專(zhuān)利名稱(chēng)：燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于 一種電池系統(tǒng)，特別是指 一種燃料電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
參閱圖1，目前已知一種燃料電池系統(tǒng)ll,如直接曱醇燃料電池(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)系統(tǒng)，包括進(jìn)料模塊111及燃料電池112，進(jìn)料 模塊111利用進(jìn)料幫浦(圖未示)將燃料注入燃料電池112內(nèi)，使燃料電池 112產(chǎn)生電力。
以一電子裝置(如筆記型電腦)為例，其具有三種電力源10,包括上述 的具有進(jìn)料模塊111及燃料電池112的燃料電池系統(tǒng)11、鋰電池12,及交 流/直流電轉(zhuǎn)換器13,其中交流/直流電轉(zhuǎn)換器13是提供電子裝置利用廣設(shè) 于住家及辦公環(huán)境的交流電力系統(tǒng)(圖未示)，將交流電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為電子 裝置所需的電力。
電子裝置為了要充分管理多種電力源10，還具有電源管理系統(tǒng)14，電 源管理系統(tǒng)14介于電子裝置的各項(xiàng)組件所產(chǎn)生的系統(tǒng)電源負(fù)載15及電力源 10間，電源管理系統(tǒng)14用以轉(zhuǎn)換不同的電力源IO供電至系統(tǒng)電源負(fù)載15。 如果要啟動(dòng)燃料電池112,必須由鋰電池12或交流/直流電轉(zhuǎn)換器13提供電 力至進(jìn)料模塊111,以使進(jìn)料模塊111得以輸送燃料至燃料電池112產(chǎn)生電 力。
然而，若電子裝置的鋰電池12已沒(méi)有電力，且無(wú)任何交流電力系統(tǒng)的 插座可以供交流/直流電轉(zhuǎn)換器13獲取電力，則進(jìn)料模塊111空有燃料也無(wú) 法于燃料電池112運(yùn)轉(zhuǎn)的初期輸送燃料給燃料電池112以產(chǎn)生電力。
如上所述，為能使上述搭載燃料電池的電子裝置，特別是可攜式的行動(dòng) 電子裝置，如行動(dòng)電話、筆記型電腦等可隨時(shí)隨地運(yùn)作，解決當(dāng)無(wú)任何額外 電力可供給燃料電池運(yùn)轉(zhuǎn)初期時(shí)所需的電力的窘境，因此，有必要尋求解決 之道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種燃料電池系統(tǒng)，使得燃料電池于任何情況下都可以產(chǎn)生 電力。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可以從本發(fā)明所披露的^t支術(shù)特征中得到進(jìn)一 步的了解。
為達(dá)上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本發(fā)明的實(shí)施例提出一
種燃料電池系統(tǒng)，其適用于與至少一電力源配合供電，燃料電池系統(tǒng)包含 燃料電池本體、進(jìn)料單元，及手動(dòng)單元。燃料電池本體用以接收燃料而產(chǎn)生 電力。進(jìn)料單元電連接電力源及燃料電池本體，進(jìn)料單元儲(chǔ)存有燃料且連通 燃料電池本體。手動(dòng)單元連結(jié)進(jìn)料單元，當(dāng)電力源無(wú)足夠電力驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元 輸送燃料時(shí)，操作手動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元輸送燃料至燃料電池本體。
本發(fā)明的功效在于^l喿作手動(dòng)單元產(chǎn)生機(jī)械力或電力，驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元輸送 燃料至燃料電池，使得燃料電池于任何時(shí)間地點(diǎn)都可以產(chǎn)生電力。


圖l是一方塊圖，說(shuō)明已知的電子裝置使用燃料電池系統(tǒng)的情況； 圖2是一方塊圖，說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)； 圖3是一示意圖，說(shuō)明在第一實(shí)施例中，利用手動(dòng)才莫塊驅(qū)動(dòng)手動(dòng)單元輸 送燃料；
圖4是一示意圖，說(shuō)明在第一實(shí)施例中，手動(dòng)模塊使用推桿產(chǎn)生機(jī)械力 推送燃料；
圖5是一示意圖，說(shuō)明在第一實(shí)施例中，手動(dòng)模塊使用手搖柄產(chǎn)生機(jī)械 力推送燃料；
圖6是一示意圖，說(shuō)明在第一實(shí)施例中，手動(dòng)模塊使用發(fā)條機(jī)構(gòu)產(chǎn)生機(jī) 械力推送燃料；
圖7是一流程圖，說(shuō)明本發(fā)明的第 一實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)的發(fā)電方法； 圖8是一方塊圖，說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)； 圖9是一示意圖，說(shuō)明在第二實(shí)施例中，利用手動(dòng)沖莫塊驅(qū)動(dòng)手動(dòng)單元產(chǎn) 生電力；
圖IO是一示意圖，說(shuō)明在第二實(shí)施例中，手動(dòng)模塊使用手搖柄產(chǎn)生機(jī) 械力令發(fā)電模塊產(chǎn)生電力；圖ll是一示意圖，說(shuō)明在第二實(shí)施例中，手動(dòng)模塊使用發(fā)條機(jī)構(gòu)產(chǎn)生
機(jī)械力令發(fā)電模塊產(chǎn)生電力；
圖12是一示意圖，說(shuō)明在第二實(shí)施例中，手動(dòng)模塊使用推拉活塞產(chǎn)生 機(jī)械力令發(fā)電模塊產(chǎn)生電力；
圖13是一示意圖，說(shuō)明在第二實(shí)施例中，手動(dòng)模塊具有曲軸、連桿及
推拉活塞；
圖14是一流程圖，說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)的發(fā)電方
法；
圖15是一方塊圖，說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)； 圖16是一示意圖，說(shuō)明在第三實(shí)施例中，利用手動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)手動(dòng)單元 輸送燃料；
圖17是一示意圖，說(shuō)明在第三實(shí)施例中，手動(dòng)模塊使用手搖柄產(chǎn)生機(jī) 械力令發(fā)電模塊產(chǎn)生電力；
圖18是一示意圖，說(shuō)明在第三實(shí)施例中，手動(dòng)^f莫塊使用發(fā)條機(jī)構(gòu)產(chǎn)生 機(jī)械力令發(fā)電模塊產(chǎn)生電力；
圖19是一示意圖，說(shuō)明在第三實(shí)施例中，手動(dòng)模塊使用推拉活塞產(chǎn)生 機(jī)械力令發(fā)電模塊產(chǎn)生電力；及
圖20是一流程圖，說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)的發(fā)電方法。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
2燃料電池系統(tǒng)635 驅(qū)動(dòng)才干
3電子裝置636 手搖柄
31電力源637 發(fā)條機(jī)構(gòu)
311 4里電池638 盒體
312 交流/直流電轉(zhuǎn)換器639 轉(zhuǎn)動(dòng)撥桿
32電源管理系統(tǒng)640 蝸形彈簧
33系統(tǒng)電源負(fù)載65電力幫浦
4燃術(shù)牛電池本體71切換單元
5進(jìn)料單元72切換單元
51燃料槽8手動(dòng)單元
52進(jìn)料電力幫浦81發(fā)電模塊6手動(dòng)單元811轉(zhuǎn)子元件
60手動(dòng)幫浦82手動(dòng)模塊61燃料釭821驅(qū)動(dòng)桿
62送料元件822驅(qū)動(dòng)元件
621 活塞頭823盒體
622 活塞桿824轉(zhuǎn)動(dòng)撥桿
63手動(dòng)一莫塊825蝸形彈簧
631 推動(dòng)部826曲軸
632 齒條827連桿
633 轉(zhuǎn)動(dòng)元件828推拉活塞
634 齒輪901 907步驟911~918步驟921~927步驟
具體實(shí)施例方式
有關(guān)本發(fā)明之前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式 的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實(shí)施例中所提到的方向用語(yǔ)，
例如上、下、左、右、前或后等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用 的方向用語(yǔ)是用來(lái)說(shuō)明并非用來(lái)限制本發(fā)明。
在本發(fā)明被詳細(xì)描述之前，要注意的是，在以下的說(shuō)明內(nèi)容中，類(lèi)似的 元件是以相同的編號(hào)來(lái)表示。
參閱圖2,本發(fā)明的實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)2可安裝于電子裝置3內(nèi)， 特別是可攜式的電子裝置3，如筆記型電腦及行動(dòng)電話等。電子裝置3為了 確保能持續(xù)運(yùn)作，通常包含有多不同的電力源31及管理電力源31及燃料電 池系統(tǒng)2的電源管理系統(tǒng)32。電力源31包括鋰電池311及交流/直流電轉(zhuǎn)換 器312，其中交流/直流電轉(zhuǎn)換器312是提供電子裝置3利用廣設(shè)于住家及辦 公環(huán)境的交流電力系統(tǒng)(圖未示)。電源管理系統(tǒng)32可根據(jù)實(shí)際情況，選擇 由其中電力源31或燃料電池系統(tǒng)2提供電力至電子裝置3的電子組件所需 的系統(tǒng)電源負(fù)載33并判斷電力源31是否有足夠電力驅(qū)動(dòng)燃料電池系統(tǒng)2。
本發(fā)明的第一實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)2，適用于與上述的電力源31配合 供電，并包含燃料電池本體4、進(jìn)料單元5、手動(dòng)單元6，及切換單元71。
燃料電池本體4以接收一燃料而產(chǎn)生電力。在本實(shí)施例中，燃料電池本
體4為直接曱醇燃料電池(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC ),其所對(duì)應(yīng)4吏 用的燃料為曱醇燃料。然而，燃料電池本體4的種類(lèi)很多，所使用的燃料也 不只限于曱醇燃料，本發(fā)明并不限于使用于上述的直接曱醇燃料電池。
進(jìn)料單元5電連接燃料電池本體4并透過(guò)電源管理系統(tǒng)32電連接電力 源31,進(jìn)料單元5包含儲(chǔ)存燃料的燃料槽51，及設(shè)于燃料槽51及燃料電池 本體4內(nèi)的進(jìn)料電力幫浦52,進(jìn)料單元5的進(jìn)料電力幫浦52可被電力驅(qū)動(dòng) 而將燃料槽51內(nèi)的燃料輸送至燃料電池本體4。
切換單元71介于燃料電池本體4、進(jìn)料單元5及手動(dòng)單元6間，用以選 擇進(jìn)料單元5是否透過(guò)手動(dòng)單元5輸送燃料至燃料電池本體4。在本第一實(shí) 施例中，切換單元71是可選擇流體或氣體來(lái)源的切替閥門(mén)。若任一電力源 31無(wú)足夠電力可驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元5的進(jìn)料電力幫浦52輸送燃料時(shí)，此時(shí)即可 利用切換單元71將燃料的來(lái)源切換為透過(guò)手動(dòng)單元6輸送。
參閱圖2、 3，手動(dòng)單元6包括連通進(jìn)料單元5且透過(guò)切換單元71連通
模塊63。手動(dòng)幫浦60具有連通于燃料電池本體4與進(jìn)料單元5間的燃料缸 61，及由燃料缸61外穿伸至燃料缸61內(nèi)且沿送料方向推送燃料至燃料電池 本體4的送料元件62。其中送料元件62具有設(shè)于燃料缸61內(nèi)的活塞頭621 及自活塞頭621向燃料缸61外延伸的活塞桿622。
當(dāng)使用手動(dòng)單元6推送燃料至燃料電池本體4時(shí)，是通過(guò)操作手動(dòng)單元 6的手動(dòng)4莫塊63產(chǎn)生機(jī)械力驅(qū)動(dòng)送料元件62往送料方向A移動(dòng)，以輸送燃 料至燃料電池本體4，使燃料電池系統(tǒng)2產(chǎn)生電力至電子裝置3的電子組件 所需的系統(tǒng)電源負(fù)載33。其中，手動(dòng)模塊63可以采用多種態(tài)樣實(shí)施，以下 才皮露三il明例舉例i兌明。
i兌明例一
參閱圖4，在說(shuō)明例一中，手動(dòng)單元6的手動(dòng)模塊63為推桿并具有推動(dòng) 部63U吏用者可按壓推動(dòng)部631而推動(dòng)手動(dòng)單元6的送料元件62往送料方 向A移動(dòng)，以推送燃料至燃料電池本體4。
i兌明例二
參閱圖5,在說(shuō)明例二中，手動(dòng)單元6的手動(dòng)模塊63具有齒條(或稱(chēng)排 齒)632及驅(qū)動(dòng)齒條632的轉(zhuǎn)動(dòng)元件633，齒條632為自送料元件62的活塞
桿622相反于活塞頭621的一端且沿相反于送料方向A延伸。其中，轉(zhuǎn)動(dòng)元 件633具有嚙合齒條632的齒輪634、驅(qū)動(dòng)桿635及手搖柄636，，驅(qū)動(dòng)桿635 連接于齒輪634,且重合齒輪634的旋轉(zhuǎn)軸的延伸線延伸，手搖柄636設(shè)于 驅(qū)動(dòng)桿635相反于齒輪634的一端，且側(cè)向彎折延伸。使用者可握持手搖柄 636以旋轉(zhuǎn)方向B轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪634，齒輪634帶動(dòng)齒條632及送料元件62向送 料方向A移動(dòng)，以推送燃料至燃料電池本體4。 i兌明例三
參閱圖6，在說(shuō)明例三中，和說(shuō)明例二相同，手動(dòng)模塊63具有齒條632 及轉(zhuǎn)動(dòng)元件633，而轉(zhuǎn)動(dòng)元件633具有齒輪^4及驅(qū)動(dòng)桿635。但是和說(shuō)明 例二不同的是，在說(shuō)明例三中轉(zhuǎn)動(dòng)元件633還具有連結(jié)驅(qū)動(dòng)桿635的發(fā)條機(jī) 構(gòu)637。發(fā)條機(jī)構(gòu)637具有盒體638、穿伸于盒體638且連接驅(qū)動(dòng)桿635的 轉(zhuǎn)動(dòng)撥桿639，及兩端分別固接于盒體638及轉(zhuǎn)動(dòng)撥桿639的蝸形彈簧640。 使用者往扭轉(zhuǎn)方向C旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)撥桿639時(shí)可使蝸形彈簧640蓄積彈力，釋放 轉(zhuǎn)動(dòng)撥桿639時(shí)蝸形彈簧640以扭轉(zhuǎn)方向C的相反方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)桿635及相 連結(jié)的齒輪634,使齒條632及送料元件62向送料方向A移動(dòng)，以推送燃 料至燃料電池本體4。必須注意的是，本說(shuō)明例三中所-說(shuō)明的發(fā)條^L構(gòu)637 并不限于上述的形式，目前現(xiàn)有的各種發(fā)條式動(dòng)力機(jī)構(gòu)只要能滿足上述目的 者，皆適用于作為本說(shuō)明例三的發(fā)條機(jī)構(gòu)637。
參閱圖2、 3、 7,本發(fā)明的第一實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)2的發(fā)電方法， 包含下列步驟
首先，如步驟901所示，利用電源管理系統(tǒng)32判斷是否無(wú)足夠電力供 應(yīng)進(jìn)料單元5輸送燃料至燃料電池本體4,電源管理系統(tǒng)32可以偵測(cè)供應(yīng)進(jìn) 料單元5的電壓是否達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)的額定電壓，若電壓不足，即代表無(wú)足夠電力 可供應(yīng)進(jìn)料單元5。若是，則如步驟902所示利用切換單元71改變?nèi)剂咸峁?的路徑，改透過(guò)手動(dòng)單元6輸送燃料。
接著，如步驟903所示，使用者操作手動(dòng)單元6的手動(dòng)模塊63產(chǎn)生機(jī) 械力驅(qū)動(dòng)手動(dòng)單元6的送料元件62沿送料方向A移動(dòng)。其中，手動(dòng)^f莫塊63 的使用方式如上述說(shuō)明例對(duì)應(yīng)操作。
然后，如步驟904所示，手動(dòng)單元6的送料元件62推送燃料至燃料電 池本體4，使燃料電池本體4接收燃料后如步驟905所示產(chǎn)生電力。
接著，如步驟901所示，判斷是否仍無(wú)足夠電力供應(yīng)進(jìn)料單元5以輸送
燃料至燃料電池本體4。若否，則表示其中之一電力源31足以供給電力給進(jìn) 料單元5的進(jìn)料電力幫浦52輸送燃料，接著，如步驟卯6所示，利用切換 單元71改為原來(lái)由進(jìn)料電力幫浦52提供燃料的路徑，并如步驟907所示， 由進(jìn)料單元5供應(yīng)燃料至燃料電池本體4。
參閱圖8，本發(fā)明的第二實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)2，如同第一實(shí)施例， 同樣包含燃料電池本體4、進(jìn)料單元5、手動(dòng)單元8及切換單元72,差異處 在于本第二實(shí)施例的手動(dòng)單元8及切換單元72與第一實(shí)施例的手動(dòng)單元6 及切換單元71不同(如圖2所示)。
參閱圖8，切換單元72介于燃料電池本體4、手動(dòng)單元8、電力源31， 及進(jìn)料單元5間，用以決定是由手動(dòng)單元8、電力源31或燃料電池本體4 輸送電力至進(jìn)料單元5。在本第二實(shí)施例中，切換單元72可使用場(chǎng)效晶體管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field Transistor, MOSFET)、繼電器(Relay) 或單切開(kāi)關(guān)，并可以整合于電子裝置3的電源管理系統(tǒng)32,使電子裝置3 的電源使用更有效率。
參閱圖9，手動(dòng)單元8包括透過(guò)切換單元72電連接進(jìn)料單元5且具有轉(zhuǎn) 子元件811的發(fā)電模塊81,及連結(jié)發(fā)電模塊81并可帶動(dòng)轉(zhuǎn)子元件811旋轉(zhuǎn) 的手動(dòng)模塊82。若電力源31無(wú)足夠電力驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元5輸送燃料時(shí)，可操 作手動(dòng)模塊82產(chǎn)生機(jī)械力旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子元件811，轉(zhuǎn)子元件811旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生電動(dòng) 勢(shì)，使發(fā)電模塊81產(chǎn)生電力供給進(jìn)料單元5，驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元5輸送燃料至燃 料電池本體4,使燃料電池系統(tǒng)2產(chǎn)生電力至電子裝置3的電子組件所需的 系統(tǒng)電源負(fù)載33。
當(dāng)使用手動(dòng)單元8產(chǎn)生電力輸送至進(jìn)料單元5時(shí)，是通過(guò)操作手動(dòng)單元 8的手動(dòng)模塊82產(chǎn)生機(jī)械力驅(qū)動(dòng)發(fā)電模塊81的轉(zhuǎn)子元件811旋轉(zhuǎn)。其中， 手動(dòng)模塊82可以采用多種態(tài)樣實(shí)施，以下披露三說(shuō)明例舉例說(shuō)明。
-說(shuō)明例一
參閱圖IO，在說(shuō)明例一中，手動(dòng)單元8的手動(dòng)模塊82具有連結(jié)手動(dòng)單 元8的發(fā)電模塊81的轉(zhuǎn)子元件811的驅(qū)動(dòng)桿821,及設(shè)于驅(qū)動(dòng)桿821相反于 轉(zhuǎn)子元件811的一端且驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子元件811旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)元件822。其中，驅(qū)動(dòng) 元件822為設(shè)于驅(qū)動(dòng)桿821相反于轉(zhuǎn)子元件811的一端且側(cè)向彎折延伸的手 搖柄。使用者可握持驅(qū)動(dòng)元件822以驅(qū)動(dòng)桿821為軸心;旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿821 及轉(zhuǎn)子元件811旋轉(zhuǎn)，并使發(fā)電模塊81產(chǎn)生電力，驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元5中的進(jìn)
料電力幫浦52(如圖2所示)供給燃料至燃料電池本體4，使其產(chǎn)生電力。 i兌明例二
參閱圖11，在說(shuō)明例二中，和說(shuō)明例一相同，手動(dòng)單元8的手動(dòng)4莫塊 82具有驅(qū)動(dòng)桿821及驅(qū)動(dòng)元件822,但是和說(shuō)明例一不同的是，說(shuō)明例二中 的轉(zhuǎn)動(dòng)元件822為連結(jié)驅(qū)動(dòng)桿821相反于轉(zhuǎn)子元件811的一端的發(fā)條機(jī)構(gòu)。 其中，參閱圖6、 11，驅(qū)動(dòng)元件822和第一實(shí)施例所披露的發(fā)條機(jī)構(gòu)637相 似，具有盒體823、穿伸于盒體823且連接驅(qū)動(dòng)桿821的轉(zhuǎn)動(dòng)撥桿824，及 兩端分別固接于盒體823及轉(zhuǎn)動(dòng)撥桿824的蝸形彈簧825。使用者旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) 撥桿824時(shí)可使蝸形彈簧825蓄積彈力，釋力文轉(zhuǎn)動(dòng)撥桿824時(shí)蝸形彈簧825 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)桿821，驅(qū)動(dòng)桿821帶動(dòng)轉(zhuǎn)子元件811旋轉(zhuǎn)，使發(fā)電模塊81產(chǎn)生電 力，驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元5中的進(jìn)料電力幫浦52(如圖2所示)供給燃料至燃料電池 本體4，使其產(chǎn)生電力。
i兌明例三
參閱圖12、 13,在說(shuō)明例三中，手動(dòng)單元8的手動(dòng)模塊82和上述說(shuō)明 例一、二不同，還具有連結(jié)手動(dòng)單元8的發(fā)電模塊81的轉(zhuǎn)子元件811的曲 軸826、 一端連結(jié)于曲軸826的連桿827，及連結(jié)連桿827的另 一端的推拉 活塞828。當(dāng)使用者往復(fù)的操作推拉活塞828穿伸時(shí)，帶動(dòng)連桿827驅(qū)動(dòng)曲 軸826旋轉(zhuǎn)，其原理類(lèi)似現(xiàn)有的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的往復(fù)活塞運(yùn)動(dòng)，當(dāng)曲軸826旋 轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子元件811旋轉(zhuǎn)，使發(fā)電模塊81產(chǎn)生電力，驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元5 中的進(jìn)料電力幫浦52(如圖2所示)供給燃料至燃料電池本體4，使其產(chǎn)生電 力。
參閱圖8、 9、 14,本發(fā)明的第二實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)2的發(fā)電方法， 包含下列步驟
首先，如步驟911所示，利用電源管理系統(tǒng)32判斷是否無(wú)足夠電力供 應(yīng)進(jìn)料單元5輸送燃料至燃料電池本體4。若是，則如步驟912所示利用切 換單元72改變電力輸送的if各徑，改由手動(dòng)單元8供應(yīng)電力。
接著，如步驟913所示，使用者操作手動(dòng)單元8的手動(dòng)模塊82產(chǎn)生機(jī) 械力驅(qū)動(dòng)手動(dòng)單元8的發(fā)電模塊81的轉(zhuǎn)子元件811旋轉(zhuǎn)。其中，手動(dòng)模塊 82的使用方式如上述說(shuō)明例對(duì)應(yīng)操作。
然后，如步驟914所示，發(fā)電模塊81的轉(zhuǎn)子元件811轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電力 傳輸至進(jìn)料單元5，使進(jìn)料單元5的進(jìn)料電力幫浦52(如圖2所示)如步驟915
所示得到所需的電力，并如步驟916所示推送燃料至燃料電池本體4，燃料 電池本體4接收燃料后如步驟917所示產(chǎn)生電力。
接著，如步驟911所示，判斷是否仍無(wú)電力供應(yīng)料單元5以輸送燃料至 燃料電池本體4。若否，則表示其中之一電力源31足以供給電力給進(jìn)料單元 5的進(jìn)料電力幫浦52(如圖2所示)輸送燃料至燃料電池本體4以產(chǎn)生電力。
然后，如步驟918所示，利用切換單元72改為由電力源31^提供電力的 路徑至進(jìn)料單元5，并如步驟915、 916及917所示，由進(jìn)料單元5供應(yīng)燃料 至燃料電池本體4，使其產(chǎn)生電力。
參閱圖15，本發(fā)明的第三實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)2，如同第一實(shí)施例， 同樣包含燃料電池本體4、進(jìn)料單元5、手動(dòng)單元6及切換單元71,但與第 一實(shí)施例不同的是，本第三實(shí)施例的手動(dòng)單元6其結(jié)合第二實(shí)施例中如圖8 所示的手動(dòng)單元8可發(fā)電的特色，使手動(dòng)單元6得以輸送燃料至燃料電池本 體4。
參閱圖15、 16,手動(dòng)單元6包括連通進(jìn)料單元5且透過(guò)切換單元71連 通于燃料電池本體4并用以抽送燃料的電力幫浦65、電連接電力幫浦65且 具有轉(zhuǎn)子元件811的發(fā)電模塊81，及可帶動(dòng)轉(zhuǎn)子元件811旋轉(zhuǎn)的手動(dòng)模塊 82。若電力源31無(wú)足夠電力驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元5輸送燃料時(shí)，可操作手動(dòng)模塊 82產(chǎn)生機(jī)械力旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子元件811，轉(zhuǎn)子元件811旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，使發(fā)電 模塊81產(chǎn)生電力供給電力幫浦65,驅(qū)動(dòng)電力幫浦65輸送燃料至燃料電池本 體4。
當(dāng)使用手動(dòng)單元6產(chǎn)生電力輸送至電力幫浦65時(shí)，是通過(guò)操:作手動(dòng)單 元6的手動(dòng)模塊82產(chǎn)生機(jī)械力驅(qū)動(dòng)發(fā)電模塊81的轉(zhuǎn)子元件811旋轉(zhuǎn)。其中， 手動(dòng)模塊82可以實(shí)施為如圖17、 18、 19所示的態(tài)樣，而上述態(tài)樣的功能及 原理和第二實(shí)施例相同，不同的是，在本第三實(shí)施例中，發(fā)電模塊81所產(chǎn) 生的電力是供應(yīng)至電力幫浦65 ，驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元5供給燃料至燃料電池本體4， 使其產(chǎn)生電力。
參閱圖15、 16、 20,本發(fā)明的第三實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)2的發(fā)電方法， 包含下列步驟
首先，如步驟921所示，利用電源管理系統(tǒng)32判斷電力源31是否無(wú)足 夠電力供應(yīng)進(jìn)料單元5輸送燃料至燃料電池本體4，電源管理系統(tǒng)32可以偵 測(cè)供應(yīng)進(jìn)料單元5的電壓是否達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)的額定電壓，若電壓不足，即代表無(wú)
足夠電力可供應(yīng)進(jìn)料單元5。若是，則如步驟922所示利用切換單元71改變 燃料提供的路徑，改透過(guò)手動(dòng)單元6輸送燃料。
接著，如步驟923所示，使用者操作手動(dòng)單元6的手動(dòng)模塊83產(chǎn)生機(jī) 械力驅(qū)動(dòng)手動(dòng)單元6的發(fā)電模塊81的轉(zhuǎn)子元件811旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生電力傳輸 至電力幫浦65。
然后，如步驟924所示，電力幫浦65輸送進(jìn)料單元5中的燃料至燃料 電池本體4,使燃料電池本體4接收燃料后如步驟925所示產(chǎn)生電力。
接著，如步驟921所示，電源管理系統(tǒng)32判斷是否仍無(wú)足夠電力供應(yīng) 進(jìn)料單元5以輸送燃料至燃料電池本體4。若否，則表示其中之一電力源31 足以供給電力給進(jìn)料單元5的進(jìn)料電力幫浦52輸送燃料，接著，如步驟926 所示，利用切換單元71改為原來(lái)由進(jìn)料電力幫浦52提供燃料的路徑，并如 步驟927所示，由進(jìn)料單元5供應(yīng)燃料至燃料電池本體4，使其產(chǎn)生電力。
綜上所述，本發(fā)明所披露的第一、二、三實(shí)施例，都是利用機(jī)械力或以
中，手動(dòng)單元6的目的在于提供另外一種驅(qū)動(dòng)燃料輸入燃料電池本體4的替 代元件，以-使燃料電池本體4產(chǎn)生電力。而在第二實(shí)施例中，手動(dòng)單元8的 目的在于提供電力至進(jìn)料單元5,使進(jìn)料單元5能輸送燃料至燃料電池本體 4。第一、二、三實(shí)施例最終都于燃料電池本體4開(kāi)始產(chǎn)生足夠電力后，就 不必再手動(dòng)生電。燃料電池本體4所產(chǎn)生的電力，將可提供至電子裝置3使 用，甚至對(duì)其他電力源(如鋰電池311)充電，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于大幅增加 電子裝置3的行動(dòng)能力，盡管置身無(wú)外接電力可用的地點(diǎn)，亦可以順利使用 電子裝置3。
惟以上所述者，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明 實(shí)施的范圍，即大凡依本發(fā)明權(quán)利要求及發(fā)明說(shuō)明內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變 化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專(zhuān)利涵蓋的范圍內(nèi)。另外本發(fā)明的任一實(shí)施例或權(quán) 利要求不須達(dá)成本發(fā)明所披露的全部目的或優(yōu)點(diǎn)或特點(diǎn)。此外，摘要部分和 標(biāo)題僅是用來(lái)輔助專(zhuān)利文件搜尋之用，并非用來(lái)限制本發(fā)明的權(quán)利范圍。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池系統(tǒng)，適用于與至少一電力源配合供電，該燃料電池系統(tǒng)包含:燃料電池本體，以接收燃料而產(chǎn)生電力；進(jìn)料單元，電連接該電力源及該燃料電池本體，該進(jìn)料單元儲(chǔ)存有該燃料且連通該燃料電池本體；及手動(dòng)單元，連結(jié)該進(jìn)料單元，當(dāng)該電力源無(wú)足夠電力驅(qū)動(dòng)該進(jìn)料單元輸送該燃料時(shí)，操作該手動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)該進(jìn)料單元輸送該燃料至該燃料電池本體。
2. 依據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，還包含介于該燃料電池本體、 該進(jìn)料單元及該手動(dòng)單元間的切換單元，用以選擇該進(jìn)料單元是否透過(guò)該手 動(dòng)單元輸送該燃料至該燃料電池本體。
3. 依據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該手動(dòng)單元包括手動(dòng)幫浦 及驅(qū)動(dòng)該手動(dòng)幫浦的手動(dòng)模塊，該手動(dòng)幫浦連通該進(jìn)料單元且透過(guò)該切換單 元連通于該燃料電池本體，用以抽送該燃料。
4. 依據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該手動(dòng)單元的手動(dòng)幫浦具 有連通于該燃料電池本體與該進(jìn)料單元間的燃料缸，以及送料元件，該送料 元件由該燃料缸外穿伸至該燃料缸內(nèi)，且沿送料方向推送該燃料至該燃料電 池本體
5. 依據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該手動(dòng)單元的手動(dòng)模塊為 推桿，用以推動(dòng)該手動(dòng)單元的手動(dòng)幫浦的該送料元件。
6. 依據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該手動(dòng)單元的手動(dòng)模塊具 有齒條及驅(qū)動(dòng)該齒條的轉(zhuǎn)動(dòng)元件，該齒條自該送料元件位于該燃料缸外的一 端沿相反于該送料方向延伸。
7. 依據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該手動(dòng)模塊的轉(zhuǎn)動(dòng)元件具 有嚙合該齒條的齒輪、驅(qū)動(dòng)桿及手搖柄，該驅(qū)動(dòng)桿連接于該齒輪，且重合該 齒輪的旋轉(zhuǎn)軸的延伸線延伸，該手搖柄設(shè)于該驅(qū)動(dòng)桿相反于該齒輪的一端， 且側(cè)向彎折延伸。
8. 依據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該手動(dòng)才莫塊的轉(zhuǎn)動(dòng)元件具 有嚙合該齒條的齒輪、驅(qū)動(dòng)桿及旋轉(zhuǎn)該驅(qū)動(dòng)桿的發(fā)條機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)桿連接該齒輪，且重合該齒輪的旋轉(zhuǎn)軸的延伸線延伸。
9. 依據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該手動(dòng)單元包括連通該進(jìn) 料單元且透過(guò)該切換單元連通于該燃料電池本體的電力幫浦、電連接該電力 幫浦且具有轉(zhuǎn)子元件的發(fā)電模塊及連結(jié)該發(fā)電模塊的手動(dòng)模塊。
10. 依據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該手動(dòng)單元的手動(dòng)模 塊具有連結(jié)該轉(zhuǎn)子元件的驅(qū)動(dòng)桿及驅(qū)動(dòng)元件，該驅(qū)動(dòng)元件設(shè)于該驅(qū)動(dòng)桿相反 于該轉(zhuǎn)子元件的一端，且驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子元件旋轉(zhuǎn)。
11. 依據(jù)權(quán)利要求10所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該驅(qū)動(dòng)元件為手搖柄， 設(shè)于該驅(qū)動(dòng)桿相反于該轉(zhuǎn)子元件的一端，且側(cè)向彎折延伸。
12. 依據(jù)權(quán)利要求10所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該驅(qū)動(dòng)元件為發(fā)條機(jī) 構(gòu)，連結(jié)該驅(qū)動(dòng)桿相反于該轉(zhuǎn)子元件的一端。
13. 依據(jù)權(quán)利要求IO所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該手動(dòng)單元的手動(dòng)模 塊具有連結(jié)該轉(zhuǎn)子元件的曲軸、其中一端連結(jié)于該曲軸的連桿及連結(jié)該連桿 相反于該曲軸的一端的推拉活塞。
14. 依據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，還包含介于該進(jìn)料單元、 該手動(dòng)單元、該電力源及該燃料電池本體間的切換單元，用以決定是由該手 動(dòng)單元、該電力源或該燃料電池本體輸送電力至該進(jìn)料單元。
15. 依據(jù)權(quán)利要求14所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該手動(dòng)單元包括發(fā)電 模塊及連結(jié)該發(fā)電模塊的手動(dòng)模塊，該發(fā)電模塊透過(guò)該切換單元電連接該進(jìn) 料單元且具有轉(zhuǎn)子元件。
16. 依據(jù)權(quán)利要求15所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該手動(dòng)單元的手動(dòng)模 塊具有連結(jié)該轉(zhuǎn)子元件的驅(qū)動(dòng)桿及驅(qū)動(dòng)元件，該驅(qū)動(dòng)元件^沒(méi)于該驅(qū)動(dòng)桿相反 于該轉(zhuǎn)子元件的一端，且驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子元件旋轉(zhuǎn)。
17. 依據(jù)權(quán)利要求16所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該驅(qū)動(dòng)元件為手搖柄， 設(shè)于該驅(qū)動(dòng)桿相反于該轉(zhuǎn)子元件的一端，且側(cè)向彎折延伸。
18. 依據(jù)權(quán)利要求16所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該驅(qū)動(dòng)元件為發(fā)條機(jī) 構(gòu)，連結(jié)該驅(qū)動(dòng)桿相反于該轉(zhuǎn)子元件的一端。
19. 依據(jù)權(quán)利要求15所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該手動(dòng)單元的手動(dòng)模 塊具有連結(jié)該轉(zhuǎn)子元件的曲軸、其中一端連結(jié)于該曲軸的連桿及連結(jié)該連桿 的另一端的推拉活塞。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種燃料電池系統(tǒng)，適用于與至少一電力源配合供電，燃料電池系統(tǒng)包含燃料電池本體、進(jìn)料單元，及手動(dòng)單元。燃料電池本體用以接收燃料而產(chǎn)生電力。進(jìn)料單元電連接電力源及燃料電池本體，進(jìn)料單元儲(chǔ)存有燃料且連通燃料電池本體。手動(dòng)單元連結(jié)進(jìn)料單元，當(dāng)電力源無(wú)足夠電力驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元輸送燃料時(shí)，操作手動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)進(jìn)料單元輸送燃料至燃料電池本體。
文檔編號(hào)H01M8/00GK101373835SQ20071014268
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2007年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月20日
發(fā)明者鄧正光, 鄭惟仁 申請(qǐng)人:中強(qiáng)光電股份有限公司