(57)【要約】【課題】  燃料の有効な利用を可能にした燃料電池システム及び電子機器を提供する。【解決手段】  起電部を構成する燃料電池発電部１０１、液体燃料を収容する燃料収容部１０２及び前記燃料収容部１０２から燃料電池発電部１０１への液体燃料の移送を制御するポンプ１０４を有する燃料電池本体１と、この燃料電池本体１の発電出力により充電されるとともに、ポンプ１０４の駆動電源として用いられる補助電源４と、燃料電池発電部１０１への燃料停止後に発電可能な発電量と補助電源４が満充電になるまでに必要な電力量を推定し、この推定される発電量と電力量を比較し、発電量が電力量を上回った時点でポンプ１０４による燃料電池発電部１０１への燃料供給を停止させる。【選択図】      図１
2008282626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料により発電される電力を負荷に供給する燃料電池本体を有し、
前記燃料電池本体への燃料供給停止から発電停止までの時間遅れを考慮し、前記負荷側での必要電力に基づいて前記燃料電池本体への燃料供給停止の時期を決定可能にしたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
起電部を構成する燃料電池発電部、液体燃料を収容する燃料収容部及び前記燃料収容部から前記燃料電池発電部への液体燃料の供給を制御する燃料移送制御手段を有する燃料電池本体と、
前記燃料電池本体の発電出力により充電されるとともに、前記燃料供給制御手段の駆動電源として用いられる補助電源と、
前記燃料電池発電部への燃料停止後に発電可能な発電量と前記補助電源が満充電になるまでに必要な電力量を推定する推定手段と、
前記推定手段で推定される前記発電量と電力量を比較し前記発電量が前記電力量を上回った時点で前記前記燃料供給制御手段による前記燃料電池発電部への燃料供給を停止させる制御手段と
を具備したことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
前記推定手段は、前記補助電源の定格容量により決定される満充電時の電気量と前記補助電源の現時点の充電量の差分から補助電源を満充電にするまでに必要な電力量Ｐｄを推定する要求電力推定手段と、燃料供給が断たれた時点で前記燃料電池発電部内部に残存する燃料量と前記燃料電池発電部の周囲の温度から前記燃料電池本体で発電可能な発電量Ｐ０を推定する発電量推定手段とを有することを特徴とする請求項２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記比較される前記発電量と電力量の差が予め規定した値より大きな場合に異常を検出し、該異常を外部に報知させることを特徴とする請求項２又は３記載の燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の燃料電池システムを電源として使用した電子機器。
【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この燃料電池システムを電源として用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの電子機器の小型化は目覚しいものがあり、これら電子機器の小型化とともに、電源として燃料電池を使用することが試みられている。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ため、小型化が実現できれば、小型の電子機器の電源として極めて有効である。
【０００３】
そこで、最近、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り、これらのうち、パッシブ方式のものはＤＭＦＣの小型化に対して特に有利である。
【０００４】
従来、このようなパッシブ方式のＤＭＦＣとして、特許文献１に開示されるように、例えば燃料極、電解質膜および空気極を有する膜電極接合体（燃料電池セル）を、樹脂製の箱状容器からなる燃料収容部上に配置した構造のものが考えられている。
【０００５】
また、ＤＭＦＣの燃料電池セルと燃料収容部とを流路を介して接続する構成のものも特許文献２〜４に開示されている。これら特許文献２〜４は、燃料収容部から供給された液体燃料を燃料電池セルに流路を介して供給することによって、流路の形状や径等に基づいて液体燃料の供給量を調整可能としたもので、特に、特許文献３では燃料収容部から流路にポンプで液体燃料を供給している。また、ポンプに代えて、流路に電気浸透流を形成する電界形成手段を用いることも記載されている。さらに特許文献４には電気浸透流ポンプを用いて液体燃料等を供給することが記載されている。
【特許文献１】国際公開第２００５／１１２１７２号パンフレット
【特許文献２】特表２００５−５１８６４６号公報
【特許文献３】特開２００６−０８５９５２号公報
【特許文献４】米国特許公開第２００６／００２９８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、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ている。この補助電源は、ＤＭＦＣの発電出力により常時充電可能にしたもので、上述した燃料収容部からＤＭＦＣへ液体燃料を供給するためのポンプの駆動電源として用いられる他、満充電の状態で負荷（電子機器）側に電力を供給する駆動電源として用いられる。この場合、補助電源が満充電状態になったところで、ＤＭＦＣの発電を停止し、補助電源への充電を止めることで、ＤＭＦＣでの無駄な発電を防止し、燃料の節約を図ることが考えられている。
【０００７】
ところが、実際は、補助電源が満充電になった状態で、ＤＭＦＣの燃料電池セルには、燃料が残存しており、この残存燃料によりＤＭＦＣは発電を続けるため、この間も燃料が無駄に消費されるとともに、発熱や水分が放出され続けるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、燃料の有効な利用を可能にした燃料電池システム及び電子機器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】
【０００９】
請求項１記載の発明は、液体燃料により発電される電力を負荷に供給する燃料電池本体を有し、前記燃料電池本体への燃料供給停止から発電停止までの時間遅れを考慮し、前記負荷側での必要電力に基づいて前記燃料電池本体への燃料供給停止の時期を決定可能にしたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、起電部を構成する燃料電池発電部、液体燃料を収容する燃料収容部及び前記燃料収容部から前記燃料電池発電部への液体燃料の供給を制御する燃料移送制御手段を有する燃料電池本体と、前記燃料電池本体の発電出力により充電されるとともに、前記燃料供給制御手段の駆動電源として用いられる補助電源と、前記燃料電池発電部への燃料停止後に発電可能な発電量と前記補助電源が満充電になるまでに必要な電力量を推定する推定手段と、前記推定手段で推定される前記発電量と電力量を比較し前記発電量が前記電力量を上回った時点で前記前記燃料供給制御手段による前記燃料電池発電部への燃料供給を停止させる制御手段とを具備したことを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載において、前記推定手段は、前記補助電源の定格容量により決定される満充電時の電気量と前記補助電源の現時点の充電量の差分から補助電源を満充電にするまでに必要な電力量Ｐｄを推定する要求電力推定手段と、燃料供給が断たれた時点で前記燃料電池発電部内部に残存する燃料量と前記燃料電池発電部の周囲の温度から前記燃料電池本体で発電可能な発電量Ｐ０を推定する発電量推定手段とを有することを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載におい、前記制御手段は、前記比較される前記発電量と電力量の差が予め規定した値より大きな場合に異常を検出し、該異常を外部に報知させることを特徴としている。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の燃料電池システムを電源として使用した電子機器である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、燃料の有効な利用を可能にした燃料電池システム及び電子機器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる燃料電池システムの概略構成を示している。
【００１７】
図１において、１は燃料電池本体（ＤＭＦＣ）で、この燃料電池本体１は、起電部を構成する燃料電池発電部（セル）１０１、液体燃料を収容する燃料収容部１０２、燃料収容部１０２と燃料電池発電部（セル）１０１を接続する流路１０３及び燃料収容部１０２から燃料電池発電部（セル）１０１に液体燃料を移送するための燃料供給制御手段としてのポンプ１０４を有している。
【００１８】
図２は、このような燃料電池本体１をさらに詳細に説明するための断面図である。
【００１９】
この場合、燃料電池発電部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とで挟持されたプロトン（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）を有している。
【００２０】
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。
【００２１】
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フ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。
【００２２】
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の集電体も兼ねている。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。
【００２３】
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のような導電性金属材料からなるメッシュ、多孔質膜、薄膜等が用いられる。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Ｏリング１９が介在されており、これらによって燃料電池発電部１０１からの燃料漏れや酸化剤漏れを防止している。
【００２４】
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。
【００２５】
燃料電池発電部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。
【００２６】
燃料収容部１０２には、燃料電池発電部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には燃料電池発電部１０１に応じた液体燃料が収容される。
【００２７】
燃料分配機構１０５には燃料収容部１０２から流路１０３を介して液体燃料が導入される。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、これらを繋ぐ液体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。
【００２８】
ここで、燃料分配機構１０５は図３に示すように、液体燃料が流路１０３を介して流入する少なくとも１個の燃料注入口２１と、液体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２に示すように、燃料注入口２１から導かれた液体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。
【００２９】
燃料注入口２１から燃料分配機構１０５に導入された液体燃料は空隙部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、例えば液体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、燃料電池発電部１０１のアノード（燃料極）１３には液体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。液体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。
【００３０】
燃料排出口２２は燃料電池発電部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、燃料電池発電部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。
【００３１】
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、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に液体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で必要時に液体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、少量の液体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。ダイアフ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フラムポンプを使用することがより好ましい。
【００３２】
また、ポンプ１０４には、後述する燃料供給制御回路５が接続され、ポンプ１０４の動作が制御される。この点については後述する。
【００３３】
このような構成において、燃料収容部１０２に収容された液体燃料は、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、燃料電池発電部１０１のアノード（燃料極）１３に供給される。燃料電池発電部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。液体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。
【００３４】
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ  →  ＣＯ2＋６Ｈ+＋６ｅ-  …(1)
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。
【００３５】
６ｅ-＋６Ｈ+＋（３／２）Ｏ2  →  ３Ｈ2Ｏ  …(2)
図１に戻って、このように構成された燃料電池本体１は、燃料電池発電部（セル）１０１に温度検出手段としての温度センサ１０６が設けられている。この温度センサ１０６は、燃料電池発電部（セル）１０１での発熱温度を検出するもので、この検出出力を制御部７に対し出力する。制御部７については、後述する。
【００３６】
また、燃料電池本体１には、出力調整手段としてＤＣ−ＤＣコンバータ（電圧調整回路）２が接続されている。このＤＣ−ＤＣコンバータ２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生成される出力を発生する。このＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力は、補助電源４に供給される。
【００３７】
なお、ここでは標準的な昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ２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。
【００３８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端には、補助電源４が接続されている。この補助電源４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力により充電可能としたもので、満充電の状態で電子機器本体３に電力を供給する駆動電源として用いられる。この補助電源４には、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）が用いられる。
【００３９】
補助電源４には、燃料供給制御回路５が接続されている。この燃料供給制御回路５は、補助電源４を電源としてポンプ１０４の動作を制御するもので、周囲の温度情報や電子機器本体３の運転状態情報などに基づいてポンプ１０４を駆動する制御信号を出力する。
【００４０】
補助電源４には、充電量検出部６が接続されている。この充電量検出部６は、補助電源４の現時点での充電量を検出するもので、補助電源４の充電時に供給される充電電流を積算した値と、補助電源４の放電時に放出される放電電流を積算した値との差分から補助電源４の現在の充電量を求めて出力する。
【００４１】
充電量検出部６には、制御部７が接続されている。制御部７は、システム全体を制御するもので、要求電力推定手段７０１、発電量推定手段７０２及び比較手段７０３を有している。要求電力推定手段７０１は、補助電源４の定格容量により決定される満充電時の電気量と、充電量検出部６で検出される補助電源４の現時点での充電量の差を求め、この差分から補助電源４が満充電になるまでに必要な電力量Ｐｄを推定する。発電量推定手段７０２は、燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の設計段階で明らかな液体燃料（又は酸化剤）の供給が断たれた時点での燃料電池発電部（セル）１０１内部に残存する燃料の量と、燃料電池発電部（セル）１０１の周囲温度（温度センサ１０６の出力）から燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１で発電可能な発電量Ｐ０を推定する。この場合、燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の発電量Ｐ０の推定に、燃料電池発電部（セル）１０１の周囲温度を反映させるのは、燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の発電量は、周囲温度に影響され易く、これらの間に所定の関係を有するためである。比較手段７０３は、要求電力推定手段７０１で推定された要求電力Ｐｄと、発電量推定手段７０２で推定された燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の発電量Ｐ０を比較し、後者が前者を上回った時点、つまり、燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の発電量Ｐ０が、補助電源４を満充電にするまでに必要な要求電力Ｐｄより大きくなった時点で燃料供給停止信号を出力する。
【００４２】
制御部７には、燃料供給制御回路５が接続されている。
【００４３】
燃料供給制御回路５は、制御部７より燃料供給停止信号が入力されると、ポンプ１０４の駆動を強制的に停止する。つまり、燃料供給制御回路５は、燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の発電量Ｐ０が、補助電源４を満充電にするまでに必要な要求電力Ｐｄより大きくなった時点で燃料供給停止信号が与えられると、ポンプ１０４の駆動を止めて燃料電池発電部（セル）１０１への燃料の供給を強制的に停止させる。
【００４４】
このような構成において、図４に示すフローチャートが実行される。
【００４５】
いま、補助電源４の出力が、燃料供給制御回路５に電源として供給されると、燃料供給制御回路５は、周囲の温度情報や電子機器本体３の運転状態情報などに基づいてポンプ１０４を駆動する制御信号を出力する。
【００４６】
これにより、燃料収容部１０２に収容される液体燃料がポンプ１０４により流路１０３を介して燃料電池発電部１０１に供給され、燃料電池発電部１０１より発電出力が発生する（ステップ４０１）。燃料電池発電部１０１の発電出力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２により昇圧され、補助電源４の充電が開始される（ステップ４０２）。
【００４７】
この状態で、一定時間の経過（例えば１秒）を判定すると（ステップ４０３）、燃料供給停止した場合の発電量Ｐ０を推定する(ステップ４０４)。この場合、発電量推定手段７０２は、燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の設計段階で明らかな液体燃料（又は酸化剤）の供給が断たれた時点で燃料電池発電部（セル）１０１内部に残存する燃料の量と、燃料電池発電部（セル）１０１の周囲温度（温度センサ１０６の出力）から燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１で発電可能な発電量Ｐ０を推定する。
【００４８】
次に、補助電源４の充電終了（満充電）までに必要な電力量Ｐｄを推定する(ステップ４０５)。この場合、要求電力推定手段７０１は、補助電源４の定格容量により決定される満充電時の電気量と、充電量検出部６で検出される補助電源４の現時点の充電量の差を求め、この差分から補助電源４を満充電にするまでに必要な電力量Ｐｄを推定する。
【００４９】
これらステップ４０４、４０５で推定された発電量Ｐ０と電力量Ｐｄは、比較手段７０３で比較される(ステップ４０６)。そして、この比較結果から、燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の発電量Ｐ０が補助電源４を満充電にするまでに必要な要求電力Ｐｄより小さければ（又は等しければ）、ステップ４０３に戻って、次の一定時間（例えば１秒）を待って、上述したと同様な動作を繰り返す。一方、ステップ４０６で、燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の発電量Ｐ０が、補助電源４を満充電にするまでに必要な要求電力Ｐｄより大きいと、この時点で燃料供給停止信号が出力される（ステップ４０７）。
【００５０】
この燃料供給停止信号により燃料供給制御回路５２は、その動作を強制的に停止される。これにより、ポンプ１０４の駆動が停止され、燃料電池発電部（セル）１０１への燃料の供給が強制的に停止される。
【００５１】
なお、燃料供給を遮断し燃料電池発電部（セル）１０１への燃料の供給を停止した時点で、補助電源４側から電力要求があるような場合は、燃料電池発電部（セル）１０１への燃料供給を再開し燃料電池本体１の発電動作を継続させるようにする。この場合は、ステップ４０７で、燃料電池発電部（セル）１０１への燃料を停止した後に、補助電源４の充電を終了するか判断し（ステップ４０８）、補助電源４側から電力要求があるような場合はＮｏと判断して、ステップ４０１に戻って、上述したと同様な動作を繰り返し、Ｙｅｓならば、処理を終了するような動作となる。
【００５２】
そして、このようにして満充電まで充電された補助電源４は、電子機器本体３に電力を供給する駆動電源として用いられる。
【００５３】
したがって、このようにすれば、要求電力推定手段７０１で推定される補助電源４の定格容量により決定される満充電時の電気量と充電量検出部６で検出される補助電源４の現時点での充電量との差分による補助電源４が満充電になるまでに必要な電力量Ｐｄと、発電量推定手段７０２により推定される燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の設計段階で明らかな液体燃料（又は酸化剤）の供給が断たれた時点での燃料電池発電部（セル）１０１内部に残存する燃料の量と燃料電池発電部（セル）１０１の周囲温度（温度センサ１０６の出力）に基づく燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１で発電可能な発電量Ｐ０を比較手段７０３で比較し、燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の発電量Ｐ０が、補助電源４を満充電にするまでに必要な要求電力Ｐｄより大きくなった時点で燃料供給停止信号を出力し、燃料供給制御回路５によるポンプ１０４の駆動を止めて燃料電池発電部（セル）１０１への燃料の供給を強制的に停止させるようにした。これにより、燃料電池発電部（セル）１０１に残存する燃料のみを使用して補助電源４を満充電まで充電することができるので、補助電源４が満充電になった状態で、燃料電池発電部（セル）１０１内部に燃料が残存していた従来のものと比べて、燃料の無駄な消費を回避でき燃料の有効利用を実現できるとともに、燃料の無駄な消費にともなう発熱や水分の放出なども皆無にできる。
【００５４】
（変形例１）
例えば、燃料電池発電部（セル）１０１への燃料の供給を強制的に停止する度に、このときの燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の発電量Ｐ０及び補助電源４を満充電にするまでの要求電力Ｐｄのそれぞれのデータを記憶し、これらのデータを発電量推定手段７０２及び要求電力推定手段７０１の推定に使用するパラメータなどの変更材料として反映させるようにしてもよい。このようにすれば、発電量推定手段７０２及び要求電力推定手段７０１での推定の精度を徐々に高めることができる。
【００５５】
（変形例２）
また、例えば、発電量推定手段７０２で推定される燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１の発電量Ｐ０と要求電力推定手段７０１で推定される補助電源４を満充電にするまでの要求電力Ｐｄとの差異が予め規定した値より大きな場合は、燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１又は補助電源４の異常が考えられることから、この旨を報知するようにしてもよい。
【００５６】
この場合、図１に示すように制御部７は、異常検出信号を発生し、この異常検出信号を電子機器本体３に出力する。電子機器本体３は、報知手段としての表示部３１及び記憶部３２が設けられている。表示部３１は、制御部７の異常検出信号により燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１又は補助電源４が異常であることを表示するもので、例えばＬＥＤが用いられる。勿論、報知手段としてブザーなど音を発生する手段を用いることもできる。記憶部３２は、制御部７の異常検出信号を記憶する。この場合、記憶部３２に記憶される情報は、燃料電池本体１の状態の解析などに用いられる。
【００５７】
このようにすれば、燃料電池本体（ＤＭＦＣ）１又は補助電源４の異常を表示部３１に表示できるので、ユーザは、これらの異常を速やかに知ることができ、異常に対する対応を早急に実行することにより、速やかな危険回避を実現できる。
【００５８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、燃料分配機構１０５と燃料収容部１０２の間を接続する流路１０３に燃料移送制御手段としてのポンプ１０４を配置した例を述べたが、さらにポンプ１０４と直列に燃料遮断バルブを配置してもよい。この燃料遮断バルブは、長期保管時等におけるポンプ１０４からの液体燃料の蒸発を防止するために設けられるものであるが、ポンプ１０４の制御を停止する代わりに、燃料遮断バルブを強制的に遮断し燃料電池本体１への液体燃料の供給を強制的に停止させる燃料供給制御手段の機能を持たせるようにしてもよい。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【００６０】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる燃料電池システムの概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態の燃料電池本体を詳細に説明するための断面図。
【図３】第１の実施の形態の燃料電池本体に用いられる燃料分配機構の斜視図。
【図４】第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００６２】
１…燃料電池本体、１０１…燃料電池発電部
１０２…燃料収容部、１０３…流路
１０４…ポンプ、１０５…燃料分配機構
２…ＤＣ／ＤＣコンバータ、３…電子機器本体
３１…表示部、３２…記憶部、
４…補助電源、５…燃料供給制御回路
６…充電量検出部、７…制御部、７０１…要求電力推定手段、
７０２…発電量推定手段、７０３…比較手段
１１…アノード触媒層、１２…アノードガス拡散層
１３…アノード、１４…カソード触媒層
１５…カソードガス拡散層、１６…カソード
１７…電解質膜、１８…カバープレート
１９…Ｏリング、２１…燃料注入口
２２…燃料排出口、２３…燃料分配板
２４…空隙部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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