專利名稱：燃料電池設(shè)備以及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由燃料電池供電的設(shè)備，更特別地，涉及由燃料電池供電的具有可互換頭部的設(shè)備。
背景技術(shù)：
有些人依賴于許多便攜式設(shè)備，諸如蜂窩電話或者數(shù)字音頻播放器。這些設(shè)備通常需要使用電池，并且電池必須定期更換或再次充電。電池通常不能持續(xù)像用戶期望的那樣長。而且，當(dāng)電池用完時，其電壓輸出趨于衰減，導(dǎo)致諸如手電筒等的設(shè)備的輸出下降。
在LED(發(fā)光二極管)手電筒中，電池電壓的變化是個問題，因?yàn)長ED開始時是亮的，但是隨著電池電壓下降，其亮度迅速減弱。由諸如堿性電池等電池供電的LED手電筒在光輸出很低時通常具有很長的“尾巴”期。由于光輸出降到低于給定的“可用”閾值，電池容量因此被浪費(fèi)。例如，必須忍受低輸出，或者必須過早地丟棄電池。這些基于堿性電池的手電筒所得到的體積能量密度經(jīng)常非常低。雖然可以使用可再充電電池，但可再充電電池可能有很高的自放電速率，這意味著不管手電筒是否打開，電池都隨著時間的推移放電。當(dāng)用戶想使用該手電筒時，如果可再充電電池近期沒有被充電或者如果自放電速率很高，那么該手電筒可能無法工作。雖然這最多只是不方便而以，但是在緊急情況下，就可能是生死攸關(guān)的問題。而且，可再充電電池具有有限的循環(huán)壽命。隨著再充電循環(huán)次數(shù)增加，電池容量下降。這對于用戶可能是令人沮喪的，因?yàn)槭蛛娡驳墓ぷ鲿r間將下降。替換慣用的可再充電電池也可能是昂貴的。
附圖簡述

圖1是用于說明根據(jù)至少一個實(shí)施方案構(gòu)造的燃料電池設(shè)備的立體圖。
圖2是用于說明根據(jù)至少一個實(shí)施方案構(gòu)造的單元燃料電池的示意圖。
圖3是根據(jù)至少一個實(shí)施方案構(gòu)造的燃料電池組和補(bǔ)給燃料裝置部分的局部剖視圖。
圖4A是根據(jù)至少一個實(shí)施方案構(gòu)造的燃料電池設(shè)備的一部分的截面圖。
圖4B是根據(jù)至少一個實(shí)施方案構(gòu)造的燃料電池設(shè)備的一部分的截面圖。
圖5是根據(jù)至少一個實(shí)施方案構(gòu)造的燃料電池設(shè)備的開關(guān)裝置的立體圖。
圖6A是沿圖1中6A-6A方向所取的截面圖。
圖6B是沿圖1中6B-6B方向所取的截面圖。
圖7A是根據(jù)至少一個實(shí)施方案構(gòu)造的燃料電池設(shè)備的補(bǔ)給燃料端口的截面圖。
圖7B是根據(jù)至少一個實(shí)施方案構(gòu)造的燃料電池設(shè)備的補(bǔ)給燃料端口的截面圖。
圖8說明了用于說明根據(jù)至少一個實(shí)施方案構(gòu)造的燃料電池設(shè)備和外部設(shè)備的立體圖。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施方案包括燃料電池設(shè)備。一個實(shí)施方案包括具有模塊化的、可互換的頭部分的燃料電池手電筒。附加的模塊化頭部分可以包括與頭部分內(nèi)的連接器相連的電路。該連接器可包括USB(通用串行總線)型的連接器，并且該燃料電池設(shè)備可以適合于給其他設(shè)備充電，諸如蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)字音頻播放器等。
這些及其他實(shí)施方案、方面、優(yōu)點(diǎn)和特征一部分將在隨后的描述中給出，一部分將通過參考以下的描述和引用的附圖或者對其進(jìn)行的實(shí)踐，而變得對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說顯而易見。這些方面、優(yōu)點(diǎn)和特征通過附屬的權(quán)利要求特定指出的手段、步驟和組合以及它們的等同物來實(shí)現(xiàn)和獲取。
具體實(shí)施方案接下來的詳細(xì)描述包括對附圖的參考，這些附圖構(gòu)成具體描述的一部分。這些圖通過圖解的方式顯示了可以實(shí)踐本發(fā)明的特定實(shí)施方案。這些實(shí)施方案，此處也被稱為“實(shí)施例”或“選項(xiàng)”，被充分詳細(xì)地描述，以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明。在并不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以組合這些實(shí)施方案，利用其他實(shí)施方案，或者可以做一些結(jié)構(gòu)上和邏輯上的改變。因此，接下來的詳細(xì)描述不應(yīng)被作為限制意義來看，本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求和它們的等同物來定義。
在本文中，術(shù)語“一”用于包括一個或多于一個，術(shù)語“或”用于指非排他性的“或”，除非另有指示。此外，應(yīng)該理解的是，此處所用的并且沒有另外定義的措辭和術(shù)語，僅出于描述目的，并不出于限制目的。
圖1說明了燃料電池設(shè)備100的實(shí)施例，一個燃料電池手電筒102，諸如LED(發(fā)光二極管)手電筒。應(yīng)該注意的是燃料電池設(shè)備100可以包括其他設(shè)備，諸如但不限于蜂窩電話、衛(wèi)星電話，膝上型計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)配件、顯示器、個人音頻和/或視頻播放器、醫(yī)療設(shè)備、電視機(jī)、發(fā)送器、接收器、包括戶外照明的發(fā)光設(shè)備、電子玩具，或者任何其他通常要用到電池的設(shè)備。諸如燃料電池手電筒102等的燃料電池設(shè)備100包括手柄部分102、致動器(actuator)110，以及一個模塊化的頭部分140。燃料電池設(shè)備的總長可以是例如15厘米長。它也可以是例如從1厘米到40厘米長，或者具有從1立方厘米(cc)到250立方厘米(cc)的體積。在另一個實(shí)施例中，燃料電池設(shè)備100可以具有約為120立方厘米(cc)的體積。
參考圖3，實(shí)施例中的頭部分140包括產(chǎn)生光輸出的光源142(即光產(chǎn)生部件)，諸如LED發(fā)射器144和可選的反射器146。在一個選項(xiàng)中，頭部分140是可拆卸的，并可以被具有相似功能的另一頭部分140或者是具有不同功能的頭部分140替換。例如，圖8說明了具有模塊化的頭部分140的燃料電池設(shè)備100，該頭部分140在其中包括供電調(diào)節(jié)電路以及連接器148，并通過該連接器148對外部設(shè)備供電。在一個實(shí)施例中，連接器148是提供5伏輸出的USB(通用串行總線)連接器。該模塊化的頭部分140可用于將燃料電池設(shè)備100和其他部件連接，并允許燃料電池設(shè)備100對便攜式設(shè)備進(jìn)行充電而無需從電力網(wǎng)或發(fā)電機(jī)處進(jìn)行，該便攜式設(shè)備諸如但不限于蜂窩電話150、個人數(shù)字助理(PDA)，或者任何可再充電設(shè)備?？梢蕴峁┢渌愋偷哪K化頭部，諸如用來提供其他設(shè)備的使用的頭部，所述其他設(shè)備諸如但不限于激光指示器(laser pointer)、風(fēng)扇、頻閃光燈(strobelight)、音樂播放器、或其他任何使用電源的便攜式設(shè)備。參考圖3，頭部分140由燃料電池設(shè)備100的一個或多個燃料電池160供電。
一個或多個燃料電池160中的每一個都適用于生成電。如果使用了多個燃料電池，則可以將它們并聯(lián)或串聯(lián)，或者這兩者的某些結(jié)合。在一個實(shí)施例中，一個或多個燃料電池沿徑向排列在網(wǎng)格162的下面?？梢允褂玫娜剂想姵?cái)?shù)目是從1個到50000個燃料電池。在一個實(shí)施例中，使用了20個燃料電池來為Luxeon LED發(fā)射器供電，該LuxeonLED發(fā)射器可從加利福尼亞圣何塞的LumiLED Lighting獲取。也可以將許多層微型尺寸的燃料電池連接起來制造燃料電池設(shè)備。
燃料電池的實(shí)施例包括但不限于氫燃料電池、直接的甲醇燃料電池、改裝過的甲醇燃料電池、固態(tài)氧化物燃料電池、堿性燃料電池、聚合物電解質(zhì)膜燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池，或者這些的結(jié)合。在燃料電池的另一個實(shí)施例中，電化學(xué)電池形成在諸如褶皺基板等的基板上。例如，基板材料的薄片為波紋狀。第一和第二槽限定在基板材料的相反面上。離子傳導(dǎo)區(qū)域位于第一和第二槽的公共壁內(nèi)。在離子傳導(dǎo)區(qū)域，離子可以穿過第一和第二槽之間的基板材料。
在燃料電池的又一個實(shí)施例中，電化學(xué)電池或燃料電池具有一個位于反應(yīng)層下面的載流結(jié)構(gòu)。例如，組芯包括離子交換膜，至少位于離子交換膜第一面上的電傳導(dǎo)電化學(xué)反應(yīng)層，以及與電化學(xué)反應(yīng)層電接觸的電傳導(dǎo)載流結(jié)構(gòu)。電化學(xué)反應(yīng)層的外表面覆蓋載流結(jié)構(gòu)的至少一部分。在另一個選項(xiàng)中，薄層電池結(jié)構(gòu)包括離子交換膜，該離子交換膜在其每個面上具有電化學(xué)反應(yīng)層。離子交換膜可以包括一層整體結(jié)構(gòu)，或可以包括由多于一種材料制成的復(fù)合層。電載流結(jié)構(gòu)至少部分位于其中一個電化學(xué)反應(yīng)層下面。
在燃料電池的另一個實(shí)施例中，燃料電池包括至少兩個單元反應(yīng)器，該反應(yīng)器彼此相鄰設(shè)置，構(gòu)成該緊湊燃料電池的前側(cè)和后側(cè)。該燃料電池還包括與前側(cè)相通的前反應(yīng)物填充室和與后側(cè)相通的后反應(yīng)物填充室。至少其中一個反應(yīng)物填充室包括反應(yīng)物。
單元反應(yīng)器包括位于前后處理層之間的前腔室和位于相鄰單元反應(yīng)器后處理層和前處理層之間的后腔室，此處，處理層有助于反應(yīng)物填充室之間的傳輸過程。單元反應(yīng)器還包括置于后處理層上并基本圍繞后腔室的前部周邊擋板，以及置于前處理層上并基本圍繞前腔室的后部周邊擋板。每個腔室與燃料電池的對應(yīng)側(cè)相通。至少一個單元反應(yīng)器包括至少一個由其中一個處理層、至少一個周邊擋板、以及至少一個腔室構(gòu)成的邊框。
參考圖2，一個或多個燃料電池包括容納燃料的燃料填充室172，該燃料是從燃料儲存器104獲取的。燃料儲存器104可選擇性地將氫儲存在諸如金屬氫化物的儲氫介質(zhì)中?？梢詢Υ嫫渌剂?，并且可以使用其他燃料儲存介質(zhì)，或者如果例如氫氣是以壓縮方式儲存則根本不用燃料儲存介質(zhì)。金屬氫化物，諸如可從Ward Hill，MA的AlfaAesar獲取的鑭鎳，可用于儲存氫。其他金屬氫化物也是可許的。燃料儲存器104可選擇性地用作手柄部分102(圖1)。其他燃料以及燃料儲存材料也是可許的，諸如但不限于甲醇、甲酸、丁烷、化學(xué)氫化物、硼氫化合物、儲存在碳基儲存材料(即碳納米管、碳納米纖維、活性碳等)中的氫、壓縮氫、或液態(tài)氫。
在一個實(shí)施例中，每個燃料電池160包括與燃料填充室172相通或連接到燃料填充室172的陽極166，每個燃料電池160進(jìn)一步包括與氧化劑相通的陰極174。在一個實(shí)施例中，周圍空氣中的氧氣用作一個或多個燃料電池160中電化學(xué)反應(yīng)的氧化劑。允許周圍空氣和一個或多個燃料電池160相通的一個實(shí)施例是在燃料電池160上提供一個多孔部件，諸如穿孔網(wǎng)格162(圖3)。網(wǎng)格162保護(hù)燃料電池160，并且還允許周圍空氣中的氧氣進(jìn)入一個或多個燃料電池160，其中氧氣作為一個或多個燃料電池160的氧化劑。在另一個選項(xiàng)中，諸如塑料蓋等的蓋164(圖1)置于多孔部件的接縫上，如果有多孔部件的話。
再次參考燃料電池160，提供離子交換電容的電解質(zhì)168將陽極和陰極分開。電解質(zhì)的非限制性示例包括離子傳導(dǎo)膜或液體電解質(zhì)。電解質(zhì)168的另一個示例包括聚合物交換部件，諸如離子傳導(dǎo)膜，它可從德拉華州維爾明頓的E.I.Dupont Company名為NafionTM獲取。
在圖2所示的實(shí)施例中，燃料電池160a、160b、160c、160d顯示為兩組兩個串聯(lián)連接的燃料電池之間并聯(lián)連接。一個燃料電池160a串聯(lián)至另一個燃料電池160b。第三個燃料電池160c串聯(lián)至第四個燃料電池160d。不同數(shù)目的燃料電池是可許的，并且其他并聯(lián)和串聯(lián)的組合也是可許的，以給出不同的電壓和電流輸出。在另一個實(shí)施方案中，所有燃料電池并聯(lián)連接，而在又一個實(shí)施方案中，所有燃料電池串聯(lián)連接。在再一個實(shí)施方案中，燃料電池并聯(lián)和/或串聯(lián)連接。在另一個選項(xiàng)中，一個并聯(lián)-串聯(lián)的燃料電池堆被分成子堆。在第一個子堆中，單元電池的取向是陰極朝向第一端板。在第二個子堆中，單元電池的取向是陰極朝向第二端板。第一和第二子堆背對背安放。第一和第二子堆中的單元電池的電極性沿相反方向取向。
在一個選項(xiàng)中，負(fù)連接將至少其中一個燃料電池160的陽極連接至致動器110，正連接將至少一個燃料電池的陰極連接至致動器110，致動器110可選擇性地具有電斷開。此外，在圖示的實(shí)施例中，正連接和負(fù)連接將要被供電的設(shè)備，諸如光產(chǎn)生部件或光源，與致動器110連接。在該實(shí)施例中，部件安放為燃料電池160的軸平行于圓筒形燃料罐104和轉(zhuǎn)動致動器110的主軸。
致動器110操作性地與關(guān)閉部件連接，該關(guān)閉部件關(guān)閉對頭部分140的供電。例如，致動器110可以斷開至頭部分140的電連接。在另一個選項(xiàng)中，致動器110可以例如通過關(guān)閉壓力調(diào)整器180而截?cái)鄬σ粋€或多個燃料電池160的燃料供給。也可以有一個諸如由致動器110操作的閥門等的關(guān)閉部件，當(dāng)單元沒被使用時，該閥門關(guān)閉從燃料儲存器104流向陽極的燃料流。此類部件有助于延長燃料電池設(shè)備的保存期。
除了在燃料儲存器104和一個或多個燃料電池160之間提供關(guān)閉外，致動器110還可以有選擇性地提供電路斷開，以斷開一個或多個燃料電池160和連接至該一個或多個燃料電池160的負(fù)載之間的電連接，所述負(fù)載例如是要被供電的部件，諸如LED 144。在一個實(shí)施例中，致動器有兩個狀態(tài)，諸如開和關(guān)。在另一個實(shí)施例中，致動器110有至少三個不同的狀態(tài)開、關(guān)和等待。在一個選項(xiàng)中，致動器110被物理移動，例如通過旋轉(zhuǎn)，以使致動器在不同的設(shè)置之間移動。在開狀態(tài)時，燃料被允許流入一個或多個燃料電池160，并且向諸如LED144等要被供電的部件供電。在關(guān)狀態(tài)，燃料和電供給都從相應(yīng)的部件上斷開。等待設(shè)置處于開和關(guān)設(shè)置之間，在等待設(shè)置中，一個或多個燃料電池160和燃料儲存器104之間的燃料連接是開通的，但是電連接是斷開的?？蛇x擇地，為燃料電池設(shè)備100提供可視指示器，諸如在外殼上作標(biāo)記，或指示器LED 112(圖1)，用于在致動器110處于等待狀態(tài)時提供給用戶視覺反饋。
致動器110操作性地與壓力調(diào)整器180連接，如圖4A和圖4B所示。壓力調(diào)整器180將燃料的壓力，例如來自氫化物的氫氣壓力，下調(diào)至適用于一個或多個燃料電池160的壓力。例如，壓力調(diào)整器可以將最高達(dá)200psi的壓力下調(diào)到約0.5至15psi的壓力。圖4A、4B和5顯示了用于根據(jù)燃料電池設(shè)備100的實(shí)施方案將致動器110連接至壓力調(diào)整器180的裝置的概略圖，其中圖4A顯示壓力調(diào)整器180(和致動器110)處于關(guān)狀態(tài)，圖4B顯示壓力調(diào)整器180處于開狀態(tài)。
該裝置包括其中具有一個或多個溝槽116的圓盤114。圓盤114與致動器110連接，使得當(dāng)致動器110被移動時，諸如通過旋轉(zhuǎn)被移動，圓盤114被旋轉(zhuǎn)或被移動。帶凸緣的部件118，諸如螺釘，被機(jī)械連接至壓力調(diào)整器隔板181上。帶凸緣的部件118允許關(guān)閉調(diào)整器閥門并將其調(diào)整至關(guān)閉狀態(tài)。帶凸緣的部件118容納在溝槽116內(nèi)，并相對于圓盤114定位，使得當(dāng)帶凸緣的部件118如圖4A所示被接入溝槽116內(nèi)時，圓盤181有第一縱向位置，當(dāng)帶凸緣的部件118如圖4B所示沒有接入溝槽116內(nèi)時，圓盤181有第二縱向位置。
帶凸緣的部件118可以被設(shè)置，使得當(dāng)致動器110位于適當(dāng)位置時，壓力調(diào)整器180就被關(guān)閉。當(dāng)致動器110處于開或等待設(shè)置時，壓力調(diào)整器180調(diào)整通過管道184饋入到一個或多個燃料電池160的燃料的壓力。當(dāng)致動器110處于關(guān)設(shè)置時，連接至致動器110的圓盤114通過帶凸緣部件118提升調(diào)整器隔板181來關(guān)閉壓力調(diào)整器，并且銷釘186抵靠密封o型環(huán)188，以關(guān)閉從燃料儲存器104到一個或多個燃料電池160的氫氣流。
在一個選項(xiàng)中，壓力調(diào)整器180總體上置于一個或多個燃料電池160和燃料儲存器104之間。諸如o型環(huán)190等密封部件將壓力調(diào)整器180與燃料儲存器104的內(nèi)壁105隔絕。一個或多個燃料電池160安裝在從壓力調(diào)整器180延伸的軸192上。
一個或多個燃料電池160通過使用儲存在燃料儲存器104中的燃料運(yùn)行。當(dāng)一個或多個燃料電池中的燃料用盡時，為了繼續(xù)使用該燃料電池設(shè)備，必須補(bǔ)給燃料。為了將另加的燃料引入燃料電池，提供了補(bǔ)給燃料組件200，如圖6A、6B、7A和7B所示。進(jìn)氣口202顯示為允許燃料氣體流經(jīng)進(jìn)氣止回閥204，進(jìn)入燃料儲存器104。該補(bǔ)給燃料組件200是壓力觸發(fā)單向閥，允許例如液體燃料等液體流入燃料儲存器104。在補(bǔ)給燃料期間，允許燃料流入燃料儲存器104，但不允許燃料從燃料儲存器流回。
萬一燃料儲存器104中的壓力增得太大，減壓閥206允許燃料氣體從燃料儲存器104內(nèi)部流出到外面環(huán)境中。在一個選項(xiàng)中，位于進(jìn)氣止回閥204中的諸如彈簧210等彈性部件的軸208被安排為近似垂直于燃料儲存器104的軸，燃料儲存器104的軸取向?yàn)橹赶蚣埫婧椭赋黾埫?in and out of the page)。減壓閥206的軸212也被安排為近似垂直于燃料儲存器104的軸，該燃料儲存器104的軸取向?yàn)橹赶蚣埫婧椭赋黾埫妗?br> 有利地，燃料電池手電筒具有相對長的運(yùn)行時間，以及在基本上不減少運(yùn)行時間下允許更高的亮度級別。進(jìn)一步的優(yōu)勢是，只要提供燃料，燃料電池手電筒就提供恒定的光輸出，提供更長的可用光運(yùn)行時間，而無需使用直流電(DC-DC)轉(zhuǎn)換器。這對LED手電筒特別有用，否則該LED手電筒對電壓輸出水平比較敏感。相對于經(jīng)常替換電池，燃料電池手電筒進(jìn)一步提供了為手電筒供電的更經(jīng)濟(jì)的方法。燃料電池進(jìn)一步提供了處理多次補(bǔ)給燃料循環(huán)而不影響手電筒運(yùn)行時間的能力，由于多次補(bǔ)給燃料循環(huán)而提供了更長的運(yùn)行時間。
應(yīng)該理解的是，上文描述用意在于說明，而不在于限制。通過閱讀上文描述，很多其他實(shí)施方案對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的。因此，其范圍的確定應(yīng)該參見附屬的權(quán)利要求，以及與此權(quán)利要求所賦予的相等同的整個范圍。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池設(shè)備，包括一個或多個適用于產(chǎn)生電的燃料電池，其中，一個或多個燃料電池包括陽極、陰極以及將陽極和陰極分開的電解質(zhì)，該電解質(zhì)提供離子交換膜；與一個或多個燃料電池連接的燃料供給；可操作性地與燃料供給和一個或多個燃料電池連接的致動器；以及該致動器具有開和關(guān)設(shè)置，在關(guān)設(shè)置時，阻止燃料供給向一個或多個燃料電池提供燃料。
2.權(quán)利要求1所述的燃料電池設(shè)備，還包括連接至一個或多個燃料電池的負(fù)載。
3.權(quán)利要求2所述的燃料電池設(shè)備，其中，負(fù)載是光產(chǎn)生部件。
4.權(quán)利要求3所述的燃料電池設(shè)備，其中，光產(chǎn)生部件是LED。
5.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃料電池設(shè)備，其中，致動器啟動燃料電池和電負(fù)載之間的電斷開。
6.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃料電池設(shè)備，其中，致動器還包括等待設(shè)置，在該設(shè)置中，燃料閥是開通的，而一個或多個燃料電池和模塊化頭部分的電連接是斷開的。
7.權(quán)利要求6所述的燃料電池設(shè)備，還包括可視指示器，該可視指示器提供致動器何時處于等待設(shè)置的指示。
8.權(quán)利要求1所述的燃料電池設(shè)備，還包括其內(nèi)具有燃料的燃料儲存器，其中燃料是氫氣。
9.權(quán)利要求8所述的燃料電池設(shè)備，其中，氫氣儲存在金屬氫化物材料中。
10.權(quán)利要求1所述的燃料電池設(shè)備，還包括具有第一功能的第一模塊化頭部分，該第一模塊化頭部分可操作性地與一個或多個燃料電池連接。
11.權(quán)利要求10所述的燃料電池設(shè)備，其中，第一模塊化頭部分包括與外部連接器相連的電路，該外部連接器可與外部設(shè)備連接。
12.權(quán)利要求11所述的燃料電池設(shè)備，其中，外部連接器是USB連接器。
13.權(quán)利要求1所述的燃料電池設(shè)備，還包括補(bǔ)給燃料端口。
14.權(quán)利要求1所述的燃料電池設(shè)備，還包括設(shè)備手柄，其中，該設(shè)備手柄在其內(nèi)包括燃料儲存器。
15.權(quán)利要求1所述的燃料電池設(shè)備，還包括壓力調(diào)整器，該壓力調(diào)整器調(diào)整所儲存的燃料向與一個或多個燃料電池相通的燃料填充室的傳輸壓力。
16.權(quán)利要求1所述的燃料電池設(shè)備，其中，燃料電池繞設(shè)備直徑徑向安放。
17.一種燃料電池設(shè)備，包括一個或多個適用于產(chǎn)生電的燃料電池，其中，一個或多個燃料電池包括陽極、陰極以及將陽極和陰極分開的電解質(zhì)，該電解質(zhì)提供離子交換膜；以及一個或多個可操作性地與一個或多個燃料電池連接的可互換、模塊化頭部，該一個或多個可互換、模塊化頭部將負(fù)載施加到一個或多個燃料電池的電輸出上。
18.權(quán)利要求17所述的燃料電池設(shè)備，其中，至少其中一個模塊化頭部包括可與外部設(shè)備連接的連接器，一個或多個燃料電池通過該連接器對外部設(shè)備充電。
19.權(quán)利要求17或18所述的燃料電池設(shè)備，還包括可操作性地與燃料供給和一個或多個燃料電池連接的致動器，該致動器具有開和關(guān)設(shè)置，在關(guān)設(shè)置，阻止燃料供給向一個或多個燃料電池提供燃料。
20.權(quán)利要求19所述的燃料電池設(shè)備，其中，致動器還包括等待設(shè)置，在該設(shè)置中，燃料閥是開通的，而一個或多個燃料電池和模塊化頭部的電連接是斷開的。
21.權(quán)利要求20所述的燃料電池設(shè)備，還包括可視指示器，該可視指示器提供致動器何時處于等待設(shè)置的指示。
22.權(quán)利要求17所述的燃料電池設(shè)備，還包括補(bǔ)給燃料端口。
23.權(quán)利要求17所述的燃料電池設(shè)備，還包括設(shè)備手柄，其中，該設(shè)備手柄在其內(nèi)包括燃料儲存器。
24.一種方法，包括改變?nèi)剂想姵卦O(shè)備的致動器設(shè)置，該燃料電池設(shè)備包括一個或多個燃料電池，該燃料電池包括陽極、陰極以及將陽極和陰極分開的電解質(zhì)，該電解質(zhì)提供離子交換膜，該燃料電池設(shè)備還包括燃料供給；將一個或多個燃料電池與燃料供給內(nèi)的燃料連接；將負(fù)載施加到一個或多個燃料電池的電輸出上；以及將致動器置于關(guān)設(shè)置，并斷開一個或多個燃料電池和負(fù)載之間的電連接。
25.權(quán)利要求24所述的方法，其中，將致動器置于關(guān)設(shè)置包括斷開向一個或多個燃料電池的燃料供給。
26.權(quán)利要求24或25所述的方法，其中，改變致動器設(shè)置包括將致動器置于等待模式。
27.權(quán)利要求26所述的方法，其中，將致動器置于等待模式包括斷開一個或多個燃料電池和負(fù)載之間的電連接，并維持向一個或多個燃料電池的燃料供給。
28.權(quán)利要求24所述的方法，還包括將一個或多個燃料電池與負(fù)載連接。
29.權(quán)利要求28所述的方法，其中，將一個或多個燃料電池與負(fù)載連接包括將一個或多個燃料電池與光產(chǎn)生部件連接。
30.權(quán)利要求29所述的方法，其中，將一個或多個燃料電池與光產(chǎn)生部件連接包括將一個或多個燃料電池與LED連接。
31.權(quán)利要求28所述的方法，其中，將一個或多個燃料電池與負(fù)載連接包括連接具有第一功能的第一頭部分。
32.權(quán)利要求31所述的方法，還包括移去具有第一功能的第一頭部分，并連接具有第二功能的第二頭部分。
33.權(quán)利要求24所述的方法，還包括使用燃料電池設(shè)備對外部設(shè)備充電。
34.權(quán)利要求24所述的方法，還包括通過補(bǔ)給燃料端口向燃料電池設(shè)備補(bǔ)給燃料。
35.一種方法，包括從燃料電池設(shè)備上移去第一模塊化頭部分，該燃料電池設(shè)備包括一個或多個適用于產(chǎn)生電的燃料電池，其中，一個或多個燃料電池包括陽極、陰極以及將陽極和陰極分開的電解質(zhì)，該電解質(zhì)提供離子交換膜；以及用第二模塊化頭部分做替換。
36.權(quán)利要求35所述的方法，其中，移去第一模塊化頭部分包括移去光產(chǎn)生部件。
37.權(quán)利要求35或36所述的方法，其中，用第二模塊化頭部分做替換包括用與第一模塊化頭部分功能不同的部件來替換。
38.權(quán)利要求35所述的方法，還包括將致動器置于關(guān)狀態(tài)，包括斷開至第一或第二模塊化頭部分的電連接，以及斷開燃料供給。
39.權(quán)利要求35所述的方法，還包括用第一模塊化頭部分或第二模塊化頭部分的至少一個將外部設(shè)備與燃料電池設(shè)備連接。
40.權(quán)利要求39所述的方法，還包括用燃料電池設(shè)備對外部設(shè)備充電。
41.權(quán)利要求39所述的方法，其中，連接外部設(shè)備包括將外部設(shè)備在USB連接處連接至燃料電池設(shè)備。
全文摘要
一種燃料電池設(shè)備，包括具有模塊化的、可互換的頭部分的燃料電池手電筒。附加的模塊化頭部分包括與頭部分內(nèi)的連接器相連的電路。該連接器包括USB(通用串行總線)型的連接器，并且該燃料電池設(shè)備適合于給諸如蜂窩電話、PDA、數(shù)字音頻播放器等其他設(shè)備充電。
文檔編號F21L4/00GK101022168SQ200710080178
公開日2007年8月22日 申請日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月14日
發(fā)明者J-L·伊康艾斯, D·拉姆, R·約翰斯頓 申請人:昂斯特羅姆動力公司