电源装置的制作方法

专利名称：电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及连接到安装了二次电池等蓄电单元的电子设备上提 供电力的电源装置。
背景技术：
由于近年电子技术的进步，便携电话机、便携型个人计算机、影 音设备、移动终端设备等便携电子设备的普及正在急速地发展。这种 便携电子设备中使用的二次电池是由以往的密封铅酸蓄电池发展为 镍镉电池、镍氢电池、然后是锂离子电池，在其中任何一种电池中， 为提高其能量密度，都要进行电池活性物质或高容量的电池构造的开 发，为实现使用时间更长的电源而倾注努力。另一方面，在便携电子 设备中，致力于低消耗电力化，与功能相应的消耗电力在降低，但由 于用户需求的提高，因此今后也有必要追加新功能以提高功能，所以 预计总消耗电力逐渐增加。在便携电子设备中，由于空间的限制安装的二次电池中容量受 限。因此，在确保使用时间长的情况下，必须使用从外部连接来提供电力的电源装置。由于在4吏用也净皮称为副电池(sub-battery)的该电 源装置时，必须特别确认电池余量，因此以往在电源装置中设置了发 光二极管或液晶显示器，通过发光二极管或液晶显示器来显示电池余然而，在电源装置中设置发光二极管或者液晶显示器等显示功能 的情况下，相应的生产成本提高，此外，由于显示中使用了能量，因 此也会带来电源装置的能量密度下降的问题。因此，期盼不增加成本，并且不降低能量密度，能够由使用者确 认包括电池余量的内部状态的电源装置
发明内容
本发明是具有蓄电单元，并且连接在对该蓄电单元充电时显示为充电状态的电子设备上使用的电源装置，具备可对上述电子设备提 供电力的电力源；和断续地改变上述电力源的输出电力而发送规定信 息的发送单元，向上述电子设备提供电力时，根据上述电子设备中的 显示方式的变化，显示上述规定信息。这样，对于电子设备提供电力时，就能利用输出电力的变化在电 子设备的显示功能中显示所发送的规定信息。例如，如果发送电源装 置的电池余量信息，使用者就能够利用电子设备的显示单元中与输出 电力的断续相应的显示，来确认电池余量。利用本发明，由于仅通过断续地变化输出到电子设备的电力，就 能够确认电池余量等规定信息，因此就能在电源装置中省去显示单元 的设置，能够实现降低成本，提高能量密度。这样就能获得连续使用 时间长的电源装置。上述本发明的诸侧面及效果、并且其他效果及更多的特征，将通 过参照附图在后面描述的本发明例示性且非限制性的实施方式的详 细说明，会更加清楚。


图l是实施方式l中电源装置的电路图。图2是表示按照燃料耗尽及燃料电池异常来改变脉冲数的情况 下的输出电力的图。图3是表示作为时间分割的例子，按照燃料余量来改变脉冲数的 情况下的输出电力的图。图4是将电源装置使用于便携电话的情况下的说明图。图5是表示燃料盒的构成的剖面图。图6是实施方式2中电源装置的电路图。图7是表示作为时间分割的例子，按照燃料余量来改变脉冲数的
情况下的输出电力的图。图8是实施方式3中电源装置的电路图。 图9是表示燃料电池的输出特性的图。 图10是实施方式4中电源装置的电路图。图11是将电源装置使用于便携型个人计算机中的情况下的说明图。图12是设置了保护电路的电源装置的电路图。图13是设置了其他保护电路的电源装置的电路图。图14是作为保护电路，利用控制IC的控制功能的情况下的电源装置的电路图。图15是省去输出开关的情况下的电源装置的电路图。 图16是省去蓄电单元的情况下的电源装置的电路图。 图17是基于燃料电池的输出电流进行控制的情况下的电源装置的电路图。
具体实施方式
以下，根据

本发明的实施方式。 图l是实施方式l中电源装置的电路图。实施方式1的电源装置10,如图1所示，具备作为电力源的 电池1及蓄电单元2;电路部3;控制IC4;输出开关5。电池l与蓄 电单元2并联连接，其两端连接到电路部3的输入端子Vin、接地 (GND)端子上。电池1及蓄电单元2的正端子连接到电路部3的 Vin端子上，负端子连接到接地(GND)端子上，电路部3是对这些 输出电压进行变压而输出电力的电路，其输出端子Vout连接到输出 端子V+上，接地端子经由由N沟道功率MOSFET构成的输出开关5 连接到输出端子V-上。输出开关5的控制端子连接到控制IC4的输 出开关驱动端子上。蓄电单元2的正端子连接到控制IC4的EDLC电 压输入端子上。控制IC4中，输出燃料余量检测器6及温度传感器7 的检测值。控制IC4基于电池1及蓄电单元2的电压及燃料余量检测
器6、温度传感器7的检测值，判断电池1及蓄电单元2的电池余量 及电池状态，将判断的结果作为信息，接通/关断输出开关5来发送。 这里，控制IC4与输出开关5相当于权利要求书中的发送单元。在实施方式l中，在电池l中使用燃料电池。电源装置10连接 到便携电子设备上使用，因此作为燃料电池使用将甲醇水溶液作为燃 料的直接甲醇型燃料电池(DMFC)，也可用使用改质型或直接氢燃 料的燃料电池。蓄电单元2^f吏用双电层电容器(EDLC)。蓄电单元2利用电池 l充电，用于在电池1单独的供电电力不足时输出电力，因此蓄电单 元2也可以不使用双电层电容器而例如使用锂系二次电池。此时，最 好是使用例如用于混合动力电动汽车(HEV)等的高输出型的电池。关于电池1和蓄电单元2，由于通过该组合提供电力，因此电池 1是以高能量密度为特征的电源，蓄电单元2是以高输出密度为特征 的电源的组合即可，例如可以4吏用电池1是锂离子电池、蓄电单元2 是双电层电容器的组合。电路部3为了变压使用DC/DC转换器，其输出电压对应便携电 子设备的电压。在实施方式l中，为了降低电池1及蓄电单元2的串 联个数使用升压转换器，根据适用的便携电子设备的电压，也可使用 升降压型转换器或降压型转换器。以下，设在电池l中使用直接甲醇型燃料电池、蓄电单元2中使 用双电层电容器而进行说明。另外，包括其他实施方式，在以下的说 明中，将电池l称为燃料电池l，蓄电单元2称为双电层电容器2, 电路部3称为DC/DC转换器3。另外，燃料余量检测器6及温度传感 器7检测燃料电池1的燃料余量及燃料电池l的温度。在实施方式l中，作为电源装置10的电力提供对象使用便携电 子设备，燃料电池l的输出电力按照没有图示的便携电子设备所必需 的电力的平均值，设定为比其最大电力小，对于不足量的电力由双电 层电容器2提供。通过这样设定，与按照便携电子设备的最大电力进 行设定的情况相比，能够实现电源装置10的小型化。因此，由于将7
燃料电池1的输出电力按照平均值设定，所以电源装置10在双电层 电容器2中蓄积了电力时，向外部输出电力，在对双电层电容器2充 电时，停止向外部输出电力。该控制是通过控制IC4获得双电层电容 器2的电压，按照双电层电容器2的电压接通/关断输出开关5来实现 的。也就是说，控制IC4检查经由EDLC电压输入端子输入的双电 层电容器2的电压，电压超出作为阈值设定的上限电压时，向输出开 关5输出控制信号，接通输出开关5。这时，形成燃料电池l和双电 层电容器2并列输出电力的状态，对于连接到输出端子V+、 V-上的 便携电子设备输出电力。伴随电力的输出，双电层电容器2的电压下 降，同时燃料电池l的输出电压也下降。并且，当双电层电容器2的 电压达到作为阈值设定的下限电压值时，控制IC4停止控制信号的输 出，关断输出开关5。通过关断输出开关5停止向外部的电力输出时，由于负荷的减 轻，燃料电池l的输出电压上升，对于双电层电容器2进行充电。由 于充电而使双电层电容器2的电压达到作为阈值设定的上限电压时， 控制IC4输出控制信号接通输出开关5。这样，燃料电池l和双电层 电容器2对于便携电子设备再次提供电力。这样在便携电子设备中， 如图2(a)所示，按照一定的间隔电力供给脉冲P反复输出，提供电 力。燃料电池1中设置了燃料余量检测器6及温度传感器7，控制IC4 基于这些检测信号，判断燃料电池1的燃料供给状态或燃料电池1是 否有异常，在判断为燃料耗尽或燃料电池l有异常的情况下，将图2 (a)所示的电力供给脉冲P按时间分割为如(b) (c)中的脉冲组 Pl、 P2那样进行输出。也就是说，在控制IC4中，具备对应于燃料 耗尽及燃料电池l的异常的多个控制模式，在判断为燃料耗尽或燃料 电池l有异常的情况下，应用对应的控制模式，通过接通/关断输出开 关5来按时间分割电力供给脉冲P 。这样，在燃料耗尽的情况下，如图2(b)所示，分割了通常时
的电力供给脉冲P的脉冲组Pl向便携电子设备输出。此外，燃料电 池l异常的情况下，如(C)所示，分割了通常时电力供给脉冲P的脉冲组P2向便携电子设备输出。这里，由于将燃料耗尽时输出的脉 沖宽度比燃料电池l异常时输出的脉冲宽度设定得小，将各脉冲组中 的休止时间设定为相同，所以通过在便携电子设备一侧读取其差异， 就能够确认燃料电池1燃料耗尽还是燃料电池1异常的状态。由于便 携电子设备中通常具备提供电力时点亮的充电指示灯，因此通过充电 指示灯的点亮和熄灭状态使用者能够判断电源装置10的状态不是通 常，能够识别该状态是燃料耗尽或燃料电池l异常。此时，仅利用通 常的便携电子设备中具备的标准的充电显示功能，就能够识别电源装 置10侧的电池状态。当然，也可在便携电子设备中设置检查脉冲数 和宽度的功能，用声音等其他显示单元来显示检查的结果。此外，电力供给脉冲的分割，能够如图2所示对于各电力供给脉 冲P适用控制模式来进行，也可以在检测出异常等之后仅限定于最初 的电力供给脉冲P而进行。作为控制模式，能够使分割的脉沖数按照 燃料状态或燃料电池l的异常方式变化。对于电力供给脉冲的分割， 也可以例如第一次为脉冲数2个，第二次为脉冲数三个这样，按照电 力供给脉冲P的次数改变脉冲数。图3是表示作为时间分割的例子，按照燃料余量来改变脉冲数的 情况下的输出电力的图。对于图3 (a)所示的通常时的电力供给脉冲P，在燃料余量大 时，如(b)的脉冲组P1那样分割为三个脉冲输出。此外，在燃料余 量为中时，如(c)的脉冲组P2那样分割为两个脉冲输出。在燃料余 量小时，如(d)的脉冲组P3那样缩小脉冲宽度输出。另外，在图3 中，脉冲组P1和脉冲组P2中仅脉冲数不同，脉冲宽度及休止时间是 相同的。在这种情况下，也能够通过在便携电子设备侧计数脉冲数来确认 燃料电池的燃料状态。在便携电子设备中具有充电显示灯的情况下， 能够利用充电显示灯的短的点亮和熄灭来确认燃料状态。
图4是将电源装置连接到便携电话上使用的情况的说明图。这里，作为便携电子设备使用便携电话20，电源装置10利用软 线(cord) 12连接到便携电话20上。在电源装置10中内置有如图1 所示的电路，软线12与电路的输出端子V+、 V-连接。因此，通过电 源装置10侧的控制，能够对便携电话20提供电力。便携电话20中，作为标准功能安装了充电显示灯21，充电显示 灯21具有在对便携电话20内置的二次电池进行充电时点亮的构造。 因此，电源装置10对作为便携电子设备的便携电话20提供电力时， 充电显示灯21按照图2或图3所示的电力脉冲点亮和熄灭。这样， 不需要对便携电子设备进行改造，使用者就能够通过充电显示灯21 的点亮和熄灭状态来识别燃料电池1中燃料耗尽或者燃料电池1异常 或燃料状态。另外，充电时在液晶显示器中显示充电标志的便携电话 的情况下，也能够通过充电标志的点亮和熄灭来确认。燃料电池l的状态，大致分为如上所述的燃料余量(燃料耗尽) 或燃料电池的异常，关于燃料而言，使用甲醇水溶液，燃料在几乎接 近零时来自燃料电池l的电力下降，因此对便携电话的电力供给的占空(Duty)比变得非常小。也就是说，充电显示灯21的点亮时间变 短。对于电池l的异常状态而言，主要可列举燃料电池的温度伴随 反应而上升，根据成为某阈值(例如45。C)以上的情况下的控制的输 出限制；伴随燃料电池的发电产生的、空气极的水堵塞带来的氧气供 给的阻碍、或燃料极的二氧化碳堵塞引起的甲醇水溶液供给的阻碍导 致输出下降的情况。作为燃料耗尽或燃料电池异常中的共通点，可以举出输出下降， 如上所述由于使用者能够根据便携电话20具备的充电显示灯21的点 亮和熄灭来确认，因此燃料耗尽的情况下通过使用者交换燃料盒就能 够容易地解决问题。此外，在燃料电池1异常的情况下，如图2所示， 由于输出与燃料耗尽时不同宽度的电力脉冲，因此能够根据灯21的 点亮和熄灭状态区分判别为燃料耗尽，可以采取切断电源等相应对 策。 下面，对于燃料余量及燃料电池异常的检测进行说明。图5是表示燃料电池中使用的燃料盒的剖面图。在燃料盒1C的内周面，将电极1A、 1B相互相对设置。由甲醇 水溶液构成的燃料FR3，隔着隔离部件20A受到来自压缩气体GR3 的压力。使用燃料FR3的情况下，由于隔离部件20A向上方移动， 因此隔离部件20A的上方的空间总是被燃料FR3填满。由于根据燃 料盒1C内的燃料FR3的余量，燃料FR3接触的电极1A、 1B的面积 不同，因此通过测量电极1A、 1B间的电阻能够检测出燃料余量。在燃料电池l中，例如如果产生水堵塞或二氧化碳堵塞，则由于 输出电压急剧下降，因此通过检测该电压的急剧的下降，检测出水堵 塞或二氧化碳堵塞。此外，在燃料电池l的内部，甲醇浓度异常高的情况下，由于产 生输出电压不上升、然而温度上升的现象，因此在与低输出电压无关 地检测出高温度时，就能判断甲醇是高浓度状态。此外，由便携电子设备要求的输出电流增加的情况下，没有按照 要求进行发电，温度依然低的情况下，能够判断燃料电池l内部的曱 醇处于低浓度状态。控制IC4在检测出这些异常的情况下，如上所述，适用对应的 模式，通过如图2所示时间分割电力供给脉冲P并输出，能够例如利 用便携电话20的充电显示灯21的点亮和熄灭状态来使使用者将其识 别。如以上所说明的，利用实施方式1中的电源装置10，由于即使 在电源装置10中不设置电池状态的显示功能，也能够判断燃料余量 或燃料电池异常等，因此能够实现成本的降低。此外因为不使用用于 显示的能量，所以能够提高能量密度。另外，在实施方式l中，以在充电显示灯21的点亮和熄灭状态 下使用者确认燃料耗尽或燃料电池l的异常为例进行了说明，但也能 够适用于在便携电子设备侧，利用电路检测电力脉沖的宽度或数量， 以其他方式显示或者将便携电子设备切换为低消耗电力模式等的控 制。作为电池l，在实施方式1中由于使用燃料电池，因此通过燃料盒1C的替换等来补给燃料使得能够延长使用时间为特征，同样为了能够连续使用，也可以使用可交换的一次电池代替燃料电池1，利用一次电池和双电层电容器2的组合提供电力。作为控制IC4为了实现其功能最好是专用IC，但也可以利用比 较器或微机等代替。最后，输出开关5，如图1所示在接地侧使用N沟道功率 MOSFET，也可在V+侧使用P沟道功率MOSFET，也可用其他开关 元件代替。在本实施方式中，时间分割所提供的电力供给脉冲P，将燃料电 池1的燃料状态或燃料电池1的异常等信息发送到便携电话20，作为 标准功能利用便携电话20的充电显示功能进行显示，但是在能够利 用燃料电池l的电力提供的情况下，由于双电层电容器2不输出电力， 因此便携电子设备被提供连续的电力，即使在这种情况下，也能够在 一定的时间间隔中，如上所述接通/关断输出开关5，发送燃料状态或 燃料电池l的异常等信息进行显示。此外，做为发送到便携电子设备 的信息，也可以使用燃料电池l的电压信息、异常电流信息等各种信 息。下面，对实施方式2进4亍i兌明。图6是实施方式2中电源装置的电路图。该电源装置，对于图1 所示的电源装置，在控制IC4a中追加了使用者可操作的切换开关8a 这一点不同。燃料电池1、双电层电容器2、输出开关5等与实施方 式1相同。切换开关8a使用作为一般的直流(DC )开关的轻触开关或按键 开关(push switch )。在实施方式l中，在判断为燃料耗尽或燃料电池l异常的情况下， 将图2(a)所示的电力供给脉冲P像(b) 、 (c)的脉冲组P1、 P2 那样时间分割进行输出。因此，有异常时，总是输出分割了电力供给
脉冲P的电力脉沖。在实施方式2中，电力供给脉沖P的分割，即电 池状态的显示，根据使用者的操作按照需要进行。也就是说，在控制IC4a中，打开切换开关8a时，进行通常时 的控制。这时，检查经由EDLC电压输入端子输入的双电层电容器2 的电压，电压超出设定的上限电压时，向输出开关5输出控制信号， 接通输出开关5，利用燃料电池1和双电层电容器2输出电力。伴随 放电，双电层电容器2的电压下降，同时燃料电池l的输出电压也下 降。并且，当双电层电容器2的电压达到设定的下限电压值时，通过 控制IC4停止控制信号的输出来停止电力提供。此时，如图2 (a)或图3 (a)所示输出通常的电力供给脉冲P。 这种控制，在切换开关8a打开的期间持续。并且，在关闭切换开关 8a时，如图7(e)所示向控制IC4a输入输入信号，这样，控制IC4a 输入燃料余量检测器6及温度传感器7的检测值，在判断为燃料耗尽 或燃料电池1异常的情况下，通过适用对应的控制模式而接通/关断输 出开关5来时间分割电力供给脉冲P。图7是表示作为时间分割的例子，按照燃料余量来改变脉冲数的 情况下的输出电力的图。这里，与图3相同，燃料余量大时，将通常时的电力供给脉冲P 如(b)所示分割为三个脉冲输出。此外，在燃料余量为中时，如(c) 所示分割为两个脉冲输出。燃料余量小时，如(d)所示分割为缩小 了脉沖宽度的一个脉冲输出。根据实施方式2，控制IC4a检测根据使用者操作的输入开关8a 的状态变化，通过时间分割向便携电子设备的电力供给脉冲P来显示 燃料余量信息等电源装置内部的信息。另外，在这里，如图7所示， 时间分割通常的电力供给脉冲P进行发送，也可根据具有相同间隔或 一定以上的间隔的电力供给脉沖的次数来实现。作为用于控制以上电 力供给脉沖的控制IC4a的控制，能够通过数等分从上限电压到下限 电压(或从上限电流到下限电流)的间隔来实现，或通过计时(timer ) 功能等来实现。另外，在图7中，在使用者的操作后一周期中发送变
化了的电力供给脉冲，也可几个周期连续发送，也可以是按照通常的脉冲数次数，例如第一次为脉冲2次、第二次为脉冲3次那样向使用 者显示信息的方法。下面，对实施方式3进行说明。图8是实施方式3中电源装置的电路图。图8所示的电源装置 10，对于图1所示的电源装置其不同之处在于设置了切换开关(脉沖 变更开关)8b这一点。其他是相同的。切换开关8b使用拨动开关(slide switch)等。当然，也可使用多个按键开关等代替拨动开关。通过该切换开关8b的切换，在控制IC4b中，改变用于判断双 电层电容器2的电压的上限电压或下限电压。如图9所示，燃料电池具有伴随输出电流的增加输出电压下降的 输出特性。因此，如果将用于控制双电层电容器2的电压的下限电压、 上限电压，例如在图9中按照使用范围l设定，则例如将上限电压切 换为低的一方，采用使用范围2或使用范围3的情况下，图2(a)所 示的电力供给脉冲P的周期加快，其结果，图2(b)、 (c)所示的 脉冲组P1、 P2的周期也加快，因此能够获得可按照使用者的喜好变 更显示周期的效果。当然，也可变化上限电压和下限电压这两方的阈 值。此外，也可将各输入开关8b的状态分别分配给便携电子设备， 利用使用者的操作，提供对应于所选择的便携电子设备特性的电力供 给脉冲。下面，对实施方式4进行说明。图10是实施方式4中电源装置的电路图。作为便携电子设备例如图11所示的便携型个人计算机20，的情 况下，通常，在连接端子31上设置中断信号的输出端子。因此，通 过在电源装置10中与之对应，除了电力输出端子之外作为中断信号 的输入端子设置INT12,使中断信号的输入成为可能。该中断信号在 电源装置10正确地连接到连接端子31上，在提供电力时输出。因此， 在输出这种中断信号的便携型个人计算机20，中使用的情况下，如图 10 入中断信号的INT端子来构成，该中断信号利用INT端子输入到控 制IC4c中。电源装置IO，仅在中断信号输入时，检查电池状态并时 间分割电力供给脉冲P进行发送。从便携型个人计算机20，输入中断 信号之后的动作与实施方式2相同。也就是说，在实施方式2中，如图6所示通过将切换开关8a连 接到控制IC4a上，使用者操作切换开关8a，将燃料余量或燃料电池 1的异常在便携电子设备侧显示，在实施方式4中，利用来自便携电 子设备侧的中断信号(输入信号)代替使用者可操作的输入开关8a， 如图7所示，时间分割电力供给脉冲P，显示燃料电池l的状态。在这里，作为便携电子设备使用便携型个人计算机20'，在便携 型个人计算机20，中，通过输入电子供给脉冲，将电源装置10作为副 电池识别，在画面上例如如图11所示通过画〗象同时显示主电池和副 电池的连接。并且在电力供给脉沖P的输入后，便携型个人计算机20， 向连接到中断输入端子的INT端子输出中断信号，这样，通过电源装 置IO发送电力供给脉冲P，便携型个人计算机20，例如计数脉冲数， 在画面上显示电源装置10的燃料余量。由于当便携型个人计算机20， 对INT端子实施中断时，有可能有与通常时的电力供给期间重合的情 况，因此最好脉沖数的计数在上升沿。另外，向INT端子输出中断信 号后，例如在一定期间内无响应或发送燃料电池l异常的情况下，作 为在便携型个人计算机20，中没有从电源装置IO提供电力，从画面上 消除副电池的显示。这样，使用者能够识别电源装置10没有提供电 力。另外，这时也可通过弹出窗口显示等向用户显示信息。下面，作为变形例，说明在电池l中不使用燃料电池l，而使用 一次电池或二次电池的'清况。例如，在图l所示的电路中，电池l不使用燃料电池l,使用一 次电池或二次电池的情况下，由于伴随放电一次电池或二次电池的电 压下降，因此为判断电池余量能够通过监视该电压而进行。为显示该 电池余量，例如将下限电压设定为电池的放电停止电压(锂电池的情 况为2.7V或3.0V)。上限电压可设定为上述下限电压附近的电压(下
限电压+0.1V等)，也可不特别设置上限电压，通过计数成为下限电压以上的电压的时间的计时功能来设定。通过如上所述设定上限电压和下限电压，能够实现对便携电子设备的余量检测。首先，控制IC4检测到一次电池或二次电池1的电压 达到了下限电压，通过将输出开关5控制为关断来停止放电。然后， 由于一次电池或二次电池1停止放电因此电压上升。这时一次电池或 二次电池1的电压达到上限电压的情况下再次开始放电，在电压没有 恢复到上限电压的情况下放电结束。这时，便携电子设备侧的充电显 示灯点亮的时间逐渐变短，使用者能够检测电池l的余量耗尽。下面，对双电层电容器的保护电路进行说明。在上述各实施方式中，由于燃料电池1使用直接甲醇型燃料电 池，因此其特性如图9的特性图所示，特别是作为最大电压的开路电 压(OCV)和所使用的下限电压的差非常大。因此，特别是在图9中， 将上限电压的高使用范围l或使用范围2作为控制范围的情况下，双 电层电容器2有在该耐电压的界限附近使用的可能性。此时，为保护 双电层电容器2最好在电路中安装限制电压的保护电路。图12是设置了保护电路的电源装置的电路图。该保护电路9a 连接到DC/DC转换器3的输入端子Vin侧，燃料电池1的电压上升 到设定的截断(cut)电压以上时导通，将燃料电池l的最高输出电压 限制到截断电压以下。此时，DC/DC转换器3为升压转换器的情况下，保护电路9a截 断的电流值变大，保护电路9a中各元件的容许损失必须大。为防止这类事情，也可以是如图13所示可将保护电路9b连接到 DC/DC转换器3的输出端子Vout侧的构成。这时，由于输出端子 Vout的电压比DC/DC转换器3的输入端子Vin高，所以能够减小截 断的电流，因此能够使用容许损失小的元件，从而有利于小型化。作为保护电路，例如图14所示，在控制IC4c中将DC/DC转换 器3的输出作为电源使用的情况下，也可以将输出端子经由电阻9c 连接到接地(GND)上，通过控制IC4c接通输出端子，来截断电压。
下面，对其他变形例进行说明。图15是对于图1的电源装置省去输出开关的情况下的电源装置 的电路图。在这里，控制IC4的输出开关驱动端子直接与DC/DC转换器3a 的控制端子连接。DC/DC转换器3a的输出电力的接通/关断通过控制 IC4控制DC/DC转换器3a的输出电压来实现。图16是对于图1的电源装置省去蓄电单元的情况下的电源装置 的电路图。在该电路中，由于没有蓄电单元，燃料电池l的输出必须设定得 比便携电子设备的最大电力大。这时，没有必要像上述各实施方式一 样通过电力供给脉冲提供电力，而能够连续提供电力。这里，为了显 示燃料余量及燃料电池1的异常，与上述相同，通过控制输出开关5 或DC/DC转换器3,在输出电力中以规定占空比形成一定数量的电力 供给脉冲来实现。在上述各实施方式中，通过控制燃料电池l的电压，控制了燃料 电池的输出电力，但上述控制以电压值、电流值任何一个为基础都可 实现。特别是在以电流值为基础的情况下，由于受到温度或湿度等环 境影响的输出变化大，因此最好感测环境信息而使上限值和下限制变 化。图17是基于燃料电池的输出电流进行控制的情况下的电源装置 的电路图。在上述各实施方式及变形例中，基于燃料电池l的输出电压，控 制IC4控制输出开关5而接通/关断输出电力，在这里，在燃料电池l 和双电层电容器2之间设置电阻R，通过电阻R将燃料电池1的输出 电流改变为电压，输入到控制IC4的电流输入端子。控制IC4中，基 于燃料电池l的输出电流值，在下限电流值时接通输出开关5并输出 电力。在上限电流值时，关断输出开关，隔断电力的输出。这样，也 能获得与基于电压进行控制的上述实施方式相同的效果。1权利要求
1.一种电源装置，具有蓄电单元，并且连接在对该蓄电单元充电时显示为充电状态的电子设备上使用，所述电源装置的特征在于，具备可对上述电子设备提供电力的电力源；和断续地改变上述电力源的输出电力而发送规定信息的发送单元，向上述电子设备提供电力时，根据上述电子设备中的显示方式的变化，显示上述规定信息。
2. 根据权利要求l所述的电源装置，其特征在于 在上述电子设备中，至少具有一个在对上述蓄电单元充电时点亮或者利用标志来显示充电的充电显示灯或者液晶显示器，根据上述充 电显示灯或者标志的点亮和熄灭，显示上述规定信息。
3. 根据权利要求1或者2所述的电源装置，其特征在于 在上述电力源中使用一次电池或者二次电池，上述规定信息为上述一次电池或者二次电池的电池余量信息。
4. 根据权利要求1或者2所述的电源装置，其特征在于 在上述电力源中使用燃料电池，上述规定信息为上述燃料电池的状态信息。
5. 根据权利要求4所述的电源装置，其特征在于上述燃料电池的状态信息包括上述燃料电池的燃料余量信息。
6. 根据权利要求4所述的电源装置，其特征在于 上述燃料电池的状态信息包括上述燃料电池的温度信息。
7. 根据权利要求4所述的电源装置，其特征在于 上述燃料电池的状态信息包括上述燃料电池的异常信息。
8. 根据权利要求7所述的电源装置，其特征在于 上述燃料电池的异常信息是上述燃料电池的异常温度信息。
9. 根据权利要求7所述的电源装置，其特征在于 上述燃料电池为直接曱醇型燃料电池，上述燃料电池的异常信息 为上述燃料电池的空气极或燃料极的堵塞信息。
10. 根据权利要求7所述的电源装置，其特征在于 上述燃料电池为直接甲醇型燃料电池，上述燃料电池的异常信息为作为上述燃料电池的燃料的曱醇或水分不足的信息。
11. 根据权利要求1~10中任一项所述的电源装置，其特征在于 具有可由使用者操作的切换开关，在对上述切换开关进行操作时，上述发送单元使上述电力源的输出电力断续地变化，发送上述规 定信息。
12. 根据权利要求1 ~ 11中任一项所述的电源装置，其特征在于 上述电力源周期性地向上述电子设备输出脉沖状的电力， 上述发送单元改变上述输出电力的脉冲数、频率、或占空比之中的至少一个，发送上述规定信息。
13. 根据权利要求1 ~ 12中任一项所述的电源装置，其特征在于 上述电力源中具备燃料电池和蓄电单元，上述发送单元在上述蓄电单元输出电力的期间，断续地改变上述 输出电力，发送上述规定信息。
14. 根据权利要求13所述的电源装置，其特征在于 基于上述燃料电池或上述蓄电单元中的电压或电流中的至少一个，控制对上述电子设备的电力供给的开始和停止，输出脉冲状的电 力。
15. 根据权利要求13所述的电源装置，其特征在于具有可由使用者操作的脉冲变更开关，在操作了上述脉沖变更开 关时，改变在输出的电力供给脉冲和邻接的两个电力供给脉冲之间的 电力非供给期间中的至少 一个时间间隔。
16. 根据权利要求13或者14所述的电源装置，其特征在于 上述蓄电单元使用双电层电容器。
17. 根据权利要求13或者14所述的电源装置，其特征在于 上述蓄电单元使用锂系二次电池。
全文摘要
并联连接燃料电池(1)和双电层电容器(2)来提供电力。DC/DC转换器(3)对燃料电池(1)及双电层电容器(2)的电压进行升压而输出电力。DC/DC转换器(3)的输出路径上设置了输出开关(5)。控制IC(4)通过控制输出开关(5)能够接通/关断输出电力。燃料电池(1)的燃料耗尽或燃料电池(1)异常的情况下，控制IC(4)控制输出开关(5)断续地变化输出电力。这样，连接到作为便携电子设备的便携电话使用的情况下，使用者能够通过便携电话的充电指示灯的点亮和熄灭状态识别燃料耗尽或燃料电池异常。
文档编号H02J7/02GK101167228SQ200680014658
公开日2008年4月23日 申请日期2006年4月26日 优先权日2005年5月6日
发明者乘松泰明, 叶田玲彦, 菊池睦 申请人:株式会社日立制作所