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燃料電池系統(tǒng)和使用該燃料電池系統(tǒng)的終端用設(shè)備的制作方法

文檔序號:7237199閱讀:97來源:國知局
專利名稱:燃料電池系統(tǒng)和使用該燃料電池系統(tǒng)的終端用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及在便攜用電子設(shè)備等中以氫氣等的燃料電池作為電源的 燃料電池系統(tǒng)和使用該燃料電池系統(tǒng)的終端用設(shè)備。
背景技術(shù)
氫氣或甲醇等的燃料電池由于輕量化和便利性等,可考慮作為例如 攝像機、筆記本型個人計算機、便攜用電話機、便攜信息終端機(Personal Digital Assistants (個人數(shù)字助理)PDA)、聲頻播放器之類的各種信息 處理裝置等的燃料電池的用途。本發(fā)明涉及應(yīng)用貯氫合金材料的貯氫合金容器和使用該貯氫合金容 器的燃料電池系統(tǒng),特別地提出了用于便攜設(shè)備的燃料電池系統(tǒng)。例如,在日本特開2006—24028號公報中公開了一種超小型減壓流 量控制裝置,該裝置具有開閉閥;使流體流動并減少流體壓力的第1 細微流體流路;用于使來自第1細微流體流路的流體流動的N條(N是 2以上的整數(shù))第2細微流體流路;分別設(shè)置在各細微流體流路內(nèi)的微型 閥;以及用于使來自各細微流體流路的流體合流并向外部排出的流體聚 集流路。并且,配置有溫度補償構(gòu)件,該溫度補償構(gòu)件設(shè)置在第1細微流體 流路或第2細微流體流路內(nèi),隨著溫度上升而熱膨脹,使各細微流體流 路的截面面積減少。并且,在日本特開2006—164872號公報中公開了一種燃料供給裝
置,該裝置用于從燃料箱通過在中途分支出的燃料導(dǎo)入路徑向多個燃料 電池單元各方提供燃料的燃料電池,該裝置具有與上述多個單元各方對 應(yīng)的多個壓電式或電磁型的燃料閥,其輸出側(cè)的燃料導(dǎo)入路徑與上述燃 料電池單元連接,其輸入側(cè)的燃料導(dǎo)入路徑匯集成1條來與1個燃料泵 連接。并且,在日本特開2004—362786號公報中記載了一種裝置,該裝置 具有氫氣排放閥51,該氫氣排放閥51在箱內(nèi)溫度或氫氣壓力為規(guī)定值以 上時,從忙氫容器l向外部排放氫氣。然后,從貯氫合金2起依次排列 有配管路徑A5、 l次壓力檢測機構(gòu)30、壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)20、 2次壓力檢測 機構(gòu)31以及通向燃料電池單元3的配管路徑B5。發(fā)明內(nèi)容因此,本發(fā)明的目的是提供一種使用貯氫合金殼體的燃料電池系統(tǒng) 和使用該燃料電池系統(tǒng)的終端用設(shè)備,該貯氫合金容器殼體能提高燃料 電池系統(tǒng)中的細微流體流路內(nèi)的溫度或壓力的異常檢測精度、并能保護 壓力調(diào)整閥。艮口,本發(fā)明的第1目的是提供一種燃料電池系統(tǒng),該燃料電池系統(tǒng) 具有貯氫合金容器;第1配管,其一端與該貯氫合金容器連接;燃料 電池單元;第2配管,其一端與該燃料電池單元連接;至少1個系統(tǒng)的 細微流體流路,其配置在上述第1配管的另一端與上述第2配管的另一 端之間,并構(gòu)成為配置有開閉閥、檢測用壓力傳感器以及壓力調(diào)整閥, 而且將上述開閉閥或上述檢測用壓力傳感器與安全閥直接連接而對它們 進行了配置;以及溫度傳感器,該燃料電池系統(tǒng)的特征在于,上述溫度傳感器配置在上述細微流體流路附近;根據(jù)上述溫度傳感器的輸出,在發(fā)生異常時,打開或關(guān)閉使用中的 上述開閉闊,之后打開上述安全閥。本發(fā)明的第2目的是提供一種燃料電池系統(tǒng),該燃料電池系統(tǒng)具有 貯氫合金容器;第1配管,其一端與該貯氫合金容器連接;燃料電池單 元;第2配管,其一端與該燃料電池單元連接;至少1個系統(tǒng)的細微流
體流路和輔助細微流體流路,該細微流體流路配置在上述第1配管的另 一端與上述第2配管的另一端之間,并構(gòu)成為配置有開閉閥、檢測用壓 力傳感器以及壓力調(diào)整閥,而且將上述開閉閥或上述檢測用壓力傳感器 與安全閥直接連接而對它們進行了配置;以及溫度傳感器,該燃料電池 系統(tǒng)的特征在于,上述溫度傳感器配置在上述細微流體流路附近;根據(jù)上述溫度傳感器的輸出,關(guān)閉任一個上述細微流體流路的開閉 閥,打開上述輔助細微流體流路的安全閥。本發(fā)明的第3目的是提供一種終端用設(shè)備,該終端用設(shè)備具有燃料 電池系統(tǒng)、二次電池、單元用溫度傳感器以及控制電路,其中,該燃料 電池系統(tǒng)具有貯氫合金容器;第1配管,其一端與該貯氫合金容器連 接;燃料電池單元;第2配管,其一端與該燃料電池單元連接;至少1 個系統(tǒng)的細微流體流路和輔助細微流體流路,該細微流體流路配置在上 述第1配管的另一端與上述第2配管的另一端之間,并構(gòu)成為在貯氫合 金容器與燃料電池單元之間配置有開閉閥、檢測用壓力傳感器以及壓力 調(diào)整閥,而且將上述開閉閥或上述檢測用壓力傳感器與安全閥直接連接 而對它們進行了配置,該終端用設(shè)備的特征在于,上述控制電路在根據(jù)上述單元用溫度傳感器的輸出信號判斷為上述 燃料電池系統(tǒng)內(nèi)的溫度出現(xiàn)異常時,打開或關(guān)閉使用中的上述開閉閥, 之后打開上述安全閥。本發(fā)明的第4目的是提供一種終端用設(shè)備,該終端用設(shè)備具有燃料 電池系統(tǒng)、二次電池、單元用溫度傳感器以及控制電路,其中,該燃料 電池系統(tǒng)具有至少1個系統(tǒng)的細微流體流路和輔助細微流體流路,該細 微流體流路構(gòu)成為在fc氫合金容器與燃料電池單元之間配置有開閉閥、 檢測用壓力傳感器以及壓力調(diào)整閥,該終端用設(shè)備的特征在于,上述控制電路在根據(jù)上述單元用溫度傳感器的輸出信號判斷為上述 燃料電池系統(tǒng)內(nèi)的溫度出現(xiàn)異常時,關(guān)閉使用中的上述開閉閥,之后關(guān) 閉任一個上述細微流體流路的開閉闊,打開上述輔助細微流體流路的安 全閥。 本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將在以下說明中進行闡述,并且部分地將 從說明中明白或者可以通過實施本發(fā)明來得知。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可 以借助以下特別指出的手段和組合來實現(xiàn)和獲得。


附圖包含在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出本發(fā)明的優(yōu) 選實施方式,并與以上給出的一般說明和以下給出的優(yōu)選實施方式的詳 細說明一起用于對本發(fā)明的原理進行闡述。圖1A是示出根據(jù)本發(fā)明的第1實施方式的燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的截面圖,圖1B是示出圖1A的端子用基板50的配置例的結(jié)構(gòu)圖。圖2是示出圖1A所示的燃料電池系統(tǒng)10的壓力調(diào)整機構(gòu)的部分詳細結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3A和3B是本發(fā)明的第1實施方式中的2種燃料電池系統(tǒng)的框結(jié)構(gòu)圖。圖4A是表示存儲在ROM內(nèi)的數(shù)據(jù)項目的一例的表,圖4B是表示 存儲在ROM內(nèi)的數(shù)據(jù)項目的另一例的表。圖5A和5B是本發(fā)明的第1實施方式中的另外2種燃料電池系統(tǒng)的 框結(jié)構(gòu)圖。圖6是示出燃料電池系統(tǒng)中的控制電路的要部的概略結(jié)構(gòu)的框圖。 圖7是對本發(fā)明的第1實施方式中的燃料電池系統(tǒng)的動作進行說明 的流程圖。圖8是用于對圖7的流程圖中的步驟S6的子例程"溫度傳感器異常 檢測"的詳細動作進行說明的流程圖。圖9是用于對在從圖5B的燃料電池系統(tǒng)中去除第1和第2檢測用壓 力傳感器,在輔助閥與輔助壓力調(diào)整閥之間配置輔助檢測用壓力傳感器, 并在從輔助檢測用壓力傳感器與輔助壓力調(diào)整閥之間分支出的位置配置 安全閥的情況下的動作進行說明的流程圖。圖IO是用于對安全閥的動作進行說明的時序圖。圖11是用于對在使用各種貯氫合金時的從檢測用壓力傳感器向壓力
調(diào)整閥施加電壓的情況進行說明的圖。圖12是多個溫度特性中的壓力一余量線圖。圖13A是對內(nèi)置有燃料電池系統(tǒng)、二次電池以及CPU的電子設(shè)備的 余量顯示的組合進行說明的框結(jié)構(gòu)圖,圖13B是概略示出圖13A的切換 開關(guān)226周邊的結(jié)構(gòu)的框結(jié)構(gòu)圖。圖14A至14C是示出通過用戶指定所選擇的燃料電池的畫面顯示例 的圖。圖15A和15B是示出使用電磁致動器構(gòu)成安全閥的燃料電池系統(tǒng)的 一例的截面圖,圖15A是示出安全閥關(guān)閉的狀態(tài)的圖,圖15B是示出安 全閥打開的狀態(tài)的圖。圖16A和16B是示出使用發(fā)熱體致動器構(gòu)成開閉閥的燃料電池系統(tǒng) 的一例的截面圖,圖16A是示出開閉閥關(guān)閉的狀態(tài)的圖,圖16B是示出 開閉閥打開的狀態(tài)的圖。圖17A和17B是示出使用形狀記憶合金材料構(gòu)成開閉閥的燃料電池 系統(tǒng)的一例的截面圖,圖17A是示出開閉閥關(guān)閉的狀態(tài)的圖,圖17B是 示出幵閉閥打開的狀態(tài)的圖。圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的第2實施方式的燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖19是用于對圖18的結(jié)構(gòu)的燃料電池系統(tǒng)的動作進行說明的圖。 圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的第3實施方式的燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖21A是示出作為本發(fā)明的第3實施方式的變形例的電子設(shè)備系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)的框圖,圖21B是示出圖21A的開關(guān)430a、 430b、 430c的動作狀 態(tài)的圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。 (第1實施方式)圖1A是示出根據(jù)本發(fā)明的第1實施方式的燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的截面圖。在圖1A中,燃料電池系統(tǒng)10構(gòu)成為在貯氫合金容器殼體40內(nèi)設(shè)置在第2硅基板18上形成有壓力調(diào)整機構(gòu)的氫氣流路的上層和借助形成在 第1玻璃基板12上的第1硅基板16來設(shè)置的氫氣流路的下層,該壓力 調(diào)整機構(gòu)具有將在向燃料電池單元30提供氫氣時的氫氣壓力調(diào)整成貯氫 合金的平衡壓力以下的功能。在第1玻璃基板12上配置有第1硅基板14和第2硅基板16。在放 置于第1玻璃基板12上的第2硅基板18內(nèi)嵌入有溫度傳感器20及振幅 信號放大電路用的前置放大器芯片(HA芯片)22。另一方面,在第l硅 基板16上的第2硅基板18內(nèi)設(shè)置有配管路徑A26和配管路徑B32。上 述配管路徑A26經(jīng)由第1玻璃基板12延伸到貯氫合金容器24。并且, 配管路徑B32經(jīng)由第2玻璃基板14和絕熱構(gòu)件28延伸到燃料電池單元 30。這些配管路徑A26和配管路徑B32是為了將氫氣提供給燃料電池單 元30而連接的。第2玻璃基板14與合成樹脂制的保持板36粘接成與第1玻璃基板 12平行。上述第2玻璃基板14設(shè)置有配置在與第1玻璃基板12之間的 空間內(nèi)的各壓力傳感器或者壓力調(diào)整閥的流體元件,以便防止靜電破壞。 并且,可釆用以下結(jié)構(gòu),即通過插入配置在上述合成樹脂制的保持板 36上的絕熱構(gòu)件28,來使燃料電池單元30側(cè)和支撐貯氫合金容器24的 貯氫合金容器殼體40絕熱。g卩,通過阻斷從燃料電池單元30產(chǎn)生的熱 向貯氫合金容器24的傳熱傳導(dǎo),可抑制貯氫合金容器24急劇的溫度上 升。燃料電池單元30以氫氣作為燃料來提供電力。該燃料電池單元30 以導(dǎo)電性粉末作為芯材,將該芯材封入由無紡織布構(gòu)成的袋中,經(jīng)由用 外皮覆蓋的真空絕熱材料即絕熱構(gòu)件28,與合成樹脂制的保持板36密合。 當(dāng)使用該真空絕熱材料時,由于絕熱構(gòu)件28的厚度為幾mm,因而期望 的是,不使用保持板36而直接將真空絕熱材料與貯氫合金容器殼體40 粘接。并且,在貯氫合金容器24和貯氫合金容器殼體40內(nèi)設(shè)置有氫氣補
給口 42。該氫氣補給口 42具有通過以拆裝式連接來使閥打開的機構(gòu)。然后,使通過甲醇、乙醇、二甲醚等的孔質(zhì)產(chǎn)生氫氣的氫氣產(chǎn)生器等的氫氣補給貯氣瓶與氫氣補給口 42連接來注入氫氣,從而向貯氫合金容器24 內(nèi)的貯氫合金補給氫氣并貯存氫氣。貯氫合金容器24呈厚度方向的長度短的長方體形狀,在厚度方向的 貯氫合金容器24上密合配置有燃料電池單元30。作為貯氫合金容器殼體 40外形尺寸的一例、即作為構(gòu)成矩形形狀的貯氫合金容器殼體40的材利-, 使用鋁或不銹鋼等的金屬,以耐受貯氫合金容器24的壓力。貯氫合金容 器殼體40的外表面,在其為鋁的情況下,通過許多槽加工等,形成有在 與紙面垂直的方向上具有凹凸形狀的冷卻用的多個翼片44。并且,在燃料電池單元30或第1玻璃基板12與第2玻璃基板14之 間插入有空氣引入口 46??諝庖肟?46通過在貯氫合金容器殼體40的 安裝有端子用基板50的一面以外的面上的翼片44的槽部設(shè)置開口,可 引入空氣,而不會妨礙用于在插入便攜用設(shè)備時按壓端子用基板50的端 子的板彈簧構(gòu)件(未作圖示)。并且,通過在燃料電池單元30與保持板36之間插入絕熱構(gòu)件28, 可阻斷從燃料電池單元30產(chǎn)生的熱,可防止配置在第2硅基板18上的 溫度傳感器20的誤檢。并且,銷端子48a、 48b與上述端子用基板50進 行了耦合。上述銷端子48a、溫度傳感器20、 HA芯片22及中繼端子基 板52使用接合線54來進行了連接。對于硅基板16或18上的電子構(gòu)件(例如,溫度傳感器20等)、銷 端子、中繼端子基板52與分別它們連接的接合線54之間的連接部和凹 部,利用硅凝膠劑進行填充時,能夠防止由來自外部的沖擊或配置在內(nèi) 部的振子(例如,由向光軸方向驅(qū)動攝像光學(xué)系統(tǒng)的校正透鏡或攝像元 件的致動器形成的像抖校正)的振動引起上述接合線54的破壞。并且, 通過在凹部嵌入硅凝膠,防止硅凝膠流出。并且,如圖1B所示,在上述端子用基板50上設(shè)置有信號線56a 56h和驅(qū)動線58a 58h各自的8個端子。上述信號線56a 56h用于從后 述的溫度傳感器、檢測用壓力傳感器、壓力調(diào)整閥向控制電路發(fā)送信號。
并且,驅(qū)動線58a 58h用于把電力提供給從燃料電池單元側(cè)向裝置負荷部或二次電池提供電力的驅(qū)動線以及安全閥、檢測用壓力傳感器和壓力調(diào)整閥。通過在同一端子用基板上配置不同的2組進行電力供給的驅(qū)動線,不用進行燃料電池系統(tǒng)內(nèi)的布線牽拉,可削減組裝工時,可使燃料電池系統(tǒng)內(nèi)得到簡化。另外,上述第1玻璃基板12與第2玻璃基板14 之間構(gòu)成為壓力調(diào)整機構(gòu)。貯氫合金的平衡壓力也根據(jù)貯氫合金的溫度而變化,隨著溫度上升, 平衡壓力也增加。例如,在使用AB5型的以LaNi5作為主成分的貯氫合 金的情況下,假定使用環(huán)境是0 45。C左右,則優(yōu)選使用平衡壓力在0'C 時是常壓以上,在45。C時是0.6MPa,而且2(TC的平衡壓力是0.25 0.35MPa左右,以便在6(TC時不超過l.OMPa的貯氫合金用材料。貯氫合 金容器殼體40與燃料電池單元30相組合,使從貯氫合金容器24到燃料 電池單元30的路徑一體化,從而形成本實施方式的燃料電池系統(tǒng)。上述 溫度傳感器20是為了測定這樣的貯氫合金容器殼體40內(nèi)的溫度而設(shè)置 的。圖2是示出圖1A所示的燃料電池系統(tǒng)10的檢測用壓力傳感器和壓 力調(diào)整閥的壓力調(diào)整機構(gòu)的部分詳細結(jié)構(gòu)的截面圖。在圖2中,第1玻璃基板12經(jīng)由傾斜調(diào)整構(gòu)件62和0形環(huán)(填密 材料)64配置在貯氫合金容器24上。然后,第2硅基板18配置有第3 硅基板66。另外,這里使用了第3硅基板66,然而如圖1A所示,可以 使用第2硅基板18。在第2硅基板18上的上部位置設(shè)置有與隔板68接合的可動側(cè)的驅(qū) 動電極板70。并且,在中繼端子基板52上設(shè)置有固定側(cè)的驅(qū)動電極板 72。該可動側(cè)驅(qū)動電極板70和固定側(cè)驅(qū)動電極板72配置在對置位置, 并構(gòu)成為1組,以檢測靜電電容變化。在該情況下,盡管未作圖示,然 而可以配置2組驅(qū)動電極板。檢測用壓力傳感器在第2硅基板18上具有空心部74,在該第2硅 基板18的下方側(cè)形成流路。在該空心部74的內(nèi)表面形成有用于保護第2 硅基板18不受氣體等的腐蝕的保護膜76。
另一方面,在第3硅基板66的上方耦合有使用晶體振蕩器的正弦波電壓電路80和振幅檢測電路用的IC芯片82。并且,第3硅基板66的上 側(cè)耦合有多個銷端子48a。然后,在圖1A所示的溫度傳感器20的兩側(cè) 形成有開閉閥、安全閥的驅(qū)動線和來自檢測用壓力傳感器的信號線等的 引線用的通孔。以上的IC芯片82或中繼端子基板52、多個銷端子48a使用接合線 組54a (接合線54)來進行了連接。正弦波電壓電路80根據(jù)CPU的指 示開始驅(qū)動。正弦波電壓電路80的輸出信號經(jīng)由封裝在振幅檢測電路用 的IC芯片上的驅(qū)動電路系統(tǒng),使隔板68強制振動。當(dāng)隔板68的壓力增 加或減少時,輸出信號的振幅也隨此而變化。該輸出信號經(jīng)由振幅檢測 電路用的IC芯片(HA芯片)82的振幅放大用電路(前置放大器)輸入 到電子設(shè)備的CPU。 CPU根據(jù)來自存儲器(ROM)的基準(zhǔn)值進行反饋控 制。并且,當(dāng)在貯氫合金容器殼體與開閉閥之間配置了細的配管(毛細 管)時,由于氫氣通過時的壓力損失而使壓力調(diào)整閥驅(qū)動時的壓力下降, 因而壓力調(diào)整器也會降低負荷。這里,圖1A所示的燃料電池系統(tǒng)10、燃料電池單元30以及貯氫合 金容器24借助貯氫合金容器殼體40實現(xiàn)一體化。然而,由于配管路徑 A26具有通過以拆裝式連接來使閥打開的機構(gòu),因而可從燃料電池系統(tǒng) 10拆裝貯氫合金容器24。這樣,可從電子設(shè)備內(nèi)的電池收納室僅拆裝貯 氫合金容器24。在該情況下,不使用圖1A所示的溫度傳感器20,而使 用例如配置在后述的盤狀記錄介質(zhì)附近的溫度傳感器、或者測定鏡頭驅(qū) 動電路用IC芯片的表面溫度的溫度傳感器。圖3A和3B是第1實施方式中的2種燃料電池系統(tǒng)的框結(jié)構(gòu)圖。在圖3A中,在上述的貯氫合金容器殼體40內(nèi)具有貯氫合金容器90。 從該貯氫合金容器90經(jīng)由未作圖示的配管路徑A配置有開閉閥92、檢 測用壓力傳感器94、安全閥96、壓力調(diào)整閥98以及輔助用壓力調(diào)整閥 100。壓力調(diào)整閥98和輔助用壓力調(diào)整閥100經(jīng)由未作圖示的配管路徑B 與燃料電池單元102連接。開閉閥92是兼有當(dāng)終端用設(shè)備的電源開關(guān)接通時打幵、并當(dāng)該電源
開關(guān)斷開時關(guān)閉的閥機構(gòu)的氫氣補給的開閉閥。安全閥96連接在檢測用壓力傳感器94與外部空氣口之間。該安全閥96是作為使用公知技術(shù)的 靜電驅(qū)動方式的微型閥或熱變形導(dǎo)電材料(例如,形狀記憶合金材料) 的隔板的結(jié)構(gòu),具有可接通(閥打開)或斷幵(閥關(guān)閉)的開關(guān)功能。并且,在圖3B中,從貯氫合金容器110經(jīng)由未作圖示的配管路徑A 配置有第1和第2開閉閥112和114、以及第1和第2檢測用壓力傳感器 116和118。然后,在第1和第2檢測用壓力傳感器116和118與外部空 氣口之間配置有第1和第2安全閥120和122。并且,在第1和第2檢測 用壓力傳感器116和118與燃料電池單元128之間配置有第1和第2壓 力調(diào)整閥124和126。下面,對向貯氫合金容器補給氫氣和燃料電池單元驅(qū)動時的動作進 行說明。參照圖3B,貯氫合金容器IIO具有通過以拆裝式連接來使閥打開的 機構(gòu)的氫氣補給口。然后,在未作圖示的氫氣補給時,上述的氫氣補給 貯氣瓶與氫氣補給口連接。然后,經(jīng)由氫氣補給口向貯氫合金容器110 內(nèi)的貯氫合金補給氫氣并貯存氫氣。所補給的氫氣被貯存在貯氫合金中, 而且在配管路徑、以及開閉閥以后被阻斷的狀態(tài)下,從第1和第2開閉 閥112和114到燃料電池單元128的配管路徑上存在余量的氫氣。當(dāng)終 端用設(shè)備的電源開關(guān)接通時,第1和第2開閉閥112和114打開,貯存 在貯氫合金內(nèi)的氫氣被提供給壓力調(diào)整閥,與余量的氫氣混合,與貯氫 合金內(nèi)的內(nèi)壓相同。然后,將來自第1和第2檢測用壓力傳感器116和118的檢測器的 輸出信號換算成存儲在未作圖示的存儲器(ROM)內(nèi)的表(例如,圖4A 的表),打開壓力調(diào)整閥。在氫氣燃料電池單元動作時,如果對燃料電池 單元128的氫氣壓達到O.lMPa,則燃料電池單元128開始動作。在圖3A 所示的例(A公司)中有開閉閥,為了補給所消耗的氫氣而貯存在貯氫 合金內(nèi)的氫氣從該開閉閥92依次經(jīng)由檢測用壓力傳感器94和壓力調(diào)整 閥98被提供給燃料電池單元102。在將燃料電池單元102側(cè)的氫氣壓力 保持一定的同時,燃料電池單元102繼續(xù)動作,把電力穩(wěn)定地提供給未
作圖示的終端用設(shè)備等。在該情況下,檢測用壓力傳感器94和安全閥92進行了直接連接。另外,在圖4A的表內(nèi)存儲有貯氫合金種類、貯氫量、安全閥和流路數(shù)量、電容、管內(nèi)壓極限值、壓力傳感器靈敏度、制造年月等的要管理的管理數(shù)據(jù)。并且,在根據(jù)圖4A的表進行壓力調(diào)整閥的排放流量運算的 情況下,通過求出從檢測用壓力傳感器輸出的實測值與從壓力調(diào)整閥輸 出的實測值之間的差壓,可進行檢測。在本實施方式中,為了減輕由高壓氫氣施加給壓力調(diào)整閥的負荷, 在圖3B所示的例(B公司)中,將多個(這里是2個)開閉閥112、 114 以及檢測用壓力傳感器116、 118和壓力調(diào)整閥124、 126并列配置。第1 和第2檢測用壓力傳感器116和118與各自的第1和第2安全閥120和 122進行了直接連接。然后,第1和第2安全閥120和122與外部空氣口 連接。第1和第2開閉閥112和114以及第1和第2安全閥120和122借 助隔板的動作,使各自的閥打開,該隔板使用作為公知技術(shù)的靜電驅(qū)動 方式的微型閥或熱變形導(dǎo)電材料(例如,形狀記憶合金材料)構(gòu)成,并 具有能接通(閥打開)或斷幵(閥關(guān)閉)的開關(guān)功能。另外,作為另一 例(C公司),在不使用第2安全閥的情況下,形成為虛設(shè)部件。這里,在B公司的情況下,在氫氣被分壓的規(guī)定時間后,當(dāng)檢測用 壓力傳感器達到期望值時,第1開閉閥112關(guān)閉,打開第2開閉閥114, 之后第2檢測用壓力傳感器118進行監(jiān)視。第1和第2開閉閥120和122 根據(jù)檢測用壓力傳感器116、 118的監(jiān)視來重復(fù)接通/斷開動作。當(dāng)檢測用 壓力傳感器116、 118達到期望的氫氣壓時,壓力調(diào)整閥124、 126開始 進行控制,控制成在燃料電池單元128內(nèi)達到0.1MPa壓力。并且,為了 保護壓力調(diào)整閥124、 126,還能同時使用多個開閉閥112、 114。在重復(fù)這種接通/斷開動作的結(jié)構(gòu)中,期望的是將CPU或模擬開關(guān)等 的芯片嵌入在第2硅基板內(nèi)。圖5A和5B是第1實施方式中的另外2種燃料電池系統(tǒng)的框結(jié)構(gòu)圖。在圖5A所示的結(jié)構(gòu)例的D公司的燃料電池系統(tǒng)中,與第1和第216
開閉閥112和114的閥動作同步,輔助閥130也進行開閉。該燃料電池 系統(tǒng)具有燃料箱即貯氫合金容器110,使燃料電池單元128之間經(jīng)由配管路徑連接的主細微流體流路即第1和第2開閉閥112和114;以及第1 和第2壓力調(diào)整閥124和126。并且,在貯氫合金容器110與燃料電池單 元128之間還依次配置有副細微流體流路的輔助閥130和輔助檢測用壓 力傳感器132。此外,上述輔助檢測用壓力傳感器132和安全閥134沒有 進行直接連接。根據(jù)溫度傳感器的輸出和管內(nèi)的輔助檢測用壓力傳感器132的輸出 達到預(yù)先決定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)(按各單元的銷售商或氫氣種類的管內(nèi)溫度極 限值或管內(nèi)壓極限值規(guī)定值)的情況,打開安全閥134,在打開輔助閥 130的狀態(tài)下,將來自貯氫合金容器110的氫氣向外部排放。通過在發(fā)生 異常時打開使用中的開閉閥(第1或第2開閉閥112或114中的任一方), 可保護第1和第2微型閥即(第1和第2)壓力調(diào)整閥(124和126)。并且,在圖5B所示的結(jié)構(gòu)例的E公司的燃料電池系統(tǒng)中,在燃料 箱即貯氫合金容器110與第1、第2和第3開閉閥112、 114和136之間 插入輔助閥130,輔助閥130也與燃料電池單元動作同步進行開閉。在該 輔助閥130開閉后,第l、第2和第3開閉閥112、 114和136打開。并 且,在上述輔助閥130與燃料電池單元128之間依次配置有副細微流體 流路的第3開閉閥136和輔助檢測用壓力傳感器132。然后,輔助閥130 和安全閥134進行了直接連接。根據(jù)溫度傳感器的輸出和管內(nèi)的輔助檢測用壓力傳感器132的輸出 達到預(yù)先決定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)(按各單元的銷售商或氫氣種類的管內(nèi)溫度極 限值或管內(nèi)壓極限值規(guī)定值)的情況,打開安全閥134,在打開輔助閥 130的狀態(tài)下,將來自貯氫合金容器110的氫氣向外部排放。通過在發(fā)生 異常時打開使用中的第1或第2開閉閥112或114,可保護第1和第2微 型閥即第1和第2壓力調(diào)整閥124和126。另外,可以在各開閉閥與各壓力調(diào)整閥之間分別配置檢測用壓力傳 感器。并且,還能在輔助檢測用壓力傳感器與連接燃料電池單元的配管 路徑B之間配置第3輔助用壓力調(diào)整閥?;蛘撸€能使輔助檢測用壓力 傳感器和安全閥進行直接連接。此外,當(dāng)把氫氣提供給貯氫合金容器時等、把細微流體流路內(nèi)的空 氣(外部空氣)置換成氫氣時,可通過在使用開始時將開閉閥、輔助閥、 安全閥全部打開來實現(xiàn)。下面,參照圖6所示的框圖對燃料電池系統(tǒng)中的控制電路的要部的 概略結(jié)構(gòu)進行說明。在圖6中,硅基板140用于使貯氫合金容器24和燃料電池單元30 連接。在該硅基板140上配置有第1和第2開閉閥112和114、第1和第 2檢測用壓力傳感器146和148、第1和第2壓力調(diào)整閥124和126、第 1和第2安全閥142和144、輔助閥152、輔助檢測用壓力傳感器136以 及安全閥150。第1和第2檢測用壓力傳感器146和148以及輔助檢測用 壓力傳感器132經(jīng)由模擬開關(guān)156和A/D轉(zhuǎn)換器158與微處理器162連 接。微處理器162根據(jù)上述第1和第2檢測用壓力傳感器146和148以 及輔助檢測用壓力傳感器132的輸出,把控制信號發(fā)送到各驅(qū)動電路, 從而可提供壓力傳感器或壓力調(diào)整閥的位移量。另外,按照各開閉闊的 動作時間設(shè)定(例如,每隔360秒設(shè)定),根據(jù)微處理器162的指示來進 行模擬開關(guān)156的切換。電池系統(tǒng)單元160構(gòu)成為具有微處理器(與后述的圖13的CPU 222 相同,或者單獨配備)162,輸入操作部164,各開閉閥動作時間設(shè)定部 166, D/A轉(zhuǎn)換器168,模擬開關(guān)170,開閉閥和安全闊的驅(qū)動電路172, 檢測用壓力傳感器和輔助檢測用壓力傳感器驅(qū)動電路174,壓力調(diào)整閥驅(qū) 動電路176,以及余量和溫度(壓力)異常顯示部178。并且,微處理器162與作為存儲單元的ROM182、存儲部184以及 上述的溫度傳感器20連接。ROM 182存儲有表數(shù)據(jù)值(圖4A和4B、 或者日本特開2004—241261號公報記載的圖4或圖5所示的氫氣壓力一 氫氣余量的表數(shù)據(jù)值)。并且,存儲部184存儲有各單元的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)值(按 銷售商、貯氫合金的種類或型式等的管內(nèi)溫度極限值或者管內(nèi)壓極限值 和燃料余量)。
另外,微處理器162內(nèi)置有各幵閉閥動作時間設(shè)定單元(定時器等),該各開閉閥動作時間設(shè)定單元用于根據(jù)輸入操作部164的狀態(tài)和溫度傳 感器20的輸出,依照規(guī)定程序來按各開閉閥的設(shè)定時間驅(qū)動。余量和溫度(壓力)異常顯示部178由微處理器162來控制,并由 顯示電池種類或銷售商名等的顯示元件構(gòu)成。該余量和溫度(壓力)異 常顯示部178顯示多個LED,該多個LED顯示溫度(壓力)異常檢測狀 態(tài)?;蛘?,可以在余量和溫度(壓力)異常顯示部178顯示例如"電池余 量剩下不多。請進行電池更換準(zhǔn)備。"、"由于異常檢測,請重新設(shè)置燃 料電池。"等的消息。 '這樣,由于設(shè)置了設(shè)定燃料電池的氫氣種類等的開關(guān)單元,因而通 過使用按銷售商、貯氫合金的種類或型式等的管內(nèi)溫度極限值或者管內(nèi) 壓極限值,可提高燃料電池系統(tǒng)中的異常檢測精度。然后,在這樣的結(jié)構(gòu)中,在電源接通的狀態(tài)下顯示電池種類的設(shè)定 畫面。微處理器162對進行了輸入操作部164的鍵輸入、以及從輸入操 作部164所指定的貯氫合金的種類或銷售商或型式進行檢測。微處理器 162從ROM 182中讀出表示與所輸入的貯氫合金的種類或銷售商之間的 對應(yīng)關(guān)系的表數(shù)據(jù)值。然后,在存儲部184內(nèi),與細微流體流路內(nèi)的溫 度或檢測用壓力極限值同時存儲燃料的余量。然后,微處理器162使余 量和溫度(壓力)異常顯示部178顯示燃料的余量。下面,參照圖7的流程圖對根據(jù)本結(jié)構(gòu)的燃料電池系統(tǒng)的動作進行 說明。開始本工序,首先在步驟Sl中進行開閉閥的切換。然后,在步驟 S2中打開第1開閉閥112,在接下來的步驟S3中,幵始第1檢測用壓力 傳感器146的動作。然后,在步驟S4中,判定第1檢測用壓力傳感器146 的值是否在規(guī)定范圍內(nèi)。這里,當(dāng)?shù)?檢測用壓力傳感器146的值不在 規(guī)定范圍內(nèi)時,轉(zhuǎn)移到上述步驟S3,重復(fù)上述的處理動作。另一方面, 在第1檢測用壓力傳感器146的值在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下,轉(zhuǎn)移到步驟 S5。在步驟S5中,開始第1壓力調(diào)整閥124的動作,并且起動微處理器
162內(nèi)的未作圖示的定時器。然后,在步驟S6中,執(zhí)行子例程"溫度傳感 器異常檢測"。后面對該子例程"溫度傳感器異常檢測"的詳細動作進行描述。然后,在步驟S7中,判定在上述步驟S5中起動的定時器的計時是否經(jīng)過規(guī)定時間。結(jié)果,當(dāng)未經(jīng)過規(guī)定時間時,轉(zhuǎn)移到上述步驟S6,重復(fù)上述的處理 動作。另一方面,當(dāng)經(jīng)過規(guī)定時間時,轉(zhuǎn)移到步驟S8,判定本開閉閥(例 如,在2個系統(tǒng)的細微流體流路的情況下是第1或第2開閉閥,還能適 應(yīng)于對于4個系統(tǒng)開閉閥是4個、對于8個系統(tǒng)開閉閥是8個等的情況。) 的動作結(jié)束。在未結(jié)束的情況下,轉(zhuǎn)移到上述步驟S1,重復(fù)以后的處理 (例如,第1開閉閥切換到第2開閉閥,或者第2開閉閥切換到第1開 閉閥。)動作,在結(jié)束的情況下,本工序結(jié)束。圖8是用于對圖7的流程圖中的步驟S6的子例程"溫度傳感器異常 檢測"的詳細動作進行說明的流程圖。進入本例程,首先,在步驟Sll中,開始溫度傳感器20的監(jiān)視動作。 然后,在步驟S12中,判定是否是溫度異常、或者第1檢測用壓力傳感 器146的輸出值是否為規(guī)定值以上。這里,當(dāng)不是溫度異常、或者該傳 感器的值在規(guī)定值內(nèi)時,認為是正常結(jié)束,退出本子例程,轉(zhuǎn)移到圖7 的流程圖中的步驟S7。另一方面,在上述步驟S12中,判定為是溫度異 常、或者第1檢測用壓力傳感器146的輸出值為規(guī)定值以上的情況下, 轉(zhuǎn)移到步驟S13。在步驟S13中,開始進行這些針對異常的再試動作(retry opemtion)。 然后,在步驟S14中,判定再試次數(shù)。例如,在該情況下把再試次數(shù)設(shè) 定為3次,在低于3次的情況下,轉(zhuǎn)移到上述步驟S12,重復(fù)上述處理動 作。然后,在再試次數(shù)達到3次并檢測出上述異常的情況下,轉(zhuǎn)移到步 驟S15。在該步驟S15中,在發(fā)生異常時使使用中的開閉閥(在該情況下是 第1開閉閥112)處于打開狀態(tài),打開安全閥150。然后,在步驟S16中, 停止燃料電池系統(tǒng)。該燃料電池系統(tǒng)的停止按以下方式進行。在未作圖示的燃料電池單元與裝置負荷部之間,使用升壓直銜/直流
轉(zhuǎn)換器的開關(guān)動作,切斷與燃料電池連接的負荷,停止發(fā)電。然后,當(dāng) 中止了燃料電池的發(fā)電時,燃料電池單元切換到二次電池,在規(guī)定時間 后,實施上述開關(guān)動作。即,CPU在燃料電池單元中的發(fā)電停止后,通 過使燃料電池的輸出端從負荷連接到二次電池,可將從殘留在燃料電池 單元內(nèi)的氫氣和空氣產(chǎn)生的剩余電力向二次電池充電,無需將殘留在燃 料電池單元內(nèi)的氫氣向外部排放。此時,確保二次電池內(nèi)有規(guī)定值以上的空閑容量來進行充電。之后,轉(zhuǎn)移到步驟S17,進行異常結(jié)束處理。圖9是用于對在從上述結(jié)構(gòu)的燃料電池系統(tǒng)中去除第1和第2檢測 用壓力傳感器,在輔助閥與輔助壓力調(diào)整閥之間配置輔助檢測用壓力傳 感器,并在從輔助檢測用壓力傳感器與輔助壓力調(diào)整閥之間分支出的位 置配置安全閥的情況下的動作進行說明的流程圖。開始本工序,首先在步驟S21中打開輔助閥130,接下來在步驟S22 中進行開閉閩的切換。并且,在步驟S23中打開第1開閉閥112,在接下 來的步驟S24中開始進行輔助壓力調(diào)整閥的動作,并起動微處理器162 內(nèi)的未作圖示的定時器。然后,在步驟S25中,判定輔助壓力傳感器的 值是否在規(guī)定范圍內(nèi)。這里,當(dāng)輔助壓力傳感器的值不在規(guī)定范圍內(nèi)時, 轉(zhuǎn)移到上述步驟S24,重復(fù)上述的處理動作。另一方面,在輔助壓力傳感 器的值在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下,轉(zhuǎn)移到步驟S26。在步驟S26中,執(zhí)行上述的圖8所示的子例程"溫度傳感器異常檢 測"。省略該子例程"溫度傳感器異常檢測"的詳細動作。然后,在步驟S27 中,判定在上述步驟S24中起動的定時器的計時是否經(jīng)過規(guī)定時間。結(jié) 果,當(dāng)未經(jīng)過規(guī)定時間時,轉(zhuǎn)移到上述步驟S26,重復(fù)上述的處理動作。 另一方面,當(dāng)經(jīng)過規(guī)定時間時,轉(zhuǎn)移到步驟S28,判定本開閉閥(例如, 在2個系統(tǒng)的細微流體流路的情況下是第1或第2開閉閥,還能適應(yīng)于 對于4個系統(tǒng)開閉閥是4個、對于8個系統(tǒng)幵閉閥是8個等的情況。)的 動作結(jié)束。在未結(jié)束的情況下,轉(zhuǎn)移到上述步驟S22,重復(fù)以后的處理(例 如,第1開閉閥切換到第2開閉閥,或者第2開閉閥切換到第1開閉閥。) 動作,在結(jié)束的情況下,本工序結(jié)束。
下面,參照圖IO的時序圖對安全閥的動作進行說明。 有以下情況,例如,使用B公司的無翼片一 體型燃料電池系統(tǒng),在 第2開閉閥114動作中,發(fā)生來自利用便攜用設(shè)備內(nèi)的CPU監(jiān)視的溫度傳感器的異常檢測。在CPU中,在圖示a中,在53。C (0.44MPa)以上 時60秒內(nèi)進行3次再試,在53°C以上繼續(xù)的情況下判斷為溫度異常檢測 (圖示b)。測定來自第2檢測用壓力傳感器118的內(nèi)壓,在該內(nèi)壓為規(guī)定值以 上的情況下,第2安全閥122打開,使氫氣向外部空氣口流出。此時, 第2開閉閥114處于打開狀態(tài)。在經(jīng)過一定時間后,當(dāng)?shù)?檢測用壓力 傳感器118達到規(guī)定值以下的值時,第2安全閥122關(guān)閉。然后,第2 開閉閥114關(guān)閉,第1開閉閥112處于打開狀態(tài)并處于復(fù)原狀態(tài)。通過 在第1開閉閥112與第1安全閥120之間配置壓力傳感器,還能減少在 第1開閉閥112側(cè)的流路內(nèi)的壓力。并且,當(dāng)?shù)?安全閥120關(guān)閉時,在第1檢測用壓力傳感器116的 動作時發(fā)生溫度異常檢測,第1幵閉閥112處于打開狀態(tài)。當(dāng)?shù)?檢測 用壓力傳感器116的輸出信號是期望的范圍時,第1安全閥120關(guān)閉。 或者,將多個第1和第2開閉閥112和114組合在硅基板上來使用的情 況下,求出來自借助第1和第2開閉閥112和114連接的第1和第2檢 測用壓力傳感器116和118的輸出信號的平均值,從而安全閥關(guān)閉。并 且,如C公司那樣,還能進行來自1個檢測用壓力傳感器的輸出信號監(jiān) 視,當(dāng)是期望范圍時,關(guān)閉第l安全閥。另外,作為另一手段,在發(fā)生溫度異常而關(guān)閉使用中的開閉閥之后, 打開上述安全閥,則關(guān)閉幵閉閥時繼續(xù)施加給壓力調(diào)整閥的高壓力負擔(dān) 可通過從燃料電池單元向裝置負荷部或二次電池提供電力來減少。圖中 的虛線表示第1和第2開閉閥的正常狀態(tài)。在本實施方式中,在配置于貯氫合金容器殼體的側(cè)方的端子板上具 有8根信號線和8根驅(qū)動線。其中,第2開閉閥的使用數(shù)量可以根據(jù)貯 氫合金材料等來選擇。并且,第1開閉閥可以將公知的機械電磁閥安裝 在貯氫合金容器殼體上。并且,嵌入有溫度傳感器或振幅信號放大電路
用的HA芯片的第2硅基板還能與第1硅基板和第2硅基板分開配置在 第1玻璃基板上。并且,可將溫度傳感器和加速度傳感器嵌入在第2硅基板內(nèi)。在用 于液體燃料電池的情況等下,在將液面?zhèn)鞲衅饔糜谟嗔繖z測的情況下, 由于余量測定根據(jù)燃料電池的姿勢而發(fā)生誤差,因而設(shè)置該加速度傳感 器是特別有效的。并且,在本發(fā)明的實施方式中,使用了作為燃料的貯氫合金容器殼 體,然而還能使用醇類燃料(例如,甲醇)的容器殼體。并且有時,安 全閥在燃料箱更換時在燃料流路內(nèi)混入有外部空氣。當(dāng)在燃料流路內(nèi)混 入了空氣時,燃料電池單元的輸出下降,因而安全閥可用作在燃料更換 后將燃料流路內(nèi)的空氣置換成氫氣的排氣閥。以上,根據(jù)燃料電池系統(tǒng),將配置在從貯氫合金容器向燃料電池單 元提供氫氣的配管路徑上的多個開閉閥、檢測用壓力傳感器、壓力調(diào)整 閥以及安全閥設(shè)置在玻璃基板上的硅基板上,并且將玻璃基板配置在貯 氫合金容器殼體內(nèi)部來進行一體化,可減小容積。并且,通過驅(qū)動安全 閥,可減輕壓力調(diào)整閥的負荷。結(jié)果,可實現(xiàn)便攜設(shè)備用燃料電池系統(tǒng) 整體的小型化。下面,參照圖11對在使用各種貯氫合金時的從檢測用壓力傳感器向 壓力調(diào)整閥施加的電壓進行說明。如圖11所示,以燃料貯存合金材料的AB5型的LaNi5或AB2型合 金為例進行說明。這些合金材料的溫度特性根據(jù)制造商或由相同制造商 制造的種類而不同。在本實施方式中,根據(jù)該溫度特性表,決定施加給 壓力調(diào)整閥的電壓,從而可校正燃料貯存合金材料的誤差值(例如,在A 公司、B公司制造的貯氫合金的溫度特性不同的情況下,在當(dāng)前使用溫 度35。C的狀態(tài)下為S值)。(在該情況下,設(shè)定在2(TC時的A公司制的為 0.25MPa, B公司制的為0.40MPa。并且,極限值對于A公司制和B公司 制都為lMPa。)把余量顯示用壓力基準(zhǔn)溫度設(shè)定為27t:。例如,在以氫氣或甲醇等 的燃料電池作為電源的單反型數(shù)字照相機等的信息設(shè)備中,使用EL (電 致發(fā)光)元件或LED (發(fā)光二極管)等的顯示照明裝置耗電多,難以使 用照明顯示控制?;蛘撸诎每蓳Q鏡頭與照相機主體之間的通信 的可換鏡頭拆裝檢測等的攝影準(zhǔn)備動作等、并實際使用的情況下(例如, 當(dāng)?shù)却扉T機會時)要進行攝影時,引起違背使用者的意思的動作,具 有以下問題,即利用依賴于數(shù)字照相機側(cè)的姿勢控制的燃料電池的余 量顯示或設(shè)備可動作時間顯示等的自動管理與使用者的意思不一致。根據(jù)以上所述,在進行余量顯示時,盡可能地使溫度特性不受影響, 因而將當(dāng)前的環(huán)境使用時的溫度設(shè)定為35度。這里,貯氫合金材料所要求的性質(zhì)是反應(yīng)快,存在貯存壓力和排放 平衡壓力的滯后,目的是校正由材料等的差異而發(fā)生的誤差。存在配置有溫度傳感器的場所與來自貯氫合金容器殼體的配管路徑A的內(nèi)壓溫度之間的溫度差和壓力傳感器的內(nèi)壓溫度差。在電子設(shè)備的使用狀況中,每次都測定并進行余量顯示是困難的。把初始值設(shè)定為2(TC,可根據(jù)其 平均值即27.5t:(例如,在預(yù)定的組范圍內(nèi)來自CPU的指示是27t:)的 壓力傳感器值,使用PCT線圖來求出余量顯示值,可抑制余量顯示誤差, 而不會受到由溫度變化引起的過大壓力的影響。這里,通過使用平均值或分組(預(yù)先每隔2'C至3X:描繪溫度測定范 圍來決定測定點,將其上下范圍視為測定點的方法),可在出廠時,減少 存儲預(yù)先測定的各溫度的壓力線圖的存儲器的存儲容量。或者,盡管未 作圖示,然而在內(nèi)置有多個在貯氫合金容器內(nèi)壁使用振蕩器的從一對驅(qū) 動電極板接合隔板的壓力傳感器的情況下等,在配置有溫度傳感器的位 置和用金屬材料覆蓋的貯氫合金容器內(nèi)有溫度差。貯氫合金容器內(nèi)的一 對驅(qū)動電極板隔開配置,在余量減少的情況下,還能切換到差動輸出信 號。這樣,由于存在環(huán)境導(dǎo)致的差異,因而使用當(dāng)前的使用環(huán)境溫度35'C 和在溫度特性中使用的常溫2(TC的平均值的溫度表。在貯氫合金容器內(nèi)使用 一對驅(qū)動電極板來測定余量容量的情況下, 或者使用公知的應(yīng)變規(guī)來測定余量氫氣量的情況(日本特開于6—337S7 號公報)下等,由于在出廠前預(yù)先求出數(shù)據(jù)特性表,因而對與制品相同 的容器進行二次加工,溫度傳感器的輸出可以每隔20°C、 23°C、 27°C、 30°C、 32°C、 35°C、 40°C、 45匸來變化,因而將熱模塊安裝在容器的外 表面。打開貯氫合金容器的閥,使用各溫度的氫氣流量計來求出排放氫 氣量,經(jīng)由來自對應(yīng)的一對驅(qū)動電極板的振幅電壓電路求出余量氫氣量。 即,在圖3A的燃料電池的結(jié)構(gòu)中,求出該各排放氫氣量時的燃料電池的 總耗時的關(guān)系。余量顯示采用余量時間或(余量時間/總耗時)的%顯示,余量時間 是通過從總耗時中減去壓力調(diào)整閥和安全閥的使用次數(shù)和使用時間的累 積來求出的。并且,決定各溫度時的PCT系數(shù),從而決定相關(guān)度(加權(quán))。 這里獲得的數(shù)據(jù)(圖10A、 IOB的表)被存儲在ROM182內(nèi)。并且,在 ROM 182內(nèi)存儲有用于寫入或讀出存儲在存儲部184內(nèi)的數(shù)據(jù)的程序。 這樣,還能省略設(shè)置在貯氫合金容器內(nèi)的余量檢測傳感器。通過在由金屬材料的不銹鋼材料構(gòu)成的貯氫合金容器殼體的外表面 的凹面內(nèi)配置熱模塊(例如,佩爾蒂埃(Pelletier)元件)布線基板,可 進行使用CPU的溫度控制,以達到20'C (常溫)。結(jié)果,可使檢測用壓 力傳感器的輸出信號穩(wěn)定。因此,可僅存儲常溫(20°C)附近的數(shù)據(jù)。 因此,可大幅減少存儲器(例如,ROM等)的存儲容量。這里,對PCT系數(shù)進行說明。當(dāng)為了取得電子設(shè)備內(nèi)的溫度傳感器的配置場所與燃料電池系統(tǒng)內(nèi) 的硅基板上配置的氫氣配管內(nèi)的溫度之間的溫度差相關(guān)度而使用PCT系 數(shù)時,可顯示準(zhǔn)確的余量,而不檢測出過大或過小的余量。在使用在燃料電池單元或二次電池單元內(nèi)使用的將溫度轉(zhuǎn)換成電阻 的熱敏電阻等的溫度傳感器的情況下,由在燃料電池單元或二次電池的 表面露出的溫度檢測部檢測出的二次電池的溫度被輸出到微處理器內(nèi)的 PCT系數(shù)運算部,以便經(jīng)由將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器進 行余量顯示。溫度傳感器按各規(guī)定時間以幾次的采樣周期來檢測燃料電 池單元或二次電池溫度,并將檢測出的燃料電池單元或二次電池溫度輸 出到PCT系數(shù)運算部。在上述PCT系數(shù)運算部中,進行PCT系數(shù)的運 算,以便取得在電子設(shè)備內(nèi)使用的溫度傳感器的配置位置與燃料電池內(nèi) 的管內(nèi)溫度之間的相關(guān)度。 圖12是多個溫度特性中的壓力一余量線圖。根據(jù)圖12對向使用PCT 系數(shù)5pcT的余量顯示用表To溫度的轉(zhuǎn)換進行說明。另外,實測溫度時的 燃料電池的余量由實線表示,氫氣流路內(nèi)的燃料電池的余量由虛線表示。這里,例如設(shè)燃料電池單元溫度(30°C)或二次電池溫度T4(30。C), 氫氣壓力值P4MPa,按各機型預(yù)先實測照相機內(nèi)的結(jié)構(gòu),以求出燃料電 池內(nèi)的設(shè)有檢測用壓力傳感器的氫氣管內(nèi)部的溫度To。這里,例如在設(shè) 氫氣管內(nèi)部的溫度To (27°C)的情況下,PCT系數(shù)為5pcT二To—T4。這樣,通過進行利用溫度差的PCT系數(shù)的運算,即使在燃料電池內(nèi) 未內(nèi)置有溫度傳感器的情況下,也能求出氫氣管內(nèi)部的溫度。并且,當(dāng) 溫度上升到燃料電池單元溫度(33°C)或二次電池溫度T4 (33°C)時, 氫氣管內(nèi)部的溫度為To (30°C), PCT系數(shù)5pcr為3'C的差。同樣,如本實施方式那樣,在單反照相機等的照相機模塊單元內(nèi)配 置有溫度檢測部的情況下,可使用PCT系數(shù)?;蛘?,在具有在數(shù)字照相 機的表面露出的水深和水壓/濕度以及未作圖示的水壓、溫度(帶濕度換 算的)檢測部、并可根據(jù)上述數(shù)據(jù)等的位置信息從所攝影的相冊進行檢 索的帶防水的數(shù)字照相機等中,也能使用PCT系數(shù)?;蛘撸唧w地說可利用在具有開閉用于在環(huán)境條件寒冷、低溫時保 護照相機用鏡頭的蓋的機構(gòu)以及驅(qū)動電路的數(shù)字照相機等中。并且,在 水中或海中攝影的防水用數(shù)字照相機的情況下,設(shè)表面溫度為T3(10"C 20°C)、氫氣壓力值為PsMPa,或者在氣壓變化的阿爾卑斯群山的情況等 的各利用環(huán)境條件下,可決定PCT系數(shù)。并且,在室外的攝影用數(shù)字照相機的情況下,設(shè)表面溫度為T, (35。C),即使在利用任一數(shù)字照相機的情況下,也將未作圖示的校正外 部氣壓的校正數(shù)據(jù)存儲在存儲器內(nèi)?;蛘?,可以在高山或水中等停止余 量顯示,在顯示畫面上進行例如"余量顯示停止中"的警告顯示。當(dāng)要選擇燃料電池內(nèi)的設(shè)有檢測用壓力傳感器的氫氣管內(nèi)部的溫度 To (27°C)時,PCT系數(shù)為SpcT二To—T,。通過進行這樣的PCT系數(shù)的運算,即使在燃料電池裝置內(nèi)未內(nèi)置有 溫度傳感器的情況下,也能求出氫氣管內(nèi)部的溫度差。 并且,設(shè)照相機模塊單元內(nèi)的溫度為T2 (25t:),當(dāng)要選擇燃料電池 內(nèi)的設(shè)有檢測用壓力傳感器的氫氣管內(nèi)部的溫度To (27°C)時,PCT系 數(shù)為5pcT二T。一T2。這樣,通過選擇使用配置在某一處的溫度傳感器,并進行上述的各 PCT系數(shù)運算,即使在燃料電池裝置內(nèi)未內(nèi)置有溫度傳感器的情況下, 也能求出氫氣管內(nèi)部的溫度。作為其他方法,還可置換成,使用安裝在電子設(shè)備內(nèi)的電池收納室 內(nèi)的熱敏電阻來測定電池收納室的室內(nèi)溫度,并根據(jù)電池收納室溫度與 硅基板上的氫氣流路內(nèi)的溫度之間的溫度差,即PCT系數(shù)來求出。下面,參照圖13A和13B,對內(nèi)置有燃料電池系統(tǒng)與二次電池或CPU 的電子設(shè)備的余量顯示的組合進行說明。貯氫合金容器殼體形成有貯氫合金容器190、以及配置在硅基板192 上的開閉閥194、檢測用壓力傳感器196和壓力調(diào)整閥198,并且具有溫 度傳感器200。燃料電池單元210由陽電極212、陰電極214以及高分子 固體電解膜216構(gòu)成。在便攜用電子設(shè)備放置單元(例如,支架裝置, 7°y y夕K、;/夕(Printer Dock,科達公司產(chǎn)品名)、投影儀放置臺)220 內(nèi)配備有控制電路(CPU) 222;使上述的開閉閥194或檢測用壓力傳 感器196和壓力調(diào)整閥198初始驅(qū)動的二次充電器(二次電池)224;檢 測該二次電池224的余量的電流檢測器(裝置負荷部(除電池外))228; 切換開關(guān)226;存儲有溫度變化的數(shù)據(jù)(圖4A、 4B的表)的存儲器232; 進行燃料電池的余量顯示的顯示部234以及由用戶操作用輸入鍵構(gòu)成的 輸入操作部230。按各種類或制造年月的各燃料電池,將配管路徑內(nèi)(例如,27t:或 15°C)設(shè)定為測定環(huán)境溫度,電池的電池壽命是在出廠前通過以下作業(yè) 來測定,按各氫氣燃料電池將攝影次數(shù)和閃光燈發(fā)光次數(shù)存儲在存儲器 232內(nèi)(實際使用的是1/5至1/10的閾值)。(1) 液晶顯示器始終接通。(2) 每隔30秒使用光學(xué)變焦機構(gòu)在望遠端和廣角端交替進行攝影。(3) 閃光燈發(fā)光每進行2次時進行1次全發(fā)光。(4)每攝影10張時進行電源的接通/斷開動作。 根據(jù)以上的條件(1) (4)繼續(xù)攝影。然后,在最初電源關(guān)閉或 不能攝影的時刻結(jié)束測定。然后,將各動作中的測定時間和總次數(shù)保存在存儲器232內(nèi)。對于所存儲的各動作中的測定時間和總次數(shù)的余量顯 示,特別是當(dāng)燃料電池的余量超過1/5至1/10的閾值時的余量顯示,在 顯示畫面上輸出例如"余量少。"之類的消息。并且,當(dāng)根據(jù)燃料電池的 余量顯示,將運算處理切換到存儲有與1/5 1/10的余量對應(yīng)的各動作的 總時間和所需次數(shù)的存儲器時,可切換到余量中可實現(xiàn)的攝影次數(shù)或可 實現(xiàn)的閃光燈發(fā)光次數(shù)等的顯示。然后,減去用戶使用的各動作的次數(shù), 在照相機在動作狀態(tài)下每隔規(guī)定時間進行了采樣時或電源斷開時等,更 新各動作的剩余次數(shù)。這樣,對用戶來說,便利性更加良好。作為其他醫(yī)療設(shè)備,在例如日本特開2003 — 210395公報的圖1作了 公開。該公報中公開有一種可接通電源等的開關(guān)的膠囊型內(nèi)窺鏡的膠囊 型醫(yī)療設(shè)備。其具有一種體內(nèi)單元,該體內(nèi)單元用于接收由圖1所示的 膠囊型內(nèi)窺鏡所攝影并從內(nèi)置于膠囊型內(nèi)窺鏡中的天線發(fā)送的例如面像 信號,并且例如具有在表面露出的溫度傳感器、天線單元、體內(nèi)單元用 電源(燃料電池)、面像顯示器、操作按鈕、控制電路、存儲器等。本發(fā) 明也能用于這種體內(nèi)單元。另外,在例如上述膠囊型醫(yī)療設(shè)備的情況下,可以在中途使用中繼器?;氐綀D13A,來自壓力調(diào)整閥198的配管路徑與陽電極212連接。 CPU (控制電路)222監(jiān)視嵌入在硅基板192內(nèi)的溫度傳感器200的輸出 信號。并且,CPU 222監(jiān)視燃料電池單元210的余量顯示或者裝置負荷 部228的電流值。并且,當(dāng)燃料電池單元210與電子設(shè)備220連接時, CPU 222可使用切換開關(guān)(SW) 226,根據(jù)裝置負荷部228的輸出信號 進行余量檢測。然而,這里,通過忽略余量檢測,來使檢測用壓力傳感器196的輸 出信號和來自溫度傳感器200的輸出信號優(yōu)先,根據(jù)存儲在存儲器23228
內(nèi)的用戶指定的B公司的貯氫合金容器即AB5型的貯氫合金容器的種類 和溫度特性,利用數(shù)據(jù)(圖4A、 4B的表)的余量運算值,顯示在顯示 部(顯示器)234上。由此,用戶可進行確認。例如,在圖14A所示的例中,在顯示部234上顯示有貯氫合金240 和甲醇242。然而,用戶操作輸入操作部230,從而例如如圖14B所示, 可選擇并顯示AB5型氫氣合金244和AB2型氫氣合金246。并且,如圖 14C所示,還能進行可使用的電池,例如二次電池、以及燃料電池或者 使用各種貯氫合金時的燃料電池的組合的情況的各種電池各自的余量顯 示。在該情況下,使用中進行余量顯示,然而未使用的電池余量顯示消 失。在裝置負荷部228的被輸入動作開始信號時的起動時,CPU 222閉 合開關(guān)236,使二次電池224動作。即,如圖13B所示,從燃料電池單 元210到二次電池224是利用切換開關(guān)226在充電時來連接的。在作為 便攜用設(shè)備的支架的情況下,安裝了裝置負荷部(例如,電子照相機等) 228,當(dāng)燃料電池單元210進行動作時,CPU222使切換幵關(guān)226動作, 二次電池224暫停。然后,壓力調(diào)整閥198的控制或燃料電池單元210 處于動作狀態(tài),裝置負荷部228進行動作。此時,CPU 222具有以下優(yōu) 點,即通過僅使用燃料電池單元210或者將燃料電池單元210和二次 電池224并用,即使在沒有插座的室外等也能利用。下面,參照圖15A、 15B至圖17A、 17B,對本發(fā)明的第1實施方式 中的安全閥和開閉閥的結(jié)構(gòu)進行說明。圖15A和15B是示出使用電磁致動器構(gòu)成安全閥的燃料電池系統(tǒng)的 一例的截面圖,圖15A是示出安全閥關(guān)閉的狀態(tài)的圖,圖15B是示出安 全閥打開的狀態(tài)的圖。安全閥250在第1硅基板252上配置有第2硅基板254,在其間設(shè) 置有流路256。然后,在第1硅基板252的上側(cè)表面配置有閥座托盤258, 該閥座托盤258被涂有與后述的第1磁性層260a不同的第2磁性層260b。 另一方面,在第2硅基板254的下層形成有上方由環(huán)形狀的磁鐵層264 構(gòu)成的隔板266。
并且,在第2硅基板254的上層、而且通過細微加工與上述磁鐵層 264對置的位置配置有驅(qū)動線圈層268。在該驅(qū)動線圈層268內(nèi)設(shè)置有作 為保護膜的線圈保護層270。然后,在隔板266的中央設(shè)置有圓形或矩形 的通孔。并且,上述第1磁性層260a與磁鐵層264的S極面接合,該第 1磁性層260a突出到隔板266的通孔。另外,為了使外部氣壓按壓磁鐵層264和隔板266的表面,在驅(qū)動 線圈層268的中央部設(shè)置通孔。并且,在第1硅基板252上設(shè)置有配管路徑A272,而且在第2硅基 板254上設(shè)置有配管路徑B274。在這樣構(gòu)成的安全閥250中,首先,對驅(qū)動線圈未通電的狀態(tài)進行 說明。在第2硅基板254上的隔板266的磁鐵層264與第1硅基板252的 具有第2磁性層260b的閥座托盤258之間進行存在引力。因此,在該狀 態(tài)下,安全閥250處于關(guān)閉狀態(tài)。因此,流路256內(nèi)的氫氣276留在配 管路徑A272側(cè)的流路256內(nèi)(參照圖15A)。并且,配置在隔板266上的磁鐵層264與鍛鐵合金等的第2磁性層 260b之間的關(guān)系是利用來自由包含在厚度方向磁化的稀土類元素的合金 材料(例如,衫鈷合金)構(gòu)成的磁鐵層的S層的漏磁通,從而在其與第2 磁性層260b之間產(chǎn)生引力。當(dāng)阻斷了驅(qū)動線圈層268的驅(qū)動電流時,能可靠地阻斷送往配管路 徑B274側(cè)的氫氣。下面,對驅(qū)動線圈層268通電的狀態(tài)進行說明。當(dāng)驅(qū)動線圈層268通電時,在磁鐵層264與驅(qū)動線圈層268之間產(chǎn) 生引力。于是,當(dāng)與第l硅基板252的具有第2磁性層260b的閥座托盤 258之間引力增加時,隔板266上升。因此,安全閥250處于打開狀態(tài)(參 照圖15B)。這里的第2磁性層260b和磁鐵層264,如圖15A所示,可 置換成在厚度方向磁化的N和S極的呈環(huán)形狀或矩形形狀的永久磁鐵。另外,這里對安全閥250作了說明,然而即使是開閉閥也能同樣構(gòu)成。
圖16A和16B是示出使用發(fā)熱體致動器構(gòu)成幵閉閥的燃料電池系統(tǒng)的一例的截面圖,圖16A是示出開閉閥關(guān)閉的狀態(tài)的圖,圖16B是示出開閉閥打開的狀態(tài)的圖。在開閉閥280中,在第1硅基板252上配置有第2硅基板254,在 其間設(shè)置有流路256。然后,在第1硅基板252的上側(cè)表面的凹部配置有 發(fā)熱體282,在其外周配置有環(huán)狀的磁鐵層264。另一方面,在設(shè)置于第 2硅基板252上的隔板266的下部形成有磁性層260。由于外部氣壓以及 第1硅基板252上的磁鐵層264與隔板266的磁性層260之間的引力, 而使隔板266朝下側(cè)(第1硅基板252的發(fā)熱體282側(cè))按壓。并且,在第1硅基板252上設(shè)置有配管路徑A272,而且在第2硅基 板254上設(shè)置有配管路徑B274。在這樣構(gòu)成的開閉閥280中,首先,在脈沖施加電壓未被施加給發(fā) 熱體元件的狀態(tài)下,由于外部氣壓以及第1硅基板252上的磁鐵層264 與隔板266的磁性層260之間的引力,而使隔板266朝下側(cè)(第1硅基 板252的發(fā)熱體282頂l」)按壓。因此,在該狀態(tài)下,氫氣276留在配管 路徑A272側(cè)的流路256內(nèi)(參照圖16A)。然后,當(dāng)脈沖驅(qū)動電壓被施加給發(fā)熱體282時,在發(fā)熱體元件的表 面產(chǎn)生氣泡284。當(dāng)該氣泡284膨脹時,由于磁鐵層264與隔板266的磁 性層260的引力而使氣泡284變大,隔板266朝上側(cè)移動。因此,閥處 于打開狀態(tài)(參照圖16B)。然后,當(dāng)停止了向發(fā)熱體元件施加的脈沖驅(qū)動電壓時,氣泡284收 縮。于是,設(shè)置于第1硅基板252上的磁鐵層264與隔板266的磁性層 260之間的引力增大,隔板266回到原來位置,閥關(guān)閉(參照圖16A)。另外,這里對開閉閥作了說明,然而即使是安全閥也能同樣構(gòu)成。圖17A和17B是示出使用形狀記憶合金材料構(gòu)成開閉閥的燃料電池 系統(tǒng)的一例的截面圖,圖17A是示出開閉閥關(guān)閉的狀態(tài)的圖,圖17B是 示出開閉閥打開的狀態(tài)的圖。在開閉閥290中,在玻璃基板292上配置有第1硅基板294和第2 硅基板296,在該第1硅基板294與第2硅基板296之間設(shè)置有流路298。 然后,在玻璃基板292的上側(cè)表面配置有閥座托盤258。并且,在第2硅 基板296的上層設(shè)置有由負極302和正極304層壓的使用馬氏體相的形 狀記憶合金材料的隔板306。并且,在上述負極302與正極304之間設(shè)置 有絕緣板308。并且,形成在玻璃基板292上的閥座托盤258呈長方體形狀并在中 央部形成有凹部258a。該長方體的凹部258a和形狀記憶合金(隔板)306 的突起部306a嵌合。并且,在玻璃基板292上設(shè)置有配管路徑A272,而且在第2硅基板 296上設(shè)置有配管路徑B274。在這樣構(gòu)成的開閉閥290中,在非通電狀態(tài)下,隔板306具有朝流 路256側(cè)呈球面形狀的凹面形狀,并且形成在中央的突起部306a與閥座 托盤258的凹部258a嵌合。因此,氫氣276由隔板306阻擋,留在配管 路徑A272側(cè)的流路256內(nèi)(參照圖17A)。然后,在通電時,當(dāng)經(jīng)由正極304和負極302提供了電流時,由于 隔板306發(fā)熱而使溫度上升。于是,形狀記憶合金發(fā)生相變化而成為扁 平形狀,開閉閥處于打開狀態(tài)(參照圖17B)。另外,這里對開閉閥作了說明,然而即使是安全閥也能同樣構(gòu)成。并且,上述的安全閥和開閉閥的形狀不限于圖15A、 15B至圖17A、 17B所示的結(jié)構(gòu)。(第2實施方式)下面,對本發(fā)明的第2實施方式進行說明。圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的第2實施方式的燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的 圖,圖19是用于對圖18的結(jié)構(gòu)的燃料電池系統(tǒng)的動作進行說明的圖。第2實施方式中的燃料電池系統(tǒng)310具有使貯氫合金容器312和2 個燃料電池單元314、 314—體化的結(jié)構(gòu)。具體地說,在殼體320中具有貯氫合金容器即具有氫氣供給口 322 的燃料箱容器324;以及配置在半導(dǎo)體基板326上的開閉閥328、檢測用 壓力傳感器330、第1和第2壓力調(diào)整閥332和334及安全閥336。燃料 箱容器324和開閉閥328與配管路徑A338連接。然后,在燃料電池單元 314側(cè)設(shè)置有使第1壓力調(diào)整閥332和第1陽電極342連接的配管路徑 B344。同樣,設(shè)置有使第2壓力調(diào)整閥334和第2陽電極346連接的配 管路徑B358。燃料電池單元314、 314由上述的第1和第2陽電極342和346、第 1和第2高分子固體電解膜348和350、陰電極352和催化劑構(gòu)成。在燃 料電池單元314、 314的中央部配置有構(gòu)成2個陰電極的空氣室。該空氣 室從空氣引入口 354提供外部空氣。在陰電極側(cè)與陽電極側(cè)之間,使用多個O形環(huán)356即彈性構(gòu)件來分 別保持第1和第2高分子固體電解膜348和350。第1和第2高分子固體 電解膜348和350使用O形環(huán)356來密封。另外,構(gòu)成上述半導(dǎo)體基板 326的360是玻璃基板、362是第1硅基板。在這樣構(gòu)成的燃料電池系統(tǒng)310中的動作中,當(dāng)未作圖示的便攜用 設(shè)備的操作按鈕的開關(guān)接通時,二次電池起動,開閉閥328打開,向第l 陽電極342和第2陽電極346側(cè)補給氫氣。然后,對檢測用壓力傳感器 330的值是否是期望的壓力值進行檢測。按照該檢測出的壓力值,根據(jù)存 儲數(shù)據(jù)(圖4A、 4B的表或圖19所示),開始第1和第2壓力調(diào)整閥332 和334的控制。陰電極352側(cè)的空氣室始終從空氣引入口 354提供空氣。各燃料電 池單元314、 314構(gòu)成為,通過被提供來自燃料箱容器324和外部空氣的 空氣,使得由燃料電池單元所發(fā)的電力從未作圖示的電極被提供給裝置 負荷部或顯示裝置。在圖19中,在內(nèi)壓0.92kPa (53'C以下)的貯氫合金容器324與高 分子固體電解膜的機械強度是O.lMPa內(nèi)壓的燃料電池單元314之間形成 有玻璃基板360,在該玻璃基板360上形成有第1硅基板362。然后,在 該第1硅基板362上,從通過MEMS細微加工技術(shù)所形成的貯氫合金容 器324側(cè)設(shè)置有幵閉閥328、測定來自該開閉閥328的氫氣壓力的檢測用 壓力傳感器330、用于對來自上述開閉閥328的氫氣進行減壓的壓力調(diào)整 閥332 (334)。該壓力調(diào)整閥332 (334)被控制成,在運轉(zhuǎn)動作時減壓 到1/9 (在配置有n個壓力調(diào)整閥的情況下為n/9)。此時,壓力調(diào)整閥的
變化量5 (例如,壓電體的靜電電容的變化)根據(jù)圖4A所示的表,向兩 電極間施加電壓。盡管未作圖示,然而開閉閥328借助作為公知技術(shù)的燃料電池單元 314側(cè)的氫氣壓力而被調(diào)整厚度,以使進行熱變形的熱變形導(dǎo)電材料發(fā)生 變化。然后,通過開閉閥328的控制,減少從貯氫合金容器324側(cè)承受 壓力的面積,從而減少從上部向形成有在電極間插入了絕緣膜的熱變形 材料的隔板施加的力。即,該結(jié)構(gòu)是,利用配置在開閉閥328的下側(cè)的 彈性材料即0形環(huán)356朝上方按壓。當(dāng)向熱變形材料施加了電壓時,隔 板發(fā)生變形,以克服0形環(huán)356按壓的作用力,構(gòu)成為使從貯氫合金容 器324輸送氫氣的配管路徑與向壓力調(diào)整閥提供氫氣的配管路徑連通。檢測用壓力傳感器330是使用絕緣膜形成和蝕刻等的細微加工技術(shù) 來形成的,以使與作為公知技術(shù)的應(yīng)變變形構(gòu)件接合的隔板位于上方側(cè)。 或者,可以使靜電基板與隔板接合。在其與在下方側(cè)形成流路的第1硅 基板362之間具有空心部。作為另一變形例,還能在本發(fā)明的壓力傳感器中,在第1硅基板的 表面上,在空心部內(nèi)的表面配置溫度傳感器。這樣來構(gòu)成,可直接測定 氣體溫度,也沒有由溫度傳感器引起的隔板的應(yīng)變,不會包含由配置有 溫度傳感器的部位的位置偏差引起的誤差,可使PCT系數(shù)(溫度傳感器 的輸出溫度是60度,1MPa的狀態(tài)下決定為1.0)簡化。并且,由于在出廠前要求測定壓力傳感器的空心部和壓力調(diào)整閥的 各溫度的壓力差,因而還能存儲將用于轉(zhuǎn)換成來自壓力調(diào)整閥的流量的 函數(shù)運算式ROM化后的數(shù)據(jù)。 (第3實施方式)下面,對本發(fā)明的第3實施方式進行說明。本第3實施方式是對上述的圖3B所示的第1實施方式中的燃料電池 系統(tǒng)作了變形的實施方式,是關(guān)于具有多個燃料箱和多個燃料電池的燃 料電池系統(tǒng)的例子。圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的第3實施方式的燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
在該燃料電池系統(tǒng)370中,從貯氫合金不同的第1和第2燃料箱(貯氫合金容器)372和374,經(jīng)由未作圖示的各自的配管路徑,在硅基板376 上并列配置有第1和第2檢測用壓力傳感器378和380以及第1和第2 開閉閥382和384。然后,在第1和第2開閉閥382和384與外部空氣之 間配置有安全閥390。并且,在上述第1和第2開閉閥382和384與第1 和第2燃料電池單元396和398之間分別配置有第1和第2壓力調(diào)整閥 386和388。在上述第1和第2燃料電池單元396和398與裝置負荷部406和二 次電池408之間串聯(lián)配置有第1和第2切換開關(guān)400和402。上述第1和第2燃料電池單元396和398以及第1和第2切換開關(guān) 400和402按以下方式進行動作。通過選擇第1燃料電池單元396和第2燃料電池單元398,裝置負 荷部(攝影時可取得的攝影張數(shù)或者動態(tài)圖像時間的限制或者再現(xiàn)時的 幻燈片演示的時間限制等)406的電池規(guī)格條件會改變。并且,作為另一具體例,在將所攝影的動態(tài)圖像或靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)記 錄在由垂直磁化膜記錄材料或相變化記錄材料構(gòu)成的盤(光盤;例如, 相變化型記錄介質(zhì)、垂直磁化非晶形記錄介質(zhì))狀記錄介質(zhì)內(nèi)的用戶區(qū) 內(nèi)的盤攝像機中,盤攝像機還能利用具有溫度檢測單元的盤攝像機,該 溫度檢測單元通過內(nèi)置于盤裝置中的磁頭部的半導(dǎo)體激光器,或者內(nèi)置 于使磁頭朝半徑方向進行搜索動作的存取機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)中的溫度傳感 器、或者配置在盤狀記錄介質(zhì)的附近的溫度傳感器,檢測溫度。在該情況下,在第1和第2燃料電池單元396和398與裝置負荷部 406和二次電池408之間并列配置有第2切換開關(guān)216 (不具有選擇第1 燃料電池單元396和第2燃料電池單元398的第1切換開關(guān))。在具有第l和第2燃料電池單元的燃料電池裝置中,將冷卻元件配 置在燃料箱的附近,該冷卻元件由安裝向上述燃料電池單元提供燃料的 一組燃料箱(貯氫合金容器)的封裝件構(gòu)成,并具有比燃料箱的內(nèi)面面 積小的面積。然后,在攝像裝置中,進行在攝像元件(例如,CCD或CMOS)對被攝體進行攝像的起動時使冷卻元件動作的控制。
或者,在由測定鏡頭驅(qū)動電路用IC芯片的表面溫度的溫度傳感器構(gòu) 成的裝置負荷部中,根據(jù)溫度傳感器的測定結(jié)果,使用控制電路控制一 對燃料電池單元的動作。在鏡頭驅(qū)動電路用IC芯片的表面溫度達到預(yù)定 的值的情況下,該控制電路開始上述冷卻元件的電力供給,或者降低燃 料電池單元的電力供給量。并且,在裝置負荷部的動作時,在從控制電路開始上述攝像動作到 從上述攝像元件把靜態(tài)圖像信號轉(zhuǎn)發(fā)到盤裝置之前的期間,還能由冷卻 元件冷卻燃料電池。在該情況下,構(gòu)成為使用第1燃料電池單元驅(qū)動攝 像裝置,使用第2燃料電池單元驅(qū)動盤裝置和緩存。然后,不暫停第1 和第2燃料電池單元,而使其同時進行動作。當(dāng)從該動作起與第1燃料電池單元連接的第1燃料箱的余量達到驅(qū) 動攝像裝置的極限值時,切換成由第2燃料電池單元驅(qū)動攝像裝置以及 盤裝置和緩存。并且,當(dāng)與第2燃料電池單元連接的第2燃料箱的余量達到驅(qū)動盤裝置和緩存的極限值時,切換成由第1燃料電池單元驅(qū)動攝像裝置以及 盤裝置和緩存。因此,還能構(gòu)成為,在用戶使用攝像裝置時,在顯示裝置(LCD) 上進行警告顯示,或者使發(fā)光二極管(LED)亮燈,發(fā)出警告消息音或 使警告消息發(fā)音,以使用戶知道第1或第2燃料電池單元的狀態(tài)(燃料 電池的雙方在使用中,或者任一燃料電池在使用中)。由此。不暫停盤裝 置,CPU檢測使用配置在光盤裝置內(nèi)的盤附近的溫度傳感器等的細微流 體流路管內(nèi)的壓力傳感器,使第1和第2燃料電池單元工作,可驅(qū)動攝 像裝置。在電池余量警告顯示中,具有與常溫環(huán)境下相比在低溫環(huán)境下可使 用的時間自身短的課題。因此,將檢測溫度的溫度傳感器設(shè)置成在裝置 負荷部的外部露出。只有當(dāng)所檢測的溫度為規(guī)定的低溫度時,才打開各 自的開閉閥,以使第1和第2燃料電池單元工作,可進行從2個燃料電 池單元向裝置負荷部內(nèi)的各驅(qū)動電路的電力供給。這樣,可保護由低溫 度引起的燃料余量檢測的過小檢測。
因此,對用戶來說,即使在低溫度的環(huán)境下,也能維持攝影模式, 而裝置負荷部內(nèi)的控制電路不會誤動作。或者,在攝影模式時,在從閃 光燈裝置發(fā)出閃光時電壓的負荷變動增大,然而燃料電池以氫氣作為燃 料,因而與以甲醇作為燃料的燃料電池相比發(fā)電效率高,從而也能應(yīng)對 負荷變動。并且,通過兼用作自動聚焦模塊單元的溫度校正用的溫度檢測傳感 器,可削減裝置負荷部的構(gòu)件,因而可廉價地制造本實施方式的裝置負 荷部。作為另一具體例,具有無接點充電用支架裝置(例如,日本特開2006—203997號公報、或者日本特開2006—353094號公報)。這里,作為無 接點充電用支架裝置的電源,可使用種類不同的2個燃料電池。具有識 別裝置負荷部的重量或外形形狀的識別傳感器和一次線圈。作為放置裝置負荷部的支架裝置,裝置負荷部(例如電子照相機) 和設(shè)置在支架裝置上的未作圖示的無接點充電用支架裝置將裝置負荷部 安裝在無接點充電用支架裝置上。由此,對內(nèi)置于裝置負荷部中的二次 電池進行充電。支架裝置內(nèi)的無接點充電用支架裝置內(nèi)置有一次線圈和 用于使用直流勵磁該一次線圈的不同的2種燃料電池。并且,在設(shè)定鬧鐘用或充電時間時,可以將作為提供給定時器顯示 用的背光裝置的電源的單一燃料電池和用于使用直流勵磁一次線圈的單 一的燃料電池并用來內(nèi)置于支架裝置內(nèi)。裝置負荷部內(nèi)置有與無接點充 電用支架裝置的一次線圈電磁耦合的二次線圈以及控制二次電池的充電 狀態(tài)的充電控制電路。當(dāng)裝置負荷部安裝在支架裝置的無接點充電用支 架裝置上時,直流電力由內(nèi)置于裝置負荷部內(nèi)的二次線圈所感應(yīng),由充 電控制電路控制,還能給內(nèi)置于裝置負荷部內(nèi)的二次電池充電。并且,取代上述充電時間設(shè)定用的定時器顯示,還能使用具有當(dāng)二 次電池充滿電時開關(guān)元件從接通被切換到斷開的保護電路的控制電路。并且,在上述支架裝置與裝置負荷部之間設(shè)置通信單元,在第1燃 料電池與裝置負荷部的二次電池連接的狀態(tài)下,還能按以下方式進行。 即,當(dāng)?shù)?燃料電池的余量為規(guī)定值以下時,控制電路阻斷燃料電池單
元和二次電池。然后,在停止向二次電池的供給后,經(jīng)由上述通信單元 把請求從支架裝置內(nèi)的第2燃料電池開始供給的信號發(fā)送到裝置負荷部 的二次電池。這樣,還能進行向裝置負荷部的二次電池的補給。并且,上述的第2切換開關(guān)是為了在燃料箱發(fā)生高溫高壓時將燃料 電池的余量從裝置負荷部切換到二次電池而設(shè)置的。在該燃料箱的高溫 高壓狀態(tài)下,把第1或第2檢測用壓力傳感器的輸出信號輸入到CPU,CPU向未作圖示的開關(guān)驅(qū)動電路發(fā)出指示,以使第2切換開關(guān)工作。CPU 在由用戶確認了電源投入后,監(jiān)視與根據(jù)CPU的指示所選擇的燃料箱(貯 氫合金容器)連接的第1或第2檢測用壓力傳感器的輸出信號。然后,當(dāng)該輸出信號為規(guī)定值以下時,CPU打開第1或第2開閉閥, 之后開始控制第1或第2壓力調(diào)整閥。然后,所選擇的燃料箱的氫氣從 第1或第2壓力調(diào)整閥流到燃料電池單元。當(dāng)在該燃料箱至壓力調(diào)整閥 之間即流體流路內(nèi)實測的壓力值超過壓力調(diào)整閥可容許的壓力的規(guī)定值 以上時,安全閥打開,可使氫氣排放到外部空氣中,可保護壓力調(diào)整閥。另外,這里對從多個燃料箱與各自的燃料電池單元連接的2個細微 流體流路作了說明,然而通過使用使單一的燃料箱和單一的燃料電池單 元連接的細微流體流路,可省略第1切換開關(guān),可構(gòu)成具有簡化的細微 流體流路的燃料電池系統(tǒng)。下面,對第3實施方式的變形例進行說明。圖21A是示出作為本發(fā)明的第3實施方式的變形例的電子設(shè)備系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)的框圖。在該圖中,該電子設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成為,將第1燃料電池安裝在裝置負 荷部的電池收納室內(nèi),并將第2燃料電池安裝在支架裝置的電池收納室 內(nèi)。艮P,本電子設(shè)備系統(tǒng)410構(gòu)成為具有裝置負荷部414和支架裝置418。 裝置負荷部414由以下構(gòu)成,即第l燃料電池422, 二次電池424, 裝置負荷部(例如,光盤驅(qū)動裝置,變焦鏡頭驅(qū)動裝置,聚焦驅(qū)動裝置 等)426,控制部(CPU) 428,以及3個開關(guān)430a、 430b、 430c。這3 個開關(guān)430a、 430b、 430c的切換端子由CPU 428控制。
這些開關(guān)430a、 430b、 430c如圖21B的表所示,在通常動作時(可 取下支架裝置418),開關(guān)430a、 430b斷開,開關(guān)430c接通。并且,在 備用時(支架裝置418在連接或非連接時都能使用),開關(guān)430a 430c 全都接通,在充電時,開關(guān)430a接通,開關(guān)430b、 430c斷開。另外,在閃光燈發(fā)光時,開關(guān)430a斷開,開關(guān)430b、 430c接通。 特別是,當(dāng)提供閃光燈發(fā)光時的由負荷變動引起的二次電池的電力時, 可增強燃料電池的電力特性。支架裝置418構(gòu)成為具有第2燃料電池442和充電控制部444。上 述二次電池442由例如鋰離子電池或鑷氫電池構(gòu)成。這里,充電控制部 444由CPU、直流一直流轉(zhuǎn)換器以及電磁繼電器構(gòu)成,盡管未作圖示。 當(dāng)裝置負荷部414側(cè)的二次電池424的余量減少時,從裝置負荷部414 側(cè)的CPU 428向支架裝置418側(cè)的CPU發(fā)送電力供給請求信號。然后, 支架裝置418側(cè)的CPU在上述信號接收后,驅(qū)動直流一直流轉(zhuǎn)換器,向 二次電池424進行電力供給。之后,從支架裝置418側(cè)的CPU將是否充滿電的詢問定期發(fā)送到裝 置負荷部414側(cè)的CPU428。然后,當(dāng)二次電池424的容量為充滿電時, 從裝置負荷部414側(cè)的CPU 428向支架裝置418側(cè)的CPU發(fā)送充滿電信 息。支架裝置418側(cè)的CPU斷開電磁繼電器,二次電池424的充電結(jié)束。例如,對DVD記錄介質(zhì)的攝像機的情況進行說明。在使用DVDiRW或HDD存儲介質(zhì)或盒式盤的記錄介質(zhì)的攝像機的 結(jié)構(gòu)中,在圖21A中,當(dāng)?shù)?燃料電池422與裝置負荷部426連接時, 第2燃料電池442與二次電池424連接,二次電池424也與裝置負荷部 426并列連接。于是,由于攝像機保存的數(shù)據(jù)主要是動態(tài)圖像或靜態(tài)圖像, 因而其數(shù)據(jù)量也大,需要用于采取備份的時間和電力。在這種備用狀態(tài) 下,可利用由使用配置在盤記錄介質(zhì)附近的溫度傳感器的溫度檢測部所 控制的第1燃料電池422和二次電池424,提供從由使用溫度傳感器的溫 度檢測部控制的第2燃料電池442所充電的二次電池424的綜合電力。 上述結(jié)構(gòu)具有檢測第1和第2燃料電池422和442的輸出電壓的檢測單元;以及根據(jù)該檢測單元檢測出的輸出電壓控制切換開關(guān)的接通/
斷開的控制部428。特別是,在裝置負荷部414的二次電池424導(dǎo)致光盤裝置的溫度上升時,與半導(dǎo)體激光器的電力調(diào)整(利用溫度檢測的再現(xiàn) 光量調(diào)整或半導(dǎo)體激光器的各個偏差調(diào)整)開始同步,根據(jù)介質(zhì)附近的溫度檢測開始起動第1燃料電池422。光盤附近溫度加熱而達到規(guī)定溫度以上的CPU 428具有被輸入溫度 信息來阻斷與裝置負荷部426之間的連接、并停止第1和第2燃料電池 422和442的動作的功能。然后,將保存在DVD或HDD內(nèi)的保存用圖 像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到具有某種程度的容量的外部記錄介質(zhì)來進行備份。在保存 該圖像數(shù)據(jù)時燃料電池不會中斷,可獲得備用電力。因此,可在用戶感 覺不到的情況下將攝影數(shù)據(jù)可靠地轉(zhuǎn)發(fā)并保存到外部記錄介質(zhì)內(nèi)。在日本特開2002—216782號公報中,公開了使燃料電池和由該燃料 電池充電的多個(3個)二次電池并列連接的燃料電池混合系統(tǒng)。該系統(tǒng) 具有檢測各二次電池的充電狀態(tài)的檢測單元39,該檢測單元39由檢測各 二次電池的電流的電流傳感器、檢測電壓的電壓傳感器以及檢測溫度的 溫度傳感器構(gòu)成。并且,公開了一種管理單元。這里的暖機運轉(zhuǎn)是根據(jù) 來自外部空氣溫度檢測部16和單元溫度檢測部17的檢測溫度,經(jīng)由暖 機運轉(zhuǎn)控制部20驅(qū)動加熱器6、燃料電池2或冷卻風(fēng)扇7。這樣,可均勻地保持各二次電池的充放電能力,可防止過充電或充 電不足。這樣,燃料電池具有保護功能,這使得系統(tǒng)整體規(guī)模變大,并使用 外部空氣溫度檢測部16、單元溫度檢測部17、具有溫度傳感器的各二次 電池等的許多溫度傳感器。結(jié)果,裝置整體大型化,充放電管理變得復(fù) 雜。在本發(fā)明中,例如,無需在燃料電池或燃料箱內(nèi)新設(shè)置使用溫度傳 感器的溫度檢測部,可減少構(gòu)件。并且,通過將第1燃料電池和第2燃料電池的溫度檢測位置設(shè)定為 相同場所(例如,僅是配置在盤記錄介質(zhì)附近的溫度傳感器或配置在攝 像元件內(nèi)的溫度傳感器),當(dāng)緊急地發(fā)生溫度異常時,與阻斷向光盤或磁 盤內(nèi)的攝影數(shù)據(jù)寫入或者從攝像元件向記錄介質(zhì)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)同步來阻斷 燃料電池,因而簡化了系統(tǒng)的接通/斷開動作處理。然后,可補償依賴于 可進行記錄介質(zhì)的圖像記錄的溫度上限值和下限值的燃料電池內(nèi)的細微 流體流路內(nèi)的溫度,可解決所攝影的圖像數(shù)據(jù)由于光盤不能記錄而存儲 在緩存內(nèi)的問題。此外,即使發(fā)生第1或第2燃料電池用盡,也能使用 剩余的燃料電池補償裝置負荷部的動作。并且,作為另一具體實施,還能在第1燃料電池起動時從二次電池 將電力提供給裝置負荷部,還具有消除第1燃料電池的上升沿時間損失 的優(yōu)勢。在規(guī)定時間后,進行從裝置負荷部的二次電池向第1燃料電池 的切換。并且,溫度傳感器配置在支架裝置的第2燃料電池收納室的附 近,還能控制第2燃料電池。認為用戶需要的是,只需將裝置負荷部(例如數(shù)字照相機)414設(shè)置在支架裝置418上,就能給裝置負荷部414的二次電池424充電。因 此,對用戶來說期望的是,在不能使用交流電源的野外活動時,可給裝 置負荷部414自動充電。當(dāng)裝置負荷部414被設(shè)置在支架裝置418上時, 在默認狀態(tài)下支架裝置418從燃料電池把電力提供給裝置負荷部414,給 裝置負荷部414的二次電池424充電。在裝置負荷部414的二次電池424 的余量少的情況下,使用配備在支架裝置418內(nèi)的包含第2燃料電池442 的充電控制部444進行充電。盡管未作圖示,然而裝置負荷部414和支架裝置418經(jīng)由電接口 (例 如USB接口)連接。在裝置負荷部414收發(fā)了該二次電池的種類、容量、 電池溫度的固有信息之后,裝置負荷部414的CPU 428控制充電顯示。 然后,在液晶顯示畫面(未作圖示)上進行充電狀態(tài)(LED閃爍或者LED 識別,以便容易知道充電容量的進展)的顯示。下面,對Printer Dock的情況進行說明。使裝置負荷部(以下記為電子照相機)和打印機直接連接,電子照 相機具有向打印機轉(zhuǎn)發(fā)圖像信息的轉(zhuǎn)發(fā)單元以及接收從打印機發(fā)送的打 印結(jié)束信息的接收單元,在第1燃料電池配置在數(shù)字照相機內(nèi)、第2燃 料電池配置在打印機(帶有支架)的打印系統(tǒng)中,可從配置在打印機內(nèi) 的第2燃料電池將電力提供給數(shù)字照相機的二次電池,該打印機根據(jù)使
用配置在打印機的外表面的溫度傳感器的溫度檢測部進行控制。然后, 在數(shù)字照相機使用時,也不出現(xiàn)二次電池的余量不足的情況,自動進行 圖像數(shù)據(jù)的打印,從而可在使用者感覺不到的情況下將圖像數(shù)據(jù)可靠地 轉(zhuǎn)發(fā)到打印機進行打印。在這種結(jié)構(gòu)中,還能用于具有以下的無線通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字照相機系 統(tǒng),即擁有無線通信功能的多個數(shù)字照相機,可實現(xiàn)以這些數(shù)字照相 機中至少一個上述數(shù)字照相機為主機、其他各數(shù)字照相機為從機來進行 相互無線通信。并且,在設(shè)置了具有一次電池的裝置負荷部的情況下, 由于從裝置負荷部發(fā)送電池的種類信息,因而在支架裝置側(cè)的CPU中不 進行充電控制,而僅提供裝置負荷部的動作用電力,在裝置負荷部的液 晶顯示畫面上進行"電池種類不同,不能充電"等的顯示。并且,在充電時,在燃料電池的余量少的情況下等,優(yōu)先提供裝置 負荷部的動作所需要的電力,實施停止向二次電池的電力供給等,之后 還能在裝置負荷部的液晶顯示畫面上進行顯示。結(jié)果,裝置負荷部的液 晶顯示畫面不會被阻斷,可停止向二次電池的充電。因此,對用戶來說, 提高了操作性和便利性。認為用戶需要的是,只需將裝置負荷部(例如數(shù)字照相機)設(shè)置在 支架裝置上,就能給裝置負荷部的二次電池充電。因此,對用戶來說期 望的是,在不能使用交流電源的野外活動時,可給裝置負荷部自動充電。當(dāng)裝置負荷部被設(shè)置在支架裝置上時,在默認狀態(tài)下支架裝置從燃料電 池把電力提供給裝置負荷部,給裝置負荷部的二次電池充電。在裝置負 荷部的二次電池的余量少的情況下,使用配備在支架裝置內(nèi)的包含燃料電池的充電控制電路進行充電。裝置負荷部和支架裝置經(jīng)由電接口 (例如USB接口)連接。在裝置負荷部收發(fā)了該二次電池的種類、容量、電池溫度的固有信息之后,裝置負荷部的CPU控制充電顯示,在液晶顯示畫面上進行充電狀態(tài)(LED 閃爍或者LED識別,以便容易知道充電容量的進展)的顯示。另外,這里對支架裝置作了說明,然而通過附加打印存儲在裝置負 荷部的存儲介質(zhì)內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)的打印功能,還能將支架裝置置換成帶有42 紙托盤的便攜用打印機。并且,對于裝置負荷部,還能將上述記載的內(nèi)容附加到在日本特開2006—208832號公報記載的具有燃料電池和充電功 能的投影儀系統(tǒng)中所公開的技術(shù)內(nèi)容。以上,對本發(fā)明的實施方式作了說明,然而本發(fā)明不限于上述的實 施方式,當(dāng)然可在不背離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進行各種變形實施。例 如,盡管是使玻璃基板與作為半導(dǎo)體基板的硅基板接合的結(jié)構(gòu),然而也 能將玻璃基板置換成半導(dǎo)體基板,使半導(dǎo)體基板的雙方接合。并且,上述的實施方式包含各種階段的發(fā)明,通過所公開的多個構(gòu) 成要件的適當(dāng)組合,可提出各種發(fā)明。例如,即使從實施方式所示的全 部構(gòu)成要件中去除若干構(gòu)成要件,也能解決在發(fā)明內(nèi)容中所述的課題, 在能獲得在發(fā)明內(nèi)容所述的效果的情況下,去除了該構(gòu)成要件的結(jié)構(gòu)也 能作為發(fā)明提出。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易想到其他優(yōu)點和修改。因此,本發(fā)明在更廣 泛的方面不限于本說明書中所示和所述的具體細節(jié)和代表性實施方式。 因此,可以在不背離所附權(quán)利要求及其等效權(quán)利要求所定義的本發(fā)明一 般概念的精神或范圍的情況下進行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池系統(tǒng),該燃料電池系統(tǒng)具有貯氫合金容器;第1配管,其一端與該貯氫合金容器連接;燃料電池單元;第2配管,其一端與該燃料電池單元連接;至少1個系統(tǒng)的細微流體流路,其配置在上述第1配管的另一端與上述第2配管的另一端之間,并構(gòu)成為配置有開閉閥、檢測用壓力傳感器以及壓力調(diào)整閥,而且將上述開閉閥或上述檢測用壓力傳感器與安全閥直接連接而對它們進行了配置;以及溫度傳感器,該燃料電池系統(tǒng)的特征在于,上述溫度傳感器配置在上述細微流體流路附近;根據(jù)上述溫度傳感器的輸出,在發(fā)生異常時,打開或關(guān)閉使用中的上述開閉閥,之后打開上述安全閥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng),其特征在于,上述溫度傳 感器和上述檢測用壓力傳感器的輸出包含有使得根據(jù)相應(yīng)輸出進行再試 動作的信息。
3. —種燃料電池系統(tǒng),該燃料電池系統(tǒng)具有貯氫合金容器;第1 配管,其一端與該貯氫合金容器連接;燃料電池單元;第2配管,其一 端與該燃料電池單元連接;至少1個系統(tǒng)的細微流體流路和輔助細微流 體流路,該細微流體流路配置在上述第1配管的另一端與上述第2配管 的另一端之間,并構(gòu)成為配置有開閉閥、檢測用壓力傳感器以及壓力調(diào) 整閥,而且將上述開閉閥或上述檢測用壓力傳感器與安全閥直接連接而 對它們進行了配置;以及溫度傳感器,該燃料電池系統(tǒng)的特征在于,上述溫度傳感器配置在上述細微流體流路附近; ' 根據(jù)上述溫度傳感器的輸出,關(guān)閉任一上述細微流體流路的開閉閥, 打開上述輔助細微流體流路的安全閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng),其特征在于,上述溫度傳 感器和上述檢測用壓力傳感器的輸出包含有使得根據(jù)相應(yīng)輸出進行再試 動作的信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng),其特征在于, 該燃料電池系統(tǒng)還具有硅基板,該硅基板形成有上述開閉閥、上述檢測用壓力傳感器以及上述壓力調(diào)整閥,并與玻璃基板接合;上述硅基板在上述玻璃基板上具有形成細微流體流路用的下層的第1硅基板和形成上述細微流體流路用的上層的第2硅基板,在該第2硅基 板上配置有上述檢測用壓力傳感器、上述壓力調(diào)整閥以及上述安全閥, 在上述玻璃基板上經(jīng)由上述第1和第2硅基板配置有溫度傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料電池系統(tǒng),其特征在于, 該燃料電池系統(tǒng)還具有二次電池; 裝置負荷部;存儲部,其具有多個溫度特性中的壓力一余量線圖;以及 切換開關(guān),其配置在上述裝置負荷部、二次電池以及上述燃料電池 單元之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料電池系統(tǒng),其特征在于,該燃料電池 系統(tǒng)還具有放置上述裝置負荷部的電子設(shè)備放置單元。
8. —種使用燃料電池系統(tǒng)的終端用設(shè)備,其特征在于, 在權(quán)利要求5所述的燃料電池系統(tǒng)中還具有 二次電池;裝置負荷部;存儲部,其具有多個溫度特性中的壓力一余量線圖;以及 切換開關(guān),其配置在上述裝置負荷部、二次電池以及上述燃料電池 單元之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用燃料電池系統(tǒng)的終端用設(shè)備,其特征 在于,該終端用設(shè)備具有放置上述裝置負荷部的電子設(shè)備放置單元。
10. —種終端用設(shè)備,該終端用設(shè)備具有燃料電池系統(tǒng)、二次電池、 單元用溫度傳感器以及控制電路,其中,該燃料電池系統(tǒng)具有 貯氫合金容器;第1配管,其一端與該貯氫合金容器連接; 燃料電池單元;第2配管,其一端與該燃料電池單元連接;至少1個系統(tǒng)的細微流體流路和輔助細微流體流路,該細微流體流 路配置在上述第1配管的另一端與上述第2配管的另--端之間,并構(gòu)成 為在貯氫合金容器與燃料電池單元之間配置有開閉閥、檢測用壓力傳感 器以及壓力調(diào)整閥,而且將上述開閉閥或上述檢測用壓力傳感器與安全 閥直接連接而對它們進行了配置,該終端用設(shè)備的特征在于,上述控制電路在根據(jù)上述單元用溫度傳感器的輸出信號判斷為上述 燃料電池系統(tǒng)內(nèi)的溫度出現(xiàn)異常時,打開或關(guān)閉使用中的上述開閉閥, 之后打開上述安全閥。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的終端用設(shè)備,其特征在于,該終端用設(shè)備 還具有裝置負荷部;上述控制電路根據(jù)上述單元用溫度傳感器的輸出信號阻斷上述燃料 電池系統(tǒng)和上述裝置負荷部。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的終端用設(shè)備,其特征在于,該終端用設(shè)備 還具有電子設(shè)備放置單元。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的終端用設(shè)備,其特征在于,在上述電子 設(shè)備放置單元內(nèi)具有上述燃料電池系統(tǒng)和充電控制電路。
14,根據(jù)權(quán)利要求10所述的終端用設(shè)備,其特征在于,上述單元用溫度傳感器配置在電池收納室附近、盤附近或者攝像元件附近或者鏡頭 驅(qū)動電路用IC芯片上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的終端用設(shè)備,其特征在于,該終端用設(shè) 備還具有電子設(shè)備放置單元。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的終端用設(shè)備,其特征在于,在上述電子 設(shè)備放置單元內(nèi)具有上述燃料電池系統(tǒng)和充電控制電路。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的終端用設(shè)備,其特征在于,在上述單元 用溫度傳感器的溫度超過了基準(zhǔn)溫度的情況下,使上述切換開關(guān)與上述 二次電池連接并關(guān)閉開閉閥,停止向燃料電池單元供給燃料。
18. —種終端用設(shè)備,該終端用設(shè)備具有燃料電池系統(tǒng)、二次電池、 單元用溫度傳感器以及控制電路,其中,該燃料電池系統(tǒng)具有至少1個系統(tǒng)的細微流體流路和輔助細微流體 流路,該細微流體流路構(gòu)成為在貯氫合金容器與燃料電池單元之間配置 有開閉閥、檢測用壓力傳感器以及壓力調(diào)整閥,該終端用設(shè)備的特征在于,上述控制電路在根據(jù)上述單元用溫度傳感器的輸出信號判斷為上述 燃料電池系統(tǒng)內(nèi)的溫度出現(xiàn)異常時,關(guān)閉使用中的上述開閉閥,之后關(guān) 閉任一個上述細微流體流路的開閉閥,打開上述輔助細微流體流路的安 全闊。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的終端用設(shè)備,其特征在于,該終端用設(shè) 備還具有裝置負荷部;上述控制電路根據(jù)上述單元用溫度傳感器的輸出信號阻斷上述燃料 電池系統(tǒng)和上述裝置負荷部。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的終端用設(shè)備,其特征在于,該終端用設(shè) 備還具有電子設(shè)備放置單元。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的終端用設(shè)備,其特征在于,在上述電子 設(shè)備放置單元內(nèi)具有上述燃料電池系統(tǒng)和充電控制電路。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的終端用設(shè)備,其特征在于,上述單元用 溫度傳感器配置在電池收納室附近、盤附近或者攝像元件附近或者鏡頭 驅(qū)動電路用IC芯片上。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的終端用設(shè)備,其特征在于,該終端用設(shè) 備還具有電子設(shè)備放置單元。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的終端用設(shè)備,其特征在于,在上述電子 設(shè)備放置單元內(nèi)具有上述燃料電池系統(tǒng)和充電控制電路。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的終端用設(shè)備,其特征在于,在上述單元 用溫度傳感器的溫度超過了基準(zhǔn)溫度的情況下,使上述切換開關(guān)與上述 二次電池連接并關(guān)閉開閉閥,停止向燃料電池單元供給燃料。
全文摘要
本發(fā)明提供燃料電池系統(tǒng)和使用該燃料電池系統(tǒng)的終端用設(shè)備,在該燃料電池系統(tǒng)中,在貯氫合金容器(110)與燃料電池單元(128)之間配置有第1、第2開閉閥(112、114)、第1、第2檢測用壓力傳感器(116、118)以及第1、第2壓力調(diào)整閥(124、126),使第1、第2開閉閥(112、114)或者第1、第2檢測用壓力傳感器(116、118)與第1、第2安全閥(120、122)直接連接。在與貯氫合金容器(110)連接的第1配管和與燃料電池單元(128)連接的第2配管之間具有至少1個系統(tǒng)的細微流路和配備在該流路附近或終端設(shè)備內(nèi)的溫度傳感器,根據(jù)該溫度傳感器的輸出,在發(fā)生異常時,打開或關(guān)閉使用的開閉閥,打開安全閥。
文檔編號H01M8/04GK101165956SQ200710182360
公開日2008年4月23日 申請日期2007年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日
發(fā)明者山宮國雄 申請人:奧林巴斯映像株式會社
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