專利名稱：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用燃料電池組件作為電源的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，特別是涉及一種使用氧化甲醇類型的燃料電池組件的個(gè)人計(jì)算機(jī)。
背景技術(shù)：
目前已經(jīng)設(shè)計(jì)出了各種各樣使用燃料電池組件的個(gè)人計(jì)算機(jī)。在傳統(tǒng)的使用燃料電池組件的個(gè)人計(jì)算機(jī)中，燃料電池組件被安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)的主體部分。
這種個(gè)人計(jì)算機(jī)已經(jīng)在例如日本專利申請(qǐng)公開NO.9-213359中公開。日本專利申請(qǐng)公開NO.9-213359中公開的燃料電池組件使用的是一種吸收氫的金屬。
燃料電池組件不可避免地會(huì)產(chǎn)生水。水通常由計(jì)算機(jī)中產(chǎn)生的熱量蒸發(fā)。然而，在某些情況下，水蒸氣在不同的環(huán)境條件下會(huì)在個(gè)人計(jì)算機(jī)的外殼上液化。一種用于防止水進(jìn)入個(gè)人計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)需要具備熱量散發(fā)、通風(fēng)或類似的條件。
簡(jiǎn)言之，在傳統(tǒng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)中，燃料電池組件被安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)中，當(dāng)燃料電池組件產(chǎn)生的水進(jìn)入個(gè)人計(jì)算機(jī)中時(shí)，個(gè)人計(jì)算機(jī)就會(huì)發(fā)生故障。
除了帶有使用吸收氫的合金的氫存儲(chǔ)單元的燃料電池組件以外，已經(jīng)設(shè)計(jì)了一種DMFC(直接教學(xué)法燃料電池)。這種電池在例如本申請(qǐng)人提交的日本專利申請(qǐng)NO.10-278759中公開。DMFC不需要所謂的用于抽取燃料的輔助設(shè)備，因此沒有可移動(dòng)的機(jī)械部分。由于這個(gè)原因，DMFC很容易制作得簡(jiǎn)潔輕便，因此很適合作為筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的電源。
然而，如果DMFC被設(shè)計(jì)成非層疊電池結(jié)構(gòu)以便能以低成本制造電池，供給電池的空氣就要依靠傳播和對(duì)流。因此，要提供當(dāng)前的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)所需的電源，DMFC要有很大的區(qū)域。即使DMFC的性能被改善到例如45mW/cm2，電池也需要有1000cm2的區(qū)域來提供45w。
使用燃料電池組件用于便攜式設(shè)備的最大優(yōu)點(diǎn)是只要載有燃料，該設(shè)備就可以在交流電源不受限制的時(shí)間段內(nèi)使用。當(dāng)使用燃料電池組件時(shí)，需要限制個(gè)人計(jì)算機(jī)的性能及功能。
然而只要燃料存儲(chǔ)完結(jié)，從燃料電池組件中提取的電能就會(huì)受到限制。如果即使是在性能受到損害的情況下一個(gè)高優(yōu)先級(jí)也被給予一個(gè)長(zhǎng)期使用的個(gè)人計(jì)算機(jī)，那么，該個(gè)人計(jì)算機(jī)需要以較大的功耗限制來操作。然而，目前的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)沒有設(shè)計(jì)為以燃料電池組件中提取的電能來進(jìn)行操作。
目前許多筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)被設(shè)計(jì)成采用使用專用交流適配器充電的鋰離子電池作為主電源。在這種情況下，為了提高效率等，一種最佳建議是通過在一個(gè)電池組中串聯(lián)三節(jié)電池組件設(shè)計(jì)一個(gè)具有大約10V端電壓的輔助電池。
在操作中燃料電池組件的電池輸出電壓大約是0.5V。通常設(shè)計(jì)帶有多個(gè)層疊式電池的燃料電池組件(這種類型很難制造，并且昂貴)以獲得這樣一個(gè)輸出電壓，盡管這樣很貴很難使用。
為了降低成本，個(gè)人計(jì)算機(jī)可以以低電平電壓操作，通過將柵極在集成燃料電池組件中分成多個(gè)部分，并將這些部分串聯(lián)連接就可以很容易得到。
然而，使用由這種燃料電池組件獲得的低壓電源，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在執(zhí)行功耗應(yīng)用程序時(shí)不能正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在考慮到上述情況之后做出的，本發(fā)明的目的就是提供一種可以防止由燃料電池組件產(chǎn)生的水進(jìn)入計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過由燃料電池組件獲得的低輸出也能正常操作。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括一個(gè)提供給外部個(gè)人計(jì)算機(jī)的功率輸入終端，和與功率輸入終端相連的外部燃料電池組件。
根據(jù)這個(gè)方面，通過將燃料電池組件外接于個(gè)人計(jì)算機(jī)，可以防止由燃料電池組件產(chǎn)生的水進(jìn)入個(gè)人計(jì)算機(jī)而導(dǎo)致個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)生故障。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種個(gè)人計(jì)算機(jī)，包括用于確定電源是否是基于接收的電源輸出的燃料電池組件的裝置，及用于當(dāng)確定電源是燃料電池組件時(shí)，將操作模式轉(zhuǎn)換為燃料電池組件模式的裝置，在后一種模式中燃料電池組件被用作電源。
根據(jù)這個(gè)方面，當(dāng)確定電源是燃料電池組件時(shí)，個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作模式被轉(zhuǎn)換為燃料電池組件模式，在后一種模式中燃料電池組件被用作電源。因此，即使當(dāng)燃料電池組件的輸出電平為低電平，個(gè)人計(jì)算機(jī)也能正常操作。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中闡述，從說明書中可以很容易看出，或通過實(shí)施本發(fā)明可以認(rèn)識(shí)到這些目的和優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)通過以下指出的手段和組合可以實(shí)現(xiàn)和得到。


附圖插入并構(gòu)成說明書的一部分，闡明了目前本發(fā)明的實(shí)施例，以及以上所給的概述和以下給出的實(shí)施例的詳細(xì)說明，以解釋本發(fā)明的原理。
附圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的視圖；附圖2為表示筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)布置的方框圖；附圖3為解釋筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的電源微機(jī)操作的流程圖；附圖4為解釋燃料電池組件模式的第一個(gè)例子的流程圖；附圖5為解釋燃料電池組件模式的第二個(gè)例子的流程圖；附圖6為解釋燃料電池組件模式的第三個(gè)例子的流程圖；附圖7為表示根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的布置的方框圖；附圖8為解釋電源微機(jī)的操作的流程圖；附圖9為解釋模式轉(zhuǎn)換的圖表；附圖10為表示燃料電池組件和個(gè)人計(jì)算機(jī)之間的接口的視圖；附圖11為表示當(dāng)假定個(gè)人計(jì)算機(jī)在燃料電池組件的輸出電壓充分增加后接通電源時(shí)，燃料電池組件的輸出特征曲線圖；附圖12為表示該實(shí)施例的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的電源部分的電路圖；附圖13為表示該實(shí)施例的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的燃料電池組件的輸出特征曲線圖；附圖14為表示該實(shí)施例的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的電源部分的另一個(gè)例子的電路圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
<第一實(shí)施例>
附圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的視圖。
參照附圖1，附圖標(biāo)記1表示一個(gè)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)；2為燃料電池組件；3為燃料電池組件2的支架；4為電源線，用于從燃料電池組件2提供電源給筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1。
如附圖1所示，燃料電池組件2通過電源線4外接于筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1上。通過這種布置，用戶可以根據(jù)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1所使用的環(huán)境條件的需要來處理水。此外，由于筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1不需要特殊的措施來防備水，這樣可以防止筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1變得太貴。
筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的電源不受燃料電池組件2的限制。筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1通過內(nèi)部的鋰電池可以有一個(gè)大的電源容量，并接收來自交流適配器5的電源。
在這種情況下，可以像往常一樣使用幾十瓦的功率的高速/高電平操作。另一方面，當(dāng)使用燃料電池組件2時(shí)，筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1操作在只能執(zhí)行應(yīng)用程序的專用燃料電池組件模式下，而不是通過下面所述方法執(zhí)行一些特殊的功耗應(yīng)用程序。
附圖2為表示筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)布置的方框圖。附圖2中與附圖1相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分，以下將不再對(duì)相同的標(biāo)記做詳細(xì)描述。
如附圖2所示，燃料電池組件2或交流適配器5可以與筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的電源輸入連接器10相連。來自電源輸入連接器10的電源輸入通過電源部分11轉(zhuǎn)換為適合筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1每個(gè)部分的電壓，并提供給筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的每個(gè)部分。
電源部分11給電池組12充電，或接收來自電池組12的電源。
電源部分11的供電目標(biāo)之一是主板13。主板13有一個(gè)CPU14。作為與主板13相連的外設(shè)的例子，如附圖2所示的調(diào)制解調(diào)器15和DVD播放器/記錄器16。
CPU14控制整個(gè)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1。調(diào)制解調(diào)器15通過通信線路與其它計(jì)算機(jī)通信。DVD播放器/記錄器16播放記錄在DVD中的聲音和圖像，或在DVD中記錄聲音和圖像。
電源部分11包括一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器、電源微機(jī)和電池充電/放電控制集成電路IC。即使當(dāng)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1保持關(guān)閉時(shí)，電源微機(jī)可以通過接收低電源來操作，以監(jiān)視筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的電源開關(guān)導(dǎo)通或電源被提供電源輸入連接器10等事件。
本實(shí)施例的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的特征之一是電源部分11的電源微機(jī)的操作。
作為根據(jù)本實(shí)施例的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的電源微機(jī)操作的一個(gè)特征，電源輸入啟動(dòng)之后，監(jiān)控輸入電源電壓，接著根據(jù)電源電壓來確定筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作模式。
根據(jù)本實(shí)施例的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的電源微機(jī)的操作將參照附圖3所示的流程圖加以說明。
首先，電源微機(jī)確定是否連接交流適配器(S1)。如果步驟S1為是，則設(shè)置用于執(zhí)行傳統(tǒng)操作的正常模式(S2)。
如果步驟S1為否，則確定是否連接燃料電池組件(S3)。如果步驟S3為是，則模式轉(zhuǎn)換到燃料電池組件模式(S4)。
如果步驟S3為否，則流程返回到步驟S1的處理。是否連接交流適配器或是否連接燃料電池組件是基于輸入的電源電壓來確定的。
簡(jiǎn)言之，當(dāng)連接交流適配器時(shí)，大約有15伏的電源輸入。當(dāng)連接燃料電池組件2時(shí)，只有幾伏的電源(操作中典型的值大約為2伏)輸入。
對(duì)于前一種情況，電源微機(jī)設(shè)置成用于執(zhí)行傳統(tǒng)操作的正常模式。對(duì)于后一種情況，電源微機(jī)設(shè)置成燃料電池組件模式。由于操作模式是根據(jù)電源的類型自動(dòng)設(shè)置的，因此可以避免任何由用戶的操作錯(cuò)誤引起的模式設(shè)置故障。
當(dāng)激活狀態(tài)時(shí)沒有連接電源，則內(nèi)部電池被用作主電源。這種情況有些復(fù)雜，將在第二實(shí)施例中說明。
下面將詳細(xì)描述燃料電池組件模式。
在燃料電池組件模式下，筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1在操作中的功耗減少，以便筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1可以在由燃料電池組件2提供電源的基礎(chǔ)上操作。
減少功耗有幾種方法。將描述幾種典型的例子。當(dāng)然只要能減少功耗，也可以使用任何其他方法，或者也可以結(jié)合下面所描述的一些方法。
在第一個(gè)例子中，當(dāng)設(shè)置燃料電池組件模式時(shí)，CPU被設(shè)置在低功耗模式(S11)，如附圖4所示。使電源部分11運(yùn)行在低功耗模式是一項(xiàng)眾所周知的技術(shù)，在此不再做詳細(xì)說明。在這種燃料電池組件模式下，由于功耗相對(duì)于正常模式必須大幅度減少，所以利用下列方式設(shè)置低功耗模式。
近來設(shè)計(jì)CPU重點(diǎn)放在高速操作中功耗的減少上，所以CPU芯片的核心的電源電壓要盡可能的低。
這就增加了晶體管的泄漏電流。在燃料電池組件模式中的時(shí)鐘速度顯著減小，核心的電源電壓比正常模式的稍高一些。因此，功耗可以減少。通常是通過降低核心的電源電壓來減小功耗的。
CPU的結(jié)構(gòu)也最好具備低功耗模式。例如，為了增加并行處理的程度，一種新近的CPU可以獲得這樣一種結(jié)果，就象在程序中被指定串行執(zhí)行的多條指令被并行執(zhí)行，并產(chǎn)生沒有任何矛盾的串行輸出。在燃料電池組件模式下，通過設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的串行執(zhí)行命令而不向用于這種并行處理的電路提供電源來減小功耗。
在第二個(gè)例子中，不執(zhí)行在燃料電池組件模式下不能執(zhí)行或不適合執(zhí)行的應(yīng)用程序。
具體地說，如附圖5所示，用戶提前指定不能在燃料電池組件模式下執(zhí)行或不適合在燃料電池組件模式下執(zhí)行的應(yīng)用程序(S12)。
在這種情況下，用戶提前指定應(yīng)用程序。然而，應(yīng)用程序可以自動(dòng)被軟件檢測(cè)，或提前在出廠時(shí)指定。使指定的應(yīng)用程序無效以禁止啟動(dòng)(S13)。
在這一實(shí)施例中，可以運(yùn)行傳統(tǒng)的辦公應(yīng)用軟件(例如，微軟的WORD)和使用調(diào)制解調(diào)器15的網(wǎng)絡(luò)訪問(如上所描述的，不能運(yùn)行運(yùn)動(dòng)圖象或音樂應(yīng)用軟件)。這些應(yīng)用程序?qū)嶋H上由明顯具有低性能的CPU來執(zhí)行，并被確定為其需要長(zhǎng)時(shí)間室外執(zhí)行為高的應(yīng)用程序。
在第三個(gè)例子中，不用激活某些外部設(shè)備。
具體地說，如附圖6所示，使一些外部設(shè)備無效(S21)。在這一實(shí)施例中，DVD播放器/記錄器16在燃料電池組件模式中不被激活。這是因?yàn)镈VD播放器/記錄器16本身需要高功耗，并且作為主應(yīng)用程序的移動(dòng)圖像使用DVD播放器/記錄器16需要充分使用CPU的性能，因此CPU不能在低功耗模式下執(zhí)行實(shí)時(shí)處理。
在燃料電池組件模式下，電池組12不充電或放電(不用作電源)。這是因?yàn)椋谌剂想姵亟M件模式，電池組12不可靠，用戶必須正確了解這一點(diǎn)。另一個(gè)原因，必須防止通過由燃料電池組件的低電壓給電池充電的低效率操作。
只有當(dāng)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)保持關(guān)閉的時(shí)候才在燃料電池組件模式與正常模式間切換。這使得在CPU的結(jié)構(gòu)電平很容易切換到低功耗模式，這在防止用戶的操作錯(cuò)誤時(shí)也很重要。
簡(jiǎn)而言之，燃料電池組件禁止與操作于正常模式的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)相連。在這一實(shí)施例中，在窗口中會(huì)顯示一條警告信息，并繼續(xù)操作于正常模式。這種布置，可以很清楚地解釋燃料電池組件模式，且可以防止用戶的期望值與筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的操作值之間的差異。
<第二實(shí)施例>
下面將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。
附圖7為表示根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的布置的方框圖。附圖7中與附圖2相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分，在此對(duì)其不再詳細(xì)描述。只對(duì)不同的部分加以說明。
作為本實(shí)施例特有的特征，附加了一個(gè)專用于燃料電池組件的電源輸入連接器17及一個(gè)電氣雙層電容器18。
筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的電源輸入連接器10與交流適配器5相連。筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1有專用于燃料電池組件并與燃料電池組件2相連的電源輸入連接器17。
交流適配器5和燃料電池組件2都與電源部分11相連。電源通過電源部分11轉(zhuǎn)換為適用于筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的每個(gè)部分的電壓，并提供給筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的每個(gè)部分。
電源部分11與電池組12相連，以便能夠改變電池組12或接收電池組12的電源，并提供電源給筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的每個(gè)部分，如上所述。
電源部分11的供電目標(biāo)之一是筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的主板13。主板13有一個(gè)CPU14。作為與主板13相連的外設(shè)的例子有附圖7所示的調(diào)制解調(diào)器15、DVD播放器/記錄器16以及硬盤驅(qū)動(dòng)器19。
電源部分在接收交流適配器5的電源或接收電池組的電源時(shí)與傳統(tǒng)操作基本相同。電源部分11包括一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器、電源微機(jī)和電池充電/放電控制集成電路IC。當(dāng)由燃料電池組件2提供電源時(shí)執(zhí)行的操作與傳統(tǒng)操作有很大不同。
簡(jiǎn)而言之，來自交流適配器的電源電壓輸入典型的值大約是15伏。對(duì)于本實(shí)施例的燃料電池組件，輸入值只有幾伏(操作中典型的值大約為2伏)。
因此，專用連接器17用于連接燃料電池組件，還要預(yù)備一個(gè)專用的DC/DC轉(zhuǎn)換器。電源微機(jī)操作同時(shí)清楚地區(qū)分用于傳統(tǒng)操作的正常模式和由燃料電池組件提供電源的燃料電池組件模式。
當(dāng)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1保持關(guān)閉時(shí)，電源微機(jī)識(shí)別哪一個(gè)電源終端啟動(dòng)電源，并自動(dòng)設(shè)置操作模式。因此，可以避免任何由用戶的操作錯(cuò)誤引起的模式設(shè)置故障。
更具體地，如附圖8所示，首先，確定電源是否由電源輸入連接器10供應(yīng)(S25)。如果步驟S25為是，則模式轉(zhuǎn)換為正常模式(S26)。
如果步驟S25為否，則確定電源是否由專用于燃料電池組件的電源輸入連接器17供應(yīng)(S27)。
如果步驟S27為是，則模式轉(zhuǎn)換為燃料電池組件模式(S28)。如果步驟S27為否，則流程返回步驟S25的處理。
詳細(xì)的處理過程包括內(nèi)部電池用作主電源的情況，后面將參考附圖9進(jìn)行描述。燃料電池組件模式已經(jīng)在第一實(shí)施例中說明，在此不再重復(fù)說明。
只有當(dāng)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1保持關(guān)閉時(shí)才在燃料電池組件模式和正常模式間切換。這就使得在CPU的結(jié)構(gòu)電平很容易轉(zhuǎn)換到低功耗模式，這對(duì)防止用戶操作錯(cuò)誤也很重要。
簡(jiǎn)而言之，在正常操作模式下，禁止將燃料電池組件與筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)相連。在這一實(shí)施例中，當(dāng)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)在正常操作模式下與燃料電池組件相連時(shí)，窗口中會(huì)顯示一條警告消息，并繼續(xù)在正常模式下的操作。
以這種布置，可以很清楚地解釋燃料電池組件模式，并避免用戶的期望值與筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的操作之間的差異。
附圖9為根據(jù)本實(shí)施例用于解釋筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的模式轉(zhuǎn)換的圖表；更具體地，在本實(shí)施例中這是以電源微機(jī)的固件來實(shí)現(xiàn)的。
狀態(tài)40為初始狀態(tài)。傳統(tǒng)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的整個(gè)電源控制如方框44所示。在這種情況下，示出了狀態(tài)41的電源接通時(shí)序、狀態(tài)42的操作時(shí)序和狀態(tài)43的電源關(guān)時(shí)序。
狀態(tài)40是傳統(tǒng)的關(guān)狀態(tài)，每一個(gè)處理時(shí)序根據(jù)“電源SW接通”、“連接交流適配器”、“滿足重新開始條件”，或“滿足局域網(wǎng)喚醒條件”中的一個(gè)事件來啟動(dòng)。
當(dāng)電源開關(guān)接通時(shí)執(zhí)行的一系列處理如狀態(tài)41至43所示。
狀態(tài)40只是一種中間狀態(tài)，在該狀態(tài)下，可以在燃料電池組件模式和正常模式間轉(zhuǎn)換。
當(dāng)在該狀態(tài)連接燃料電池組件(FC)時(shí)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換至燃料電池組件模式關(guān)狀態(tài)45。當(dāng)電源開關(guān)接通時(shí)，筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1以燃料電池組件模式激活。
然而，與通過鋰電池驅(qū)動(dòng)的正常模式不同，在筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的電源接通時(shí)序啟動(dòng)前，執(zhí)行用于激活燃料電池組件的時(shí)序46。
依靠燃料電池組件單元的設(shè)計(jì)，激活燃料電池組件的方式有很大的改變。在這一時(shí)序啟動(dòng)時(shí)，識(shí)別燃料電池組件單元。
在這一實(shí)施例中，用于燃料電池組件的電源輸入連接器17有用于I2C通信的連接端，與用于交流適配器的正常連接器10不同，如附圖10所示。
CLI2C和DAI2C是用于I2C通信的時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線。對(duì)于這種通信，只要所需信號(hào)線的數(shù)目很少，就可以使用除I2C通信方式以外的任何其它方案。
基本上，如附圖13所示，只要燃料電池組件單元有各種輔助功能，則只需通過I2C通信線從筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的電源微機(jī)向燃料電池組件發(fā)送一條激活命令。
在這種情況下，燃料電池組件單元自發(fā)地增加燃料電池組件的溫度，并連接內(nèi)部虛擬負(fù)載到燃料電池組件，以增加燃料電池組件的輸出至一個(gè)預(yù)定值。這是因?yàn)樨?fù)載響應(yīng)燃料電池組件通常非常慢。
如果負(fù)載有很大改變，則在電流穩(wěn)定之前需要大約1秒的時(shí)間。因此，當(dāng)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1在無負(fù)載狀態(tài)使用燃料電池組件直接激活時(shí)，沒有足夠的電能可以提供。
對(duì)于只有基本功能的廉價(jià)型燃料電池組件，當(dāng)在燃料電池組件模式發(fā)生電源開關(guān)開事件時(shí)，電源微機(jī)將燃料電池組件的輸出與電氣雙層電容器18相連，以設(shè)置燃料電池組件在滿負(fù)載狀態(tài)，并在檢查到燃料電池組件的輸出增至預(yù)定值或更高之后啟動(dòng)電源接通時(shí)序。
依靠燃料電池組件的類型及環(huán)境條件，電池必須在電源接通時(shí)序之前通過經(jīng)電源線(+和-)從第二電池12到燃料單元的反向反饋電源來預(yù)熱，如圖10所示。
最好不要直接將電容器與燃料電池組件的輸出線相連，并在電源電壓充分增加之后啟動(dòng)電源接通時(shí)序。這是因?yàn)殡娫措妷撼浞衷黾雍?，燃料電池組件的輸出電流會(huì)大副減少，如附圖11所示。眾所周知，與其它電池相比，要達(dá)到燃料電池組件的輸出電流增加需要很長(zhǎng)的時(shí)間。
在這一實(shí)施例中，如附圖12和13所示，電容器18使用充電泵電路11b通過二極管11c在電源微機(jī)的控制下充電。充電泵電路11b有增加燃料電池組件2的低電平電壓的功能。
電源微機(jī)監(jiān)控燃料電池組件和電氣雙層電容器18中的充電狀態(tài)，且當(dāng)燃料電池組件設(shè)置在操作狀態(tài)時(shí)，接通筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)并執(zhí)行筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的電源接通時(shí)序47。
具體地說，參照附圖12，一個(gè)控制信號(hào)輸出到開關(guān)晶體管11a中，以接通開關(guān)晶體管11a。同時(shí)，停止充電泵電路11b的操作。這樣，燃料電池組件的輸出提供給筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1。
在激活筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的過程中，或在筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的操作過程中，內(nèi)部硬盤驅(qū)動(dòng)器19被激活。這時(shí)，由于硬盤驅(qū)動(dòng)器的馬達(dá)被激活，有大量的浪涌電流流過。電氣雙層電容器18也有防止負(fù)載中的這種急劇變化被直接傳輸給所述燃料電池組件的功能，如附圖13所示。
如果允許某些系統(tǒng)端負(fù)載對(duì)燃料電池組件2的影響，則可以使用帶如附圖14所示的裝置的電源部分11。在這種情況下，電容器18由充電泵電路11b充電，且當(dāng)燃料電池組件2的輸出或類似值達(dá)到預(yù)定值時(shí)，接通開關(guān)晶體管11e和11f。
參照附圖9，盡管電源接通時(shí)序47與傳統(tǒng)電源接通時(shí)序41相同，但被供能的部件數(shù)要少，因?yàn)楣暮凸δ軠p少了。
燃料電池組件模式中以后的時(shí)序幾乎與正常模式中相同，在此不再詳細(xì)描述。附圖9所示的方框51表示燃料電池組件模式。當(dāng)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1正在執(zhí)行特定操作時(shí)，不允許模式轉(zhuǎn)換。
當(dāng)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1的電源關(guān)閉并設(shè)置在狀態(tài)45時(shí)，可以改變模式。類似地，在正常模式，即，在方框44表示的狀態(tài)，不允許轉(zhuǎn)換到燃料電池組件模式。
在正常模式，燃料電池組件通過電源部分11的開關(guān)與功率輸入終端17斷開連接。因此，即使當(dāng)用戶在筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1通過例如電池驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行時(shí)將其與燃料電池組件相連，燃料電池組件實(shí)際上也保持?jǐn)嚅_。在用戶關(guān)掉節(jié)點(diǎn)PC后，筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)可以通過中性節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換到燃料電池組件模式。
在節(jié)點(diǎn)PC為關(guān)斷的狀態(tài)45中，盡管連接了燃料電池組件，當(dāng)例如滿足局域網(wǎng)喚醒狀態(tài)時(shí)，筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)操作在滿足條件的中性模式。
簡(jiǎn)而言之，使用電池作為電源的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1被激活，并啟動(dòng)局域網(wǎng)喚醒過程。由于此時(shí)設(shè)置為正常模時(shí)，燃料電池組件的電源與筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)1斷開連接，如上所述。
根據(jù)本實(shí)施例的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，除了第一實(shí)施例中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效果以外，由于電容器使用燃料電池組件充電直到燃料電池組件的輸出穩(wěn)定，因此整個(gè)系統(tǒng)中能量的損失變得很小。另外，由于電容器不直接與系統(tǒng)相連，因此可以防止過量浪涌電流流過燃料電池組件。
正如以上詳細(xì)描述的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種防止燃料電池組件產(chǎn)生的水進(jìn)入計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。此外，還提供了一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能夠使用燃料電池組件即使是其輸出電能或輸出電壓很低時(shí)也可以正常操作。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以很容易了解其它優(yōu)點(diǎn)并進(jìn)行修改。因此，本發(fā)明的范圍并不局限于上述的具體描述和各個(gè)實(shí)施例。因此，在不背離本發(fā)明思想的精神和范圍的基礎(chǔ)上可以根據(jù)附加的權(quán)利要求書或等價(jià)物作各種修改。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于包括主體；用于將功率提供給主體的燃料電池組件；確定單元，用于確定電源是否來自燃料電池組件；以及預(yù)定外圍設(shè)備，當(dāng)確定單元確定電源是來自燃料電池組件時(shí)，禁止預(yù)定外圍設(shè)備的操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于還包括設(shè)置單元，當(dāng)確定單元確定電源是來自燃料電池組件時(shí)，該設(shè)置單元將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作模式設(shè)置為其中電源是來自燃料電池組件的燃料電池組件模式，其中，在燃料電池組件模式中，禁止預(yù)定外圍設(shè)備的操作。
3.一種適于連接到燃料電池組件的計(jì)算機(jī)，其特征在于包括確定單元，用于確定電源是否來自燃料電池組件；以及預(yù)定外圍設(shè)備，當(dāng)確定單元確定電源是來自燃料電池組件時(shí)，禁止預(yù)定外圍設(shè)備的操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)，其特征在于還包括設(shè)置單元，當(dāng)確定單元確定電源是來自燃料電池組件時(shí)，該設(shè)置單元將計(jì)算機(jī)的操作模式設(shè)置為其中電源是來自燃料電池組件的燃料電池組件模式，其中，在燃料電池組件模式中，禁止預(yù)定外圍設(shè)備的操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)，其特征在于還包括設(shè)置在所述計(jì)算機(jī)中的內(nèi)部電源，其中，當(dāng)確定單元確定電源是來自燃料電池組件時(shí)，所述內(nèi)部電源不用做計(jì)算機(jī)的電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)，其中，當(dāng)計(jì)算機(jī)處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，所述設(shè)置單元將操作模式設(shè)置為燃料電池組件模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)，其特征在于還包括顯示單元，當(dāng)計(jì)算機(jī)處于接通狀態(tài)以及燃料電池組件不給計(jì)算機(jī)提供功率時(shí)，顯示單元顯示不將燃料電池組件連接到計(jì)算機(jī)的警告消息。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)，其中，所述預(yù)定外圍設(shè)備是光盤驅(qū)動(dòng)器。
9.一種激活計(jì)算機(jī)的方法，其特征在于包括確定到計(jì)算機(jī)的電源是否來自燃料電池組件；以及當(dāng)確定電源是來自燃料電池組件時(shí)，禁止預(yù)定外圍設(shè)備的操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于還包括當(dāng)確定電源是來自燃料電池組件時(shí)，將計(jì)算機(jī)的操作模式設(shè)置為其中電源是來自燃料電池組件的燃料電池組件模式，其中，在燃料電池組件模式中，禁止預(yù)定外圍設(shè)備的操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中包括主體；用于將功率提供給主體的燃料電池組件；確定單元，用于確定電源是否來自燃料電池組件；以及預(yù)定外圍設(shè)備，當(dāng)確定單元確定電源是來自燃料電池組件時(shí)，禁止預(yù)定外圍設(shè)備的操作。因此，提供了一種可以防止燃料電池組件產(chǎn)生的水進(jìn)入計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。提供了一種利用燃料電池組件獲得個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作模式，該操作模式可以防止由于用戶的誤操作而引起的任何故障。
文檔編號(hào)G06F1/32GK1619463SQ20041009832
公開日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2001年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月17日
發(fā)明者林恭司, 中村伸隆, 藤原直樹, 佐藤文孝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝