦＲＯＭ１４に記憶された主タンク残量Ｔ１Ｒが読み出され（ステップＳ１４）、ステップＳ１３に移行される。ステップＳ１３の後、傾斜センサ４５により傾斜情報が検知され、傾斜センサ４５から発電制御部３１Ａを介して傾斜情報Ｓが取得される（ステップＳ１５）。
【００９７】
そして、ステップＳ１２，１３，１４，１５で取得された主タンク残量Ｔ１Ｒ、予備タンク残量Ｔ２Ｒ、傾斜情報Ｓを用いて、次の式（６）により、第１の駆動量Ｐ１Ｄが算出される（ステップＳ１６）。
Ｐ１Ｄ＝Ｋ１＊（Ｆ２−Ｔ２Ｒ）／Ｔ１（Ｔ１Ｒ，Ｓ）・・・（６）
但し、Ｆ２は予備タンク３３の全容量である。Ｋ１は演算に用いる係数である。係数Ｋ１は、ＦＲＯＭ１４に記憶されて、その使用時に読み出される。また、第１の駆動量Ｐ１Ｄは、予備タンク３３を満杯（残量１００％）にするように算出される。
【００９８】
そして、ステップＳ１６において算出された第１の駆動量Ｐ１Ｄに基づいて、主タンク２２内の発電用燃料が、第１のポンプ３２により予備タンク３３に搬送される（ステップＳ１７）。そして、ＦＲＯＭ１４に記憶された予備タンク残量Ｔ２Ｒが、満杯（１００％）に更新され（ステップＳ１８）、起動時供給処理が終了される。ステップＳ１８において、燃料搬送後の主タンク残量Ｔ１Ｒも残量センサ２３により測定されてＦＲＯＭ１４に記憶（更新）されるとしてもよい。
【００９９】
次に、図５を参照して、稼動時供給処理を説明する。稼動時供給処理は、携帯機器１０の稼動中に所定時間間隔で周期的に実行される処理である。稼動時供給処理は、新規にあるいは前回の稼動時供給処理の実行後に所定時間が経過したことをトリガとして、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２に記憶された稼動時供給プログラムを読み出してＲＡＭ１３に展開する。そして、ＣＰＵ１１が、ＲＡＭ１３に展開された稼動時供給プログラムを実行することにより稼動時供給処理が実現される。
【０１００】
ここで、第２のポンプ３４の単位時間あたりの搬送量を、第２の搬送量Ｔ２（Ｔ２Ｒ，Ｓ）とする。第２の搬送量Ｔ２は、例えば、その実験値が、予備タンク残量Ｔ２Ｒと傾斜情報Ｓとの値に関連付けられてテーブルの形でＦＲＯＭ１４に記憶される。よって、予備タンク残量Ｔ２Ｒ及び傾斜情報Ｓが決まれば、そのテーブルを参照することにより、第２の搬送量Ｔ２が決まる。また、第２のポンプ３４の駆動量を、第２の駆動量Ｐ２Ｄとする。第２の駆動量Ｐ２Ｄは、例えば、第２のポンプ３４の駆動時間となる。
【０１０１】
図５に示すように、先ず、ＦＲＯＭ１４から予備タンク残量Ｔ２Ｒが読み出され、傾斜センサ４５により傾斜情報が検知され、傾斜センサ４５から発電制御部３１Ａを介して傾斜情報Ｓが取得される（ステップＳ２１）。そして、ステップＳ２１において取得された予備タンク残量Ｔ２Ｒ及び傾斜情報Ｓと、携帯機器１０（負荷）で必要な電力とに対応する第２の駆動量Ｐ２Ｄが算出される（ステップＳ２２）。
【０１０２】
そして、ステップＳ２２において算出された第２の駆動量Ｐ２Ｄに基づいて、予備タンク３３内の発電用燃料が、第２のポンプ３４により化学反応部３５に搬送される（ステップＳ２３）。
【０１０３】
そして、ステップＳ２３における搬送後の予備タンク残量Ｔ２Ｒ（Ｔ２Ｒ（Ｎｅｗ）とする）が次式（７）を用いて算出され、ＦＲＯＭ１４に記憶された予備タンク残量Ｔ２Ｒ（Ｔ２Ｒ（Ｏｌｄ）とする）が、算出された予備タンク残量Ｔ２Ｒ（Ｎｅｗ）に更新される（ステップＳ２４）。予備タンク残量Ｔ２Ｒ（Ｎｅｗ）は、
Ｔ２Ｒ（Ｎｅｗ）＝Ｔ２Ｒ（Ｏｌｄ）−Ｋ２＊Ｔ２（Ｔ２Ｒ，Ｓ）＊Ｐ２Ｄ・・・（７）
の式により算出される。ただし、Ｋ２は演算のための係数である。また、係数Ｋ２は、ＦＲＯＭ１４に書き換え可能に記憶されている。式（７）の計算時には、ＦＲＯＭ１４から係数Ｋ２が読み出されて算出される。
【０１０４】
そして、ステップＳ２４において更新された予備タンク残量Ｔ２Ｒが、予備タンク３３の全容量Ｆ２に対して、例えば、５０％以下であるか否かが判別される（ステップＳ２５）。５０％以下でない場合（ステップＳ２５；ＮＯ）、同様にして、ステップＳ２４において更新された予備タンク残量Ｔ２Ｒが、予備タンク３３の全容量Ｆ２に対して、例えば、９０％以下であるか否かが判別される（ステップＳ２６）。９０％以下でない場合（ステップＳ２６；ＮＯ）、稼動時供給処理が終了される。
【０１０５】
９０％以下である場合（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、ＦＲＯＭ１４から主タンク残量Ｔ１Ｒが読み出され、傾斜センサ４５から傾斜情報が検知され、傾斜センサ４５から発電制御部３１Ａを介して傾斜情報Ｓが取得される（ステップＳ２７）。そして、ステップＳ２７において取得された主タンク残量Ｔ１Ｒ及び傾斜情報Ｓと、ステップＳ２４において更新された予備タンク残量Ｔ２Ｒとを用いて、予備タンク残量Ｔ２Ｒが９０％以上となるように、式（１）により第１の駆動量Ｐ１Ｄが算出される（ステップＳ２８）。具体的には、主タンク残量Ｔ１Ｒと傾斜情報Ｓとにより第１の搬送量Ｔ１を算出した後、その第１の搬送量Ｔ１と予備タンク残量Ｔ２Ｒとを用いて式（１）により第１の駆動量Ｐ１Ｄが算出される。
【０１０６】
そして、ステップＳ２８において算出された第１の駆動量Ｐ１Ｄに基づいて、主タンク２２内の発電用燃料が、第１のポンプ３２により予備タンク３３に搬送される（ステップＳ２９）。そして、ＦＲＯＭ１４に記憶された主タンク残量Ｔ１Ｒが、ステップＳ２７において取得された主タンク残量Ｔ１Ｒに更新され、ＦＲＯＭ１４に記憶された予備タンク残量Ｔ２Ｒが、ステップＳ２９における発電用燃料の搬送後の予備タンク残量Ｔ２Ｒに更新され（ステップＳ３０）、稼動時供給処理が終了される。例えば、ステップＳ２７〜Ｓ２９において、予備タンク残量Ｔ２Ｒが１００％となるように実行される構成でもよい。
【０１０７】
５０％以下である場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、予備タンク３３内の残量が異常に少ない状態が発生しているので、携帯機器１０の向きの変動を含む傾きの度合いが大きく、予備タンク３３から化学反応部３５に発電用燃料が供給できない状態となっていると判断する。そこで、ＬＣＤ１５に「携帯機器１０の向き及び傾きの修正を促す旨」のメッセージが表示され（ステップＳ３１）、稼動時供給処理が終了される。ユーザは、そのメッセージを目視により確認して、携帯機器１０の傾き（姿勢）を正すことができる。なお、上記ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６は、本発明における、予備タンク残量検知手段を構成する。
【０１０８】
次に、図６を参照して、燃料切れ時制御処理を説明する。燃料切れ時制御処理は、携帯機器１０の稼動中に所定時間間隔で周期的に実行される処理である。燃料切れ時制御処理は、新規にあるいは前回の燃料切れ時制御処理の実行後に所定時間が経過したことをトリガとして、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２に記憶された燃料切れ時制御プログラムを読み出してＲＡＭ１３に展開する。そして、ＣＰＵ１１が、ＲＡＭ１３に展開された燃料切れ時制御プログラムを実行することより燃料切れ時制御処理が実現される。
【０１０９】
図６に示すように、先ず、ＦＲＯＭ１４に記憶された主タンク残量Ｔ１Ｒ及び予備タンク残量Ｔ２Ｒが読み出される（ステップＳ４１）。主タンク残量Ｔ１Ｒについては、残量センサ２３から主タンク残量Ｔ１Ｒが取得される構成でもよい。そして、ステップＳ４１において取得された主タンク残量Ｔ１Ｒが“０”であるか、つまり、主タンク２２が空であるか否かが判別される（ステップＳ４２）。主タンク２２が空でない場合（ステップＳ４２；ＮＯ）、燃料切れ時制御処理が終了される。
【０１１０】
主タンク２２が空である場合（ステップＳ４２；ＹＥＳ）、ＬＣＤ１５に「発電用燃料切れの発生により燃料カートリッジ２１の交換を促す旨」のメッセージが表示される（ステップＳ４３）。ユーザは、そのメッセージを目視により確認して、空の燃料カートリッジ２１を、発電用燃料の入った燃料カートリッジ２１に交換することができる。
【０１１１】
そして、ＦＲＯＭ１４に記憶されている主タンク残量Ｔ１Ｒが“０”に更新される（リセットされる）（ステップＳ４４）。そして、ステップＳ４１において取得された予備タンク残量Ｔ２Ｒが“０”であるか、つまり、予備タンク３３が空であるか否かが判別される（ステップＳ４５）。予備タンク３３が空でない場合（ステップＳ４５；ＮＯ）、燃料電池システム２０Ａにおける発電動作が正常であるか否かが判別される（ステップＳ４６）。ステップＳ４６は、例えば、化学反応部３５の温度が異常に高かったり、逆に温度が低かったりしているか否かに基づいて判別される。発電動作が正常である場合（ステップＳ４６；ＹＥＳ）、制御回路４３から発電制御部３１Ａを介して燃料電池４１の発電量が取得され、その発電量が低下しているか否かが判別される（ステップＳ４７）。
【０１１２】
発電量が低下していない場合（ステップＳ４７；ＮＯ）、燃料切れ時制御処理が終了される。これは、例え、主タンク２２内の発電用燃料が切れたとしても、予備タンク３３内の発電用燃料により発電が正常で発電量の低下もなく行われているためである。この場合、ユーザは、予備タンク３３内の発電用燃料が切れる前に、燃料切れの燃料カートリッジ２１を、発電用燃料が入っている燃料カートリッジ２１に交換することで、間欠的に携帯機器１０を使用することができる。
【０１１３】
一方、発電量が低下している場合（ステップＳ４７；ＹＥＳ）、予備タンク３３内の発電用燃料の残量が、式（７）による計算上は“０”でないにもかかわらず、実際には“０”になっているものと判断され、式（７）における係数Ｋ２が適切でなかったと判断される。そこで、次式（８）により新たな補正係数Ｋ２（Ｎｅｗ）が算出され、ＦＲＯＭ１４に記憶されている係数Ｋ２（Ｏｌｄ）が係数Ｋ２（Ｎｅｗ）に更新される（ステップＳ４８）。係数Ｋ２（Ｎｅｗ）は、
Ｋ２（Ｎｅｗ）＝Ｋ２（Ｏｌｄ）＊Ｆ２／（Ｆ２−Ｔ２Ｒ）・・・（８）
の式により算出される。
【０１１４】
そして、予備タンク残量Ｔ２Ｒが“０”であるとみなされ、ＦＲＯＭ１４に記憶されている予備タンク残量Ｔ２Ｒが“０”に更新される（リセットされる）（ステップＳ４９）。予備タンク３３が空である場合（ステップＳ４２；ＹＥＳ）、ステップＳ４９に移行される。そして、燃料電池システム２０Ａにおける発電動作が停止され（ステップＳ５０）、燃料切れ時制御処理が終了される。発電動作が正常でない場合（ステップＳ４６；ＮＯ）、ステップＳ５０に移行される。
【０１１５】
以上、本実施の形態によれば、携帯機器１０に用いる小型の燃料電池システム２０Ａにおいて、予備タンク３３が設けられ、予備タンク残量が９０％以上（略満杯）になるように、燃料カートリッジ２１から発電用燃料が供給されるとともに、発電に要する発電用燃料量に応じて第２のポンプ３４を駆動制御する。このため、燃料カートリッジ２１の傾きに関わらず、安定して発電用燃料を化学反応部３５に供給して、燃料電池４１で発電することができる。
【０１１６】
また、傾斜センサ４５の傾斜情報を用いて第１の搬送量Ｔ１及び第２の搬送量Ｔ２を正確に算出して、第１のポンプ３２及び第２のポンプ３４を駆動制御することができる。また、予備タンク３３内には含浸材が配置されているので、燃料カートリッジ２１の傾きの度合いが大きい場合にも、第２のポンプ３４により発電用燃料を安定して化学反応部３５に搬送できる。
【０１１７】
また、予備タンク３３内の予備タンク残量が９０％未満となる場合に第１のポンプを駆動するので、予備タンク３３に発電用燃料を過剰に搬送することを防ぐことができる。また、残量センサ２３により検知された主タンク容量Ｔ１Ｒに基づいて第１の搬送量Ｔ１が算出されるので、その第１の搬送量Ｔ１に基づいて、所定量の発電用燃料を正確に予備タンク３３に搬送することができる。また、主タンク２２が空で、予備タンク内の残量が有り、発電動作が正常でかつ発電電力の低下が検知された異常な場合に、係数Ｋ２を補正する。そして、次回の起動以後、その補正された係数Ｋ２を用いて第２のポンプを駆動制御する。このため、次回の起動以後、燃料カートリッジ２１の傾きに関わらず、さらに安定して発電用燃料を化学反応部３５に供給して、燃料電池４１で発電することができる。
【０１１８】
（第２の実施の形態）
図７を参照して、第２の実施の形態を説明する。図７は、本実施の形態の携帯機器１０に搭載された燃料電池システム２０Ｂの内部構成を示す図である。本実施の形態は、第１の実施の形態同様の構成を有するものである。説明の重複を防ぐために、第１の実施の形態と異なる部分を主として説明する。本実施の形態の携帯機器１０は、第１の実施の形態の燃料電池システム２０Ａに代えて、燃料電池システム２０Ｂを有するものである。
【０１１９】
燃料電池システム２０Ｂは、燃料カートリッジ２１と、発電モジュール３０Ｂとを備える。発電モジュール３０Ｂは、発電モジュール３０Ａの各部に加えて、予備タンク３３から溢れ出る発電用燃料を主タンク２２へ流入する自由流路４６と、自由流路４６において主タンク２２から予備タンク３３への発電用燃料の逆流を防ぐための逆流防止部としての逆流防止弁４７とを有する。
【０１２０】
第１の実施の形態では、第１のポンプ３２の制御において、主タンク残量Ｔ１Ｒ及び予備タンク残量Ｔ２Ｒなどを用いて第１の駆動量Ｐ１Ｄを算出していた。この第１の駆動量Ｐ１Ｄは、予想値であるので、算出された結果が実際に必要な値よりも大きいと予備タンク３３から発電用燃料が溢れ出る虞があった。
【０１２１】
本実施の形態は、自由流路４６及び逆流防止弁４７を設けたことにより、たとえ予備タンク３３に必要以上の発電用燃料が搬送されたとしても、溢れ出る分は自由流路４６を介して主タンク２２に戻される。予備タンク３３から発電用燃料が溢れ出る場合に逆流防止弁４７が開く。このため、予備タンク残量Ｔ２Ｒを監視する必要がなく、予備タンク残量Ｔ２Ｒに基づいて第１の駆動量Ｐ１Ｄを算出する必要もない。第１のポンプ３２においては、例えば、一定の第１の駆動量Ｐ１Ｄで連続的、周期的又は断続的に所定のタイミングで発電用燃料を搬送させることができる。このため、予備タンク３３は、常時、略満杯の発電用燃料を貯えることとなる。
【０１２２】
例えば、前回の主タンク２２からの発電用燃料の搬送から次に主タンク２２からの発電用燃料の搬送が可能となる状態となるまでの間に、
（第２のポンプの駆動量）＊（第２のポンプの最大搬送量）＜（第１のポンプの駆動量）＊（第１のポンプの最小搬送量）
とするように、第１のポンプ３２を駆動させるだけでよい。
【０１２３】
さらに、逆流防止弁４７により、主タンク２２から自由流路４６を介して予備タンク３３に発電用燃料が流れて予備タンク３３から溢れ出ることも防ぐことができる。第２のポンプ３４の駆動制御は、第１の実施の形態と同様に、発電に要する発電用燃料を化学反応部３５に搬送させるように行う。
【０１２４】
以上、本実施の形態によれば、携帯機器１０に用いる小型の燃料電池システム２０Ｂにおいて、予備タンク３３内に略満杯の発電用燃料を貯えておくように所定タイミングで第１のポンプ３２を所定量駆動するとともに、発電に要する発電用燃料量に応じて第２のポンプ３４を駆動制御する。このため、主タンク２２の傾きに関わらず、安定して発電用燃料を化学反応部３５に供給して、燃料電池４１で発電することができるとともに、予備タンク３３に過剰に発電用燃料を搬送しても、自由流路４６により予備タンク３３の溢れを防ぎ、第１のポンプ３２の制御を容易にすることができる。また、逆流防止弁４７を設けたことにより、主タンク２２から予備タンク３３へ直接、発電用燃料が流入することによる燃料供給異常を防ぐことができる。
【０１２５】
なお、上記実施の形態で説明した詳細な部分は上記内容に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
また、第１の実施の形態において、燃料供給に関する各種処理（起動時供給処理、稼動時供給処理及び燃料切れ時制御処理）を、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３及びＦＲＯＭ１４の協働で行っているが、これに限るものではない。例えば、発電制御部３１ＡにＲＯＭ、ＲＡＭ及びＦＲＯＭを設け、発電制御部３１Ａが各種処理の主体となる構成でもよい。
【０１２６】
また、第１の実施の形態と第２の実施の形態を組合わせる構成でもよい。例えば、発電モジュール３０Ａに自由流路４６及び逆流防止弁４７を設ける構成である。また、水素、メタノールなどの燃焼反応により発熱する燃焼触媒器を、ヒータ３９に代えて設けてもよい。さらに、燃焼触媒器とヒータ３９を併設する構成でもよい。
【０１２７】
【発明の効果】
本発明によれば、主タンクから供給される発電用燃料を一旦貯える予備タンクでの発電用燃料の溢れを防止し、安定して発電用燃料を発電手段に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の携帯機器１０の内部構成の一例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の携帯機器１０に搭載された燃料電池システム２０Ａの内部構成を示す図である。
【図３】携帯機器１０の外観図であり、（ａ）は携帯機器１０の正面図であり、（ｂ）は携帯機器１０の上面図であり、（ｃ）は携帯機器１０の右側面図である。
【図４】起動時供給処理を示すフローチャートである。
【図５】稼動時供給処理を示すフローチャートである。
【図６】燃料切れ時制御処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る第２の実施の形態の携帯機器１０に搭載された燃料電池システム２０Ｂの内部構成を示す図である。
【符号の説明】
１０携帯機器
１１ＣＰＵ
１２ＲＯＭ
１３ＲＡＭ
１４ＦＲＯＭ
１５ＬＣＤ
１６ＬＣＤドライバ
１７タッチパネル
１８通信Ｉ／Ｆ
１９バス
２０Ａ，２０Ｂ燃料電池システム
２１燃料カートリッジ
２２主タンク
２３残量センサ
３０Ａ，３０Ｂ発電モジュール
３１Ａ，３１Ｂ発電制御部
３２第１のポンプ
３３予備タンク
３４第２のポンプ
３５化学反応部
３６気化器
３７改質器
３８ＣＯ除去器
３９ヒータ
４０ドライバ
４１燃料電池
４２電力保持部
４３制御回路
４４ＤＣ／ＤＣコンバータ
４５傾斜センサ
４６自由流路
４７逆流防止弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
 The present invention relates to a power supply system having power generation means for generating driving power for a portable device, andPortable deviceAbout.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various chemical batteries are used in every field for consumer use and industrial use. For example, primary batteries such as alkaline dry batteries and manganese dry batteries, secondary batteries such as nickel / cadmium storage batteries, nickel / hydrogen storage batteries, lithium ion batteries, and the like. On the other hand, in recent years, the practical use of a power supply system using a fuel cell that has little influence (burden) on the environment and can realize extremely high energy utilization efficiency of about 30 to 40%, for example. Research and development are being actively conducted.
[0003]
In a power supply system using a fuel cell, for example, power generation fuel such as methanol is vaporized by a vaporizer, and the vaporized power generation fuel is reformed to hydrogen gas or the like by a reformer. Hydrogen gas after removing carbon monoxide in the hydrogen gas by a CO remover is supplied to the fuel cell to generate electricity. The fuel for power generation is supplied from the fuel tank to the chemical reaction unit having a vaporizer, a reformer, a CO remover and the like. Here, in order to stably generate power in the fuel cell, the fuel for power generation must be supplied from the fuel tank without delay, and the configuration for satisfactorily supplying the fuel for power generation from the fuel tank Various are considered.
[0004]
As a mechanism for stably supplying power generation fuel from the fuel tank, for example, a configuration for supplying power generation fuel regardless of the remaining amount of power generation fuel by a liquid fuel penetrating material provided in the fuel tank, A configuration in which the fuel container is provided with a pressure adjusting mechanism, the pressure in the fuel container is kept constant, and the supply is stabilized (for example, see Patent Document 1) is considered.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-93551 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
 An object of the present invention is to prevent power generation fuel from overflowing in a reserve tank for temporarily storing power generation fuel supplied from a main tank in a small power supply system used in a portable device, and stably generate power generation power. Is to supply.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
 In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is a power supply system including a power generation unit that generates power using power generation fuel.
 A main tank for storing the fuel for power generation;
 A reserve tank for supplying the power generation fuel from the main tank, storing the supplied power generation fuel, and supplying the power generation means to the power generation means;
 A flow path for supplying the power generation fuel from the main tank to the reserve tank;
 A free flow path for the power generation fuel connecting between the reserve tank and the main tank, restricting the flow from the main tank to the reserve tank in the free path, and flowing from the reserve tank to the main tank A backflow prevention unit that allows
 With
 The spare tank includes at least holding means for holding the power generating fuel supplied from the main tank in the vicinity of a fuel outlet.
[0010]
 The invention according to claim 3 is a portable device including a power supply system having a power generation unit that generates power using power generation fuel, and is driven by the power generated by the power generation unit.
 The power supply system includes:
 A main tank for storing the fuel for power generation;
 A reserve tank for supplying the power generation fuel from the main tank, storing the supplied power generation fuel and supplying the power generation means to the power generation means;
 A flow path for supplying the power generation fuel from the main tank to the reserve tank;
 A free flow path for the power generation fuel connecting between the reserve tank and the main tank, restricting the flow from the main tank to the reserve tank in the free path, and flowing from the reserve tank to the main tank A backflow prevention unit that allows
 With
 The spare tank includes at least holding means for holding the power generating fuel supplied from the main tank in the vicinity of a fuel outlet.
[0015]
 Claim2The invention described in claim1In the power supply system described in
 The reserve tank is provided with an impregnation material at least in the vicinity of the fuel outlet.
[0016]
 Claims4The invention described in claim3In the portable device described in
 The reserve tank is provided with an impregnation material at least in the vicinity of the fuel outlet.
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, first and second embodiments of the present invention will be described in order with reference to the accompanying drawings.
[0043]
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. First, the features of the apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an internal configuration of a mobile device 10 according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the fuel cell system 20A mounted on the portable device 10 of the present embodiment. FIG. 3 is an external view of the mobile device 10, (a) is a front view of the mobile device 10, (b) is a top view of the mobile device 10, and (c) is a right side view of the mobile device 10. It is.
[0044]
The fuel cell system 20A of the present embodiment is provided in the mobile device 10. The portable device 10 is, for example, a PDA (Personal Digital Assistants) of a portable information terminal, and includes a CPU (Central Processing Unit) 11 that centrally controls each unit, and a ROM (Read Only Memory) 12 that stores information in a readable manner. A RAM (Random Access Memory) 13 for temporarily storing information, a non-volatile FROM (Flash Read Only Memory) 14 for storing information in a readable / writable manner, and an LCD (Liquid Crystal Display) 15 for displaying display information on the screen An LCD driver 16 that performs screen display control of the LCD 15 by a display control signal output from the CPU 11, a touch panel 17 that transmits input information input by a user's touch operation on the LCD 15 to the CPU 11, infrared communication, and connector communication. And a communication I / F (interface) for controlling communication with an external device using a wireless LAN communication system, etc. ) 18 and a fuel cell system 20A that generates power using a fuel cell as a power source of the portable device 10, and each part except for the LCD 15 is connected by a bus 19.
[0045]
The CPU 11 reads out a specified application program from the system programs and various application programs stored in the ROM 12 or FROM 14 and expands them in the RAM 13. The CPU 11 temporarily stores various instructions input from the touch panel 17 or various data corresponding thereto in the RAM 13 and executes various processes according to the developed application program using the input instructions and input data. . The CPU 11 stores the processing result in the RAM 13 and displays it on the LCD 15 as appropriate.
[0046]
Further, the CPU 11 transmits an instruction signal for instructing the power generation operation of the fuel cell system 20A and a load drive state signal indicating the content of the drive state of the portable device 10 to the fuel cell system 20A. Further, the CPU 11 receives a signal indicating the contents of the power generation state of the fuel cell system 20A from the fuel cell system 20A.
[0047]
The ROM 12 stores a startup supply program, an operation supply program, and a fuel shortage control program, which will be described later. Further, in the FROM 14, data such as a main tank remaining amount T1R, a spare tank remaining amount T2R, and a coefficient K2, which will be described later, are stored in an updatable manner. Further, a part or all of the programs and data stored in the FROM 14 may be received and stored from an external device via the communication network and the communication I / F 18. The LCD 15 performs screen display by a liquid crystal display method, but is not limited to this, and may be replaced with an EL (ElectroLuminescent) display or the like. Note that these configurations are merely representative examples of configurations in portable devices, and it goes without saying that other configurations may be used.
[0048]
The mobile device 10 is not limited to a PDA, and may be another device such as a notebook computer, a digital still camera, a digital video camera, a mobile phone, a PHS (Personal Handyphone System), a mobile TV, or a mobile game machine. .
[0049]
Next, the internal configuration of the fuel cell system 20A will be described with reference to FIG. The fuel cell system 20A includes a polymer electrolyte fuel cell 41 that employs a fuel reforming method.
[0050]
As shown in the figure, the fuel cell system 20A is roughly divided into a fuel for power generation, a detachable fuel cartridge 21 and a fuel cartridge 21 attached to the fuel cell system 21 to generate power supplied from the fuel cartridge 21. And a power generation module 30 A that generates (generates) predetermined power (electric energy) based on the fuel for use. Each configuration will be specifically described below.
[0051]
[Fuel cartridge]
The fuel cartridge 21 includes a main tank 22 as a highly sealed fuel tank filled with and sealed with a power generation fuel composed of a liquid fuel or a liquefied fuel containing hydrogen in its composition, and the power generation fuel in the main tank 22. And a remaining amount sensor (main tank remaining amount detecting means) 23 for detecting the remaining amount.
[0052]
The amount of fuel for power generation in the main tank 22 required for the fuel cell 41 to generate electric power of a predetermined voltage is controlled by the power generation control unit 31A of the power generation module 30A. ) 32, a preliminary tank 33, and a second pump (second transport means) 34 in this order, and are supplied to the vaporizer 36 of the chemical reaction unit 35 as needed.
Here, the structure, size, etc. of the first pump and the second pump are not particularly limited as long as the transport amount is controlled by a predetermined driving signal. As the pump structure, for example, a diaphragm A pump can be applied. Further, such a pump may be formed by, for example, microfabrication on a silicon substrate to reduce the size of the pump.
[0053]
Further, the fuel for power generation used in the fuel cell system 20A is a mixture of methanol and water, but is not limited to this, and an alcohol-based liquid fuel such as ethanol or butanol is applied instead of methanol. can do.
[0054]
The main tank 22 is provided with a control valve so that the fuel for power generation sealed in the main tank 22 can be supplied only when coupled to the power generation module 30A. Thereby, in a state where the fuel cartridge 21 is separated from the power generation module 30 A, the power generation fuel in the main tank 22 does not leak out of the fuel cartridge 21.
[0055]
Further, the remaining amount sensor 23 in the fuel cartridge 21 is configured to have a conductor set composed of a substantially rod-shaped conductor disposed at a predetermined position in the main tank 22, for example, and an electric resistance between the conductors. By measuring the value, the remaining amount of power generation fuel sealed in the fuel cartridge 21 is detected. The conductor is formed of a good conductor such as carbon, for example, but may be formed on the inner peripheral surface of the main tank 22 by a printing pattern formed of gold or the like.
[0056]
The remaining amount sensor 23 has a built-in resistance measurement circuit that measures the electrical resistance value between the conductors, and the measured electrical resistance value is output to the power generation control unit 31A, and the fuel for power generation is calculated from the electrical resistance value. The remaining amount is calculated. The remaining amount sensor 23 is not limited to such a resistance wire method, and other sensors such as an optical sensor method, a fiber sensor method using an optical fiber, and an ultrasonic method for measuring a change in ultrasonic reflection time may be used. It may be used. The fuel cartridge 21 is not limited to a detachable type, and may be configured to be integrated with the power generation module 30A.
[0057]
[Power generation module]
Next, the power generation module 30A will be described. As shown in FIG. 2, the power generation module 30A of the present embodiment communicates with the CPU 11 via the bus 19, controls each part of the power generation module 30A according to the received instruction signal, and sends signals related to the power generation module 30A to the CPU 11 The power generation control unit 31A for transmitting to the power generation unit, the first pump 32 for conveying or blocking the power generation fuel supplied from the fuel cartridge 21 in accordance with the control signal of the power generation control unit 31A, and the impregnating material inside, A reserve tank 33 as a highly sealed fuel tank filled and sealed, and a second pump 34 for conveying or shutting off fuel for power generation supplied from the reserve tank 33 according to a control signal of the power generation control unit 31A Prepare.
[0058]
The impregnating material is, for example, urethane foam. The impregnating material may be at least disposed around the connection portion with the second pump 34 in the spare tank 33, but it is more preferable that the impregnating material is disposed so as to fill the entire spare tank 33. is there. For this reason, the impregnating material is stably transported from the power generating fuel contained in the impregnating material when the portable device 10 is tilted when the power generating fuel in the reserve tank 33 is transported to the second pump 34. .
[0059]
The power generation module 30 A also includes a carburetor 36 that vaporizes the fuel for power generation sent from the second pump 34, and reforming that reforms the fuel for power generation vaporized by the vaporizer 36 into fuel for the fuel cell 41. , A CO remover (carbon monoxide remover) 38 for removing CO (carbon monoxide) in the fuel generated by reforming by the reformer 37, a vaporizer 36, a reformer 37, and CO removal Driven by a heater 39 such as a thin film heater that heats the vessel 38 and a load connected to the fuel cell system 20A (meaning the portable device 10 that operates with the power supply of the fuel cell system 20A, and so on) And a fuel cell 41 that generates and outputs electrical energy as a power source (voltage / current).
[0060]
In particular, the chemical reaction section 35 is a portion composed of the vaporizer 36, the reformer 37, the CO remover 38, and the heater 39. The power generation module 30A includes a driver 40 that outputs drive power to the heater 39 based on a control signal from the power generation control unit 31A using the supply power output from the fuel cell system 20A.
[0061]
The power generation module 30A includes a power holding unit 42 including an electric double layer capacitor that temporarily holds the power generated in the fuel cell 41, and charging of the power holding unit 42 based on a control signal from the power generation control unit 31A. The control circuit 43 that controls the power supply to the load, and the power output from the fuel cell 41 and the power holding unit 42 based on the control signal from the power generation control unit 31A are converted into direct current and supplied to the load. A DC / DC converter 44 that outputs a signal indicating the supplied power (power signal of the power output from the fuel cell 41 and the power holding unit 42) to the power generation control unit 31A.
[0062]
In addition, the power generation module 30A includes an inclination sensor 45 that detects the direction and the degree of inclination of the portable device 10 (the fuel cartridge 21 and the reserve tank 33). The tilt sensor 45 includes, for example, a ball inside, a method of detecting the tilt information by detecting the movement of the ball in contact with an electrode or optically, or a magnet inside, and the movement of the magnet. There are a method of detecting tilt information by detecting a change in magnetic force, and a method of detecting tilt information by a change in electric capacity corresponding to a change in the liquid level provided with liquid inside.
[0063]
Further, although not shown, the fuel cell system 20A is connected to a household AC power source and is configured to be connectable with an AC adapter that converts an AC current into a predetermined DC current. When the AC adapter is connected, the control circuit 43 supplies the DC current output from the AC adapter to the power holding unit 42 and the DC / DC converter 44 instead of the fuel cell 41, and the power supply power of the load And
[0064]
[Vaporizer, reformer, CO remover and fuel cell]
As in this embodiment, methanol (CH_ThreeOH) and water (H₂O) is the fuel for power generation, and hydrogen gas (H₂), The vaporizer 36 heats and vaporizes the power generation fuel supplied from the fuel cartridge 21 by the heater 39 through the evaporation process. The reformer 37 converts the fuel for power generation vaporized by the vaporizer 36 into hydrogen (H) through a steam reforming reaction process.₂) And carbon dioxide (CO₂) And mixed gas. The CO remover 38 converts carbon monoxide gas (CO) contained in the mixed gas converted by the reformer 37 as a small amount of by-products into carbon dioxide gas and removes it. The fuel cell 41 generates the supply power to the load and the operation power of each part of the power generation module 30A by the high concentration hydrogen gas generated in the reformer 37 and the CO remover 38.
[0065]
More specifically, the vaporizer 36 has a heater 39 controlled by a driver 40 to approximately boiling point with respect to methanol and water which are power generation fuel supplied from the fuel cartridge 21 via the second pump 34. By setting the atmosphere of the temperature condition, methanol and water are vaporized and led to the reformer 37. Further, in order to prevent the heat generated by the heater 39 from being dissipated to the surroundings to reduce the heating efficiency, the vaporizer 36 and the heater 40 are provided in a heat insulating container having a heat insulating structure such as a vacuum, an inert gas, or air. It may be configured.
[0066]
The reformer 37 converts the fuel for power generation introduced from the fuel cartridge 21 through the vaporizer 36 into hydrogen gas (H₂). Specifically, by setting an atmosphere having a temperature condition of approximately 300 [° C.] with the heater 39 controlled by the driver 40 for the vaporized methanol and water introduced, the following equation (1) As shown in the chemical reaction, it is converted into a mixed gas of hydrogen and carbon dioxide.
CH_ThreeOH + H₂O → 3H₂+ CO₂ ... (1)
[0067]
The reformer 37 is configured by, for example, a microreactor that reforms the introduced mixed gas of methanol and water and discharges the mixed gas of hydrogen and carbon dioxide.
[0068]
Further, since the chemical reaction shown in the formula (1) is an endothermic reaction, the reformer 37 is provided with a heater 39 in order to advance this reaction efficiently. Moreover, in order to prevent that the heat by the heater 39 is radiated to the surroundings and the heating efficiency is lowered, the reformer 37 may be covered with a heat insulating container and insulated from the outside air.
[0069]
The CO remover 38 removes carbon monoxide gas that is toxic to the human body from a small amount of by-products contained in the mixed gas mainly composed of hydrogen and carbon dioxide produced by the reformer 37. By setting an atmosphere of a predetermined temperature condition with the heater 39 controlled by the driver 40, this carbon monoxide gas is converted into hydrogen gas and carbon dioxide gas by a chemical reaction shown in the following formula (2). . Further, in the CO remover 38, Pt, Al for efficiently advancing the chemical reaction shown in the formula (2).₂O_ThreeA well-known catalyst such as the above is supported.
CO + H₂O → H₂+ CO₂ ... (2)
[0070]
Since the chemical reaction shown in Formula (2) is an exothermic reaction, it may have a structure that conducts heat generated in the CO remover 38 to the reformer 37. Also, the CO remover 38 may be configured to be covered with a heat insulating container and insulated from the outside air in order to prevent heat from being radiated to the surroundings and reducing the heating efficiency. Further, the CO remover 38 may be provided with a heat dissipating means (not shown) for discharging the reaction heat.
[0071]
It should be noted that water required for the chemical reaction represented by the formula (2) (H₂O) is filled with water remaining as a result of the reaction in the reformer 37 among the water supplied from the fuel cartridge 21 as power generation fuel. This water is used for the carbon monoxide gas in the mixed gas. If the amount is not sufficient, a structure for supplying the insufficient water to the CO remover 38 may be added.
[0072]
Further, the CO remover 38 converts carbon monoxide gas into carbon dioxide gas by a chemical reaction represented by the formula (3). As a result, the carbon monoxide gas that could not be removed by the chemical reaction shown in the formula (2) is removed from the mixed gas, and the concentration of the carbon monoxide gas in the mixed gas does not affect the human body. Can be lowered.
2CO + O₂→ 2CO₂ ... (3)
[0073]
Further, in the CO remover 38, only the carbon monoxide gas is selectively expressed by the chemical formula (3) without consuming the hydrogen gas contained in the mixed gas introduced from the reformer 37. A known catalyst for oxidation in the reaction is supported.
[0074]
The fuel cell 41 is, for example, a solid polymer type fuel cell, and is roughly divided into a fuel electrode (cathode) composed of a carbon electrode to which catalyst fine particles such as platinum and platinum-ruthenium alloy are attached, and a catalyst such as platinum and ruthenium. It has an air electrode (anode) composed of a carbon electrode to which fine particles are attached, and a well-known film-like ion conductive film (exchange membrane) interposed between the fuel electrode and the air electrode. Here, hydrogen gas (H concentration increased) extracted by the reformer 37 and the CO remover 38 described above is added to the fuel electrode (H₂) Is supplied to the air electrode, while oxygen gas (O₂) Is supplied, power is generated by the progress of an electrochemical reaction, and electric energy to be a predetermined driving power source (voltage / current) is supplied to the load.
[0075]
Specifically, when hydrogen gas is supplied to the fuel electrode, electrons (e) are produced by the catalyst as shown in the chemical reaction shown in the following formula (4).^-) Separated hydrogen ions (proton: H⁺) Are generated and permeate to the air electrode through the ion conductive film, and electrons (e^-) Is taken out and supplied to the load.
3H₂→ 6H⁺+ 6e^- ... (4)
[0076]
On the other hand, when air is supplied to the air electrode, as in the chemical reaction shown in the following formula (5), electrons (e^-) And hydrogen ions (H⁺) And oxygen gas in the air react to form water (3H₂O) is generated.
6H⁺+ 3 / 2O₂+ 6e^-→ 3H₂O (5)
[0077]
Such a series of electrochemical reaction formulas (formulas (4) and (5)) generally proceed in a relatively low temperature environment of 60 to 80 [° C.], and by-products other than electric power are basically Water (H₂O) only.
[0078]
Note that the drive power supply (voltage / current) supplied to the load by the electrochemical reaction formula (formulas (4) and (5)) as described above is the amount of hydrogen gas supplied to the fuel electrode of the fuel cell 41. Dependent. Therefore, the electric power generation control unit 31A controls the second pump 34 to control the amount of hydrogen gas supplied to the fuel electrode, thereby arbitrarily setting the electric energy generated by the fuel cell 41 (generated power). Can be adjusted.
[0079]
Thus, first, the power generation fuel supplied from the fuel cartridge 21 to the carburetor 36 via the first pump 32, the spare tank 33, and the second pump 34 is vaporized by the carburetor 36, and then modified. It is converted into a mixed gas of hydrogen and carbon dioxide by the mass device 37. Next, carbon monoxide gas contained in this mixed gas in a trace amount as an impurity is converted and removed into carbon dioxide gas by the CO remover 38 and supplied to the fuel cell 41 as high-concentration hydrogen gas.
[0080]
(Power holding unit)
The control circuit 43 controls the output destination of the power supplied from the fuel cell 41 based on the charge control signal from the power generation control unit 31A, thereby charging the power holding unit 42 or supplying the power to the DC / DC converter 44. Or output. The power holding unit 42 serves as a main power supply in place of the fuel cell 41 when the portable device 10 is activated.
[0081]
Specifically, when the portable device 10 is turned on, the power stored in the power holding unit 42 is output to the driver 40 via the DC / DC converter 44. Then, the heater 39 is energized to heat it, and the fuel cell 41 starts to generate power when the power generation fuel is conveyed from the reserve tank 33 to the vaporizer 36 via the second pump 34. Actually, power generation is performed after the startup process described later. After the start of power generation, the power generation control unit 31A switches the power output destination of the control circuit 43 from the power holding unit 42 to the DC / DC converter 44 after fully charging the power holding unit 31. Further, the control of the fuel injection amount of the power generation fuel supplied from the reserve tank 33 via the second pump 34 by the power generation control unit 31A is started after the heater 39 is sufficiently heated for preparation for power generation, for example. Is done.
[0082]
For this reason, the control circuit 43 fully charges the power holding unit 42 during the power generation of the fuel cell 41. When the power holding unit 42 is not fully charged when the power is turned off, the portable device 10 stops the fuel cell system 20A after fully charging the power holding unit 42.
[0083]
[Power generation control unit]
Next, the function of the power generation control unit 31A will be described. The power generation control unit 31A basically implements various control functions under the control of the CPU 11. When the portable device 10 (load) is activated, the power stored in the power holding unit 42 is supplied to the driver 40. In this starting operation, the power generation control unit 31A controls the temperature of the heater 39 by outputting a temperature control signal to the driver 40 based on the temperature detected by a temperature sensor (not shown).
[0084]
In parallel with the temperature control of the heater 39, the power generation control unit 31A outputs first and second drive amount signals to be described later to the first pump 32 and the second pump 34, respectively. 32, by controlling the operation (supply operation, stop operation) of the second pump 34, the transfer and shutoff of the fuel for power generation from the fuel cartridge 21 to the vaporizer 36 via the spare tank 33 are controlled. The power generated by the fuel cell 41 is adjusted by controlling the supply amount of the power generation fuel.
[0085]
Specifically, when the power generation control unit 31A receives a signal from the CPU 11 to start the load in a state where the vaporizer 36, the reformer 37, the CO remover 38, and the fuel cell 41 are not driven. Starts the fuel supply operation of the first pump 32 and the second pump 34 and the temperature control of the heater 39, and starts the supply of power generation fuel to the carburetor 36, whereby the carburetor 36, the reformer 37, the CO remover 38 and the fuel cell 41 are driven.
[0086]
The power generation control unit 31A receives a supply power signal indicating supply power from the DC / DC converter 44 in a state where the vaporizer 36, the reformer 37, the CO remover 38, and the fuel cell 41 are driven. An inclination signal indicating the direction and degree of inclination of the fuel cell system 20A is input from the inclination sensor 45, and the input signals are transmitted to the CPU 11. The power generation control unit 31 A receives the first and second drive amount signals from the CPU 11 and outputs the signals to the first pump 32 and the second pump 34, and the first pump 32 and the second pump 34. The generated power of the fuel cell 41 is adjusted by controlling the supply operation. The power generation control unit 31A receives a temperature control signal from the CPU 11 in parallel with the supply operation control of the first pump 32, and controls the temperature of the heater 39 based on the temperature control signal. In this way, the power generation control unit 31 A executes power generation control of the fuel cell 41.
[0087]
Then, the power generation control unit 31A receives the charge control signal from the CPU 11 and outputs the charge control signal to the control circuit 43 so that the output destination of the power supplied from the fuel cell 41 is the DC / DC converter 44 or the power holding unit 42. Control whether to charge. Furthermore, the power generation control unit 31A receives a signal indicating the supply power output from the DC / DC converter 44, and outputs a conversion control signal to the DC / DC converter 44 based on the supply power. Based on the conversion control signal, the DC / DC converter 44 converts the generated power from the fuel cell 41 or the total power of the generated power and the discharged power from the power holding unit 42 into direct current adapted to the load.
[0088]
For example, when the load drive state signal received from the CPU 11 indicates that the portable device 10 requires a large supply power, the power generation control unit 31A is stored in the power holding unit 42 in addition to the power generated by the fuel cell 41. The conversion control signal is output to the DC / DC converter 44 so that the power that is being output is also output.
[0089]
Further, in a state where the vaporizer 36, the reformer 37, the CO remover 38, and the fuel cell 41 are driven, the power generation control unit 31A receives the resistance value signal from the remaining amount sensor 23, and from the resistance value signal The remaining amount of power generation fuel in the main tank 22 is calculated and transmitted to the CPU 11.
[0090]
For example, as shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, a fuel cartridge 21 indicated by a one-dot chain line and a spare tank 33 indicated by a dotted line are mounted inside the portable device 10. .
[0091]
[Fuel supply operation]
Here, with reference to FIGS. 4 to 6, the fuel supply operation for supplying the power generation fuel in the fuel cartridge 21 to the chemical reaction unit 35 in the portable device 10 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the startup supply process. FIG. 5 is a flowchart showing the operation supply process. FIG. 6 is a flowchart showing the control process at the time of running out of fuel. As the fuel supply operation, a start-up supply process for supplying power generation fuel when the mobile device 10 is started, an operation supply process for supplying power generation fuel while the mobile device 10 is operating, and the first pump 32. The out-of-fuel control process for determining the out-of-fuel condition will be described in order.
[0092]
First, the startup supply process will be described with reference to FIG. In the start-up supply process, the CPU 11 reads out the start-up supply program stored in the ROM 12 and develops it in the RAM 13 when the power of the portable device 10 is turned on. The startup supply process is realized by the CPU 11 executing the startup supply program expanded in the RAM 13. The stored power of the power holding unit 42 is used as a power source at the time of startup in the load.
[0093]
Here, the remaining amount of power generation fuel in the main tank 22 is defined as a main tank remaining amount T1R. The main tank remaining amount T1R can be measured by the remaining amount sensor 23. The inclination information of the mobile device 10 is S. The inclination information S is output from the inclination sensor 45. Further, the remaining amount of power generation fuel in the reserve tank 33 is set as a reserve tank remaining amount T2R. The reserve tank remaining amount T2R cannot be directly measured but is obtained by calculation. Further, it is assumed that the main tank remaining amount T1R and the spare tank remaining amount T2R are stored in the FROM 14.
[0094]
In addition, the transport amount of the power generation fuel per unit time of the first pump 32 is defined as a first transport amount T1 (T1R, S). For example, the experimental value of the first transport amount T1 is stored in the FROM 14 in the form of a table in association with the values of the main tank remaining amount T1R and the inclination information S. Therefore, when the main tank remaining amount T1R and the inclination information S are determined, the first transport amount T1 is determined by referring to the table. Further, the driving amount of the first pump 32 is set as a first driving amount P1D. The first drive amount P1D is, for example, the drive time of the first pump 32.
[0095]
As shown in FIG. 4, first, whether or not the main tank remaining amount can be measured by the remaining amount sensor 23, that is, the inclination angle of the mobile device 10 can measure the remaining amount of the main tank by the remaining amount sensor 23. Whether it is within the range is determined (step S11). When the main tank remaining amount can be measured (step S11; YES), the main tank remaining amount T1R is measured by the remaining amount sensor 23, and the main tank remaining amount T1R is acquired from the remaining amount sensor 23 via the power generation control unit 31A. (Step S12). Then, the reserve tank remaining amount T2R stored in the FROM 14 is read (step S13).
[0096]
If the main tank remaining amount cannot be measured (step S11; YES), the main tank remaining amount T1R stored in the FROM 14 is read (step S14), and the process proceeds to step S13. After step S13, the inclination information is detected by the inclination sensor 45, and the inclination information S is acquired from the inclination sensor 45 via the power generation control unit 31A (step S15).
[0097]
Then, using the main tank remaining amount T1R, the spare tank remaining amount T2R, and the inclination information S acquired in steps S12, 13, 14, and 15, the first drive amount P1D is calculated by the following equation (6). (Step S16).
P1D = K1 * (F2-T2R) / T1 (T1R, S) (6)
However, F2 is the total capacity of the reserve tank 33. K1 is a coefficient used for calculation. The coefficient K1 is stored in the FROM 14 and is read out when used. Further, the first drive amount P1D is calculated so as to fill the reserve tank 33 (the remaining amount is 100%).
[0098]
Then, based on the first drive amount P1D calculated in step S16, the power generation fuel in the main tank 22 is conveyed to the spare tank 33 by the first pump 32 (step S17). Then, the reserve tank remaining amount T2R stored in the FROM 14 is updated to full (100%) (step S18), and the start-up supply process is terminated. In step S18, the main tank remaining amount T1R after the fuel transfer may also be measured by the remaining amount sensor 23 and stored (updated) in the FROM 14.
[0099]
Next, the operation supply process will be described with reference to FIG. The operation supply process is a process that is periodically executed at predetermined time intervals while the mobile device 10 is in operation. In the operation supply process, the CPU 11 reads the operation supply program stored in the ROM 12 and develops it in the RAM 13, triggered by a new time or the elapse of a predetermined time after the previous operation supply process. Then, the CPU 11 executes the operation supply program developed in the RAM 13 to realize the operation supply process.
[0100]
Here, the transport amount per unit time of the second pump 34 is defined as a second transport amount T2 (T2R, S). For example, the experimental value of the second transport amount T2 is stored in the FROM 14 in the form of a table in association with the values of the reserve tank remaining amount T2R and the inclination information S. Therefore, if the reserve tank remaining amount T2R and the inclination information S are determined, the second transport amount T2 is determined by referring to the table. Further, the driving amount of the second pump 34 is set to a second driving amount P2D. The second drive amount P2D is, for example, the drive time of the second pump 34.
[0101]
As shown in FIG. 5, first, the reserve tank remaining amount T2R is read from the FROM 14, the inclination information is detected by the inclination sensor 45, and the inclination information S is acquired from the inclination sensor 45 via the power generation control unit 31A ( Step S21). Then, the second drive amount P2D corresponding to the reserve tank remaining amount T2R and the inclination information S acquired in step S21 and the electric power necessary for the portable device 10 (load) is calculated (step S22).
[0102]
Then, based on the second drive amount P2D calculated in step S22, the power generation fuel in the reserve tank 33 is conveyed to the chemical reaction unit 35 by the second pump 34 (step S23).
[0103]
Then, the reserve tank remaining amount T2R (T2R (New)) after the conveyance in step S23 is calculated using the following equation (7), and is set as the reserve tank remaining amount T2R (T2R (Old)) stored in the FROM 14. ) Is updated to the calculated reserve tank remaining amount T2R (New) (step S24). The reserve tank remaining amount T2R (New) is
T2R (New) = T2R (Old) −K2 * T2 (T2R, S) * P2D (7)
It is calculated by the following formula. However, K2 is a coefficient for calculation. The coefficient K2 is stored in the FROM 14 so as to be rewritable. When calculating the equation (7), the coefficient K2 is read from the FROM 14 and calculated.
[0104]
Then, it is determined whether or not the reserve tank remaining amount T2R updated in step S24 is, for example, 50% or less with respect to the total capacity F2 of the reserve tank 33 (step S25). If it is not 50% or less (step S25; NO), similarly, whether or not the spare tank remaining amount T2R updated in step S24 is, for example, 90% or less with respect to the total capacity F2 of the spare tank 33. Is determined (step S26). If it is not less than 90% (step S26; NO), the operation supply process is terminated.
[0105]
When it is 90% or less (step S26; YES), the main tank remaining amount T1R is read from the FROM 14, the inclination information is detected from the inclination sensor 45, and the inclination information S is detected from the inclination sensor 45 via the power generation control unit 31A. Obtained (step S27). Then, using the main tank remaining amount T1R and the inclination information S acquired in step S27 and the spare tank remaining amount T2R updated in step S24, an expression is established so that the remaining amount T2R of the spare tank is 90% or more. The first drive amount P1D is calculated by (1) (step S28). Specifically, after calculating the first transfer amount T1 from the main tank remaining amount T1R and the inclination information S, the first transfer amount T1 and the reserve tank remaining amount T2R are used to calculate the first transfer amount T1 by the formula (1). A driving amount P1D of 1 is calculated.
[0106]
Then, based on the first drive amount P1D calculated in step S28, the power generation fuel in the main tank 22 is conveyed to the spare tank 33 by the first pump 32 (step S29). Then, the main tank remaining amount T1R stored in the FROM 14 is updated to the main tank remaining amount T1R acquired in Step S27, and the spare tank remaining amount T2R stored in the FROM 14 is updated after the power generation fuel is transferred in Step S29. The spare tank remaining amount T2R is updated (step S30), and the operation supply process is terminated. For example, in steps S27 to S29, the spare tank remaining amount T2R may be executed to be 100%.
[0107]
If it is 50% or less (step S25; YES), a state in which the remaining amount in the spare tank 33 is abnormally small has occurred, so the degree of inclination including the change in the orientation of the portable device 10 is large, and the spare tank 33 Therefore, it is determined that the power generation fuel cannot be supplied to the chemical reaction unit 35. Therefore, a message “prompt to correct the orientation and tilt of the mobile device 10” is displayed on the LCD 15 (step S31), and the operation supply process is terminated. The user can confirm the message visually to correct the inclination (posture) of the mobile device 10. Note that the above steps S24, S25, and S26 constitute spare tank remaining amount detecting means in the present invention.
[0108]
Next, with reference to FIG. 6, the control process at the time of fuel shortage will be described. The control process at the time of running out of fuel is a process periodically executed at predetermined time intervals while the mobile device 10 is in operation. In the fuel shortage control process, the CPU 11 reads out the fuel shortage control program stored in the ROM 12 and develops it in the RAM 13, triggered by a new time or the elapse of a predetermined time after execution of the previous fuel shortage control process. Then, the CPU 11 executes the fuel shortage control program developed in the RAM 13 to realize the fuel shortage control process.
[0109]
As shown in FIG. 6, first, the main tank remaining amount T1R and the spare tank remaining amount T2R stored in the FROM 14 are read (step S41). The main tank remaining amount T1R may be configured such that the main tank remaining amount T1R is acquired from the remaining amount sensor 23. Then, it is determined whether or not the main tank remaining amount T1R acquired in step S41 is “0”, that is, whether or not the main tank 22 is empty (step S42). If the main tank 22 is not empty (step S42; NO), the control process at the time of fuel exhaustion is terminated.
[0110]
When the main tank 22 is empty (step S42; YES), a message “prompt to replace the fuel cartridge 21 due to occurrence of fuel for power generation” is displayed on the LCD 15 (step S43). The user can visually confirm the message and replace the empty fuel cartridge 21 with a fuel cartridge 21 containing fuel for power generation.
[0111]
Then, the main tank remaining amount T1R stored in the FROM 14 is updated (reset) to “0” (step S44). Then, it is determined whether or not the reserve tank remaining amount T2R acquired in step S41 is “0”, that is, whether or not the reserve tank 33 is empty (step S45). When the reserve tank 33 is not empty (step S45; NO), it is determined whether or not the power generation operation in the fuel cell system 20A is normal (step S46). Step S46 is determined based on, for example, whether or not the temperature of the chemical reaction unit 35 is abnormally high or the temperature is low. When the power generation operation is normal (step S46; YES), the power generation amount of the fuel cell 41 is acquired from the control circuit 43 via the power generation control unit 31A, and it is determined whether or not the power generation amount is reduced ( Step S47).
[0112]
If the power generation amount has not decreased (step S47; NO), the control process at the time of fuel exhaustion is terminated. This is because, even if the power generation fuel in the main tank 22 runs out, the power generation in the reserve tank 33 is normal and the power generation amount is not reduced. In this case, the user replaces the fuel cartridge 21 that has run out of fuel with a fuel cartridge 21 that contains fuel for power generation before the fuel for power generation in the reserve tank 33 runs out. Can be used.
[0113]
 On the other hand, when the power generation amount has decreased (step S47; YES), the remaining amount of power generation fuel in the reserve tank 33 is not actually "0" in the calculation according to the equation (7), but actually It is determined that the value is “0”, and it is determined that the coefficient K2 in Expression (7) is not appropriate. Therefore, a new correction coefficient K2 (New) is calculated by the following equation (8), and the coefficient K2 (Old) stored in the FROM 14 is updated to the coefficient K2 (New) (step)S48). The coefficient K2 (New) is
 K2 (New) = K2 (Old) * F2 / (F2-T2R) (8)
It is calculated by the following formula.
[0114]
Then, the reserve tank remaining amount T2R is regarded as “0”, and the reserve tank remaining amount T2R stored in the FROM 14 is updated (reset) to “0” (step S49). When the reserve tank 33 is empty (step S42; YES), the process proceeds to step S49. Then, the power generation operation in the fuel cell system 20A is stopped (step S50), and the control process at the time of fuel exhaustion is ended. When the power generation operation is not normal (step S46; NO), the process proceeds to step S50.
[0115]
As described above, according to the present embodiment, in the small fuel cell system 20A used for the portable device 10, the spare tank 33 is provided, and the fuel cartridge 21 is set so that the spare tank remaining amount is 90% or more (substantially full). Is supplied with power generation fuel, and the second pump 34 is driven and controlled in accordance with the amount of power generation fuel required for power generation. Therefore, regardless of the inclination of the fuel cartridge 21, it is possible to stably supply the power generation fuel to the chemical reaction unit 35 and generate power with the fuel cell 41.
[0116]
Further, the first transport amount T1 and the second transport amount T2 can be accurately calculated using the tilt information of the tilt sensor 45, and the first pump 32 and the second pump 34 can be driven and controlled. Further, since the impregnating material is disposed in the reserve tank 33, even when the inclination of the fuel cartridge 21 is large, the power generation fuel can be stably conveyed to the chemical reaction unit 35 by the second pump 34. .
[0117]
Further, since the first pump is driven when the remaining amount of the reserved tank in the reserved tank 33 is less than 90%, it is possible to prevent the power generation fuel from being excessively conveyed to the reserved tank 33. Further, since the first transport amount T1 is calculated based on the main tank capacity T1R detected by the remaining amount sensor 23, a predetermined amount of fuel for power generation is accurately reserved based on the first transport amount T1. It can be conveyed to the tank 33. In addition, the coefficient K2 is corrected when the main tank 22 is empty, the remaining amount in the reserve tank is present, the power generation operation is normal, and an abnormality in which a decrease in generated power is detected. Then, after the next startup, the second pump is driven and controlled using the corrected coefficient K2. Therefore, after the next start-up, the fuel cell 41 can generate power more stably by supplying the power generation fuel to the chemical reaction unit 35 regardless of the inclination of the fuel cartridge 21.
[0118]
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing an internal configuration of the fuel cell system 20B mounted on the portable device 10 of the present embodiment. This embodiment has a configuration similar to that of the first embodiment. In order to prevent duplication of explanation, portions different from the first embodiment will be mainly described. The mobile device 10 of the present embodiment has a fuel cell system 20B instead of the fuel cell system 20A of the first embodiment.
[0119]
The fuel cell system 20B includes a fuel cartridge 21 and a power generation module 30B. The power generation module 30B includes, in addition to the components of the power generation module 30A, a free flow path 46 that flows into the main tank 22 the power generation fuel overflowing from the reserve tank 33, and the free flow path 46 from the main tank 22 to the reserve tank 33. And a backflow prevention valve 47 as a backflow prevention unit for preventing backflow of the fuel for power generation.
[0120]
In the first embodiment, in the control of the first pump 32, the first drive amount P1D is calculated using the main tank remaining amount T1R, the spare tank remaining amount T2R, and the like. Since the first driving amount P1D is an expected value, there is a possibility that the power generation fuel may overflow from the reserve tank 33 if the calculated result is larger than the actually required value.
[0121]
In the present embodiment, by providing the free flow path 46 and the backflow prevention valve 47, even if more power generation fuel is transported to the reserve tank 33, the overflow amount is passed through the free flow path 46. Returned to the main tank 22. When the fuel for power generation overflows from the reserve tank 33, the backflow prevention valve 47 is opened. For this reason, it is not necessary to monitor the reserve tank remaining amount T2R, and it is not necessary to calculate the first drive amount P1D based on the reserve tank remaining amount T2R. In the first pump 32, for example, the fuel for power generation can be conveyed at a predetermined timing continuously, periodically, or intermittently with a constant first driving amount P1D. For this reason, the reserve tank 33 always stores substantially full power generation fuel.
[0122]
For example, during the period from the previous transfer of power generation fuel from the main tank 22 until the next time the transfer of power generation fuel from the main tank 22 becomes possible,
(Driving amount of the second pump) * (Maximum conveying amount of the second pump) <(Driving amount of the first pump) * (Minimum conveying amount of the first pump)
Thus, it is only necessary to drive the first pump 32.
[0123]
Further, the backflow prevention valve 47 can also prevent the power generation fuel from flowing from the main tank 22 to the reserve tank 33 via the free flow path 46 and overflowing from the reserve tank 33. The drive control of the second pump 34 is performed so that the power generation fuel required for power generation is conveyed to the chemical reaction unit 35, as in the first embodiment.
[0124]
As described above, according to the present embodiment, in the small fuel cell system 20B used for the portable device 10, the first pump 32 is installed at a predetermined timing so as to store substantially full power generation fuel in the reserve tank 33. The second pump 34 is driven and controlled according to the amount of fuel for power generation required for power generation while being driven in a fixed amount. Therefore, regardless of the inclination of the main tank 22, the fuel for power generation can be stably supplied to the chemical reaction unit 35 and can be generated by the fuel cell 41, and the fuel for power generation is excessively conveyed to the reserve tank 33. Even so, overflow of the reserve tank 33 can be prevented by the free flow path 46 and the control of the first pump 32 can be facilitated. Further, by providing the backflow prevention valve 47, it is possible to prevent fuel supply abnormality caused by the inflow of power generation fuel directly from the main tank 22 to the reserve tank 33.
[0125]
In addition, the detailed part demonstrated in the said embodiment is not limited to the said content, It can change suitably.
In the first embodiment, various processes relating to fuel supply (start-up supply process, operating supply process, and fuel-out control process) are performed in cooperation with the CPU 11, ROM 12, RAM 13, and FROM 14. This is not a limitation. For example, the power generation control unit 31A may be provided with ROM, RAM, and FROM, and the power generation control unit 31A may be a main body of various processes.
[0126]
Moreover, the structure which combines 1st Embodiment and 2nd Embodiment may be sufficient. For example, the power generation module 30A is provided with a free flow path 46 and a backflow prevention valve 47. Further, a combustion catalyst device that generates heat by a combustion reaction of hydrogen, methanol or the like may be provided in place of the heater 39. Furthermore, a configuration in which a combustion catalyst and a heater 39 are provided may be employed.
[0127]
【The invention's effect】
 According to the present invention,It is possible to prevent the power generation fuel from overflowing in the reserve tank that temporarily stores the power generation fuel supplied from the main tank, and to stably supply the power generation fuel to the power generation means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of an internal configuration of a mobile device 10 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of a fuel cell system 20A mounted on the mobile device 10 according to the first embodiment.
3A and 3B are external views of the mobile device 10, wherein FIG. 3A is a front view of the mobile device 10, FIG. 3B is a top view of the mobile device 10, and FIG. 3C is a right side view of the mobile device 10; It is.
FIG. 4 is a flowchart showing supply processing at startup.
FIG. 5 is a flowchart showing supply processing during operation.
FIG. 6 is a flowchart showing a control process at the time of running out of fuel.
FIG. 7 is a diagram showing an internal configuration of a fuel cell system 20B mounted on the portable device 10 according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Mobile devices
11 CPU
12 ROM
13 RAM
14 FROM
15 LCD
16 LCD driver
17 Touch panel
18 Communication I / F
19 Bus
20A, 20B Fuel cell system
21 Fuel cartridge
22 Main tank
23 Remaining sensor
30A, 30B power generation module
31A, 31B Power generation control unit
32 First pump
33 Reserve tank
34 Second pump
35 Chemical reaction section
36 Vaporizer
37 reformer
38 CO remover
39 Heater
40 drivers
41 Fuel cell
42 Power holding unit
43 Control circuit
44 DC / DC converter
45 Tilt sensor
46 Free passage
47 Backflow prevention valve

Claims

In a power supply system equipped with power generation means for generating power using power generation fuel,
A main tank for storing the fuel for power generation;
A reserve tank for supplying the power generation fuel from the main tank, storing the supplied power generation fuel, and supplying the power generation means to the power generation means;
A flow path for supplying the power generation fuel from the main tank to the reserve tank;
A free flow path for the fuel for power generation connecting the spare tank and the main tank;
Limiting the flow from the main tank to the spare tank in the free flow path, and allowing the flow from the spare tank to the main tank;
With
The power supply system according to claim 1, wherein the reserve tank includes a holding unit that holds at least the power generation fuel supplied from the main tank in the vicinity of a fuel outlet.

The power supply system according to claim 1 , wherein the spare tank includes an impregnation material at least in the vicinity of the fuel outlet.

In a portable device provided with a power supply system having power generation means for generating power using fuel for power generation, driven by the power generated by the power generation means,
The power supply system includes:
A main tank for storing the fuel for power generation;
A reserve tank for supplying the power generation fuel from the main tank, storing the supplied power generation fuel, and supplying the power generation means to the power generation means;
A flow path for supplying the power generation fuel from the main tank to the reserve tank;
A free flow path for the fuel for power generation connecting the spare tank and the main tank;
Limiting the flow from the main tank to the spare tank in the free flow path, and allowing the flow from the spare tank to the main tank;
With
The portable tank according to claim 1, wherein the reserve tank includes a holding unit that holds at least the fuel for power generation supplied from the main tank in the vicinity of a fuel outlet.

The portable device according to claim 3 , wherein the spare tank includes an impregnation material at least in the vicinity of the fuel outlet.