(57)【要約】【課題】燃料電池ユニットの動作を自動制御することが可能な情報処理装置の実現を図る。【解決手段】情報処理装置１８のＥＣ／ＫＢＣ７９は、情報処理装置１８がパワーオンされると、発電動作の開始を指示する発電開始コマンドをシリアルバス１０２を介して燃料電池ユニット１０のＤＭＦＣコントローラ９１に送信して発電部４０の発電動作を開始させる。一方、情報処理装置１８をパワーオフするイベントが発生したならば、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、発電動作の停止を指示する発電停止コマンドをシリアルバス１０２を介して燃料電池ユニット１０のＤＭＦＣコントローラ９１に送信して発電部４０の発電動作を停止させる。このようにして、情報処理装置１８の動作状態の変化に連動して燃料電池ユニット１０の動作が自動制御される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と前記燃料電池の発電動作を制御するコントローラとを含む燃料電池ユニットが接続可能な本体と、
前記本体内に設けられ、前記本体の電源がオンされた場合、前記燃料電池の発電動作を開始させる制御部とを具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記本体の電源がオフされた場合、前記燃料電池の発電動作を停止させることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
液体燃料と水とを混合して前記燃料電池に供給する燃料水溶液を生成する混合タンクと、
前記燃料電池にて生成される水を前記混合タンクに送出するポンプとをさらに具備し、
、前記コントローラは前記ポンプの駆動を制御することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記本体が電源オンされた場合、前記燃料電池ユニットが前記本体に接続されているか否かを判別する手段と、前記燃料電池ユニットが前記本体に接続されていることが判別された場合、前記燃料電池の発電動作を開始させる手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記本体が電源オンされた場合、前記燃料電池ユニットが異常状態であるか否かを判別する手段と、前記燃料電池ユニットが異常状態ではないことが判別された場合、前記発電部の発電動作を開始させる手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記本体内に設けられ、前記本体が電源オンされた場合、前記燃料電池ユニットによって生成される電力値が所定値に達するまでの期間中、前記燃料電池ユニットに電力を供給する電源回路をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記本体が電源オンされた場合、前記本体に外部電源から電力が供給されているか否かを判別する手段と、前記外部電源から電力が供給されていないことが判別された場合、前記燃料電池の発電動作を開始させる手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項８】
二次電池および燃料電池ユニットによって駆動可能な情報処理装置であって、前記燃料電池ユニットは、燃料電池と前記燃料電池の発電動作を制御するコントローラとを含み、
前記二次電池を備え且つ前記燃料電池ユニットに接続可能な本体と、
前記本体の電源がオンされた場合、前記本体に前記燃料電池ユニットが接続されているか否かを判別する手段と、
前記本体に前記燃料電池ユニットが接続されている場合、前記燃料電池を駆動するための電力を前記二次電池を用いて前記燃料電池ユニットに供給すると共に、前記燃料電池の発電動作を開始させる手段と、
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項９】
前記本体の電源がオフされた場合、前記燃料電池の発電動作を停止させる手段とをさらに具備することを特徴とする請求項８記載の情報処理装置。
【請求項１０】
液体燃料と水とを混合して前記燃料電池に供給する燃料水溶液を生成する混合タンクと、
前記燃料電池にて生成される水を前記混合タンクに送出するポンプとをさらに具備し、
前記コントローラは前記ポンプの駆動を制御することを特徴とする請求項８記載の情報処理装置。
【請求項１１】
情報処理装置に接続可能であり燃料電池と前記燃料電池の発電動作を制御するコントローラとを含む燃料電池ユニットの動作を制御する動作制御方法であって、
前記本体が電源オンされた場合、前記燃料電池ユニットが前記本体に接続されているか否かを判別し、
前記燃料電池ユニットが前記情報処理装置に接続されていることが判別された場合、前記燃料電池の発電動作を開始させることを特徴とする動作制御方法。
【請求項１２】
前記情報処理装置の電源がオフされた場合、前記燃料電池の発電動作を停止させること特徴とする請求項１１記載の動作制御方法。
【請求項１３】
前記情報処理装置が電源オンされた場合、前記燃料電池ユニットが異常状態であるか否かを判別し、
前記燃料電池ユニットが異常状態ではないことが判別された場合、前記燃料電池の発電動作を開始させることを特徴とする請求項１１記載の動作制御方法。
【請求項１４】
前記情報処理装置が電源オンされた場合、前記燃料電池を駆動するための電源を前記情報処理装置から前記燃料電池ユニットに供給することを特徴とする請求項１１記載の動作制御方法。
【請求項１５】
前記情報処理装置が電源オンされた場合、前記情報処理装置に外部電源から電力が供給されているか否かを判別し、
前記外部電源から電力が供給されていないことが判別された場合、前記燃料電池の発電動作を開始させることを特徴とする請求項１１記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピュータのような情報処理装置および同装置に接続される燃料電池ユニットの動作を制御する動作制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ノートブック型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡのような携帯型情報処理装置の電源としては、主に、リチウムイオンバッテリのような二次電池が用いられている。近年、これら携帯型情報処理装置の高機能化に伴う消費電力の増加、更なる長時間使用の要請から、高出力で且つ充電の必要のない小型燃料電池ユニットが携帯型情報処理装置の新たな電源として期待されている。
【０００３】
一般に、燃料電池ユニットにおいては、その運転開始時には、燃料電池ユニットの発電動作を補助するための電源が必要となる。この電源は、通常、燃料電池ユニット内に設けられた二次電池、または外部電源から供給される。
【０００４】
特許文献１には、燃料電池システムが開示されている。このシステムにおいては、発電動作を補助するための電源として、交流商用電源等の外部電源が用いられている。
【特許文献１】特開２００４−１２７５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、燃料電池ユニットの動作は、通常、燃料電池ユニットに搭載された運転制御スイッチによって制御される。運転制御スイッチがユーザによってオンされた場合、燃料電池ユニットの発電動作が開始される。また、運転制御スイッチがユーザによってオフされた場合、燃料電池ユニットの発電動作は停止される。
【０００６】
しかし、携帯型情報処理装置においては、運転制御スイッチの操作によって燃料電池ユニットを手動制御するという従来の方法を適用すると、様々な誤動作が生じる可能性がある。たとえば、ユーザが運転制御スイッチをオンせずに携帯型情報処理装置をパワーオンすると、燃料電池ユニットによる発電動作はいつまでたっても開始されない。これにより、携帯型情報処理装置に内蔵されたバッテリが消耗されてしまうことになる。また、ユーザが運転制御スイッチをオフせずに携帯型情報処理装置をパワーオフすると、携帯型情報処理装置がパワーオフされている状態においても燃料電池ユニットによって無駄な発電動作が行われてしまうことになる。
【０００７】
本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、燃料電池ユニットの動作を自動制御することが可能な情報処理装置および動作制御方法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】
上述の課題を解決するため、本発明の情報処理装置は、燃料電池と前記燃料電池の発電動作を制御するコントローラとを含む燃料電池ユニットが接続可能な本体と、前記本体内に設けられ、前記本体の電源がオンされた場合、前記燃料電池の発電動作を開始させる制御部とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、情報処理装置の動作状態の変化に連動して燃料電池ユニットの動作を自動制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置に接続して使用される燃料電池ユニットの構成を説明する。図１は燃料電池ユニット１０の外観を示す斜視図であり、図２は、情報処理装置１８に燃料電池ユニット１０を接続した状態を示している。
【００１２】
燃料電池ユニット１０は、例えば、メタノールを液体燃料として使用するダイレクトメタノール燃料電池（ＤＭＦＣ）として実現されている。燃料電池ユニット１０は、燃料電池ユニット本体１２と、この燃料電池ユニット本体１２から延出した載置部１１とを備えている。載置部１１は平坦な矩形状に形成され、情報処理装置１８の本体の後部を載置可能に形成されている。情報処理装置１８は、例えばノートブック型の携帯型パーソナルコンピュータとして実現されている。
【００１３】
燃料電池ユニット本体１２内には、発電部が設けられている。この発電部は、化学反応によって発電を行う燃料電池（ＤＭＦＣスタック）と、混合タンクと、希釈巡回システムを構成する複数の補機（ポンプやバルブ等）とから構成されている。混合タンクは、液体燃料（メタノール）とＤＭＦＣスタックから回収される水とを混合してＤＭＦＣスタックに供給すべき低濃度の燃料水溶液（メタノール水溶液）を生成する。希釈巡回システムは、混合タンクとＤＭＦＣスタックとの間でメタノール水溶液を循環させ且つＤＭＦＣスタックから回収される水を混合タンクに供給する。回収された水はメタノール水溶液の生成に再利用される。
【００１４】
また、燃料電池ユニット本体１２内部の例えば右端には、着脱可能な燃料カートリッジが内蔵されている。この燃料カートリッジを交換できるように、カバー１２ｂは燃料電池ユニット本体１２に取り外し自在に設けられている。
【００１５】
載置部１１の上面には、情報処理装置１８の本体と接続するための接続部としてドッキングコネクタ１４が設けられている。情報処理装置１８の本体の例えば底面後部には、燃料電池ユニット１０と接続するための接続部としてドッキングコネクタが設けられており、このドッキングコネクタは燃料電池ユニット１０のドッキングコネクタ１４と機械的、電気的に接続される。
【００１６】
また、載置部１１上の三箇所の各々には、位置決め突起１５，１６とフック１５ａとが設けられている。フック１５ａは、燃料電池ユニット本体１２を情報処理装置１８の後端部に固定するためのロック機構として機能する。
【００１７】
情報処理装置１８の後部を図２に示すように載置部１１上に配置した状態においては、情報処理装置１８の底面後部に設けられた三箇所の穴に、位置決め突起１５，１６とフック１５ａが挿入される。各フック１５ａは、情報処理装置１８の底面上の対応する穴に係止される。これにより、燃料電池ユニット本体１２は、情報処理装置１８に電気的に接続された状態で、情報処理装置１８の本体の後端部にロックされる。
【００１８】
載置部１１の例えば右端部には、イジェクトレバースイッチ１７が左右方向に移動自在に設けられている。イジェクトレバースイッチ１７がユーザによって左側に移動されると、各フック１５ａが後方側にスライドし、これによりロックが解除される。
【００１９】
また、燃料電池ユニット本体１２の例えば右側面には、燃料電池ユニット１０の発電動作を許可或いは禁止するためのＯＮ／ＯＦＦスイッチ１１２が設けられている。ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１１２は、例えば、スライド型スイッチで構成される。ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１１２がユーザによってＯＮ位置にセットされた場合、燃料電池ユニット１０の発電動作は許可される。一方、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１１２がユーザによってＯＦＦ位置にセットされた場合、燃料電池ユニット１０の発電動作は禁止される。
【００２０】
なお、図１、図２に示した燃料電池ユニット１０の形状や大きさ、或いはドッキングコネクタ１４の形状や位置等は、種々の形態が考えられる。
【００２１】
次に、図３を参照して、燃料電池ユニット１０の内部構成を説明する。
【００２２】
燃料電池ユニット１０は、発電部４０と、燃料電池制御部４１とをから構成される。燃料電池制御部４１は、発電部４０の発電動作を制御するコントローラ（ＤＭＦＣコントローラ）を含んでいる。燃料電池制御部４１は、情報処理装置１８との通信を行う通信制御部としても機能する。発電部４０は燃料電池ユニット本体１２内に設けられており、また燃料電池制御部４１は載置部１１内に設けられている。
【００２３】
発電部４０は、ＤＭＦＣスタック４２、および燃料カートリッジ４３を備えている。ＤＭＦＣスタック４２は、化学反応によって発電を行う起電部として機能する燃料電池である。発電動作によってＤＭＦＣスタック４２は発熱する。この熱がＤＭＦＣスタック４２周辺のコンポーネントに伝わるのを防止するために、ＤＭＦＣスタック４２の筐体の外周面または内周面は断熱材で覆われている。燃料カートリッジ４３には、高濃度のメタノール液が封入されている。
【００２４】
また、一般に、ダイレクトメタノール型燃料電池においては、発電効率をあげるためにクロスオーバー現象を低減する必要がある。そのためには、高濃度メタノールを希釈して低濃度化し、これをＤＭＦＣスタック４２のカソード（燃料極）４７に注入することが有効である。この実現のため、燃料電池ユニット１０では、希釈循環システムを採用している。希釈循環システム内に設けられる流路は、液体流路と気体流路とに大別される。
【００２５】
まず、液体流路内に配置されるコンポーネントの接続関係について説明する。
【００２６】
液体流路においては、燃料電池カートリッジ４３の出力部は燃料供給ポンプ４４に配管接続され、さらに燃料供給ポンプ４４の出力部は混合タンク４５に配管接続される。さらに、混合タンク４５の出力部は送液ポンプ４６に配管接続され、送液ポンプ４６の出力部は送液バルブ３１を介してＤＭＦＣスタック４２の燃料極４７に配管接続される。さらに燃料極４７の出力部は混合タンク４５に配管接続される。送液ポンプ４６の動力により、液体燃料であるメタノール水溶液は、混合タンク４５とＤＭＦＣスタック４２との間で循環する。このように送液ポンプ４６の動力によってメタノール水溶液が循環（還流）する液体流路を「第１の液体流路」と称するものとする。なお、送液ポンプ４６は、燃料極４７の入力側に設ける代わりに、燃料極４７の出力側に設けるようにしてもよい。また、送液バルブ３１は、必ずしも必要とされるものではない。
【００２７】
また、水回収タンク５５の出力部は水回収ポンプ５６に配管接続され、水回収ポンプ５６の出力部は混合タンク４５に配管接続される。
【００２８】
上記第１の液体流路における送液ポンプ４６と燃料極４７との間には分岐が設けられ、この分岐を経由してメタノール水溶液を混合タンク４５へと還流させる別の流路（パイプ等）が設けられる。この流路を、「第２の液体流路」と称するものとする。第２の液体流路は、メタノール水溶液中のメタノール濃度の検出を行うために設けられた専用の流路である。第２の液体流路には、送液ポンプ３２が設けられ、この送液ポンプ３２の出力部は濃度センサ６０を介して混合タンク４５に接続される。なお、送液ポンプ３２は、必ずしも必要とされるものではない。
【００２９】
一方、気体流路においては、送気ポンプ５０が送気バルブ５１を介してＤＭＦＣスタック４２の空気極（カソード）５２に接続される。空気極５２の出力部は凝縮器５３に接続される。また、混合タンク４５からも、混合タンクバルブ４８を介して凝縮器５３に接続される。凝縮器５３は排気バルブ５７を介して排気口５８に接続される。この凝縮器５３には、水蒸気を効果的に凝縮するフィンが備えられている。また、冷却ファン５４は凝縮器５３の近傍に配設される。
【００３０】
次に、燃料電池ユニット１０の発電部４０の発電メカニズムを、燃料と空気（酸素）の流れに沿って説明する。
【００３１】
まず、燃料カートリッジ４３内の高濃度メタノールは、燃料供給ポンプ４４によって、混合タンク４５に流入する。混合タンク４５の内部で高濃度メタノールは、回収された水や燃料極４７からの低濃度メタノール（発電反応の残余分）等と混合されて希釈され、低濃度メタノールが生成される。低濃度メタノールの濃度は発電効率の高い濃度（例えば３〜６％）を保てるように制御される。この濃度制御は、例えば、濃度センサ６０の検出結果を基に、燃料電池制御部４１が燃料供給ポンプ４４によって混合タンク４５に供給される高濃度メタノールの量を制御すること、または、混合タンク４５に環流する水の量を水回収ポンプ５６等で制御することによって実現できる。
【００３２】
また、混合タンク４５には、混合タンク４５内のメタノール水溶液の液量を検出する液量センサ６１、温度を検出する温度センサ６４が備えられており、これらの検出結果は燃料電池制御部４１に送られて発電部４０の制御などに使用される。
【００３３】
混合タンク４５で希釈されたメタノール水溶液は送液ポンプ４６で加圧されて、ＤＭＦＣスタック４２の燃料極（アノード）４７に注入される。燃料極４７では、メタノールの酸化反応が行われることで電子が発生する。酸化反応で生成される水素イオン（Ｈ+）はＤＭＦＣスタック４２内の固体高分子電解質膜４２２を透過して空気極（カソード）５２に達する。
【００３４】
一方、燃料極４７で行われる酸化反応によって生成される二酸化炭素は、反応に供されなかったメタノール水溶液とともに再び混合タンク４５に環流する。二酸化炭素は混合タンク４５内で気化し、混合タンクバルブ４８を介して、凝縮器５３へ向かい、最終的には排気バルブ５７を介して、排気口５８から外部へ排気される。
【００３５】
他方、空気（酸素）は、吸気口４９から取り込まれ、送気ポンプ５０で加圧され、送気バルブ５１を介し空気極（カソード）５２に注入される。空気極５２では、酸素（Ｏ2）の還元反応が進行し、外部の負荷からの電子（ｅ-）と、燃料極４７からの水素イオン（Ｈ+）と、酸素（Ｏ2）から水（Ｈ2Ｏ）が水蒸気として生成される。この水蒸気は空気極５２から排出され、凝縮器５３に入る。凝縮器５３では、冷却ファン５４によって水蒸気が冷却されて水（液体）となり、水回収タンク５５内に一時的に蓄積される。この回収された水は水回収ポンプ５６によって混合タンク４５へと環流する。
【００３６】
次に、図４を参照して、情報処理装置１８および燃料電池ユニット１０それぞれの構成を説明する。
【００３７】
情報処理装置１８は、ＣＰＵ７１、ノースブリッジ７２、主メモリ７３、ディスプレイコントローラ７４、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）７５、サウスブリッジ７６、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）７７、複数のＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）デバイス７８、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）７９、電源コントローラ（ＰＳＣ）８０、電源回路８１、リチウムイオンバッテリ（二次電池）８２、パワースイッチ８３、キーボード（ＫＢ）８４、ポインティングデバイス８５等を備えている。
【００３８】
ＣＰＵ７１は本情報処理装置１８の動作を制御するために設けられたプロセッサであり、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）７７から主メモリ７３にロードされる、オペレーティングシステムおよび各種アプリケーションプログラムを実行する。ノースブリッジ７２はＣＰＵ７１のローカルバスとサウスブリッジ７６との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ７２には、主メモリ７３をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。また、ノースブリッジ７２は、ＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）バスなどを介してディスプレイコントローラ７４との通信を実行する機能も有している。
【００３９】
ディスプレイコントローラ７４は本情報処理装置１８のディスプレイモニタとして使用されるＬＣＤ７５を制御する。エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）７９は、電力管理のためのエンベデッドコントローラと、キーボード（ＫＢ）８４およびポインティングデバイス８５を制御するためのキーボードコントローラとが集積された１チップマイクロコンピュータである。
【００４０】
このエンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）７９は、ユーザによるパワースイッチ８３の操作に応じて本情報処理装置１８を電源オン／電源オフする機能を有している。本情報処理装置１８の電源オン／電源オフの制御は、ＥＣ／ＫＢＣ７９と電源コントローラ（ＰＳＣ）８０との共同動作によって実行される。ＥＣ／ＫＢＣ７９から送信されるＯＮ信号を受けると、電源コントローラ（ＰＳＣ）８０は電源回路８１を制御して本情報処理装置１８を電源オンする。また、ＥＣ／ＫＢＣ７９から送信されるＯＦＦ信号を受けると、電源コントローラ（ＰＳＣ）８０は電源回路８１を制御して本情報処理装置１８を電源オフする。電源回路８１は、リチウムイオンバッテリ（二次電池）８２からの電力、外部電源（外部電源接続端子８６に必要に応じて接続されるＡＣアダプタ）からの電力、および燃料電池ユニット１０から供給される電力を選択的に用いて、各コンポーネントへの動作電源を生成する。
【００４１】
ＥＣ／ＫＢＣ７９、電源コントローラ（ＰＳＣ）８０、電源回路８１、およびリチウムイオンバッテリ（二次電池）８２は、Ｉ２Ｃバスのようなシリアルバス１０１を介して相互接続されている。
【００４２】
燃料電池ユニット１０は、上述した発電部４０に加え、ＤＭＦＣコントローラ９１、電源回路９２等を備えている。ＤＭＦＣコントローラ９１は発電部４０の発電動作を制御するコントローラであり、１チップマイクロコンピュータから構成されている。ＤＭＦＣコントローラ９１は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１１２の設定位置に応じて、発電部４０の発電動作を許可または禁止するための制御を行う。また、ＤＭＦＣコントローラ９１は、イジェクトレバースイッチ１７の位置を検出して、上述のロックの有無を確認する機能を有している。さらに、ＤＭＦＣコントローラ９１は、燃料電池ユニット１０が異常状態であるか正常状態であるかを確認する状態チェック機能を有している。状態チェックは、燃料電池ユニット１０内に設けられた傾きセンサ（加速度センサ）１１４と、上述の濃度センサ６０、液量センサ６１、温度センサ６４等を含む各種センサ１１５とを用いて実行される。
【００４３】
発電部４０は、ＤＭＦＣセルスタック４２と、希釈巡回システムを構成する複数の補機４２３とから構成されている。複数の補機４２３の駆動は、ＤＭＦＣコントローラ９１によって制御される。電源回路９２は、複数の補機４２３それぞれに供給すべき動作電源を生成する。燃料電池ユニット１０の発電部４０によって所定の値の電力が得られるまでの期間中は、電源回路９２は、情報処理装置１８の二次電池８２から供給される電源から、複数の補機４２３それぞれに供給すべき動作電源を生成する。発電部４０によって所定の値の電力が得られるようになると、電源回路９２は、発電部４０によって得られる電力から、複数の補機４２３それぞれに供給すべき動作電源を生成する。
【００４４】
このように、複数の補機４２３を駆動するための電力は情報処理装置１８から燃料電池ユニット１０に供給されるので、燃料電池ユニット１０内には二次電池を設ける必要はない。
【００４５】
次に、燃料電池ユニット１０と情報処理装置１８との間のインタフェースについて説明する。
【００４６】
燃料電池ユニット１０と情報処理装置１８との間のインタフェースには、Ｉ2Ｃバスのようなシリアルバス１０２、ドッキング検出信号線１０３、ロック状態検出信号線１０４、および４本の電源線（ＶＣＣ１，ＶＣＣ２，ＶＣＣ３，ＶＣＣ４）１０４が使用されている。
【００４７】
シリアルバス１０２は、情報処理装置１８のＥＣ／ＫＢＣ７９と燃料電池ユニット１０のＤＭＦＣコントローラ９１との間で通信を行うためのインタフェースである。ＥＣ／ＫＢＣ７９は、シリアルバス１０２を介してＤＭＦＣコントローラ９１に各種コマンドを送信することにより、燃料電池ユニット１０の動作を制御する。ＥＣ／ＫＢＣ７９からＤＭＦＣコントローラ９１に供給されるコマンドとしては、発電開始コマンド（第１信号）、発電停止コマンド（第２信号）等がある。発電開始コマンドは、発電動作の開始をＤＭＦＣコントローラ９１に対して指示するコマンドである。発電停止コマンドは、発電動作の停止をＤＭＦＣコントローラ９１に対して指示するコマンドである。
【００４８】
ドッキング検出信号線１０３は情報処理装置１８に燃料電池ユニット１０が接続されているか否かを検出するための信号線である。情報処理装置１８においては、ドッキング検出信号線１０３は、プルアップ抵抗Ｒ１を介して電源端子に接続されている。一方、燃料電池ユニット１０においては、ドッキング検出信号線１０３は接地されている。情報処理装置１８側のドッキングコネクタ２１と燃料電池ユニット１０側のドッキングコネクタ１４とが接続されると、ドッキング検出信号線１０３の電位は論理“Ｈ”レベルから論理“Ｌ”レベルに変化する。ＥＣ／ＫＢＣ７９は、ドッキング検出信号線１０３の電位に応じて、情報処理装置１８に燃料電池ユニット１０が接続されているか否かを検出する。
【００４９】
ロック状態検出信号線１０４は、ロック機構の状態を確認するために設けられた信号線である。ＥＣ／ＫＢＣ７９は、ロック状態検出信号線１０４の電圧値に応じて、燃料電池ユニット本体１２が情報処理装置１８にロックされているか否かを検出する。
【００５０】
２つの電源線ＶＣＣ１，ＶＣＣ２は、情報処理装置１８から燃料電池ユニット１０に動作電源を供給するために用いられる。電源線ＶＣＣ１はＤＭＦＣコントローラ９１に動作電源を供給するための電源線である。情報処理装置１８の電源回路８１は、リチウムイオンバッテリ（二次電池）８２の電力を用いて、ＤＭＦＣコントローラ９１に供給すべき動作電源を生成し、その動作電源を電源線ＶＣＣ１を介してＤＭＦＣコントローラ９１に供給する。電源線ＶＣＣ２は、複数の補機４２３を駆動するための電力を燃料電池ユニット１０に供給するための電源線であり、スイッチ１１６を介して燃料電池ユニット１０の電源回路９２に接続されている。情報処理装置１８の電源回路８１は、リチウムイオンバッテリ（二次電池）８２の電力を用いて、複数の補機４２３を駆動するための電力を生成し、その電力を電源線ＶＣＣ２を介して燃料電池ユニット１０の電源回路９２に供給する。発電部４０によって所定の値の電力が得られるようになると、ＤＭＦＣコントローラ９１によってスイッチ１１６がオフされる。
【００５１】
電源線ＶＣＣ３は、ＤＭＦＣスタック４２から情報処理装置１８に電力を供給するための電源線である。電源線ＶＣＣ４は、燃料電池ユニット１０の外部電源接続端子９３に接続された外部電源（ＡＣアダプタ）からの電力を情報処理装置１８に供給するための電源線である。情報処理装置１８に燃料電池ユニット１０を取り付けたドッキング状態においては、情報処理装置１８に設けられた外部電源接続端子８６は燃料電池ユニット１０によって覆われる。このため、情報処理装置１８に燃料電池ユニット１０を取り付けたドッキング状態においては、外部電源（ＡＣアダプタ）は、燃料電池ユニット１０に設けられた外部電源接続端子９３に接続される。
【００５２】
情報処理装置１８においては、電源線ＶＣＣ４は、外部電源接続端子８６に接続された電源線ＶＣＣ５にワイヤードＯＲ接続され、そしてその接続ノードが電源回路８１に接続されている。
【００５３】
次に、図５を参照して、燃料電池ユニット１０の状態遷移について説明する。
【００５４】
ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１１２がオフ状態に設定されている間は、燃料電池ユニット１０のステートは“ストップステート（０）”に維持される。ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１１２がユーザによってオン位置に設定されると、ＥＣ／ＫＢＣ７９とＤＭＦＣコントローラ９１との通信が可能となる。ＥＣ／ＫＢＣ７９はシリアルバス１０２を介してＤＭＦＣコントローラ９１との通信を実行し、ＤＭＦＣコントローラ９１内または専用のＥＥＰＲＯＭ等に格納された燃料電池識別情報をリードする。ＥＣ／ＫＢＣ７９は、リードした燃料電池識別情報に基づいて、情報処理装置１８に接続されている燃料電池ユニット１０が正当なものであることを確認すると、燃料電池ユニット１０を“スタンバイステート”に設定する。
【００５５】
ＥＣ／ＫＢＣ７９からの発電開始コマンドを受信すると、燃料電池ユニット１０のステートは“ウォームアップステート”に移行する。“ウォームアップステート”においては、図４に示した各ポンプ４４、４６、５０、５６、バルブ４８、５１、５７及び冷却ファン５４等が駆動され、これにより発電部４０の発電動作が開始される。発電部４０に設けられたＤＭＦＣスタック４２に対してメタノール水溶液や空気が注入され初め、発電動作が開始される。また、ＤＭＦＣスタック４２による発電電力は、情報処理装置１８に供給され始める。ただし、発電出力は、瞬時に定格値に達するわけではないため、定格値に達するまでの状態を“ウォームアップステート”と呼んでいる。
【００５６】
ＤＭＦＣスタック４２による発電電力が定格値に達すると、燃料電池ユニット１０のステートは“オンステート”に移行する。“オンステート”に移行すると、ＤＭＦＣコントローラ９１は、スイッチ１１６をオフし、各補機４２３への電力供給源を情報処理装置１８からＤＭＦＣスタック４２に切り替える。
【００５７】
“ウォームアップステート”または“オンステート”においてＥＣ／ＫＢＣ７９からの発電停止コマンドを受信すると、燃料電池ユニット１０のステートは“クールダウンステート”を経て“スタンバイステート”に移行する。“クールダウンステート”は燃料電池ユニット１０の温度を下げるためのステートであり、“クールダウンステート”では、発電部４０の発電動作は停止されるが、冷却ファン５４、および各ユニットを冷却するために必要な補機が、一定期間駆動される。
【００５８】
次に、図６を参照して、情報処理装置１８の動作に連動して燃料電池ユニット１０の動作を制御するという同期制御を実現するための電源制御処理の手順について説明する。
【００５９】
ＥＣ／ＫＢＣ７９は、情報処理装置１８が電源オフ（サスペンドステート、ハイバネーションステート等も含む）されている期間中において、パワーオンイベントの発生の有無を監視し、情報処理装置１８が電源オンされている期間中においてはパワーオフイベントの発生の有無を監視する（ステップＳ１０１）。
【００６０】
情報処理装置１８に設けられたパワースイッチ８３がユーザによって押下されるなどのパワーオンイベントが発生すると、情報処理装置１８の本体は電源オンされる。情報処理装置１８が電源オンされた場合、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、ドッキング検出信号線１０３の電位に基づいて、燃料電池ユニット１０が情報処理装置１８の本体に接続されているか否かを判別する（ステップＳ１０２）。
【００６１】
燃料電池ユニット１０が情報処理装置１８の本体に接続されているならば（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、電源回路８１を制御して、燃料電池ユニット１０に電源を供給する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３では、電源回路８１は、ＤＭＦＣコントローラ９１を駆動するための電力（ＶＣＣ１）をＤＭＦＣコントローラ９１に供給すると共に、各補機を駆動するための電力（ＶＣＣ２）も電源回路９２に対して一時的に供給する。
【００６２】
ＥＣ／ＫＢＣ７９は、同期制御の実行が許可されているか否かを判別する（ステップＳ１０４）。同期制御を実行するか否かは、例えば、ユーザが予め指定することができる。
【００６３】
同期制御の実行が許可されているならば（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、電源回路８１と共同して、情報処理装置１８に外部電源が供給されているか否か、つまり情報処理装置１８または燃料電池ユニット１０に接続されるＡＣアダプタから電力が供給されているか否かを判別する（ステップＳ１０５）。
【００６４】
外部電源から電力が供給されているならば（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、燃料電池ユニット１０を動作させる必要がないので、ＥＣ／ＫＢＣ７９は電源制御処理を終了する。
【００６５】
一方、外部電源から電力が供給されていないならば（ステップＳ１０５のＮＯ）、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、まず、燃料電池ユニット本体１２が情報処理装置１８にロックされているか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６では、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、ＤＭＦＣコントローラ９１から出力されるロック状態検出信号線１０４の電圧値をリードすることで、ロック機構の状態を確認する。
【００６６】
もし燃料電池ユニット本体１２と情報処理装置１８とのロックが解除された状態であるならば（ステップＳ１０６のＮＯ）、発電動作を開始すると安全上の問題があるので、ＥＣ／ＫＢＣ７９は電源制御処理を終了する。
【００６７】
燃料電池ユニット本体１２が情報処理装置１８にロックされていることが確認されたならば（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、燃料電池ユニット１０の状態をシリアルバス１０２を介してＤＭＦＣコントローラ９１に問い合わせることにより、燃料電池ユニット１０が異常状態（傾き異常、内部温度異常、燃料切れ、水漏れ等、）であるか否かを判別する（ステップＳ１０７）。
【００６８】
燃料電池ユニット１０に異常が発生していたならば（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、発電動作を開始すると安全上問題があるので、ＥＣ／ＫＢＣ７９は電源制御処理を終了する。
【００６９】
燃料電池ユニット１０に異常が発生していないならば（ステップＳ１０７のＮＯ）、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、シリアルバス１０２を介して発電開始コマンドをＤＭＦＣコントローラ９１に送信して発電部４０の発電動作を開始させる（ステップＳ１０８）。なお、燃料電池ユニット１０へのＶＣＣ２の供給を、ステップＳ１０８において開始してもよい。
【００７０】
この後、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、電源回路８１と共同して、発電部４０から供給される電力が所定値の値（定格値）に達したかどうかを判別する（ステップＳ１０９）。発電部４０から供給される電力が所定値の値（定格値）に達したならば、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、電源回路８１を制御して、燃料電池ユニット１０へのＶＣＣ２の供給を停止する（ステップＳ１１０）。電源回路８１は、情報処理装置１８を駆動する電源を二次電池８２から燃料電池ユニット１０からの電力（ＶＣＣ４）に切り替える。また、燃料電池ユニット１０においては、ＤＭＦＣコントローラ９１は、スイッチ１１６をオフし、これによって各補機を駆動する電力をＶＣＣ２から発電部４０からの電力に切り替える。
【００７１】
このようにして、本実施形態においては、情報処理装置１８のパワーオンに連動して燃料電池ユニット１０の発電動作が自動的に開始される。
【００７２】
なお、情報処理装置１８がパワーオンされている状態で、情報処理装置１８に燃料電池ユニット１０が接続された場合も、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、ステップＳ１０２以降の処理を実行する。これにより、パワーオンされている情報処理装置１８に燃料電池ユニット１０が接続された場合にも、燃料電池ユニット１０の発電動作が自動的に開始される。
【００７３】
もしパワーオフイベントが発生したならば、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、情報処理装置１８をパワーオフするための電源シーケンス処理の中で、以下の処理を実行する。
【００７４】
ＥＣ／ＫＢＣ７９は、ドッキング検出信号線１０３の電位に基づいて、燃料電池ユニット１０が情報処理装置１８の本体に接続されているか否かを判別する（ステップＳ１１１）。燃料電池ユニット１０が情報処理装置１８の本体に接続されているならば（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、同期制御の実行が許可されているか否かを判別する（ステップＳ１１２）。同期制御の実行が許可されているならば（ステップＳ１１２のＹＥＳ）、ＥＣ／ＫＢＣ７９は、シリアルバス１０２を介して発電停止コマンドをＤＭＦＣコントローラ９１に送信して発電部４０の発電動作を停止させる（ステップＳ１１３）。
【００７５】
このようにして、本実施形態においては、情報処理装置１８のパワーオフに連動して燃料電池ユニット１０の発電動作が自動的に停止される。
【００７６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施形態に係る情報処理装置に接続可能な燃料電池ユニットを示す外観図。
【図２】図１に示した燃料電池ユニットに本実施形態の情報処理装置を接続した状態を示す外観図。
【図３】図１に示した燃料電池ユニットの構成を示すブロック図。
【図４】本実施形態の情報処理装置と図１に示した燃料電池ユニットとの間のインタフェースを説明するための図。
【図５】図１に示した燃料電池ユニットの状態遷移を説明するための図。
【図６】本実施形態の情報処理装置によって実行される電源制御処理の手順を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００７８】
１０…燃料電池ユニット、１１…載置部、１２…燃料電池ユニット本体、１４，２１…ドッキングコネクタ、４０…発電部、４１…燃料電池制御部、４２…ＤＭＦＣスタック、４５…混合タンク、７９…ＥＣ／ＫＢＣ、８０…電源コントローラ（ＰＳＣ）、８１，９２…電源回路、９１…ＤＭＦＣコントローラ。
【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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【図６】
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