JP4561030B2 - Electronics - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
発電用燃料を用いて発電する燃料電池を用いた電源システムを搭載した電子機器に関する。
【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は、時計やカメラ、玩具、携帯型の音響機器等に多用されており、我が国に限らず、世界的な観点からも最も生産量が多く、安価且つ入手が容易という特徴を有している。
【0003】
一方、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は、近年普及が著しい携帯電話機や携帯情報端末(PDA)、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の携帯機器に多用されており、繰り返し充放電ができることから経済性に優れた特徴を有している。また、二次電池のうち、鉛蓄電池は、車両や船舶の起動用電源、或いは、産業設備や医療設備における非常用電源等として利用されている。
【0004】
ところで、近年、環境問題やエネルギー問題への関心の高まりに従い、上述したような化学電池の使用後に生じる廃棄物に関する問題やエネルギー変換効率の問題がクローズアップされている。
【0005】
特に、一次電池においては、上述したように、製品価格が安価で入手が容易な上、電源として利用する機器も多く、しかも、基本的に一度放電されると電池容量を回復することができない、一回限りの利用(いわゆる、使い捨て)しかできないため、年間の廃棄量が数百万トンに上っている。ここで、化学電池全体では、リサイクルにより回収される比率は、概ね20%程度に過ぎず、残りの80%程度が自然界に投棄、或いは埋め立て処理されている、とする統計資料もあり、このような未回収の電池に含まれる水銀やインジウム等の重金属による環境破壊や、自然環境の悪化が懸念されている。
【0006】
また、エネルギー資源の利用効率の観点から上記化学電池を検証すると、一次電池においては、放電可能エネルギーの概ね300倍のエネルギーを使用して生産されているため、エネルギー利用効率が1%にも満たない。これに対して、繰り返し充放電が可能で経済性に優れた二次電池であっても、家庭用電源(コンセント)等から充電を行う場合、発電所における発電効率や送電線損失等により、エネルギー利用効率が概ね12%程度にまで低下してしまうため、必ずしもエネルギー資源の有効利用が図られているとは限らなかった。
【0007】
そこで、近年、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はじめとする各種の新たな電源システムや発電システム(以下、「電源システム」と総称する)が注目され、車両用の駆動電源や事業用の電源システム、家庭用のコジェネレーションシステム等への適用を目的として、或いは、上述したような化学電池の代替えを目的として、実用化のための研究、開発が盛んに行われている。
【0008】
また、燃料電池等のエネルギー利用効率が高い電源システムを小型軽量化して可搬型或いは携帯型のポータブル電源に適用し、上述した化学電池の代替え(互換品)として実用化するための研究、開発も進められている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した電源システムは、コンデンサや二次電池等で構成される電力保持部を有して構成され、当該電力保持部内に蓄積されている電力(保持電力)を用いて燃料電池を起動することにより稼動させる。この電力保持部に蓄積される保持電力は、電源システムの稼動中においては、燃料電池による発電電力の一部により充電される。しかしながら、この保持電力は、電源システムが長時間稼動されない場合、各部のリーク電流等により漏えいして次第に減少するため、起動しようとしたときに電力保持部内の保持電力が不足して、燃料電池を起動することができず、電源システムを稼動できなくなる場合(以下、「非常時」という。)があった。
【0010】
このような場合には、電源システムにACアダプターを接続し、商用電源により燃料電池を起動して電源システムを稼動させることができるが、商用電源が周囲にない場合や、ACアダプターを用意していない場合、或いはACアダプターのプラグ形状が商用電源のコンセントと合致せず、用意したACアダプターが使用できない場合等においては、電源システムを稼動することができないという問題があった。
【0011】
本発明は、上述した従来の事情に鑑みて為されたものであり、燃料電池を起動させるための電力を確保するための手段を実現することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
所定の発電用燃料を用いて発電し、燃料電池を具備する発電手段を有する電源システムを備え、該電源システムにより発電した電力によって駆動する電子機器において、
前記電源システムは、
前記発電手段による発電電力を蓄積する電力保持手段と、
使用時にのみ前記電子機器本体から取り出し可能な、外部電池の電極に当接する端子部を有する外部電池接続手段と、
前記電力保持手段に蓄積された電力と、前記外部電池接続手段により前記端子部から供給される外部電池の電池電力と、を切り替えて出力する切替制御手段と、
前記切替制御手段より出力された電力に基づいて前記発電手段を起動制御する起動制御手段と、
前記電力保持手段に蓄積された電力量を検知する保持電力検知手段と、
前記保持電力検知手段により検知された電力量が所定量以下の場合に報知を行う報知手段と、
を備え、
前記切替制御手段は、前記保持電力検知手段により検知された電力量が所定量以下の場合に、前記電池電力を前記起動制御手段に出力するように切り替えることを特徴としている。
【0013】
この請求項1に記載の発明によれば、所定の発電用燃料を用いて発電し、燃料電池を具備する発電手段を有する電源システムを備える電子機器において、使用時に電子機器本体から端子部を取り出し、外部電池の電極に当接させ、外部電池の電池電力を起動制御に用いるように切り替えることによって、発電手段を起動させることができる。例えば、電力保持手段に蓄積された電力が不足しているために、当該電力で発電手段を起動できない場合には、外部電池の電池電力を用いて発電手段を起動させることができる。また、電力保持手段に蓄積された電力量を検知するとともに、当該電力量が所定量以下の場合に報知する。従って、電力保持手段に蓄積された電力が不足しているために発電手段を起動できない場合に、外部電池の装着を促すことができる。また、電力保持手段に蓄積された電力が所定量以下の場合に、自動的に外部電池の電池電力に切り替えて、電池電力による発電手段の起動の用意をすることができる。
【0016】
さらに、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電子機器において、
前記切替制御手段は、前記保持電力検知手段により検知された電力量が所定量以下の場合に、前記電池電力を前記起動制御手段に出力するように切り替え、
前記起動制御手段は、前記外部電池から直接供給される電力を用いて前記発電手段を起動制御することを特徴としている。
【0017】
この請求項2に記載の発明によれば、電力保持手段に蓄積された電力が所定量以下の場合に、装着された外部電池の電池電力を直接用いて、発電手段を起動させることができる。
【0018】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の電子機器において、
前記電源システムは、
前記端子部から供給される外部電池の電力供給能力を検知する電池電力検知手段を更に備え、
前記切替制御手段は、前記保持電力検知手段により検知された電力量が所定量以下であり、且つ、前記電池電力検知手段により検知された外部電池の電力供給能力が所定条件を満たさない場合に、前記電池電力を前記電力保持手段に出力して該電力保持手段に電池電力を蓄積するように切り替え、
前記起動制御手段は、前記電力保持手段に蓄積された電力を用いて前記発電手段を起動制御することを特徴としている。
【0019】
ここで、所定条件とは、例えば、発電手段を起動させるために必要な電流の値のことである。
【0020】
この請求項3に記載の発明によれば、電力保持手段に蓄積された電力が所定量以下であり、且つ、例えば外部電池から直接には起動に必要なだけの電流を供給できない場合において、外部電池の電池電力を電力保持手段に一旦蓄積させた後、当該電力保持手段に蓄積させた電力を用いることにより、起動に必要な電流を供給して発電手段を起動させることができる。
【0021】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の電子機器において、前記外部電池接続手段は、
一側面が前記電子機器本体の外枠の一部を形成し、該電子機器本体から取り出した際に前記外部電池を収納可能とする該電子機器本体に出し入れ自在な枠部を更に備え、前記端子部が前記枠部に配設されていることを特徴としている。
【0022】
この請求項4に記載の発明によれば、電子機器本体の外枠の一部を形成する枠部を必要時に取り出して一時的に外部電池の電池ホルダーとして使用し、使用しない場合には電子機器本体内に収納することができる。これによれば、電子機器の大きさや形状、或いはデザイン等に影響を与えずに、電池ホルダーを備えることができる。
【0023】
そして、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の電子機器において、
前記電子機器は、
前記発電用燃料を封入した燃料カートリッジを着脱自在に収納する収納部を更に備え、前記枠部が前記収納部の蓋部を形成して成ること特徴としている。
【0024】
この請求項5に記載の発明によれば、発電用燃料が封入、充填される燃料カートリッジを収納する収納部の蓋部を、一時的に外部電池の電池ホルダーとして使用する枠部に共用することができて、電子機器のデザイン等に影響を与えないようにすることができる。
【0025】
また、請求項6に記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の電子機器において、
前記外部電池接続手段は、
前記電子機器の一側面に設けられた凹部と、
前記凹部内で軸支されることにより、横臥時に前記凹部内に収納される起臥可能な爪部と、
を備え、前記端子部が前記爪部に配設されたことを特徴としている。
【0026】
この請求項6に記載の発明によれば、電子機器の一側面に設けられた凹部内に収納される爪部に端子部が配設されているので、当該爪部を起こして一時的に外部電池と電気的な接続がなされる。これによれば、電子機器の大きさや形状、或いはデザイン等に影響を与えずに、端子部を備えることができる。
【0027】
さらに、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の電子機器において、
前記外部電池接続手段は、
前記爪部を2つ備え、起立した当該2つの爪部により前記外部電池を挟持することを特徴としている。
【0028】
この請求項7に記載の発明によれば、2つの爪部により外部電池を挟持できるため、一時的に電池ホルダーとして使用できるとともに、外部電池を安定して保持させることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図7を参照して、本発明を適用した電子機器の実施の形態について詳細に説明する。尚、以下においては、本発明の電子機器を携帯情報端末等の携帯機器に適用した場合を例にとって説明する。この携帯機器は、燃料電池を用いた電源システムを搭載する。
【0030】
図1は、本実施の形態における携帯機器DVCの機能構成例を示す図である。
同図に示すように、携帯機器DVCは、CPU(Central Processing Unit )100、ROM(Read Only Memory)200、RAM(Random Access Memory)300、タッチパネル400、LCD(Liquid Crystal Display)500、LCDドライバ600、電源システム700の各機能部を備えて構成される。尚、これらの構成は携帯情報端末等の携帯機器の代表的な構成を示したに過ぎず、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。
【0031】
CPU100は、携帯機器DVCを構成する各機能部への指示やデータの転送等を行う。即ち、CPU100は、例えば、タッチパネル400を介して入力される操作指示等に応じて、ROM200内に格納された処理プログラムを読み出してRAM300内に展開し、当該処理プログラムに基づいた処理を実行する。
そして、処理結果をRAM300に格納するとともに、当該処理結果を表示するための表示信号を適宜LCDドライバ600に出力する。
【0032】
ROM200には、各種初期設定、ハードウェアの検査、或いは必要なプログラムのロード等を行うための初期プログラムが格納される。CPU100は、携帯機器DVCの電源投入時においてこの初期プログラムを実行することにより動作環境を設定する。また、ROM200には、携帯機器DVCの動作に係る各種処理プログラムや、携帯機器DVCの備える種々の機能を実現するためのプログラムやデータ等が格納される。
【0033】
RAM300は、CPU100が実行する各種プログラムや、これらプログラムの実行に係るデータ等を一時的に保持するためのメモリ領域を備える。
【0034】
タッチパネル400は、例えば、LCD500と一体的に設けられた入力装置であり、手指や専用のタッチペン等で指示されたLCD500上の位置座標を検出してCPU100に出力する。CPU100は、タッチパネル400から入力された位置座標等に基づいて、該当する処理を実行する。このタッチパネル400を使用したLCD500上のエリア選択により各種操作指示手段を実現することができる。
【0035】
LCDドライバ600は、CPU100から入力される表示信号に基づいてLCD500を駆動制御し、当該表示信号に対応した表示情報をLCD500に表示させる。
【0036】
電源システム700は、発電用燃料を用いて、電気化学反応や燃料反応等により、携帯機器DVCの駆動電源(電圧/電流)となる所定の電気エネルギーを発生(発電)する。また、詳細は後述するが、電源システム700は、外部電池接続機構800を備え、外部電池接続機構800には外部電池が装着され、装着された外部電池からの電池電源が電源システム700に適宜出力されるようになっている。
【0037】
図2は、電源システム700の構成例を示す図である。同図に示すように、電源システム700は、発電用燃料が封入された燃料パック(燃料カートリッジ)10Aと、該燃料パック10Aに着脱自在に結合され、燃料パック10A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。
【0038】
〔燃料パック〕
燃料パック10Aは、その組成に水素を含有する液体燃料、若しく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容器である燃料タンク11を備える。また、燃料タンク11内の発電用燃料の残量を検出する残量センサ12を備えるようにしてもよい。
【0039】
燃料タンクの下部には燃料供給口(図示略)が設けられ、ポンプ35と接続されて、発電モジュール30Aに発電用燃料を供給する。ここで、ポンプ35は、発電モジュール30Aの後述する発電制御部34の制御によって、後述する発電部31が所定電圧を有する電力を発生するために必要な量の発電用燃料を随時発電部31へ供給する。
【0040】
また、電源システム700に用いられる発電用燃料としては、メタノールやエタノール、ブタノール等のアルコール系の液体燃料や、常温、常圧下で気体であるジメチルエーテルやイソブタン、天然ガス等の炭化水素からなる液化燃料を適用することができる。
【0041】
また、電源システム700に適用される燃料パック10Aは、燃料パック10A以外の構成要素(即ち、発電モジュール30A)に対して着脱自在に構成されているため、燃料パック10Aに封入された発電用燃料がなくなったときや少なくなったときには、当該燃料パック10Aを取り外して、新たな燃料パック10Aに交換することができるようになっている。
【0042】
ここで、燃料パック10Aには、当該燃料パック10Aが発電モジュール30Aに結合された状態でのみ燃料タンク11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、燃料供給口に制御弁が設けられている。これにより、燃料パック10Aが発電モジュール30Aから分離された状態においては、燃料タンク11内の発電用燃料は、燃料パック10Aの外部に漏出することはない。
【0043】
〔発電モジュール〕
図2に示すように、発電モジュール30Aは、主に、発電部(発電手段)31と、電力保持部(電力保持手段)32と、DC/DCコンバータ(切替制御手段,保持電力検知手段,電池電力検知手段)33と、発電制御部(起動制御手段)34と、ポンプ35と、ドライバ36と、制御回路(切替制御手段)37と、報知部(報知手段)39と、を有して構成される。
【0044】
電力保持部32は、発電部31において発生された電力(発電電力)を一旦保持した後、一定電圧の電力を断続的に出力する機能部であり、例えば電気二重層コンデンサ等で構成される。
【0045】
DC/DCコンバータ33は、発電制御部34からの制御信号に基づいて、電力保持部32から出力される電力の電圧成分を、電源システム700が接続される負荷の駆動に適した所定電圧に変換して、負荷に出力するとともに、制御回路37或いは電力保持部32から入力されて、負荷或いはドライバ36に出力される電力量を監視し、電力量信号を発電制御部34に出力する。
【0046】
ドライバ36は、発電制御部34からの制御信号に基づいて、発電部31の後述する気化器31a、改質器31b、CO除去器31cを適切に加熱させるための起動用電力をヒータ31eに出力する。
【0047】
制御回路37は、発電制御部34からの切替制御信号に基づいて、入力電力を、発電部31による発生電力の入力或いは外部電池接続機構800を介した外部電池Bによる電池電力の入力の何れかに切り替えるとともに、入力電力の出力先を少なくとも電力保持部32或いはDC/DCコンバータ33の何れかに切り替える。
【0048】
〔発電部〕
発電部31は、ポンプ35によって燃料パック10Aから供給された発電用燃料が有する物理的或いは化学的エネルギー等を用いて電力を発生(発電)する構成を有している。
【0049】
具体的には、発電部31は、例えば、メタノール(CH3OH)及び水(H2O)を発電用燃料として用い、水素ガス(H2)を発生させて発電に用いるようにする場合にあっては、図2に示すように、蒸発過程を介して、燃料パック10Aから供給される発電用燃料をヒータ31eで加熱して気化する気化器31aと、気化器31a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改質器31bと、この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、除去するCO除去器31cと、改質器31b及びCO除去器31cにおいて生成された高濃度の水素ガスにより、負荷(当該電源システム700の供出力源で動作する携帯機器DVCを意味している。)への供出電力、及び発電モジュール30A内部の各部の動作電力となる所定の電力を発生(発電)する、燃料改質方式を採用した高分子型の燃料電池31dと、を有している。
【0050】
気化器31aは、燃料パック10Aからポンプ35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36から出力される電力により制御されたヒータ31e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31bへ送出する。また、気化器31aは、能率よく発電用燃料を気化するため、ヒータ31eや改質器31b、若しくはCO除去器31c等における反応熱を能率よく導入する構造と、この熱を外部に漏らさない断熱構造とを有する。
【0051】
改質器31bは、燃料パック10Aから気化器31a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、ヒータ31e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)
【0052】
また、改質器31bは、メタノール及び水を改質するための、進行方向に直行する断面の縦、横の長さが500[μm]以下の細い流路からなるマイクロリアクタであり、式(1)に示した化学反応を能率よく進行させるための周知の触媒が流路の表面に担持されている。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31bは、この反応を効率良く進行させるため、ヒータ31e若しくはCO除去器31cから効率良く熱を導入する構造と、この熱を外部に漏らさない断熱構造とを有する。
【0053】
CO除去器31cは、改質器31bから導入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、燃料電池31dの発電特性に悪影響を及ぼす一酸化炭素ガスを除去するため、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31c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周知の触媒が担持されている。また、式(2)に示す化学反応は発熱反応であるので、CO除去器31c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こととしても良い。
CO+H2O→H2+CO2 ・・・(2)
【0054】
尚、式(2)に示す化学反応に要する水(H2)には、燃料パック10Aから発電用燃料として供給される水の内、改質器31b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31cに供給する構造を付加しても良い。
【0055】
更に、CO除去器31c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き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、燃料電池31dの発電特性に悪影響が及ばない範囲まで低めることができる。
2CO+O2→2CO2 ・・・(3)
【0056】
また、CO除去器31cの内部には、改質器31b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。
【0057】
燃料電池31dは、水素−酸素燃料電池であり、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31b及びCO除去器31c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起動電源(電圧/電流)となる電気エネルギーが供給される。
【0058】
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)
【0059】
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)
【0060】
このような一連の電気化学反応式(式(4)、式(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。
【0061】
尚、上述したような電気化学反応式(式(4)、式(5))により負荷に供給される起動電源(電圧/電流)は、燃料電池31d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34によってポンプ35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、発電部31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。
【0062】
このように、本実施の形態に係る発電部31によれば、先ず、燃料パック10Aからポンプ35を介して発電部31に供給された発電用燃料は、気化器31aで気化された後、改質器31b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31c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31dに供給される。
【0063】
〔報知部〕
報知部39は、例えば、LED等の発光装置、LCDやTFT等の表示装置、スピーカ等の音声出力装置、振動発生装置等の内、少なくとも1つを備えて構成され、この報知部39により、外部電池Bの外部電池接続機構800への装着を促す。
【0064】
また、報知部39が発光装置を備える場合には、例えば、電力保持部32内の保持電力の残量を段階的に表示させることとしてもよい。また、報知部39が表示装置或いは音声出力装置を備える場合には、例えば、外部電池Bの装着を促すメッセージや電池の装着方法等を、表示出力或いは音声出力させることとしてもよい。尚、携帯機器DVCが備えるLCD500にメッセージ等を表示させて、上述した報知動作を行わせることとしてもよい。
【0065】
〔発電制御部〕
発電制御部34は、負荷の駆動状態に応じて発電モジュール30Aを構成する各機能部の動作制御を行う。具体的には、電源システム700に接続される負荷の駆動状態に応じて、ポンプ35の動作状態(供給動作、停止動作)を制御することで、燃料パック10Aから発電部31への発電用燃料の供給、遮断を制御するとともに、その供給量を制御することで、発電部31による発生電力を調整する。また、この際、発電制御部34は、発電部31から入力される電力の出力先を電力保持部32に切り替えるための切替制御信号を制御回路37に出力する。
【0066】
具体的には、発電制御部34は、発電部31が起動していない状態で、負荷を駆動する指令を検出した場合(即ち、携帯機器DVCの電源がONとされた場合)には、DC/DCコンバータ33及びドライバ36を制御して次の様に動作する。即ち、電力保持部32に保持される保持電力をDC/DCコンバータ33を介してドライバ36に出力させて、ポンプ35による発電部31への発電用燃料FLの供給を開始させることで、発電部31を起動させる。
【0067】
また、発電部31が起動している状態で、負荷を停止する指令を検出した場合(即ち、携帯機器DVCの電源がOFFとされた場合)には、ポンプ35の動作を停止させることで、発電部31を待機状態に移行、或いは停止させる。
【0068】
一方、発電部31が起動している状態で、負荷の駆動状態の変動を検出した場合には、発電部31における電気エネルギーの発生量(発電量)を調整するよう、ポンプ35の供給動作を制御する。
【0069】
また、発電制御部34は、電力保持部32に保持されている保持電力が、予め設定された所定量α(電力保持部32に保持されている保持電力により発電部31を起動するのに必要な電力量)以上となるように監視し、保持電力が当該所定量α以下の場合に、発電部31からの電力を用いて保持電力が所定量αより多くなるように、発電部31からの発生電力で電力保持部32を充電する。
【0070】
また、発電制御部34は、負荷を駆動する指令を検出した場合において、電力保持部32の保持電力により発電部31が起動できない場合に、外部電池Bからの電池電力を用いて発電部31を起動させる。また、この際、外部電池Bの電力供給能力が所定条件(例えば、発電部31を起動するために必要な電流値の供給が可能か)を満たすか否かを判断する。満たさないと判断した場合には、制御回路37を制御して、外部電池Bの電池電力を用いて電力保持部32の充電を行い、当該充電された保持電力を用いて発電部31を起動する。
【0071】
図3は、非常時における発電制御部34の動作を示すフローチャートである。
同図に示すように、発電制御部34は、DC/DCコンバータ33から入力される電力量信号に基づいて電力保持部32の保持電力が所定量α以下と判断した場合に(ステップS10:YES)、切替制御信号を出力して制御回路37を制御し、入力電力を、外部電池接続機構800から入力される外部電池Bによる電池電力に切り替えさせる(ステップS11)。さらに、発電制御部34は、切替制御信号を出力して制御回路37を制御し、外部電池Bの電池電力の出力先をDC/DCコンバータ33に切り替えさせる(ステップS12)。
【0072】
また、発電制御部34は、報知部39を制御して、外部電池接続機構800への外部電池Bの装着を促すメッセージを出力させる(ステップS14)。
【0073】
続いて、発電制御部34は、DC/DCコンバータ33から入力される電力量信号により外部電池接続機構800に装着された外部電池Bの電池電力により発電部31の起動が可能か否か(電池電力が所定条件を満たすか否か)を判断する(ステップS16)。そして、外部電池Bにより発電部31を直接起動可能と判断した場合(電池電力が所定条件を満たす場合)には、発電制御部34は、DC/DCコンバータ33及びドライバ36の動作を制御し、外部電池Bからの電池電力をドライバ36に出力させて発電部31を起動させる(ステップS18)。
【0074】
また、ステップS16において、外部電池Bの電池電力により発電部31を直接起動できないと判断した場合には、発電制御部34は、切替制御信号を制御回路37に出力して電池電力の出力先を電力保持部32に切り替えさせて(ステップS20)、外部電池Bの電池電力を用いて電力保持部32を充電させる(ステップS22)。
【0075】
電力保持部32の充電が完了したら、発電制御部34は、報知部39を制御して充電完了を報知することにより外部電池Bを取り外すよう促すとともに(ステップS24)、DC/DCコンバータ33及びドライバ36の動作を制御し、充電させた電力保持部32の保持電力により発電部31を起動させて(ステップS26)、本処理を終了する。
【0076】
〔外部電池接続機構〕
外部電池接続機構800は、外部電池を装着するための電池ホルダーを備える。この電池ホルダーは、携帯機器DVCの通常使用状態においては用いられず、非常時にのみ引き出して、一時的に利用されるように構成される。
【0077】
図4は、電池ホルダーが引き出された状態の携帯機器DVCの上面図(a)、正面図(b)、側面図(c)の一例である。同図に示すように、携帯機器DVC本体に出し入れ自在な枠部50を矢印a1方向に引き出して外部電池Bの電池ホルダーとして使用する。枠部50の外形は、図4(b)に向かって手前側と、左側との面が無い略直方体の箱体を成しており、内部に外部電池(日本工業規格の乾電池を模した外部電池を図示)を装着可能に形成されている。図4(b)に向かって左側の面が無いため、携帯機器DVC内に枠部50を収納するためのスペースは僅かでよい。このため、携帯機器DVC内部の部品の配置位置等への影響を少なくすることができる。
【0078】
また、枠部50の側面P1,P2,P3は、携帯機器DVC本体の外枠の一部を形成しており、通常使用状態における携帯機器DVCの美観を損ねることなく、携帯機器DVCと電池ホルダーとが一体的に形成されている。このため、外部電池Bを用意できれば、非常時となった場合であっても、発電部31を起動することができる。
【0079】
また、図4(b)において、枠部50内面の上端部と下端部には、外部電池Bの電極にそれぞれ当接する端子部52a,52bが配設され、この端子部52a,52bを介して電池電力が制御回路37に出力される。
【0080】
<変形例1>
図5は、電池ホルダーの変形例1について説明するための図であり、携帯機器DVCの上面図(a)、背面図(b)をそれぞれ示す図である。同図に示すように、携帯機器DVCの背面には、2つの凹部66a,66bが設けられている。
各凹部66a,66bは、起立時に対向する様に、爪部60a,60bをそれぞれ軸支しており、爪部60a,60bが起立・横臥(収納)可能に構成されている。この爪部60a,60bには、対向する位置に端子部62a,62bが配設されており、爪部60a,60bを起立させることにより外部電池Bを狭持し、端子部62a,62bが外部電池Bの電極にそれぞれ当接する。
【0081】
また、図5(b)に示すように、携帯機器DVCの背面にはガイド溝64が設けられており、爪部60a,60bによる外部電池Bの狭持姿勢が安定に保たれる。
【0082】
この変形例1で示す電池ホルダーは、2つの爪部60a,60bが携帯機器DVCの一側面に設けられた凹部66a,66b内に起立・収納可能に構成されているため、図4に示した電池ホルダーに比べて、携帯機器DVCの大きさや形状、或いはデザイン等に与える影響を一層低減させることができる。
【0083】
尚、背面に爪部60a,60b等を設けることとしたが、携帯機器DVCの側面に設けることとしてもよい。
【0084】
<変形例2>
図6は、電池ホルダーの変形例2について説明するための図であり、同図(a)は、携帯機器DVCの正面の一部分を示す図、同図(b)は側面図を示す図である。同図に示すように、携帯機器DVCの側面に、当該携帯機器DVC本体かに嵌め込み/取り外し自在な皿上の蓋部70と、当該蓋部70が嵌め込み収納される凹部74とが設けられている。そして、蓋部70の内側には端子部72bが配設されており、また、携帯機器DVC本体内の凹部74には端子部72aが配設されている。非常時に蓋部70を取り外し、端子部72a,72bが外部電池Bの電極に当接するように、ユーザは、凹部74と蓋部70間に外部電池Bを狭持させる。
【0085】
この変形例2で示す電池ホルダーは、蓋部70及び凹部74とが携帯機器DVCの側面に設けられ、凹部74に収納された蓋部70が携帯機器DVC本体から出し入れ自在であるので、図4に示した電池ホルダーに比べて、携帯機器DVCの大きさや形状、或いはデザイン等に与える影響を一層低減させることができる。また、図5に示した電池ホルダーの様に爪部が露出していないため、携帯機器DVCの外面を平滑な面とすることができ、又、通常使用状態において、端子部を外気との接触から守ることができる。
【0086】
<変形例3>
図7は、電池ホルダーが引き出された状態の携帯機器DVCの上面図(a)、正面図(b)、側面図(c)である。同図に示すように、携帯機器DVC本体に出し入れ自在な枠部80が、軸A1で軸支されており、枠部80を矢印a2方向に回転させることにより引き出して外部電池Bの電池ホルダーとして使用する。
従って、携帯機器DVC内に枠部80の容積スペースを確保する必要がなく、携帯機器DVC内部の部品の配置位置等への影響を少なくすることができる。
【0087】
また、枠部50の側面P4,P5,P6は、携帯機器DVC本体の外枠の一部を形成しており、通常使用状態の携帯機器DVCの美観を損ねることなく、携帯機器DVCと電池ホルダーとが一体的に形成されている。
【0088】
また、携帯機器DVCを平板上に置いて使用する場合には、携帯機器DVCの背面に設けられた補助板84を矢印a4方向に起こすことにより、枠部80を電池ホルダーとして使用する際の安定性を高めることができるようになっている。
【0089】
また、この枠部80は、燃料パック10Aを収納する収納部82の蓋部を形成しており、枠部80を回転させることにより開口して、燃料パック10Aの着脱が可能となっている。このため、本変形例3に示す電池ホルダーは、図4に示した電池ホルダーと同様の効果を奏するが、特に、燃料カートリッジとして燃料パック10Aを交換可能に構成された電子機器においては、省スペース、利便性の点で有効な電池ホルダーである。
【0090】
【発明の効果】
本発明によれば、発電用燃料を用いて発電する発電手段を起動する際に、電力保持手段に蓄積された電力と外部電池の電池電力とを自動的に切り替えて、当該切り替えられた電力により発電手段を起動することができる。例えば、電力時保持手段に蓄積された電力が不足しているために当該電力で発電手段を起動できない場合には、外部電池に切り替えて、当該外部電池の電池電力を用いて発電手段を起動させることができる。また、この際、電力保持手段に蓄積された電力が不足しているために発電手段を起動できない場合を報知し、外部電池の装着を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した携帯型電子機器の機能構成例を示す図である。
【図2】電源システムの構成例を示す図である
【図3】発電制御部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図4】外部電池ホルダーの一例を示す図である。
【図5】外部電池ホルダーの変形例を示す図である。
【図6】外部電池ホルダーの変形例を示す図である。
【図7】外部電池ホルダーの変形例を示す図である。
【符号の説明】
DVC 携帯機器
700 電源システム
10A 燃料パック
11 燃料タンク
12 残量センサ
30A 発電モジュール
31 発電部
31a 気化器
31b 改質器
31c CO除去器
31d 燃料電池
31e ヒータ
32 電力保持部
33 DC/DCコンバータ
34 発電制御部
35 ポンプ
36 ドライバ
37 制御回路
39 報知部
800 外部電池接続機構
B 外部電池[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic device equipped with a power supply system using a fuel cell that generates electricity using power generation fuel.
[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 are widely used in watches, cameras, toys, portable audio equipment, etc. It is easy to obtain.
[0003]
On the other hand, secondary batteries such as nickel / cadmium storage batteries, nickel / hydrogen storage batteries, and lithium ion batteries are widely used in portable devices such as mobile phones, personal digital assistants (PDAs), digital video cameras, and digital still cameras, which have been popular in recent years. In addition, since it can be repeatedly charged and discharged, it has a feature that is excellent in economic efficiency. Among secondary batteries, lead-acid batteries are used as power sources for starting vehicles and ships, or as emergency power sources for industrial facilities and medical facilities.
[0004]
By the way, in recent years, according to the growing interest in environmental problems and energy problems, the problems related to the waste generated after the use of the above-described chemical battery and the problems of energy conversion efficiency have been highlighted.
[0005]
In particular, in the primary battery, as described above, the product price is inexpensive and easy to obtain, and many devices are used as a power source, and the battery capacity cannot be recovered basically once discharged. Since only one-time use (so-called disposable) is possible, the annual disposal amount is several million tons. Here, in the entire chemical battery, there is statistical data that the ratio of recovered by recycling is only about 20%, and the remaining 80% is dumped in nature or landfilled. There are concerns about environmental destruction caused by heavy metals such as mercury and indium contained in such unrecovered batteries and deterioration of the natural environment.
[0006]
In addition, when the above-described chemical battery is verified from the viewpoint of energy resource utilization efficiency, the primary battery is produced using approximately 300 times the energy that can be discharged, so that the energy utilization efficiency is less than 1%. Absent. On the other hand, even if it is a secondary battery that can be charged and discharged repeatedly and is economical, when it is charged from a household power source (outlet), etc. Since the utilization efficiency is reduced to about 12%, the effective use of energy resources is not always achieved.
[0007]
Therefore, in recent years, various new power supply systems and power generation systems such as fuel cells that have little environmental impact (burden) and can realize extremely high energy use efficiency of, for example, about 30 to 40% are achieved. (Hereinafter collectively referred to as “power supply system”), and for the purpose of application to a drive power supply for vehicles, a power supply system for business use, a cogeneration system for home use, etc. For the purpose of substitution, research and development for practical use are actively conducted.
[0008]
Also, research and development to make power supply systems with high energy use efficiency, such as fuel cells, smaller and lighter and apply to portable or portable portable power supplies, and to put them into practical use as alternatives (compatible products) to the above-mentioned chemical batteries. It is being advanced.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the power supply system described above includes a power holding unit configured by a capacitor, a secondary battery, and the like, and starts up the fuel cell using the power (held power) stored in the power holding unit. To make it work. The retained power accumulated in the power retention unit is charged by a part of the power generated by the fuel cell during operation of the power supply system. However, when the power supply system is not operated for a long time, this holding power leaks due to leakage current of each part and gradually decreases.Therefore, the holding power in the power holding part is insufficient when starting up, and the fuel cell is There was a case (hereinafter referred to as “emergency”) when the power supply system could not be started because it could not be started.
[0010]
In such a case, an AC adapter can be connected to the power supply system, and the fuel cell can be activated by the commercial power supply to operate the power supply system. However, if the commercial power supply is not in the surroundings, an AC adapter is prepared. If the AC adapter plug shape does not match the outlet of the commercial power supply and the prepared AC adapter cannot be used, there is a problem that the power supply system cannot be operated.
[0011]
The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and an object thereof is to realize a means for securing electric power for starting a fuel cell.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention described in
Power generation using specified fuel for power generation And equipped with a fuel cell In an electronic device comprising a power supply system having a power generation means and driven by the power generated by the power supply system,
The power supply system includes:
Power holding means for accumulating power generated by the power generation means;
An external battery connecting means having a terminal portion that comes into contact with an electrode of an external battery, which can be taken out from the electronic device main body only when in use;
Switching control means for switching and outputting the power stored in the power holding means and the battery power of the external battery supplied from the terminal unit by the external battery connecting means;
Start control means for starting control of the power generation means based on the power output from the switching control means;
Holding power detection means for detecting the amount of power stored in the power holding means;
Informing means for informing when the amount of power detected by the holding power detecting means is a predetermined amount or less;
With
The switching control unit switches the battery power to be output to the activation control unit when the amount of power detected by the holding power detection unit is equal to or less than a predetermined amount.
[0013]
According to the first aspect of the present invention, power generation is performed using a predetermined power generation fuel. And equipped with a fuel cell In an electronic device provided with a power supply system having a power generation means, the power generation means is obtained by taking out the terminal portion from the electronic device main body when in use, abutting against the electrode of the external battery, and switching the battery power of the external battery to be used for start-up control Can be activated. For example, when the electric power stored in the electric power holding means is insufficient and the electric power generation means cannot be activated with the electric power, the electric power generation means can be activated using the battery power of the external battery. Further, the amount of power stored in the power holding unit is detected, and notification is given when the amount of power is equal to or less than a predetermined amount. Therefore, it is possible to prompt the user to attach the external battery when the power generation means cannot be started because the power stored in the power holding means is insufficient. In addition, when the power stored in the power holding means is equal to or less than a predetermined amount, it is possible to automatically switch to the battery power of the external battery and prepare for starting the power generation means by battery power.
[0016]
And claims 2 The invention described in
The switching control unit switches the battery power to be output to the activation control unit when the amount of power detected by the holding power detection unit is a predetermined amount or less,
The start control means controls start of the power generation means using electric power directly supplied from the external battery.
[0017]
This claim 2 According to the invention described above, when the electric power stored in the electric power holding means is equal to or less than a predetermined amount, the power generation means can be started by directly using the battery power of the attached external battery.
[0018]
Claims 3 The invention described in
The power supply system includes:
Battery power detection means for detecting the power supply capability of the external battery supplied from the terminal unit,
The switching control means, when the amount of power detected by the holding power detection means is less than a predetermined amount, and the power supply capability of the external battery detected by the battery power detection means does not satisfy a predetermined condition, Switching to store the battery power in the power holding means by outputting the battery power to the power holding means,
The start control means controls start of the power generation means using the electric power stored in the power holding means.
[0019]
Here, the predetermined condition is, for example, the value of current necessary for starting the power generation means.
[0020]
This claim 3 According to the invention described in (4), the battery power of the external battery when the power stored in the power holding means is less than a predetermined amount and, for example, the current necessary for starting cannot be supplied directly from the external battery. Is temporarily stored in the power holding means, and then the electric power stored in the power holding means is used, whereby the current required for starting can be supplied to start the power generating means.
[0021]
Claim 4 The invention described in
The terminal further includes a frame part that can be inserted into and removed from the electronic device main body so that the external battery can be stored when the external battery forms a part of the outer frame of the electronic device main body and is taken out from the electronic device main body. The portion is disposed in the frame portion.
[0022]
This claim 4 According to the invention, the frame part forming a part of the outer frame of the electronic device main body is taken out when necessary and temporarily used as a battery holder for the external battery. When not used, it is stored in the electronic device main body. can do. According to this, the battery holder can be provided without affecting the size, shape or design of the electronic device.
[0023]
And claims 5 The invention described in claim 4 In the electronic device described in
The electronic device is
The storage unit further includes a storage unit that detachably stores the fuel cartridge enclosing the power generation fuel, and the frame unit forms a lid of the storage unit.
[0024]
This claim 5 According to the invention described in the above, the lid portion of the storage portion for storing the fuel cartridge in which the fuel for power generation is enclosed and filled can be shared with the frame portion that is temporarily used as the battery holder of the external battery, It is possible to prevent the design of the electronic device from being affected.
[0025]
Claims 6 The invention described in
The external battery connecting means is
A recess provided on one side of the electronic device;
By being pivotally supported in the recess, a raised claw portion that is housed in the recess when lying down,
The terminal portion is disposed on the claw portion.
[0026]
This claim 6 According to the invention described in the above, since the terminal portion is disposed in the claw portion housed in the concave portion provided on one side surface of the electronic device, the claw portion is raised to be electrically connected to the external battery temporarily. Connection is made. According to this, the terminal portion can be provided without affecting the size, shape or design of the electronic device.
[0027]
And claims 7 The invention described in claim 6 In the electronic device described in
The external battery connecting means is
Two claw portions are provided, and the external battery is sandwiched between the two raised claw portions.
[0028]
This claim 7 According to the invention described in (2), since the external battery can be sandwiched between the two claw portions, it can be temporarily used as a battery holder and the external battery can be stably held.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an electronic apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to FIGS. In the following, a case where the electronic device of the present invention is applied to a portable device such as a portable information terminal will be described as an example. This portable device is equipped with a power supply system using a fuel cell.
[0030]
FIG. 1 is a diagram illustrating a functional configuration example of the portable device DVC in the present embodiment.
As shown in the figure, the portable device DVC includes a CPU (Central Processing Unit) 100, a ROM (Read Only Memory) 200, a RAM (Random Access Memory) 300, a
[0031]
The
The processing result is stored in the
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the
[0038]
[Fuel Pack]
The
[0039]
A fuel supply port (not shown) is provided in the lower part of the fuel tank, and is connected to the
[0040]
Further, as a power generation fuel used in the
[0041]
Further, since the
[0042]
Here, the
[0043]
[Power generation module]
As shown in FIG. 2, the power generation module 30A mainly includes a power generation unit (power generation unit) 31, a power holding unit (power holding unit) 32, and a DC / DC converter (switching control unit, holding power detection unit, battery). A power detection unit) 33, a power generation control unit (startup control unit) 34, a
[0044]
The electric
[0045]
The DC /
[0046]
Based on a control signal from the power
[0047]
Based on the switching control signal from the power
[0048]
[Power generation section]
The
[0049]
Specifically, the
[0050]
The
[0051]
The
CH3OH + H2O → 3H2 + CO2 (1)
[0052]
The
[0053]
The
CO + H2O → H2 + CO2 (2)
[0054]
The water (H2) required for the chemical reaction shown in the formula (2) is filled with water remaining after the reaction in the
[0055]
Further, the
2CO + O2 → 2CO2 (3)
[0056]
Further, in the
[0057]
The
[0058]
Specifically, when hydrogen gas is supplied to the fuel electrode, hydrogen ions (proton: H +) are generated by separation of electrons (e−) by the catalyst, as in the chemical reaction shown in the following formula (4). Then, while being transmitted to the air electrode through the ion conductive film, electrons (e−) are taken out by the carbon electrode constituting the fuel electrode and supplied to the load.
3H2 → 6H ++ 6e− (4)
[0059]
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−) that have passed through the load by the catalyst and hydrogen ions (H +) that have passed through the ion conductive film. ) And oxygen gas in the air react to produce water (3H2O).
6H + 3 / 2O2 + 6e− → 3H2O (5)
[0060]
Such a series of electrochemical reaction formulas (formulas (4) and (5)) proceed in a relatively low temperature environment of approximately 60 to 80 ° C., and by-products other than electric power are basically water. (H2O) only.
[0061]
Note that the starting power supply (voltage / current) supplied to the load by the electrochemical reaction equations (Equations (4) and (5)) as described above is the amount of hydrogen gas supplied to the fuel electrode of the
[0062]
As described above, according to the
[0063]
[Notification Department]
The
[0064]
Moreover, when the alerting | reporting
[0065]
[Power generation control unit]
The power
[0066]
Specifically, when the power
[0067]
In addition, when a command to stop the load is detected while the
[0068]
On the other hand, when a change in the driving state of the load is detected in a state where the
[0069]
In addition, the power
[0070]
In addition, when the power
[0071]
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the power
As shown in the figure, the power
[0072]
In addition, the power
[0073]
Subsequently, the power
[0074]
In Step S16, when it is determined that the
[0075]
When the charging of the
[0076]
[External battery connection mechanism]
The external
[0077]
FIG. 4 is an example of a top view (a), a front view (b), and a side view (c) of the portable device DVC with the battery holder pulled out. As shown in the figure, a
[0078]
Further, the side surfaces P1, P2, P3 of the
[0079]
Further, in FIG. 4B,
[0080]
<
FIG. 5 is a diagram for explaining a first modification of the battery holder, and is a diagram showing a top view (a) and a rear view (b) of the portable device DVC, respectively. As shown in the figure, two
The
[0081]
As shown in FIG. 5B, a
[0082]
The battery holder shown in the first modification is shown in FIG. 4 because the two
[0083]
The
[0084]
<Modification 2>
6A and 6B are diagrams for explaining a second modification of the battery holder, in which FIG. 6A is a diagram showing a part of the front of the portable device DVC, and FIG. 6B is a diagram showing a side view. . As shown in the figure, on the side surface of the portable device DVC, there are provided a
[0085]
In the battery holder shown in the second modification, the
[0086]
<Modification 3>
FIG. 7 is a top view (a), a front view (b), and a side view (c) of the portable device DVC with the battery holder pulled out. As shown in the figure, a
Therefore, it is not necessary to secure the volume space of the
[0087]
Further, the side surfaces P4, P5, and P6 of the
[0088]
Further, when the portable device DVC is used while being placed on a flat plate, the
[0089]
The
[0090]
【The invention's effect】
According to the present invention, when starting the power generation means that generates power using the fuel for power generation, the power stored in the power holding means and the battery power of the external battery are automatically switched, and the switched power is used. The power generation means can be activated. For example, when the power generation means cannot be started with the power because the power stored in the power holding means is insufficient, the power generation means is started using the battery power of the external battery by switching to an external battery. be able to. Further, at this time, it is possible to notify the case where the power generation means cannot be started because the power stored in the power holding means is insufficient, and to prompt the user to attach the external battery.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a functional configuration example of a portable electronic device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a power supply system.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation of a power generation control unit.
FIG. 4 is a diagram showing an example of an external battery holder.
FIG. 5 is a view showing a modified example of the external battery holder.
FIG. 6 is a view showing a modified example of the external battery holder.
FIG. 7 is a view showing a modified example of the external battery holder.
[Explanation of symbols]
DVC mobile device
700 Power supply system
10A Fuel pack
11 Fuel tank
12 Remaining sensor
30A power generation module
31 Power generation unit
31a vaporizer
31b reformer
31c CO remover
31d fuel cell
31e heater
32 Power holding unit
33 DC / DC converter
34 Power generation control unit
35 pump
36 drivers
37 Control circuit
39 Notification Department
800 External battery connection mechanism
B External battery
Claims (7)
前記電源システムは、
前記発電手段による発電電力を蓄積する電力保持手段と、
使用時にのみ前記電子機器本体から取り出し可能な、外部電池の電極に当接する端子部を有する外部電池接続手段と、
前記電力保持手段に蓄積された電力と、前記外部電池接続手段により前記端子部から供給される外部電池の電池電力と、を切り替えて出力する切替制御手段と、
前記切替制御手段より出力された電力に基づいて前記発電手段を起動制御する起動制御手段と、
前記電力保持手段に蓄積された電力量を検知する保持電力検知手段と、
前記保持電力検知手段により検知された電力量が所定量以下の場合に報知を行う報知手段と、
を備え、
前記切替制御手段は、前記保持電力検知手段により検知された電力量が所定量以下の場合に、前記電池電力を前記起動制御手段に出力するように切り替えることを特徴とする電子機器。In an electronic device that generates power using a predetermined power generation fuel, includes a power supply system having power generation means including a fuel cell, and is driven by the power generated by the power supply system.
The power supply system includes:
Power holding means for accumulating power generated by the power generation means;
An external battery connecting means having a terminal portion that comes into contact with an electrode of an external battery, which can be taken out from the electronic device main body only when in use;
Switching control means for switching and outputting the power stored in the power holding means and the battery power of the external battery supplied from the terminal unit by the external battery connecting means;
Start control means for starting control of the power generation means based on the power output from the switching control means;
Holding power detection means for detecting the amount of power stored in the power holding means;
Informing means for informing when the amount of power detected by the holding power detecting means is a predetermined amount or less;
With
The electronic apparatus according to claim 1, wherein the switching control unit switches the battery power to be output to the activation control unit when the amount of power detected by the holding power detection unit is a predetermined amount or less.
前記起動制御手段は、前記外部電池から直接供給される電力を用いて前記発電手段を起動制御することを特徴とする請求項1に記載の電子機器。The switching control unit switches the battery power to be output to the activation control unit when the amount of power detected by the holding power detection unit is a predetermined amount or less,
The electronic device according to claim 1 , wherein the activation control unit performs activation control of the power generation unit using electric power directly supplied from the external battery.
前記端子部から供給される外部電池の電力供給能力を検知する電池電力検知手段を更に備え、
前記切替制御手段は、前記保持電力検知手段により検知された電力量が所定量以下であり、且つ、前記電池電力検知手段により検知された外部電池の電力供給能力が所定条件を満たさない場合に、前記電池電力を前記電力保持手段に出力して該電力保持手段に電池電力を蓄積するように切り替え、
前記起動制御手段は、前記電力保持手段に蓄積された電力を用いて前記発電手段を起動制御することを特徴とする請求項1に記載の電子機器。The power supply system includes:
Battery power detection means for detecting the power supply capability of the external battery supplied from the terminal unit,
The switching control means, when the amount of power detected by the holding power detection means is less than a predetermined amount, and the power supply capability of the external battery detected by the battery power detection means does not satisfy a predetermined condition, Switching to store the battery power in the power holding means by outputting the battery power to the power holding means,
The electronic device according to claim 1 , wherein the activation control unit performs activation control of the power generation unit using electric power stored in the power holding unit.
一側面が前記電子機器本体の外枠の一部を形成し、該電子機器本体から取り出した際に前記外部電池を収納可能とする該電子機器本体に出し入れ自在な枠部を更に備え、前記端子部が前記枠部に配設されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の電子機器。The external battery connecting means is
The terminal further includes a frame part that can be inserted into and removed from the electronic device main body so that the external battery can be stored when the external battery forms a part of the outer frame of the electronic device main body and is taken out from the electronic device main body. the electronic device according to any one of claims 1 to 3 parts is characterized in that it is arranged on the frame part.
前記発電用燃料を封入した燃料カートリッジを着脱自在に収納する収納部を更に備え、前記枠部が前記収納部の蓋部を形成して成ること特徴とする請求項4に記載の電子機器。The electronic device is
The electronic device according to claim 4 , further comprising a storage portion that detachably stores a fuel cartridge enclosing the power generation fuel, and wherein the frame portion forms a lid portion of the storage portion.
前記電子機器の一側面に設けられた凹部と、
前記凹部内で軸支されることにより、横臥時に前記凹部内に収納される起臥可能な爪部と、
を備え、前記端子部が前記爪部に配設されたことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の電子機器。The external battery connecting means is
A recess provided on one side of the electronic device;
By being pivotally supported in the recess, a raised claw portion that is housed in the recess when lying down,
The equipped electronic apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein said terminal portion, characterized in that arranged on the claw portion.
前記爪部を2つ備え、起立した当該2つの爪部により前記外部電池を挟持することを特徴とする請求項6に記載の電子機器。The external battery connecting means is
The electronic device according to claim 6 , wherein the two external claws are provided, and the external battery is sandwiched between the two raised claws.
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