JP5314869B2 - 燃料電池の残容量検出方法及び燃料電池の残容量検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯用電子機器などに水素等の燃料電池を電源とする燃料電池の残容量検出方法及び燃料電池の残容量検出装置に関するものである。

水素やメタノール等の燃料電池は、軽量化や利便性等に起因して、例えば、ビデオカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯用電話機、携帯情報端末機（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ：ＰＤＡ）、オーディオプレーヤ、カプセル型医療装置の通信機能を具備した電子機器といった各種情報処理装置の燃料費電池としての用途が考えられる。

本発明は、水素吸蔵材料を適用した水素吸蔵容器及びそれを用いた燃料電池システムに関するもので、特に携帯機器用に使用する燃料電池システムが提案されている。

例えば、下記特許文献１には、ガス放出機構が圧電体を用いた水素逃がし弁と流路とで構成され、その構造は圧力調節機構と同様である携帯機器用燃料電池システムが記載されている。このシステムは、また、水素吸蔵合金容器内の水素圧力を検知するために１次圧力検知機構を有し、圧電体水素逃がし弁の動作を圧力制御回路により行うものである。

水素吸蔵容器内の水素圧力や水素吸蔵容器温度が規定以上となった場合、圧力制御回路から圧電体水素逃がし弁に電圧を印加して、水素ガスを外部に放出する。この結果、水素ガスを安全に外部に放出することができる。

また、下記特許文献２には、異なる水素放出特性を持つ複数の水素吸蔵合金を収納するタンク部７６と、このタンク部７６には水素吸蔵合金８０、圧力センサ８１、出力回路８２、温度センサ８３から構成された電子機器が開示されている。これは、タンク部７６から放出される水素を用いて発電を行う発電部と、発電部に供給される水素の圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段によって複数の水素吸蔵合金の水素放出特性に基づいて水素残量を検出する残量検知手段を具備した燃料電池を用いた電子機器である。

また、下記特許文献３では、燃料電池の水素吸蔵合金が収められた水素吸蔵合金タンク内の水素吸蔵合金の温度を測定する温度センサと、水素吸蔵合金タンクから燃料電池に水素を供給する水素流路と、水素流路の水素圧力を測定する圧力センサとを有し、水素吸蔵合金の水素吸蔵量を、予め実験により求められた各温度に於ける水素圧力と水素残量との関係を表す関数によって水素吸蔵量を求める測定方法が開示されている。そして、上記関数を表すグラフが、図４及び図５に開示されている。

更に、下記非特許文献１には、携帯用燃料電池の燃料制御用バルブとして、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｌｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）技術を使用し、静電駆動方式を採用したノーマリクローズを実現したマイクロバルブで発電時のみに電力消費する技術が開示されている。
特開２００４−３６２７８６号公報 特開２００６−９９９８４号公報 特開２００４−２４１２６１号公報 松下電工技報（Ｖｏｌ．５３ ＮＯ．４）「携帯用燃料電池のための燃料制御用マイクロバルブ」

しかしながら、上述した特許文献１乃至３および非特許文献１に於いては、燃料タンク内または近傍に温度センサを配置し、残容量表示を行った場合には、新たに温度センサ部品の増加及び温度制御の煩わしさが欠点となっている。また、水素吸蔵合金の種別や燃料タンク内または近傍に温度センサを配置しても、微細流体流路の複雑な構造（形状、流路の径等）により正確な残容量を求めることができないものであった。

したがって、本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、水素吸蔵合金容器と燃料電池セルから成る燃料電池システム内に温度検出部を持たなくとも、ユーザに正確な情報を与えることができる燃料電池の残容量検出方法及び燃料電池の残容量検出装置を提供することである。

また、本発明の他の目的は、電子機器で使用中の燃料電池の残容量検出時に於いて温度上昇や圧力上昇した場合に、微細流体流路内の圧力制御弁を保護することができる燃料電池の残容量検出方法及び燃料電池の残容量検出装置を提供することである。

すなわち請求項１に記載の発明は、水素を燃料として電力を発生する燃料電池セルと、該燃料電池セルに水素を供給する水素吸蔵合金容器と、該水素吸蔵合金容器と上記燃料電池セルとを接続する流路と、該流路に設けられた検出用圧力センサとを有する燃料電池と、該燃料電池を収納する燃料電池収納室及び温度検出部を具備した電子機器と、に於ける燃料電池の残容量検出方法に於いて、上記流路内の圧力を検出するステップと、上記温度検出部の温度を検出するステップと、予め記憶された上記温度検出部と上記流路との温度差を表すデータを読み出すステップと、上記温度検出部の温度と上記温度差とを用いて上記流路の温度を算出するステップと、予め記憶された上記流路の温度及び上記流路内の圧力と電池残容量との関係を含むデータを用いて、上記流路の温度及び上記流路内の圧力から、上記燃料電池の残容量を求めるステップと、を具備することを特徴する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記温度検出部の温度を検出するステップでは、上記電子機器の複数箇所の温度が検出され、前記複数箇所の温度のうち１つを選択するステップをさらに具備し、上記流路の温度を算出するステップでは、上記選択された１つの前記温度に基づいて上記流路の温度が求められる、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明に於いて、上記電子機器の複数箇所は、該電子機器に外観露出、燃料電池収納室、レンズ駆動回路用ＩＣチップ内若しくはレンズ駆動回路基板の近傍、２次電池の近傍、ディスク媒体近傍、撮像素子の近傍であることを特徴する。

請求項４に記載の発明は、水素を燃料として電力を発生する燃料電池セルと、該燃料電池セルに水素を供給する水素吸蔵合金容器と、該水素吸蔵合金容器と上記燃料電池セルとを接続する流路とを有する燃料電池を収納する燃料電池収納室を備える電子機器における上記燃料電池の残容量検出装置に於いて、上記流路内の圧力を検出する圧力検出部と、上記電子機器に設けられ、上記電子機器内の温度を検出する温度検出部と、上記温度検出部と上記流路との温度差を表すデータと、上記流路の温度及び上記流路内の圧力と電池残容量との関係を含むデータと、を予め記憶している記憶部と、上記温度差と上記温度検出部により検出された温度とに基づいて上記流路の温度を求め、上記関係を含むデータと上記流路の温度と上記流路内の圧力とから上記燃料電池の残容量を求める演算処理部と、を具備することを特徴する。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明に於いて、上記温度検出部は、上記電子機器における複数箇所の温度を検出し、上記演算処理部は、上記複数箇所の温度のうち１つの温度を選択して、上記選択された温度と上記温度差とに基づいて上記流路の温度を求めることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明に於いて、上記電子機器の複数箇所は、該電子機器に外観露出、燃料電池収納室、レンズ駆動回路用ＩＣチップ内若しくはレンズ駆動回路基板の近傍、２次電池の近傍、ディスク媒体近傍、撮像素子の近傍であることを特徴する。

本発明によれば、水素吸蔵合金容器と燃料電池セルから成る燃料電池システム内に温度検出部を持たなくとも、ユーザに正確な情報を与えることができる燃料電池を用いた残容量の検出方法及び残容量検出装置を提供することができる。

また、本発明によれば、電子機器で使用中の燃料電池の残容量検出時に於いて温度上昇や圧力上昇した場合に、微細流体流路内の圧力制御弁を保護することができる電子機器に用いる残容量検出方式及び残容量検出装置を提供することができる。

そして、本発明によれば、燃料電池の残容量を正確に検出することができ、燃料タンクに温度検出部を省略することができる。また、電子機器で使用中に於ける燃料電池の残容量検出時に於いて、温度上昇や管内圧力が上昇した場合に、流体流路の管内の圧力制御弁を保護することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池システムの構成を示す断面図である。

図１（ａ）に於いて、燃料電池システム１０は、燃料電池セルユニット２０へ水素を供給する際の水素圧力を水素吸蔵合金の平衡圧力以下に調整する機能を有する圧力調整機構（例えば、図１０及び図１４に示されるシリコン基板１４及び１８３上の開閉弁、検出用圧力センサ、安全弁、圧力調整弁）が第２のシリコン基板１４上に形成された水素流路の上層と、第１のガラス基板１１上に形成された第１のシリコン基板１３により設けられた水素流路の下層とが、水素吸蔵合金容器筐体１８に設けられて構成されている。

第１のガラス基板１１上には、第１のシリコン基板１３が配置されている。第１のガラス基板１１上に形成された第３のシリコン基板３７には、駆動回路／振幅増幅回路用のＩＣチップ（ＤＲＶ−ＨＡＩＣ）１６が埋め込まれている。一方、第１のシリコン基板１３上の第２のシリコン基板１４には、第１のガラス基板１１を介して水素吸蔵合金容器１７に延出された配管経路Ａ２１と、第２のガラス基板１２及び断熱部材１９を介して燃料電池セルユニット２０に延出された配管経路Ｂ２２が設けられている。これら配管経路Ａ２１及び配管経路Ｂ２２は、燃料電池セルユニット２０に水素を供給するために接続されている。

第２のガラス基板１２は、第１のガラス基板１１との空間に配置された各圧力センサや圧力調整弁の素子が静電破壊を防止するため、第１のガラス基板１１と平行に位置するように合成樹脂製の保持板２３に接着されている。燃料電池セルユニット２０側と燃料電池容器側を熱的分離するために断熱部材である保持板２３が積層された水素吸蔵合金容器筐体１８とする。この合成樹脂製の保持板２３を介在することで、燃料電池セルユニット２０側と水素吸蔵合金容器１７を支持する水素吸蔵合金容器筐体１８と熱的に断熱する構造とする。すなわち、燃料電池セルユニット２０から発生する熱が水素吸蔵合金容器１７への伝熱伝導を遮断することで、燃料電池容器１７の急激な温度上昇を抑えることができる。

燃料電池セルユニット２０は水素を燃料として電力を供給するもので、導電性粉体を芯材とし、この芯材を不織布から成る袋中に封入し、外皮で被覆した真空断熱材である断熱部材１９を介して第２のガラス基板１２が密着されている。この真空断熱材を用いるときは、断熱部材１９の厚みが数ｍｍとなるために、第２のガラス基板１２を用いずに直接、真空断熱材を水素吸蔵合金容器筐体１８に接着することが望ましい。

他の実施形態としては、断熱部材１９及び第２のガラス部材１２に換えて、燃料電池セルユニット２０に対向してある特定の温度を記録／保持するサーモメモリの潜熱蓄熱材のシート材に置き換えることができる。

発熱温度を記憶する潜熱蓄熱材（例えば、５８℃）としては、有機系としてはワックス、無機系は酢酸ナトリウム水和物がある。

有機系は潜熱蓄熱材と熱伝導生の高い炭素繊維ファイバが充填し、内包した、合成樹脂皮膜を用いたマイクロカプセルとする。この多数のマイクロカプセルが下地の板材である合成樹脂の表面に熱伝導生の高い接着剤を介在して、マイクロカプセルが接合したシート材となる。このシート材の一方の面を断熱部材または保持板に直接接合する。また、シートの他方の面を燃料電池セルユニットの下面に熱伝導生の高い接着剤で固着する。

燃料電池セルユニット２０の外表面温度が４８℃程度まで上昇した場合、蓄熱材４３が相変化を生じて溶融するときに熱を一時的に記憶／保持するため、それ以上の温度上昇の時間が引き延ばされ、加熱による水素吸蔵合金容器１７の温度上昇の遮断が可能となる。

このように、潜熱蓄熱材で一時的に蓄熱した潜熱は、徐々に熱伝導する。潜熱蓄熱材のシート材から成る断熱部材１９と第２のガラス基板１２と密着状態のときには、潜熱蓄熱材のシート材から隙間の空間部に一時的に蓄熱した潜熱を徐々に放出し、空気冷却を行う。また、第２のガラス基板１２を熱伝導性の高いアルミニウム材等の放熱部材に置き換えると、一時的に蓄熱した潜熱を、徐々にアルミニウム材から水素吸蔵合金容器１７へ伝熱伝導する。

また、水素吸蔵合金容器１７及び水素吸蔵合金容器筐体１８には、水素補給口２４が設けられている。この水素補給口２４は、着脱式で接続することにより弁が開くような機構を有している。そして、水素補給口２４に、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル等の孔質によって水素を発生する水素発生器等の水素補給ボンベが接続されて注入されることによって、水素吸蔵合金容器１７内の水素吸蔵合金へ水素が補給、貯蔵される。

水素吸蔵合金容器１７は、厚み方向の長さが短い直方体形状を呈し、厚み方向の水素吸蔵合金容器１７上に、燃料電池セルユニット２０が密着して配置されている。水素吸蔵合金容器筐体１８の外形寸法の一例として、矩形形状した水素吸蔵合金容器筐体１８を構成する材料としては、水素吸蔵合金容器１７の圧力に耐えるように、アルミニウム或いはステンレス等の金属が用いられる。水素吸蔵合金容器筐体１８の外表面は、アルミニウムの場合は多数の溝加工等により、紙面に垂直な方向に凹凸形状を有する冷却用のフィン２６が複数形成されている。

また、第１のガラス基板１１と第２のガラス基板１２との間には、空気吸引口２５が挿入されている。空気吸引口２５は、図１（ｂ）に示される端子用基板３０ａ、３０ｂが取り付けられた水素吸蔵合金容器筐体１８の一面を除くフィン２６の溝部に開口を設けることにより、携帯用機器を挿入時に端子用基板３０ａの端子に押圧するための板ばね部材（図示せず）に妨げられることなく、空気吸引することができる。また、燃料電池セル２０と第２のガラス基板１２との間に断熱部材１９を介することで、燃料電池セルユニット２０から発生する熱を遮断することができる。更に、上記端子用基板３０ａ、３０ｂにはピン端子２９、３３が結合されている。上記ピン端子３３は燃料電池セルの出力電圧用に用いられる。また、上記ピン端子２９、ＤＲＶ−ＨＡＩＣ１６や中継端子基板４７は、ボンディングワイヤ２８によって接続されている。

また、上記端子用基板３０ａには、図１（ｂ）に示されるように、検出用圧力センサ、圧力調節弁から制御回路へ送信する信号線３１ａ〜３１ｈと、燃料電池セル側からデバイス負荷部や２次電池へ電力供給する駆動線と安全弁、検出用圧力センサと圧力調節弁へ電力供給する駆動線３２ａ〜３２ｇの端子が設けられている。また、端子用基板３０ｂには、燃料電池セル側からデバイス負荷部や２次電池へ電力供給する駆動線の１端子３０ｂとアース端子（ＧＮＤ）３１ｉとが設けられている。

同一端子用基板上に異なる２組の電力供給する駆動線を配置することで、燃料電池システム内の配線の引き回しをすることなく、組み立て工数を削減することができ、燃料電池システム内を簡素化することができる。尚、上記第１のガラス基板１１と第２のガラス基板１２の間は、圧力調整機構として構成されている。

水素吸蔵合金の平衡圧力は水素吸蔵合金の温度によっても変化し、温度上昇に伴って平衡圧力も増加する。例えば、ＡＢ５型のＬａＮｉ５を主成分とする水素吸蔵合金を用いた場合、使用環境が０〜４５℃程度であることを想定し、平衡圧力が０℃で常圧以上、４５℃で０．６ＭＰａ、そして６０℃で１．０ＭＰａを越えないように２０℃の平衡圧力が０．２５〜０．３５ＭＰａ程度の水素吸蔵合金用材料を用いると好適である。水素吸蔵合金容器筐体１８は、燃料電池セルユニット２０と組み合わされ、水素吸蔵容器１７から燃料電池セルユニット２０への経路が一体化されることにより、本実施形態の燃料電池システムとなる。

このように、水素吸蔵容器筐体は燃料電池セルと組み合わされ、水素吸蔵容器から燃料電池セルへの経路が一体化されることにより、本実施形態の燃料電池システムとなる。

図２は、図１（ａ）に示された燃料電池システム１０の圧力調整機構の部分の詳細な構成を示す断面図である。

図２に於いて、第１のガラス基板１１は、水素吸蔵合金容器１７上に、傾き調整部材３５及びＯリング（パッキン材）３６を介して配置されている。そして、第２のシリコン基板１４上には、第３のシリコン基板３７が配置されている。尚、ここでは第３のシリコン基板３７としているが、図１（ａ）に示されるように第２のシリコン基板１４としてもよい。

第２のシリコン基板１４上の上部位置には、ダイヤフラム４３に接合された可動側の駆動電極板４５が設けられている。また、中継端子基板４７には固定側の駆動電極板４６が設けられている。この可動側駆動電極板４５と固定側駆動電極板４６は、対向する位置に配置され、静電容量変化を検出するように１組として構成されている。この場合には、図示されないが、２組の駆動電極板を配置するとよい。

下面側に流路を形成する第１のシリコン基板１３と検出用圧力センサとの間には、空洞部４４を有している。この空洞部４４の内表面には、第２のシリコン基板１４がガス等で腐食するのを保護するための保護膜４２が形成されている。

一方、第３のシリコン基板３７には上面には、水晶発振器を用いた正弦波電圧回路４０と駆動回路／振幅増幅検出回路用のＩＣチップ（ＤＲＶ−ＨＡＩＣ）３８が結合されている。更に、第３シリコン基板３７の上側には、複数のピン端子２９ａが結合されている。第３のシリコン基板３７の下部には、開閉弁、安全弁の駆動線や検出用圧力センサの信号線等のリード線を通過する貫通した孔が形成されている。

以上のＩＣチップや中継端子基板、複数のピン端子は、ボンディングワイヤ群２８ａ（ボンディングワイヤ２８）で接続されている。動作は、電子機器１００のＣＰＵ１２０の指示により正弦波電圧回路４０の出力信号は、駆動回路／振幅増幅回路用のＩＣチップ（ＤＲＶ−ＨＡＩＣ）３８の駆動回路を介して、強制振動するダイヤフラム４３に圧力が加圧したり減圧すると、その出力信号に応じた振幅を増幅する駆動回路／振幅増幅回路のＩＣチップ（ＤＲＶ−ＨＡＩＣ）３８の振幅増幅用回路（ヘッドアンプ）を介して、駆動回路／振幅増幅回路の出力信号は電子機器１００のＣＰＵ１２０に入力する。ＣＰＵ１２０はメモリ（ＲＯＭ）１０８からの基準値に基づいて、フィードバック制御が行われる。

尚、水素吸蔵合金容器筐体と開閉弁との間に細い配管（キャピラリー）を配置すると、水素が通過する際の圧力損により圧力調整弁駆動時の圧力を下げるものであるため、圧力調整器が負荷を低減することもできる。

図３は、上述した燃料電池セルユニット２０と水素吸蔵合金容器筐体１８を接合して組み込んだ例を示した外観斜視図である。

このように、燃料電池セルユニット２０は、水素吸蔵合金容器筐体１８に装着されて、図示されない紫外線硬化型の接着材でシールした構造である。上記燃料電池セルユニット２０は、複数の通気口５１が設けられたステンレス金属で覆われたカソード電極が、燃料電池セルの上面に露出される。更に、燃料電池セルユニット２０の上面には、複数の突起部５２ａ、５２ｂ、５２ｃが設けられている。

この燃料電池システムの本体は、水素吸蔵合金容器筐体１８と燃料電池セルユニット２０のそれぞれのユニットで結合されている。図３に於いて手前の突起部５２ｂと５２ｃの間には、空気を通過させるための開口部（例えば、携帯用電池収納室に燃料電池システムが挿入されると空間部（空気の流通できる）となる空気流入口５５が設けられている。この空気流入口５５と複数で、紙面内の上下方向に凹凸形状を有する冷却用フィン５４の突起との交わる線上は、半径０．３〜１ｍｍ程度の面取りが設けてある。また、開口部間に位置する立設された突起部端のエッジ部にも、同様の面取り（半径０．３〜１ｍｍ程度）が設けられている。

更に、燃料電池システムの正面には、短冊状に凹凸の形状に形成された複数の冷却用フィン５４が設けられている。これらの冷却用フィン５４の凹部には、空気吸入口５７、水素排出口５８、水素補給口５９が設けられている。

このような構成に於いて、図示されていない電池収納室に燃料電池システムが挿入されると、燃料電池システム側の空気流入口５５とモルトプレーンが接合された電池蓋（図示せず）とは、所望の間隔で離間している。電池蓋のモルトプレーンから吸引されて空気流入口５５を通過した空気は、複数設けられた通気口５１へ吸い込まれる。このとき、図３に示されるように、空気流入口５５の突起部や冷却用フィン５４の凸部を面取りすることで、流入した空気が空気流入口５５の出口での渦巻き流（キャビテーション現象）を低減することが可能となる。

ここでは、図１や図３に示される燃料電池システム１０の燃料電池セルユニット２０と水素吸蔵合金容器１７を水素吸蔵合金容器筐体１８で一体化したが、電子機器内の電池収納室から水素吸蔵合金容器のみを着脱するために配管経路Ａ２１に接続コネクタを具備するようにしても良い。

図４は燃料電池セルユニットの構造を示す断面図であり、図４（ａ）は一方の端部近傍の断面図、図４（ｂ）は他方の端部近傍の断面図である。

燃料電池セルユニット２０は、例えば７５〜１００μｍ程度の板材から成る高分子固体電解膜６１、アノード側電極板６２、０．５〜１ｍｍ程度のステンレス鋼で構成される第１の金属板６４、カソード側電極板６３と、例えば０．５〜１ｍｍ程度の磁性材から成る第２の金属板６６を備えている。この第２の金属板６６には、エッチングにより形成された複数の通気口（空気吸引口６７）が形成されている。

第１の金属板６４上に配置された高分子固体電解膜６１と第１の金属板６４の内側の側壁との隙間（空間部）には、厚さ方向に磁化されたフィルム磁石層７１ａが接着されている。フィルム磁石層７１ａは、ＳｍＣｏ等の希土類磁石から成るフィルム層と、第１の金属板６４とが紫外線硬化型接着剤で接合されている。

また、第１の金属板６４上には、水素注入口６５が形成されていると共に、複数の位置決めピン７２ａが立設されている。そして、高分子固体電解膜６１と、アノード側電極板６２及びカソード側電極板６３とが積層されており、第２の金属板６６に絶縁材料から成るブッシュ７５ａが埋め込まれている。

組み立て手順としては、第２の金属板６６のブッシュ７５ａを位置決めピン７２ａに挿入することにより、フィルム磁石層７１ａの吸着力により、第１の金属板６４と第２の金属板６６が結合する。したがって、高分子固体電解膜６１、アノード側電極板６２、カソード側電極板６３の積層構造から、相互に加圧される構造になっている。

この燃料電池システムは、上述したように、ユニットの両端を合成樹脂やゴム材から成るシール材で封印して、外形形状を矩形形状とすると共に、上面に複数の突起部が形成されている。更に、水素吸蔵合金容器筐体の上面に、燃料電池セルの長手方向に沿って凹面を形成し、該凹面の深さは断熱部材１９の上面または第２のガラス基板１２の上面とする。露出する配管経路Ｂ２２の孔位置と水素注入口６５を一致させるように、紫外線硬化型接着剤で接合する。

このように、水素吸蔵合金容器筐体の上面に凹部を設け、この凹部に燃料電池セルユニットを挿入し、合成樹脂部の両側を圧入し、図示されない小ネジや接着剤で結合し、上面に複数の突起部が露出するようにする。このように、燃料電池セルユニット２０に突起部を形成することで、組み立てが簡単となる。

また、フィルム磁石層７１ａの吸引力を適宜に選択することで、高分子固体電解膜６１、アノード側電極板６２とカソード側電極板６３との積層構造から、相互に加圧量を調整し、第１及び第２の金属板６４、６５を一体化させることができる。この場合、第２の金属板６６内に曲げ作用を有する複数のスリ割り６８と、カソード側電極板６３と押圧する押圧部６９を有している。

このように、第２の金属板６６内に於いて、部分的に押圧部６９を設けることで、カソード側電極板６３への周辺部に一様に接触させるために２次加工面とすることで、平坦性を維持することができる。

更に、図示されない電池収納室に、燃料電池システが挿入され、燃料電池システムの突起部と、電池収納室の内表面のガイド面との接触圧による加圧量増減がないようにする。また、水素吸蔵合金容器筐体１８の上面に複数の位置決めピンを立設して、燃料電池セルユニット２０内の第１の金属板６４または合成樹脂部に複数の嵌合孔を設け、この燃料電池セルユニット内の嵌合孔を水素吸蔵合金容器筐体に立設した図示されていない位置決めピン７２ａに沿って挿入した後、紫外線硬化型接着剤で接合することで、水素吸蔵合金容器筐体１８と燃料電池セルユニット２０とは正確な位置決めが可能となる。

図４（ｂ）は、上述した図４（ａ）に示される燃料電池セルユニットの他方の端部近傍を表している。

この他方の端部についての構造は、図４（ａ）に示される燃料電池セルユニット２０の構造とほぼ同じ形状である。したがって、図４（ａ）と同一の構成要素にて参照番号のａをｂに代える以外は同一の参照番号を付すものとし、ここでの説明は省略する。但し、上面の突起部は幅方向に全面となり、空気流入口となる段差は設けられていない。

次に、図５（ａ）及び（ｂ）を参照して、燃料電池システムと２次電池やＣＰＵが内蔵された電子機器の残容量表示の組み合わせについて説明する。

水素吸蔵合金容器筐体は、水素吸蔵合金容器８０と、シリコン基板８１上に配置された開閉弁８２、検出用圧力センサ８３、圧力調整弁８４を有している。燃料電池セル９０は、アノード電極９１、カソード電極９２及び高分子固体電解膜９３から成っている。携帯用の電子機器（例えば、クレードル装置）１００には、制御回路であるＣＰＵ１２０と、上述した開閉弁８２や検出用圧力センサ８３及び圧力調整弁８４をＣＰＵ１２０の指示に基づいて、アナログスイッチ１０６を閉じて初期駆動する２次充電器（２次電池）１０１と、例えば、該２次電池１０１の残容量を検出する電流検出器、或いはクレードル装置に装着可能な上記２次電池１０１を有する電子カメラ（デバイス負荷部）１０３と、切り替えスイッチ１０２と、温度変化によるデータ（図１１（ａ）、（ｂ）の表）が格納されたメモリ（記憶手段）１０８と、燃料電池の残容量表示を行う表示部１０９及びユーザ操作用入力キーから成る入力操作部１０４と、温度検出部としての温度センサ１０５と、図示されていない同一接点端子（信号線３１ａ〜３１ｈや駆動線３２ａ〜３２ｈと直接接続するための複数から成る接点端子）を有する電池収納室とが備えられている。

圧力調整弁８４からの配管経路は、アノード電極９１に接続されている。ＣＰＵ１２０は、電子機器１００内に設置された温度センサ１０５の出力信号をモニタする。また、燃料電池セル９０の残容量表示やデバイス負荷部１０３の電流値を監視する。ＣＰＵ１２０は、燃料電池セル９０が電子機器１００に接続されると、切り替えスイッチ（ＳＷ）１０２によりデバイス負荷部１０３の出力信号から残容量検出ができる。しかしながら、ここでは無視することで、検出用圧力センサ８３の出力信号及び温度センサ１０５からの出力信号を優先して、メモリ１０８に格納されたユーザが指定したＢ社の水素吸蔵合金容器で、ＡＢ５型の水素吸蔵合金容器の種別及び温度特性から、データ（図１１の（ａ）、（ｂ）の表）の残容量演算値を利用して、表示部（ディスプレイ）１０９に表示する。これにより、ユーザが確認することができる。

尚、ビデオカメラ（電子機器１００）に於けるデバイス負荷部（レンズ駆動装置や光ディスク駆動装置）の場合、上記温度検出部とは、例えば、外装面に露出、電池収納室近傍、光ディスク（相変化記録媒体または垂直磁化記録媒体）や磁気ディスクの近傍、撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ）の近傍、或いはレンズ駆動回路用ＩＣチップやカメラモジュールユニットや２次電池に配置されたサーミスタ温度センサ等が考えられる。

そして、上記温度検出部は、上記電子機器の複数の箇所に設けられるもので、例えば、外装面に露出、電池収納室近傍、光ディスク（相変化記録媒体または垂直磁化記録媒体）や磁気ディスクの近傍、撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ）の近傍、或いはレンズ駆動回路用ＩＣチップやカメラモジュールユニットや２次電池のうち、電子機器の記録再生に関わる箇所（光ディスク（相変化記録媒体または垂直磁化記録媒体）や磁気ディスクの近傍、撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ）の近傍）や、外部環境温度が選択するようにすることで、燃料電池システムのオン、オフ制御に合わせると、制御回路（ＣＰＵ）の温度異常検出が簡単となり、燃料電池の消費を抑制することができる。

図６は、燃料電池の残容量検出及び電池異常検出を説明するためのＣＰＵ１２０及びその周辺部の構成を示すブロック図である。

図６に於いて、プログラムに従って各種制御を行うＣＰＵ（マイクロプロセッサ）１２０は、演算処理部１２０ａと、測定データ記憶部１２０ｂ₁ 、例えば、後述する図１１に示すデータ用の基準データ記憶部１２０ｂ₂ 、補正データ記憶部１２０ｂ₃ を有したワークメモリ用の記憶部１２０ｂと、異常検出部１２０ｃとを備えている。尚、ここでは図示されないが、後述するプログラム用のＲＯＭも備えている。

上記記憶部１２０ｂには、検出用圧力センサ１２３がＡ／Ｄ変換器１２５を介して接続されると共に、温度検出部（温度センサ）１０５がＡ／Ｄ変換器１２４を介して接続されている。更に、記憶部１２０ｂには、入力操作部１０４も接続されている。ワークメモリ用の記憶部１２０ｂは、演算処理部１２０ａ及び異常検出部１２０ｃを介して、表示部１０９に接続されている。この表示部１０９は、電池残容量を表示するための電池残容量表示部１０９ａと、電池が異常であることを表示するための電池異常表示部１０９ｂとを有している。尚、残容量は、例えば、燃料電池の種類により色を変えて表示したり、或いは使用可能時間を併用表示するようにしてもよい。

異常検出部１２０ｃは、燃料電池セル９０とデバイス負荷部１０３との間を遮断するために設けられている。例えば、燃料電池セルとデバイス負荷部との間に昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングを用いて燃料電池に接続されている負荷を切り離して発電を停止する。そして、燃料電池による発電が中止されると、燃料電池セルは２次電池に接続される。すなわち、ＣＰＵは、燃料電池セルでの発電停止後、燃料電池の出力端を負荷から２次電池に接続することにより、燃料電池内に残留する水素及び空気から生ずる残存電力を２次電池へ充電することが可能となり、燃料電池システム内に残留する水素を外部へ放出する必要がなくなる。このとき、２次電池に所定値以上の空き容量を確保して充電を行う。

次に、図７Ａ及び７Ｂのフローチャートを参照して、電子機器（光ディスク記録媒体を用いたビデオカメラの場合）に於ける燃料電池システムの残容量検出のメインルーチンの動作について説明する。

上記したような構成に於いて、先ずステップＳ１にて、燃料電池システムの起動処理が行われると、続いてステップＳ２にて燃料電池の動作が開始される。そして、ステップＳ３にて、燃料電池の正常動作が確認される。ここでの正常動作は、温度センサ及び検出用圧力センサと圧力調整弁から出力信号が所定の範囲内であることが、演算処理部（ＣＰＵ）１２０ａにより認識される。演算処理部１２０ａにて「正常動作」であることが判定されると、ステップＳ４に移行する。

このステップＳ４では、入力操作部１０４からの「操作ＳＷ（スイッチ）が操作（ＯＮ）されたか？」否かの動作が確認される。ここで、ユーザによって操作ＳＷ（スイッチ）がＯＮ（オン）されるとステップＳ５に移行し、そうでなければ後述するステップＳ１５に移行する。ステップＳ５では、サブルーチン「電池残容量チェック」の動作が実行される。尚、このサブルーチン「電池残容量チェック」の詳細な動作については後述する。

上記ステップＳ５にてサブルーチン「電池残容量チェック」の動作が実行されたならば、次にステップＳ６に於いて「エラーフラグの状態」が判定される。ここで、エラーフラグがセット（ｆ＿ｅｒｒ＝１）されていれば後述するステップＳ３１へ移行し、エラーフラグがクリア（ｆ＿ｅｒｒ＝０）されていればステップＳ７へ移行する。

ステップＳ７では、上述したデバイス負荷部１０３が電子カメラの場合、その撮像部（図示せず）への画像データの取り込みが開始、すなわち画像データのバッファメモリへの蓄積が開始される。次いで、ステップＳ８にて、上述した記録媒体のアクセス部に画像データの記録が開始、すなわちバッファメモリから記録媒体（図示せず）への画像データの転送が開始される。

光ディスク装置の制御回路（ＣＰＵ）の記録開始命令に基づいて、光ヘッドはランダムアクセス制御に於いて、光ディスク記録媒体の所望のトラック上の記録開始位置のセクタへ移動する。このとき、この記録開始位置へアクセスできないときにリトライ動作が行われる。また、光ディスク記録媒体の所望のトラック上の異なる複数のセクタ領域に記録されている画像情報データを順次、再生するために光ヘッドのアクセス時間以上の画像データを高速再生してバッファメモリに記憶した後、表示画面に再生される。このとき、光ディスクの所望トラック上に光ヘッドが移動できない場合にもリトライ動作が行われており、この再生時のリトライ動作時にもバッファメモリから画像情報データが表示画面へ送出されている。

次に、ステップＳ９に於いて、リトライ動作の状態が、例えば、バッファメモリの残容量のチェックが行われることによって判定される。ここで、異常がない場合は、ステップＳ１０に移行して、「操作ＳＷ（スイッチ）が操作（ＯＦＦ）されたか？」否かの動作が確認される。ここで、ユーザによって操作ＳＷ（スイッチ）がＯＦＦ（オフ）にされなければ上記ステップＳ９に移行する。一方、上記ステップＳ１０にて操作ＳＷ（スイッチ）がＯＦＦ（オフ）にされたならば、ステップＳ１１にて撮影動作が停止される処理が行われる。その後、上記ステップＳ４に移行する。

また、上記ステップＳ９に於いて、リトライ動作の状態が異常であると判定された場合は、ステップ１２に移行して、詳細を後述するサブルーチン「電池残容量チェック」の動作が実行される。次いで、ステップＳ１３に於いては「エラーフラグの状態」が判定される。ここで、エラーフラグがセット（ｆ＿ｅｒｒ＝１）されていれば、続くステップＳ１４にて撮影動作が停止される処理が行われた後、後述するステップＳ３１へ移行する。一方、上記ステップＳ１３にてエラーフラグがクリア（ｆ＿ｅｒｒ＝０）されていれば、上記ステップＳ９へ移行する。

上記ステップＳ４で操作ＳＷ（スイッチ）がオンにされていなければ、ステップＳ１５に於いて、図示されない再生ＳＷ（スイッチ）の状態が判定される。ここで、再生ＳＷ（スイッチ）がオンされていない場合は、後述するステップＳ２６へ移行する。一方、再生ＳＷ（スイッチ）がオンされている場合は、ステップＳ１６に移行して、詳細を後述するサブルーチン「電池残容量チェック」の動作が実行される。

次いで、ステップＳ１７に於いて、「エラーフラグの状態」が判定される。ここで、エラーフラグがセット（ｆ＿ｅｒｒ＝１）されていれば、後述するステップＳ３１へ移行する。一方、上記ステップＳ１７にてエラーフラグがクリア（ｆ＿ｅｒｒ＝０）されていれば、ステップＳ１８へ移行する。

ステップＳ１８では、上述した記録媒体のアクセス部に画像データの記録が開始、すなわちバッファメモリから記録媒体（図示せず）への画像データの転送が開始される。次いで、ステップＳ１９にて、図示されない表示制御部に、表示データの生成を開始させる。すなわち、画像データのバッファメモリからの読み出しが開始される。

次に、ステップＳ２０に於いて、リトライ動作の状態が、例えば、バッファメモリの残容量のチェックが行われることによって判定される。ここで、異常がない場合は、ステップＳ２１に移行して、再生ＳＷ（スイッチ）の操作状態が判定される。ここで、ユーザによって再生ＳＷ（スイッチ）がＯＦＦ（オフ）にされなければ上記ステップＳ２０に移行する。一方、上記ステップＳ２１にて再生ＳＷ（スイッチ）がＯＦＦ（オフ）にされたならば、ステップＳ２２にて再生動作が停止される処理が行われる。その後、上記ステップＳ４に移行する。

また、上記ステップＳ２０に於いて、リトライ動作の状態が異常であると判定された場合は、ステップＳ２３に移行して、詳細を後述するサブルーチン「電池残容量チェック」の動作が実行される。次いで、ステップＳ２４に於いて「エラーフラグの状態」が判定される。ここで、エラーフラグがセット（ｆ＿ｅｒｒ＝１）されていれば、続くステップＳ２５にて再生動作が停止される処理が行われた後、後述するステップＳ３１へ移行する。一方、上記ステップＳ２４にてエラーフラグがクリア（ｆ＿ｅｒｒ＝０）されていれば、上記ステップＳ２０へ移行する。

上記ステップＳ１５にて、再生ＳＷ（スイッチ）がオンにされていなければ、ステップＳ２６に於いて、図示されない記録媒体が交換されたか否かが判定される。ここで、上記記録媒体が交換された場合は、ステップＳ２７に移行して、詳細を後述するサブルーチン「電池残容量チェック」の動作が実行される。次いで、ステップＳ２８に於いて「エラーフラグの状態」が判定される。ここで、エラーフラグがセット（ｆ＿ｅｒｒ＝１）されていれば、後述するステップＳ３１へ移行する。一方、上記ステップＳ２８にてエラーフラグがクリア（ｆ＿ｅｒｒ＝０）されていれば、ステップＳ２９に移行して記録媒体の情報が取得された後、上記ステップＳ４へ移行する。

更に、上記ステップＳ２６にて、記録媒体が交換されていない場合は、ステップＳ３０に於いて、図示されない電源ＳＷ（スイッチ）の状態が判定される。ここで、電源スイッチがＯＦＦ（オフ）にされていなければ、上記ステップＳ４に移行して以降の処理が繰り返される。これに対し、上記ステップＳ３０にて電源ＳＷ（スイッチ）がＯＦＦ（オフ）にされた場合は、ステップＳ３１に移行して、燃料電池の動作が停止される。そして、ステップＳ３２にて燃料電池システムの停止処理が行われると、本ルーチンが終了する。

次に、図７Ｃのフローチャートを参照して、本実施形態の燃料電池システムに於けるサブルーチン「電池残容量チェック」の処理動作について説明する。尚、図７Ａ及び図７Ｂのフローチャートに於けるステップＳ５、Ｓ１２、Ｓ１６、Ｓ２３及びＳ２７のサブルーチンは何れも同じである。

本サブルーチンに入ると、先ずステップＳ４１にて、周知の電池機能の読み出しが行われる。次いで、ステップＳ４２に於いて、燃料電池内に温度センサが存在するか否かが判定される。ここで、温度センサが燃料電池内に存在する場合は、本サブルーチンを抜けて図７Ａ、７ＢのフローチャートのステップＳ６、Ｓ１２、Ｓ１６、Ｓ２３、Ｓ２８の該当するステップに移行する。もちろん、この場合は燃料電池内に設けられた温度センサで検出された温度に応じて、表示部１０９にその旨（残容量、エラー等）が表示されるようにしてもよい。一方、電池内に温度センサが設けられていない場合は、ステップＳ４３へ移行する。

ステップＳ４３では、ＣＰＵ１２０により、サンプリングされた電子機器（例えば電子カメラ）１００の外部に露出、またはレンズ駆動回路用ＩＣチップに内蔵された、温度センサ１０５からの複数の測定データが、Ａ／Ｄ変換器１２４を介して記憶部１２０ｂ内の測定データ記憶部１２０ｂ₁ に書き込まれる。このとき、サンプリングが複数回のときには、平均値が求められる。

次いで、ＣＰＵ１２０によって、温度検出部（例えば、外装面に露出、電池収納室やディスク（相変化記録媒体または垂直磁化アモルファス記録媒体）の近傍、撮像素子（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ）の近傍、レンズ駆動回路用ＩＣチップや２次電池に配置された温度検出用のサーミスタ）の中から、ディスク（相変化記録媒体または垂直磁化アモルファス記録媒体）の近傍、撮像素子（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ）の近傍で画像データを生成する記録、または再生に関わる箇所から１つが選択されて、測定データ記憶部１２０ｂ₁ に書き込まれる。その結果、制御回路１２０は電子機器内で急激な温度上昇が発生したときにディスク（相変化記録媒体または垂直磁化アモルファス記録媒体）の近傍、撮像素子（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ）の近傍の温度検出部１０５を選択することで、燃料電池セル９０とデバイス負荷部１０３とを遮断することで、燃料電池の消費を抑制することができる。

或いは、ＣＰＵ１２０では、サンプリングされた検出用圧力センサ１２３からの複数の測定データが、Ａ／Ｄ変換器１２５を介して上記測定データ記憶部１２０ｂ₁ に書き込まれる。このとき、サンプリングが複数回の場合には、平均値が求められることになる。また、検出用圧力センサ、圧力調整弁の各圧力センサが並列配置された場合には、２箇所の測定データが、Ａ／Ｄ変換器を介して測定データ記憶部１２０ｂ₁ へ書き込まれる。

一方で、工場出荷前の微細流体流路用の検出用圧力センサ、開閉弁、圧力調整弁の各温度センサが並列配置された場合には、３箇所の測定データがＡ／Ｄ変換器を介して基準データ記憶部１２０ｂ₂ へ書き込まれるようにする。このようにすると、複雑な流体流路でも、より正確な温度差を求めることができる。

上述したように、上記電子機器の温度検出部（温度センサ）で検出された温度は測定データ記憶部１２０ｂ₁ に書き込まれる。次いで、ステップＳ４４にてエラーフラグがクリア（ｆ＿ｅｒｒ＝０）されると、ステップＳ４５に於いて、各ユニット毎の測定温度が所定の場所の温度以上であるか否かが判定される。ここで、所定の場所の温度とは、撮像素子、ディスク近傍の温度、或いは電池収納室近傍の温度センサの出力のことを表している。

測定データ記憶部１２０ｂ₁ に書き込まれた温度及び圧力値は、後述する図１１に示される管内圧力限界値及び管内温度限界値異常かのフラグ信号“１”（＝異常）または“０”（＝正常）として、補正データ記憶部１２０ｂ₃ に書き込まれる。こうして、補正データ記憶部１２０ｂ₃ に書き込まれたフラグ信号“１”（＝異常）または“０”（＝正常）は、異常検出部１２０ｃで検出される。そして、異常の場合（所定の場所の温度以上の場合）は、ステップＳ５０に移行してエラーフラグがセット（ｆ＿ｅｒｒ＝１）される。その後、ステップＳ５１に移行して、その信号に対応したエラー表示が、表示部１０９内の電池異常表示部１０９ｂに出力される。この表示は、例えば、異常時にはＬＥＤで点滅表示される。或いは、電池異常表示部１０９ｂに、メッセージ表示、例えば「電池が異常です。電子機器から取り外し、しばらくしてから電子機器へ電池を装着してください。」が行われる。

一方、ステップＳ４６では、微細流体流路内の多数の箇所で温度が検出されると、該微細流体流路内の温度との温度差と共に基準データ記憶部１２０ｂ₂ に格納される。そして、ステップＳ４７に於いて、基準データ記憶部１２０ｂ₂ に格納された温度差に基づいて演算されることにより、補正値が補正データ記憶部１２０ｂ₃ に書き込まれる。

ステップＳ４８では、演算処理部１２０ａに於いて、測定データ記憶部１２０ｂ₁ に書き込まれた圧力検出値と、補正データ記憶部１２０ｂ₃ に書き込まれた温度値とから、基準データ記憶部１２０ｂ₂ に基づいて電池の残容量が演算される。その後、ステップＳ４９にて、その残容量の結果が、表示部１０９内の電池残容量表示部１０９ａに表示される。

尚、工場出荷前にデータ取りをするために測定される微細流体流路内の温度を検出するための温度センサは、具体的には、図２に示される空洞部４４内の第１のシリコン基板１３上や、圧力調整弁、開閉弁、検出用圧力センサの空洞部と同様な場所に、複数個、並列に配置されている。この温度センサは、上記各部位に、超小型の温度センサとして接合されている。

次に、図８を参照して、シリコン基板上の検出用圧力センサから圧力調整弁への印加電圧について説明する。

図８に示されるように、燃料吸蔵合金材料であるＡＢ５型のＬａＮｉ５やＡＢ２型合金を例として説明する。これらの合金材料の温度特性は、メーカや同じメーカで製造される種別により異なることになる。本実施形態では、この温度特性をテーブル表に基づき、圧電調整弁に印加する電圧を決定することにより、燃料吸蔵合金材料による誤差値（例えば、Ａ社、Ｂ社製造による水素吸蔵合金の温度特性が異なる場合、現使用温度３５℃の状態下に於いて、δ値）を補正することができる。（この場合、２０℃に於けるＡ社製では０．２５ＭＰa、Ｂ社製では０．４０ＭＰaとしている。また、限界値はＡ社製とＢ社製も１ＭＰaとしている。）
残容量表示用圧力基準温度を２７℃とする。例えば、水素やメタノール等の燃料電池を電源とする一眼レフ型デジタルカメラ等の情報機器では、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子やＬＥＤ（発光ダイオード）等による表示照明装置は消費電力が多く、照明表示制御は使い難いものとなる。或いは、交換レンズとカメラ本体との通信による交換レンズ着脱検出等の撮影準備動作等を含め、実際に使用している場合（例えば、シャッタチャンスを待つとき）に於いて撮影しようとすると、使用者の意思に反する動作を引き起こすことになり、デジタルカメラ側に依存しきった姿勢制御による燃料電池の残容量表示や機器動作可能時間表示等の自動的な管理は、使用者の意思と一致しないという問題がある。

ここで、水素吸蔵合金材料に要求される性質は反応が早く、吸蔵圧と放出平衡圧のヒステリシスがあり、材料等の違いによる発生する誤差を補正することを目的とする。温度センサが配置されている場所と、水素吸蔵合金容器筐体からの配管経路Ａの内圧温度との温度差及び圧力センサの内圧温度差がある。電子機器の使用状況に於いて、その都度、測定して残容量表示をすることは困難である。初期値を２０℃とし、その平均である２７．５℃（例えば、予め決められたグループの範囲でＣＰＵからの指示は２７℃）の圧力センサ値からＰＣＴ線図により残容量表示値を求めることができ、温度変化による過圧力の影響を受けることなく残容量表示誤差を抑えることができる。

ここで、平均値やグループ化（温度測定範囲を予め２℃から３℃毎にプロットして測定点を決め、その上下範囲を測定点と見なす方法）することにより、工場出荷時に於いて、予め測定された温度毎の圧力線図を格納するメモリの記憶容量を少なくすることができる。或いは、図示されないが、水素吸蔵合金容器内の壁に発振器を用いた複数から成る一対の駆動電極板からダイヤフラムを接合するような圧力センサを内蔵した場合等も、温度センサが配置している位置と金属材料で覆われた水素吸蔵合金容器内では温度差がある。水素吸蔵合金容器内の一対から成る駆動電極板は離間して配置し、残存量が少なくなった場合には差動出力信号に切り替えることもできる。このように、環境下での違いがあることから、現在の使用環境温度３５℃と温度特性に用いられる常温２０℃の平均値の温度テーブル表を用いる。

水素吸蔵合金容器内に、一対から成る駆動電極板を用いて残量容量を測定する場合や、公知の歪ゲージによる残量水素量を測定する場合（特開平６−３３７８７号公報）等に於いて、出荷前に予めデータ特性表を求めるために製品と同じ容器を２次加工して、温度センサの出力が２０℃、２３℃、２７℃、３０℃、３２℃、３５℃、４０℃、４５℃毎に変化できるためにサーモモジュールを容器の外表面に取り付ける。水素吸蔵合金容器のバルブを開き、温度毎の水素流量計で放出水素量を求め、対応する一対の駆動電極板からの振幅電圧回路を経て残量水素量を求める。すなわち、図１０（ａ）の燃料電池の構成に於いて、この放出水素量毎に於ける燃料電池の消費総時間の関係が求まる。

残容量表示は、残容量時間または（残容量時間／消費総時間）の％表示とし、残容量時間は消費総時間から圧力調整弁と安全弁の使用回数及び使用時間の累積を減算することで求まる。また、各温度に於けるＰＣＴ係数を決め、相関（重み付け）を決めておくことになる。ここで得られたデータ（図１１（ａ）、（ｂ）の表）がＲＯＭに格納される。このようにすると、水素吸蔵合金容器に設けた残容量検出センサを省略することもできる。

金属材料のステンレス材料から成る水素吸蔵合金容器筐体の外表面の凹面内にサーモモジュール（例えば、ペルチェ素子）配線基板を配置することで、ＣＰＵによる温度コントロールを２０℃（常温）になるように行うことができる。その結果、検出用圧力センサの出力信号を安定化することができる。したがって、常温（２０℃）に近傍のデータのみを格納することできる。したがって、メモリ（例えば、ＲＯＭ等）の記憶容量を大幅に減らすことができる。

ここで、ＰＣＴ係数について説明する。

燃料電池システムのシリコン基板上に温度センサを用いない場合に於ける残容量表示をするために、電子機器内に備えられた各温度センサを用いた場合についての例である。

電子機器内の温度センサの配置されている場所と燃料電池システム内のシリコン基板上に配管された水素配管内の温度との温度差相関をとるために、ＰＣＴ係数を用いると、過大または過小な残容量を検出することなく、正確な残容量を表示することができる。

燃料電池セル近傍の燃料電池収納室や２次電池ユニットに使用された温度を電気抵抗に変換するサーミスタ等の温度センサを用いる場合には、燃料電池セルや２次電池ユニットの表面に露出した温度検出部で検出した２次電池の温度は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を介して残容量表示するために、ＣＰＵ１２０内のＰＣＴ係数を演算するための演算処理部１２０ａに出力する。温度センサ１０５は所定の時間毎に数回のサンプリング周期で燃料電池セル近傍の燃料電池収納室や２次電池１０１の温度を検出して、検出した燃料電池セル近傍の燃料電池収納室や２次電池１０１の温度をＰＣＴ係数の演算処理部１２０ａに出力する。この演算処理部１２０ａでは、電子機器１００内に使用されている温度センサ１０５の配置位置と燃料電池９０内の管内温度との相関をとるために、ＰＣＴ係数の演算を行う。

図９は、複数の温度特性に於ける圧力−残容量線図である。図９から、ＰＣＴ係数δ_PCT を用いた残容量表示用テーブルＴ₀ 温度への変換について説明するための図である。尚、実測温度に於ける燃料電池の残容量を実線で示し、水素ガス流路管内温度の燃料電池の残容量を破線で示す。

ここで、例えば、燃料電池セルの温度（３０℃）や２次電池温度をＴ₄ （３０℃）で水素圧力値Ｐ₄ ＭＰａとし、燃料電池内の検出用圧力センサが設けられた水素管内部の温度Ｔ₀ を求めるために、機種毎にカメラ内の構造を予め実測しておくことになる。ここでは、例えば、水素管内部の温度Ｔ₀ （２７℃）とした場合は、ＰＣＴ係数はδ_PCT ＝Ｔ₀ −Ｔ₄ となる。

このように、温度差によるＰＣＴ係数の演算を行うことにより、燃料電池ユニットに温度センサが内蔵されていない場合にも水素管内部の温度を求めることができる。また、燃料電池セル近傍の燃料電池収納室温度（３３℃）や２次電池温度をＴ₄ （３３℃）に温度上昇すると、水素管内部の温度Ｔ₀ （３０℃）となり、ＰＣＴ係数δ_PCT は３℃の差となる。

同様に、一眼レフレックスカメラ等のカメラモジュールユニット内に温度検出部が配置されている場合、またはデジタルカメラの表面に露出した水深及び水圧／湿度、及び図示されていない水圧、温度（湿度換算付き）検出部を有し、撮影されたアルバムから上記データ等の位置情報に基づいて検索可能な防水付きデジタルカメラ等にも、ＰＣＴ係数を用いることができる。

或いは、具体的には環境条件が寒く、低温度に於けるカメラ用レンズを保護するためのカバーを開閉する機構、及び駆動回路を具備したデジタルカメラ等に利用することができる。また、水中や海中を撮影する防水用デジタルカメラの場合には、表面温度をＴ₃ （１０℃〜２０℃）で水素圧力値Ｐ_S ＭＰａとし、或いは気圧が変化するアルプスの山々の場合等の利用環境条件毎に、ＰＣＴ係数を決めることができる。

また、屋外での撮影用のデジタルカメラの場合には、表面温度をＴ₁ （３５℃）とし、何れのデジタルカメラを利用する場合に於いても、図示されていない外気圧を補正する補正データをメモリに格納する。或いは、高山や水中等では残容量表示を停止し、表示面面上に、例えば「残容量表示停止中」の警告表示をするようにしてもよい。

燃料電池内の検出用圧力センサが設けられた水素管内部の温度Ｔ₀ （２７℃）が選択されるようにすると、ＰＣＴ係数は、δ_PCT ＝Ｔ₀ −Ｔ₁ となる。

このようなＰＣＴ係数の演算を行うことにより、燃料電池ユニットに温度センサが内蔵されていない場合にも、水素管内部の温度差を求めることができる。

更に、カメラモジュールユニット内の温度をＴ₂ （２５℃）とし、燃料電池内の検出用圧力センサが設けられた水素管内部の温度Ｔ₀ （２７℃）が選択されるようにすると、ＰＣＴ係数はδ_PCT ＝Ｔ₀ −Ｔ₂ となる。

このように何処に配置された温度センサを使用するかを選択し、上記の各ＰＣＴ係数の演算を行うことにより、燃料電池ユニットに温度センサが内蔵されていない場合にも水素管内部の温度を求めることができる。

複数の温度センサから１つの温度センサを選択する基準は、以下の通りである。

（ｉ）電子機器内に配置された複数の温度センサのうち、電子機器内の電池収納室に燃料電池システムを装着したとき、上記燃料電池システムに最適環境（電子カメラ等の端末用機器を使用しているとき、記録媒体に記録再生する際に電子機器内の温度の変化または外部環境の変化を受けにくい所望の位置）に配置された温度センサを選択することで、温度センサの誤検出による燃料電池の残容量表示の誤りを防止することができる。

（ii）電子機器内に配置された複数の温度センサのうち、燃料電池システムに最も近い場所に配置（例えば、電池収納室）した温度センサを選択することで、微細流体流路管内の温度とほぼ一致した温度分布となることから、圧力・温度−残容量のデータ等のメモリ容量を少なくすることができる。

(iii)撮像素子や記録媒体の近傍の温度センサを選択することで、電子機器内の温度異常発生による記録不許可信号に素早く対応することができ、燃料電池の無駄な消費を抑制することができる。

（ｖ）クレードル装置や電子機器の電池収納室内に温度センサを配置する場合、温度センサは燃料電池セルの外表面に対面する近傍な位置にすると、燃料電池セルの温度上昇に依存された温度情報も得られ、微細流体管内温度との双方関係からより、正確な残容量検出が可能となる。

その他の方法として、電子機器内の電池収納室に取り付けたサーミスタにより電池収納室の室内温度を測定し、電池収納室温度とシリコン基板上の水素流路内の温度との温度差、すなわち、ＰＣＴ係数から求めることに置き換えることもできる。

図１０は、本発明の第１の実施形態に於ける２種類の燃料電池システムのブロック構成図である。

図１０（ａ）に於いて、上述した水素吸蔵合金容器筐体１８内には水素吸蔵合金容器８０を有している。この水素吸蔵合金容器８０からは、図示されない配管経路Ａを介して開閉弁８２、検出用圧力センサ８３、更に安全弁１３１、圧力調整弁８４及び補助用圧力調整弁１３２が配置されている。圧力調整弁８４及び補助用圧力調整弁１３２は、図示されない配管経路Ｂを介して燃料電池セル９０に接続されている。

開閉弁８２は、配管経路Ａに接続された際に開き、接続が解除された際に閉じる弁機構を兼ね備えた水素補給の開閉弁である。安全弁１３１は、検出用圧力センサ８３と外気口との間に接続され、公知技術である静電駆動方式のマイクロバルブや熱変形導電材料（例えば、形状記憶合金材料）のダイヤフラムによる構成であり、オン（弁が開く）やオフ（弁が閉じる）が可能なスイッチ機能を有している。

また、図１０（ｂ）に於いて、水素吸蔵合金容器１３５からは、図示されない配管経路Ａを介して第１及び第２の開閉弁１３７及び１３８、第１及び第２の検出用圧力センサ１３９及び１４０が配置されている。そして、第１及び第２の検出用圧力センサ１３９及び１４０と外気口との間には、第１及び第２の安全弁１４１及び１４２が配置されている。また、第１及び第２の検出用圧力センサ１３９及び１４０と燃料電池セル１４５の間には、第１及び第２の圧力調整弁１４３及び１４４が配置されている。

次に、水素吸蔵合金容器への水素の補給と燃料電池セル駆動時の動作について説明する。

図１０（ｂ）を参照すると、図示されていない水素補給時には、水素吸蔵合金容器１３５は着脱式で接続することにより弁が開くような機構を有する水素補給口に、上述した水素補給ボンベが接続され、水素補給口を介して水素吸蔵合金容器１３５内の水素吸蔵合金へ水素が補給、貯蔵される。補給された水素は水素吸蔵合金中に貯蔵される他、配管経路、更に開閉弁以降は遮断された状態で、第１及び第２の開閉弁１３７及び１３８から燃料電池セル１４５までの配管経路に残容量の水素ガスが存在する。携帯用機器の電源スイッチ（図示せず）がオンされると第１及び第２の開閉弁１３７及び１３８が開き、水素吸蔵合金に貯蔵されたが圧力調整弁まで供給されて残容量の水素ガスと混合され、水素吸蔵合金内の内圧と同じとなる。

次に、第１及び第２の検出用圧力センサ１３９及び１４０の検出器からの出力信号を、メモリ（ＲＯＭ）１０８に格納されたテーブル表（例えば、図１１（ａ）の表）に換算して圧力調整弁を開く。水素燃料電池セル動作時は、燃料電池セル１４５への水素ガス圧が０．１ＭＰａになると燃料電池セル１４５が動作を開始する。消費された水素を補給すべく水素吸蔵合金に貯蔵された水素が、図１０（ａ）に示される例（Ａ社）では開閉弁があり、この開閉弁８２から、検出用圧力センサ８３、圧力調整弁８４を順次経由して燃料電池セル９０に供給される。燃料電池セル９０側の水素圧力を一定に保持しながら燃料電池セル９０が継続的に動作して、図示されていない携帯用機器等に安定に電力を供給する。この場合、検出用圧力センサ８３と安全弁１３１とは直接接続されている。尚、図１１（ａ）の表には水素吸蔵合金種類、水素吸蔵量、安全弁と流路数、電気容量、管内圧力限界値、圧力センサ感度、製造年月等の管理する管理データが格納されている。更に、図１１（ａ）の表に基づいて、圧力調整弁の放出流量の演算をする場合は、検出用圧力センサから出力される実測値と圧力調整弁から出力される実測値の差圧を求めることにより検出できる。

本実施形態では、高圧水素ガスによる圧力調整弁にかかる負荷を軽減するために、図１０（ｂ）に示される例（Ｂ社）では複数（ここでは２個）の開閉弁１３７、１３８と検出用圧力センサ１３９、１４０、圧力調整弁１４３、１４４が、それぞれ並列に配置されている。第１及び第２の検出用圧力センサ１３９及び１４０が、それぞれの第１及び第２の安全弁１４１及び１４２と直接接続されている。そして、第１及び第２の安全弁１４１及び１４２は外気口に接続されている。第１及び第２開閉弁１３７及び１３８と第１及び第２の安全弁１４１及び１４２は、公知技術である静電駆動方式のマイクロバルブや熱変形導電材料（例えば、形状記憶合金材料）から構成された、オン（弁が開く）やオフ（弁が閉じる）が可能なスイッチ機能を有したダイヤフラムの動作で、それぞれの弁が開く。尚、他の例（Ｃ社）として、第２の安全弁を使用しない場合には、ダミー用として形成されている。

ここで、Ｂ社の場合には、水素ガスが分圧される所定時間後、検出用圧力センサが所望値になると第１の開閉弁１３７は閉じ、第２の開閉弁１３８を開いた後、第２の検出用圧力センサ１４０が監視を行う。第１及び第２の開閉弁１３７及び１３８は検出用圧力センサの監視の基にオン・オフ動作を繰り返す。検出用圧力センサが所望の水素ガス圧になると、圧力調整弁が制御を開始し、燃料電池セル内では０．１ＭＰａ圧になるように制御する。更に、圧力調整弁を保護するために複数の開閉弁を同時に使用することも可能である。

このようなオン・オフ動作を繰り返す構成に於いては、ＣＰＵやアナログスイッチ等のチップが第２のシリコン基板に埋め込まれていることが望ましい。

図１２は、ユーザの指定による選択される燃料電池の画面の表示例を示した図である。

例えば、図１２（ａ）に示される例では、表示部１０９には、「水素吸蔵合金」１３０と「メタノール」１３１及び「選択しない」１３２が表示されている。この表示状態に於いて、ユーザが入力操作部１０４を操作して、例えば「水素吸蔵合金」１３０を選択することによって、図１２（ｂ）に示されるように、「ＡＢ５型水素合金」１３３と「ＡＢ２型水素合金」１３４を表示させることができる。尚、こうした項目の表示や選択は、周知の技術であるので説明は省略する。

或いは、図１２の一覧表示として、図１２（ｃ）や（ｄ）に示されるように表示することもできるが、ユーザにとって、このような一覧表示から装着した燃料電池を選択することは使いにくいということも考えられる。したがって、デバイス負荷部１０３を製造する時には、メモリ１０８にデバイス負荷部１０３が使用できる水素吸蔵合金の種類の許可データを格納することが望ましい。

デバイス負荷部１０３の動作開始信号が入力されたときの起動時は、ＣＰＵ１２０が２次電池１０１を動作させる。つまり、図５（ｂ）に示されるように、燃料電池セル９０から２次電池１０１へは、切り替えスイッチ１０２によって充電時に接続されるようになっている。携帯用機器であるクレードル装置の場合には、デバイス負荷部（例えば、電子カメラ等）１０３が搭載され、燃料電池セル９０が動作をすると、ＣＰＵ１２０は切り替えスイッチ１０２を動作させ、２次電池１０１は休止する。そして、圧力調整弁８４の制御や燃料電池セル９０は動作状態となり、デバイス負荷部１０３が動作を行う。このようなとき、ＣＰＵ１２０は、燃料電池セル９０のみの使用や、燃料電池セル９０と２次電池１０１の併用使用により、コンセントのない屋外等でも利用することができるというメリットがある。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

上述した図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように燃料電池セルユニットを構成すると、第１の金属板６４と第２の金属板６６の形状については、内部圧力より該第１の金属板６４と第２の金属板６６の変形により、アノード側電極板６２またはカソード側電極板６３との接触不良が生じる虞れがある。この場合、第１の金属板６４または第２の金属板６６とアノード側電極板６２またはカソード側電極板６３との接触面積は、第２の金属板６６の通気口の占有面積に大きく依存される。一般的には、第２の金属板６６は第１の金属板６４に比べて１／３〜１／２程度となる。

このため、第２の実施形態では、以下のように燃料電池セルユニットを構成している。

図１３は、本発明の第２の実施形態に於ける燃料電池セルユニットの構造を示すもので、（ａ）は第２の金属板側を示す斜視図、（ｂ）は第１の金属板側を示す斜視図である。

上述した高分子固体電解膜、電導性多孔質材から成るアノード側電極板とカソード側電極板とが積層され一体化されている。また、第１の金属板と第２の金属板によって狭持される燃料電池セルユニットを組み立てた場合には、第１の金属板と第２の金属板の平坦性が要求される。

例えば、厚さ０.１ｍｍで第２の金属板（ステンレス材）１６１には、図示されるような形状にエッチング加工で通気口１６３が形成され、通気口１６３が設けられていない上層カバー１６０の上に重ねて結合される。このように形成することで、第２の金属板の深さ０・１ｍｍの通気口の平坦性を確保することができ、ばらつきがなく正確に構成することができる。

上層カバー１６０の中央部には、矩形形状した開口部１６２が形成されている。この開口部１６２は、第２の金属板１６１の通気口１６３に空気を送り込むための開口である。この開口部１６２と連結して、段差部１６５が形成されている。この段差部１６５と手前の側面部１６９との交わる直線部は、半径１ｍｍ程度のなめらかな球形状をしている。同様に、段差部１６５の両側の側面部１６６と上面との交わる直線部も、半径０．５ｍｍ程度のなめらかな球形状をしている。

このように、中央手前の部分に段差部１６５を形成することにより、段差部１６５の両側に第１の突起部１７１と第２の突起部１７２が設けられている。第２の突起部１７２の高さは、第１の突起部１７１に比べ、０．５ｍｍ程度高く、段差になっている。これらは、図示されない携帯用機器の電池収納室に燃料電池システムを挿入する際に於けるガイド面となり、電池蓋から吸引された空気は、段差部１６５、開口部１６２から第２の金属板１６１の通気口１６３へと供給される。

尚、開口部１６２の表面は、１００個程度の円形、三角形、矩形等の小孔が分散した形状の開口部１６２の表面に置き換え、多数の小孔から空気を吸引させる変形とすることも容易である。

通気口１６３を有するステンレス材料から成る平坦な第２の金属板１６１と合成樹脂製の上層カバー１６０は、リベット１７３で結合される。リベット１７３等の機械的な結合ではなく、接着剤による接合でもよい。

上層カバー１６０の裏面部１６７には、長手方向に一対の磁性材（例えば、ステンレス３０４材）１６８が接着剤で結合されている。また、磁性材１６８の近傍には、位置決め穴１６６ｂと対を為す位置決め穴１６６ａが設けられている。

一方、高分子固体電解膜、アノード側電極板、カソード側電極板、第１の金属板と、第２の金属板との大きさを同一な面積とし、第１の金属板に水素流路を形成した場合には、水素流路の深さを均一にすることも問題とされる。

これらの問題を解決するために、配管経路Ｂと嵌合するステンレス材料の第１の金属板にＮｉ材をホットプレスやリベット等の機械的な結合で積層した後に重合する。そして、結合する以前に、このＮｉ材に水素流路をエッチング加工により形成しておくことになる。

例えば、厚さ０．１ｍｍでＮｉ板１５２には、図１３（ｂ）に示されるような形状にエッチング加工で通気口を形成し、配管経路Ｂ１５４の穴のみを有する第１の金属板１５１の上に重ねて結合する。このように形成することで、Ｎｉ板１５２の深さ０．１ｍｍの水素流路１５３の平坦性を確保することができ、ばらつきなく正確に構成することができる。

また、ステンレス材１５０から成る第１の金属板１５１には、長手方向の一対の永久磁石材料等のフィルム磁石層１５６ａ、１５６ｂを接着材で固着しておく。フィルム磁石層１５６ａ、１５６ｂの近傍には、一対の金属製の位置決めピン１５７ｑ、１５７ｂが立設されている。尚、フィルム磁石層１５６ａ、１５６ｂは、アルニコ磁石、フェライト磁石、希土類磁石（例えば、ＳｍＣ０等）の永久磁石を使用すると磁力が強く、磁石の肉厚を薄くすることができるが、高価である。したがって、ここでは、フェライトボンド磁石やプラスチックボンド磁石、或いはゴムボンド磁石とする。

ボンド磁石は安価であり、ボンド磁石が外面に露出しないので、磁石の破損もなく使用が可能である。ポンド磁石をエポキシ樹脂で第１の金属板１４１に接着できる。また、錆止めまたは絶縁用にボンド磁石の表面にコーティングを施すことが好ましい。更に、Ｎ極やＳ極の方向性を選択することがなく、ボンド磁石を組み立てる際に作業ミスが発生する虞れがない。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。

本第３の実施形態は、複数の燃料タンク及び複数の燃料電池を備えた燃料電池システムについてのものである。

図１４は、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池システムの構成を示したブロック図である。

水素吸蔵合金の異なる第１及び第２の燃料タンク（水素吸蔵合金容器）１８１及び１８２からは、図示されていないそれぞれの配管経路を介して、第１及び第２の検出用圧力センサ１８５及び１８６と、第１及び第２の開閉弁１８７及び１８８が、シリコン基板１８３上に並列に配置されている。そして、第１及び第２の開閉弁１８７及び１８８と外気との間には、安全弁１９１が配置されている。また、上記第１及び第２の開閉弁１８７及び１８８と第１及び第２の燃料電池セル１９３及び１９４の間には、それぞれ第１及び第２の圧力調整弁１８９及び１９０が配置されている。

上記第１及び第２の燃料電池セル１９３及び１９４と、デバイス負荷部１９８及び２次電池２００との間には、第１及び第２の切り替えスイッチ１９５及び１９６が、直列に配置されている。

上記第１及び第２の燃料電池セル１９３及び１９４と第１及び第２の切り替えスイッチ１９５及び１９６は、以下のように動作する。

第１の燃料電池セル１９３と第２の燃料電池セル１９４の選択により、デバイス負荷部（撮影時の取得できる撮影枚数や動画時間の制限や再生時のスライドショーの時間制限等）１９８の電池仕様条件が変えられるようにする。

また、他の具体例として、垂直磁化膜記録材料や相変化記録材料から成るディスク状記録媒体内のユーザエリア内に撮影された動画や静止画データを記録するディスク・ビデオカメラは、ディスク装置に内蔵するヘッド部の半導体レーザ、或いはヘッドを半径方向にシーク動作させるアクセス機構駆動系に内蔵された温度センサ、またはディスク状記録媒体の近傍に配置された温度センサから、温度を検出する温度検出部を備えたものを利用することもできる。この場合、第１及び第２の燃料電池セル１９３及び１９４と、デバイス負荷部１９８と２次電池２００との間には、第２の切り替えスイッチが並列に配置される（第１の燃料電池セル１９３と第２の燃料電池セル１９４を選択する第１の切り替えスイッチは持たない）。

第１及び第２の燃料電池セルを有する燃料電池ユニットに於いて、上記燃料電池セルと燃料を供給する一組の燃料タンク（水素吸蔵合金容器）を搭載するパッケージとから成り、燃料タンクの裏面の面積より小さい面積を有する冷却素子を、燃料タンクの近傍に配置する。そして、撮像装置に於いて、撮像素子が被写体を撮像する起動時に冷却素子を動作させる制御を行う。

或いは、レンズ駆動回路用ＩＣチップの表面温度を測定する温度センサとから成るデバイス負荷部に於いて、温度センサの測定結果に応じて、一対の燃料電池セルの動作を制御回路で制御する。この制御回路は、レンズ駆動回路用ＩＣチップの表面温度が予め定められた値に達した場合に、上記冷却素子の電力供給を開始、または燃料電池セルの電力供給量を下げる。

更に、デバイス負荷部の動作時に於いては、制御回路が上記撮像動作を開始してから、上記撮像素子から静止画像信号をディスク装置へ転送するまでの間に、冷却素子によって燃料電池を冷却することもできる。このような場合、第１の燃料電池セルで撮像装置を駆動し、第２の燃料電池セルでディスク装置及びバッファメモリを駆動するように構成する。そして、第１及び第２の燃料電池セルを休止することなく、同時に動作するようにする。

この動作から第１の燃料電池セルに接続した第１の燃料タンクの残容量が撮像装置を駆動する限界値に達したとき、第２の燃料電池セルにより撮像装置とディスク装置及びバッファメモリを駆動するように切り替えられる。

また、第２の燃料電池セルに接続した第２の燃料タンクの残容量がディスク装置及びバッファメモリを駆動する限界値に達したとき、第１の燃料電池セルにより撮像装置とディスク装置及びバッファメモリを駆動するように切り替られる。

したがって、ユーザが撮像装置を使用する際に、第１または第２の燃料電池セルの状態（燃料電池の双方を使用中、或いは何れかの燃料電池を使用中）がわかるように表示装置（ＬＣＤ）上に警告表示を行い、或いは発光ダイオード（ＬＥＤ）を点灯させ、警告メッセージ音や警告メッセージを発声するように構成することも可能である。これにより、ディスク装置を休止させることなく、ディスク装置内のディスク近傍に配置された温度センサ等を用いた微細流体流路管内の圧力センサをＣＰＵが検知して、第１及び第２の燃料電池セルを作動し、撮像装置を駆動することができる。

電池残容量警告表示に於いて、常温環境下に比べて低温環境下では使用可能な時間自体が短いという課題を有していた。そのため、温度を検出する温度センサをデバイス負荷部の外装に露出して設ける。検出される温度が所定の低温度となるときだけ、第１及び第２の燃料電池セルが作動するように、それぞれの開閉弁を開放すると、２つの燃料電池セルからデバイス負荷部内の各ドライバ回路への電力供給が可能となる。このようにすると、低温度による燃料残容量検出の過小検出を保護することができる。

したがって、ユーザにとって低温度の環境下に於いても、デバイス負荷部内の制御回路に誤動作なく、撮影モードを維持することができる。或いは、撮影モード時、ストロボ装置からストロボ光を発光させる際に電圧の負荷変動が大きくなるが、燃料電池は水素ガスを燃料とすることから、メタノールを燃料とする燃料電池よりも発電効率が高いので、負荷変動にも対応することができる。

また、カメラモジュールユニットの温度補正用の温度検出センサと兼用することにより、デバイス負荷部の部材を削減できるため、本実施形態のデバイス負荷部を安価に製造することができる。

その他の具体的な例としては、無接点充電用クレードル装置（例えば、特開２００６−２０３９９７号公報）がある。ここでは、無接点充電用のクレードル装置の電源として、種類の異なる２つの燃料電池を用いることができる。デバイス負荷部の重量や外形形状を認識する認識センサと、１次コイルと、を備えている。

デバイス負荷部が載置されたクレードル装置としては、デバイス負荷部（例えば、電子カメラ）とクレードル装置に設けられた図示されていない無接点充電用のクレードル装置は、デバイス負荷部を無接点充電用のクレードル装置に装着して、デバイス負荷部に内蔵される２次電池を充電する。クレードル装置内の無接点充電用のクレードル装置は、１次コイルと、この１次コイルを直流で励磁するために異なる２種類の燃料電池を内蔵している。

更には、目覚まし用や充電時間を設定する際に、タイマ表示用のバックライトに供給する電源としての単一の燃料電池と、１次コイルを直流で励磁するための単一の燃料電池を併用してクレードル装置内に内蔵してもよい。デバイス負荷部は、無接点充電用のクレードル装置の１次コイルに電磁結合される２次コイルと２次電池の充電状態を制御する充電制御回路とを内蔵している。デバイス負荷部がクレードル装置の無接点充電用のクレードル装置に装着されると、デバイス負荷部に内蔵される２次コイルに直流電力が誘導され、充電制御回路に制御されてデバイス負荷部に内蔵される２次電池を充電することも可能である。

また、上記充電時間設定用のタイマ表示に代えて、２次電池が満充電になるとスイッチング素子がオンからオフに切り替えられる保護回路を備えた制御回路にすることもできる。

更に、上記クレードル装置とデバイス負荷部との間で通信手段を設け、第１の燃料電池がデバイス負荷部の２次電池と接続された状態下に於いて、第１の燃料電池の残容量が所定値以下のときは、制御回路は燃料電池セルと２次電池とを遮断し、２次電池への供給が停止した後、上記通信手段を介してデバイス負荷部の２次電池に対してクレードル装置内の第２の燃料電池からの供給開始を要求する信号を送信することで、デバイス負荷部の２次電池への補給も可能である。

また、上述した第２の切り替えスイッチは、燃料タンクが高温高圧発生時に燃料電池の残容量をデバイス負荷部から２次電池に切り替えるために設けられている。この燃料タンクの高温高圧状態は、第１または第２の検出用圧力センサの出力信号をＣＰＵに入力し、ＣＰＵが第２の切り替えスイッチを作動するように、図示されていないスイッチ駆動回路へ指示を出す。ＣＰＵは、ユーザによる電源投入を確認された後に、ＣＰＵの指示により選択された燃料タンク（水素吸蔵合金容器）と接続された第１または第２の検出用圧力センサの出力信号を監視する。

そして、ＣＰＵはその出力信号が所定値以下のとき、第１または第２の開閉弁を開放した後、第１または第２の圧力調整弁の制御を開始する。そして、選択された燃料タンクの水素ガスは、第１または第２の圧力調整弁から燃料電池セルへ流れる。この燃料タンクから圧力調整弁間である流体流路内で実測された圧力値は、圧力調整弁が許容できる圧力を超えた所定値以上になると安全弁が開放されて水素ガスを外気に逃がすことが可能となり、圧力調整弁を保護することができる。

尚、ここでは複数の燃料タンクからそれぞれの燃料電池セルに接続された２つの微細流体流路として説明したが、単一の燃料タンクと単一の燃料電池セルとを接続した微細流体流路にすることで、第１の切り替えスイッチを省略することができ、簡素化した微細流体流路を具備した燃料電池システムの構成とすることが可能である。

更に、検出用圧力センサのダイヤフラム状の流体面側に錘をつけ、ダイヤフラム面にピエゾ抵抗素子や静電容量素子を接合すると、加速度センサが構成され、この加速度センサの出力信号を制御回路で確認し、外部振動の影響で異常発生した場合に残容量表示をエラー表示に置き換えることもできる。

上述した実施形態によれば、制御回路（ＣＰＵ）は電子機器内（例えば、撮像素子や光ディスクの近傍）で急激な温度上昇異常が発生したときに、光ディスク近傍のサーミスタ温度センサからの出力信号に基づいて上記燃料電池セルとデバイス負荷部とを遮断することで、電池の消費を抑制することができる。このとき、電子機器の表示部に表示された電池容量を遮断することもできる。

次に、プリンタドックの場合について説明する。

デバイス負荷部（以下デジタルカメラと記す）とプリンタとをダイレクト接続し、デジタルカメラが、プリンタに対して画像情報を転送する転送手段と、プリンタから送信されるプリント終了情報を受信する受信手段とを備え、第１の燃料電池がデジタルカメラ内に配置し、第２の燃料電池をプリンタ（クレードル装置付）に配置したプリントシステムに於いて、プリンタの外表面やプリンタエンジン内（例えば、ヘッド周辺部）に配置された温度センサによる温度検出部に基づいて制御（この場合は既に記載済みの電子カメラと同様にプリンタ専用のＰＣＴ係数を含むデータをＲＯＭに格納しておく）し、プリンタ内に配置された第２の燃料電池からデジタルカメラの２次電池に電力を供給することができる。そして、デジタルカメラ使用時には２次電池の残容量不足もなく、画像データの印刷を自動的に行うことで、使用者に意識させることなく確実に画像データをプリンタに転送して印刷することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能であるのは勿論である。例えば、ガラス基板と半導体基板であるシリコン基板を接合した構成であるが、ガラス基板を半導体基板に置き換え、半導体基板の双方を接合することもできる。

更に、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

尚、本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。

すなわち、
（１） 上記燃料電池の残容量装置は、第１の燃料電池と第２の燃料電池が、種別により表示色を変えて、燃料電池の残容量表示及び／または使用可能な時間を表示することを特徴とする燃料電池を用いた電子機器とすることで、よりユーザにとってわかりやすい表示となる。

（２） 上記電子機器装着装置にプリント制御回路（ＣＰＵ）と、上記燃料電池の残容量の表示装置を具備した燃料電池を用いた電子機器システムに於いて、
上記プリント制御回路（ＣＰＵ）は電子カメラの上記制御回路との間で、表示不許可情報の送受信を行い、電子カメラの表示装置に上記第２の燃料電池の残容量を表示しないようにしたことを特徴とする電子機器システムでは、残容量表示による電源消費を抑えることができる。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池システムの構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の端子用基板３０ａ及び３０ｂの配置例を示した構成図である。 図１（ａ）に示された燃料電池システム１０の圧力調整機構の部分の詳細な構成を示す断面図である。 燃料電池セルユニット２０と水素吸蔵合金容器筐体１８を接合して組み込んだ例を示した外観斜視図である。 燃料電池セルユニットの構造を示す断面図であり、図４（ａ）は一方の端部近傍の断面図、図４（ｂ）は他方の端部近傍の断面図である。 燃料電池システムと２次電池やＣＰＵが内蔵された電子機器の残容量表示の組み合わせについて説明するブロック構成図である。 燃料電池の残容量検出及び電池異常検出を説明するためのＣＰＵ及びその周辺部の構成を示すブロック図である。 電子機器に於ける燃料電池システムの残容量検出のメインルーチンの動作について説明するためのフローチャートである。 電子機器に於ける燃料電池システムの残容量検出のメインルーチンの動作について説明するためのフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の燃料電池システムに於けるサブルーチン「電池残容量チェック」の処理動作について説明するためのフローチャートである。 シリコン基板上の検出用圧力センサから圧力調整弁への印加電圧について説明するための図である。 複数の温度特性に於ける圧力−残容量線図である。 本発明の第１の実施形態に於ける２種類の燃料電池システムのブロック構成図である。 ＲＯＭに格納されるデータ項目を表した表である。 ユーザの指定による選択される燃料電池の画面の表示例を示した図である。 本発明の第２の実施形態に於ける燃料電池セルユニットの構造を示すもので、（ａ）は第２の金属板側を示す斜視図、（ｂ）は第１の金属板側を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る燃料電池システムの構成を示したブロック図である。

符号の説明

１０…燃料電池システム、１１…第１のガラス基板、１２…第２のガラス基板、１３…第１のシリコン基板、１４…第２のシリコン基板、１５…温度センサ、１６…駆動回路／振幅増幅回路用のＩＣチップ（ＤＲＶ−ＨＡＩＣ）、１７、８０…水素吸蔵合金容器、１８…水素吸蔵合金容器筐体、１９…断熱部材、２０…燃料電池セルユニット、２１…配管経路Ａ、２２…配管経路Ｂ、２３…保持板、２４…水素補給口、２５…空気吸引口、２６…フィン、２８…ボンディングワイヤ、２９、３３…ピン端子、３０ａ、３０ｂ…端子用基板、３７…第３のシリコン基板、４３…ダイヤフラム、４４…空洞部、４７…中継端子基板、５１…通気口、５２ａ〜５２ｃ…突起部、５４…冷却用フィン、５５…空気流入口、５７…空気吸入口、５８…水素排出口、５９…水素補給口、８１…シリコン基板、８２…開閉弁、８３、１２３…検出用圧力センサ、８４…圧力調整弁、９０…燃料電池セル、１００…電子機器、１０１…２次電池、１０２…切り替えスイッチ、１０３…デバイス負荷部、１０４…入力操作部、１０５…温度センサ（温度検出部）、１０６…アナログスイッチ、１０９…表示部、１０９ａ…電池残量表示部、１０９ｂ…電池異常表示部、１２０…ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）、１２０ａ…演算処理部、１２０ｂ…記憶部、１２０ｂ₁ …測定データ記憶部、１２０ｂ₂ …基準データ記憶部、１２０ｂ₃ …補正データ記憶部、１２０ｃ…異常検出部。

Claims (6)

1. 水素を燃料として電力を発生する燃料電池セルと、該燃料電池セルに水素を供給する水素吸蔵合金容器と、該水素吸蔵合金容器と上記燃料電池セルとを接続する流路と、該流路に設けられた検出用圧力センサとを有する燃料電池と、該燃料電池を収納する燃料電池収納室及び温度検出部を具備した電子機器と、に於ける燃料電池の残容量検出方法に於いて、
   上記流路内の圧力を検出するステップと、
   上記温度検出部の温度を検出するステップと、
   予め記憶された上記温度検出部と上記流路との温度差を表すデータを読み出すステップと、
   上記温度検出部の温度と上記温度差とを用いて上記流路の温度を算出するステップと、
   予め記憶された上記流路の温度及び上記流路内の圧力と電池残容量との関係を含むデータを用いて、上記流路の温度及び上記流路内の圧力から、上記燃料電池の残容量を求めるステップと、
   を具備することを特徴する燃料電池の残容量検出方法。
2. 上記温度検出部の温度を検出するステップでは、上記電子機器の複数箇所の温度が検出され、前記複数箇所の温度のうち１つを選択するステップをさらに具備し、
   上記流路の温度を算出するステップでは、上記選択された１つの前記温度に基づいて上記流路の温度が求められる、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の残容量検出方法。
3. 上記電子機器の複数箇所は、該電子機器に外観露出、燃料電池収納室、レンズ駆動回路用ＩＣチップ内若しくはレンズ駆動回路基板の近傍、２次電池の近傍、ディスク媒体近傍、撮像素子の近傍であることを特徴とする請求項２に記載の残容量検出方法。
4. 水素を燃料として電力を発生する燃料電池セルと、該燃料電池セルに水素を供給する水素吸蔵合金容器と、該水素吸蔵合金容器と上記燃料電池セルとを接続する流路とを有する燃料電池を収納する燃料電池収納室を備える電子機器における上記燃料電池の残容量検出装置に於いて、
   上記流路内の圧力を検出する圧力検出部と、
   上記電子機器に設けられ、上記電子機器内の温度を検出する温度検出部と、
   上記温度検出部と上記流路との温度差を表すデータと、上記流路の温度及び上記流路内の圧力と電池残容量との関係を含むデータと、を予め記憶している記憶部と、
   上記温度差と上記温度検出部により検出された温度とに基づいて上記流路の温度を求め、上記関係を含むデータと上記流路の温度と上記流路内の圧力とから上記燃料電池の残容量を求める演算処理部と、
   を具備することを特徴する残容量検出装置。
5. 上記温度検出部は、上記電子機器における複数箇所の温度を検出し、
   上記演算処理部は、上記複数箇所の温度のうち１つの温度を選択して、上記選択された温度と上記温度差とに基づいて上記流路の温度を求めることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池の残容量検出装置。
6. 上記電子機器の複数箇所は、該電子機器に外観露出、燃料電池収納室、レンズ駆動回路用ＩＣチップ内若しくはレンズ駆動回路基板の近傍、２次電池の近傍、ディスク媒体近傍、撮像素子の近傍であることを特徴とする請求項５に記載の燃料電池の残容量検出装置。

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