CN1717828A - 电源***及其异常检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于产生电力的电源***至少包括用于发电的发电部分，所述发电部分包括：至少一个化学反应部分，将发电燃料提供给该化学反应部分；加热部分，用于对化学部分进行加热；并且包括温度检测部分，用于检测化学反应部分的温度，所述温度检测部分包括异常判断装置，当化学反应部分的温度改变被确定为不是基于加热部分的热量的适当变化量时，所述异常判断装置判定在电源***中发生异常情况。

Description

电源***及其异常检测方法
技术领域
本发明涉及一种电源***及其异常检测方法，更具体地，包括装配有发电部分的电源***，其中发电部分产生预定的电力，并且包括化学反应部分，将发电燃料提供给化学反应部分。另外，当在电源***的化学反应部分中发生了损坏或故障等异常情况时，本发明涉及一种异常检测方法，该方法检测这些异常情况的发生。
背景技术
近年来，人们对环境问题和能源问题的关心日益增加。作为变得更为普遍使用的下一代电源***，研究和开发(R&D)趋向于将大约30％到40％的相对高辛烷值的燃料电池的利用扩展，这种燃料电池具有较高的发电效率(能量转换效率)，并且对环境的影响(环境影响)非常小。
作为使用这种燃料电池的电源***所应用的领域，例如，在汽车领域，将带有燃料电池的电源***应用到这些电动汽车的电源单元的研究和开发正被热烈探索，并且正被投入实际使用，并进行商业生产。人们需要使用高效电动马达作为驱动单元的电动汽车来代替巨大的汽油引擎和庞大的柴油发电设备，而它们由于排放有毒废气等，具有极其负面的环境影响。
另外，传统的小型化电源设备使用这种燃料电池以满足高性能手持电子设备的时间需求，这些手持电子设备例如由二次电池驱动的个人数字助理(PDA)或蜂窝/移动电话、数码相机、数码摄像机、手持电视或笔记本个人电脑等，它们需要持久并负担得起的电源来延长工作时间，近年来，用于使这种电源***代替这些便携式设备中的二次电池用作为电源单元成为可能的R&D也在迅速发展。
现在，使用燃料电池的电源***的配置例如包括化学反应器、重整部分和副产品去除部分；如甲醇之类的发电燃料被汽化部分汽化；使用重整部分将发电燃料重整为氢气等，使用副产品去除部分除去氢气内的一氧化碳；接着生成氢气并提供给燃料电池。至于这些化学反应器，在每个化学反应器中，为了进行想要的化学反应，例如，将重整部分设置为大约300摄氏度(300℃)(大约572华氏度(572°F))的配置，从而其可能变为相对提高的温度。
由于这一原因，例如，配置包括加热器，用于加热每个化学反应器，从而可以将其加热到预定温度。配置还包括从外部隔离的绝热结构，以防止向外部散热，并减少热损失。可以使用的这种绝热结构(例如，真空隔离结构)形成在真空容器内的上述重整部分等部分中，其中真空容器的内部被抽真空(和外部影响隔离)。
这样，例如，如果真空隔离结构作为重整部分等部分中的绝热结构，当被破坏并且真空被某些影响所打破的真空隔离结构的异常状况出现时，热量传播到装配有电源***的装置或设备，并且其将过热，着火或给装置或设备的用户带来潜在的危险。为了防止这种装置或设备中过热或着火的发生，必须检测由于化学反应器中绝热结构的破坏等引起的异常情况的出现，以能够进行适当的管理。
发明内容
由于上述情况，做出了本发明。因此，电源***包括被加热到预定温度的化学反应部分，并且产生电力，这种电源***的优点是，在电源***由于损坏等发生异常情况时，可以简单地检测到异常情况的发生，而不是仅仅排他地使用传感器来进行异常检测；***可以小型化；并且可以降低整体成本。
为了在本发明中获得上述优点，一种电源***，包括产生电力的发电部分，发电部分产生电力，其包括：至少一个化学反应部分，至少向该化学反应部分提供发电燃料，加热部分，对化学部分进行加热；温度检测部分，其检测化学反应部分的温度；和发电控制部分，其包括异常判断装置，异常判断装置至少基于温度检测部分所检测到的化学反应部分的温度，来判断电源***中是否发生异常情况。
上述发电控制部分还包括：温度改变检测装置，其基于温度检测部分对化学反应部分的温度的检测，来检测化学反应部分的温度的时间响应；和温度改变辨别装置，其确定由温度改变检测装置所检测到的温度改变是否是适当的变化量；当温度改变辨别装置确定温度改变的数量不是适当的变化量时，异常判断装置判定在电源***中发生异常情况；发电部分包括燃料电池，其使用包括用于发电的氢燃料在内的指定燃料元素，通过电化学反应，来产生电力；化学反应部分至少包括多个化学反应器，这些化学反应器包括将发电燃料汽化的燃料汽化部分以及从被汽化的发电燃料产生指定的燃料元素的燃料重整部分，并且包括真空隔离等绝热结构。
另外，上述发电控制部分还包括：定时器，其对从加热部分对化学反应部分的加热启动时间开始的加热过去时间进行计时；温度改变辨别装置，当定时器的加热过去时间变为预定的调整启动时间时，温度改变辨别装置通过温度检测部分，来检测启动时化学反应部分的温度；和供电测量装置，当根据定时器的加热过去时间变为预定的调整启动时间时，供电测量装置测量提供给加热部分的供电量，作为启动时的供电量，比较提供给加热部分的启动时供电量与参考供电量，并且通过比较启动时温度与预定的调整启动温度，来辨别相对差；当温度改变辨别装置确定启动时的温度低于调整启动温度，并且供电辨别装置确定启动时供电量等于或大于参考供电量时，异常判断装置判定在电源***中发生异常情况，或者当判定启动时的温度大于调整启动温度时，判定电源***中发生异常情况。
上述发电控制部分还包括：温度改变辨别装置，其基于温度检测部分在发电部分工作时对化学反应部分的温度的检测，来检测化学反应部分的温度的时间响应，作为工作时温度改变，比较工作时温度改变与预定的工作时温度改变允许限度，并且辨别是否偏离该工作时温度改变允许限度；装置，其在检测工作时温度改变同时，比较提供给加热部分的供电与启动时参考供电；燃料供应量辨别装置，其检测提供给发电部分的发电燃料供应量，比较发电燃料的供应量与预定的燃料供应量允许限度，并且辨别是否偏离该燃料供应量允许限度，当温度改变处于温度改变允许限度内，并且温度改变辨别装置确定在工作时检测温度改变时提供给加热部分的供电超过工作时参考供电，燃料供应辨别装置确定发电燃料供应量处于发电燃料供应量允许限度内，并且供电辨别装置确定供电处于供电允许限度内时，异常判断装置判定电源***中发生异常情况。
上述发电控制部分还包括：装置，当异常判断装置判定在电源***中发生异常情况时，该装置中止加热部分对化学反应部分的加热；以及装置，其中止发电燃料供应部分向化学反应部分的发电燃料送料。
结合附图，从下面的详细描述中，本发明的上述以及其他目的、新颖特征将更全面地体现出来。但是，特别应该理解，这些附图只是用来进行说明的，而不是要定义本发明的限制。
附图说明
图1是示出了应用了根据本发明的电源***的电子设备的内部配置示例的简略框图。
图2是示出了关于本发明的电源***的第一实施例的框图。
图3是示出了本实施例中化学反应部分的重整部分可应用的配置示例的传输方案。
图4是图3中重整部分的B-B面的截面图。
图5是本实施例中化学反应部分的重整部分可应用的配置的另一示例中与图4相同的截面图。
图6是示出了根据本实施例的发电部分可应用的燃料电池的一个配置示例的简略框图。
图7是示出了在电源***启动时的异常检测过程的操作的流程图。
图8是示出了在电源***工作时的异常检测过程的操作的流程图。
图9是示出了根据本发明的电源***的第二实施例的框图。
具体实施方式
本发明将提供一种电源***及其异常检测方法，后文将参考附图所示的优选实施例详细描述本发明。
《应用于电源***的装备》
首先，将解释应用在关于本发明的电源***中的示例装备配置。
图1的简略框图示出了应用了根据本发明的电源***的电子设备的内部配置示例。
本发明的电源***应用于便携式电子设备，如个人数字助理、蜂窝/移动电话、数码相机、数码摄像机、手持电视、笔记本个人计算机等。如图1所示，根据本发明的电源***被应用于电子设备，作为示例，被应用于便携式手持个人数字助理(后文称为PDA)。
另外，虽然关于本发明的电源***被应用于如PDA之类的电子设备，并且这里也对此进行解释，但是根据本发明的电源***只是说明了示例设备。不管这里如何，作为示例，电源单元也可以适当地应用于电动车辆等。
如图1所示，根据本发明的电源***被应用于电子设备10，例如，其包括执行对每个部分的中央控制的中央处理单元(CPU)11、读取并存储可用信息的只读存储器(ROM)12、临时存储信息的随机访问存储器(RAM)13、存储可用读/写(R/W)信息的非易失性闪速只读存储器(闪速ROM)14、执行显示信息的屏幕显示的液晶显示器(LCD)15、通过从CPU 11发送来的显示控制信号来执行LCD 15的屏幕显示控制的LCD驱动器16、将由在用户的LCD 15上的触摸操作所输入的输入信息传送到CPU 11的触摸板17、通过红外数据通信(IrDA)、连接器通信、无线局域网(LAN)传输方法等控制与外部设备的通信的通信接口18(后文称为I/F)、作为电子设备10的电源装配有燃料电池并产生预定电力的电源***20、以及除了LCD 15之外的每个部分都被总线19连接起来。
例如，CPU 11从存储在ROM 12或闪速ROM 14中的***程序以及各种应用程序中读取指定的应用程序，并且在RAM 13中提取它们。
另外，CPU 11响应于从触摸板17输入的各种指令或根据上述提取的使用这些输入指令和输入数据的应用程序来执行各种处理的指令，在RAM 13内临时存储各种数据；并且在RAM 13中存储处理结果，并显示在LCD 15上。
另外，CPU 11向电源***20发送用于引导电源***20的发电操作的指示信号，以及指示电子设备10的驱动状态详情的负载驱动状态信号。
CPU 11还从电源***20接收指示电源***20的发电状态详情的信号(稍后描述)，以及指示据称已经发生的由电源***20的绝热损坏而引起的异常情况的信号。
另外，存储在ROM 12和闪速ROM 14中的程序、数据等可以被设置为这样的配置：从外部设备经由通信网络和I/F 18接收并存储部分或全部的这些程序、数据等。
虽然LCD 15使用液晶显示方法来执行屏幕显示，但是本发明并不局限于此，也可以由电致发光(EL)显示(也被称为ELD)等代替。上述配置说明了电子设备的典型配置示例。毫无疑问，本发明可以具有其他配置。
《电源***的第一实施例》
接着，将解释根据本发明的电源***的第一实施例。
图2的框图示出了关于本发明的电源***的第一实施例。
如图2所示，电源***20的实施例包括分开的部分：发电模块20a和燃料盒21。发电模块20a基于从燃料盒21提供的发电燃料来产生预定的电力(电能)。发电燃料装在可拆卸的燃料盒21中，并且燃料盒21与主发电模块20a结合在一起。
后文中，将详细解释该配置的每个组件。
《燃料盒》
燃料盒21装配有燃料箱21a，其由装在里边并且充入了发电燃料的密封高辛烷值燃料容器(high-octane fuel container)组成，其中燃料由包含氢的液态燃料或液化燃料组成，并且燃料盒21与发电模块20a结合在一起。
燃料盒21还可以装配有剩余量传感器21b，其检测燃料箱21a中发电燃料的剩余量。
此外，发电模块21a包括燃料供应部分23，用于在发电控制部分22的控制下供应发电燃料。为了提供燃料电池27用来产生预定电压的电力所必需的数量，将燃料箱21a中的发电燃料经由燃料供应部分23按需提供给汽化部分24。
这里，例如在电源***中应用的发电燃料虽然是甲醇和水的混合溶液，但是并不局限于此。甲醇可以被液体燃料类型酒精***代替，例如乙醇、丁醇等；或者被常温常压下为气体的二甲醚或异丁烷代替；或者被由烃气体等构成的液化燃料代替。
例如，燃料箱21a还配备有控制阀，因此只有在燃料箱21a连接到发电模块20a时，才可以馈送装在燃料箱21a中的发电燃料。因此，当燃料盒21与发电模块20a分离时，发电燃料不会泄漏到燃料盒21的外部。
例如，燃料盒21中的剩余量传感器21b包括由排列在燃料箱21a中预定位置处的几乎为杆状的导体组成的一组导体。测量这些导体之间的电阻值，并且检测装在燃料盒21中的发电燃料的剩余量。虽然这些导体例如具有碳等的良导体，但是如果它们是形成在燃料箱21a内表面的例如由金等形成的印刷图案，也一样有效。
发电控制部分22具有内置电阻测量电路，其测量剩余量传感器21b的导体之间的电阻值。基于测量到的电阻值来计算发电燃料的剩余量。
剩余量传感器21b不限于这种电阻级方法，也可以应用其他传感器，例如光学传感器方法、使用光纤的光纤传感器方法、超声方法等，它们测量超声波的反射时间变化。同样，燃料盒21的配置并不限于可拆卸类型，而是可以适当地形成在发电模块21a中作为一个单元。
《发电模块》
如图2所示，发电模块20a主要包括泵(燃料供应部分)23、发电部分60、化学反应部分50、燃料电池27、电力储存部分31、控制电路30、发电控制部分22、DC到DC(DC/DC)转换器32、信息部分33和定时器34。泵23(发电燃料供应部分)响应于发电控制部分22的控制信号，执行从燃料盒21提供的发电燃料的传送或停止。发电部分60基于从燃料盒21经由泵23提供的发电燃料来产生预定的电力，其包括化学反应部分50和配备有绝热结构的燃料电池27。电力储存部分31一度储存发电部分60中产生的电力。控制电路30控制电力储存部分31的充电，并且基于来自发电控制部分22的控制信号来控制向负载的馈电。电源***20配备有DC到DC(DC/DC)转换器32，其向发电控制部分22输出电源指示信号，并且向作为负载的电子设备10的每个配置部分供电。例如，基于来自发电控制部分22的控制信号，将从发电部分60和电容率储存部分31输出的电力改变为直流(DC)。发电控制部分22响应于接收到的指示信号以及与CPU 11的通信动作，在控制发电模块20a的每个部分的同时将发电模块20a的状态发送到CPU 11。例如，在信息部分33中，当检测到异常情况时，例如化学反应部分50中发生了绝热损坏等，向用户以光线、声音等形式报告问题。定时器34(定时设备)计算从发电部分60启动工作开始过去的时间，并且将耗时信号输出到发电控制部分22。
化学反应部分50包括多个化学反应器，化学反应器包括汽化部分24、重整部分25和副产品去除部分26(一氧化碳(CO)和其他残留物)。汽化部分24将从泵23传送来的发电燃料汽化。重整部分25执行对由汽化部分24汽化的发电燃料的重整，以向燃料电池27供应燃料。副产品去除部分26去除在重整部分25进行重整期间燃料中出现的一氧化碳。
另外，化学反应部分50还包括薄膜加热器24a、25a、26a、温度传感器24c、25c、26c、温度检测部分28和绝热容器29。薄膜加热器(加热部分)24a、25a、26a配置在汽化部分24、重整部分25和副产品去除部分26的每个化学反应器中，其加热每个化学反应器。温度传感器24c、25c、26c(温度检测部分)检测并输出汽化部分24、重整部分25和副产品去除部分26的每个化学反应器的温度。温度检测部分28向发电控制部分22输出从温度传感器24c、25c、26c输出的温度信息，并且绝热容器29隔离汽化部分24、重整部分25、副产品去除部分26以及薄膜加热器24a、25a、26a。
发电模块20a还包括驱动器24b、25b、26b、RAM 22a和ROM 22b。驱动器24b、25b、26b基于来自发电控制部分22的控制信号，使用发电部分60所产生的一部分电力来提供用于驱动薄膜加热器24a、25a、26a的电力。发电控制部分22具有内置RAM 22a和ROM 22b。
此外，例如，当将交流转变为预定的直流的AC适配器A连接到市电AC电源，并且电源***20配置有到AC适配器A的可用连接时，控制电路30代替燃料电池27，并且将从AC适配器A输出的直流提供给电力储存部分31和DC/DC转换器32，并且提供给负载。
《化学反应部分》
化学反应部分50配备有汽化部分24、重整部分25和副产品去除部分26中的化学反应器，例如，在一种配置中，使用甲醇(CH3OH)和水(H2O)作为发电燃料，从而可以从发电燃料中产生用于燃料电池27的氢气(H2)。
汽化部分24由薄膜加热器24a通过汽化过程加热并汽化从燃料盒21提供来的发电燃料。
重整部分25通过蒸汽重整反应过程将由汽化部分24汽化的发电燃料转化为氢气(H2)和副产品二氧化碳(CO2)的混合气体。
副产品去除部分26将由重整部分25进行重整后的混合气体中包含的微量(非常少)残留副产品一氧化碳(CO)气体转化为二氧化碳气体，并将其去除。
同样，燃料电池27使用重整部分25和副产品去除部分26中产生的高浓度氢气，来产生对负载DVC的供电，以及发电模块20a的每个部分的工作电力。
更详细地，在驱动器24b控制下通过薄膜加热器24a使甲醇和水汽化的汽化部分24被设置为在甲醇和水的整体沸点附近的气温条件，其中甲醇和水是从燃料盒21经由泵23提供的发电燃料、并且作为衍生物提供到重整部分25。
另外，汽化部分24和薄膜加热器24a配置在绝热容器29中，绝热容器29具有绝热结构来防止热效率的降低，并且防止热量从薄膜加热器24a向周围辐射，随后将对此进行描述。
重整部分25将由汽化部分24从燃料电池引入并汽化的发电燃料转化为氢气(H2)。具体地，薄膜加热器25a在驱动器25b的控制下，通过将气温条件一般地设置为300摄氏度(300℃)(大约572华氏度(°F))，将上述引入并汽化的甲醇和水通过下面的方程式(1)所示的化学反应转化为氢气和一氧化碳的混合气体：
       …… (1)
随后，副产品去除部分26去除混合气体中包括的微量副产品中对人体有害的一氧化碳，其中混合气体包括的主要成分是由重整部分25产生的氢气和二氧化碳。通过将由驱动器26b控制的薄膜加热器26a设置为预定的气温条件，这些残留的一氧化碳气体通过下面的方程式(2)所示的化学反应转化为氢气和二氧化碳气体混合物：
          ……     (2)
另外，在副产品去除部分26内部带有公知的催化剂铂Pt、钒土Al2O3(氧化铝)等，以最有效地加速方程式(2)所示的化学反应。
因为方程式(2)所示的化学反应是放热反应，所以也可以如此设计配置：将副产品去除部分26中所产生的热量传导到重整部分25。
此外，副产品去除部分26和薄膜加热器26a也被绝热容器29罩住，以防止由于热量向周围辐射而导致的热效率降低，并且与周围空气隔离。另外，副产品去除部分26还是一种有效的散热装置，用于排放这种反应热量。
另外，方程式(2)所示的化学反应需要水(H2O)。虽然从燃料盒21提供的发电燃料中的水在重整部分25中留有反应水，但是当这些水的数量相对于混合气体内的一氧化碳气体不够时，可以向副产品去除部分26中加上提供不足部分的水的结构。
副产品去除部分26还可以通过方程式(3)所示的化学反应将一氧化碳转化为二氧化碳气体。因此，在方程式(2)所示的化学反应的燃烧中没有根除的一氧化碳气体也可以上述混合气体中去除，并且上述混合气体中的一氧化碳气体浓度可以减小到不会负面地影响或危及人体的水平。
        ……   (3)
此外，在副产品去除部分26内带有公知的用于化学反应所进行的氧化的催化剂，并且在方程式(3)中只选择性的示出了一氧化碳气体，而没有示出从重整部分25引入的混合气体中包含的氢气的消耗。
随后，将详细介绍每个化学反应器的配置。
图3的传输方案示出了实施例中化学反应部分的重整部分可应用的配置示例。
图4是图3中重整部分的B-B面的截面图。
图5是实施例中化学反应部分的重整部分可应用的配置的另一示例中与图4相同的截面图。
本实施例中的化学反应部分50中每个化学反应器由微反应器组成，例如，每个配置具有由硅衬底组成的衬底，并且具有由该衬底上的微结构提供的通道。
例如，当组成这些微反应器的配置应用到本实施例的重整部分25中时，如图3和图4所示，由此在通道中流动的甲醇和水的混合气体被重整，并且被配置为排放氢气和二氧化碳的混合气体。每个微反应器包括进料口253、衬底251、252(例如，硅衬底)、排放孔254、通道255、以及反应催化剂层256。进料口253将甲醇和水的混合气体引入到衬底251、252之间。排放孔254将得到的氢气和一氧化碳混合气体排出。在进料口253和排放孔254之间提供Z字形(折线形)的通道255。至少在通道255的内壁表面上带有反应催化剂层256。这里，通道255在移动方向(前进方向)横截面的总体长度与水平总体长度彼此以直角相交，例如，每个都是尺度小于500微米(500μm)的微结构。同样，通道255成Z字形前进，以增大反应催化剂层256与甲醇和水混合气体的反应面积。此外，催化剂层由公知的基于铜(Cu)、氧化锌(ZnO)、钒土(Al2O3)等的催化剂组成，以有效地加速方程式(1)所示的化学反应。
因为方程式(1)所示的化学反应是吸热反应(吸收热量)，为了使重整部分25最有效地加速该反应，沿着通道255提供了薄膜加热器25a。薄膜加热器25a也可以形成在衬底252的整个表面上。
另外，本实施例中的化学反应器具有真空隔离等的绝热结构，以提高对通道加热时的热效率。绝热容器29装有(覆盖)薄膜加热器25a。构建这种屏蔽，从而薄膜加热器25a与周围空气热隔离，并且限制(控制)薄膜加热器25a的热量向周围辐射。绝热容器29具有中空部分291，其围绕薄膜加热器25a。该中空部分291通过装入如空气、氟利昂、二氧化碳气体之类的气体，或者通过使中空部分291变为接近真空，可以实现绝热能力。
此外，如图5所示，是本实施例中化学反应器可应用的另一可行配置。虽然具有由与上述图4相同的衬底251、252和薄膜加热器25a组成的微反应器，但是该结构的绝热容器29的形式可以是完全围绕(包围)衬底251、252。这种情形中，衬底251、252通过支撑介质261安装到绝热容器29内。另外，例如，在衬底251、252的上、下四个角处提供支撑介质261。此外，衬底251的进料口253和排放孔254具有进料口抽出管(withdrawal tube)262和排放孔抽出管263，以伸到绝热容器29外部。因此，在绝热容器29和衬底251、252之间，除了支撑介质261之外的地方，形成了中空部分292。衬底251、252和薄膜加热器25a完全与周围空气隔离，并且还可以进一步改进绝热效率。此外，与上述实施例一样，中空部分292也可以包围如空气、氟利昂、二氧化碳气体等气体，或者几乎为真空。
同样，虽然上面解释了应用于重整部分25的结构，但是同样的结构也可以应用在其他化学反应器的汽化部分24和副产品去除部分26中。
此外，绝热容器29整个装入汽化部分24、重整部分25和副产品去除部分26的每个化学反应器，由此可以形成一体的一个单元。
《燃料电池》
燃料电池27包括固体大分子类型燃料电池体。
图6的简要框图示出了根据本实施例的发电部分可应用的燃料电池的一个配置的示例。
如图6所示，简而言之，燃料电池27包括离子导电膜FLi、空气电极ELa和燃料电极Elc。离子导电膜(离子交换膜)FLi放置在空气电极ELa(阳极一正充电)和燃料电极ELc(阴极一负充电)之间。空气电极ELa由碳电极组成，在碳电极上粘附有铂之类的催化剂颗粒。燃料单极ELc由碳电极组成，在碳电极上粘附由铂或铂-钌的催化剂颗粒。另外，从由上述化学反应部分从发电燃料中提取氢气(H2)提供给燃料电极ELc。另一方面，向空气电极ELa提供空气中的氧气(O2)。因此，通过下面所示的电化学反应进行发电，并产生电力。
具体地，通过向燃料电极ELc提供氢气(H2)，如下面的反应方程式(4)所示，当上述催化剂出现时，氢离子(质子，H+)和单电子(e-)分离，并且然后经由离子导电膜FLi传到空气电极ELa侧。电子(e-)被燃料电极ELc的碳电极配置获得，由此产生电力，并向负载DVC供电。
       ……      (4)
同时，通过将空气中的氧气(O2)提供给空气电极ELa，如下面的反应方程式(5)所示，氢离子(H+)和空气中的氧气传到离子导电膜FLi，并且电子(e-)经过负载DVC到达上述催化剂，这样空气发生反应，并且产生了水(H2O)。
    …… (5)
这一系列的电化学反应(化学反应方程式(4)和(5))在室温大约80摄氏度(室温～80℃)(室温～176华氏度(176°F))的相对低温环境下进行，除了电力之外，副产品基本上只有水(H2O)。
另外，由上述电化学方法(方程式(4)和(5))提供给负载DVC的电源驱动(电压/电流)取决于提供给燃料电池27的燃料电极的氢气量。因此，通过发电控制部分22控制泵23，并且控制提供给燃料电极的氢气量，可以任意调节燃料电池27产生的电力的电能(电力的产生)。
这样，发电燃料首先从燃料盒21经由泵23提供给汽化部分24，然后被汽化部分24汽化，并被重整部分25转化为氢气和二氧化碳的混合气体。接着，该混合气体中包含的非常少量的杂质一氧化碳气体被副产品去除部分26根除，并转化为二氧化碳气体，最后将高浓度的氢气提供给燃料电池27。
《电力储存部分》
控制电路30基于来自发电控制部分22的充电控制信号，控制从燃料电池27提供的电力的输出目的地，对电力储存部分31充电，并且执行到DC/DC转换器32的输出。电力储存部分31在电子设备10启动时代替燃料电池27成为主电源。
具体地，当电子设备10的电源“打开”操作完成时(即，该设备被打开)，电力储存部分31中积累的电力经由DC/DC转换器32输出到设备24b、25b、26b。还向薄膜加热器24a、25a、26a提供电力，并加热。每个化学反应器被设置为预定温度。燃料电池27通过从泵23将发电燃料引入汽化部分24，开始发电。在发电启动后，发电控制部分22在执行对电力储存部分31的完全充电后，将控制电路30的电力输出点从电力储存部分31切换到DC/DC转换器32。此外，在薄膜加热器24a、25a、26a加热到足以进行发电后，启动发电控制部分22对从泵23提供的发电燃料的燃料注入量的控制。
另外，在燃料电池27发电期间，例如，控制电路30总是控制电力储存部分31，从而电力储存部分31总是保持完全充电。同样，当电源“关闭”操作完成(即，设备被关闭)并且没有完成对电力储存部分31的完全充电时，控制电路30在执行完对电力储存部分31的完全充电后，中止(停止)电源***20。
《信息部分》
例如，信息部分33包括：至少一个发光装置，如发光二极管(LED)等；具有显示面板的显示装置，如液晶显示器(LCD)、电致发光(EL)显示器等；音频输出装置，如扬声器等；以及振动发生装置，如振动器等。
当信息部分33例如装配有显示装置时，可以执行由发电控制部分22计算的发电燃料的剩余量、相对于燃料箱21a的体积的比例(百分比)的数字显示和/或渐进五级显示。
类似地，对于启动时的异常检测过程和平衡(均衡)时的异常检测过程，可以执行绝热损坏等的异常检测等的消息指示器，稍后将对此进行描述。
当信息部分33包括音频输出装置时，由上述显示器显示的详情可以做成消息，并执行音频输出。
《发电》
接着，将解释发电控制部分22的发电功能。
在电源***20启动时，伴随着电子设备10(负载)的启动，将电力储存部分31中积累的电力提供给驱动器24b、25b。26b。在该启动操作中，从温度检测部分28向发电控制部分22输入在温度传感器24c、25c、26c中检测到的温度的温度测量信号。发电控制部分22基于温度测量信号，向驱动器24b、25b、26b输出温度控制信号，并执行对薄膜加热器24a、25a、26a的温度控制。
发电控制部分22向泵23输出燃料供应控制信号，并同时执行对薄膜加热器24a、25a、26a的温度控制；通过控制泵23的操作(进料操作、中止操作)，来控制发电燃料从燃料盒21向汽化部分24的传送和停止；并且通过控制提供来发电的燃料量，来调整燃料电池27的发电。
具体地，发电控制部分22首先使汽化部分24、重整部分25和副产品去除部分26的每个化学反应器以及燃料电池27处于非运行状态。当从CPU 11接收到的命令信号激活负载时，这启动汽化部分24、重整部分25和副产品去除部分26的每个化学反应器以及燃料电池27；启动向汽化部分24馈送发电燃料；启动泵23的燃料供应操作，以及对薄膜加热器24a、25a、26a的温度控制。另外，发电控制部分22包括这样一种功能(电源测量装置)，其测量到电力(供电)和每个化学反应器变为预定的启动状态时提供给每个薄膜加热器以及在上述启动时提供给与薄膜加热器24a、25a、26a的温度控制相连接的每个薄膜加热器的电能(启动时的供电量)。
另外，发电控制部分22然后操作汽化部分24、重整部分25、副产品去除部分26和燃料电池27，并产生电力，并且从CPU 11接收负载驱动状态信号，该信号指示工作时的负载驱动状态的详情，其驱动负载。还向发电控制部分22输入供电信号，该信号指示从DC/DC转换器32供电。发电控制部分22基于接收到的负载驱动状态信号和输入的供电信号，向泵23输出燃料供应控制信号，由此控制泵23的进料操作，并调整燃料电池27的发电。发电控制部分22基于接收到的负载驱动状态信号和输入的供电信号来执行对薄膜加热器24a、25a、26a的温度控制，并同时控制泵23的进料操作。这样，发电控制部分执行对燃料电池27的发电的控制。
此外，发电控制部分22包括这样的功能(供电测量装置)，例如，其以预定的时间间隔测量在上述工作时提供给与薄膜加热器24a、25a、26a的温度控制相连接的每个薄膜加热器的电力(供电)。
另外，发电控制部分22向控制电路30输出充电控制信号，并控制从燃料电池27供应的电力的输出目的地是否是对电力储存部分31充电，还是被用于DC/DC转换器32。此外，向发电控制部分22输入指示从DC/DC转换器32输出的供电的信号，并且基于接收到的供电信号，发电控制部分22向DC/DC转换器32输出转换控制信号。DC/DC转换器32基于转换控制信号，将来自燃料电池27的发电或者从电力储存部分31放电的电力总和转化为适于负载的直流。
例如，当从CPU 11接收到的负载驱动状态信号指示电子设备10需要大供电时(重负载)，发电控制部分22向DC/DC转换器32输出转换控制信号，从而除了燃料电池27的电力之外，还使得电力储存部分31中积累(储存)的电力也输出。
另外，在驱动汽化部分24、重整部分25、副产品去除部分26和燃料电池27的状态中，从剩余量传感器21b向发电控制部分22输入剩余信号，发电控制部分22从剩余信号计算燃料箱21a中发电燃料的剩余量。发电控制部分22向CPU 11发送计算后的发电燃料的剩余量。同样，当留下的剩余量较少时，发电控制部分向信息部分33做出状态报告。
此外，ROM 22b记忆(存储)汽化部分24、重整部分25和副产品去除部分26每一个的参考值，该值用于在启动时以及在工作时的异常检测过程中进行异常，稍后将对此进行描述。具体地，例如，存储了：调整启动时间，其指示从电源***20启动开始直至其获得调整启动温度时启动所需的容许时间；参考供电量，其指示从启动开始到获得调整启动温度时必须供给薄膜加热器24a、25a、26a的电力量；工作时温度改变允许限度，其指示在电源***20工作时对温度改变的允许限度值；工作时参考供电，其指示工作时提供给每个薄膜加热器的电力的适当值；燃料供应量允许限度，其指示工作时发电燃料的燃料注入量变化的允许限度；工作时供电允许限度，其指示工作时提供给每个薄膜加热器的电力变化的允许限度等等。
另外，发电控制部分22在启动时和工作时执行异常检测过程，稍后将对此进行描述。这样，通过在启动时执行异常检测过程，发电控制部分22检测在燃料电池27启动时是否发生绝热容器29的损坏(绝热损坏)等异常情况。同样，通过在工作时执行异常检测过程，发电控制部分22检测在燃料电池27发电期间在绝热容器29中是否发生绝热损坏等异常情况。稍后将对此进行详细解释。
《启动时的异常检测过程》
接着，将解释电源***20中启动时的异常检测过程的操作。
图7的流程图示出了在电源***启动时的异常检测过程的操作。
启动时的异常检测过程是由电源***20在启动时执行的过程，其伴随着电子设备10、化学反应部分50的绝热容器29的启动。例如，该过程检测是否发生由绝热损坏等引起的异常情况，例如当绝热结构被某些碰撞等损坏，由此导致容器内失去真空时。
如图7所示的启动时异常检测过程，在由电子设备10的电源“打开”操作被启动(即，设备被打开)引起的工作启动的触发下，发电控制部分22执行启动时异常检测过程。随着执行被启动，定时器34对从工作启动开始过去的时间进行计时。
因而，发电控制部分22启动通过驱动器24b对汽化部分24的薄膜加热器24a的加热控制(步骤S11)。接着，发电控制部分22启动通过驱动器25b对重整部分25的薄膜加热器25a的加热控制(步骤S12)。再接着，发电控制部分22启动通过驱动器26b对副产品去除部分26的薄膜加热器26a的加热控制(步骤S13)。接下来，响应于温度传感器24c、25c、26c的温度检测信号，从温度检测部分28向发电控制部分22输入温度测量信号，并且发电控制部分22获取关于汽化部分24、重整部分25和副产品去除部分26的每个化学反应器在启动时的温度的温度测量(温度读取)(步骤S14)。
随后，发电控制部分22从ROM 22b读取汽化部分24的调整启动温度，并且辨别汽化部分24启动时的温度是否高于在步骤S14获取的调整启动温度(步骤S15)。
当汽化部分24启动时的温度不高于调整启动温度时(步骤S15：否)，发电控制部分22从ROM 22b读取与汽化部分24相对应的调整启动时间，并且从定时器34获取目前已经过去的时间。同样，发电控制部分22辨别所获取的已过去时间是否大于调整启动时间(步骤S16)。
当已过去的时间小于调整启动时间时(步骤S16：否)，发电控制部分22返回步骤S14。
当已过去的时间等于或大于调整启动时间时(步骤S16：是)，发电控制部分22计算从工作启动开始提供给薄膜加热器24a的电力量(启动时供电量)，并且从ROM 22b读取薄膜加热器24a的参考供电量。同样，发电控制部分22辨别提供给薄膜加热器24a的电力量是否大于参考供电量(步骤S17)。
当提供给薄膜加热器24a的电力量不大于参考供电量时(步骤S17：否)，发电控制部分22返回步骤S14。
当由于某些原因，提供给薄膜加热器的电力量小于参考供电量时，并且在调整启动时间届满时所读取的每个部分的温度低于预置温度时，该步骤S17辨别提供给薄膜加热器的电力量是否大于参考供电量。温度下降不是由绝热容器29的绝热损坏产生的，而是根据在对绝热损坏的存在执行更精确检测时所收集的几个因素，将温度降低是由提供给薄膜加热器的电力量造成的可能性判定为高。另外，为了简化控制，步骤S17中的辨别可以省略。
当提供给薄膜加热器24a的电力量多于参考供电量时(步骤S17：是)，发电控制部分22将异常情况是由绝热容器29中发生的绝热损坏等引起的可能性判定为高；向CPU 11发送命令信号“发生绝热损坏的可能性高”；并且还向信息部分33输出命令信号“发生绝热损坏的可能性高”(步骤18)。
换言之，在启动时异常检测中，例如，当异常情况产生绝热容器29中的某些损坏，并且发生了绝热结构损坏时，周围的空气从损坏部分渗透进来，绝热功能恶化，并且热量泄漏增加。该状态除了基于其他因素之外，还基于将预定的电力提供给薄膜加热器，会发生这样的现象：每个化学反应器的温度将不增加。当检测到每个化学反应器的温度达不到设置值的现象时，判定发生绝热损坏的可能性高。
信息部分33通过音频、屏幕显示、光学等向用户报告命令“发生绝热损坏的可能性高”。同样，发电控制部分22向驱动器24b、25b、26b输出温度控制信号，从而可以中止向薄膜加热器24a、25a、26a的供电，从而中止对每个化学反应器的加热，并中止工作(步骤S19)。由此，终止了启动时的异常检测过程。
接着，当读取的汽化部分24的温度高于预置温度时(步骤S15：是)，发电控制部分22从ROM 22b读取重整部分25的调整启动温度，并辨别启动时温度是否高于在步骤S14获取的重整部分25的调整启动温度(步骤S20)。
当重整部分25的启动时温度不高于调整启动温度时(步骤S20：否)，发电控制部分22从ROM 22b读取关于重整部分25的调整启动温度，并从定时器34获取目前已经过去的时间。
同样，发电控制部分22辨别所获取的已过去时间是否超过(连续超过)调整启动时间(步骤S21)。当已过去的时间没有超过调整启动时间时(步骤S21：否)，发电控制部分22返回步骤S14。
当已过去的时间等于或超过(大于)调整启动时间时(步骤S21：是)，发电控制部分22计算从工作启动开始提供给薄膜加热器25a的电力量(启动时供电量)，并且从ROM 22b读取薄膜加热器25a的参考供电量。
另外，发电控制部分22辨别提供给薄膜加热器25a的电力量是否大于参考供电量(步骤S22)。当提供给薄膜加热器25a的电力量不大于参考供电量时(步骤S22：否)，发电控制部分22返回步骤S14。
当提供给薄膜加热器25a的电力量大于参考供电量时(步骤S22：是)，发电控制部分22将异常情况是由绝热容器29中发生绝热损坏等引起的可能性判定为高，并且前进到步骤S18和S19。
接着，当读取的重整部分25的温度高于预置温度时(步骤S20：是)，发电控制部分21从ROM 22b读取副产品去除部分26的调整启动温度，并且辨别在步骤S14所获取的副产品去除部分26的启动时温度是否高于调整启动温度(步骤S23)。
类似地，当副产品去除部分26的启动时温度不高于调整启动温度时(步骤S23：否)，发电控制部分从ROM 22b读取关于副产品去除部分26的调整启动时间，并且从定时器34获取当前已过去的时间。同样，发电控制部分22辨别所获取的已过去时间是否超过(连续超过)调整启动时间(步骤S24)。当已过去的时间没有超过调整启动时间时，发电控制部分22返回步骤S14。
当已过去的时间等于或超过(大于)调整启动时间时(步骤S24：是)，发电控制部分22计算从工作启动开始提供给薄膜加热器26a的电力量(启动时供电量)，并且从ROM 22b读取薄膜加热器26a的参考供电量。同样，发电控制部分22辨别提供给薄膜加热器26a的电力量是否大于参考供电量(步骤S25)。当当前提供给薄膜加热器26a的电力量不大于参考供电量时(步骤S25：否)，发电控制部分22返回步骤S14。当提供给薄膜加热器26a的电力量大于参考供电量时(步骤S25：是)，发电控制部分22将异常情况是由绝热容器29中发生绝热损坏等引起的可能性判定为高，并且前进到步骤S18和S19。
另外，当读取的副产品去除部分26的温度高于预置温度时(步骤S23：是)，发电控制部分22判定在绝热容器29中有常规的异常现象，并且终止启动时的异常检测过程。
《工作时的异常检测过程》
接着，将解释电源***20中的工作时异常检测过程的操作。
图8的流程图示出了在电源***工作时的异常检测过程的操作。
由电源***20的发电操作来连续(进行中)执行工作时异常检测过程；在平衡工作状态时执行该过程；以预定的时间间隔重复地执行该过程；并且在电子设备10的活动期间设置该过程。异常检测过程用于检测由化学反应部分50中的绝热容器29的绝热损坏等引起的异常情况的发生。
这里，在下面说明的用来执行异常检测过程的工作时异常检测过程中，只着重于工作时的化学反应部分50的多个化学反应器中的重整部分25。这是因为重整部分25的结构具有高于汽化部分24和副产品去除部分26的温度水平，并且当绝热容器29的绝热损坏引起的异常情况发生时，易于观察到其在温度改变中具有最大的影响。但是，本发明并不限于此，除了重整部分25之外，该配置也被设计来检验(检查)汽化部分24或副产品去除部分26之一或两者。这种情形中，即使较小的损坏也能被更快速地检测到。
在工作时异常检测过程中，发电控制部分22如图8所示，首先过程以预先设置的周期每隔预定的时间间隔就继续；从温度检测部分28输入关于来自温度传感器25c的温度检测信号的温度测量信号；并且获取重整部分25的当前温度，作为工作时温度。
发电控制部分22每隔预定的时间间隔，就测量提供给薄膜加热器25a的当前供电(供电测量装置)。同样，发电控制部分22基于从剩余量传感器21b获得的剩余量的变化，计算提供给发电部分60的用于发电的燃料供应量(燃料供应量检测装置)。另外，发电控制部分22指示RAM 22a存储在重整部分25的工作启动时的温度值、当前提供给薄膜加热器25a的供电值、和用于发电的燃料供应量数值(步骤S31)。
随后，发电控制部分22从ROM 22b读取重整部分25的工作启动时的温度改变允许限度的值；将每个预定时间间隔的温度改变和工作时的温度改变允许限度与在步骤S31值获取的重整部分25的工作时温度相比较；并且辨别是否发生迅速下降超过工作时温度允许限度的情况，即，工作时的温度改变和温度下降量是否大于工作时温度改变允许限度的值(步骤S32)。
同样，当工作时发生温度迅速下降的现象时(步骤S32：是)，发电控制部分22前进到步骤S34。
另一方面，当工作时没有发生温度迅速下降的现象时(步骤S32：否)，发电控制部分22辨别在步骤S31中获取的提供给薄膜加热器25a的先前电力是否适当(步骤S33)。具体地，发电控制部分22读取ROM22b先前存储的工作时参考供电，并且辨别在获取工作时温度的那个周期中提供给薄膜加热器25a的电力是否大于工作时参考供电。例如，在电源***20中，这对应于从电源***20提供给电子设备10(负载)的电力的状态，当提供给薄膜加热器的电力具有自动受控的配置时，即使发生由绝热容器29的绝热损坏等引起的异常情况，并且发生化学反应器的温度和发电临时下降的现象，也可以通过自动增加提供给薄膜加热器的电力，将其控制为补偿温度下降的部分。表面上看起来，情况得到了控制，从而不会发生温度迅速下降。这种情形中，只通过监控工作时温度迅速下降的出现，就可以检测到异常情况的发生。然后，辨别提供给薄膜加热器的电力是否有任何大的增加，并且在检测到绝热中的异常情况等时去除泄漏。
然后，当提供个薄膜加热器25a的电力不大于工作时参考供电时(步骤S33：否)，发电控制部分22终止工作时异常检测过程，因为没有异常情况。
当提供给薄膜加热器25a的电力大于工作时参考供电时(S33：是)，发电控制部分22前进到步骤S34。
这样，当重整部分25的温度测量迅速下降时，或者当提供给薄膜加热器25a的电力大于合适值时，另一方面，试图检验(检查)除了绝热容器29的绝热损坏外是否还有其他异常情况，以判断发生某些异常情况的发生可能性以及异常情况的原因。
接着，在步骤S34中，通过每隔预定的时间间隔读取存储在RAM22a中的燃料注入量，发电控制部分22辨别发生的快速增加是否超过刚好在检测到上述异常情况之前的燃料注入量的允许限度。具体地，发电控制部分22读取ROM 22b中存储的燃料供应量允许限度(其示出了工作时的燃料供应量的变化允许限度)，并且辨别燃料注入量的变化量是否大于燃料供应量允许限度。同样，当发生的快速增加超过发电燃料的燃料供应量的燃料供应量允许限度时(步骤S34：是)，发电控制部分22终止工作时异常检测过程，因为没有异常情况。这是因为其判定，当发电燃料的燃料注入量迅速增加时，与迅速下降相对应，提供给薄膜加热器25a的电力增加，或者从当前温度到重整部分25(吸热反应)温度的温度改变发生。
接着，当没有发生发电燃料的燃料供应量迅速增加的现象时(步骤S34：否)，发电控制部分22辨别发生的迅速下降是否超过刚好在检测到上述异常情况之前的允许限度，并且读取RAM 22a中存储的每隔预定时间间隔提供给薄膜加热器25a的电力(步骤S35)。具体地，发电控制部分22读取ROM 22b先前存储的工作时供电允许限度(其示出了工作时提供给薄膜加热器25a的电力变化允许限度)，并且辨别供电的变化量是否大于工作时供电允许限度。
另外，当发生迅速下降并由此导致工作时提供给薄膜加热器25a的电力超过供电允许限度时(步骤S35：是)，发电控制部分22终止工作时异常检测过程。这是因为其判定，当提供给薄膜加热器25a的电力迅速减少时，与迅速下降相对应，提供给薄膜加热器25a的电力增加，或者从重整部分25的预置温度的温度改变发生。
当提供给薄膜加热器25a的电力迅速减少时(步骤S35：否)，发电控制部分22判定发生了由绝热容器29的绝热损坏等引起的异常情况；向CPU 11发送命令信号“发生绝热损坏的可能性高”，并且还将该命令信号输出到信息部分33(步骤S36)。
因此，在电源***20进行发电工作时，判断工作时异常的发生，例如，一旦绝热容器29中发生绝热损坏等异常情况，则周围的空气迅速从损坏部分进入；绝热功能迅速降低；热量泄漏迅速增加；温度控制失配；温度迅速降低，或者响应于温度的迅速降低，将发生温度控制使得提供给薄膜加热器的电力迅速增加的现象。然后，当检测到这种现象，并且燃料注入量迅速增加或对薄膜加热器的供电迅速减少时，当不存在绝热损坏之外的其他主要原因时，判定发生绝热损坏的可能性高。
接着，信息部分33通过音频、屏幕显示或光学等向用户报告命令“发生绝热损坏的可能性高”。
另外，发电控制部分22向泵23输出燃料供应控制信号，从而中止发电燃料的进料(步骤S37)；向驱动器24b、25b、26b输出温度控制信号，从而可以中止提供给薄膜加热器24a、25a、26a的电力(步骤S38)；并且执行工作时异常检测过程。
如上所述，根据本实施例，在电源***20以及发电部分60的汽化部分24、重整部分25和副产品去除部分26的每个化学反应器的启动时，当提供了对薄膜加热器的供电并且从启动开始过去的时间变为调整启动时间时，基于每个部分的温度是否变为高于预置温度的辨别，可以检测到绝热容器29中绝热损坏等引起的异常情况的发生。
另外，根据本发明，在电源***20的发电工作期间，通过辨别在重整部分25中是否发生从预置温度的温度迅速下降；当发生温度迅速下降时燃料供应量是否迅速增加；以及提供给薄膜加热器25a的电力是否迅速下降，可以检测到绝热容器29的绝热损坏等引起的异常情况的发生。此外，通过在重整部分25中没有发生从预置温度的温度迅速下降时，辨别提供给薄膜加热器25a的电力是否大于参考供电；在供电变为大于参考供电时燃料供应量是否迅速增加；以及提供给薄膜加热器25a的电力是否迅速减少，可以检测到绝热容器29的绝热损坏等引起的异常情况。
另外，可以从信息部分33向用户报告命令通知：发生绝热容器29的绝热损坏的可能性高。
至此，根据本实施例，不是为了排他目的而仅仅将该检测器用作真空传感器或气压传感器等，通过执行启动时异常检测过程和工作时异常检测过程，可以简单地检测到由绝热损坏等引起的电源***的异常情况，并且可以小型化电源***，并减少成本。
《电源***的第二实施例》
接着，将解释根据本发明的电源***的第二实施例。
图9的框图示出了根据本发明的电源***的第二实施例。
这里，用与上述第一实施例中相同的命名法来表示电源***20的组成，以简化或省略描述，并且主要解释不同的部分。
如图9所示，根据本实施例的电源***40包括分开的部分一燃料盒21和发电模块40a。燃料盒21是可拆卸的。发电模块40基于从燃料盒21提供的发电燃料，产生预定的电力(电能)。
如图9所示，关于本实施例的发电模块40a包括：泵43，其执行从燃料盒21提供的发电燃料的传送或停止；包括汽化部分44、重整部分45和副产品去除部分46在内的多个化学反应器；设置在每个化学反应器中的薄膜加热器44a、45a、46a；绝热容器49；以及发电部分80，其具有化学反应部分70和燃料电池27；驱动器44b、45b、46b，它们使用发电部分80产生的一部分电力来供电以驱动薄膜加热器44a、45a、46a；和温度检测部分48。另外，发电控制部分包括RAM 42a和ROM 42b。
在本实施例中，薄膜加热器44a、45a、46a不仅分别加热汽化部分44、重整部分45和副产品去除部分46，还被用来检测每个部分的温度。
在温度检测部分48中，通过测量从驱动器44b、45b、46b提供给薄膜加热器44a、45a、46a的用于加热每个薄膜加热器的电流相关的电压，来执行温度检测；将结果输出到发电控制部分42。发电控制部分42从相同的测量值计算每个薄膜加热器的电阻值，并且计算与该电阻相对应的温度。因此，可以减少从每个化学反应器伸出绝热容器49的线路的数目；可以抑制经由这些线路从绝热容器的热量泄漏；可以提高加热效率；并且因为不使用温度传感器，所以可以减少成本。
接着，该电源***40中的启动时异常检测过程本质上与图7中的电源***20的启动时异常检测过程相同。在第二实施例中，图7的步骤S14中的温度测量通过使用薄膜加热器44a、45a、46a来执行。
另外，电源***40中的工作时异常检测过程本质上与图8中电源***20的工作时异常检测过程相同。
如上所述，在第二实施例中，启动时和工作时的异常检测过程与上述第一实施例相同。不是仅仅使用本发明作为真空传感器或气压传感器等，可以简单地检测到由绝热损坏等引起的电源***的异常情况；并且，还可以降低成本，因为通过使用薄膜加热器来执行温度检测可以提高加热效率。
此外，在第一和第二实施例中，绝热容器装入了整个配置(具有每个化学反应器中的薄膜加热器，并且每个化学反应器包括汽化部分、重整部分和副产品去除部分)，虽然该配置被形成为一体的一个单元，但是本发明并不局限于此。例如，在每个汽化部分及其薄膜加热器、重整部分及其薄膜加热器、以及副产品去除部分及其薄膜加热器中分别形成绝热容器也是合适的。对于这种分别形成的配置，在异常检测过程中，其在工作时分别对汽化部分、重整部分和副产品去除部分执行独立的检验(检查)。
此外，在上述每个实施例的描述中，虽然启动时和工作时的异常检测过程的执行假定其检测到发生了由发电部分的化学反应部分中的绝热容器的绝热损坏引起损坏，并基于化学反应器的温度来执行电源***的异常检测，但是异常检测过程并不限于绝热容器的绝热损坏。简而言之，由于某一具体部分被损坏等原因，会发生化学反应器中的热量泄漏到外部的异常情况。
此外，在第一和第二实施例中，虽然薄膜加热器执行对每个化学反应器的加热，但是本发明并不局限于此，因为除了薄膜加热器之外使用催化燃烧设备也是适合的。
同样，在第一实施例中只使用催化燃烧设备来代替薄膜加热器也是合适的。
最后，在第一和第二实施例中，当在电源***中形成信息部分并且存在由绝热损坏等引起的异常情况时，***报告命令：发生了异常情况，但是本发明并不局限于此。例如，在一种配置中，在电源***中没有形成信息部分，但是包括某些其他信息装置或电子设备屏幕显示器；并且当存在由绝热损坏等引起的异常情况时，从电源***向CPU发送命令信号：发生了异常情况，在一种配置中，可以从CPU侧向某些其他信息装置或电子设备屏幕显示器报告异常发生的命令。
虽然参考优选实施例描述了本发明，但是本发明并不受这里对其描述的任何细节的限制。
因为不脱离本发明实质特性的精神可以按照多种形式实现本发明，所以这里的实施例只是说明性的，而不是限制性的，因为本发明的范围由所附权利要求定义，而不是由前面的描述定义，并且落在权利要求的条件和范围内或者本发明的这些条件和范围的等同物内的所有变化都被权利要求所包括。

Claims (57)

1、一种用于产生电力的电源***，包括：
发电部分(60、80)，其产生所述电力，所述发电部分包括：
至少一个化学反应部分(50、70)，将发电燃料提供给所述化学反应部分，和
加热部分，其加热所述化学反应部分(50、70)；
温度检测部分(28、48)，其检测所述化学反应部分的温度；和
发电控制部分(22、42)，其包括异常判断装置，所述异常判断装置至少基于所述温度检测部分所检测到的所述化学反应部分的温度，来判断所述电源***中是否发生异常情况。
2、根据权利要求1所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22)还包括温度改变检测装置，所述温度改变检测装置基于所述温度检测部分(28、48)对所述化学反应部分的温度的检测，来检测所述化学反应部分的温度的时间响应。
3、根据权利要求2所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22)包括温度改变辨别装置，所述温度改变辨别装置确定由所述温度改变检测装置所检测到的温度改变是否是适当的变化量。
4、根据权利要求3所述的电源***，其特征在于当所述温度改变辨别装置确定所述温度改变量不是所述适当的变化量时，所述异常判断装置判定在所述电源***中发生异常情况。
5、根据权利要求3所述的电源***，其特征在于所述温度改变辨别装置中所述适当的变化量是与所述化学反应部分中所述加热部分对所述化学反应部分的加热状态相一致的温度改变量。
6、根据权利要求3所述的电源***，其特征在于所述温度改变辨别装置中所述适当的变化量是与所述化学反应部分中所述加热部分对所述化学反应部分的加热状态以及所述化学反应部分中发电燃料的供应状态相一致的温度改变的温度改变量。
7、根据权利要求1所述的电源***，其特征在于所述化学反应部分(50、70)包括绝热容(29、49)，所述绝热容(29、49)至少将所述加热部分与周围空气隔离。
8、根据权利要求7所述的电源***，其特征在于在所述绝热容器(29、49)的内壁表面至少与所述加热部分之间形成间隙；
在所述间隙内实质上是真空状态，以及是任何一种这样的状态：其中装入的气体的导热率低于所述绝热容器(29、49)的结构组件的导热率。
9、根据权利要求1所述的电源***，其特征在于所述发电部分(60、80)包括燃料电池(27)，所述燃料电池(27)使用包括用于发电的氢燃料在内的指定燃料元素，通过电化学反应，来产生所述电力。
10、根据权利要求9所述的电源***，其特征在于所述化学反应部分(50、70)至少包括多个化学反应器，所述化学反应器包括将发电燃料汽化的燃料汽化部分(24、44)；和
燃料重整部分(25、45)，其从所述被汽化的发电燃料产生所述指定的燃料元素。
11、根据权利要求10所述的电源***，其特征在于所述化学反应部分(50、70)还包括副产品去除部分(26、46)，所述副产品去除部分(26、46)通过催化反应，将所述燃料重整部分(25、45)中产生的副产品去除。
12、根据权利要求10所述的电源***，其特征在于所述化学反应部分(50、70)中的多个化学反应器中的每一个都包括绝热容器(29、49)，用于至少将所述加热部分与周围空气隔离。
13、根据权利要求12所述的电源***，其特征在于在所述绝热容器(29、49)的内壁表面至少与所述加热部分之间形成间隙；
在所述间隙内实质上是真空状态，以及是任何一种这样的状态：其中装入的气体的导热率低于所述绝热容器(29、49)的结构组件的导热率。
14、根据权利要求10所述的电源***，其特征在于所述温度检测部分(28、48)包括检测所述化学反应部分中多个化学反应器的各个温度的装置。
15、根据权利要求14所述的电源***，其特征在于所述温度检测部分中检测所述温度的所述装置具有设置在所述化学反应部分中的多个化学反应器中的每一个中的温度传感器(24c、25c、26c)。
16、根据权利要求10所述的电源***，其特征在于所述加热部分包括加热所述化学反应部分中的多个化学反应器的装置。
17、根据权利要求16所述的电源***，其特征在于所述加热部分包括设置在所述化学反应部分中的多个化学反应器中的每一个中的加热器(44a、45a、46a)；并且
所述温度检测部分(48)使用所述加热器，并且基于根据这些加热器的电阻值的温度的变化，来检测温度。
18、根据权利要求1所述的电源***，其特征在于所述化学反应部分(50、70)包括：
至少多个衬底(251、252)，它们彼此结合；和
至少一个通道(255)，处于多个衬底中的至少一个表面中，向所述通道提供发电燃料；和
设置在多个衬底中的至少一个衬底的至少一个表面上的所述加热部分，其包括加热所述通道的装置。
19、根据权利要求18所述的电源***，其特征在于在所述通道的至少一部分中形成反应催化剂层(256)。
20、根据权利要求18所述的电源***，其特征在于所述加热部分包括设置在所述衬底的至少一个表面中的加热器(24a、25a、26a、44a、45a、46a)。
21、根据权利要求20所述的电源***，其特征在于所述加热器的形状与所述通道的平面形状相对应。
22、根据权利要求1所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)包括定时器(34)，所述定时器(34)对从所述加热部分对所述化学反应部分的加热启动时间开始的加热过去时间进行计时。
23、根据权利要求22所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)包括：装置，当所述定时器的所述加热过去时间变为预定的调整启动时间时，所述装置通过所述温度检测部分，来检测启动时所述化学反应部分的温度。
24、根据权利要求23所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)包括温度改变辨别装置，所述温度改变辨别装置通过比较所述启动时的温度和所述预定的调整启动温度，来辨别相对差。
25、根据权利要求24所述的电源***，其特征在于当所述温度改变辨别装置确定所述启动时的温度低于所述调整启动温度时，所述异常判断装置判定在所述电源***中发生异常情况。
26、根据权利要求22所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)包括供电测量装置，所述供电测量装置测量提供给所述加热部分的供电。
27、根据权利要求26所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)包括：装置，当根据所述定时器的所述加热过去时间变为所述预定的调整启动时间时，所述装置通过所述供电测量装置，来测量提供给所述加热部分的供电量，作为启动时的供电量。
28、根据权利要求27所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)包括：
温度改变辨别装置，其通过比较所述启动时的温度和所述预定的调整启动温度，来辨别相对差；和
供电量辨别装置，其通过比较提供给所述加热部分的所述启动时供电量和参考供电量，来辨别相对差。
29、根据权利要求28所述的电源***，其特征在于：
当所述温度改变辨别装置确定所述启动时的温度低于所述调整启动温度，并且所述供电量辨别装置确定所述启动时供电量等于或大于所述参考供电量时，所述异常判断装置判定在所述电源***中发生异常情况。
30、根据权利要求1所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)包括：装置，所述装置基于所述温度检测部分在所述发电部分工作时对所述化学反应部分的温度的检测，来检测所述化学反应部分的温度的时间响应，作为工作时温度改变。
31、根据权利要求30所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)包括温度改变辨别装置，所述温度改变辨别装置通过比较所述工作时温度改变与预定的工作时温度改变允许限度，来辨别是否偏离了所述工作时温度改变允许限度。
32、根据权利要求31所述的电源***，其特征在于所述异常判断装置基于所述温度改变辨别装置对所述工作时温度改变是否偏离所述工作时温度允许限度的辨别结果，来判断在所述电源***中是否发生异常情况。
33、根据权利要求31所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)包括：
燃料供应量检测装置，其检测提供给所述发电部分的发电燃料供应量；和
供电测量装置，其测量提供给所述加热部分的供电。
34、根据权利要求33所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)包括：
燃料供应量辨别装置，其通过比较由所述燃料供应量检测装置检测到的已提供发电燃料量与预定的燃料供应量允许限度，来辨别是否偏离了所述燃料供应允许限度；和
供电辨别装置，其通过比较由所述供电测量装置测量到的供电与预定的工作时供电允许限度，来辨别是否偏离了所述工作时供电允许限度。
35、根据权利要求34所述的电源***，其特征在于当所述供电辨别装置确定所述供电处于所述工作时供电允许限度之内，所述燃料供应量辨别装置确定所述发电燃料的供应处于所述燃料供应量允许限度之内，并且所述温度改变辨别装置确定在工作时所述工作时温度改变在温度下降方向偏离了所述温度改变允许限度时，所述异常判断装置判定在所述电源***中发生异常情况。
36、根据权利要求34所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)还包括：装置，所述装置在检测所述工作时温度改变的同时比较提供给所述加热部分的供电与所述工作时参考供电；并且
当所述温度改变辨别装置确定所述工作时温度改变处于所述温度改变允许限度之内，在检测工作时温度改变时提供给所述加热部分的供电被确定为超过所述工作时参考供电，所述燃料供应量辨别装置确定所述发电燃料供应量处于所述燃料供应量允许限度之内，并且所述供电辨别装置确定所述供电处于所述供电允许限度之内时，所述异常判断装置判定在所述电源***中发生异常情况。
37、根据权利要求1所述的电源***，其特征在于包括信息部分(33)，当所述异常判断装置判定在所述电源***中发生异常情况时，所述信息部分(33)执行预定信息。
38、根据权利要求37所述的电源***，其特征在于所述信息部分(33)至少包括***示装置、音频输出装置和振荡发生装置。
39、根据权利要求1所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)包括：装置，当所述异常判断装置判定在所述电源***中发生异常情况时，所述装置中止所述加热部分对所述化学反应部分(50、70)的加热。
40、根据权利要求1所述的电源***，其特征在于包括发电燃料供应部分(23)，其向所述化学反应部分(50、70)提供发电燃料。
41、根据权利要求40所述的电源***，其特征在于所述发电控制部分(22、42)包括：装置，当所述异常判断装置判定在所述电源***中发生异常情况时，所述装置中止所述燃料供应部分(23)向所述化学反应部分(50、70)的发电燃料送料。
42、一种电源***的异常检测方法，
所述电源***至少包括用于发电的发电部分，所述发电部分包括至少一个化学反应部分(50、70)，所述化学反应部分(50、70)基于向该化学反应部分的发电燃料的送料，所述方法包括：
加热所述化学反应部分的步骤；
伴随着对所述化学反应部分的加热，检测温度的步骤；和
基于所述化学反应部分的检测温度，至少判断所述电源***中是否发生异常情况的步骤。
43、根据权利要求42所述的电源***异常检测方法，其特征在于包括如下步骤：对从所述化学反应部分的加热启动时间开始的加热过去时间进行计时。
44、根据权利要求43所述的电源***异常检测方法，其特征在于检测所述化学反应部分的温度的步骤包括如下步骤：
当所述加热过去时间变为预定的调整启动时间时，检测所述化学反应部分的温度，作为启动时温度。
45、根据权利要求44所述的电源***异常检测方法，其特征在于判断所述电源***是否发生异常情况的步骤包括如下步骤：
比较所述启动时温度与预定的调整启动温度；和
当所述启动时温度低于所述调整启动温度时，判定在所述电源***中发生异常情况。
46、根据权利要求44所述的电源***异常检测方法，其特征在于所述电源***包括加热部分，向所述加热部分提供电力，并且所述加热部分加热所述化学反应部分；并且
所述电源***异常检测方法包括如下步骤：测量提供给所述加热部分、用于加热所述化学反应部分的供电量。
47、根据权利要求46所述的电源***异常检测方法，其特征在于测量所述供电量的步骤包括如下步骤：
测量直至所述加热过去时间变为所述预定的调整启动时间时所提供的供电量，作为启动时供电量。
48、根据权利要求47所述的电源***异常检测方法，其特征在于判断在所述电源***中是否发生异常情况的步骤包括如下步骤：
比较所述启动时温度与所述预定的调整启动温度；
比较所述启动时供电量与预定的参考供电量；和
当所述启动时供电量等于或大于所述参考供电量，并且所述启动时温度低于所述调整启动温度时，判定在所述电源***中发生异常情况。
49、根据权利要求42所述的电源***异常检测方法，包括如下步骤：基于在所述发电部分的发电工作期间对所述化学反应部分的温度的测量，来检测所述化学反应部分的温度的时间响应，作为工作时温度改变。
50、根据权利要求49所述的电源***异常检测方法，其特征在于判断在所述电源***中是否发生异常情况的步骤包括如下步骤：
比较所述工作时温度改变与预定的工作时温度改变允许限度；和
当所述工作时温度改变偏离所述工作时温度改变允许限度时，判定在所述电源***中发生异常情况。
51、根据权利要求49所述的电源***异常检测方法，包括如下步骤：检测提供给所述化学反应部分的发电燃料供应。
52、根据权利要求51所述的电源***异常检测方法，其特征在于所述电源***包括：
加热部分，向所述加热部分提供电力，并且所述加热部分加热所述化学反应部分；并且
所述电源***异常检测方法包括如下步骤：测量提供给所述加热部分用于加热所述化学反应部分的供电。
53、根据权利要求52所述的电源***异常检测方法，其特征在于判断在所述电源***中是否发生异常情况的步骤包括如下步骤：
比较所述工作时温度改变与所述工作时温度改变允许限度；
通过比较所提供的发电燃料量与所述预定的燃料供应量允许限度，辨别是否偏离所述燃料供应允许限度；
通过比较所述供电与所述预定的工作时供电允许限度，辨别是否偏离所述工作时供电允许限度；和
当在工作时，所述工作时温度改变被确定为在温度下降方向偏离了所述温度改变允许限度，所述发电燃料供应被确定为处于所述燃料供应量允许限度之内，并且所述供电被确定为处于所述工作时供电允许限度之内时，判定所述电源***中发生异常情况。
54、根据权利要求52所述的电源***异常检测方法，其特征在于判断在所述电源***中是否发生异常情况的的步骤包括如下步骤：
通过比较所述工作时温度改变与所述预定的工作时温度改变允许限度，辨别在检测工作时温度改变时提供来加热所述化学反应部分的电力是否是适当值；
通过比较所述发电燃料供应与所述预定的燃料供应量允许限度，辨别是否偏离所述工作时的燃料供应量允许限度；
通过比较所述供电与所述预定的工作时供电允许限度，辨别是否偏离了所述工作时供电允许限度；并且
当发生的所述工作时温度改变处于所述工作时温度改变允许限度之内，在工作时温度改变时提供来加热所述化学反应部分的所述供电被确定为超过所述适当值，所述供电被确定为处于所述工作时供电允许限度之内，并且所述发电燃料供应量被确定为处于所述燃料供应量允许限度之内时，判定在所述电源***中发生异常情况。
55、根据权利要求42所述的电源***异常检测方法，其特征在于所述电源***异常检测方法包括如下步骤：当判定在所述电源***中发生异常情况时，执行预定的信息。
56、根据权利要求42所述的电源***异常检测方法，其特征在于所述电源***异常检测方法包括如下步骤：当判定在所述电源***中发生异常情况时，中止对所述化学反应部分的加热。
57、根据权利要求42所述的电源***异常检测方法，其特征在于所述电源***异常检测方法包括如下步骤：当判定在所述电源***中发生异常情况时，中止向所述化学反应部分的发电燃料的送料。
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