WO2011105485A1 - 電子機器 - Google Patents

電子機器 Download PDF

Info

Publication number
WO2011105485A1
WO2011105485A1 PCT/JP2011/054142 JP2011054142W WO2011105485A1 WO 2011105485 A1 WO2011105485 A1 WO 2011105485A1 JP 2011054142 W JP2011054142 W JP 2011054142W WO 2011105485 A1 WO2011105485 A1 WO 2011105485A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
fuel
flow path
fuel cell
voltage
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/054142
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
匡良 中島
小山　晃
早川　尚伸
芳幸 篠田
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
Priority to US13/581,025 priority Critical patent/US20130216928A1/en
Publication of WO2011105485A1 publication Critical patent/WO2011105485A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04186—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of liquid-charged or electrolyte-charged reactants
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1635—Details related to the integration of battery packs and other power supplies such as fuel cells or integrated AC adapter
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1675—Miscellaneous details related to the relative movement between the different enclosures or enclosure parts
    • G06F1/1681—Details related solely to hinges
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • H01M16/006—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers of fuel cells with rechargeable batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04208—Cartridges, cryogenic media or cryogenic reservoirs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04388—Pressure; Ambient pressure; Flow of anode reactants at the inlet or inside the fuel cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04544—Voltage
    • H01M8/04559—Voltage of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04858—Electric variables
    • H01M8/04865—Voltage
    • H01M8/0488—Voltage of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/30—The power source being a fuel cell
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device equipped with a fuel cell.
  • Patent Document 1 is configured such that a fuel cell and a fuel tank are housed inside a casing, and fuel such as methanol is injected from a fuel supply port provided outside the casing to generate power.
  • Patent Document 2 discloses a hybrid mobile phone in which a fuel cell and a secondary battery (such as a lithium ion battery) are housed in a casing and configured to charge the fuel cell to the secondary battery. It is shown.
  • JP 2007-88804 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-247995
  • a valve for supplying / stopping fuel or a valve for controlling a flow rate is provided between the fuel tank and the fuel cell.
  • a valve is maintained in a normally closed state from the viewpoint of safety, and only when power generation / charging is performed, a voltage is applied from a power source such as a secondary battery provided inside the housing of the electronic device so that the valve is opened. It has become.
  • the valve cannot be opened when the output voltage of the power supply is below a predetermined value and voltage cannot be applied to the valve from the power supply. As a result, there is a concern that fuel is not supplied to the fuel cell and the fuel cell cannot be started.
  • the present invention has been made in view of the above, and provides an electronic device that can open a valve even when the output voltage of the power supply is low and voltage cannot be applied from the power supply to the valve. Objective.
  • the electronic device is supplied from a fuel supply port, a fuel tank storing liquid fuel supplied from the fuel supply port via a first flow path, and supplied from the fuel tank via a second flow path.
  • a fuel cell that generates power using liquid fuel
  • a first valve that is provided in the second flow path and controls supply of liquid fuel to the fuel cell, and is provided in the first flow path
  • a voltage generator that generates a voltage by the pressure of the liquid fuel supplied from the supply port
  • a valve control unit that controls an open / close state of the first valve in response to the application of the voltage are provided.
  • the electronic device of the present invention is characterized in that the valve control unit switches the first valve to an open state based on a voltage generated by the voltage generator.
  • the electronic device of the present invention further includes an auxiliary power source that is switched to a conductive state or a non-conductive state with the first valve using the valve control unit, and the valve control unit includes the auxiliary power source and the first valve.
  • the first valve is switched from a closed state to an open state by switching from a non-conductive state to a conductive state and applying the voltage of the auxiliary power source to the first valve.
  • the electronic device of the present invention is characterized in that the valve control unit has a latch circuit for maintaining electrical connection between the auxiliary power source and the first valve.
  • the electronic device of the present invention is provided in a bypass flow path connecting the first flow path and the second flow path, and in a connection portion between the first flow path and the bypass flow path.
  • a second valve that selectively supplies liquid fuel supplied from a mouth to either the first flow path or the bypass flow path, and the voltage generator is configured to supply the fuel in the first flow path.
  • the valve control unit is provided between the supply port and the second valve, and the valve control unit applies the voltage generated by the voltage generator to the second valve, whereby the bypass channel is changed to the first channel.
  • the second valve is switched so as to communicate with each other, and liquid fuel is supplied to the fuel cell via the bypass flow path to generate power in the fuel cell, and a voltage generated by the power generation is applied to the first valve.
  • the first valve Characterized in that it is configured to switch from the state to the open state.
  • the electronic device of the present invention is characterized in that the voltage generator is a piezoelectric element.
  • the electronic device of the present invention includes a secondary battery, and the secondary battery is charged with a voltage generated in the fuel cell.
  • the valve can be opened and the fuel cell can be activated.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an electronic apparatus (mobile phone) according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a schematic view of a piezoelectric element disposed in the first flow path.
  • FIG. 3 is a block diagram of the fuel cell unit and the valve control circuit in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for starting the fuel cell using the valve control circuit according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram of the fuel cell unit and the valve control circuit in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for starting the fuel cell using the valve control circuit according to the second embodiment.
  • a mobile phone will be described as an example of an electronic device.
  • PHS Personal Handy phone System
  • PDA Personal Data Assistant
  • portable navigation device laptop
  • the present invention can also be applied to portable game machines.
  • FIG. 1 is an external perspective view showing a mobile phone (electronic device) 10 according to the present embodiment.
  • 2 is a schematic diagram of the piezoelectric element 37 disposed in the first flow path 32 inside the mobile phone 10 shown in FIG. 1, and
  • FIG. 3 is a fuel cell accommodated in the mobile phone 10. It is a block diagram of unit 30 and valve control circuit (valve control part) 50A.
  • a mobile phone 10 illustrated in FIG. 1 is a so-called foldable mobile phone, and FIG. 1 shows a folded state.
  • the mobile phone 10 includes a first housing 11 and a second housing 12.
  • the first housing 11 is provided with a main display and a receiver (both not shown) formed of a liquid crystal display or the like on a surface facing the second housing 12, and a base end thereof by a hinge portion 13.
  • the portion 14 is supported so as to be openable and closable with respect to the second housing 12.
  • the second housing 12 accommodates therein a control unit 15 (see FIG. 3) that controls each unit of the mobile phone 10, and a plurality of operation keys are provided on a surface facing the first housing 11.
  • a control unit 15 see FIG. 3
  • a plurality of operation keys are provided on a surface facing the first housing 11.
  • an operation unit including a telephone, a microphone for communication (both not shown), and the like.
  • the fuel cell unit 30A is accommodated in the first housing 11.
  • a fuel supply port for taking in liquid fuel (hereinafter referred to as “fuel”) used in the fuel cell unit 30 ⁇ / b> A from one end surface 16 of the hinge portion 13 in the first housing 11. 31 is provided.
  • fuel liquid fuel
  • the fuel in the fuel cartridge 20 is released from the supply nozzle 21 with the supply nozzle 21 of the fuel cartridge 20 inserted into the fuel supply port 31, the fuel is supplied to the fuel cell unit 30A in the first housing 11.
  • power generation by the fuel cell 35 (see FIG. 3) is performed.
  • a plurality of heat exhaust ports 18 for releasing heat generated from the fuel cell unit 30A are formed on the surface 17 that is the upper surface of the mobile phone 10 in a state in which the mobile phone 10 is folded.
  • the surface 17 is provided with a sub display 19 composed of a liquid crystal display or the like.
  • the sub display 19 displays the remaining battery level of the secondary battery 40 (see FIG. 3) accommodated in the second housing 12, and the remaining battery level is below a predetermined value. In such a case, a display prompting the user to replenish the fuel is made.
  • the fuel cell unit 30A includes a fuel supply port 31, a first flow path 32, a fuel tank 33, a second flow path 34, a fuel cell 35, a first valve 36, and a piezoelectric element (voltage). Generator 37).
  • the fuel supply port 31 is a circular opening provided on one end face 16 of the hinge portion 13 in the first housing 11 as shown in FIG. 1, and is closed by a sealing cap (not shown) except during fuel supply. ing.
  • the fuel supply port 31 is connected to the fuel tank 32 through the first flow path 32 as shown in FIG. 3 inside the first housing 11.
  • the first flow path 32 is a pipe that connects the fuel supply port 31 and the fuel tank 33, and is configured using a bellows type expansion and contraction pipe.
  • a piezoelectric element 37 described later is disposed inside the first flow path 32.
  • the fuel tank 33 is a container having a space for storing the fuel F therein, and is made of, for example, a resin material.
  • the fuel F supplied from the fuel supply port 31 via the first flow path 32 is temporarily stored in the fuel tank 33 and then supplied to the fuel cell 35 via the second flow path 34 and the first valve 36.
  • the second flow path 34 is a pipe that connects the fuel tank 33 and the fuel cell 35, and is configured using a bellows-type expansion / contraction pipe in the same manner as the first flow path 32.
  • a first valve 36 is disposed in the middle of the second flow path 34.
  • the fuel cell 35 uses the fuel F to generate power.
  • a direct methanol fuel cell (DMFC) using methanol (CH 3 OH) as a fuel is applied to the fuel cell 35.
  • the fuel cell 35 has a cell stack in which a plurality of fuel cells each having a fuel electrode, a solid polymer film, and an air electrode are connected.
  • the fuel cell 35 is a cell stack and generates electric power by causing an electrochemical reaction between the fuel F and the taken-in air.
  • the fuel cell 35 is used only for charging the secondary battery 40 and the auxiliary power supply 41. That is, the power generated by the fuel cell 35 is not supplied to various loads of the mobile phone 10.
  • the present invention is not limited to this, and the power generated by the fuel cell 35 and the power of the secondary battery 40 may be used together and supplied to various loads of the mobile phone 10. It is also possible to supply only the power generated by the fuel cell 35 to the load of the mobile phone 10 without providing another power source such as a secondary battery.
  • the first valve 36 is provided in the middle of the second flow path 34 and controls the supply of the fuel F supplied from the fuel tank 33 to the fuel cell 35.
  • the “valve” is a general term for the valve body and the valve opening / closing means for controlling the opening / closing of the valve.
  • a voltage is applied to the valve opening / closing means to open and close the valve body.
  • applying a voltage to the valve opening / closing means of the first valve 36 will be referred to as “applying a voltage to the first valve 36”
  • the valve opening / closing means of the first valve 36 and the auxiliary power supply “The first valve and the auxiliary power supply 41 are in a conductive state” is described as “the first valve and the auxiliary power supply 41 are in a conductive state”.
  • the first valve 36 is configured as an open / close valve that switches the second flow path 34 to only two states of an open state and a closed state, or a flow rate control valve that can adjust the opening degree of the second flow path 34.
  • an electromagnetic valve or a piezoelectric valve that controls the flow of fluid by a piezoelectric element that deforms when a voltage is applied can be used.
  • a piezoelectric valve is used because it is lightweight and compact.
  • the piezoelectric valve applied in the present embodiment uses a type that can be switched between two states of an open state and a closed state.
  • the first valve 36 is provided.
  • the power generation in the fuel cell 35 it is necessary to control the power generation amount according to the power generation environment such as when the temperature is high, when the temperature is low, or when there is an oxygen shortage, and the flow rate supplied to the fuel cell 35 is limited depending on the situation. Because it is necessary to do.
  • the mobile phone 10 is required to be small and light, an amount sufficient to control the entire system of the mobile phone 10 when the fuel cell 35 is mounted inside the mobile phone 10. It is difficult to mount a fuel cell, and it is generally used in combination with the secondary battery 40.
  • the first valve 36 is kept normally closed except when the secondary battery 40 and the auxiliary power supply 41 are charged. Further, even during power generation / charging, when the secondary battery 40 is removed from the mobile phone 10, the first valve 36 is closed and the supply of fuel to the fuel cell 35 is stopped. .
  • the first valve 36 is normally opened and closed by supplying power from the secondary battery 40. For this reason, when the output voltage of the secondary battery 41 is insufficient and the fuel F is not stored in the fuel tank 33, power is not supplied to the first valve 36, so the first in the closed state. There is a risk that the valve 36 cannot be opened. Therefore, in such an emergency, the first valve 36 is configured to be in a conductive state with the auxiliary power supply 41 via a valve control circuit 50A described later, and is opened by receiving power supply from the auxiliary power supply 41. .
  • the piezoelectric element (voltage generator) 37 is an element that generates a voltage when pressure is applied, and is arranged in the vicinity of the fuel supply port 31 inside the first flow path 32 as shown in FIG. Yes.
  • the piezoelectric element 37 is caused to move to the fuel F It is deformed by the pressure and generates a voltage.
  • the piezoelectric element 37 is connected to a valve control circuit 50 ⁇ / b> A that controls opening and closing of the first valve 36.
  • the voltage generated in the piezoelectric element 37 is applied to the valve control circuit 50A to switch the auxiliary power source 41 and the first valve 36 from the non-conductive state to the conductive state, and power is supplied from the auxiliary power source 41 to the first valve 36.
  • the first valve 36 is switched from the closed state to the open state.
  • the piezoelectric element 37 a known element such as a piezoelectric ceramic or a quartz vibrator can be used.
  • the piezoelectric element 37 is used as an example of a voltage generator.
  • the present invention is not limited to this, and means other than the piezoelectric element 37 can be used.
  • a power generation mechanism using an impeller as a voltage generator may be used. Specifically, the impeller is installed in the first flow path 32, the gear is rotated by the fuel F supplied from the fuel supply port 31, and the rotation is transmitted to the generator to generate a voltage. Also good.
  • the secondary battery 40 is a power storage means such as a lithium ion battery that stores the power generated by the fuel cell 35.
  • the secondary battery 40 constitutes a main power source of the mobile phone 10 and supplies power to various loads of the mobile phone 10. Further, the secondary battery 40 opens and closes the first valve 36 by supplying a voltage to the first valve 36 in the fuel cell unit 30A as described above.
  • the auxiliary power supply 41 is a power storage unit that stores the power generated by the fuel cell 35.
  • a super capacitor (electric double layer capacitor) or the like is used as the auxiliary power supply 41.
  • the auxiliary power supply 41 does not supply power to various loads of the mobile phone 10 in a normal state, but instead of the secondary battery 40 when the output power of the secondary battery 40 is insufficient as will be described later.
  • electric power is supplied to the first valve 36 and used as an auxiliary power source for switching the first valve from the closed state to the open state.
  • the auxiliary power source 41 is configured to be switched to a conductive state or a non-conductive state with the first valve 36 of the fuel cell unit 30A using the valve control circuit 50A, and is normally in a non-conductive state.
  • the secondary battery 41 is switched to a conductive state and is configured to supply power to the first valve 36 instead of the secondary battery 40.
  • the valve control circuit 50 ⁇ / b> A is an example of a circuit that controls opening and closing of the first valve 36 based on the pressure generated by the piezoelectric element 37. Specifically, when a voltage generated by the piezoelectric element 37 is applied, the valve control circuit 50A brings the auxiliary power supply 41 and the first valve 36 that are in a non-conductive state into a conductive state, and turns the first valve 36 into a conductive state. Configured to open.
  • the valve control circuit 50A includes a first field effect transistor 51 (hereinafter referred to as “FET 51”), a second field effect transistor 52 (hereinafter referred to as “FET 52”), and a third field effect transistor 56 (hereinafter referred to as “FET 52”).
  • FET 51 first field effect transistor
  • FET 52 second field effect transistor 52
  • FET 52 third field effect transistor 56
  • the latch circuit 53 is referred to as “FET 56”.
  • the valve control circuit 50 ⁇ / b> A has a DC / DC converter (DC voltage converter) 54 between the fuel cell 35 and the secondary battery 40, and boosts the output voltage from the fuel cell 35 by the DC / DC converter 54. Then, power is supplied to the secondary battery 40 and the auxiliary power supply 41.
  • DC / DC converter DC voltage converter
  • the secondary battery 40 is provided with an ID resistor 55 unique to the secondary battery 40.
  • the control unit 15 detects the ID resistor 55 through the secondary battery detection terminal 61. This is to prevent the first valve 36 from being opened in a state where the secondary battery 40 is removed from the mobile phone 10.
  • the control unit 15 determines that the secondary battery 40 is not connected and performs control not to open the first valve 36.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for starting the fuel cell 35 by opening the first valve 36 using the valve control circuit 50A when the output power of the secondary battery 40 is insufficient. The above procedure will be described below with reference to FIGS. Note that the auxiliary power source 41 has a voltage sufficient to open the first valve 36.
  • the first valve 36 is kept closed. In this state, it is assumed that the output voltage of the secondary battery 40 is equal to or lower than a predetermined value and the first valve 36 cannot be opened.
  • the fuel channel 20 enters the first flow path 32.
  • the installed piezoelectric element 37 generates a voltage by being deformed by the pressure of the liquid fuel F (step S12). When the voltage generated in the piezoelectric element 37 is applied to the gate of the FET 51, the FET 51 is turned on (conductive).
  • Step S13 When the FET 51 is turned on, the gate of the FET 52 becomes Low, and the FET 52 is turned on.
  • the auxiliary power supply 41 and the first valve 36 are brought into conduction (step S13), the voltage of the auxiliary power supply 41 is applied to the first valve 36, and the first valve 36 is switched to the open state (step S13). Step S14).
  • a latch circuit 53 is provided in order to keep the first valve 36 open even after the voltage from the piezoelectric element 37 becomes zero. That is, when the voltage of the piezoelectric element 37 is generated only for a moment, the FET 51 is turned off when the voltage becomes zero, the gate of the FET 52 is not low, and the FET 52 is turned off, so that the first valve 36 is closed. It will occur.
  • a latch circuit 53 including an FET 56 is provided as shown in FIG.
  • step S13 When the FET 52 is turned on in step S13, a voltage is applied from the auxiliary power source 41 to the gate of the FET 56 of the latch circuit 53, whereby the FET 56 is turned on, the gate of the FET 52 is lowered to Low, and the FET 52 is kept on. As a result, since the conduction state between the auxiliary power supply 41 and the first valve 36 is maintained, the first valve 36 is maintained in the open state.
  • step S15 When the first valve 36 is maintained in the open state, the fuel F supplied from the fuel supply port 31 is supplied to the fuel cell 35, and power generation is started in the fuel cell 35 (step S15).
  • the voltage output from the fuel cell 35 is boosted by the DC / DC converter 54, charged to the secondary battery 40, and charged to the auxiliary power source 41 via the diode 57 (step S16).
  • the cellular phone 10 (electronic device) according to the present embodiment includes the piezoelectric element (voltage generator) 37 that generates a voltage by the pressure of the fuel F supplied from the fuel supply port 31, and the piezoelectric element 37.
  • the voltage generated by the piezoelectric element 37 is applied to switch the auxiliary power supply 41 and the first valve 36 from the non-conductive state to the conductive state, and the voltage of the auxiliary power supply 41 is applied to the first valve 36.
  • the first valve 36 is configured to be switched from the closed state to the open state. According to the mobile phone 10 configured as described above, even when the output voltage of the secondary battery 40 is low, the first valve 36 can be opened reliably and the fuel cell 35 can be activated. It becomes.
  • the first valve 36 can be opened only by adding the valve control circuit 50A and the auxiliary power supply 41 without adding a new member or the like to the fuel cell unit 10. .
  • the piezoelectric element 37 is used as a voltage generator, the light-weight and compact configuration is achieved, and the fuel F is small as in the case of supplying fuel to the mobile phone 10. Even with pressure, a voltage can be reliably generated.
  • valve control circuit 50A has the latch circuit 53 for maintaining the conduction state between the auxiliary power supply 41 and the first valve 36 after the voltage is no longer generated in the piezoelectric element 37, the piezoelectric element 37 is provided. Even if the voltage generated in step 1 is instantaneous, the conduction state between the auxiliary power supply 41 and the first valve 36 can be maintained, and the first valve 36 can be maintained in the open state.
  • the voltage generated in the fuel cell 35 is once charged in the secondary battery 40, and the charged power is supplied to various loads of the mobile phone 10. Compared to the case where the power generated by the fuel cell 35 is directly supplied to the load, the mobile phone 10 can be driven by a stable power source.
  • FIG. 5 is a block diagram of fuel cell unit 30B and valve control circuit 50B according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the mobile phone according to Embodiment 2 will be described.
  • the basic configuration of the mobile phone according to the second embodiment is the same as that of the mobile phone 10 shown in FIG. 1, and will be described with reference to FIGS.
  • symbol is attached
  • the fuel cell unit 30B is accommodated in the first housing 11 of the mobile phone 10 according to the second embodiment, and the one end surface 16 of the hinge portion 13 has A fuel supply port 31 is provided for taking in fuel F used in the fuel cell unit 30B from the outside.
  • the second housing 12 has a secondary battery 40 and an auxiliary power source 41 charged with electricity generated by the fuel cell 35, and a first valve 36 of the fuel cell unit 30B. And a valve control circuit 50B for controlling the opening and closing of the.
  • the fuel cell unit 30B includes a fuel supply port 31, a first flow path 32, a fuel tank 33, a second flow path 34, a fuel cell 35, a first valve 36, and a piezoelectric element (voltage generator) 37.
  • a bypass channel 38 and a second valve 39 are provided.
  • the bypass flow path 38 is a pipe connecting the first flow path 32 and the second flow path 34.
  • the second valve 39 is provided at a connection portion between the first flow path 32 and the bypass flow path 39, and the fuel F supplied from the fuel supply port 31 is sent to either the first flow path 32 or the bypass flow path 38. It is configured as a directional switching valve that is selectively supplied.
  • a piezoelectric valve or an electromagnetic valve is used as the second valve 39. In this embodiment, a piezoelectric valve is used because it is lightweight and compact.
  • the piezoelectric element 37 is provided between the fuel supply port 31 and the second valve 39 inside the first flow path 32.
  • the first valve 36 is provided in the second flow path 34 between the connection portion 42 of the bypass flow path 38 and the fuel tank 33.
  • the second valve 39 When the second valve 39 is switched to the bypass flow path 38 side, the upstream side of the first flow path 32 is in communication with the bypass flow path 38, and the first flow path 32 leading to the fuel tank 33 is blocked. Therefore, the fuel F supplied from the fuel supply port 31 is supplied to the bypass flow path 38 and supplied to the fuel cell 35 via the connection portion 42.
  • the second valve 39 when the second valve 39 is switched to the first flow path side, the upstream side of the first flow path 32 is in communication with the downstream side of the first flow path 32 that continues to the fuel tank 33, and the bypass flow path 38 is Blocked. Accordingly, the fuel F supplied from the fuel supply port 31 is supplied to the fuel tank 33 and supplied to the fuel cell 35 via the first valve 36.
  • the second valve 39 is normally switched to the first flow path side, and the fuel F supplied from the fuel supply port 31 is supplied to the fuel tank 33.
  • the first valve 36 is maintained in the closed state except during charging, and is switched from the closed state to the open state when power is supplied from the secondary battery 40. Therefore, when the output voltage of the secondary battery 41 is insufficient and the fuel F is not stored in the fuel tank 33, power is not supplied to the first valve 36, and the first valve 36 in the closed state is closed. The situation that it becomes impossible to open occurs.
  • a voltage is generated by the piezoelectric element 37 by the pressure of the fuel F, and this voltage is supplied to the second valve.
  • the second valve 39 is switched to the bypass flow path 38 side. Then, the fuel F is supplied to the fuel cell 35 via the bypass passage 38, and the voltage generated in the fuel cell 35 is applied to the first valve 36, whereby the first valve 36 is switched from the closed state to the open state.
  • the secondary battery 40 is a main power source of the mobile phone 10 and supplies power to various loads of the mobile phone 10. Further, the secondary battery 40 opens and closes the first valve 36 by supplying power to the first valve 36 in the fuel cell unit 30B.
  • the auxiliary power source 41 does not supply power to the various loads of the mobile phone 10 in a normal state, but serves as an auxiliary power source when the output power of the secondary battery 40 is insufficient. It is used.
  • the valve control circuit 50B includes a fourth field effect transistor 58 (hereinafter referred to as “FET 58”) and a second field effect transistor 52 (FET 52).
  • the valve control circuit 50 ⁇ / b> B has a DC / DC converter (DC voltage converter) 54 between the fuel cell 35 and the secondary battery 40, and boosts the output voltage from the fuel cell 35 by the DC / DC converter 54. In addition, power is supplied to the secondary battery 40 and the auxiliary power supply 41.
  • DC / DC converter DC voltage converter
  • FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for starting the fuel cell 35 using the valve control circuit 50B according to the second embodiment. The above procedure will be described below with reference to FIGS.
  • step S21 Normally, the first valve 36 is maintained in the closed state, and the second valve 39 is maintained in the state switched to the first flow path side (step S21). In this state, it is assumed that the output voltage of the secondary battery 40 is equal to or lower than a predetermined value and the first valve 36 cannot be opened.
  • step S22: No the control unit 15 maintains the first valve 36 in the closed state and sets the second valve 39 to the second valve 39. Control is performed so that the first valve 36 is not opened while maintaining the state switched to the one flow path side.
  • step S22: Yes the control unit 15 determines whether the auxiliary power supply 41 has a remaining battery level. When the remaining battery level of the auxiliary power supply 41 is lower than a preset threshold value (step S23: No), control is performed to open the first valve 36 using the valve control circuit 50B.
  • step S24 when the user inserts the supply nozzle 21 of the fuel cartridge 20 into the fuel supply port 31 and injects the fuel F from the fuel supply port 31 at a predetermined pressure (step S24), the first flow channel 32 is filled.
  • the installed piezoelectric element 37 is deformed by the pressure of the fuel F to generate a voltage (step S25), and the voltage from the piezoelectric element 37 is applied to the source of the FET 58.
  • the voltage of the auxiliary power source 41 is equal to or lower than a predetermined value, and the gate of the FET 58 is Low. For this reason, the voltage generated by the piezoelectric element 37 is applied to the second valve 39 from the source of the FET 58 through the gate.
  • the second valve 39 is switched from the first flow path side to the bypass flow path side (step S26).
  • the fuel F is supplied to the bypass flow path 38, supplied to the fuel cell 35 via the connection portion 42, and power generation is started in the fuel cell 35 (step S27).
  • the voltage generated in the fuel cell 35 is boosted by the DC / DC converter 54 and then applied to the source of the FET 52 via the diode 57.
  • the gate of the FET 52 is Low.
  • the voltage of the fuel cell 35 is applied to the first valve 36 from the source of the FET 52 through the gate, and as a result, the first valve 36 is opened (step S28).
  • the FET 58 since the gate of the FET 58 becomes high when the voltage of the fuel cell 35 is applied to the gate of the FET 58, the FET 58 is turned off (non-conducting).
  • the second valve 39 is switched from the bypass flow path side to the first flow path side.
  • the fuel F supplied from the fuel supply port 31 is supplied from the first flow path 34 to the fuel tank 33 instead of the bypass flow path 38 and passes through the first valve 36 in the open state, and then the fuel cell. 35 will be supplied.
  • the electric power generated by the fuel cell 35 is boosted by the DC / DC converter 54 and then charged to the secondary battery 40 and the auxiliary power source 41 (step S29).
  • step S23 When the electric power generated in the fuel cell 35 is charged and the remaining battery level of the auxiliary power source 41 reaches a preset threshold value (step S23: Yes), the mode is changed to the normal charging mode. That is, when the fuel F is supplied from the fuel supply port 31 (step S30), the fuel F is supplied to the fuel cell 35 through the fuel tank 33 to generate power (step S31), and the generated power is supplied to the secondary battery 40 and the auxiliary battery. The power supply 41 is charged (step S32).
  • the mobile phone (electronic device) 10 includes the bypass channel 38 that connects the first channel 32 and the second channel 34, the first channel 32, and the bypass channel. 38, a second valve that selectively supplies the fuel F supplied from the fuel supply port 31 to either the first flow path 32 or the bypass flow path 38; A piezoelectric element 37 provided between the fuel supply port 31 and the second valve 39, and a valve control circuit 50B for switching the first valve 36 from a closed state to an open state based on a voltage generated by the piezoelectric element 37 are provided. Yes.
  • the voltage generated by the piezoelectric element 37 is applied to the second valve 39 to switch the second valve 39 to the bypass flow path 38 side, and the fuel F is supplied to the fuel cell via the bypass flow path 38.
  • the first valve 36 is switched from the closed state to the open state by applying the voltage generated by the power generation to the first valve 36 and supplying the voltage to the first valve 36.
  • the voltage of both the secondary battery 40 and the auxiliary power supply 41 is low, and the voltage is applied to the first valve 36 from either the secondary battery 40 or the auxiliary power supply 41. Even if it cannot be supplied, the first valve 36 can be opened reliably and the fuel cell 35 can be started.
  • the latch circuit used in the first embodiment is not required, the valve control circuit can be made relatively simple, and the auxiliary power supply 41 and the like The first valve 36 can be opened without using another power source.
  • the piezoelectric element 37 is used as a voltage generator, it is light and compact and can reliably generate a voltage with a small pressure.
  • the voltage generated in the fuel cell 35 is once charged in the secondary battery 40 and the charged power is supplied to various loads of the mobile phone 10. Compared with the case where the power generated by the battery 35 is directly supplied to the load, the mobile phone 10 can be driven by a stable power source.
  • the valve control circuit used in the present invention is characterized in that the first valve 36 is switched from the closed state to the open state based on the voltage generated in the piezoelectric element 37, and the valve in the first embodiment described above.
  • the configurations of the control circuit 50A and the valve control circuit 50B in the second embodiment are merely examples, and are not limited to these. That is, the present invention includes a case where the configuration of the valve control circuit and the arrangement of the first valve 36 and the second valve 39 are changed without departing from the gist described above.
  • the electronic device according to the present invention can be applied to a mobile phone equipped with a fuel cell, a PHS, a PDA, a portable navigation device, a notebook computer, and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

　本発明の電子機器は、燃料供給口（３１）と、燃料供給口（３１）から第１流路（３２）を介して供給される液体燃料（Ｆ）を貯留する燃料タンク（３３）と、燃料タンク（３３）から第２流路（３４）を介して供給される液体燃料（Ｆ）を使用して発電を行う燃料電池（３５）と、第２流路（３４）の途中に設けられ、燃料電池（３５）への液体燃料（Ｆ）の供給を制御する第１バルブ（３６）と、第１流路（３２）に設けられ、燃料供給口（３１）から供給される液体燃料（Ｆ）の圧力により電圧を発生させる圧電素子（電圧発生器）（３７）と、電圧の印加に応じて第１バルブ（３６）を閉状態から開状態に切換えるように構成されたバルブ制御回路（５０Ａ）と、を備える。以上の構成によって、燃料電池を備えた電子機器において、電源手段の電圧が低い場合に、燃料供給口から供給される液体燃料の燃料電池への供給量を制御するバルブを確実に開くことができる。

Description

電子機器
　本発明は、燃料電池を搭載した電子機器に関する。
　上記のような電子機器としては、燃料電池を搭載した携帯電話機が知られている。例えば特許文献１には、筐体内部に燃料電池と燃料タンクとが収容され、筐体外部に設けられた燃料供給口からメタノールなどの燃料を注入することで燃料電池を発電させるように構成された携帯電話機が示されている。また、特許文献２には、筐体内部に燃料電池と二次電池（リチウムイオン電池等）とが収容され、燃料電池から二次電池へ充電を行うように構成されたハイブリッド型の携帯電話機が示されている。
特開２００７－８８８０４号公報 特開２００４－２４７９９５号公報
　ところで、燃料電池を搭載した携帯電話機等の電子機器においては、燃料タンクと燃料電池との間に燃料の供給・停止を行うためのバルブまたは流量制御用のバルブが設けられている。このようなバルブは、安全性の観点から常閉状態に維持され、発電・充電を行うときのみ、電子機器の筺体内部に設けられた二次電池等の電源から電圧が印加されて開くようになっている。しかしながら、電源の出力電圧が所定値以下となり、電源からバルブに電圧を印加することができない場合には、バルブを開くことができなくなる。その結果、燃料電池に燃料が供給されず燃料電池を起動させることができなくなることが懸念されている。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、電源の出力電圧が低く電源からバルブに電圧を印加することができない場合であっても、バルブを開くことのできる電子機器を提供することを目的とする。
　本発明の電子機器は、燃料供給口と、前記燃料供給口から第１流路を介して供給される液体燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクから第２流路を介して供給される液体燃料を使用して発電を行う燃料電池と、前記第２流路に設けられ、前記燃料電池への液体燃料の供給を制御する第１バルブと、前記第１流路に設けられ、前記燃料供給口から供給される液体燃料の圧力により電圧を発生させる電圧発生器と、電圧の印加に応じて前記第１バルブの開閉状態を制御するバルブ制御部と、を備えたことを特徴とする。
　また、本発明の電子機器は、前記バルブ制御部が前記電圧発生器で発生した電圧に基づいて前記第１バルブを開状態に切換えることを特徴とする。
　また、本発明の電子機器は、前記バルブ制御部を用いて前記第１バルブと導通状態又は非導通状態に切換えられる補助電源を備え、前記バルブ制御部は前記補助電源と前記第１バルブとを非導通状態から導通状態に切換え、前記補助電源の電圧を前記第１バルブに印加することにより前記第１バルブを閉状態から開状態に切換えるように構成されていることを特徴とする。
　また、本発明の電子機器は、前記バルブ制御部が、前記補助電源と前記第１バルブとの導通を維持するためのラッチ回路を有することを特徴とする。
　また、本発明の電子機器は、前記第１流路と前記第２流路とを接続するバイパス流路と、前記第１流路と前記バイパス流路との接続部に設けられ、前記燃料供給口から供給される液体燃料を、前記第１流路と前記バイパス流路のどちらかに選択的に供給する第２バルブと、を備え、前記電圧発生器は、前記第１流路において前記燃料供給口と前記第２バルブとの間に設けられ、前記バルブ制御部は、前記電圧発生器で発生した電圧を前記第２バルブに印加することにより、前記バイパス流路を前記第１流路に連通させるように前記第２バルブを切換え、前記バイパス流路を介して液体燃料を前記燃料電池に供給することにより前記燃料電池で発電させ、この発電により発生した電圧を前記第１バルブに印加することにより前記第１バルブを閉状態から開状態に切換えるように構成されていることを特徴とする。
　また、本発明の電子機器は、前記電圧発生器が圧電素子であることを特徴とする。
　また、本発明の電子機器は、二次電池を備え、前記燃料電池で発生した電圧により前記二次電池に充電を行うことを特徴とする。
　本発明の電子機器によれば、電源の電圧が低く電源からバルブに電圧を供給することができない場合であってもバルブを開くことができ、燃料電池を起動させることができる。
図１は、実施の形態１に係る電子機器（携帯電話機）の外観斜視図である。 図２は、第１流路内に配置される圧電素子の概略図である。 図３は、実施の形態１における燃料電池ユニットとバルブ制御回路のブロック図である。 図４は、実施の形態１におけるバルブ制御回路を用いて燃料電池を起動させる手順を示したフローチャートである。 図５は、実施の形態２における燃料電池ユニットとバルブ制御回路のブロック図である。 図６は、実施の形態２におけるバルブ制御回路を用いて燃料電池を起動させる手順を示したフローチャートである。
　以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。以下では電子機器の一例として携帯電話機を説明するが、本発明の適用対象は携帯電話機に限定されず、例えば、ＰＨＳ（Personal　Handy　phone　System）、ＰＤＡ（Personal　Data　Assistant）、ポータブルナビゲーション装置、ノートパソコン、携帯ゲーム機にも本発明を適用することができる。
（実施の形態１）
　図１は、本実施の形態に係る携帯電話機（電子機器）１０を示す外観斜視図である。また、図２は、図１に示した携帯電話機１０内部の第１流路３２内に配置される圧電素子３７の概略図であり、図３は、携帯電話機１０の内部に収容される燃料電池ユニット３０とバルブ制御回路（バルブ制御部）５０Ａのブロック図である。
[携帯電話機の全体構成]
　図１に例示される携帯電話機１０は、いわゆる折り畳み式の携帯電話機であり、図１では折り畳まれた状態が示されている。この携帯電話機１０は、第１筐体１１と第２筐体１２とを備えている。第１筐体１１は、第２筐体１２と対向する面に液晶ディスプレイ等から構成されるメインディスプレイ及びレシーバ（ともに図示せず）等が設けられたものであり、ヒンジ部１３によってその基端部１４が第２筐体１２に対して開閉可能に支持されている。第２筐体１２は、その内部に携帯電話機１０の各部を制御する制御部１５（図３を参照）を収容したものであり、第１筐体１１と対向する面には、複数の操作キーを備えた操作部及び通話用マイク（ともに図示せず）等が設けられている。
　そして、第２筐体１２に対して第１筐体１１を開いた場合には、第１筐体１１のメインディスプレイが露出するとともに、第２筐体１２の操作部が開放された状態（通話可能な状態）となる。一方、この状態からヒンジ部１３を介して回転させると、図１に示すように第２筐体１２によって操作部及びメインディスプレイが同時に覆われた状態となる。
　第１筐体１１の内部には燃料電池ユニット３０Ａが収容されている。図１に示すように、第１筐体１１におけるヒンジ部１３の一方の端面１６には、燃料電池ユニット３０Ａで用いる液体燃料（以下、「燃料」と称する）を外部から取り入れるための燃料供給口３１が設けられている。この燃料供給口３１に燃料カートリッジ２０の供給ノズル２１が挿入された状態で、燃料カートリッジ２０内の燃料が供給ノズル２１から放出されると第１筐体１１内部の燃料電池ユニット３０Ａに燃料が供給され、燃料電池３５（図３を参照）による発電が行われるようになっている。
　また、携帯電話機１０が折り畳まれた状態において携帯電話機１０の上面となる面１７には、燃料電池ユニット３０Ａから発生する熱を放出する複数の排熱口１８が形成されている。また、面１７には、液晶ディスプレイ等から構成されるサブディスプレイ１９が設けられている。このサブディスプレイ１９には、第２筐体１２の内部に収容される二次電池４０（図３を参照）の電池残量等が表示されるようになっており、電池残量が所定値以下となった場合には、使用者に対して燃料の補充を促す表示がなされるようになっている。
　第２筐体１２の内部には、燃料電池ユニット３０Ａにおける燃料電池３５で発電した電力が充電される二次電池４０及び補助電源４１と、後述するバルブ制御回路５０Ａとが収容されている。
　次に、図３を参照しながら、携帯電話機１０の内部に収容される燃料電池ユニット３０Ａ、二次電池４０、補助電源４１及びバルブ制御回路５０Ａについて詳しく説明する。
［燃料電池ユニット］
　燃料電池ユニット３０Ａは、図３に示すように、燃料供給口３１と、第１流路３２、燃料タンク３３、第２流路３４、燃料電池３５、第１バルブ３６、及び、圧電素子（電圧発生器）３７とを備えている。
　燃料供給口３１は、図１に示したように第１筐体１１におけるヒンジ部１３の一方の端面１６に設けられた円形の開口であり、燃料供給時以外は図示しない封止キャップにより閉塞されている。燃料供給口３１は、第１の筐体１１の内部において、図３に示すように第１流路３２を介して燃料タンク３２と接続されている。
　第１流路３２は、燃料供給口３１と燃料タンク３３とを接続する配管であり、ベローズ型の伸縮管を用いて構成されている。この第１流路３２の内部には、後述する圧電素子３７が配置されている。
　燃料タンク３３は、その内部に燃料Ｆを収容する空間を有する容器であり、例えば樹脂材料で作成されている。燃料供給口３１から第１流路３２を介して供給された燃料Ｆは、燃料タンク３３に一旦貯留された後、第２流路３４及び第１バルブ３６とを介して燃料電池３５に供給される。
　第２流路３４は、燃料タンク３３と燃料電池３５とを接続する配管であり、第１流路３２と同様にベローズ型の伸縮管を用いて構成されている。この第２流路３４の途中には第１バルブ３６が配置されている。
　燃料電池３５は、燃料Ｆを消費して発電を行うものである。本実施の形態では、燃料としてメタノール（ＣＨ３ＯＨ）を使用するダイレクトメタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ：Ｄｉｒｅｃｔ　Ｍｅｔｈａｎｏｌ　ｆｕｅｌ　ｃｅｌｌｓ）を燃料電池３５に適用している。燃料電池３５は、燃料極、固体高分子膜および空気極を有する燃料電池セルを複数接続したセルスタックを有している。燃料電池３５は、セルスタックで、燃料Ｆと取り込まれた空気とを電気化学反応させることで、電力を発生させる。なお、本実施の形態では、燃料電池３５は、二次電池４０及び補助電源４１への充電のみに用いられる。つまり、燃料電池３５で発生した電力は、携帯電話機１０の各種負荷に対して供給されない構成としている。しかしながら、これに限定されず、燃料電池３５で発電した電力と二次電池４０の電力を併用して携帯電話機１０の各種負荷に対して供給するようにしてもよい。また、二次電池等の他の電源を備えず、燃料電池３５で発電した電力のみを携帯電話機１０の負荷に供給することも可能である。
　第１バルブ３６は、第２流路３４の途中に設けられ、燃料タンク３３から燃料電池３５へ供給される燃料Ｆの供給を制御するものである。ここで、「バルブ」とは、バルブ本体とバルブの開閉を制御するバルブ開閉手段とを総称したものである。バルブは、バルブ開閉手段に電圧が印加され、バルブ本体の開閉が行われる。以下では、「第１バルブ３６のバルブ開閉手段に対して電圧を印加する」ことを「第１バルブ３６に対して電圧を印加する」と記載し、「第１バルブのバルブ開閉手段と補助電源４１とが導通状態になる」ことを「第１バルブと補助電源４１とが導通状態になる」と記載する。
　第１バルブ３６は、第２流路３４を開状態・閉状態の２状態にのみ切換える開閉バルブ、あるいは、第２流路３４の開度調整が可能な流量制御バルブとして構成されている。第１バルブ３６としては、電磁バルブあるいは電圧を印加すると変形する圧電素子により流体の流れを制御する圧電バルブ等を用いることができる。本実施の形態では、軽量且つコンパクトであることから、圧電バルブを用いる。また、本実施の形態で適用する圧電バルブは、開状態・閉状態の２状態に切換え可能なタイプを用いている。
　上記の第１バルブ３６を設ける理由としては、以下の２つが挙げられる。第１に、燃料電池３５での発電は、高温時、低温時または酸欠時など発電環境に応じて、発電量を制御する必要があり、状況に応じて燃料電池３５に供給する流量を制限する必要があるからである。第２に、近年、携帯電話機１０は小型・軽量化が求められているため、燃料電池３５を携帯電話機１０の内部に搭載するにあたり、携帯電話機１０のシステム全体を制御するのに十分な量の燃料電池セルを搭載することは困難であり、二次電池４０と併用して用いられるのが一般的である。そのため、携帯電話機１０から二次電池４０が取り外されたり、二次電池４０の出力電圧が低くなる等の理由により二次電池４０から携帯電話機１０の各種負荷に対して電力を供給できなくなった場合に、燃料電池３５で発生した電力のみで負荷の電力を賄うと、システムの制御が不安定になることも考えられる。このため、システムの安定性を確保するために、第１バルブ３６は二次電池４０及び補助電源４１への充電を行うとき以外は常閉に保たれている。さらに、発電時・充電時であっても、二次電池４０が携帯電話機１０から取り外された場合には、第１バルブ３６を閉じ、燃料電池３５への燃料の供給を停止するようにしている。
　上記の第１バルブ３６は、通常時は二次電池４０から電力が供給されて開閉が行われるようになっている。このため、二次電池４１の出力電圧が不足し、且つ、燃料タンク３３に燃料Ｆが貯留されていない場合には、第１バルブ３６に対して電力が供給されないため、閉状態にある第１バルブ３６を開くことができなくなるといった事態が生じるおそれがある。そのため、このような非常時においては、第１バルブ３６は、後述するバルブ制御回路５０Ａを介して補助電源４１と導通状態になり、補助電源４１から電力供給を受けて開くように構成されている。
　圧電素子（電圧発生器）３７は、圧力が加えられた場合に電圧を発生する素子であり、図２に示すように、第１流路３２の内部において燃料供給口３１の近傍に配置されている。そして、燃料カートリッジ２０の供給ノズル２１が燃料供給口３１に挿入された状態で、供給ノズル２１から燃料Ｆが所定の圧力で第１流路３２に注入されると、圧電素子３７は、燃料Ｆの圧力によって変形して電圧を発生する。圧電素子３７は、図３に示すように、第１バルブ３６の開閉を制御するバルブ制御回路５０Ａに接続されている。そして、圧電素子３７で発生した電圧がバルブ制御回路５０Ａに印加されて補助電源４１と第１バルブ３６とが非導通状態から導通状態に切換えられ、補助電源４１から第１バルブ３６に電力が供給されることで第１バルブ３６が閉状態から開状態に切換えられるようになっている。圧電素子３７としては、圧電セラミックスまたは水晶振動子等の公知のものを用いることができる。
　なお、本実施の形態では、電圧発生器の一例として圧電素子３７を用いるが、これに限定されるものではなく、圧電素子３７以外の手段を用いることも可能である。例えば、電圧発生器として羽車を用いた発電機構を用いてもよい。具体的には、羽車を第１流路３２内に設置し、燃料供給口３１から供給される燃料Ｆにより歯車を回転させ、この回転を発電機に伝えることで電圧を発生させるようにしてもよい。
　[二次電池及び補助電源]
　二次電池４０は、燃料電池３５で発電した電力を蓄電するリチウムイオン電池等の蓄電手段である。二次電池４０は、携帯電話機１０の主電源を成すものであり、携帯電話機１０の各種負荷に対して電力を供給する。また、二次電池４０は、上述したように燃料電池ユニット３０Ａにおける第１バルブ３６に対して電圧を供給することで、第１バルブ３６を開閉させる。
　補助電源４１は、燃料電池３５で発電した電力を蓄電する蓄電手段である。補助電源４１としては、例えばスーパーキャパシタ（電気二重層コンデンサ）等が用いられる。この補助電源４１は、通常時においては携帯電話機１０の各種負荷に対して電力を供給するものではなく、後述するように、二次電池４０の出力電力が不足した場合に二次電池４０に替わって第１バルブ３６に対して電力を供給し、第１バルブを閉状態から開状態に切換えるための補助的な電源として用いられるものである。具体的には、補助電源４１は、バルブ制御回路５０Ａを用いて燃料電池ユニット３０Ａの第１バルブ３６と導通状態又は非導通状態に切換えられるように構成されており、通常時は非導通状態に維持される一方、二次電池４１の出力電力が不足する場合には導通状態に切換えられ、二次電池４０に替わって第１バルブ３６に対して電力を供給するように構成されている。
［バルブ制御回路］
　バルブ制御回路５０Ａは、圧電素子３７で発生した圧力に基づいて第１バルブ３６の開閉を制御する回路の一例である。具体的には、バルブ制御回路５０Ａは、圧電素子３７で発生した電圧が印加された場合に、非導通状態にある補助電源４１と第１バルブ３６とを導通状態にして、第１バルブ３６を開くように構成されている。
　バルブ制御回路５０Ａは、第１の電界効果トランジスタ５１（以下、「ＦＥＴ５１」とよぶ）と、第２の電界効果トランジスタ５２（以下、「ＦＥＴ５２」とよぶ）と、第３の電界効果トランジスタ５６（以下、「ＦＥＴ５６」とよぶ）を有するラッチ回路５３とを備えている。また、バルブ制御回路５０Ａは、燃料電池３５と二次電池４０との間にＤＣ／ＤＣコンバータ（直流電圧変換器）５４を有し、燃料電池３５からの出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ５４により昇圧させた後、二次電池４０及び補助電源４１に電力を供給するように構成されている。
　なお、二次電池４０には、二次電池４０に固有のＩＤ抵抗５５が備えられている。制御部１５は、二次電池検出端子６１を通じてＩＤ抵抗５５の検出を行う。これは、二次電池４０が携帯電話機１０から取り外された状況下で、第１バルブ３６が開状態となるのを防止するためである。制御部１５は、ＩＤ抵抗５５が検出されなかった場合には二次電池４０が接続されていないと判定し、第１バルブ３６を開放しない制御を行う。
　図４は、二次電池４０の出力電力が不足する場合にバルブ制御回路５０Ａを用いて第１バルブ３６を開放させて燃料電池３５を起動させる手順を示すフローチャートである。以下、図３及び図４を参照しながら、上記手順について説明する。なお、補助電源４１は、第１バルブ３６を開放させるのに十分な電圧を有しているものとする。
　通常時、第１バルブ３６は閉状態に維持されている。この状態で、二次電池４０の出力電圧が所定値以下となり、第１バルブ３６を開くことができない状態にあるとする。この状態において、使用者によって燃料カートリッジ２０の供給ノズル２１が燃料供給口３１に挿入され、燃料供給口３１から燃料Ｆが所定の圧力で注入されると（ステップＳ１１）、第１流路３２に設置された圧電素子３７は、液体燃料Ｆの圧力により変形することで電圧を発生する（ステップＳ１２）。そして、圧電素子３７で発生した電圧がＦＥＴ５１のゲートに印加された場合にＦＥＴ５１がオン（導通）される。ＦＥＴ５１がオンされることで、ＦＥＴ５２のゲートがＬｏｗになり、ＦＥＴ５２がオンされる。ＦＥＴ５２がオンされると、補助電源４１と第１バルブ３６とが導通され（ステップＳ１３）、補助電源４１の電圧が第１バルブ３６に印加されて、第１バルブ３６が開状態に切換えられる（ステップＳ１４）。
　ここで、圧電素子３７からの電圧が０になった後も第１バルブ３６の開状態を維持するために、ラッチ回路５３が設けられている。すなわち、圧電素子３７の電圧が一瞬しか発生しない場合には、電圧が０になるとＦＥＴ５１がオフされ、ＦＥＴ５２のゲートがＬｏｗでなくなり、ＦＥＴ５２がオフされるため、第１バルブ３６が閉じるといった事態が生じてしまう。これを回避するために、図３に示すようにＦＥＴ５６からなるラッチ回路５３が設けられている。
　ステップＳ１３においてＦＥＴ５２がオンされると、補助電源４１からラッチ回路５３のＦＥＴ５６のゲートに電圧が印加されることで、ＦＥＴ５６がオンされて、ＦＥＴ５２のゲートがＬｏｗに下がり、ＦＥＴ５２がオンし続ける。その結果、補助電源４１と第１バルブ３６との導通状態が維持されるため、第１バルブ３６は開状態に維持されることになる。
　第１バルブ３６が開状態に維持されると、燃料供給口３１から供給される燃料Ｆは燃料電池３５へ供給され、燃料電池３５で発電が開始される（ステップＳ１５）。燃料電池３５で出力された電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４で昇圧され、二次電池４０に充電されるとともに、ダイオード５７を介して補助電源４１に充電される（ステップＳ１６）。
　以上説明したように、本実施の形態の携帯電話機１０（電子機器）は、燃料供給口３１から供給される燃料Ｆの圧力により電圧を発生させる圧電素子（電圧発生器）３７と、圧電素子３７で発生した電圧に基づいて第１バルブ３６を閉状態から開状態に切換えるバルブ制御回路５０Ａと、バルブ制御回路５０を用いて第１バルブ３６と導通状態又は非導通状態に切換えられる補助電源４１とを備えている。そして、バルブ制御回路５０Ａでは、圧電素子３７で発生した電圧が印加されて補助電源４１と第１バルブ３６とが非導通状態から導通状態に切換えられ、補助電源４１の電圧が第１バルブ３６に印加されて第１バルブ３６が閉状態から開状態に切換えられるように構成されている。上記のように構成された携帯電話機１０によれば、二次電池４０の出力電圧が低い場合であっても、第１バルブ３６を確実に開くことができ、燃料電池３５を起動させることが可能となる。
　また、本実施の形態の携帯電話機１０によれば、燃料電池ユニット１０に新たな部材等を追加することなく、バルブ制御回路５０Ａと補助電源４１の追加のみで第１バルブ３６を開くことができる。
　また、本実施の形態の携帯電話機１０によれば、電圧発生器として圧電素子３７を用いたので、軽量・コンパクトな構成であるとともに、携帯電話機１０への燃料供給時のような燃料Ｆの小さな圧力であっても電圧を確実に発生させることができる。
　また、バルブ制御回路５０Ａは、圧電素子３７に電圧が発生しなくなった後で補助電源４１と第１バルブ３６との導通状態を維持するためのラッチ回路５３を有しているため、圧電素子３７で発生する電圧が一瞬であっても、補助電源４１と第１バルブ３６との導通状態を維持することができ、第１バルブ３６を開状態に維持することができる。
　さらに、本実施の形態の携帯電話機１０によれば、燃料電池３５で発生した電圧を一旦二次電池４０に充電して、充電した電力を携帯電話機１０の各種負荷に供給する構成としたので、燃料電池３５で発電した電力を直接負荷に供給する場合と比べて、安定な電源で携帯電話機１０を駆動させることができる。
（実施の形態２）
　図５は、本発明の実施の形態２における燃料電池ユニット３０Ｂとバルブ制御回路５０Ｂのブロック図である。以下、実施の形態２に係る携帯電話機について説明する。なお、実施の形態２に係る携帯電話機の基本的構成は、図１に示した携帯電話機１０と同じであるため、図１及び図２を利用して説明する。また、上記実施の形態１で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
　上述した実施の形態１と同様に、実施の形態２に係る携帯電話機１０の第１筐体１１の内部には、燃料電池ユニット３０Ｂが収容されており、ヒンジ部１３の一方の端面１６には、燃料電池ユニット３０Ｂで用いる燃料Ｆを外部から取り入れるための燃料供給口３１が設けられている。また、実施の形態１と同様に、第２筐体１２の内部には、燃料電池３５で発電した電気が充電される二次電池４０及び補助電源４１と、燃料電池ユニット３０Ｂの第１バルブ３６の開閉を制御するためのバルブ制御回路５０Ｂとが収容されている。
　燃料電池ユニット３０Ｂは、図５に示すように燃料供給口３１、第１流路３２、燃料タンク３３、第２流路３４、燃料電池３５、第１バルブ３６及び圧電素子（電圧発生器）３７に加えて、バイパス流路３８及び第２バルブ３９とを有している。
　バイパス流路３８は、第１流路３２と第２流路３４とを接続する配管である。第２バルブ３９は、第１流路３２とバイパス流路３９との接続部に設けられ、燃料供給口３１から供給される燃料Ｆを、第１流路３２とバイパス流路３８のどちらかに選択的に供給する方向切換弁として構成されている。第２バルブ３９としては、圧電バルブあるいは電磁バルブ等が用いられる。本実施の形態では、軽量且つコンパクトであることから、圧電バルブを用いている。
　図５に示すように、圧電素子３７は、第１流路３２の内部において、燃料供給口３１と第２バルブ３９との間に設けられている。また、第１バルブ３６は、第２の流路３４において、バイパス流路３８の接続部４２と燃料タンク３３との間に設けられている。
　第２バルブ３９がバイパス流路３８側に切換えられると、第１流路３２の上流側がバイパス流路３８と連通した状態となり、燃料タンク３３へと続く第１流路３２は遮断される。したがって、燃料供給口３１から供給される燃料Ｆはバイパス流路３８に供給され、接続部４２を介して燃料電池３５に供給される。一方、第２バルブ３９が第１流路側に切換えられると、第1流路３２の上流側は、燃料タンク３３へと続く第１流路３２の下流側と連通状態となり、バイパス流路３８が遮断される。したがって、燃料供給口３１から供給される燃料Ｆは燃料タンク３３に供給され、第１バルブ３６を介して燃料電池３５に供給される。なお、第２バルブ３９は、通常時においては第１流路側に切換えられた状態であり、燃料供給口３１から供給される燃料Ｆは燃料タンク３３に供給されるようになっている。
　第１バルブ３６は、充電時以外は閉状態に維持されており、二次電池４０から電力が供給された場合に閉状態から開状態に切換えられるようになっている。したがって、二次電池４１の出力電圧が不足し、且つ、燃料タンク３３に燃料Ｆが貯留されていない場合には、第１バルブ３６に電力が供給されなくなり、閉状態にある第１バルブ３６を開くことができなくなるといった事態が生じる。これに対して、本実施の形態では、このような非常時に燃料供給口３１から燃料Ｆが供給された場合に、燃料Ｆの圧力により圧電素子３７で電圧を発生させ、この電圧を第２バルブ３９に対して印加することで、第２バルブ３９をバイパス流路３８側に切換えるようにしている。そして、燃料Ｆをバイパス流路３８を介して燃料電池３５に供給し、燃料電池３５で発生した電圧を第１バルブ３６に印加することで、第１バルブ３６を閉状態から開状態に切換える。
　二次電池４０は、実施の形態１と同様に、携帯電話機１０の主電源を成すものであり、携帯電話機１０の各種負荷に対して電力を供給する。また、二次電池４０は、燃料電池ユニット３０Ｂにおける第１バルブ３６に対して電力を供給することで第１バルブ３６を開閉させる。
　補助電源４１は、実施の形態１と同様に、通常時において携帯電話機１０の各種負荷に対して電力を供給するものではなく、二次電池４０の出力電力が不足した場合の補助的な電源として用いられるものである。
　バルブ制御回路５０Ｂは、第４の電界効果トランジスタ５８（以下、「ＦＥＴ５８」とよぶ）と、第２の電界効果トランジスタ５２（ＦＥＴ５２）とを有している。また、バルブ制御回路５０Ｂは、燃料電池３５と二次電池４０との間にＤＣ／ＤＣコンバータ（直流電圧変換器）５４を有し、燃料電池３５からの出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ５４により昇圧し、二次電池４０及び補助電源４１に電力を供給するように構成されている。
　図６は、実施の形態２におけるバルブ制御回路５０Ｂを用いて燃料電池３５を起動させる手順を示したフローチャートである。以下、図５及び図６を参照しながら、上記手順について説明する。
　通常時、第１バルブ３６は閉状態に維持され、第２バルブ３９は第１流路側に切換えられた状態に維持されている（ステップＳ２１）。この状態で、二次電池４０の出力電圧が所定値以下となり、第１バルブ３６を開くことができない状態にあるとする。制御部１５は、二次電池検出端子６１を通じて二次電池４０が接続されていないと判定した場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、第１バルブ３６を閉状態に維持するとともに、第２バルブ３９を第１流路側に切換えた状態を維持し、第１バルブ３６を開放しない制御を行う。一方、二次電池４０が接続されている場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、制御部１５は補助電源４１の電池残量の有無を判定する。補助電源４１の電池残量が予め設定された閾値を下回る場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、バルブ制御回路５０Ｂを用いて第１バルブ３６を開放する制御を行う。
　この状態において、使用者によって燃料カートリッジ２０の供給ノズル２１が燃料供給口３１に挿入され、燃料供給口３１から燃料Ｆが所定の圧力で注入されると（ステップＳ２４）、第１流路３２に設置された圧電素子３７が燃料Ｆの圧力により変形して電圧が発生し（ステップＳ２５）、圧電素子３７からの電圧がＦＥＴ５８のソースに印加される。このとき、補助電源４１の電圧が所定値以下であり、ＦＥＴ５８のゲートはＬｏｗになっている。このため、圧電素子３７が発生した電圧は、ＦＥＴ５８のソースからゲートを通って第２バルブ３９に印加される。これによって、第２バルブ３９は第１流路側からバイパス流路側に切換えられる（ステップＳ２６）。その結果、燃料Ｆはバイパス流路３８に供給され、接続部４２を介して燃料電池３５に供給され、燃料電池３５で発電が開始される（ステップＳ２７）。燃料電池３５で発生した電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ５４で昇圧された後、ダイオード５７を介してＦＥＴ５２のソースに印加される。ここで、ＦＥＴ５２のゲートはＬｏｗになっている。このため、燃料電池３５の電圧は、ＦＥＴ５２のソースからゲートを通って第１バルブ３６に印加され、その結果、第１バルブ３６が開く（ステップＳ２８）。
　またＦＥＴ５８のゲートに対して燃料電池３５の電圧が印加されることで、ＦＥＴ５８のゲートがｈｉｇｈになるから、ＦＥＴ５８はオフ（非導通）される。ＦＥＴ５８がオフされることで、第２バルブ３９はバイパス流路側から第１流路側に切換えられる。その結果、燃料供給口３１から供給される燃料Ｆは、バイパス流路３８ではなく、第１流路３４から燃料タンク３３へと供給され、開状態の第１バルブ３６を通過した後、燃料電池３５に供給されることになる。そして、燃料電池３５で発電した電力はＤＣ／ＤＣコンバータ５４で昇圧された後、二次電池４０及び補助電源４１に充電される（ステップＳ２９）。
　燃料電池３５で発生した電力が充電され、補助電源４１の電池残量が予め設定された閾値に達すると（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、通常の充電モードに移行する。すなわち、燃料供給口３１から燃料Ｆが供給されると（ステップＳ３０）、燃料タンク３３を経て燃料電池３５に供給されて発電が行われ（ステップＳ３１）、発電した電力は二次電池４０及び補助電源４１に充電される（ステップＳ３２）。
　以上説明したように、実施の形態２の携帯電話機（電子機器）１０は、第１流路３２と第２流路３４とを接続するバイパス流路３８と、第１流路３２とバイパス流路３８との接続部に設けられ、燃料供給口３１から供給される燃料Ｆを第１流路３２とバイパス流路３８のどちらかに選択的に供給する第２バルブと、第１流路３２において燃料供給口３１と第２バルブ３９との間に設けられる圧電素子３７と、圧電素子３７で発生した電圧に基づいて第１バルブ３６を閉状態から開状態に切換えるバルブ制御回路５０Ｂとを備えている。そして、バルブ制御回路５０Ｂでは、圧電素子３７で発生した電圧を第２バルブ３９に印加することで第２バルブ３９をバイパス流路３８側に切換え、バイパス流路３８を介して燃料Ｆを燃料電池３５に供給して燃料電池３５で発電させ、この発電により発生した電圧を第１バルブ３６に印加することで第１バルブ３６を閉状態から開状態に切換えるように構成されている。上記のように構成された携帯電話機１０によれば、二次電池４０と補助電源４１の両方の電圧が低く、二次電池４０及び補助電源４１のどちらからも第１バルブ３６に対して電圧を供給することができない場合であっても、第１バルブ３６を確実に開くことができるようになり、燃料電池３５を起動させることが可能となる。
　また、実施の形態２の携帯電話機１０によれば、実施の形態１で用いたラッチ回路が不要であり、バルブ制御回路を比較的簡易な構成とすることができ、また、補助電源４１等の他の電源を用いなくても第１バルブ３６を開くことができる。
　また、実施の形態２の携帯電話機１０においても、電圧発生器として圧電素子３７を用いたので、軽量・コンパクトな構成であるとともに、小さな圧力で電圧を確実に発生させることができる。
　さらに、実施の形態２の携帯電話機１０においても、燃料電池３５で発生した電圧を一旦二次電池４０に充電して、充電した電力を携帯電話機１０の各種負荷に供給する構成としたので、燃料電池３５で発電した電力を直接負荷に供給する場合と比べて、安定な電源で携帯電話機１０を駆動させることができる。
　なお、本発明で用いるバルブ制御回路は、圧電素子３７で発生した電圧に基づいて第１バルブ３６を閉状態から開状態に切換えることを要旨とするものであり、上述した実施の形態１におけるバルブ制御回路５０Ａ及び実施の形態２におけるバルブ制御回路５０Ｂの構成はあくまでも一例であり、これらに限定されないのはもちろんである。すなわち、上記の要旨を逸脱しない範囲で、バルブ制御回路の構成及び第１バルブ３６及び第２バルブ３９の配置を変更した場合についても、本発明に含まれる。
　以上のように、本発明に係る電子機器は、燃料電池を搭載した携帯電話機、ＰＨＳ、ＰＤＡ、ポータブルナビゲーション装置、ノートパソコン等に適用することができる。
　１０　　携帯電話機（電子機器）
　１１　　第１筐体
　１２　　第２筐体
　１５　　制御部
　３０Ａ，３０Ｂ　　燃料電池ユニット
　３１　　燃料供給口
　３２　　第１流路
　３３　　燃料タンク
　３４　　第２流路
　３５　　燃料電池
　３６　　第１バルブ
　３７　　圧電素子（電圧発生器）
　３８　　バイパス流路
　３９　　第２バルブ
　４０　　二次電池
　４１　　補助電源
　５０Ａ，５０Ｂ　　バルブ制御回路
　５３　　ラッチ回路
　Ｆ　　　液体燃料

Claims (7)

  1. 　燃料供給口と、
    　前記燃料供給口から第１流路を介して供給される液体燃料を貯留する燃料タンクと、
    　前記燃料タンクから第２流路を介して供給される液体燃料を使用して発電を行う燃料電池と、
    　前記第２流路に設けられ、前記燃料電池への液体燃料の供給を制御する第１バルブと、
    　前記第１流路に設けられ、前記燃料供給口から供給される液体燃料の圧力により電圧を発生させる電圧発生器と、
    　電圧の印加に応じて前記第１バルブの開閉状態を制御するバルブ制御部と、
    　を備えたことを特徴とする電子機器。
  2. 　前記バルブ制御部は、前記電圧発生器で発生した電圧に基づいて前記第１バルブを開状態に切換えることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
  3. 　前記バルブ制御部を用いて前記第１バルブと導通状態又は非導通状態に切換えられる補助電源を備え、
    　前記バルブ制御部は
    　前記補助電源と前記第１バルブとを非導通状態から導通状態に切換え、前記補助電源の電圧を前記第１バルブに印加することにより前記第１バルブを閉状態から開状態に切換えるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
  4. 　前記バルブ制御部は、
    　前記補助電源と前記第１バルブとの導通を維持するためのラッチ回路を有することを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
  5. 　前記第１流路と前記第２流路とを接続するバイパス流路と、
    　前記第１流路と前記バイパス流路との接続部に設けられ、前記燃料供給口から供給される液体燃料を、前記第１流路と前記バイパス流路のどちらかに選択的に供給する第２バルブと、を備え、
    　前記電圧発生器は、
    　前記第１流路において前記燃料供給口と前記第２バルブとの間に設けられ、
    　前記バルブ制御部は、
    　前記電圧発生器で発生した電圧を前記第２バルブに印加することにより、前記バイパス流路を前記第１流路に連通させるように前記第２バルブを切換え、前記バイパス流路を介して液体燃料を前記燃料電池に供給することにより前記燃料電池で発電させ、この発電により発生した電圧を前記第１バルブに印加することにより前記第１バルブを閉状態から開状態に切換えるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
  6. 　前記電圧発生器が圧電素子であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の電子機器。
  7. 　二次電池を備え、前記燃料電池で発生した電圧により前記二次電池に充電を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の電子機器。
PCT/JP2011/054142 2010-02-24 2011-02-24 電子機器 WO2011105485A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/581,025 US20130216928A1 (en) 2010-02-24 2011-02-24 Electronic device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-038509 2010-02-24
JP2010038509A JP2011175831A (ja) 2010-02-24 2010-02-24 電子機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011105485A1 true WO2011105485A1 (ja) 2011-09-01

Family

ID=44506886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/054142 WO2011105485A1 (ja) 2010-02-24 2011-02-24 電子機器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130216928A1 (ja)
JP (1) JP2011175831A (ja)
WO (1) WO2011105485A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7475631B2 (ja) * 2017-11-24 2024-04-30 株式会社フジキン バルブ装置およびその制御装置を用いた制御方法、流体制御装置および半導体製造装置
US11115298B2 (en) * 2019-10-15 2021-09-07 Cisco Technology, Inc. Digital intellectual capital-based service assurance for intent-based networking

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003089077A (ja) * 2001-09-12 2003-03-25 Toshiba Corp ロボット
JP2004095189A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Casio Comput Co Ltd 電子機器
JP2004319367A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Hitachi Ltd 携帯型電源装置と接続装置および携帯型電子装置
JP2005267994A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Seiko Epson Corp 電子機器
JP2005292941A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nissan Diesel Motor Co Ltd 家庭用給電装置
JP2006061878A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Taiheiyo Cement Corp 配管清浄化装置および配管清浄化方法
JP2008532254A (ja) * 2005-03-10 2008-08-14 ザ ジレット カンパニー 燃料電池システム及びその関連方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6916565B2 (en) * 2000-12-21 2005-07-12 Casio Computer Co., Ltd. Power supply system, fuel pack constituting the system, and device driven by power generator and power supply system
JP3748434B2 (ja) * 2002-06-12 2006-02-22 株式会社東芝 直接型メタノール燃料電池システム及び燃料カートリッジ
JP3889002B2 (ja) * 2004-01-07 2007-03-07 松下電器産業株式会社 燃料電池
JP4594631B2 (ja) * 2004-02-27 2010-12-08 株式会社東芝 燃料電池ユニットおよび燃料電池ユニットの制御方法
JP2008257945A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Hitachi Ltd 燃料電池の起動方法および燃料電池発電システム
TW200921981A (en) * 2007-11-14 2009-05-16 Coretronic Corp Circulation system for fuel cell and fluid management method and shut down procedure therefor
US8053122B2 (en) * 2008-04-11 2011-11-08 Bdf Ip Holdings Ltd. System and method of starting a fuel cell system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003089077A (ja) * 2001-09-12 2003-03-25 Toshiba Corp ロボット
JP2004095189A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Casio Comput Co Ltd 電子機器
JP2004319367A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Hitachi Ltd 携帯型電源装置と接続装置および携帯型電子装置
JP2005267994A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Seiko Epson Corp 電子機器
JP2005292941A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nissan Diesel Motor Co Ltd 家庭用給電装置
JP2006061878A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Taiheiyo Cement Corp 配管清浄化装置および配管清浄化方法
JP2008532254A (ja) * 2005-03-10 2008-08-14 ザ ジレット カンパニー 燃料電池システム及びその関連方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011175831A (ja) 2011-09-08
US20130216928A1 (en) 2013-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5140838B2 (ja) 燃料電池モジュールおよび燃料電池を遮断するプロセス
JP6432745B2 (ja) 電力供給システム
US7906249B2 (en) Fuel tank for fuel cell and fuel cell system
CN111193048A (zh) 燃料电池模块及其启动、关闭和重新启动的方法
WO2011105485A1 (ja) 電子機器
KR101102198B1 (ko) 연료전지시스템의 발전정지방법 및 발전정지수단을 구비한 연료전지시스템
US7745034B2 (en) Fuel cell system and fuel cartridge having fuel buffer module
JP2005259364A (ja) 燃料電池用の液体燃料カートリッジ
KR20100002622A (ko) 전력공급장치 및 이를 구비한 휴대용 전자기기
JP4632910B2 (ja) 燃料供給システムおよび燃料供給方法
US8887772B2 (en) Fuel injection apparatus, fuel injection system and fuel injection method
KR102054209B1 (ko) 연료전지 파워팩
WO2008065934A1 (fr) Appareil electronique
WO2009139334A1 (ja) 燃料カートリッジ及び燃料電池システム
JP5923355B2 (ja) 燃料電池装置
WO2007116693A1 (ja) 電子機器及び燃料電池システム
KR100802799B1 (ko) 연료전지 구동 방법 및 이를 구현하는 시스템
KR102453626B1 (ko) 내부 기압제어 기능이 구비된 배터리케이스
US7947402B2 (en) Fuel cell system capable of supplying and receiving power and method of operating the same
JP5923354B2 (ja) 燃料電池装置
WO2010013714A1 (ja) 燃料電池システム及び充電装置
US20080081237A1 (en) Power generation system
JP2005197124A (ja) 燃料電池電源装置
JP5556123B2 (ja) 燃料電池システム
JPWO2007148628A1 (ja) 電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11747445

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11747445

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13581025

Country of ref document: US