(57)【要約】【課題】充電用，出力用のコネクタが排他的に接続可能であり，かつこの接続を識別可能に検出できる燃料電池システム及び充電装置を提供する。【解決手段】燃料電池システムは，燃料の燃焼により発電する燃料電池本体と，前記燃料電池本体を制御する制御部と，充電することで，前記制御部に電力を供給する蓄電素子と，前記燃料電池本体からの電力出力用の第１のコネクタおよび外部から前記蓄電素子への充電用の第２のコネクタが互いに排他的に接続される第３のコネクタと，前記第３のコネクタへの前記第１，第２のコネクタの接続を識別して検出する検出部と，を具備する。【選択図】図１
2010250983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の燃焼により発電する燃料電池本体と，
前記燃料電池本体を制御する制御部と，
充電することで，前記制御部に電力を供給する蓄電素子と，
前記燃料電池本体からの電力出力用の第１のコネクタおよび外部から前記蓄電素子への充電用の第２のコネクタが互いに排他的に接続される第３のコネクタと，
前記第３のコネクタへの前記第１，第２のコネクタの接続を識別して検出する検出部と，
を具備する燃料電池システム。
【請求項２】
前記第３のコネクタが，前記第１，第２のコネクタの第１，第２の端子とそれぞれ接続される第３，第４の端子を有し，
前記第３，第４いずれかへの前記第１，第２の端子の接続を検出することで，前記検出部が前記第３のコネクタへの前記第１，第２のコネクタの接続を識別して検出する
ことを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記検出部が前記第３のコネクタへの前記第１のコネクタの接続を検出したときに，前記制御部が前記燃料電池本体を起動させる
ことを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記第３のコネクタに接続される負荷から要求される出力を検出する負荷要求検出部と，
前記負荷要求検出部の検出結果に応じて，前記蓄電素子の充電状態を選択する充電状態選択部と，
前記充電状態選択部により選択された充電状態に応じて，前記燃料電池本体の発電出力を前記蓄電素子に供給する充電制御部と，
をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃料電池システムを具備する充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，燃料電池システム及び充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機，携帯情報端末等の電子機器の小型化が進められている。電子機器の小型化と共に，その電源などへの燃料電池の利用が試みられている。燃料電池は，燃料と空気を供給するのみで，発電することができ，燃料のみを交換すれば連続して発電できるという利点を有する。このため，燃料電池が小型化できれば，小型の電子機器の電源として有効である。
【０００３】
燃料電池として，直接メタノール型燃料電池（以下，ＤＭＦＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｔｈａｎｏｌ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）と称する。）が注目されている。かかるＤＭＦＣは，液体燃料の供給方式によって分類され，気体供給型や液体供給型等のアクティブ方式のものと，燃料収容部内の液体燃料を電池内部で気化させて燃料極に供給する内部気化型等のパッシブ方式のものがある。これらのうち，パッシブ方式のものはＤＭＦＣの小型化に対して有利である。
【０００４】
このようなＤＭＦＣを主発電部とした燃料電池システムでは，ＤＭＦＣの出力側に，充放電可能な二次電池（例えば，リチウムイオン充電池（ＬＩＢ））や電気二重層コンデンサ）からなる補助電源が接続される。この補助電源は，ＤＭＦＣの発電出力により充電できる。補助電源は，例えば，燃料収容部からＤＭＦＣへ液体燃料を供給するためのポンプの駆動電源，負荷側の瞬間的な変動に対して負荷に電流を供給する駆動電源として用いられる。ここで，この補助電源を外部電源により充電する技術が公開されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１８０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように補助電源を外部から充電する場合，燃料電池システムに充電用のケーブルを接続することが考えられる。例えば，燃料電池システムに充電用のレセプタクルを設け，このレセプタクルに充電用のプラグを介して，充電用のケーブルを接続する。
一方，燃料電池システムに電気機器を脱着可能に接続することが考えられる。この場合，燃料電池システムに出力用のレセプタクルを設け，このレセプタクルに出力用のプラグを介して，出力用のケーブルを接続することが考えられる。
【０００７】
このようにすると，充電用，出力用それぞれにレセプタクル，プラグの組み合わせが必要となる。また，充電用，出力用のプラグの挿入等を別個に検出する必要がある。
上記に鑑み，本発明は，充電用，出力用のコネクタが排他的に接続可能であり，かつこの接続を識別可能に検出できる燃料電池システム及び充電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る燃料電池システムは，燃料の燃焼により発電する燃料電池本体と，前記燃料電池本体を制御する制御部と，充電することで，前記制御部に電力を供給する蓄電素子と，前記燃料電池本体からの電力出力用の第１のコネクタおよび外部から前記蓄電素子への充電用の第２のコネクタが互いに排他的に接続される第３のコネクタと，前記第３のコネクタへの前記第１，第２のコネクタの接続を識別して検出する検出部と，を具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば，充電用，出力用のコネクタが排他的に接続可能であり，かつこの接続を識別可能に検出できる燃料電池システム及び充電装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る燃料電池システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】レセプタクル４とプラグ５０，６０を対応して表す斜視図である。
【図３】レセプタクル４とプラグ５０，６０を対応して表すブロック図である。
【図４】燃料電池本体１の断面図である。
【図５】燃料分配機構１０５の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下，本発明の実施の形態を図面に従い説明する。図１に示す燃料電池システムは，燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１，燃料供給制御部２，ＤＣ−ＤＣコンバータ３，スイッチ３１，２端子素子３２，出力検出部３３，負荷要求検出部３４，レセプタクル４，充電制御部５，ＬＩＢ（リチウムイオン充電池）６，接続検出部７，制御部８を備える。
【００１２】
図２，図３に示すように，燃料電池システムは，レセプタクル４，プラグ５０，６０を介して，電子機器７０またはＡＣアダプタ８１と接続され，電力の出力（電子機器７０の充電），電力の入力（ＬＩＢ６の充電）が可能である。即ち，この燃料電池システムは，電子機器７０を充電する充電装置として機能する。
【００１３】
燃料電池本体１は，発電部１０１，燃料収容部１０２，流路１０３，ポンプ１０４を有する。発電部（セル）１０１は，燃料の燃焼により発電し，燃料電池システムの起電部を構成する。燃料収容部１０２は，発電部１０１で用いられる液体燃料を収容する。流路１０３は，燃料収容部１０２と発電部（セル）１０１を接続する。ポンプ１０４は，燃料収容部１０２から発電部（セル）１０１に液体燃料を移送する燃料供給手段である。
【００１４】
図４に示すように，発電部１０１は，アノード触媒層１１とアノードガス拡散層１２とを有するアノード（燃料極）１３と，カソード触媒層１４とカソードガス拡散層１５とを有するカソード（空気極／酸化剤極）１６と，アノード触媒層１１とカソード触媒層１４とで扶持されたプロトン（水素イオン）伝導性の電解質膜１７とから構成される膜電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＭＥＡ）を有する。
【００１５】
ここで，アノード触媒層１１やカソード触媒層１４に含有される触媒としては，例えばＰｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｏｓ，Ｐｄ等の白金族元素の単体，白金族元素を含有する合金等が挙げられる。アノード触媒層１１にはメタノールや一酸化炭素等に対して強い耐性を有するＰｔ−ＲｕやＰｔ−Ｍｏ等を用いることが好ましい。カソード触媒層１４にはＰｔやＰｔ−Ｎｉ等を用いることが好ましい。ただし，触媒はこれらに限定されるものではなく，触媒活性を有する各種の物質を使用することができる。触媒は炭素材料のような導電性担持体を使用した担持触媒，あるいは無担持触媒のいずれであってもよい。
【００１６】
電解質膜１７を構成するプロトン伝導性材料としては，例えばスルホン酸基を有するパープルオロスルホン酸重合体のようなフッ素系樹脂（ナフィオン（商品名，デュポン社製）やフレミオン（商品名，旭硝子社製）等），スルホン酸基を有する炭化水素系樹脂等の有機系材料，あるいはタングステン酸やリンタングステン酸等の無機系材料が挙げられる。ただし，プロトン伝導性の電解質膜１７はこれらに限られるものではない。
【００１７】
アノード触媒層１１に積層されるアノードガス拡散層１２は，アノード触媒層１１に燃料を均一に供給する役割を果たすと同時に，アノード触媒層１１の集電体も兼ねている。カソード触媒層１４に積層されるカソードガス拡散層１５は，カソード触媒層１４に酸化剤を均一に供給する役割を果たすと同時に，カソード触媒層１４の集電休も兼ねている。アノードガス拡散層１２およびカソードガス拡散層１５は多孔質基材で構成されている。
【００１８】
アノードガス拡散層１２やカソードガス拡散層１５には，必要に応じて導電層が積層される。これら導電層としては，例えばＡｕ，Ｎｉのような導電性金属材料からなる多孔質層（例えば，メッシュ），多孔質膜，箔体あるいはステンレス鋼（ＳＵＳ）などの導電性金属材料に金などの良導電性金属を被覆した複合材等が用いられる。電解質膜１７と後述する燃料分配機構１０５およびカバープレート１８との間には，それぞれゴム製の０リング１９が介在されており，これらによって発電部１０１からの燃料漏れや酸化剤漏れを防止している。
【００１９】
カバープレート１８は酸化剤である空気を取入れるための不図示の開口を有している。カバープレート１８とカソード１６との間には，必要に応じて保湿層や表面層が配置される。保湿層はカソード触媒層１４で生成された水の一部が含浸されて，水の蒸散を抑制すると共に，カソード触媒層１４への空気の均一拡散を促進するものである。表面層は空気の取入れ量を調整するものであり，空気の取入れ量に応じて個数や大きさ等が調整された複数の空気導入口を有している。
【００２０】
発電部１０１のアノード（燃料極）１３側には，燃料分配機構１０５が配置されている。燃料分配機構１０５には配管のような液体燃料の流路１０３を介して燃料収容部１０２が接続されている。
【００２１】
燃料収容部１０２には，発電部１０１に対応した液体燃料が収容されている。液体燃料としては，各種濃度のメタノール水溶液や純メタノール等のメタノール燃料が挙げられる。液体燃料は必ずしもメタノール燃料に限られるものではない。液体燃料は，例えばエタノール水溶液や純エタノール等のエタノール燃料，プロパノール水溶液や純プロパノール等のプロパノール燃料，グリコール水溶液や純グリコール等のグリコール燃料，ジメチルエーテル，ギ酸，その他の液体燃料であってもよい。いずれにしても，燃料収容部１０２には発電部１０１に応じた液体燃料が収容される。
【００２２】
燃料分配機構１０５には燃料収容部１０２から流路１０３を介して燃料が導入される。流路１０３は燃料分配機構１０５や燃料収容部１０２と独立した配管に限られるものではない。例えば，燃料分配機構１０５と燃料収容部１０２とを積層して一体化する場合，これらを繋ぐ燃料の流路であってもよい。燃料分配機構１０５は流路１０３を介して燃料収容部１０２と接続されていればよい。
【００２３】
図５に示すように，燃料分配機構１０５は，燃料が流路１０３を介して流入する少なくとも１個の燃料注入口２１と，燃料やその気化成分を排出する複数個の燃料排出口２２とを有する燃料分配板２３を備えている。燃料分配板２３の内部には図４に示すように，燃料注入口２１から導かれた燃料の通路となる空隙部２４が設けられている。複数の燃料排出口２２は燃料通路として機能する空隙部２４にそれぞれ直接接続されている。
【００２４】
燃料注入口２１から燃料分配機構１０５に導入された燃料は空隙部２４に入り，この燃料通路として機能する空隙部２４を介して複数の燃料排出口２２にそれぞれ導かれる。複数の燃料排出口２２には，例えば燃料の気化成分のみを透過し，液体成分は透過させない気液分離体（図示せず）を配置してもよい。これによって，発電部１０１のアノード（燃料極）１３には燃料の気化成分が供給される。なお，気液分離体は燃料分配機構１０５とアノード１３との間に気液分離膜等として設置してもよい。燃料の気化成分は複数の燃料排出口２２からアノード１３の複数個所に向けて排出される。
【００２５】
燃料排出口２２は発電部１０１の全体に燃料を供給することが可能なように，燃料分配板２３のアノード１３と接する面に複数設けられている。燃料排出口２２の個数は２個以上であればよいが，発電部１０１の面内における燃料供給量を均一化する上で，０．１〜１０個／ｃｍ２の燃料排出口２２が存在するように形成することが好ましい。
【００２６】
燃料分配機構１０５と燃料収容部１０２の間を接続する流路１０３には，燃料移送制御手段としてのポンプ１０４が挿入されている。このポンプ１０４は燃料を循環される循環ポンプではなく，あくまでも燃料収容部１０２から燃料分配機構１０５に燃料を移送する燃料供給ポンプである。このようなポンプ１０４で必要時に燃料を送液することによって，燃料供給量の制御性を高めるものである。この場合，ポンプ１０４としては，少量の燃料を制御性よく送液することができ，さらに小型軽量化が可能という観点から，ロータリーベーンポンプ，電気浸透流ポンプ，ダイアフラムポンプ，しごきポンプ等を使用することが好ましい。ロータリーベーンポンプはモータで羽を回転させて送液するものである。電気浸透流ポンプは電気浸透流現象を起こすシリカ等の焼結多孔体を用いたものである。ダイアプラムポンプは電磁石や圧電セラミックスによりダイアフラムを駆動して送液するものである。しごきポンプは柔軟性を有する燃料流路の一部を圧迫し，燃料をしごき送るものである。これらのうち，駆動電力や大きさ等の観点から，電気浸透流ポンプや圧電セラミックスを有するダイアプラムポンプを使用することがより好ましい。
【００２７】
このような構成において，燃料収容部１０２に収容された燃料は，ポンプ１０４により流路１０３を移送され，燃料分配機構１０５に供給される。そして，燃料分配機構１０５から放出された燃料は，発電部１０１のアノード（燃料極）１３に供給される。
【００２８】
発電部１０１内において，燃料はアノードガス拡散層１２を拡散してアノード触媒層１１に供給される。燃料としてメタノール燃料を用いた場合，アノード触媒層１１で下記の（１）式に示すメタノールの内部改質反応が生じる。なお，メタノール燃料として純メタノールを使用した場合には，カソード触媒層１４で生成した水や電解質膜１７中の水をメタノールと反応させて（１）式の内部改質反応を生起させる。あるいは，水を必要としない他の反応機構により内部改質反応を生じさせる。
ＣＨ３０Ｈ＋Ｈ２０  →  ＣＯ２十６Ｈ＋＋６ｅ−      …（１）
【００２９】
この反応で生成した電子（ｅ−）は集電体を経由して外部に導かれ，いわゆる出力として負荷側に供給された後，カソード（空気極）１６に導かれる。また，（１）式の内部改質反応で生成したプロトン（Ｈ＋）は電解質膜１７を経てカソード１６に導かれる。カソード１６には酸化剤として空気が供給される。カソード１６に到達した電子（ｅ−）とプロトン（Ｈ＋）は，カソード触媒層１４で空気中の酸素と下記の（２）式にしたがって反応し，この反応に伴って水が生成される。
６ｅ−＋６Ｈ＋＋（３／２）０２  →  ３Ｈ２０      …（２）
【００３０】
燃料供給制御部２は，ポンプ１０４の駆動を制御する。燃料供給制御部２は，制御部８の指示に基づいてポンプ１０４のオン／オフ等を制御する。
【００３１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ３は，不図示のスイッチング要素とエネルギー蓄積要素を有し，これらスイッチング要素とエネルギー蓄積要素により燃料電池本体１で発電された電気エネルギーを蓄積／放出させ，燃料電池本体１からの比較的低い出力電圧を十分の電圧まで昇圧して出力する。ここでは標準的な昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ３を示したが，昇圧動作が可能なものならば，他の回路方式のものでも実施可能である。
【００３２】
ＤＣ−ＤＣコンバータ３は，スイッチ３１を介して，レセプタクル４に接続され，後述のように電力の出力の有無が切り換えられる。
【００３３】
充電制御部５は，ＬＩＢ６の充電（例えば，ＬＩＢ６を燃料電池本体１，ＡＣアダプタ８１の何れで充電するか）を制御する。
【００３４】
ＬＩＢ６は，蓄電素子として充放電可能な二次電池としてのリチウムイオン充電池であり，燃料電池システム内部（例えば，燃焼供給制御部２，ＤＣ−ＤＣコンバータ３，充電制御部５，接続検出部７，制御部８）の電源として用いられるもので，充電制御部５により充電状態が制御される。ここで，判りやすさのために，ＬＩＢ６から燃焼供給制御部２等に電力を供給するための配線は図示を省略している。なお，蓄電素子としては，ＬＩＢ６に代えて電気二重層コンデンサを用いることもできる。
【００３５】
スイッチ３１は，ＤＣ−ＤＣコンバータ３と後述の端子４１の間に接続され，制御部８に制御されてＯＮ／ＯＦＦする。その結果，ＤＣ−ＤＣコンバータ３からレセプタクル４への電力の出力の有無が切り換えられる。
【００３６】
２端子素子（ダイオード）３２は，ＤＣ−ＤＣコンバータ３および充電制御部５と，後述の端子４２と，の間に配置され，ＤＣ−ＤＣコンバータ３およびＬＩＢ６から後述のＡＣアダプタ８１への電流の逆流を防止する。
【００３７】
出力検出部３３は，燃料電池本体１で発電される電力の状態を検出し，制御部８に通知する。ここでは，出力検出部３３は，燃料電池本体１の出力の出力電圧（又は出力電流）を検出し，この検出結果を燃料電池本体１の発電出力として制御部８に出力する。
【００３８】
負荷要求検出部３４は，電子機器７０が燃料電池本体１に対して要求する出力を検出し，制御部８に通知する。ここでは，負荷要求検出部３４は，ＤＣ−ＤＣコンバータ３から端子４１への出力電流を検出し，この検出結果を電子機器７０が要求する出力として制御部８に出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力電流は，後述のＬＩＢ７３の充電残量により変化する。このため，ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力電流を負荷が要求する要求出力として検出する。
【００３９】
レセプタクル４は，ＤＣ−ＤＣコンバータ３からの電力を出力し，ＬＩＢ６の充電用の電力を入力する入出力部である。レセプタクル４には，電力出力用のプラグ５０と電力入力用（充電用）のプラグ６０を互いに排他的に接続できる。即ち，レセプタクル４に，プラグ５０，６０いずれもが接続可能であるが，一度に接続できるのはその一方のみである。
【００４０】
図２に示すように，レセプタクル４，プラグ５０，６０の断面形状が長方形（あるいは楕円形）である。この結果，レセプタクル４を燃料注入口２１と誤認する畏れが無くなる。一般にＡＣアダプタのプラグは円形であり，レセプタクル４がこれに合わせて円形であると，燃料注入口２１と間違え，燃料カートリッジが誤挿入される危険性がある。
【００４１】
レセプタクル４は，端子４１〜４５，接続部４６を有する。
端子４１は，ＤＣ−ＤＣコンバータ３に接続される。端子４２は，充電制御部５を介してＬＩＢ６に接続される。端子４３，４４は，接続検出部７に接続され，レセプタクル４に接続されているのがプラグ５０，６０の何れであるかの検出に用いられる。端子４５は，グランドに接続される。即ち，端子４１，４３による電力の出力および端子４２，４４による電力の入力が可能である。接続部４６は，プラグ５０，６０が挿入され機械的に接続される部位である。
【００４２】
プラグ５０は，端子５１〜５５，接続部５６を有し，ケーブルを介して，電子機器７０が接続される。端子５１〜５５はそれぞれ，レセプタクル４の端子４１〜４５と接続する。端子５１，５３に電子機器７０が接続され，ＤＣ電圧が供給される。接続部５６は，レセプタクル４の接続部４６に挿入，接続される。端子５３，５５が短絡しているのは，レセプタクル４にプラグ５０が接続されていることを検出するためである。
【００４３】
電子機器７０は，機器本体７１，充電回路７２及び蓄電素子としてのＬＩＢ７３を有し，ＤＣ−ＤＣコンバータ３からの出力によりＬＩＢ７３を充電可能にしている。ＬＩＢ７３は，機器本体７１の電源として用いられるもので，燃料電池システムのＤＣ−ＤＣコンバータ３が電子機器７０に接続された状態で，充電回路７２により充電される。
【００４４】
プラグ６０は，端子６１〜６５，接続部６６を有し，ケーブルを介して，ＡＣアダプタ８１，ＡＣプラグ８２が接続される。端子６１〜６５はそれぞれ，レセプタクル４の端子４１〜４５と接続する。端子６２，６４にＡＣアダプタ８１が接続され，ＤＣ電圧が供給される。接続部６６は，レセプタクル４の接続部４６に挿入，接続される。端子６４，６５が短絡しているのは，レセプタクル４にプラグ６０が接続されていることを検出するためである。
【００４５】
ＡＣアダプタ８１は，ＡＣプラグ８２からのＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換してプラグ６０に出力する。ＡＣアダプタ８１は，例えば，トランス，整流器，平滑回路により，ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する（ＡＣ−ＤＣ変換）。
ＡＣプラグ８２は，例えば，１００ＶＡＣの商用電源のコンセントに接続され，ＡＣ電圧を入力する。
【００４６】
接続検出部７は，レセプタクル４へのプラグ５０，６０の接続を検出し，制御部８に通知する。接続検出部７は，第３のコネクタへの前記第１，第２のコネクタの接続を識別して検出する検出部として機能する。レセプタクル４にプラグ５０が接続されている場合，端子４３がグランドに接続される。一方，レセプタクル４にプラグ６０が接続されている場合，端子４４がグランドに接続される。このように，端子４３，４４のグランドへの接続の有無によって，レセプタクル４へのプラグ５０，６０の接続を検出できる。即ち，（１）端子４３，４４の双方が開放されている場合，レセプタクル４にはプラグ５０，６０のいずれもが未接続である。（２）端子４３がグランドに短絡されている場合，レセプタクル４はプラグ５０が接続されている。（３）端子４４がグランドに短絡されている場合，レセプタクル４はプラグ６０が接続されている。
【００４７】
ここで，燃料電池本体１，ＬＩＢ７３，外部（電子機器７０，ＡＣアダプタ８１）間での電力のやり取りを説明する。この電力のやり取りを考慮すると，この燃料電池システムは，次の４つのモード（状態）を有する。
【００４８】
・モード（１）：ＡＣアダプタ８１からＬＩＢ７３に電力が供給され，ＬＩＢ７３が充電される。
・モード（２）：燃料電池本体１の電力がＤＣ−ＤＣコンバータ３を経由して，電子機器７０のみに供給される。即ち，燃料電池本体１からＬＩＢ６へは電力が供給されない。
・モード（３）：燃料電池本体１の電力がＤＣ−ＤＣコンバータ３を経由して，電子機器７０およびＬＩＢ６の双方に供給される。
・モード（４）：燃料電池本体１の電力がＤＣ−ＤＣコンバータ３を経由して，ＬＩＢ６のみに供給される。即ち，燃料電池本体１から電子機器７０へは電力が供給されない。
【００４９】
以上に示すように，ＬＩＢ６は，燃料電池本体１およびＡＣアダプタ８１の何れからも電力の供給を受けることができる。燃料電池本体１からＬＩＢ６への電力の供給を考慮すると，燃料電池本体１の起動，停止と連動して，ＤＣ−ＤＣコンバータ３も起動，停止することが好ましい。
【００５０】
また，燃料電池本体１の電力を電子機器７０およびＬＩＢ６の何れか一方，および双方に供給することができる。この場合，電力を供給する対象の状態により，燃料電池本体１から供給する電力量を調整できることが好ましい。この調整は後述の充電状態選択部３５によってなされる。
【００５１】
制御部８は，充電状態選択部３５を有している。充電状態選択部３５は，出力検出部３３より検出される発電出力と負荷要求検出部３４により検出される要求出力に基づいてＬＩＢ６に対する充電状態を選択し，この選択結果に基づいて充電制御部５を制御する。充電状態選択部３５は，出力検出部３３より検出される燃料電池本体１の発電出力が十分であることを条件に，モード（２）〜（４）が選択される。
【００５２】
（ａ）モード（２）：負荷要求検出部３４により検出される電子機器７０が要求する出力が最大（ＬＩＢ７３に供給されるＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力電流が最大）のとき，ＬＩＢ６への充電出力の供給を停止して燃料電池本体１の発電出力の全てをＬＩＢ７３の充電のため供給する。
【００５３】
（ｂ）モード（３）：電子機器７０，ＬＩＢ６に供給する電力の配分により，例えば，次のように，モード（３）を区分することができる。
・電子機器７０のＬＩＢ７３の充電が進み，負荷要求検出部３４により検出される要求出力が最大時より例えば２０％減少すると，燃料電池本体１の発電出力うちの，２０％をＬＩＢ６の充電出力として供給する。
・負荷要求検出部６により検出される要求出力がさらに減少し，要求出力の最大時より例えば５０％減少すると，燃料電池本体１の発電出力の５０％をＬＩＢ６の充電出力として供給する。
【００５４】
（ｃ）モード（４）：電子機器７０のＬＩＢ７３が満充電状態になって負荷要求検出部３４により検出される電子機器７０の要求出力が略ゼロになったとき，スイッチ３１がＯＦＦされ，燃料電池本体１の発電出力の全て（１００％）をＬＩＢ６の充電出力として供給する。
【００５５】
制御部８は，接続検出部７からの接続状態の通知に基づき，燃料供給制御部２，ＤＣ−ＤＣコンバータ３，スイッチ３１，充電制御部５を制御する。また，制御部８（充電状態選択部３５）は，出力検出部３３，負荷要求検出部３４からの検出結果に基づき，電子機器７０，ＬＩＢ６に供給する電力を制御する（モード（２）〜（４）の選択）。
【００５６】
（１）プラグ６０の接続が検知された場合
レセプタクル４にプラグ６０が接続された場合，プラグ６０から供給されるＤＣ電圧によりＬＩＢ６が充電される。これは，モード（１）に対応する。即ち，制御部８が充電制御部５を制御して，端子４２からの電力が充電制御部５を通してＬＩＢ６に供給されるようにする。この結果，ＡＣアダプタ８１によってＬＩＢ６が充電される。
【００５７】
ここで，燃料電池本体１が動作中であれば，停止される。即ち，制御部８が燃料供給制御部２を制御し，燃料電池本体１への燃料の供給が停止され，燃料電池本体１での発電が停止する。また，ＤＣ−ＤＣコンバータ３も制御部８によって停止される。
【００５８】
このとき，プラグ６０から供給される電力によって，少なくとも充電制御部５は動作するものとする。即ち，ＬＩＢ６が完全に放電した状態であっても，プラグ６０を接続することで，ＬＩＢ６の充電が可能である。ＬＩＢ６が完全に放電される可能性を考慮すると，充電制御部５のみでＬＩＢ６をある程度充電可能とすることが好ましい。ＬＩＢ６がある程度充電されれば，ＬＩＢ６による制御部８の動作が可能となる。
【００５９】
（２）プラグ５０の接続が検知された場合
レセプタクル４にプラグ５０が接続された場合，燃料電池本体１およびＤＣ−ＤＣコンバータ３が起動される。即ち，制御部８が燃料供給制御部２を制御して，発電部１０１への燃料供給等がなされ，燃料電池本体１での発電が開始される。また，スイッチ３１がＯＮされ，燃料電池本体１からの電力がプラグ５０に供給され，電子機器７０が充電される。このとき，ＬＩＢ６から供給される電力によって，充電制御部５，接続検出部７，制御部８，燃料供給制御部２は動作する。また，制御部８は，充電制御部５を制御し，ＬＩＢ６に電力が供給されないようにする（モード（２）に対応）
【００６０】
燃料電池本体１が起動すると，燃料電池本体１から供給される電力が，ＤＣ−ＤＣコンバータ３および充電制御部５を通してＬＩＢ６にも供給され，ＬＩＢ６が充電されるものとする（モード（３）に対応）。この結果，ＬＩＢ６の適度の充電状態が保持される。また，電子機器７０が十分に充電されると，スイッチ３１がＯＦＦされ，燃料電池本体１から供給される電力が，ＬＩＢ６のみに供給される（モード（４）に対応）。
【００６１】
以上のように本実施形態では，レセプタクル４によって電力の入力および出力が可能である。即ち，電力の入力および出力それぞれに専用のコネクタ（プラグ・レセプタクル）を用いることを要しない。
【００６２】
また，レセプタクル４にプラグ５０，６０が互いに排他的に接続されることで，プラグ５０，６０を外部で接続させることによる，燃料電池本体１からＬＩＢ６への電力の供給を防止している。
【００６３】
仮に，プラグ５０，６０が同時に接続可能であれば，プラグ５０，６０のケーブルを外部で接続することで，プラグ５０から出力された電力がプラグ６０から燃料電池システムの内部に戻り，ＬＩＢ６に供給される。即ち，外部ケーブルを経由して，燃料電池本体１からの電力がＬＩＢ６に供給され，ＬＩＢ６を充電できる。しかしながら，このように，電力の供給に長い経路を用いると，ＬＩＢ６の充電の効率が低下し，好ましくない。
【００６４】
この実施形態では，燃料電池本体１によるＬＩＢ６の充電に，ＤＣ−ＤＣコンバータ３，充電制御部５を燃料電池システムの内部で接続する内部配線を用いている。このため，電力供給の経路が短く，ＬＩＢ６の充電の効率が確保される。即ち，プラグ５０，６０が互いに排他的に接続されるようにすることで，このような外部ケーブルを用いたＬＩＢ６の充電を防止し，充電の効率を確保している。
【００６５】
レセプタクル４にプラグ５０，６０のいずれが接続されているかを検出し，この検出結果に対応した処理が可能となる。
・プラグ６０を接続することで，ＬＩＢ６の充電が可能である。この場合，燃料電池本体１からの電力の供給が不要であり，不必要な燃料の消費が防止される。また，ＬＩＢ６が完全に放電した場合に，充電が可能となる。
・プラグ５０を接続することで，燃料電池本体１の起動が可能である。この結果，スイッチを押す等の特別な操作を要せず，燃料電池本体１を起動できる。なお，起動用のスイッチを適宜に設けても良い。
【００６６】
（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張，変更可能であり，拡張，変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
上述の実施形態では，レセプタクル４，プラグ５０，６０の組み合わせである。これに対して，レセプタクル４をプラグに，プラグ５０，６０をレセプタクルに変更することも可能である。レセプタクル４，プラグ５０，６０は，互いに結合可能なコネクタ一般を用いることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１…燃料電池本体，２…燃料供給制御部，３…ＤＣ−ＤＣコンバータ，４…レセプタクル，５…充電制御部，６…ＬＩＢ，７…接続検出部，８…制御部，５０，６０…プラグ，７０…電子機器，８１…ＡＣアダプタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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