CN100365908C - 电源适配器和电源*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电源适配器和电源***。电子设备规定为小型的和轻量的。为电源适配器3提供了燃料电池54。能将燃料电池54所产生的电能提供到电子设备2。因此，与传统的安装了燃料电池来作为电源源的电池设备相比，能将电子设备2做得更为紧凑和更轻。

Description

电源适配器和电源***
技术领域
本发明涉及一种用来向电子设备和/或安装在电子设备上的蓄电池提供电能的电源适配器和电源***。
本申请要求以下优先权：日本专利申请序列号No.2003-191358，申请日：2003年7月3日，这里引用其全文作为参考。
背景技术
近几年中，诸如笔记本个人计算机、便携式蜂窝电话、安装照相机的VTR(磁带录像机)、和PDA(个人数字助理)的便携式电子设备正在增长。这些便携式电子设备安装有诸如锂离子蓄电池和镍氢蓄电池的蓄电池。这些蓄电池特征在于重量轻和能量密度高，并且能够充电和放电。电子设备通过将这些蓄电池用作驱动电源来运行。
当蓄电池电能被完全用完时，例如，通过诸如AC适配器等的电源适配器，从外部的电源将驱动电能提供给便携式电子设备。当通过电源适配器等从外部电源提供电能时，该电能直接驱动便携式电子设备或对设备中安装的蓄电池进行充电。因此，在不存在可用的外部电源，即，不存在能够提供电能的电源插座的地方，当完全用完蓄电池时，便携式电子设备变得不可使用了。
对这种问题的一个解决方案是，例如，一种能够在电源插座不可用的地方利用电化学反应来发电的燃料电池。具体地说，存在安装有燃料电池的可利用的个人计算机等(日本专利申请公开出版号No.2002-49440)。
示例性的燃料电池包括PEFC(聚合物电解液燃料电池)、DMFC(直接甲醇(direct Methanol)燃料电池)等。为了发电，这些燃料电池使用氢、含乙醇的物质等作为燃料，在阴极处使燃料氧化，以及在阳极处使氧等还原(deoxidize)在空气等中。
如果便携式电子设备配有燃料电池来作为驱动电源，但是，需要提供一个入口(inlet)来将用于发电的燃料装填进电池中。另外，需要铺设管道来使电池中的燃料循环。再者，需要提供出口等来排出二氧化碳、水、水蒸汽等，这是因为这些东西是作为在由于电化学反应而发电后的反应品所产生的。当使用诸如碳氢化合物等的化学化合物来作为燃料时，需要重整器(reformer)来重整化学化合物，以便从化学化合物中产生氢。
当便携式电子设备使用燃料电池来作为驱动电源时，制造小型化的和重量轻的便携式电子设备就变得困难。
而且，当便携式电子设备使用燃料电池来作为驱动电源时，燃料电池由于根据电化学反应的发电而产生很多的热。便携式电子设备可能由于燃料电池所产生的热而出故障。
发明内容
已经考虑到上述问题而做出了本发明。因此，本发明的一个目标是提供一种防止由燃料电池供给能量的电子设备变成大体积的以及防止电子设备由于发电后从燃料电池所产生的热而出故障。
为了获得上述的目标，本发明提供了一种电源适配器包括：适配器壳体，所述适配器壳体设置了基于电化学反应来发电的燃料电池，同时还设置了连接部，该连接部用于连接外部电源的电源插头以便将外部电源的电能提供给电子设备或搭载在电子设备上的蓄电池；转换控制部件，被设置在所述适配器壳体中，进行转换控制，以通过所述电源插头将来自被提供的外部电源的电能和上述燃料电池发电的电能中的其中之一提供给所述电子设备或搭载在所述电子设备上的蓄电池；以及电压检测部件，包括模/数转换器，并被设置在所述适配器壳体中，所述电压检测部件将通过所述模/数转换器对来自所述外部电源的电压、来自所述燃料电池的电压和在所述连接部上的电压进行数字转换得到的电信号输出到所述转换控制部件；其中所述电压检测部件根据所述电信号检测所述电源插头是否连接到所述外部电源上、并检测所述连接部是否连接到所述电子设备或搭载在所述电子设备上的蓄电池上、还检测是否安装了所述燃料电池；其中当从外部电源提供的电能变得不够用或不可用时，所述转换控制部件进行控制，以用来驱动所述燃料电池和将由所述燃料电池所产生的电能提供给所述电子设备或搭载在所述电子设备上的蓄电池。
另外，为了获得上述的目标，本发明还提供了一种电源***，包括：电子设备；以及电源适配器，用于将电能提供给所述电子设备，其中所述电源适配器包括：适配器壳体，所述适配器壳体设置了基于电化学反应来发电的燃料电池，同时还设置了连接部，该连接部用于连接外部电源的电源插头以便将外部电源的电能提供给电子设备或搭载在电子设备上的蓄电池；转换控制部件，被设置在所述适配器壳体中，进行转换控制，以通过所述电源插头将来自被提供的外部电源的电能和上述燃料电池发电的电能中的其中之一提供给所述电子设备或搭载在所述电子设备上的蓄电池；以及电压检测部件，包括模/数转换器，并被设置在所述适配器壳体中，所述电压检测部件将通过所述模/数转换器对来自所述外部电源的电压、来自所述燃料电池的电压和在所述连接部上的电压进行数字转换得到的电信号输出到所述转换控制部件；其中所述电压检测部件根据所述电信号检测所述电源插头是否连接到所述外部电源上、并检测所述连接部是否连接到所述电子设备或搭载在所述电子设备上的蓄电池上、还检测是否安装了所述燃料电池；当从外部电源提供的电能变得不够用或不可用时，所述转换控制部件进行控制，以用来驱动所述燃料电池以及将由所述燃料电池所产生的电能提供给所述电子设备或搭载在所述电子设备上的蓄电池。
根据本发明，电源适配器配有燃料电池。能够将由来自外部的燃料电池所产生的电能提供给电子设备。因此，该电子设备与安装有燃料电池的电子设备相比，可以成为更小体积的。防止电子设备受燃料电池的发电所导致的热生成的影响是可能的。
由于本发明将燃料电池提供给电源适配器，所以即使如果没有从外部电源提供电能，即，当没有可用的电源插座时，由燃料电池所产生的电能也能驱动电子设备和/或对蓄电池进行充电。
正如从上述的描述中所清楚地了解的，本发明提供了用于电源适配器的燃料电池。能够将由燃料电池所产生的电能提供给电子设备等。和安装有作为电源源的燃料电池的电子设备相比，所述电子设备能为体积较小和重量较轻的。
由于本发明提供了带有燃料电池的电源适配器，所以防止电子设备受燃料电池发电所导致的热产生的影响是可能的。
由于本发明提供了带有燃料电池的电源适配器，所以，例如，当没有从外部电源提供电能时，也能将从燃料电池所产生的电能提供给电子设备和/或蓄电池。
附图说明
图1示意性地显示根据本发明的电源***的配置；
图2是显示为电源***所提供的蓄电池的内部结构的透视图；
图3是显示为电源***所提供的燃料电池的透视图；
图4是燃料电池的横截面平面视图；
图5是燃料电池的另一个例子的横截面平面视图；以及
图6是描述电源***的电源操作的流程图。
具体实施方式
下面参照图1中的电子设备的电源***1来描述根据本发明的电源适配器和电源***。用于电子设备的电源***1包括电子设备2和电源适配器3。电子设备2是重量轻和体积小的，并且能由用户携带。电源适配器3是用于电子设备2的外部电源，并且从能够提供电能的电源插座中提供电能。
例如，电子设备2代表诸如笔记本个人计算机、便携式蜂窝电话、安装照相机的VTR和PDA的信息处理设备。
例如，电子设备2包括硬盘(以后只取首字母缩写为HD)11、只读存储器(以后只取首字母缩写为ROM)12、随机存取存储器(以后只取首字母缩写为RAM)13、中央处理单元(以后只取首字母缩写为CPU)14、输入操作部分15、显示部分16和驱动部分17。HD 11形成用于存储用来根据用途来驱动电子设备2的各种应用程序的存储部分。ROM 12存储用于控制整个操作的控制程序。RAM 13被用来装载存储在HD 11和ROM 12中的程序。CPU 14基于装载进RAM 13中的程序来控制整个设备的操作。输入操作部分15包括用于输入操作的键盘、鼠标、触摸板等。显示部分16基于存储在HD 11中的应用程序等来显示信息等。驱动部分17被用来安装诸如光盘、磁光盘、磁盘、IC卡、盒式磁带机、盒式磁盘等的外部存储器。此外，电子设备2包括蓄电池18和连接器19。蓄电池18起设备的驱动电源的作用。连接器19被用来作为来自外部的电能到设备的入口。
如上所述配置的电子设备2的用户从输入操作部分15输入命令，以便启动存储在ROM 12中的控制程序。CPU 14然后从HD 11和ROM 12中读取需要的程序，并且执行所述程序。具体地说，为了对电子设备2中的蓄电池18进行充电，用户从输入操作部分15中输入用于充电的指令。CPU 14执行存储在HD 11或ROM 12中的控制程序，以便提供用于对利用经由连接器19所提供的电能来对蓄电池18进行充电的控制。
如图2中所示，安装在电子设备2上的蓄电池18是，例如，锂离子蓄电池，即，能够充电和放电的电池。蓄电池18提供电能来驱动电子设备2的每一部分。蓄电池18包括电池元件31和非水电解液32。电池元件31起发电元件的作用并且具有绕线线圈结构。非水电解液32被用作用来移动电池中的锂离子的介质。外壳33被用作用来容纳电池元件31和非水电解液32的容器。密封帽34覆盖了外壳33的孔(aperture)。
电池元件31是包括阴极35和阳极36的绕线线圈(wound coil)。阴极35是带型的并且使用锂过渡金属复合氧化物(1ithium transition metal complexoxide)等来作为阴极活性材料。提供了用于防止阴极35和阳极36彼此相互接触的带型分离器37。通过分离器37的中间媒介作用来对阴极35和阳极36进行分层，并且沿电极35和36的较长方向上盘绕几次。锂离子通过使用作为介质的非水电解液32(将要描述)来在电池元件31的阴极35和阳极36之间来回移动，从而引起电解反应。阴极导线端38起源于阴极35并且沿绕组轴从电池元件31的一端突出来。阳极导线终端39起源于阳极36并且从沿绕组轴的电池元件31的另一端突出来。
非水电解液32是由溶解在非水溶剂中的电解盐所组成的溶液。非水溶剂包括，例如，环状碳酸酯化合物、替代卤素基或氢的卤化丙烯酸基的环状碳酸酯化合物、串状碳酸酯化合物等。电解盐包括诸如LiPF6、LiCIO4、LiAsF6、LiBF4、LiB(C6H5)4、LiCH3SO3、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiCI、LiBr等的锂盐。
例如，外壳33是由导电金属组成的。外壳33具有近似圆形的底部33a并且组成一个圆柱型的、有底的容器。外壳33具有焊接到底部33a的阳极导线端39，并且该外壳33被用作阳极的外部端。由于这个原因，外壳33是由诸如铁、不锈钢、镍等的导电金属组成的。当外壳33是由铁等形成的时。表面电镀了镍，从而改善了防锈和焊接的可靠性。
密封帽34包括电流断路器40、PTC(正温度系数)元件41、以及端子板(terminal strip)42。当在电池元件31内的压力超过指定的值时，电流断路器40断开流过电池元件31的电流。当电池元件31被加热到太高的温度或经受超过指定的电流值的电流时，PTC元件41增加电阻抗，以便减少流过电池元件31的电流。端子板42被用作电池12的外部阴极端。依次对电流断路器40、PTC元件41、以及端子板(terminal strip)42分层，并且将它们包含在垫圈43中，以便使其彼此之间电子接触。在这种状态中，将密封帽34安装在外壳33的孔上。密封帽34与导向阴极35的阴极导线端38相接触，并被用作阴极外部端。当密封帽34安装到外壳33的孔(aperture)上时，垫圈43密封电池内部。此外，垫圈43将作为阳极外部端的外壳33与作为阴极外部端的密封帽6隔离开来，以便两者不再彼此相互接触。
具有上述配置的蓄电池18被可拆卸地安装到在电子设备2上所提供的附件部分等上。蓄电池18将指定电压的电能稳定地提供给电子设备2。可以将蓄电池18可拆卸地安装在电子设备2上所提供的附件部分等上的电池组结构中。也就是说，可以将一个或多个蓄电池18和用于控制提供到电子设备2的电压和电流的控制电路等一起打包在包括塑料盒等的外部容器中。即使已经将蓄电池示例化为圆柱型锂离子蓄电池，但蓄电池不限于此。所述蓄电池能应用诸如锂聚合体蓄电池、镍氢蓄电池、石墨电池等的各种蓄电池上，如果它们能够充电和放电的话。蓄电池也可应用为具有诸如硬币型的、薄的和矩形电池的各种形状的电池上。
连接器19是一个其中连接了电源适配器3的连接器53的外部端子。当连接了电源适配器3的连接器53时，连接器19起用来将来自外部电源等的电能提供给电子设备2和蓄电池18的供给入口的作用。连接器19也起用来和外部的电子设备、服务器等交换数据的发送/接收部分的作用。在这种情况中，电子设备2通过连接器19从外部接收控制信号等，并且通过连接器19将控制信号等发送到外部。
通过连接器19将来自蓄电池18和来自外部电源的电能提供给具有上述配置的电子设备2。然后将所述电能提供给电子设备2的各个部分。CPU 14基于存储在HD 11、ROM 12等中的应用程序和控制程序来提供驱动控制，以便驱动电子设备2。
如图1中所示，电源适配器3作为将电能提供给电子设备2和/或蓄电池18的AC适配器等的例子。电源适配器3包括电源插头51、AC/DC转换部分52、连接器53、燃料电池54、第一电压检测部分55、第二电压检测部分56、第三电压检测部分57、选择开关58、以及适配器控制部分59。将电源插头51连接到作为诸如家庭使用的交流电源的外部电源的电源插座上。AC/DC转换部分52将家庭使用的交流电转换成具有指定电压的直流电。连接器53连接到电子设备2的连接器19上。燃料电池54是可拆卸的并且基于电化学反应来产生电能。第一电压检测部分55检测电源插头51是否连接到外部电源上。第二电压检测部分56检测连接器53是否连接到电子设备2上。第三电压检测部分57检测是否安装了燃料电池54。选择开关58选择将要提供到电子设备2和/或蓄电池18的来自外部电源的电能或由燃料电池54所产生的电能。适配器控制部分59控制其它部分。
电源插头51将电源适配器3和外部电源电子连接起来。电源插头51配有要***到进作为外部电源的电源插座的孔里的***端子。当将***端子***进电源插座的孔中时，电源插头51将来自电源插座的电能提供给电源适配器。通过连接塞绳(connection cord)51a将电源插头51连接到电源适配器3。连接塞绳51a包括从电源适配器3的外部容器中引出来的金属线，并且由绝缘树脂等所覆盖。
AC/DC转换部分52将从外部电源通过电源插头51所提供的交流电转换成指定的直流电。在这种方式中，电源适配器3变得能够将具有稳定电压的直流电提供给电子设备2。
连接器53示例化了连接到电子设备2的连接器19的端子。当将连接器53连接到电子设备2的连接器19时，连接器53也起用来将电能提供到电子设备2和蓄电池18的入口的作用。连接器53也起输入/输出端的作用，该输入/输出端用来将来自外部的电信号等输入到电源适配器3并且将来自电源适配器3的电信号输出到外部。象电源插头51一样，通过从电源适配器3的外部容器中引出的连接塞绳53a来将连接器53连接到电源适配器3。
如图3和4中所示，燃料电池54包括用来产生电能的发电元件61和用作外部容器的表面部分62。
发电元件61包括氢电极63、氧电极64和质子导体65。氢电极63和氧电极64是燃料电极。质子导体65是电解液隔膜，并且被夹在氢电极63和氧电极64之间。
氢电极63包括电极衬底63a，该电极衬底63a还包括碳纤维聚合物以及形成在其表面上的催化剂层63b。氧电极64包括电极衬底64a，该电极衬底64a还包括碳纤维聚合物以及形成在其表面上的催化剂层64b。氢电极63和氧电极64的催化剂层63b和64b可以由，例如，铂、铂合金、钯、镁、钛、锰、镧、钒、锆、镍镧合金、钛铁合金、铱、铑和金组成的。最好使用能够加速燃料电池54的发电的电化学反应的铂或铂合金。在发电元件61中，阳极导线63c从氢电极63的电极衬底63a中引出来。阴极导线64c从氧电极64的电极衬底64a中引出来。通过电源适配器3的选择开关58将阳极导线63c和阴极导线64c连接到电子设备2上。
质子导体65是用于阻止氢气通过并且允许质子通过的隔膜。质子导体65使用主要由碳组成的含碳的材料，来作为将质子解离基(proton-dissociativegroup)引入其中的接地材料(ground material)。质子解离基表示质子由于离子化而能离开的功能基(functional group)。如果含碳的材料主要是由碳组成的，则任何含碳的材料能被用作质子导体65的接地材料。与引入质子解离基的电子导电性相比，含碳的材料需要确保较高的离子导电性。具体地说，作为接地材料的有效的含碳的材料能包括碳簇(carbon cluster)，即，碳原子和包括碳管(carbon tube)的含碳材料的聚合物。有效的碳簇能包括，例如，fullerene、至少部分地具有开放端的fullerene结构、钻石结构等。特别希望选择fullerene来作为含碳材料，该含碳材料作为质子导体65的接地材料。将质子解离基引入到要使用的材料中。有效的质子解离基包括，例如，OH基、OSO3H基、COOH基、SO3H基以及OPO(OH)2基。
表面部分62包括附件槽66、入口67、出口68a和68b、第一气流道69a、以及第二气流道69b。附件槽66被用来可拆卸地将注入要提供的燃料的燃料元件安装到发电元件61上。入口67将空气引入到发电元件61中。出口68a和68b排出从电能产生中生成的反应品。第一气流道69a将氢气提供给氢电极63。第二气流道69b将氧气提供给氧电极64。通过附件槽66，表面部分62引入从注满燃料元件66a中的燃料中所获得的氢气。氢气流过第一气流道69a并且到达氢电极63。通过入口67来引入空气并且该空气流过第二气流道69b。包含在氧中的氧气到达氧电极64。流过气道69a和69b的气体与诸如水的反应品一起分别被从与附件槽66和入口67相连接的出口68a和68b一起排出。反应品导致了发电。
在表面部分62中，附件槽66配有用来检测是否安装燃料元件66a的检测部分70。具体地说，检测部分70包括被彼此相对地安装在附件槽66的内表面上的光发射部分70a和光接收部分70b。当光接收部分70b检测到从光发射部分70a所发射的光时，检测部分70确定燃料元件66a没有被安装到附件槽66上。当光接收部分70b没有检测到从光发射部分70a所发射的光时，即，当燃料元件66a挡住了光时，检测部分70确定燃料元件66a被安装到附件槽66上。检测部分70将结果作为检测信号发送到适配器控制部分59。可拆卸地安装到附件槽66的燃料元件66a表示高压气筒等，即，用于将要提供到氢电极63的容器。例如，燃料元件66a装满了气态或液态的氧。当将燃料元件66a安装到附件槽66时，燃料元件66a从附件槽66向第一气流道69a喷出氢气。
在表面部分62上，入口67配有例如包括风扇、吹风机等的空气鼓风装置(未示出)，以便适当地将空气引入进第二气流道69b中。在这种方式中，表面部分62利用指定的风量将空气从入口67中引入进第二气流道69b中。
表面部分62具有第一活动阀门71a和第二活动阀门71b。将第一活动阀门71a提供给第一气流道69a。将第一活动阀门71b提供给第一气流道69b。在表面部分62上，活动阀门71a和71b打开和关闭附件槽66和入口67。那里提供了包括螺旋弹簧(coil spring)等的力施加组件72a和72b。力施加组件72a和72b当接近附件槽66和入口67时向外将力施加到活动阀门71a和71b。例如，燃料电池54也具有包括压电设备的压具组件(pressure member)73a和73b。当打开附件槽66和入口67时，压具组件73a和73b以与力施加组件72a和72b的力施加方向相反的方向来按下活动阀门71a和71b。
当活动阀门71a和71b通向具有上述配置的燃料电池54时，通过附件槽66和入口67将作为燃料的气体提供给氢电极63和氧电极64。在氢电极63和氧电极64之间发生电化学反应，从而开始发电。另一方面，关闭活动阀门71a和71b则停止通过附件槽66和入口67来供应作为燃料的气体，从而停止发电。
在燃料电池54上，适配器控制部分59控制活动阀门71a和71b的打开和关闭。具体地说，燃料电池54允许适配器控制部分59将控制信号和电能提供给包括压电设备的压具组件73a和73b。压具组件73a和73b以与力施加组件72a和72b的力施加方向相反的方向来按下活动阀门71a和71b，从而打开附件槽66和入口67。这样就停止将来自适配器控制部分59的控制信号和电能提供给压具组件73a和73b。压具组件73a和73b停止按下活动阀门71a和71b，从而关闭附件槽66和入口67。
虽然已经描述了具有包括一对电极63和64的发电元件61的燃料电池54，但是本发明不限于具有如此结构的燃料电池。例如，燃料电池能具有在日本专利申请公开号No.2002-50390中所描述的堆栈结构，以便将多个发电元件61分层以及串行地和/或并行地连接。当个发电元件61被组合来提供堆栈结构时，燃料电池54能将具有指定的电压和电流值的电能提供给电子设备2和/或蓄电池18。
虽然已经描述了利用作为例子的氢来填充燃料元件66a，但是本发明不限于此。也能利用含乙醇的物资、诸如能够提取氢气的乙醇和甲醇的氢吸收剂来填充燃料元件66a。
当利用含乙醇的物资来填充燃料元件66a时，燃料电池81需要在燃料元件66a和第一气流道69a之间的如图5中所示的燃料重整部分82，以便使水等和含乙醇的物资进行反应，从而重整成氢气。可以将燃料重整部分82放置在燃料元件66a上。在这种情况中，燃料元件66a对含乙醇的物资进行重整。关于燃料电池81，下面省略了关于与上述的燃料电池54的那些配置和部件相等同的配置和部件的描述，并且在附图中使用了相同的参考标号。
当使用氢吸收剂来填充燃料元件66a时，将氢吸收剂置于指定的压力下(氢解吸附平衡压力)，以便产生氢气。不需要用来提取氢气的装置，诸如上述的燃料重整部分82等。一般地说，氢解吸附平衡压力定为1atm，通常为5到10atm。氢吸收剂使用氢吸收合金、碳氢吸收物质等。具体地说，代表性的氢吸收合金包括LaNi等，但是不限于此。代表性的碳氢吸收物质包括fullerene、碳微化石、碳毫微管、炭黑、毫微胶囊、buckyonion、碳纤维等，但不限于此。
如图1中所示，第一电压检测部分55包括A/D(模/数)转换器等。第一电压检测部分55检测由AC/DC转换部分52所转换的直流电的电压。在A/D转换器中将结果转换成数字形式，以便产生然后要输出到适配器控制部分59的电信号。
类似于第一电压检测部分55，第二电压检测部分56包括A/D转换器等。第二电压检测部分56检测流过连接器53的直流电的电压。在A/D转换器中将结果转换成数字形式，以便产生然后要输出到适配器控制部分59的电信号。
类似于第一电压检测部分55，第三电压检测部分57包括A/D转换器等。第三电压检测部分57检测由燃料电池54发电所产生的电压。在A/D转换器中将结果转换成数字形式，以便产生然后要输出到适配器控制部分59的电信号。
如图1中所示，选择开关58是，例如，晶体管设备等。基于从适配器控制部分59输出的控制信号，选择开关58选择在电源和电子设备2和/或蓄电池18之间的连接。这样使得将来自外部电源的电能或由燃料电池54发电所产生的电能提供给电子设备2和/或蓄电池18成为可能。
适配器控制部分59具有CPU，该CPU包括诸如ROM、RAM、IC(集成电路)芯片和LSI(大规模集成电路)芯片的集成电路等。例如，ROM存储控制程序等。RAM记录从ROM装载的控制程序等。适配器控制部分59使用RAM来记录从各部分输出的控制信号、检测信号等。CPU提供与基于存储在ROM中的控制程序的信号相对应的控制，并且将作为控制信号的结果输出到各部分中。也就是说，适配器控制部分59根据从各部分发送的检测信号等和存储在ROM中的控制程序等来控制电源适配器3。
根据上述的配置，在电源适配器3上的燃料电池54是可拆卸的。当燃料电池54恶化并变得不能够发电时，用可消费的补给品来替换该燃料电池54。燃料元件66a也是可拆卸地附加到电源适配器3的燃料电池54上。当填充的燃料完全用完时，例如，用可消费的补给品来替换该燃料元件66a。除了上述的配置之外，当不再供给电能或燃料电池54不再发电时，电源适配器3具有用来驱动压具组件73a和73b等的硬币电池、按钮电池等的备份电源(未示出)等。
这里已经描述了当燃料元件66a需要燃料重整部分82时电源适配器3的燃料电池54具备该燃料重整部分82的示范性的情况。本发明不限于如此的配置。例如，可以为适配器体(未示出)等提供燃料重整部分82，其中在该适配器体等中安装了电压检测部分55、56和57、选择开关58和适配器控制部分59。在这种情况中，燃料元件66a被附加到适配器体上。适配器体将已重整的氢气等提供到电源适配器3的燃料电池54。
参照图6中的流程图，下面描述了具有用于电子设备2和/或蓄电池18的上述配置的电源***1的电源操作。根据计算的过程，由CPU等基于存储在诸如适配器控制部分59的ROM等的存储装置中的控制程序等来执行这种操作。
让我们考虑一下用户将电源适配器3的连接器53连接到电子设备2的连接器19的情况。在步骤S1中，适配器控制部分59确定第二电压检测部分56是否提供与流过连接器53的直流电流的电压值相对应的检测信号以及连接器53是否连接到电子设备2的连接器19。具体地说，当第二电压检测部分56检测流过连接器53的直流电流的电压值时，假定该电压值是大于或等于指定的阈值。在这种情况中，适配器控制部分59确定连接器53是连接到电子设备2的连接器19。处理进行到步骤S2。当第二电压检测部分56检测流过连接器53的直流电流的电压值时，假定该电压值是小于或等于指定的阈值。在这种情况中，适配器控制部分59确定连接器53没有正确地连接到电子设备2的连接器19。处理进行到步骤S8。***停止将电能提供到电子设备2和/或蓄电池18。
在步骤S2中，适配器控制部分59确定第一电压检测部分55是否输入与由AC/DC转换部分52所转换的直流电流的电压值相对应的检测信号以及电源插头51是否连接到电源插座。具体地说，当第一电压检测部分55检测由AC/DC转换部分52所转换的直流电流的电压值时，假定该电压值是大于或等于指定的阈值。在这种情况中，适配器控制部分59确定电源插头51连接到电源插座。处理进行到步骤S3。当第一电压检测部分55检测由AC/DC转换部分52所转换的直流电流的电压值时，假定该电压值是小于或等于指定的阈值。在这种情况中，适配器控制部分59确定电源插头51没有连接到电源插座。处理进行到步骤S4。
让我们假设适配器控制部分59确定电源插头51连接到电源插座。在这种情况中，在步骤S3中，适配器控制部分59将控制信号输出到选择开关58。该控制信号被用来将电子设备2电子连接到外部电源。对选择开关58进行操作以便将来自外部电源的电能提供给电子设备2。在这种方式中，电源适配器3确定电源插头51连接到外部电源并且能从该外部电源提供电能。在这种情况中，适配器控制部分59对选择开关58进行控制，使得外部电源和电子设备2能相互电子连接。将来自外部电源的电能提供给电子设备2和/或蓄电池18。
让我们假设适配器控制部分59确定电源插头51没有连接到电源插座。在这种情况中，在步骤S4中，适配器控制部分59确定第三电压检测部分57输入与燃料电池54的电压值相对应的检测信号以及燃料电池54是否连接到电源适配器3。具体地说，存在由第三电压检测部分57检测燃料电池54的电压值以及该电压值大于或等于指定的阈值的情况。在这种情况中，适配器控制部分59确定燃料电池54连接到电源适配器3。处理进行到步骤S5。存在由第三电压检测部分57检测燃料电池54的电压值以及该电压值小于或等于指定的阈值的另一种情况。在这种情况中，适配器控制部分59确定燃料电池54没有正确地连接到电源适配器3。处理进行到步骤S8来停止电源。
然后，适配器控制部分59可以确定燃料电池54适当地连接到电源适配器3。在这种情况中，在步骤S5中，适配器控制部分59将控制信号输出到压具组件73a和73b，以便为燃料电池54生产电能。具体地说，适配器控制部分59将控制信号输出到燃料电池54的压具组件73a和73b。压具组件73a和73b以与力施加组件72a和72b的电能施加方向相反的方向来按下移动阀门71a和71b，以便打开附件槽66和入口67。通过附件槽66和入口67将作为燃料的气体提供给氢电极63和氧电极64。在氢电极63和氧电极64之间发生电化学反应，从而开始发电。
在步骤S6中，适配器控制部分59确定第三电压检测部分57输入与燃料电池54的电压值相对应的检测信号以及燃料电池54是否开始发电。具体地说，存在由第三电压检测部分57检测燃料电池54的电压值以及该电压值大于或等于指定的阈值的情况。在这种情况中，适配器控制部分59确定燃料电池54开始发电。处理进行到步骤S7。存在由第三电压检测部分57检测燃料电池54的电压值以及该电压值小于或等于指定的阈值的另一种情况。在这种情况中，适配器控制部分59确定燃料电池54没有开始发电。适配器控制部分59重复进行在步骤S6处的操作。
适配器控制部分59可以确定燃料电池54开始发电。在这种情况中，在步骤S7中，适配器控制部分59将控制信号输出到选择开关58。该控制信号被用来将燃料电池54和电子设备2电子连接起来。对选择开关58进行操作，以便将由燃料电池54所产生的电能提供给电子设备2。在这种方式中，电源适配器3确定电源插头51没有连接到外部电源和不能从外部电源提供电能。在这种情况中，适配器控制部分59对选择开关58进行控制，使得燃料电池54和电子设备2能电子连接。将燃料电池54所产生的电能提供给电子设备2和/或蓄电池18。
如上所述，电源***1为电源适配器3提供燃料电池54。能将由燃料电池54所产生的电能提供给电子设备2和/或蓄电池18。和传统的安装了燃料电池的电子设备相比，电子设备2能够更小和更轻。防止电子设备2由于燃料电池54的发电所导致的发热而产生的误操作是可能的。
由于电源***11为电源适配器3提供燃料电池54。从燃料电池54所产生的电能能驱动电子设备2和/或对蓄电池进行充电。当从外部电源不再提供电能时，即，当任何能将电能提供给户外使用的电子设备的电源插座不再可用时，这是有益的。
虽然已经描述了将电能提供给电子设备，诸如笔记本个人计算机、便携式蜂窝电话、带照相机的vTR和PDA，但是本发明不限于此。例如，能够将本发明应用于将电能提供给仅仅对蓄电池进行充电的电池充电器上。

Claims (13)

1.一种电源适配器包括：
适配器壳体，所述适配器壳体设置了基于电化学反应来发电的燃料电池，同时还设置了连接部，该连接部用于连接外部电源的电源插头以便将外部电源的电能提供给电子设备或搭载在电子设备上的蓄电池；
转换控制部件，被设置在所述适配器壳体中，进行转换控制，以通过所述电源插头将来自被提供的外部电源的电能和上述燃料电池发电的电能中的其中之一提供给所述电子设备或搭载在所述电子设备上的蓄电池；以及
电压检测部件，包括模/数转换器，并被设置在所述适配器壳体中，所述电压检测部件将通过所述模/数转换器对来自所述外部电源的电压、来自所述燃料电池的电压和在所述连接部上的电压进行数字转换得到的电信号输出到所述转换控制部件；
其中所述电压检测部件根据所述电信号检测所述电源插头是否连接到所述外部电源上、并检测所述连接部是否连接到所述电子设备或搭载在所述电子设备上的蓄电池上、还检测是否安装了所述燃料电池；
其中当从外部电源提供的电能变得不够用或不可用时，所述转换控制部件进行控制，以用来驱动所述燃料电池和将由所述燃料电池所产生的电能提供给所述电子设备或搭载在所述电子设备上的蓄电池。
2.根据权利要求1所述的电源适配器，其中所述燃料电池可拆卸地被安装到所述适配器壳体上。
3.根据权利要求1所述的电源适配器，其中所述燃料电池中的包括经由导体薄膜的氢电极和氧电极的层的发电元件在所述氢电极和所述氧电极之间发生电化学反应，以便产生要供给到所述电子设备和/或所述蓄电池的电能。
4.根据权利要求1所述的电源适配器，其中将填充了用于发电的燃料的燃料元件可拆卸地安装到所述燃料电池上。
5.根据权利要求1所述的电源适配器，其中所述燃料电池具有用于排出由电化学反应所产生的反应生成品的生成品排出口。
6.根据权利要求1所述的电源适配器，其中所述燃料电池具有用于当发电时重整燃料的重整装置。
7.一种电源***，包括：
电子设备；以及
电源适配器，用于将电能提供给所述电子设备，
其中所述电源适配器包括：
适配器壳体，所述适配器壳体设置了基于电化学反应来发电的燃料电池，同时还设置了连接部，该连接部用于连接外部电源的电源插头以便将外部电源的电能提供给电子设备或搭载在电子设备上的蓄电池；
转换控制部件，被设置在所述适配器壳体中，进行转换控制，以通过所述电源插头将来自被提供的外部电源的电能和上述燃料电池发电的电能中的其中之一提供给所述电子设备或搭载在所述电子设备上的蓄电池；以及
电压检测部件，包括模/数转换器，并被设置在所述适配器壳体中，所述电压检测部件将通过所述模/数转换器对来自所述外部电源的电压、来自所述燃料电池的电压和在所述连接部上的电压进行数字转换得到的电信号输出到所述转换控制部件；
其中所述电压检测部件根据所述电信号检测所述电源插头是否连接到所述外部电源上、并检测所述连接部是否连接到所述电子设备或搭载在所述电子设备上的蓄电池上、还检测是否安装了所述燃料电池；
当从外部电源提供的电能变得不够用或不可用时，所述转换控制部件进行控制，以用来驱动所述燃料电池以及将由所述燃料电池所产生的电能提供给所述电子设备或搭载在所述电子设备上的蓄电池。
8.根据权利要求7所述的电源***，其中将所述燃料电池可拆卸地安装到所述电源适配器上。
9.根据权利要求7所述的电源***，其中所述燃料电池中的包括经由导体薄膜的氢电极和氧电极的层的发电元件在所述氢电极和所述氧电极之间发生电化学反应，以便产生要供给到所述电子设备和/或所述蓄电池的电能。
10.根据权利要求7所述的电源***，其中将填充了燃料的燃料元件可拆卸地安装到所述电源适配器上，所述燃料用于燃料电池的发电。
11.根据权利要求7所述的电源***，其中所述电源适配器具有用于排出由电化学反应所产生的反应生成品的生成品排出口。
12.根据权利要求7所述的电源***，其中所述电源适配器具有用于对要供给到燃料电池的燃料进行重整的重整装置。
13.根据权利要求7所述的电源***，其中所述电子设备搭载了蓄电池。
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