WO2005083823A1 - 燃料電池ユニット、その制御方法、および情報処理装置 - Google Patents

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Koji Nakamura
Akihiro Ozeki
Ryoji Ninomiya
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Kabushiki Kaisha Toshiba
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Definitions

  • Fuel cell unit control method thereof, and information processing device
  • the present invention relates to a fuel cell unit, a control method therefor, and an information processing device, and more particularly, to a fuel cell unit that performs refresh processing, a control method therefor, and an information processing device.
  • a lithium ion battery is used as a secondary battery which is one of the power supply sources for an information processing device.
  • a secondary battery is one of the power supply sources for an information processing device.
  • One of the features of a secondary battery is that it can be used repeatedly, for example, by charging it with a commercial power supply, compared to a disposable primary battery.
  • a lithium ion battery is a secondary battery, it is necessary to charge it using, for example, a commercial power supply.
  • the energy density of a fuel cell is theoretically said to be 10 times that of a lithium ion battery (for example, see Non-Patent Document 1).
  • a fuel cell has the potential to be able to supply power for a longer time (for example, 10 times) as long as the volume or mass is the same as that of a lithium ion battery.
  • the power supply time of both is equal, it means that the fuel cell has the potential to be smaller and lighter than the lithium ion battery.
  • a fuel cell such as methanol
  • a small container to form a unit, and the small container is replaced and used, no external charging is required. Therefore, for example, in places where there is no AC power supply, securing power using a fuel cell is longer than securing power using a lithium ion battery.
  • the information processing device can be used over time.
  • Non-Patent Document 2 There are various types of fuel cell systems (see, for example, Non-Patent Document 2). However, considering that they are suitable for information processing devices, such as small size, light weight, and easy handling of fuel, direct A tomethanol type fuel cell (DMFC: Direct M ethanol Fuel Cell) system is exemplified. This type of fuel cell uses methanol as fuel, and is directly injected into the fuel electrode without converting methanol to hydrogen.
  • DMFC Direct M ethanol Fuel Cell
  • the concentration of methanol injected into the fuel electrode is important. If this concentration is high, the power generation efficiency will deteriorate and sufficient performance cannot be obtained.
  • This is a phenomenon in which part of methanol as fuel passes through an electrolyte membrane (solid polymer electrolyte membrane) sandwiched between a fuel electrode (negative electrode) and an air electrode (positive electrode) (this phenomenon is called a crossover phenomenon). ).
  • the crossover phenomenon becomes more pronounced when the methanol concentration is high, and is reduced when low concentration methanol is injected into the fuel electrode.
  • Non-Patent Document 1 0
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-142111
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-166969
  • Non-Patent Document 1 "Fuel Cell 2004", Nikkei BP Company, October 2003, October, p. 49-50, p. 64
  • Non-Patent Document 2 Edited by Konosuke Ikeda, "All about Fuel Cells", Nihon Jitsugyo Publisher,
  • FIG. 1 illustrates the operating principle of a direct methanol fuel cell (DMF C cell) 5 constituting a fuel cell.
  • the DMFC cell 5 has an electrolyte membrane 1 disposed at the center, and is sandwiched between a fuel electrode (negative electrode) 2 and an air electrode (positive electrode) 3 from both sides.
  • the air electrode 3 is reduced by oxygen (0 2 ) in the air injected from the outside, hydrogen ions (H + ) passing through the electrolyte membrane 1, and electrons (e—) flowing back through the load 4. It is, as a result, produces water H 2 0 (the water vapor).
  • FIG. 1 shows one unit of the configuration of the fuel cell.
  • the DMF C cells 5 are stacked to obtain a predetermined voltage or current.
  • a stack of DMFC cells 5 is called a DMF C stack.
  • carbon dioxide (co 2 ) is generated at the anode 2 as one of the reaction products. This carbon dioxide is It is discharged from the other end of the fuel electrode 2 together with the aqueous solution.
  • water (H 2 0) is generated as a reaction product in the form of water vapor.
  • This water vapor is recovered as water (liquid) and is used to dilute high-concentration methanol.
  • a part of the water vapor adheres to the air electrode 3 as water droplets, and the reaction area of the air electrode 3 is reduced, which may be a factor of reducing the power generation capacity.
  • refresh treatment has been attempted to eliminate the cause of the decrease in power generation capacity. Specifically, for a certain period of time, an aqueous methanol solution or air is injected into the fuel electrode 2 or the air electrode 3 in a manner different from that during normal power generation, for example, at a higher pressure, so that the fuel electrode 2 or the air electrode 3
  • the process of forcing air bubbles and water droplets adhering to the surface to flow away / removed is called the refresh process.
  • the state of the fuel cell unit that is performing the refresh process is called the refresh state.
  • the refreshing process can prevent a decrease in power generation capacity and maintain a constant power generation capacity. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and a fuel cell unit that performs a refresh process of a power generation unit that can maintain a constant power generation capability while avoiding a decrease in the power generation capability, and a control thereof. It is an object of the present invention to provide a method and an information processing device.
  • the fuel cell unit according to the present invention has a connection portion used for connection to an external device, and the external device through the connection portion.
  • the information processing apparatus includes, as described in claim 11, a fuel cell and a control unit that performs a refresh process for improving the efficiency of power generation performed using the fuel cell.
  • a fuel cell unit a connection unit connected to the fuel cell unit, a power supply unit for supplying power to the fuel cell unit via the connection unit, and an electric power from the power supply unit to the fuel cell unit.
  • a power supply control unit for controlling the supply of power.
  • the control method can be connected to an external device, and controls the fuel cell and power generation using the fuel cell.
  • a fuel cell unit comprising a fuel cell unit, a gas supply pump for supplying air to the fuel cell, and a liquid supply pump for supplying fuel to the fuel cell, wherein the gas supply pump is provided for a predetermined period. Is stopped, and refresh processing for driving the liquid feed pump is performed over the predetermined period.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the operation principle of a fuel cell (DMFC).
  • FIG. 2 is an external view showing an embodiment of the fuel cell unit according to the present invention.
  • FIG. 3 is an external view of a state in which an embodiment of the information processing apparatus according to the present invention is connected to the fuel cell unit.
  • FIG. 4 is a system diagram mainly showing a power generation unit of the fuel cell unit.
  • FIG. 5 is a system diagram in a state where the information processing device is connected to the fuel cell unit.
  • FIG. 6 is a system diagram illustrating a first embodiment of the fuel cell unit and the information processing device.
  • FIG. 7 is a state transition diagram of the fuel cell unit according to the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing main control commands for the fuel cell unit according to the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing main power supply information of the fuel cell unit according to the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart of the refresh process.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the prohibition and permission of the transition to the refresh processing.
  • FIG. 2 is an external view showing one embodiment of the fuel cell unit of the present invention.
  • the fuel cell unit 10 includes an information processing device, for example, a mounting portion 11 for mounting a rear portion of a notebook personal computer, and a fuel cell unit main body 1.
  • the fuel cell unit body 12 incorporates a DMFC stack that generates electricity by an electrochemical reaction, and a trap (pumps, valves, etc.) for injecting and circulating methanol / air as fuel to the DMFC stack. ing.
  • a detachable fuel cartridge (not shown) is built in the unit case 12a of the fuel cell unit body 12a, for example, at the right end in FIG. 2 so that the fuel cartridge can be replaced.
  • the cover 12b is provided detachably.
  • a docking connector 14 is provided on the upper surface of the mounting portion 11 as a connection portion for connecting to the information processing device 18 shown in FIG.
  • a docking connector 21 (not shown) is provided as a connection portion for connecting to the fuel cell unit 10, for example, on the rear bottom surface of the information processing device 18.
  • Connected to docking connector 14 mechanically and electrically.
  • three positioning projections 15 and hooks 16 are provided on the mounting portion 11, and the positioning projections 1 are provided in three corresponding holes provided at the rear of the bottom surface of the information processing device. 5 and hook 16 are inserted.
  • the lock mechanism (not shown) is released by pressing the eject button 17 of the fuel cell unit 10 shown in FIG. It can be easily removed.
  • FIG. 3 is a diagram showing an external appearance when an information processing device 18 (for example, a notebook personal computer) is placed on the placing portion 11 of the fuel cell unit 10 and connected.
  • an information processing device 18 for example, a notebook personal computer
  • FIGS. 2 and 3 Various shapes are conceivable for the shape and size of the fuel cell unit 10 or the shape and position of the docking connector 14 shown in FIGS. 2 and 3.
  • the fuel cell unit 10 includes a power generation unit 40 and a fuel cell control unit 41 which is a control unit of the fuel cell unit 10.
  • the fuel cell control unit 41 controls the power generation unit 40 and has a communication function with the information processing device 18.
  • the power generation section 40 has a DMFC stack 42 serving as a center for power generation, and also has a fuel cartridge 43 containing methanol serving as a fuel.
  • the fuel cartridge 43 contains a high concentration of methanol.
  • the fuel cartridge 43 is removable so that it can be easily replaced when fuel is consumed.
  • it is necessary to reduce the crossover phenomenon in order to increase power generation efficiency.
  • it is effective to dilute high-concentration methanol to make it low-concentration and to inject it into fuel electrode 47.
  • the fuel cell unit 10 employs the dilution circulation system 62, and the power generation unit 40 is provided with the dilution circulation system 62.
  • the dilution circulation system 62 is realized by an auxiliary machine 63 composed of a plurality of components.
  • the catcher 63 has a fuel supply pump 44 and a mixing tank 4 arranged in a liquid passage for circulating a methanol aqueous solution or water and a gas passage for circulating air or the like. 5, liquid pump 46, mixing tank valve 48, air pump 50, air valve 51, condenser 53, cooling fan 54, water recovery tank 55, water recovery pump 56, exhaust valve Lube 57 etc. are connected by piping.
  • the power generation mechanism of the power generation unit 40 of the fuel cell unit 10 will be described along the flow of fuel and air (oxygen).
  • the high-concentration methanol in the fuel cartridge 43 flows into the mixing tank 45 by the fuel supply pump 44. Inside the mixing tank 45, the high-concentration methanol is mixed and diluted with the recovered water, low-concentration methanol from the fuel electrode 47 (remaining part of the power generation reaction), and the like, thereby producing low-concentration methanol.
  • the concentration of low-concentration methanol is controlled to maintain a high power generation efficiency (for example, 3 to 6% by mass).
  • the supply amount of high-concentration methanol supplied to the mixing tank 45 by the fuel supply pump 44 is controlled based on the information of the concentration sensor 60.
  • it can be realized by controlling the amount of water flowing to the mixing tank 45 with a water recovery pump 56 or the like.
  • the methanol aqueous solution diluted in the mixing tank 45 is pressurized by the liquid sending pump 46 and injected into the fuel electrode (negative electrode) 47 of the DMFC stack 42.
  • the fuel electrode 47 electrons are generated by the oxidation reaction of methanol.
  • Hydrogen ion (H +) generated by the oxidation reaction passes through the DMFC stack 42 and reaches the air electrode (positive electrode) 52.
  • the carbon dioxide generated by the oxidation reaction performed at the fuel electrode 47 flows back to the mixing tank 45 together with the aqueous methanol solution that has not been subjected to the reaction.
  • the carbon dioxide is vaporized in the mixing tank 45, passes through the mixing tank valve 48 to the condenser 53, and is finally exhausted to the outside through the exhaust valve 57 through the exhaust valve 57.
  • the flow of air (oxygen) is taken in from the intake port 49, pressurized by the air supply pump 50, and injected into the air electrode (positive electrode) 52 through the air supply valve 51.
  • the reduction reaction of oxygen ( ⁇ 2 ) proceeds, and electrons (e—) from an external load and the fuel electrode 47 And hydrogen ions (H +) from water from oxygen (0 2) (H 2 0 ) is generated as steam.
  • This water vapor is discharged from the cathode 52 and enters the condenser 53.
  • the steam is cooled by the cooling fan 54 into water (liquid), and is temporarily stored in the water recovery tank 55.
  • the recovered water is supplied to a mixing tank 45 by a water recovery pump 56 to form a dilution circulation system 62 for diluting high-concentration methanol.
  • Reference numerals 57 denote a dilution circulation system 62 which is arranged at a plurality of locations in the power generation unit 40. Therefore, appropriate control of the driving of these auxiliary devices 63 by matching each other is not only at the start and stop of the power generation, but also during the power generation, for example, when the information processor 18 changes in load or abnormal state. This is particularly important when it occurs.
  • the control of these traps 63 is performed by the fuel cell control unit 41 of the fuel cell unit 10.
  • the refreshing process for maintaining the power generation capacity is also performed by controlling these catchers 63 by the fuel cell control unit 41.
  • FIG. 5 shows, for example, a system of an information processing device 18 as an example of an information processing device capable of communicating with the fuel cell control unit 41 provided on the fuel cell unit 10 side.
  • the information processing device 18 is a CPU 65, main memory 66, display controller 67, display 68, HDD (Hard Disk Drive) 69, keyboard controller 70, pointer device 71, keyboard 7 2, FDD (Floppy (registered trademark) Disc Drive) 7 3, Bus 74 for transmitting signals between these components, North prism for converting signals transmitted via bus 74 7 5 It is composed of a device called South Bridge 76.
  • a power supply unit 79 is provided inside the information processing device 18, and here, as a secondary battery 80, for example, Has a mu-ion battery.
  • the power supply section 79 is controlled by a power supply control section 77.
  • a control system interface and a power system interface are provided.
  • the control system interface is an interface provided for communication between the power supply control unit 77 of the information processing device 18 and the fuel cell control unit 41 of the fuel cell unit 10. Communication performed between the information processing device 18 and the fuel cell unit 10 via the control system interface is performed via a serial bus such as an I 2 C bus 78.
  • the power supply system interface is an interface provided for exchanging electric power between the fuel cell unit 10 and the information processing device 18.
  • the power generated by the DMFC stack 42 of the power generation unit 40 is supplied to the information processing device 18 via the fuel cell control unit 41 and the docking connectors 14 and 21 ( ⁇ power supply line 8 2).
  • the power supply system interface also has a power supply line 83 from the power supply unit 79 of the information processing device 18 to the auxiliary equipment 63 in the fuel cell unit 10.
  • the number of supply of the power supply 83 lines may be different.
  • the DC power converted into ACZDC is supplied to the power supply unit 79 of the information processing device 18 via the AC adapter connector 81, whereby the operation of the information processing device 18 and the rechargeable battery are performed.
  • (Lithium ion battery) It is possible to charge 80 batteries.
  • FIG. 6 is a configuration example showing an electrical connection relationship between the fuel cell control unit 41 of the fuel cell unit 10 and the power supply unit 79 of the information processing device 18.
  • the fuel cell unit 10 and the information processing device 18 are mechanically and electrically connected by docking connectors 14 and 21.
  • the docking connectors 14 and 21 have first power terminals (output power terminals) 9 1 for supplying the power generated by the DMFC stack 42 of the fuel cell unit 10 to the information processing device 18, and Power is supplied from the information processing device 18 to the microcomputer 95 of the fuel cell unit 10 via the regulator 94, and power is supplied to the auxiliary power supply circuit 97 via the switch 101.
  • the information processing device 18 has a third power supply terminal 92 a for supplying power to the EEPROM 99.
  • the docking connectors 14 and 21 are connected to the power control unit 77 of the information processing device 18. It has a communication input / output terminal 93 for communicating with the microphone port computer 95 of the fuel cell unit 10 and preferably with a writable nonvolatile memory (EE PROM) 99. ing.
  • E PROM writable nonvolatile memory
  • the power control unit 77 of the information processing device 18 connects the information processing device 18 and the fuel cell unit 10 to the docking connectors 14 and 2 based on the signal from the connector connection detection unit 111. Recognize that it is mechanically and electrically connected via 1.
  • the information processing device 18 and the fuel cell unit 10 are mechanically connected via the docking connectors 14 and 21, the information processing device 18 is connected to the fuel cell unit 10 via the third power supply terminal 92 a via the third power supply terminal 92 a.
  • Power is supplied to the nonvolatile memory (EE PROM) 99 of the fuel cell controller 41.
  • the EEPROM 99 identification information of the fuel cell unit 10 and the like are stored in advance. For example, information such as a part code of a fuel cell unit, a production serial number, or a rated output can be included in the identification information in advance.
  • the EE PROM 99 is connected to a serial bus such as an I 2 C bus 78, and data stored in the EEPROM 99 is in a state where power is supplied to the EEPROM 99. Is readable. In the configuration of FIG. 6, it is possible for the power supply control unit 77 to read the information of the EE PROM 99 via the communication input / output terminal 93.
  • the main switch 112 is provided, for example, in the fuel cell unit 10 and is configured so that a user can open and close the switch, and is, for example, a slide-type switch.
  • the information switch 18 opens and closes.
  • the power controller 77 of the information processing device 18 recognizes that the main switch 112 has been closed based on the signal from the detector 113.
  • the power supply controller 77 reads out the identification information of the fuel cell unit 10 stored in the EEPROM 99 of the fuel cell unit 10 via the I 2 C bus 78.
  • the power supply control unit 77 determines that the connected fuel cell unit 10 is a fuel cell unit suitable for the information processing device 18 based on the read identification information, the power supply control unit 77 determines that the switch 1 0 Close 0.
  • the microcomputer 95 is operating, and is capable of receiving various control commands from the power control unit 77 of the information processing device 18 via the 12 C bus 78. is there. Conversely, the power supply information of the fuel cell unit 10 can also be transmitted to the information processing device 18 via the I 2 C bus 78.
  • FIG. 8 shows an example of control commands sent from the power supply controller 77 of the information processing device 18 to the microphone computer 95 of the fuel cell controller 41.
  • FIG. 9 shows an example of the main power information of the fuel cell unit 10 sent from the microphone computer 95 of the fuel cell control section 41 to the power control section 77 of the electronic 18 from the computer 18.
  • the power supply control unit 77 of the information processing device 18 can recognize that the fuel cell unit 10 is in the “standby state” ST 20 by reading “DMFC operating state” in the power supply information of FIG.
  • the switch 101 of the fuel cell control unit 41 is closed under the control of the microcomputer 95, and power is supplied from the information processing device 18 to the catching power supply circuit 97.
  • the catching control signal from the microcomputer 95 causes the catching device 63 in the power generation unit 40, that is, the pumps 44, 46, 50, 56, and valves shown in FIG. 48, 51, 57 and the cooling fan 54 are driven. Further microcomputer The switch 95 closes the switch 102 of the fuel cell controller 41.
  • an aqueous methanol solution or air is injected into the DMF C stack 42 of the power generation unit 40, and power generation is started.
  • the power generated by the stack 42 is started to be supplied to the information processing device 18.
  • the power output does not reach the rated value instantaneously, and the state until it reaches the rated value is called “ ⁇ Ohm-up state” ST30.
  • the microphone opening computer 95 of the fuel cell control unit 41 indicates that the output of the DMF C stack 42 has reached the rated value.
  • the switch 101 is opened, and the power supply source for the auxiliary device 63 is switched from the information processing device 18 to the DMF C stack 42. This state is the “on state” ST 40 (see Fig. 7).
  • the power supply controller 77 of the information processing device 18 closes the switches 103 and 105 shown in FIG. .
  • the power from the fuel cell unit 10 can be supplied to each load inside the information processing device 18 after being converted to a predetermined voltage by DC / DC conversion.
  • the secondary battery 80 can be charged by closing the switch 104 of the information processing device 18.
  • the refreshing process refers to the phenomenon that the power generation capacity is reduced during power generation due to carbon dioxide bubbles attached to the anode 47 and water droplets attached to the air electrode 52. This is a process intended to recover.
  • Various modes are conceivable for a specific method of the refresh processing.
  • a typical embodiment will be described with reference to a flowchart of FIG. 10, a system diagram of FIG. 6, and a state transition diagram of FIG. I do.
  • the reduction in power generation capacity occurs during power generation, and the state in which refresh processing is required is in the “on state” ST40.
  • the power supply control unit 77 of the information processing device 18 monitors “DMC C stack output voltage” in the power supply information shown in FIG. 9 and determines the value of the output voltage as a predetermined value.
  • a method of displaying the value on the display 68 of the information processing device 18 and prompting the user to shift to the refresh process may be considered.
  • an operation burden is imposed on the user. Therefore, in the fuel cell control unit 4 1 autonomously performs is preferably 3 autonomously refresh processing for refreshing process autonomously need to migrate or refresh processing ends judgment to refresh processing There is.
  • the output voltage of the DMF C stack 42 is monitored by the micro-computer 95 of the fuel cell control unit 41, and when the output voltage becomes equal to or lower than a predetermined value, automatically A method of starting the refresh process by shifting to the refresh 'state' ST 50, and terminating the refresh process when the DMF C stack voltage has recovered to a predetermined value or more, and returning to the 'on state' ST 40;
  • FIG. 10 illustrates an embodiment of the above (1) to (3) in which the refresh processing is performed every predetermined period of (2).
  • the duration of the “ON state” ST 40 is counted, and it is determined whether or not this has passed a predetermined period, for example, one hour (S 10). If it is determined that one hour has passed (yes in S10), the “DMF C operation state” (No. 1 in the power supply information in FIG. 9) is set to the “Refresh” state. (S11) The switch 101 is closed so that power can be supplied from the information processing device 18 to the catcher 63. Further, the output switch 102 of the DMFC stack 42 is turned off (S12). As a result, the power supply from the fuel cell unit 10 to the information processing device 18 is cut off, and the power supply to the catcher 63 and the micro computer 95 is also restricted only from the information processing device 18 side. Is supplied via the power terminal 92 of the power supply.
  • the air supply pump 50 is stopped and only the liquid supply pump 46 is operated, and this pump operation state is continued, for example, for 40 to 50 seconds (S13).
  • this step S 13 the bubbles of carbon dioxide adhering to the liquid transfer path in the fuel electrode 47 can be washed away and removed.
  • the liquid supply pump 46 is stopped, and the air supply pump 50 is operated at the maximum capacity.
  • This pump operation state is continued for, for example, 10 to 20 seconds (S14).
  • water droplets adhering to the air supply path in the air electrode 52 can also be washed away and removed. it can.
  • the liquid supply pump 46 and the air supply pump 50 are returned to the normal operation state (S15), and the output switch 102 of the DMF C stack 42 is closed (S16). Wait for the output voltage of the DMF C stack 42 to return to normal (S17). If the output voltage of the DMF C stack 42 is determined to be normal (yes of S17), the DMF C stack 42 Switch 101 is opened so that power can be supplied to the auxiliary machine 63 from the machine, and the “DMFC operating state” (No. 1 in the power supply information in FIG. 9) is set to “On state” (S 1 8) As a result, the output of the DMF C stack 42 can be supplied to the information processing device 18. Further, it can be supplied to the catcher 63 inside the fuel cell unit 10.
  • an autonomous refresh process can be performed.
  • the above is the first embodiment of the fuel cell unit having a refresh state according to the present invention. Conceivable. -In the first embodiment, the output of the DMF C stack 42 is completely cut off in the "refresh 'state" ST50. This eliminates the generation of new bubbles and water droplets at the fuel electrode 47 and the air electrode 52, and the refresh process is performed efficiently. In this embodiment, the refresh processing of the fuel cell unit 10 is given the highest priority over the power supply to the information processing apparatus 10.
  • the power of the catcher 63 during the refresh processing is supplied from the secondary battery 80 of the information processing device 18.
  • the reason for this is that many of the information processing devices 18, such as notebook type personal computers, originally have a secondary battery built-in, and are configured to make effective use of this secondary battery. This is because the size and weight of the fuel cell unit 10 can be reduced.
  • some information processing devices 18 do not include a secondary battery.
  • the secondary battery is built in the fuel cell unit 10 and the power of the catcher 63 during the refreshing process is supplied by the power from the built-in secondary battery is also possible. You. In the third embodiment, the supply from the information processing device 18 via the second power supply terminal 92 (FIG. 6, etc.) is not required in the refresh processing.
  • the refresh processing can be performed autonomously. Therefore, the refresh processing can be performed in a form invisible to the user, and the convenience for the user is improved. It has become.
  • the information processing device 18 is configured to return “refresh 'state” as power supply information during the refresh processing. With this power supply information, the information processing device can make the user aware of the fact at least during the refresh process, if necessary.
  • the information processing device 18 that operates on the secondary battery 80 detects and determines the low remaining amount (LB) of the secondary battery 80.
  • the low remaining battery level (LB) can be considered as a kind of abnormal state of the power supply of the information processing device 18, and the remaining amount of the secondary battery 80 built in the information processing device 18 is less than a predetermined value. Say the state.
  • the configuration is such that during the refresh processing period, power is supplied from the secondary battery 80 of the information processing device 18 as the power source of the auxiliary machine 63. Therefore, if the power of the secondary battery 80 of the information processing device 18 is suddenly turned off during the refresh processing period, the fuel cell unit 10 will have a bad effect even if the fuel cell unit 10 is in a steady state.
  • the electric power of the trap 63 is supplied by the electric power generated by the fuel cell unit 10.
  • the catcher 63 has, for example, the air supply valve 51 for taking in air from the outside, the mixing tank valve 48 for discharging to the outside, and the exhaust valve 57 open. is there. In the “Refresh” state ST 50 these valves are also open. Therefore, in the “refresh” state ST 50, when the secondary battery 80 of the information processing device 18 stops, these valves are left open, and as a result, impurities from outside Fuel cell This will reduce the reliability of the knit 10.
  • the control command sent from the information processing device 18 via the communication input / output terminal 93 includes the “LB detection processing request” command. However, the judgment is made (S20). If the “LB detection processing request” command is received, the state of the fuel cell unit 10 is further determined (S 21). If the “ON state” ST 40 is set, the “refresh” state ST The transition to 50 is prohibited (S24). On the other hand, when the state of the fuel cell unit 10 is the “refresh state” ST 50, the state is forcibly shifted to the “on state” ST 40 (S 23).
  • the secondary battery 80 is always held in the “ON state” ST40 when the secondary battery 80 has a low remaining amount (L B).
  • the power of the catch 63 is supplied from the DMF C stack 42. Therefore, even if the power supply of the secondary battery 80 supplied from the information processing device 18 is cut off, it is not affected and the adverse effect is avoided.
  • the power generated from the DMF C stack 42 is supplied to the information processing device 18 via the first power supply terminal 91, and this power can be used to charge the secondary battery 80. It is possible.
  • the information processing device 18 transmits an “LB release processing request” command.
  • the microcomputer 95 of the fuel cell control unit 41 receives this command (S25), the transition to the "refresh state” ST50 is permitted (S26). As a result, the fuel cell unit 10 returns to a state in which the refresh process can be performed autonomously, for example, at regular intervals.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying constituent elements in an implementation stage without departing from the scope of the invention.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Further, constituent elements of different embodiments may be appropriately combined.
  • Industrial applicability ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the fuel cell unit, the information processing apparatus, the control method of the fuel cell unit, and the power supply control method of the information processing apparatus according to the present invention, it is possible to avoid a decrease in power generation capacity and maintain a constant power generation capacity. It becomes.

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Abstract

本発明に係る燃料電池ユニットは、外部機器との接続に用いられる接続部と、前記接続部を介して前記外部機器に供給される電力を発電する燃料電池と、前記燃料電池に空気と燃料とを注入する補機と、前記補機を制御することで前記発電の効率を向上させるリフレッシュ処理を行う制御部と、を備えたことを特徴とする。上記構成によれば、発電能力の低下を回避し一定の発電能力を維持することが可能となる。

Description

燃料電池ユニット、 その制御方法、 および情報処理装置 技術分野
本発明は、 燃料電池ユニット、 その制御方法、 および情報処理装置に係り、 特に 、 リフレッシュ処理を行う燃料電池ユニット、 その制御方法、 および情報処理装置 に関する。
背景技術 田
現在、 情報処理装置への電源供給源の一つ書である二次電池として例えばリチウム イオン電池が使用されている。 二次電池の有する特徴の一つは、 使い捨てタイプで ある一次電池と比較して、 例えば商用電源を用いて充電することで繰り返し使用可 能な点にある。
しかしながら、 リチウムイオン電池は二次電池であるが故に、 例えば商用電源を 用いて充電する必要がある。
また、 近年における情報処理装置の機能性能の向上は著しく、 これに伴って情報 処理装置の消費電力は増加の傾向にある。 そこで、 情報処理装置に電力を供給する リチウムイオン電池が提供するエネルギの密度、 即ち単位体積或いは単位質量あた りの出力エネルギ量を向上させたいものの、 顕著な向上を望むのは難しい状況にあ る。
一方、 燃料電池のエネルギ密度は、 理論的にはリチウムイオン電池の 1 0倍とも 言われている (例えば、 非特許文献 1参照) 。 これは、 燃料電池がリチウムイオン 電池に対して、 体積或いは質量が同じとすると、 より長時間 (例えば 1 0倍) の電 力供給が可能となる潜在的能力を有していることを意味する。 また、 両者の電力供 給時間を等しいとするならば、 燃料電池の方がリチウムイオン電池に対して小型 - 軽量化が可能となる潜在的能力を有している事を意味する。
また、 燃料電池は、 燃料、 例えばメタノール等を小型の容器に封入してユニット 化し、 小型の容器ごと交換して使用すれば、 外部からの充電を必要としない。 従つ て、 例えば A C電源設備の無い場所において、 リチウムイオン電池を使用して電力 を確保する場合と比較して燃料電池を使用して電力を確保する場合の方が、 より長 時間にわたつて情報処理装置を使用可能である。
さらに、 リチウムイオン電池を使用した情報処理装置 (例えばノート型パーソナ ルコンピュータ) を長時間使用する場合、 リチウムイオン電池の供給する電力を用 いて長時間使用することは困難であるため、 A C電源による電力供給が可能な環境 で情報処理装置を使用しなければならないという制約が課せられる。 しかしながら 、 燃料電池の供給する電力で情報処理装置を使用するとリチウムイオン電池を用い る場合と比較して長時間に渡る情報処理装置の使用が可能になるとともに、 上述の 制約から解放されることが期待できる。
以上のような観点から、 情報処理装置への電力供給を目的とした燃料電池の研究 ·開発が進められており、 これまでにも、 例えば特許文献 1, 特許文献 2に開示さ れている。
燃料電池の方式には種々のものがあるが (例えば非特許文献 2参照) 、 情報処理 装置に適するものとして、 小型 ·軽量化、 さらに燃料の取り'扱いやすさといった観 点を考慮すると、 ダイレク トメタノール型燃料電池 (D M F C : D i r e c t M e t h a n o l F u e l C e l l ) 方式が挙げられる。 この方式の燃料電池は 、 燃料としてメタノールを用いるものであり、 メタノールを水素に変換することな く直接、 燃料極に注入する方式である。
ダイレク トメタノール型燃料電池においては、 燃料極に注入するメタノールの濃 度が重要であり、 この濃度が高いと発電効率が悪くなり十分な性能が得られない。 これは燃料となるメタノールの一部が燃料極 (負極) と空気極 (正極) とに挟まれ る電解質膜 (固体高分子電解質膜) を透過してしまう現象 (これをクロスオーバ現 象と呼んでいる。 ) に起因するものである。 クロスオーバ現象はメタノールの濃度 が高濃度の場合に顕著になり、 低濃度のメタノールを燃料極に注入した場合は低減 される。
—方、 低濃度のメタノールを燃料として使用した場合、 高性能を確保し易いもの の、 高濃度メタノールに比べると燃料の容積が大きくなるため (例えば 1 0倍) 、 燃料の容器 (燃料カートリッジ) が大型となってしまう。
そこで、 燃料カートリッジ内には高濃度のメタノールを収納することによって小 型化をはかりつつ、 一方で、 発電時に発生する水を小型のポンプやパルプ等で循環 させて高濃度メタノールを燃料極に注入する前に希釈することによってメタノール の濃度を下げ、 その結果クロスオーバ現象を低減させることができる。 この方式に よって発電効率を向上させることが可能となる。 なお、 以降、 発生した水等を循環 させるためのポンプやバルブ等を捕機と呼び、 また、 このように循環させる方式を 希釈循環システムと呼ぶ。
このように、 燃料電池ユニット全体としては小型軽量化を図りつつ、 希釈された メタノールによって、 発電効率の高い燃料電池ユニットが実現できる (非特許文献 1) 0
[特許文献 1] 特開 200 3— 14 2 1 3 7号公報
[特許文献 2] 特開 200 2— 1 6 9 6 29号公報
[非特許文献 1] 「燃料電池 2004」 、 日経 B P社、 20 0 3年 1 0月、 p . 4 9 - 5 0, p. 64
[非特許文献 2] 池田宏之助編著、 「燃料電池のすべて」 、 日本実業出版社、
20 0 1年 8月
本発明が解決しょうとする課題の説明にあたって、 まず、 燃料電池の動作原理に ついて簡単に説明する。 動作原理そのものは既に公知文献 ('例えば、 非特許文献 1 等) に詳しく述べられているのでここでは概略を説明する。
第 1図は、 燃料電池を構成するダイレク トメタノール型燃料電池セル (DMF C セル) 5の動作原理を説明したものである。 DM F Cセル 5は、 中央に電解質膜 1 を配置し、 この両側から、 燃料極 (負極) 2と空気極 (正極) 3で挟み込んで構成 される。
DMF Cセル 5の燃料極 2にメタノール水溶液を注入すると、 燃料極 2でメタノ ールの酸化反応が生じ、 この結果、 電子 (e一) と水素イオン (H + ) と二酸化炭素 (C02) が生成される。 このうち、 水素イオン (H + ) は電解質膜 1を透過し、 空 気極 3に達する。 また二酸化炭素 (CO 2) は燃料極 2の他端から排出される。 一方、 電子 (e— ) は燃料極 2から負荷 4を介して空気極 3に環流される。 この 電子の流れによって、 外部に電力を供給することが可能になる。 空気極 3では、 外 部から注入される空気中の酸素 (02) 、 電解質膜 1を透過してきた水素イオン (H + ) と負荷 4を介して環流してきた電子 (e— ) とによって還元され、 その結果 、 水 H20 (水蒸気) を生成する。
第 1図は、 燃料電池の構成の一単位を示したものであり、 実際にはこの DMF C セル 5を積み重ねて、 所定の電圧や電流を得ることになる。 DMFCセル 5を積み 重ねたものを、 DMF Cスタックと呼んでいる。
燃料電池における発電の過程では、 燃料極 2で反応生成物のひとつとして二酸化 炭素 (co2) が発生する。 この二酸化炭素は、 反応に供されなかったメタノール 水溶液と共に燃料極 2の他端から排出される。
しかしながら、 ごく一部の二酸化炭素は気泡となって、 燃料極 2に付着し、 この 結果燃料極 2の反応面積が減少し発電能力の低下要因となる場合がある。
—方、 空気極 3においては、 反応生成物として水 (H 2 0 ) が水蒸気の形態で発 生する。 この水蒸気は水 (液体) として回収され、 高濃度メタノールを希釈するた めに用いられる。 しかし、 ここにおいても水蒸気の一部が水滴として空気極 3に付 着し、 空気極 3の反応面積が減少し、 発電能力の低下要因となり得る。
発電能力の低下要因を解消するために、 リ フレッシュ処理と呼ばれる特別な処理 が試みられている。 具体的には、 一定期間、 燃料極 2や空気極 3にメタノール水溶 液や空気を通常の発電時とは異なる態様で、 例えばより強い圧力で、 注入すること により、 燃料極 2や空気極 3に付着した気泡や水滴を強制的に流失 ·除去させる処 理をリフレッシュ処理と呼んでいる。
また、 リ フレッシュ処理を実行している燃料電池ュニッドの状態をリフレッシュ • ステートと呼んでいる。 リ フレッシュ処理によって発電能力の低下を回避し一定 の発電能力を維持することが可能となる。 発明の開示
本発明は、 上述した事情に鑑みてなされたものであり、 発電能力の低下を回避し 一定の発電能力を維持することを可能とする発電部のリ フレッシュ処理を行う燃料 電池ユニッ ト、 その制御方法、 および情報処理装置を提供することを目的とするも のである。
上記目的を達成するため、 本発明に係る燃料電池ユニットは、 請求の範囲第 1項 に記載したように、 外部機器との接続に用いられる接続部と、 前記接続部を介して 前記外部機器に供給される電力を発電する燃料電池と、 前記燃料電池に空気と燃料 とを注入する捕機と、 前記補機を制御することで前記発電の効率を向上させるリ フ レッシュ処理を行う制御部とを備えたことを特徴とする。
また、 本発明に係る情報処理装置は、 請求の範囲第 1 1項に記載したように、 燃 料電池とこの燃料電池を用いて行われる発電の効率を向上させるリフレッシュ処理 を行う制御部を有した燃料電池ュニットと、 前記燃料電池ュニットに接続される接 続部と、 前記燃料電池ユニットに前記接続部を介して電力を供給する電源部と、 前 記電源部から前記燃料電池ュニットへの電力の供給を制御する電源制御部とを具備 することを特徴とする。 さらに、 本発明に係る燃料電池ユニットの制御方法は、 請求の範囲第 1 6項に記 載したように、 外部機器に接続可能であり、 燃料電池とこの燃料電池を用いた発電 を制御する制御部とこの燃料電池に空気を送気する送気ポンプとこの燃料電池に燃 料を送液する送液ポンプとを備えた燃料電池ュニットの制御方法において、 所定の 期間に渡って前記送気ポンプを停止し、 前記所定の期間に渡って前記送液ポンプを 駆動させるリフレッシュ処理を行うことを特徴とする。 図面の簡単な説明
第 1図は、 燃料電池 (D M F C ) の動作原理説明図である。
第 2図は、 本発明に係る燃料電池ユニッ トの一実施形態を示す外観図である。 第 3図は、 上記燃料電池ュニットに本発明に係る情報処理装置の一実施形態を接 続した状態の外観図である。
第 4図は、 上記燃料電池ュニットの発電部を主とした系統図である。
第 5図は、 上記燃料電池ュニットに上記情報処理装置を接続した状態の系統図で ある。
第 6図は、 上記燃料電池ュニットと上記情報処理装置の第一の実施形態を説明す る系統図である。
第 7図は、 本発明に係る燃料電池ュニットの状態遷移図である。
第 8図は、 本発明に係る燃料電池ュニットに対する主な制御用コマンドを示す図 である。
第 9図は、 本発明に係る燃料電池ュニットの主な電源情報を示す図である。
第 1 0図は、 リフレッシュ処理のフローチャートである。
第 1 1図は、 リフレッシュ処理への移行禁止 ·許可に関するフローチヤ一トであ る。 発明を実施するための最良の形態
本発明に係る燃料電池ュニット、 燃料電池ュニットの制御方法、 情報処理装置お よび情報処理装置の電源制御方法の実施形態について、 添付図面を参照して説明す る。
第 2図は本発明の燃料電池ユニットの一実施形態を示す外観図である。 第 2図に 示すように、 この燃料電池ユニット 1 0は、 情報処理装置、 例えばノート型パーソ ナルコンピュータの後部を載置するための载置部 1 1と、 燃料電池ユニット本体 1 2とから構成される。 燃料電池ユニット本体 1 2には、 電気化学反応で発電を行う D M F Cスタックや、 D M F Cスタックに対して燃料となるメタノールゃ空気を注 入、 循環させるための捕機 (ポンプやバルブ等) を内蔵している。
また、 燃料電池ュニット本体 1 2のュニットケース 1 2 a内部の例えば第 2図に おいて右端に、 着脱可能な燃料カートリッジ (図示していない) が内蔵されており 、 この燃料カートリッジを交換できるように、 カバー 1 2 bは取り外し可能の設け られている。
載置部 1 1には情報処理装置が載置される。 載置部 1 1の上面には、 第 3図に示 す情報処理装置 1 8と接続するための接続部としてドッキングコネクタ 1 4が設け られている。 一方、 情報処理装置 1 8の例えば後部底面には、 燃料電池ュニット 1 0と接続するための接続部としてドッキングコネクタ 2 1 (図示していない) が設 けられており、 燃料電池ユニット 1 0のドッキングコネクタ 1 4と機械的、 電気的 に接続される。 また、 載置部 1 1上に三箇所の位置決め突起 1 5とフック 1 6が設 けられており、 対応して設けられた情報処理装置の底面後部の三箇所の穴に、 位置 決め突起 1 5とフック 1 6が挿入される。
情報処理装置 1 8を燃料電池ュニット 1 0から取り外す時は、 第 2図に示した燃 籽電池ュニット 1 0のイジェクトボタン 1 7を押すことにより、 ロック機構 (図示 していない) の解除が行われて、 容易に取り外すことができる。
第 3図は、 情報処理装置 1 8 (例えば、 ノート型パーソナルコンピュータ) を燃 料電池ユニット 1 0の載置部 1 1の上に載置、 接続した時の外観を示す図である。 なお、 第 2図および第 3図に示した燃料電池ユニット 1 0の形状や大きさ、 或い はドッキングコネクタ 1 4の形状や位置等は、 種々の形態が考えられる。
次に、 本発明に係る燃料電池ュニット 1 0の構成について説明する。 特に、 D M F Cスタツクとその周辺に設けられた捕機について、 第 4図に示した系統図を用い て詳説する。
燃料電池ュニット 1 0は、 発電部 4 0と、 燃料電池ュ-ット 1 0の制御部である 燃料電池制御部 4 1とから構成される。 燃料電池制御部 4 1は発電部 4 0の制御を 行う他、 情報処理装置 1 8との通信機能を有する。
発電部 4 0は、 発電を行うための中心となる D M F Cスタック 4 2を有する他、 燃料となるメタノールを収納する燃料カートリッジ 4 3を有する。 燃料カートリツ ジ 4 3には高濃度のメタノールが封入されている。 燃料カートリ ッジ 4 3は、 燃料 を消費した時には容易に交換できるよう、 着脱可能となっている。 また、 ダイレク トメタノール型燃料電池は、 発電効率をあげるにクロスオーバ現 象を低減する必要がある。 このために高濃度メタノールを希釈して低濃度化し、 こ れを燃料極 4 7に注入することが有効である。 この実現のため、 燃料電池ユニット 1 0では、 希釈循環システム 6 2を採用しており、 発電部 4 0に希釈循環システム 6 2を設けている。 希釈循環システム 6 2は、 複数の構成品からなる補機 6 3によ つて実現される。
捕機 6 3は、 第 4図に示したように、 メタノール水溶液や水等を循環させる液体 流路と空気等を循環させる気体経路内に配設された燃料供給ポンプ 4 4、 混合タン ク 4 5 , 送液ポンプ 4 6 , 混合タンクバルブ 4 8, 送気ポンプ 5 0 , 送気バルブ 5 1 , 凝縮器 5 3 , 冷却ファン 5 4, 水回収タンク 5 5, 水回収ポンプ 5 6 , 排気バ ルブ 5 7等を配管接続して構成される。
次に、 燃料電池ユニット 1 0の発電部 4 0の発電メカニズムについて、 燃料と空 気 (酸素) の流れに沿って説明する。 - まず、 燃料カートリッジ 4 3内の高濃度メタノールは、 燃料供給ポンプ 4 4によ つて、 混合タンク 4 5に流入する。 混合タンク 4 5の内部で高濃度メタノールは、 回収された水や燃料極 4 7からの低濃度メタノール (発電反応の残余分) 等と混合 されて希釈され、 低濃度メタノールが生成される。 低濃度メタノールの濃度は発電 効率の高い濃度 (例えば 3 〜 6質量%) を保てるように制御される。 この制御は、 例えば、 濃度センサ 6 0の情報を基に燃料供給ポンプ 4 4によって混合タンク 4 5 に供給される高濃度メタノールの供給量を制御する。 または、 混合タンク 4 5に環 流する水の量を水回収ポンプ 5 6等でポンプ制御することによって実現できる。 混合タンク 4 5で希釈されたメタノール水溶液は送液ポンプ 4 6で加圧されて、 D M F Cスタック 4 2の燃料極 (負極) 4 7に注入される。 燃料極 4 7では、 メタ ノールの酸化反応が行われることで電子が発生する。 酸化反応で生成される水素ィ オン (H + ) は D M F Cスタック 4 2内を透過して空気極 (正極) 5 2に達する。 一方、 燃料極 4 7で行われる酸化反応によって生成される二酸化炭素は、 反応に 供されなかったメタノール水溶液とともに再び混合タンク 4 5に環流する。 二酸化 炭素は混合タンク 4 5内で気化し、 混合タンクバルブ 4 8を介して、 凝縮器 5 3 へ 向かい、 最終的には排気バルブ 5 7を介して、 排気口 5 8から外部へ排気される。 他方、 空気 (酸素) の流れは、 吸気口 4 9から取り込まれ、 送気ポンプ 5 0で加 圧され、 送気バルブ 5 1を介し空気極 (正極) 5 2に注入される。 空気極 5 2では 、 酸素 (θ 2 ) の還元反応が進行し、 外部の負荷からの電子 (e— ) と、 燃料極 4 7 からの水素イオン (H + ) と、 酸素 (02) から水 (H20) が水蒸気として生成さ れる。 この水蒸気は空気極 5 2から排出され、 凝縮器 5 3に入る。 凝縮器 5 3では 、 冷却ファン 5 4によって水蒸気が冷却されて水 (液体) となり、 水回収タンク 5 5内に一時的に蓄積される。 この回収された水は水回収ポンプ 5 6によって混合タ ンク 4 5へ供給され、 高濃度メタノールを希釈するための希釈循環システム 6 2が 構成される。
この希釈循環システム 6 2による燃料電池ュニット 1 0の発電メカニズムからわ かるように、 DMF Cスタック 4 2で発電を開始するためには、 ポンプ 44、 4 6 、 50, 5 6やバルブ 48、 5 1、 5 7或いは冷却ファン 54等の補機 6 3を駆動 させることが必要である。 これによつてメタノール水溶液と空気 (酸素) が DMF Cスタック 4 2内に注入されそこで電気化学反応が進行することによって電力が得 られる。 一方、 発電を停止するには、 これらの捕機 6 3の駆動を停止させればよい ところで、 燃料電池ユニット 1 0の、 ポンプ 44、 4 6、 5 0, 5 6やバルブ 4 8、 5 1、 5 7は発電部 40内の複数の箇所に配置されて希釈循環システム 6 2を 構成するものである。 したがって、 これらの補機 6 3の駆動を相互に整合をとつて 適切に制御することは、 発電の開始、 停止時だけでなく、 発電中における例えば情 報処理装置 1 8の負荷変動や異常状態発生時において特に重要となる。 これらの捕 機 6 3の制御は燃料電池ュニット 1 0の燃料電池制御部 4 1で行われる。
また、 発電能力を維持するためのリフレッシュ処理もこれらの捕機 6 3を燃料電 池制御部 4 1が制御することによって行われる。
そこで、 燃料電池制御部 4 1の詳細動作について、 第 5図ないし第 1 1図を参照 して説明する。
第 5図は、 燃料電池ュニット 1 0側に設けられる燃料電池制御部 4 1と通信可能 な情報処理装置の一例として、 例えば情報処理装置 1 8の系統を示したものである 。 情報処理装置 1 8は、 C P U 6 5、 主記憶 6 6、 ディスプレイコントローラ 6 7 、 ディスプレイ 6 8、 HDD (H a r d D i s c D r i v e) 6 9、 キーボー ドコントローラ 7 0、 ポインタデバイス 7 1、 キーボード 7 2、 FDD (F l o p p y (登録商標) D i s c D r i v.e) 7 3、 これら構成品間において信号を 伝送するバス 74、 バス 74を介して伝送される信号を変換するためのノースプリ ッジ 7 5、 サウスブリッジ 7 6と呼ばれるデバイス等から構成される。 また、 情報 処理装置 1 8の内部に電源部 7 9を設け、 ここに二次電池 8 0として、 例えばリチ ゥムイオン電池を保有している。 電源部 7 9は、 電源制御部 7 7によって制御され る。
燃料電池ュニット 1 0と情報処理装置 1 8との電気的ィンタフエースとして制御 系ィンタフェースと電源系ィンタフエ一スとを設ける。
制御系インタフェースは情報処理装置 1 8の電源制御部 7 7と燃料電池ュニッ ト 1 0の燃料電池制御部 4 1との間にて通信を行うために設けられるインタフェース である。 制御系インタフェースを介して情報処理装置 1 8と燃料電池ュニット 1 0 との間で行われる通信は、 例えば I 2 Cバス 7 8といったシリアルバスを介して行 われる。
電源系インタフェースは、 燃料電池ユニット 1 0と情報処理装置 1 8との間にお ける電力の授受のために設けられるインタフェースである。 例えば、 発電部 4 0の D M F Cスタック 4 2で発電された電力が燃料電池制御部 4 1およびドッキングコ ネクタ 1 4、 2 1を介して情報処理装置 1 8に供給される (-電力供給ライン 8 2 ) 。 また、 電源系インタフェースには、 情報処理装置 1 8の電源部 7 9から、 燃料電 池ュニット 1 0内の補機 6 3等への電力供給ライン 8 3もある。
燃料電池ュニット 1 0はその形態によっては、 上記電力供給 8 3ラインの供給数 は異なる場合がある。
なお、 情報処理装置 1 8の電源部 7 9に対して A Cアダプタ用コネクタ 8 1を介 して A C Z D C変換された直流電源が供給され、 これによつて情報処理装置 1 8の 動作、 二次電池 (リチウムイオン電池) 8 0の充電が可能である。
第 6図は、 燃料電池ュニッ ト 1 0の燃料電池制御部 4 1と、 情報処理装置 1 8の 電源部 7 9との、 電気的接続関係を示す構成例である。
燃料電池ュニット 1 0と情報処理装置 1 8とはドッキングコネクタ 1 4、 2 1に よって機械的かつ電気的に接続される。 ドッキングコネクタ 1 4、 2 1には、 燃料 電池ュニット 1 0の D M F Cスタック 4 2で発電された電力を情報処理装置 1 8へ 供給するための第一の電源端子 (出力電源端子) 9 1および、 情報処理装置 1 8か ら、 燃料電池ュニッ ト 1 0のマイクロコンピュータ 9 5にレギユレータ 9 4を介し て電源を供給し、 かつ補機用電源回路 9 7にスィッチ 1 0 1を介して電源を供給す るための第二の電源端子 (捕機用入力電源端子) 9 2を有する。 また、 情報処理装 置 1 8から E E P R O M 9 9へ電源供給するための第三の電源端子 9 2 aを有して レヽる。
さらに、 ドッキングコネクタ 1 4、 2 1は情報処理装置 1 8の電源制御部 7 7と 燃料電池ュニット 1 0のマイク口コンピュータ 9 5との通信や、 好ましくは書き込 み可能な不揮発性メモリ (EE PROM) 9 9との通信、 を行うための通信用入出 力端子 9 3を有している。
次に、 第 6図と、 第 7図に示す燃料電池ユニット 1 0の状態遷移図とを用いて、 燃料電池ユニット 1 0の DMF Cスタック 4 2で発電された電力が、 情報処理装置 1 8へ供給されるまでの処理の流れを説明する。
なお、 情報処理装置 1 8の二次電池 (リチウムイオン電池) 8 0には所定の電力 が充電されているものとする。 また、 第 6図の中のスィッチは全て開いているもの とする。
まず、 情報処理装置 1 8の電源制御部 7 7は、 コネクタ接続検出部 1 1 1からの 信号をもとに、 情報処理装置 1 8と燃料電池ュニッ ト 1 0とがドッキングコネクタ 1 4、 2 1を介して機械的、 電気的に接続されたことを認識する。
情報処理装置 1 8と燃料電池ュニット 1 0とがドッキングコネクタ 1 4、 2 1を 介して機械的に接続されると、 情報処理装置 1 8側から第三の電源端子 9 2 aを介 して燃料電池制御部 4 1の不揮発性メモリ (EE PROM) 9 9に電源が供給され る。 この E E P ROM9 9には、 燃料電池ユニット 1 0の識別情報等が予め記憶さ れる。 識別情報には、 例えば燃料電池ユニッ トの部品コードや製造シリアル番号、 或いは定格出力などの情報を予め含ませることができる。 また、 この EE PROM 9 9は、 例えば、 I 2 Cバス 7 8といったシリアルバスに接続されており、 E E P ROM 9 9に記憶されているデータは該 E E P ROM 9 9に電源が供給されている 状態において読み出し可能である。 第 6図の構成では、 電源制御部 7 7が通信用入 出力端子 9 3を介して EE PROM 9 9の情報を読み出すことが可能である。
この状態は、 燃料電池ュニット 1 0は未だ発電を行っておらず、 また燃料電池ュ ニット 1 0の内部には、 E E P ROM 9 9の電源以外は、 一切電源が供給されてい ない状態である。 この状態は、 第 7図の状態遷移図では 「ス トップステート」 S T 1 0に該当する。
この 「ストップステート」 S T 1 0の状態で、 燃料電池ユニット 1 0に設けられ たメインスィッチ 1 1 2が閉じられると、 第 7図の 「スタンバイステート」 S T 2 0に移行する。 メインスィッチ 1 1 2は例えば燃料電池ュニット 1 0に設けられて いて、 ユーザがスィッチの開閉を行うことができるように構成されており、 例えば スライド式のスィツチである。
メインスィッチ 1 1 2が閉じられると、 情報処理装置 1 8のメインスィツチ開閉 検出部 1 1 3からの信号を基に情報処理装置 1 8の電源制御部 7 7は、 メインスィ ツチ 1 1 2が閉じられたことを認識する。 次に、 電源制御部 7 7は I 2 Cバス 7 8 を介して燃料電池ュニット 1 0の E E P R O M 9 9に記憶されている燃料電池ュニ ット 1 0の識別情報を読み出す。 読み出した識別情報から、 接続されている燃料電 池ュニット 1 0が情報処理装置 1 8に適合した燃料電池ュニットであると電源制御 部 7 7が判断した場合、 電源制御部 7 7は、 スィツチ 1 0 0を閉じる。
スィツチ 1 0 0が閉じられると、 情報処理装置 1 8の二次電池 8 0の電力が第二 の電源端子 9 2を介して、 燃料電池制御部 4 1のマイク口コンピュータ 9 5に供給 される。 この状態を 「スタンバイステート」 S T 2 0と呼ぶ。 この段階では補機用 電源回路 9 7には未だ電源は供給されておらず、 従って捕機 6 3はまだ動作してい ない。
しかし、 マイクロコンピュータ 9 5は動作しており、 情報処理装置 1 8の電源制 御部 7 7から、 1 2 Cバス 7 8を介して各種の制御用コマンドを受信することが可 能な状態である。 また、 逆に、 燃料電池ュニット 1 0の電源情報を、 同じく I 2 C バス 7 8を介して情報処理装置 1 8へ送信することも可能な状態である。
第 8図は、 情報処理装置 1 8の電源制御部 7 7から、 燃料電池制御部 4 1のマイ ク口コンピュータ 9 5に送られる制御用コマンドの一例を示したものである。
第 9図は、 燃料電池制御部 4 1のマイク口コンピュータ 9 5力 ら電子 1 8の電源 制御部 7 7に送られる燃料電池ュニット 1 0の主な電源情報の一例を示したもので ある。
情報処理装置 1 8の電源制御部 7 7は、 第 9図の電源情報のうち 「D M F C運転 状態」 を読み取ることによって、 燃料電池ユニット 1 0が 「スタンバイステート」 S T 2 0であること認識できる。
この 「スタンバイステート」 S T 2 0の状態で、 電源制御部 7 7が、 第 8図に示 した制御用コマンドのうち 「D M F C運転 O N要求」 コマンドを燃料電池制御部 4 1に送ると、 これを受信した燃料電池制御部 4 1は、 燃料電池ユニット 1 0の状態 を 「ウォームアップステート」 S T 3 0に移行させる (第 7図参照) 。
具体的には、 マイクロコンピュータ 9 5からの制御で燃料電池制御部 4 1のスィ ツチ 1 0 1を閉じて捕機用電源回路 9 7に情報処理装置 1 8からの電源を供給する 。 併せて、 マイクロコンピュータ 9 5からの捕機用制御信号によって、 発電部 4 0 にある捕機 6 3、 即ち、 第 4図に示した各ポンプ 4 4、 4 6、 5 0、 5 6、 バルブ 4 8、 5 1、 5 7及び冷却ファン 5 4等を駆動させる。 さらにマイクロコンピュー タ 9 5は、 燃料電池制御部 4 1のスィツチ 1 0 2を閉じる。
この結果、 燃料電池ュニット 1 0は、 発電部 40の DMF Cスタツク 4 2に対し てメタノール水溶液や空気が注入され、 発電が開始される。
Figure imgf000014_0001
〇スタック 4 2 による発電電力は、 情報処理装置 1 8に対して供給が開始される。 ただし、 発電出 力は、 瞬時に定格値に達するわけではないため、 定格値に達するまでの状態を 「ゥ オームアップステート」 ST 30と呼んでいる。
燃料電池制御部 4 1のマイク口コンピュータ 9 5は、 例えば DMF Cスタック 4 2の出力電圧および DM F Cスタック 4 2の温度をモニタすることにより、 DMF Cスタック 42の出力が定格値に達したと判断すると、 スィツチ 1 0 1を開き、 補 機 6 3への電力供給源を情報処理装置 1 8から DMF Cスタック 42に切り替える 。 この状態が 「オンステート」 ST 40である (第 7図参照) 。
以上が 「ストップステート」 S T 1 0から 「オンステート」 S T4 0への状態遷 移の概要である。 '
燃料電池ユニット 1 0の状態が 「オンステート」 S T 40であれば、 情報処理装 置 1 8の電源制御部 7 7は、 第 6図に示されたスィッチ 1 0 3, スィッチ 1 0 5を 閉じる。 この結果燃料電池ユニット 1 0からの電力は、 DC/DC変換で所定の電 圧に変換された後情報処理装置 1 8の内部の各負荷へ供給することが可能となる。 また、 発電電力に余剰がある場合には、 情報処理装置 1 8のスィッチ 1 04を閉じ て二次電池 80の充電を行うことも可能である。
次に、 リフレッシュ処理およびリフレッシュ ' ステート S T 50の説明をする。 リフレッシュ処理とは、 燃料極 4 7に付着した二酸化炭素の気泡や、 空気極 5 2 に付着した水滴によって、 発電中に発電能力が低下していく現象に対して、 この低 下した発電能力を回復させる事を目的とする処理である。 リフレッシュ処理の具体 的な方法には種々の態様が考えられるが、 まず典型的な実施態様について、 第 1 0 図のフローチャート、 第 6図の系統図、 第 7図の状態遷移図を用いて説明する。 発電能力の低下は発電中に発生するものであり、 リフレッシュ処理が必要となる 状態は 「オンステート」 S T40においてである。
リフレッシュ処理への移行の判断は、 例えば、 第 9図示した電源情報のうち、 「 DMF Cスタック出力電圧」 を情報処理装置 1 8の電源制御部 7 7がモニタし、 出 力電圧の数値が所定値以下となった場合には情報処理装置 1 8のディスプレイ 6 8 に表示し、 ユーザにリフレッシュ処理移行を促す方法も考えられる。 ただし、 この 場合ユーザに操作負担を強いることになる。 そこで、 燃料電池制御部 4 1が自律的にリフレッシュ処理を行うことが好ましい 3 自律的にリ フレッシュ処理を行うためには、 リ フレッシュ処理への移行あるいは リフレッシュ処理終了の判断を自律的に行う必要がある。 この方法として、 例えば ( 1 ) DMF Cスタック 4 2の出力電圧を燃料電池制御部 4 1のマイクロコンビ ユータ 9 5がモニタし、 この出力電圧が所定値以下となった場合に、 自動的に 「リ フレッシュ ' ステート」 ST 5 0へ移行させてリフレッシュ処理を開始し、 DMF Cスタック電圧が所定値以上に回復したときにリフレツシュ処理を終了して 「オン ステート」 S T 40に戻す方法、
(2) 「オンステート」 S T 40が所定期間を経過したら、 自動的に 「リフレツ シュ · ステート」 S T 5 0に移行させて、 別に定めた所定期間リ フレッシュ処理を 実施し、 この期間経過後は自動的にリ フレッシュ処理を終了させて、 「オンステー ト」 S T 40に戻す方法、 '
(3) 上記の (1) と (2) の方法を組み合わせた方法、 などが考えられる。 第 1 0図は、 上記 (1 ) ないし (3) のうち、 (2) の所定期間ごとにリフレツ シュ処理を行う実施態様について説明したものである。
まず、 「オンステート」 S T 4 0の継続時間をカウントし、 これが所定期間、 例 えば 1時間を経過したか否か判断する (S 1 0) 。 1時間を経過したと判断された 場合は (S 1 0の y e s ) 、 「DMF C運転状態」 (第 9図の電源情報のうち、 番 号 1) を 「リ フレッシュ ' ステート」 にセッ トし (S 1 1 ) 、 情報処理装置 1 8か ら捕機 6 3への電力の供給を可能とするためスィツチ 1 0 1を閉じる。 さらに DM F Cスタック 4 2の出力スィ ッチ 1 0 2を断とする (S 1 2) 。 この結果、 燃料電 池ュニッ ト 1 0から情報処理装置 1 8への電力供給が絶たれる他、 捕機 6 3やマイ クロコンピュータ 9 5への電力供給も情報処理装置 1 8側からのみ第二の電源端子 9 2を介して供給されることになる。
次に、 送気ポンプ 5 0を停止させ、 送液ポンプ 4 6のみを作動させ、 このポンプ 作動状態を例えば 40〜 5 0秒継続する (S 1 3) 。 このステップ S 1 3によって 、 燃料極 4 7内の送液経路に付着した二酸化炭素の気泡を流失 ·除去することがで きる。
次に、 送液ポンプ 4 6を停止し、 送気ポンプ 5 0を最大能力で作動させる。 この ポンプ作動状態を例えば 1 0〜2 0秒継続させる (S 1 4) 。 このステップ S 1 4 によって、 空気極 5 2内の送気経路に付着した水滴を同じく流失 ·除去することが できる。
その後、 送液ポンプ 4 6, 送気ポンプ 5 0を通常の作動状態に戻し (S 1 5) 、 DMF Cスタック 4 2の出力スィッチ 1 0 2を閉じる (S 1 6) 。 DMF Cスタツ ク 4 2の出力電圧が正常に戻るのを待ち (S 1 7) 、 DMF Cスタック 4 2の出力 電圧が正常と判断されると (S 1 7の y e s ) 、 DMF Cスタック 4 2から補機 6 3へ電力を供給可能とするためにスィッチ 1 0 1を開き、 「DMFC運転状態」 ( 第 9図の電源情報のうち、 番号 1 ) を 「オンステート」 にセットする (S 1 8) 。 この結果、 DMF Cスタック 4 2の出力を情報処理装置 1 8へ供給可能となる。 ま た、 燃料電池ュニット 1 0内部の捕機 6 3等にも供給可能となる。
以上のフローを繰り返すことによって、 自律的なリ フレッシュ処理が可能となる 上記は本発明に係るリ フレッシュ . ステートを持つ燃料電池ュニットの第一の実 施形態であるが、 この他の実施形態も考えられる。 - 第一の実施態様では、 「リ フレッシュ ' ステート」 S T 5 0においては DMF C スタック 4 2の出力を完全に断としている。 これによつて、 燃料極 4 7や空気極 5 2での新たな気泡や水滴の発生がなくなり、 リフレッシュ処理が効率よく行われる ためである。 情報処理装置 1 0に対する電源供給よりも、 燃料電池ュニット 1 0の リフレッシュ処理を最大限優先した実施態様である。
また、 第一の実施形態では、 リ フレッシュ処理中の捕機 6 3の電源は、 情報処理 装置 1 8の二次電池 8 0から供給を受けるものとしている。 この理由は、 情報処理 装置 1 8、 例えばノート型パーソナルコンピュータ等では、 その内部に元々二次電 池を内蔵しているものが多く、 この二次電池を有効に利用する構成とすることによ つて、 燃料電池ュニット 1 0の小型軽量化が可能となるからである。
一方、 情報処理装置 1 8には二次電池を内蔵していないものもある。 この場合、 二次電池を燃料電池ユニット 1 0に内蔵させて、 内蔵させた二次電池からの電力に よって、 リ フレッシュ処理時の捕機 6 3の電源を供給する実施形態も当然可能であ る。 この第三の実施形態では、 リ フレッシュ処理において第二の電源端子 9 2 (第 6図他) を介しての情報処理装置 1 8からの供給が不要となる。
また、 第一の実施形態では、 自律的にリ フレッシュ処理が可能となる構成として おり、 このため、 ユーザからは見えない形でリ フレッシュ処理を行うことができ、 ユーザに対して利便性を高めたものとなっている。
一方、 第 9図に示した電源情報や、 第 1 0図のフローチャートに示したように、 情報処理装置 1 8には、 リフレッシュ処理中は 「リ フレッシュ ' ステート」 を電源 情報として返す構成としている。 この電源情報によって、 必要に応じては、 情報処 理装置側で少なくともリフレッシュ処理中はその旨をユーザに対して認知させるこ とが可能な構成となっている。
次に、 情報処理装置 1 8の二次電池 8 0の残量が所定値以下に低下したとき、 即 ち、 L ow B a t t e r y (以降 L Bと略す) の時のリ フレッシュ処理について 説明する。
二次電池 8 0で動作する情報処理装置 1 8では、 二次電池 8 0の低残量 (L B) を検出 ·判断しているものが多い。 低残量 (LB) とは、 情報処理装置 1 8の電源 の異常状態の一種とも考えることができ、 情報処理装置 1 8に内蔵する二次電池 8 0の残量が所定値以下となった状態を言う。
二次電池 8 0低残量の検出 ·判断は、 燃料電池ュニット 1 0との接続を前提とし ない、 従来型の二次電池 (リチウムイオン電池) のみを有する情報処理装置におい ても成立する概念である。 情報処理装置の二次電池が低残量 (L B) であると判断 されると、 例えば、 処理中のデータの保存手段をとつた後にアプリケーションプロ グラムの終了シーケンスを開始する等の手段がとられることがある。 かかる手段を 事前にとることによって、 二次電池の残量を使い切り、 その結果突然の電源断によ つてアプリケーショ ンプログラム異常終了やデータの消失等が発生することを回避 できる。
ところで、 燃料電池ュニット 1 0の第一の実施形態では、 リフレッシュ処理期間 中は、 補機 6 3の電源として情報処理装置 1 8の二次電池 8 0から供給を受ける構 成としている。 従って、 リ フレッシュ処理期間中に、 情報処理装置 1 8の二次電池 8 0が突然電源断となった場合は燃料電池ュニット 1 0に対しても弊害をもたらす 燃料電池ユニット 1 0が定常状態で発電中、 即ち 「オンステート」 ST 40では 、 捕機 6 3の電力は燃料電池ユニット 1 0で発電した電力で供給されている。 また 、 「オンステート」 ST 40では捕機 6 3の内、 例えば外部から空気を取り入れる ための送気バルブ 5 1や外部に排出するための混合タンクバルブ 48や排気バルブ 5 7は開いた状態である。 「リ フレッシュ ' ステート」 S T 5 0でもこれらのバル プは同様に開いた状態である。 従って、 「リフレッシュ ' ステート」 S T 5 0にお いて、 情報処理装置 1 8の二次電池 8 0が停止するとこれらのバルブは開いたまま で放置されることになり、 その結果、 外部からの不純物の混入を招き、 燃料電池ュ ニット 1 0の信頼性を低下させることになる。
そこで、 情報処理装置 1 8の二次電池 8 0の低残量 (LB) に関する情報を用い て、 上記の弊害を回避する手段が本発明の第一の実施形態として構成されており、 これについて、 第 1 1図のフローチャートを用いて説明する。
まず、 通信用入出力端子 9 3を介して情報処理装置 1 8から送られる制御用コマ ンドに 「LB検出処理要求」 コマンドが含まれているかを、 燃料電池制御部 4 1の マイクロコンピュータ 9 5が、 判断する ( S 20) 。 「L B検出処理要求」 コマン ドが受信された場合は、 さらに燃料電池ュニット 1 0の状態を判断し (S 2 1 ) 、 「オンステート」 ST 4 0の場合は、 「リ フレッシュ ' ステート」 S T 5 0への移 行を禁止する (S 24) 。 一方、 燃料電池ユニット 1 0の状態が 「リ フレッシュ . ステート」 S T 5 0の場合には強制的に 「オンステート」 S T 40へ移行させる ( S 2 3) 。
第 1 1図のフローチャートに示した処理によって、 二次電池 8 0が低残量 (L B ) の時には常に 「オンステート」 S T 40に保持されることになる。 「オンステー ト」 S T 40では、 捕機 6 3の電力は DMF Cスタック 4 2から供給される。 従つ て、 情報処理装置 1 8から供給される二次電池 80の電源が断となっても影響を受 けることが無く、 弊害は回避される。
「オンステート」 40では、 DMF Cスタック 4 2からの発電電力は第一の電源 端子 9 1を介して情報処理装置 1 8へ供給され、 この電力で二次電池 8 0を充電す る事が可能である。 この充電によって二次電池 8 0の残量が所定値以上に回復した 際には、 情報処理装置 1 8からは 「L B解除処理要求」 コマンドが送信される。 燃 料電池制御部 4 1のマイクロコンピュータ 9 5がこのコマンドを受信すると (S 2 5) 、 「リ フレッシュ · ステート」 S T 5 0への移行を許可する (S 2 6) 。 この 結果、 燃料電池ユニット 1 0は、 自律的な、 例えば一定期間ごとの、 リ フレッシュ 処理が可能な状態に復帰する。
なお、 本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、 実施段階では その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。 また、 上記実施形 態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、 種々の発明を形成 できる。 例えば、 実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除して もよい。 さらに、 異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。 産業上の利用可能性 本発明に係る、 燃料電池ュニット、 情報処理装置、 燃料電池ュニットの制御方法 、 および情報処理装置の電源制御方法によれば、 発電能力の低下を回避し一定の発 電能力を維持することが可能となる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 外部機器との接続に用いられる接続部と、
前記接続部を介して前記外部機器に供給される電力を発電する燃料電池と、 前記燃料電池に空気と燃料とを注入する捕機と、
前記捕機を制御することで前記発電の効率を向上させるリフレッシュ処理を行う 制御部と、 を備えたことを特徴とする燃料電池ュニット。
2 . 前記制御部は、 所定期間毎に前記リフレッシュ処理を行うことを特徴とする請 求の範囲第 1項記載の燃料電池ユニット。
3 . 前記制御部は、 前記燃料電池の出力電圧値が所定値以下となった場合に前記リ フレツシュ処理を行うことを特徴とする請求の範囲第 1項記'載の燃料電池ュニッ ト
4 . 前記制御部は、 前記リフレッシュ処理を行う際、 前記燃料電池を用いて発電さ れた電力の前記外部機器への供給を停止することを特徴とする請求の範囲第 1項記 載の燃料電池ュニット。
5 . 前記制御部は、 前記リフレッシュ処理を行う際、 前記外部機器から電力を受け 取ることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の燃料電池ュニット。
6 . 前記補機は、 前記燃料電池に空気を送気する送気ポンプと、 前記燃料電池に燃 料を送液する送液ポンプと、 を含み、
前記制御部は、 所定の期間に渡って前記送気ポンプを停止するとともに前記送液 ポンプを駆動させる処理を行うことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の燃料電池 ュニット。
7 . 前記捕機は、 前記燃料電池に空気を送気する送気ポンプと、 前記燃料電池に燃 料を送液する送液ポンプと、 を含み、
前記制御部は、 所定の期間に渡って前記送気ポンプを駆動させるとともに前記送 液ポンプを停止させる処理を行うことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の燃料電 池ュニット。
8 . 前記制御部は、 前記接続部を介して前記外部機器と通信することを特徴とする 請求の範囲第 1項記載の燃料電池ュニット。
9 . 前記制御部は、 前記外部機器から前記接続部を介して受信した前記燃料電池ュ ニッ トの電源情報を読み出すためのコマンドに対して、 前記リフレッシュ処理の期 間中であるか否かを応答することを特徴とする請求の範囲第 8項記載の燃料電池ュ ニッ ト。
1 0 . 前記制御部は、 前記外部機器が異常状態であることを示すコマンドを前記外 部機器から前記接続部を介して受信した場合、 前記リフレッシュ処理を行うことを 不可とし、 前記外部機器の異常状態が回復したことを示すコマンドを前記外部機器 から前記接続部を介して受信した場合、 前記リフレッシュ処理を行うことを可とす ることを特徴とする請求の範囲第 8項記載の燃料電池ュニット。
1 1 . 燃料電池とこの燃料電池を用いて行われる発電の効率を向上させるリフレツ シュ処理を行う制御部を有した燃料電池ュニットと、
前記燃料電池ュニットに接続される接続部と、
前記燃料電池ュニットに前記接続部を介して電力を供給する電源部と、 前記電源部から前記燃料電池ュニットへの電力の供給を制御する電源制御部と、 を具備することを特徴とする情報処理装置。
1 2 . 前記リフレッシュ処理を行う際、 前記電源制御部は前記電源部から供給され る電力を前記接続部を介して前記燃料電池ュニッ トに供給することを特徴とする請 求の範囲第 1 1項記載の情報処理装置。
1 3 . 前記電源制御部は前記制御部との通信を制御し、 前記燃料電池ユニットの電 源情報を読み出すためのコマンドを前記制御部に送信するとともに、 前記燃料電池 ュニットが前記リ フレッシュ処理の期間中であるか否かを示す電源情報を受信する ことを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載の情報処理装置。
1 4 . 前記電源制御部は、 前記電源部が異常状態である場合、 前記電源部が異常状 態であることを示すコマンドを前記接続部を介して送信し、 前記電源部の異常状態 が回復した場合、 前記電源部の異常状態が回復したことを示すコマンドを送信する ことを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載の情報処理装置。
·
1 5 . 前記燃料電池ユニットは、 前記接続部と脱着可能であることを特徴とする請 求の範囲第 1 1項記載の情報処理装置。 '
1 6 . 外部機器に接続可能であり、 燃料電池とこの燃料電池を用いた発電を'制御す る制御部とこの燃料電池に空気を送気する送気ポンプとこの燃料電池に燃料を送液 する送液ポンプとを備えた燃料電池ュニットの制御方法において、
所定の期間に渡って前記送気ポンプを停止し、
前記所定の期間に渡って前記送液ポンプを駆動させるリフ'レッシュ処理を行うこ とを特徴とする燃料電池ュニッ トの制御方法。
1 7 . 前記リ フレッシュ処理は、 第二の所定の期間に渡って前記送気ポンプを駆動 し、
前記第二の所定の期間に渡って前記送液ポンプを停止させる処理を含むことを特 徴とする請求の範囲第 1 6項記載の燃料電池ュニットの制御方法。
1 8 . 前記リフレッシュ処理を行う際、 前記燃料電池を用いて発電された電力の前 記外部機器への供給を停止することを特徴とする請求の範囲第 1 6項記載の燃料電 池ュニッ トの制御方法。
1 9 . 前記リ フレッシュ処理を行う際、 前記制御部は前記外部機器から電力を受け 取ることを特徴とする請求の範囲第 1 6項記載の燃料電池ュニットの制御方法。
2 0 . 前記リフレッシュ処理は所定期間毎に行われることを特徴とする請求の範囲 第 1 6記載の燃料電池ュニットの制御方法。
2 1 . 前記制御部は、 前記外部機器から受信した前記燃料電池ユニッ トの電源情報 を読み出すためのコマンドに対して、 前記リフレッシュ処理の期間中であるか否か を応答することを特徴とする請求の範囲第 1 6項記載の燃料霞池ュニットの制御方 法。
2 2 . 前記制御部は、 前記外部機器が異常状態であることを示すコマンドを前記外 部機器から受信した場合、 前記リ フレッシュ処理を行うことを不可とし、 前記外部 機器の異常状態が回復したことを示すコマンドを前記外部機器から受信した場合、 前記リ フレッシュ処理を行うことを可とすることを特徴とする請求の範囲第 1 6項 記載の燃料電池ュニットの制御方法。
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