專利名稱：含信息儲(chǔ)存裝置和控制系統(tǒng)的燃料電池補(bǔ)給器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料電池系統(tǒng)，更具體的說(shuō)，涉及使用燃料電池及燃料盒的燃料系統(tǒng)，更特定的說(shuō)，本發(fā)明涉及將信息儲(chǔ)存裝置并入到上述系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
燃料電池是一種直接將如然料和氧化劑之類的反應(yīng)物化學(xué)能量，轉(zhuǎn)換成直流電(DC)的裝置。與傳統(tǒng)使用燃燒化石燃料的發(fā)電機(jī)以及如鋰電池類型的攜帶式儲(chǔ)存電源相比更具效率的燃料電池應(yīng)用，正不斷地增加。通常，燃料電池技術(shù)包括各種不同類型的燃料電池，例如堿性燃料電池、高分子膜燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固態(tài)氧化物燃料電池及酵素燃料電池?，F(xiàn)今較重要的燃料電池可分為三大類別，即，使用壓縮氫氣(H2)做為燃料的電池；使用甲醇(CH3OH)、硼氫化鈉(NaBH4)、碳?xì)浠臀?例如丁烷)或其它燃料轉(zhuǎn)換成氫氣燃料的質(zhì)子交換膜(proton exchange membrane, PEM)燃料電池；以及直接使用甲醇(CH3OH)燃料的質(zhì)子交換膜燃料電池(稱為“直接甲醇燃料電池”或“DMFC”)。壓縮氫氣一般均維持在高壓下保存，因此很難處理。此外，通常需要大型儲(chǔ)存槽，且不適用于小型的消費(fèi)性電子裝置上。傳統(tǒng)的再填充燃料電池需要轉(zhuǎn)化劑和其它蒸發(fā)與輔助系統(tǒng)，將燃料轉(zhuǎn)化成氫氣以在燃料電池中與氧化劑相互反應(yīng)。最近的發(fā)展讓轉(zhuǎn)化或再填充燃料電池有希望供消費(fèi)性電子裝置使用。直接甲醇燃料電池的甲醇會(huì)在燃料電池中與氧化劑直接產(chǎn)生作用，是最簡(jiǎn)單也可能是最小的燃料電池，并有希望應(yīng)用在消費(fèi)性電子裝置上。至于在較大型應(yīng)用上，直接甲醇燃料電池通常包含一個(gè)風(fēng)扇或壓縮機(jī)來(lái)供應(yīng)氧化劑(通常是空氣或氧氣)到陰極上，一個(gè)泵供應(yīng)水/甲醇混合物到陽(yáng)極和一個(gè)薄膜電極組(MEA)上，典型的薄膜電極組包括一陰極、一質(zhì)子交換膜和一陽(yáng)極。在操作期間，水/甲醇液體燃料混合物會(huì)直接供應(yīng)到陽(yáng)極上，而氧化劑則供應(yīng)到陰極上，在每個(gè)電極上會(huì)產(chǎn)生電化反應(yīng)，而直接甲醇燃料電池的整體反應(yīng)敘述如下:陽(yáng)極上的反應(yīng):CH30H+H20 — C02+6H++6e_陰極上的反應(yīng):02+4H.+4e — 2H20燃料電池整體反應(yīng): CH3OH+1.502 — C02+2H20因?yàn)闅潆x子(H+)透過(guò)質(zhì)子交換膜由陽(yáng)極移動(dòng)到陰極，以及自由電子(e_)無(wú)法穿透質(zhì)子交換膜的緣故，所以電子必須流經(jīng)外部電路因而產(chǎn)生電流。而外部電路可能是任何可用的消費(fèi)性電子裝置，如手記、計(jì)算器、掌上電腦(PDA)、筆記本電腦及其它裝置等。直接甲醇燃料電池(DMFC)已經(jīng)在美國(guó)專利5，992，008號(hào)和第5，945，231中披露，在此完整并入本文參考使用。通常，質(zhì)子交換膜是由例如杜邦公司的Nafion 薄膜之類的聚合物制作而成，它是一種高氟化材料，厚度范圍大約在0.05毫米到0.5毫米，或是其它適合的薄膜。陽(yáng)極一般由特氟隆碳紙制作而成并由已含有例如鉬-釕等金屬沉定的催化劑薄層所支撐。而陰極一般是一種氣體擴(kuò)散電極會(huì)將鉬金屬粒子結(jié)合在薄膜的一邊。一個(gè)硼氫化鈉重組器燃料電池的電池反應(yīng)如下:NaBH4 (水成)+2H20 —(熱或催化劑)—4 (H2) + (NaBO2)(水成)H2 — 2H++2e_ (在陽(yáng)極)2 (2H++2e ) +O2 — 2H20 (在陰極)適當(dāng)?shù)拇呋瘎┌ㄣf及釕等其它金屬。由硼氫化鈉轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的氫氣燃料會(huì)在燃料電池中與氧化劑(如氧氣)發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生電流(或一種電子的流動(dòng))及水副產(chǎn)品。同時(shí)在轉(zhuǎn)化過(guò)程中也產(chǎn)生硼酸鹽化鈉(NaBO2)副產(chǎn)品。硼氫化鈉燃料電池在美國(guó)公開(kāi)的專利申請(qǐng)案第2003/0082427號(hào)中已有討論，在此并入本文參考。專利文獻(xiàn)中已揭露許多具有電子內(nèi)存組件的消耗性材料容器。美國(guó)專利公告號(hào)第US2002/0154815A1號(hào)案中便揭露許多不同的容器可包括只讀存儲(chǔ)器、可編程只讀存儲(chǔ)器、電子可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器、非揮發(fā)性記憶內(nèi)存、揮發(fā)性記憶內(nèi)存或其它種類的電子內(nèi)存。這些電子式內(nèi)存裝置可以用來(lái)保留編碼回收、容器的重新翻修及/或再填充指令以及容器的使用記錄，容器可能包括液體墨水或粉狀墨粉盒供打印機(jī)使用，另外，容器也可能包含一燃料電池。美國(guó)專利公告號(hào)第US2003/0082416A1號(hào)及第2003/0082426A1號(hào)案中揭露一種系統(tǒng)包括一主裝置及一具有信息儲(chǔ)存裝置的燃料電池裝置。上述主裝置可以通過(guò)PDA為例，其可能由一燃料電池組與一可移動(dòng)式燃料盒提供電力。燃料盒包括信息儲(chǔ)存裝置，其可能是一非揮發(fā)性串行EEPROM存儲(chǔ)器記憶芯片。儲(chǔ)存在芯片中的數(shù)據(jù)可以是有關(guān)燃料管理數(shù)據(jù)、安全信息及營(yíng)銷與制造信息。對(duì)最初的燃料量數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)保護(hù)，而當(dāng)目前燃料量被定義為可減少的數(shù)據(jù)域位。日本專利公告號(hào)第JP2003049996號(hào)案中揭露一氫氣盒，其具有具有記憶裝置、控制器及通訊接口。日本專利公告號(hào)第JP2002161997號(hào)案中則揭露另一種印刷有條形碼的氫氣盒。該條形碼包括了該盒的識(shí)別信息。國(guó)際專利公告號(hào)第W003/012902A1號(hào)案中則揭露在每個(gè)電池上印刷有條形碼的燃料電池組。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種供燃料電池使用的燃料補(bǔ)給器，其可以儲(chǔ)存有關(guān)在補(bǔ)給器中所包含燃料的信息或記憶。本發(fā)明還涉及一種供燃料電池使用的燃料補(bǔ)給器，其可以與其所補(bǔ)給的燃料電池及/或由燃料電池供給電力的電子裝置流通相關(guān)的信息。本發(fā)明更進(jìn)一步涉及一種可供燃料電池所使用的燃料補(bǔ)給器，其可以接收并儲(chǔ)存來(lái)自燃料電池及/或由燃料電池供電的電子裝置的相關(guān)信息。在一個(gè)具體實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種供燃料電池使用的燃料補(bǔ)給器，上述燃料電池包括:一個(gè)包含燃料的外殼以及一個(gè)由外殼所支撐的信息儲(chǔ)存裝置。儲(chǔ)存在信息儲(chǔ)存裝置中的數(shù)據(jù)會(huì)加密并且可由能解密該項(xiàng)數(shù)據(jù)的控制器讀取。該項(xiàng)數(shù)據(jù)由一對(duì)稱密鑰技術(shù)加密，而加密后的信息可用相同技術(shù)解密，另外，數(shù)據(jù)也可采用公開(kāi)密鑰技術(shù)來(lái)加密、解密。在另一具體實(shí)施例中，本發(fā)明還涉及一種供燃料電池使用的燃料補(bǔ)給器，上述燃料電池包括:一個(gè)包含燃料的外殼及由外殼所支撐的信息儲(chǔ)存裝置。信息儲(chǔ)存裝置可儲(chǔ)存由下列數(shù)據(jù)構(gòu)成的信息群組:燃料中的目前離子量、盒體的震動(dòng)容許度、防偽信息、知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息、安全密碼、使用期限、關(guān)閉順序、熱抽換程序、燃料測(cè)量?jī)x型式及流體傳感器信息，而儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)可由一控制器讀取。在另一具體實(shí)施例中，本發(fā)明還涉及一種與燃料電池相結(jié)合的信息儲(chǔ)存裝置，其中信息儲(chǔ)存裝置包括一熱抽換程序的信息。此信息儲(chǔ)存裝置可設(shè)在燃料補(bǔ)給器、燃料電池或是由燃料電池供電的電子裝置上。熱抽換程序包括:指示控制器交換到供電子裝置使用的替代電源上，并指示泵在觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)將燃料泵送到燃料電池的動(dòng)作關(guān)閉，以符合預(yù)定的程序。在電子裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，觸發(fā)事件可以是將包含供燃料電池使用的燃料的燃料補(bǔ)給器移除。替代電源包含:電池或是包含供燃料電池使用的燃料的備用燃料室。控制器可使用代替電源將信息寫(xiě)入信息儲(chǔ)存裝置中。預(yù)定的程序包括使用代替電源來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)泵的步驟，以將燃料自燃料電池及包含供燃料電池使用燃料的燃料補(bǔ)給器之間的接口上抽出。在另一具體實(shí)施例中，本發(fā)明還涉及一種燃料電池系統(tǒng)，其包括:一可操作連接到第一信息儲(chǔ)存裝置的控制器、一燃料調(diào)節(jié)器及一含有薄膜交換構(gòu)件的燃料電池。第一信息儲(chǔ)存裝置設(shè)置在一燃料補(bǔ)給器上并包含有關(guān)燃料補(bǔ)給器的信息，并且控制器能夠讀取并寫(xiě)入信息儲(chǔ)存裝置。燃料補(bǔ)給器與燃料調(diào)節(jié)器有流體流通，其中包括至少一調(diào)節(jié)閥門(mén)，且燃料調(diào)節(jié)器與燃料電池有流體流通，因此包含在燃料補(bǔ)給器中的燃料可傳送到燃料電池中并轉(zhuǎn)化成電力。燃料補(bǔ)給器的內(nèi)部壓力可能高于大氣壓力。燃料調(diào)節(jié)器還可以具有一與調(diào)節(jié)閥門(mén)有流體流通的泵。當(dāng)一由燃料電池供電的電子裝置開(kāi)啟時(shí)，控制器會(huì)讀取第一信息儲(chǔ)存裝置并確認(rèn)燃料補(bǔ)給器與燃料電池兼容。然后，控制器接著指示泵自燃料補(bǔ)給器泵送燃料，控制器也可通過(guò)設(shè)定調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)口的大小來(lái)調(diào)節(jié)燃料的流速。控制器也可設(shè)定泵的泵的速率以調(diào)節(jié)流速。流速還可利用多孔性材料如注入器、泡材以及薄膜(如杜邦公司的:Noniex⑧)來(lái)加以控制。燃料電池系統(tǒng)還可包括一與燃料調(diào)節(jié)器有關(guān)的第二信息儲(chǔ)存裝置。在第二信息儲(chǔ)存裝置中包含有關(guān)燃料調(diào)節(jié)器的信息，而控制器可讀取或?qū)懭氲降诙畔?chǔ)存裝置中?？刂破骺赏ㄟ^(guò)讀取燃料測(cè)量?jī)x來(lái)量在燃料補(bǔ)給器中剩余燃料量，并將剩余燃料量寫(xiě)入至少一個(gè)信息儲(chǔ)存裝置中。而控制器也可通過(guò)確認(rèn)傳送過(guò)燃料調(diào)節(jié)器的燃料量的方式來(lái)測(cè)量剩余燃料量。上述計(jì)算使用流速及燃料流經(jīng)調(diào)節(jié)器的時(shí)間周期。控制器可通過(guò)讀取一連接到燃料電池操作中的濃度傳感器所示的燃料濃度，來(lái)控制在燃料電池中的燃料濃度，并通過(guò)燃料調(diào)節(jié)器改變流速以維持燃料濃度在預(yù)定的范圍之內(nèi)。燃料電池系統(tǒng)還可包括一混合室以儲(chǔ)存通過(guò)燃料調(diào)節(jié)器傳輸?shù)娜剂弦约坝扇剂想姵胤磻?yīng)所產(chǎn)生的副產(chǎn)品?？刂破魍ㄟ^(guò)控制透過(guò)調(diào)節(jié)器傳送的燃料量來(lái)維持預(yù)定的燃料濃度?；旌鲜铱梢跃哂蟹珠_(kāi)的燃料隔間及副產(chǎn)品隔間，且控制器會(huì)通過(guò)分別控制自每一隔間流到燃料電池的流速來(lái)維持預(yù)定的燃料濃度范圍。燃料隔間及副產(chǎn)品隔間可設(shè)置在同一個(gè)混合室中或是彼此分開(kāi)設(shè)置。燃料電池系統(tǒng)還可包括與燃料電池有關(guān)的第三信息儲(chǔ)存裝置。在第三信息儲(chǔ)存裝置中包含了有關(guān)燃料電池的信息且控制器可讀取或?qū)懭氲降谌畔?chǔ)存裝置中。燃料電池系統(tǒng)可以進(jìn)一步具有一燃料離子濾器，其可放在燃料補(bǔ)給器，以及一可由控制器讀取的離子傳感器?？刂破骺蓪㈦x子量寫(xiě)入設(shè)置在燃料補(bǔ)給器上的第一信息儲(chǔ)存裝置，所以當(dāng)燃料補(bǔ)給器有無(wú)法接受的離子量時(shí)將無(wú)法使用燃料。在一具體實(shí)施例中，調(diào)節(jié)閥門(mén)具有一距離不滲透表面有一段距離的彈性微多孔薄膜，且通過(guò)薄膜中的孔及不滲透表面上的開(kāi)口傳送燃料。當(dāng)燃料流速超過(guò)預(yù)定的速率時(shí)，具彈性的微多孔薄膜會(huì)伸展開(kāi)來(lái)使至少一部分的薄膜接觸到不滲透表面。在另一具體實(shí)施例中，燃料電池對(duì)電池充電以產(chǎn)生電力，被充電的電池可以是單獨(dú)的電池或位于電子裝置內(nèi)或是在盒體內(nèi)。在另一具體實(shí)施例中，可通過(guò)一本身具有信息儲(chǔ)存裝置的再填充裝置來(lái)再填充燃料補(bǔ)給器。此外，儲(chǔ)存在信息儲(chǔ)存裝置中的數(shù)據(jù)包括寫(xiě)入保護(hù)數(shù)據(jù)與可再寫(xiě)入數(shù)據(jù)，以及有關(guān)燃料、燃料補(bǔ)給器、執(zhí)行燃料補(bǔ)給器的軟件、燃料電池及由燃料電池供電的電子裝置的信息。儲(chǔ)存的信息也會(huì)與硬件及固件有關(guān)，例如與燃料補(bǔ)給器、燃料電池及電子裝置結(jié)合的測(cè)量?jī)x。 信息儲(chǔ)存裝置可以是電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器及其它電子儲(chǔ)存裝置?？刂破骺晌挥谌剂想姵鼗蛴扇剂想姵毓╇姷碾娮友b置中?？刂破魍ㄟ^(guò)電子連接或無(wú)線連接以連接到信息儲(chǔ)存裝置?？刂破骺梢砸笠唤M安全認(rèn)證密碼以便取得儲(chǔ)存在信息儲(chǔ)存裝置中的信肩、O


附圖是本說(shuō)明書(shū)的一部分與說(shuō)明書(shū)一并參考，而不同附圖中使用相同的符號(hào)來(lái)代表相同的組件:圖1是用于提供電子裝置電源且具有一信息儲(chǔ)存裝置的燃料盒、一泵及一薄膜電極組的燃料電池系統(tǒng)的概略圖；圖2是具有一信息儲(chǔ)存裝置的燃料盒、一泵及一具有信息儲(chǔ)存裝置的再填充裝置的燃料電池系統(tǒng)的概略圖；圖3是用于提供電子裝置電源且具有一各內(nèi)含一信息儲(chǔ)存裝置的多個(gè)室的燃料盒、一泵及一薄膜電極組的燃料電池系統(tǒng)的概略圖；圖4是本發(fā)明另一種燃料電池系統(tǒng)的概略圖；圖5是本發(fā)明另一種燃料電池系統(tǒng)的概略圖；圖6a至圖6d是根據(jù)本發(fā)明的一調(diào)節(jié)閥門(mén)的兩個(gè)具體實(shí)施例的部分橫剖面圖；以及圖7a至圖7m是根據(jù)本發(fā)明的一調(diào)節(jié)閥門(mén)的另一具體實(shí)施例的部分橫剖面圖。
具體實(shí)施例方式正如附圖中所描繪及下面詳細(xì)討論的內(nèi)容，本發(fā)明涉及燃料補(bǔ)給器，其用于儲(chǔ)存燃料電池燃料如甲醇和水、甲醇/水混合物、不同濃度的甲醇/水混合物或是純甲醇。甲醇可在許多類型的燃料電池中使用，如直接甲醇燃料電池、酵素燃料電池、轉(zhuǎn)化燃料電池等等。燃料補(bǔ)給器可以包含其它類型的燃料電池燃料，像是乙醇或酒精、可轉(zhuǎn)化為氫的化學(xué)藥齊U，或其它可以改善燃料電池效能或效率的化學(xué)藥劑。燃料也可以包括氫氧化鉀(KOH)電解液，這對(duì)于金屬燃料電池或堿性燃料電池是非常有用的，而且可以儲(chǔ)存在燃料補(bǔ)給器中。對(duì)于金屬燃料電池，燃料是以流體鋅粒子形式浸在氫氧化鉀電解質(zhì)的反應(yīng)溶液中，因此在電池空洞內(nèi)的陽(yáng)極上會(huì)布滿鋅粒子的微粒。氫氧化鉀電解溶液已揭示在美國(guó)于2003年4月24日公告的專利申請(qǐng)第2003/0077493號(hào)、名稱為“使用設(shè)定的燃料電池系統(tǒng)以提供一個(gè)或多個(gè)負(fù)載電源的方法”中，將其完整并于此以資參考。燃料也包括了甲醇、過(guò)氧化氫及硫酸的混合物，它會(huì)流過(guò)由硅晶所形成的催化劑，產(chǎn)生燃料電池反應(yīng)。如上所述，燃料還包括水成硼氫化鈉(NaBH4)和水。燃料還可包括碳?xì)浠衔锶剂?，包括但不限于丁烷、煤油、酒精及天然氣，已揭示在美?guó)于2003年5月22日公告的專利申請(qǐng)?zhí)?003/0096150、名稱為“液體接口的燃料電池裝置”案中有所探討，將其完整并于此以資參考。燃料也可包括能與燃料進(jìn)行反應(yīng)的液體氧化劑。因此，本發(fā)明并不限于任何類型的燃料、電解溶劑、氧化溶劑，或是在補(bǔ)給器中所包含的液體或固體，或其它可供燃料電池系統(tǒng)使用的類型。此處所使用的“燃料”一詞包括所有可在燃料電池或燃料補(bǔ)給器內(nèi)參與反應(yīng)的任何燃料，包括但不限于上述所有合適的燃料、電解溶劑、氧化溶劑、液體、固體及/或化學(xué)藥劑及上列的混合物。此處所使用的“燃料補(bǔ)給器”一詞包括但不限于可棄式盒體、可再填充/可再使用盒體、容器、位于電子性裝置內(nèi)的盒體、可移動(dòng)式盒體、位于電子性裝置外的盒體、燃料箱、燃料再填充箱、其它儲(chǔ)存燃料的容器以及連接到燃料箱及容器的管子。雖然以下所描述的盒體會(huì)與本發(fā)明的具體實(shí)施例結(jié)合以作為示范，但必須注意的是這些具體實(shí)施例也適用在其它燃料補(bǔ)給器上且本發(fā)明不受限于任何特殊形式的燃料補(bǔ)給器。本發(fā)明的燃料補(bǔ)給器可用來(lái)儲(chǔ)存非燃料電池使用的燃料。這些應(yīng)用包括但不限于儲(chǔ)存供建立在硅芯片上的微燃?xì)鉁u輪引擎使用的碳?xì)浠衔锛皻錃馊剂?，其已揭示?001年12月/2002年I月出版的The Industrial Physicist期刊的第20-25頁(yè)、名稱為“微引擎的出現(xiàn)”文章中。其它應(yīng)用包含儲(chǔ)存供內(nèi)燃機(jī)使用的傳統(tǒng)燃料以及碳?xì)浠衔?，如小型?shí)用打火機(jī)中的丁烷及液態(tài)丙烷等。依據(jù)本發(fā)明的一方面，燃料補(bǔ)給器擁有一種儲(chǔ)存信息如燃料內(nèi)容的功能，包括在使用期間的燃料內(nèi)容、燃料量、燃料型式、防偽信息、以年為基礎(chǔ)的使用期限、制造信息以及接收如服務(wù)期間、再填充次數(shù)與以使用次數(shù)為基礎(chǔ)的使用期限等信息。在下面有更完整相關(guān)信息的討論。適當(dāng)?shù)男畔?chǔ)存裝置包括但不限于隨機(jī)存取內(nèi)存(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、閃存、電可讀元件(如電阻、電容、電感、二極管和晶體管)、光可讀元件(如條形碼)、磁性可讀元件(例如磁條)、集成電路(IC芯片)及可程序邏輯數(shù)組(PLA)等等，較佳的信息儲(chǔ)存裝置包括可程序邏輯數(shù)組及電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，而本發(fā)明是討論電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，不過(guò)，可了解的是本發(fā)明并不限于任何特定形式的信息儲(chǔ)存裝置。
通常，信息會(huì)以零(0)與一(I)的二位系統(tǒng)方式儲(chǔ)存。二位數(shù)字群組便形成8進(jìn)位數(shù)字(3個(gè)二位數(shù)字群組)或16進(jìn)位數(shù)字(4個(gè)二位數(shù)字群組)。通常均使用16進(jìn)位數(shù)以方便信息儲(chǔ)存系統(tǒng)讀取。在各種編程裝置中，EEPROM是一種使用者可修改的只讀存儲(chǔ)器，在內(nèi)存的使用期限內(nèi)，其可通過(guò)在相同接腳上施加比正常電壓高的寫(xiě)入電壓以進(jìn)行刪除、重復(fù)寫(xiě)入或重新程序化。修改EEPROM時(shí)并不需要從燃料補(bǔ)給器上卸下。具有優(yōu)點(diǎn)的是，部分EEPROM可以是寫(xiě)保護(hù)的，即原始寫(xiě)入的信息會(huì)被儲(chǔ)存并保護(hù)免于寫(xiě)入電壓的修改，EEPROM的其它部分則可重復(fù)寫(xiě)入。此外，EEPROM類似于其它只讀存儲(chǔ)器，不需要電能即可維持儲(chǔ)存其中的記憶或數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)一電子裝置啟動(dòng)時(shí)，其依賴儲(chǔ)存在EEPROM中的信息來(lái)啟動(dòng)并執(zhí)行程序。為了刪除及重復(fù)寫(xiě)入EEPR0M，控制器會(huì)在EEPROM的特定位置上命令預(yù)定的電壓來(lái)儲(chǔ)存新的信息。EEPROM與其它只讀存儲(chǔ)器可在市場(chǎng)上輕易取得，適當(dāng)?shù)腅EPROM可從加州(CA)圣荷西市的(San Jose)的Cypress半導(dǎo)體公司與Altera公司，以及加州海沃市(Hayward)的ATMEL公司與亞歷山大州(AZ)錢(qián)德市(Chandler)的Microchip科技公司取得。儲(chǔ)存在信息儲(chǔ)存裝置中的相關(guān)信息包括受保護(hù)及可再寫(xiě)入的信息，無(wú)法刪除的受保護(hù)信息包括但不限于:(I)盒體的型式，(2)盒體的制造日期，(3)盒體的批號(hào)，(4)在制造期間指定給盒體的順序識(shí)別號(hào)碼，(5)信息儲(chǔ)存裝置的制造日期，(6)信息儲(chǔ)存裝置的批號(hào)，(7)指定給信息儲(chǔ)存裝置的順序識(shí)別號(hào)碼，(8)供盒體及/或儲(chǔ)存裝置使用的機(jī)器識(shí)別號(hào)碼，(9)盒體及/或儲(chǔ)存裝置在制造時(shí)的交替表(即日期)，(10)盒體及/或儲(chǔ)存裝置生產(chǎn)國(guó)家，(11)盒體及/或儲(chǔ)存裝置生產(chǎn)工廠設(shè)施識(shí)別代碼，(12)操作限制，包括但不限于溫度、壓力、震動(dòng)容許值等，(13)制造時(shí)所用的材料，(14)防偽信息，(15)燃料信息，如化學(xué)方程式、濃度、容量等，(16)知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息，包括專利號(hào)碼及注冊(cè)商標(biāo)，(17)安全信息，(18)安全密碼或識(shí)別碼，(19)以制造日期為基準(zhǔn)的使用期限，(20)關(guān)閉順序，(21)熱抽換程序，(22)資源回收信息，(23)反應(yīng)物信息，
(24)燃料測(cè)量?jī)x型式，以及(25)流體傳感器信息?？稍賹?xiě)入的信息包括但不限于:(I)目前燃料量及/或目前燃料中離子量，(2)盒體自電子裝置及/或薄膜電極組退出/分離的次數(shù)或是盒體再填充的次數(shù)，(3)盒體自電子裝置及/或薄膜電極組退出/分離時(shí)的燃料量，(4)盒體插入/連接到電子裝置及/或薄膜電極組的次數(shù)，(5)盒體插入/連接到電子裝置及/或薄膜電極組時(shí)的流體量，(6)目前操作狀態(tài)，包括耗電率、特定電子裝置的接受/拒絕，(7)盒體模型未來(lái)的維修狀態(tài)及營(yíng)銷信息，(8)觸發(fā)事件，(9)以實(shí)際使用為基準(zhǔn)的使用期限，(10)系統(tǒng)效率，(11)燃料電池系統(tǒng)的操作歷史，如在選擇時(shí)間階段的溫度與壓力(即在開(kāi)啟與關(guān)閉或期間)，以及(12)電子裝置的操作歷史，如每一個(gè)盒體的數(shù)字照片數(shù)目、電動(dòng)工具的最大扭力、手機(jī)的通話與待機(jī)時(shí)間、供PDA使用的每一個(gè)盒體查詢地址的數(shù)目等等。如附圖所示及下面的詳細(xì)討論，本發(fā)明涉及一個(gè)向負(fù)載11提供電能的燃料電池或燃料電池系統(tǒng)10。負(fù)載11通常是一由燃料電池10提供電能的電子裝置。參考圖1，燃料電池10的第一具體實(shí)施例包括燃料盒12、泵14與薄膜電極組16。薄膜電極組通常包括一電解液層或一質(zhì)子交換膜(PEM)，而薄膜電極組通常會(huì)位于兩個(gè)雙極板之間。在另一具體實(shí)施例中，薄膜電極組16可能可由外罩17上移除以容許維修、整修或更換。負(fù)載或電子裝置11是外接電路并且與任何實(shí)用的消費(fèi)性電子裝置的功能相關(guān)。在附圖中，基于方便，電子裝置11系顯示位于燃料電池10之內(nèi)。但是，通常燃料電池10是包含在電子裝置11之內(nèi)。電子裝置例如可以是手機(jī)、計(jì)算器、電動(dòng)工具、園藝工具、個(gè)人數(shù)字助理器、數(shù)字相機(jī)、筆記本電腦、計(jì)算機(jī)游戲系統(tǒng)、攜帶式音樂(lè)系統(tǒng)(MP3或CD播放器)、全球定位系統(tǒng)以及露營(yíng)裝備等。由薄膜電極組16產(chǎn)生的自由電子(e)會(huì)流經(jīng)電子裝置11。在本實(shí)施例中，外罩17支撐、包圍并保護(hù)電子裝置11及其電路、泵14與薄膜電極組。外罩17最好是裝配成可讓消費(fèi)者/終端用戶很容易將燃料盒12自外罩17中的室拆除?？刂破?8最好是在外罩17中提供控制電子裝置11、盒體12、泵14、薄膜電極組16及其它組件間的功能。最好的情況是，外罩也支撐至少可選擇的電池19，以在薄膜電極組不能運(yùn)作或系統(tǒng)啟動(dòng)期間時(shí)，能啟動(dòng)燃料電池10及電子裝置11的不同組件。或者，可選擇的電池19也可在盒體12空著或燃料電池/薄膜電極組關(guān)閉時(shí)啟動(dòng)控制器18。可以使用太陽(yáng)能面板替代可選擇的電池19或與太陽(yáng)能面板一同使用。參看圖1，燃料盒12包括一外框或外殼21和一噴嘴22。外殼21支撐信息儲(chǔ)存裝置23。噴嘴22裝有關(guān)閉閥門(mén)24(以虛像顯示)，其與儲(chǔ)存在盒體的燃料有流體流通，關(guān)閉閥門(mén)24依次連到泵14。盒體12的形成可以包含或不包含內(nèi)部襯墊或囊袋。不具有襯墊及相關(guān)組件的盒體已揭示于2003年I月31日所提出的第10/356，793號(hào)、名稱為“燃料電池的燃料盒”審查中的專利申請(qǐng)案，將其完整并于此以資參考。而具有內(nèi)部襯墊或囊袋的盒體已完整揭示于2003年7月29日所提出的第10/629,004號(hào)、名稱為“含彈性襯墊的燃料盒”審查中的專利申請(qǐng)案，將其完整并于此以資參考。適當(dāng)?shù)年P(guān)閉閥門(mén)24已完整揭示于2003年7月29日所提出的第10/629，006號(hào)、名稱為“含連接閥門(mén)的燃料盒”審查中的專利申請(qǐng)案，將其完整并于此以資參考。適當(dāng)?shù)谋?4已完整的公開(kāi)在‘793、‘004與‘006專利申請(qǐng)案中。較佳的泵是一壓電式泵。適當(dāng)?shù)膲弘娛奖冒勺跃S吉尼亞洲(VA)紐波特紐斯市(Newport News) LLC的PAR科技公司取得的產(chǎn)品。壓電式泵不含移動(dòng)零件且輕巧、精簡(jiǎn)、強(qiáng)固、安靜及有效率。這些泵具有大于50V的激發(fā)電位及電流，例如當(dāng)輸入電壓由約2.2直流電壓升到約12直流電壓時(shí)，激發(fā)電流可由非常低的約15微安培升到高約130微安培。壓電式泵的流速在壓力范圍由大約0到5psi時(shí)大約是每小時(shí)10毫升到每小時(shí)900毫升。泵的尺寸則由大約0.5平方英寸到1.5平方英寸且約少于0.5英寸厚。制造壓電式泵的材料可與燃料電池及燃料盒所使用的燃料兼容，這些泵使用的范圍廣泛并具有較長(zhǎng)的生命周期。在本具體實(shí)施例中，泵14是外接到盒體12并固定在外罩17內(nèi)。結(jié)果，當(dāng)盒體12自外罩17移除時(shí)，泵14仍留在外罩17中。這種方式使盒體能非常便宜且可丟棄。或者，泵14可與盒體12結(jié)合在一起，泵14可被忽略且可加壓盒體12使燃料自盒體12中傳到燃料電池。信息儲(chǔ)存裝置23可位于盒體上任何位置，例如如在頂部、底部或是外殼21的外側(cè)表面的旁邊?；蛘?，裝置23可位于盒體內(nèi)。例如，當(dāng)盒體如‘004專利申請(qǐng)案中所揭示具有“開(kāi)放式構(gòu)造”的結(jié)構(gòu)時(shí)，該裝置可位于外殼的內(nèi)部表面。信息儲(chǔ)存裝置2 3最好是一電子儲(chǔ)存裝置，例如前面詳細(xì)討論過(guò)的EEPROM記憶芯片。優(yōu)選，信息儲(chǔ)存裝置23通常具有一 “陶質(zhì)材料”所形成的基底(圖中未示)、一集成電路記憶芯片(圖中未示)以及蝕刻層、印刷層或是電子電路或接點(diǎn)(圖中未示)。集成電路記憶芯片(圖中未示)可使用多個(gè)接腳來(lái)連接到基底上(圖中未示)，如一外接式電子接頭。信息儲(chǔ)存裝置23通過(guò)過(guò)外部接頭25連接到控制器18上。外部接頭25通過(guò)鏈接26電連接到控制器18。當(dāng)盒體12置入外罩17時(shí)，信息儲(chǔ)存裝置23上的電接點(diǎn)會(huì)接到外部接頭25上(如鏈接27a所示)?；蛘?，一種無(wú)線系統(tǒng)連接，其能在裝置23與控制器I 8之間傳送電子信號(hào)。適當(dāng)?shù)臒o(wú)線傳輸系統(tǒng)包括藍(lán)牙技術(shù)、無(wú)線電射頻、紅外線等。信息儲(chǔ)存裝置23可具有任何大小的特定內(nèi)存。內(nèi)存大小則由所需儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)量來(lái)決定。適當(dāng)?shù)膬?nèi)存大小通常由128字節(jié)到512K字節(jié)，IM字節(jié)及更大的內(nèi)存均可在市面上取得并可用在本發(fā)明中。只要信息儲(chǔ)存裝置23可置入燃料盒則沒(méi)有任何特定規(guī)格的限制。信息儲(chǔ)存裝置23最好包括部分23a及23b，部分23a可如前所述由制造商預(yù)先設(shè)計(jì)程序或設(shè)定來(lái)包括只讀(寫(xiě)入保護(hù)或可保護(hù))數(shù)據(jù)?？刂破?8可在信息儲(chǔ)存裝置23的部分23a中讀取數(shù)據(jù)，不過(guò)控制器18不能修改或刪除在部分23a中的只讀數(shù)據(jù)。部分23b也可如上所述由制造商設(shè)計(jì)程序或設(shè)定來(lái)包括可再寫(xiě)入數(shù)據(jù)。控制器18可讀取及寫(xiě)入/刪除在部分23b中的數(shù)據(jù)。部分23a和23b可通過(guò)傳統(tǒng)電線或印刷電路板等電連接到鏈接27a,這點(diǎn)熟知先前技術(shù)者或上述無(wú)線連接技術(shù)者應(yīng)已知曉。圖2顯示另一個(gè)燃料電池110的具體實(shí)施例，在燃料電池110中，除了盒體112的出口 22還包括一再填充閥門(mén)130之外，可填充式盒體112、泵14及控制器18均類似于先前討論過(guò)的組件。再填充閥門(mén)130已揭示于‘793專利申請(qǐng)案，以及與同日提出的申請(qǐng)案號(hào)第10/725，264號(hào)、名稱為“燃料容器的填充方法與裝置”審查中的專利申請(qǐng)案，將其完整并于此以資參考。燃料電池110還包括再填充裝置132，其為一包含來(lái)自于可再填充的盒體112的額外燃料的燃料補(bǔ)給器。再填充裝置132包括具有關(guān)閉閥門(mén)142的出口 140(圖中未示)。關(guān)閉閥門(mén)142可構(gòu)造成連接關(guān)閉閥門(mén)24。關(guān)閉閥門(mén)24和142也可形成如‘006專利申請(qǐng)案中所討論的雙組件閥門(mén)。再填充裝置132也可包括/信息儲(chǔ)存裝置144。信息儲(chǔ)存裝置144類似于信息儲(chǔ)存裝置23，包括只讀部分144a及可再寫(xiě)入部分144b。在本具體實(shí)施例中，外罩117支撐再填充裝置132及泵14。外罩117最好是構(gòu)造成可讓消費(fèi)者/終端用戶很容易將燃料盒112自外罩117中的室拆除或中斷連接?？刂破?18最好是提供在一電子裝置或燃料電池內(nèi)，如個(gè)人計(jì)算機(jī)146?？刂破?18控制盒體112、泵14及再填充裝置132的功能。或者，外罩117可包括控制器118，信息儲(chǔ)存裝置23可通過(guò)線路27a與控制器118聯(lián)合操作?？刂破?18也可通過(guò)線路27b與泵14以及通過(guò)線路127c與信息儲(chǔ)存裝置144聯(lián)合操作。線路27a、27b和127c最好是在聯(lián)合裝置間提供單向或雙向通連，以及可包括電接點(diǎn)或接頭及外接點(diǎn)等已知的一般先前技術(shù)。線路27a、27b和127c也可如前所述的以無(wú)線傳輸系統(tǒng)取代。泵14可與盒體112或再填充式裝置132結(jié)合在一起，或與這兩個(gè)組件分離開(kāi)來(lái)。不論泵14位置及配置為何，它可包括一如下所述的單獨(dú)信息儲(chǔ)存裝置?；蛘?，當(dāng)泵與盒體或再填充裝置結(jié)合時(shí)，泵的信息可以儲(chǔ)存在信息儲(chǔ)存裝置23或144中。當(dāng)盒體于再填充期間或負(fù)載/電子裝置11的操作期間，控制器18或118可存取受保護(hù)的信息以確定電子裝置11有效的操作。例如，當(dāng)盒體插入時(shí)，盒體的信息可被存取且控制器18也可確定盒體12與電子裝置11兼容。如果盒體是兼容的，電子裝置11可繼續(xù)正常作用。如果盒體是不兼容的，控制器18或118會(huì)產(chǎn)生一視覺(jué)或聲音信號(hào)并自動(dòng)停止操作。其它由控制器存取的有用的受保護(hù)信息包括信息儲(chǔ)存裝置23所能承受的振蕩頻率與頻率范圍。振蕩容忍度可約由20Hz到約40Hz。在操作過(guò)程中，電子裝置可能遭受由組件振蕩所導(dǎo)致的背景操作。此振蕩應(yīng)在信息儲(chǔ)存裝置所能承受的范圍內(nèi)。控制器也可記錄自電子裝置到信息儲(chǔ)存裝置所導(dǎo)致的實(shí)際振蕩或最大振蕩值，因此，此信息可供設(shè)計(jì)者使用以對(duì)盒體、燃料電池或電子裝置能除錯(cuò)或故障排除。儲(chǔ)存在信息儲(chǔ)存裝置23中的制造信息可幫助控制器分析燃料盒的性能、辨識(shí)已記憶或逾期的燃料盒以及確保適合的燃料盒已連接到電子裝置11，盒體的容量可被儲(chǔ)存與存取。可存取的安全信息可以包括，例如，燃料盒是否適宜用在飛機(jī)上。電子裝置上特殊的按鍵啟動(dòng)后或是在預(yù)定的時(shí)間如電源開(kāi)啟時(shí)，電子裝置會(huì)顯示一信息以傳達(dá)任何安全信息。此外，當(dāng)剩余燃料低于預(yù)定的燃料臨界值時(shí)，電子裝置會(huì)顯示一”低燃料”信息及/或關(guān)閉以節(jié)省燃料。此外，當(dāng)此類信息顯示時(shí)，控制器可協(xié)助使用者再訂購(gòu)燃料(通過(guò)啟動(dòng)一個(gè)因特網(wǎng)連接到燃料供應(yīng)者)及/或提供再訂購(gòu)信息給使用者。根據(jù)本具體實(shí)施例的另一方面，信息儲(chǔ)存裝置可儲(chǔ)存只讀或受保護(hù)的泵的信息，如⑴泵14的型式；⑵泵14的制造日期；⑶泵14的批號(hào)；⑷制造商所指定泵14的順序識(shí)別號(hào)碼；(5)泵14的制造國(guó)家；(6)泵14生產(chǎn)工廠的設(shè)施識(shí)別代碼；(7)以及泵速率，這些信息都可儲(chǔ)存在信息儲(chǔ)存裝置23中或是在泵本身的信息儲(chǔ)存裝置內(nèi)。上面所列出的第(I)項(xiàng)到第(6)項(xiàng)資料可用來(lái)測(cè)定不同的制造設(shè)施的質(zhì)量及制造上的故障排除。控制器18或118可使用泵速率(可能會(huì)是不同的速率)，以及泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間與目前燃料量來(lái)決定已用的燃料量、盒體中剩余的燃料量、直到盒體再填充完畢的剩余時(shí)間。另外，泵所使用的電壓、電流及電源/能量也可用以確保泵所泵送的燃料量。由于燃料量取決于流速，所以不論盒體的方向?yàn)楹?，都可測(cè)定燃料量且無(wú)須傳感器直接接觸或是沉入燃料中。信息儲(chǔ)存裝置23可加以程序化使得目前燃料量可儲(chǔ)存在一新的位置上，而先前的燃料量不會(huì)被重復(fù)寫(xiě)入，所以會(huì)有一個(gè)永久的燃料消耗紀(jì)錄?；蛘撸刂破骺捎扇剂蠝y(cè)量?jī)x上測(cè)定剩余燃料量并將刻信息寫(xiě)入信息儲(chǔ)存裝置23中?？捎煽刂破鞑呻娮邮阶x取的燃料測(cè)量?jī)x已完整揭示在同日提出申請(qǐng)的第10/725，236號(hào)、名稱為“燃料盒的燃料測(cè)量?jī)x”審查中的專利申請(qǐng)案，將其完整并于此以資參考。其它受保護(hù)的盒體信息包括⑴盒體12的使用期限；⑵安全驗(yàn)證碼；(3)關(guān)閉順序以及(4)安全熱抽換操作的計(jì)算機(jī)代碼語(yǔ)言。盒體12的使用期限可依據(jù)盒體的制造日期而定?；蛘?，盒體的使用期限也可依據(jù)盒體的實(shí)際使用或再填充次數(shù)而定。不論盒體12的使用期限如何設(shè)定，控制器18或118都可存取或更新使用期限。如已超過(guò)使用期限，控制器可防止盒體的使用。此外，可選擇的，讓電子裝置及/或再填充裝置以使用視覺(jué)或聲音信號(hào)來(lái)警示使用者盒體已超過(guò)使用期限。視覺(jué)信號(hào)的一個(gè)示例就是在電子裝置或個(gè)人計(jì)算機(jī)146屏幕上的信息。安全識(shí)別密碼可以是一序列的英文字母或十六進(jìn)制數(shù)字?？刂破?8或118可至少以一個(gè)預(yù)定的確認(rèn)密碼來(lái)檢查安全識(shí)別密碼，以判定盒體12是否為仿制品。如果安全識(shí)別密碼與確認(rèn)密碼相符，電子裝置11及/或再填充裝置132會(huì)正常操作。若安全識(shí)別密碼與確認(rèn)密碼不相符，適當(dāng)?shù)目刂破鲿?huì)停止盒體12的使用。確認(rèn)密碼可儲(chǔ)存在電子裝置11內(nèi)或是在控制器內(nèi)?；蛘?，可選擇的，讓控制器18或118使用一視覺(jué)或聲音信號(hào)來(lái)警示使用者無(wú)法接受盒體以及無(wú)法接受的原因。視覺(jué)信號(hào)的一個(gè)示例就是電子裝置屏幕上的信息，其中電子裝置是一部計(jì)算機(jī)或PDA。信息儲(chǔ)存裝置可以程序化，當(dāng)電子裝置、燃料電池裝置及/或再填充裝置關(guān)閉時(shí)，如果盒體12被移除后燃料會(huì)自出口 22上泵離。其結(jié)果是，當(dāng)盒體12被移除時(shí)燃料并不會(huì)出現(xiàn)在靠近出口處。此外，信息儲(chǔ)存裝置23也可包括一熱抽換程序。當(dāng)盒體12自外罩17或117上移除且電子裝置11仍然啟動(dòng)時(shí)，熱抽換程序會(huì)啟動(dòng)。為了移除盒體12，使用者通常會(huì)啟動(dòng)位于電子裝置、燃料電池裝置及/或再填充裝置上的一退出鈕(圖中未示)。若是在電子裝置、燃料電池裝置及/或再填充裝置啟動(dòng)時(shí)啟用退出鈕，依據(jù)本發(fā)明的另一方面，控制器可能會(huì)執(zhí)行儲(chǔ)存在信息儲(chǔ)存裝置23，144中的熱抽換程序。例如，信息儲(chǔ)存裝置23包含的計(jì)算機(jī)代碼語(yǔ)言具有動(dòng)詞信號(hào)語(yǔ)“鎖定”及信號(hào)語(yǔ)“解鎖”或其它適當(dāng)旗標(biāo)。信號(hào)語(yǔ)“鎖定”是一種旗標(biāo)，用來(lái)指示:當(dāng)一項(xiàng)共享資源正在被另一項(xiàng)例行程序所使用時(shí)，一例行程序無(wú)法進(jìn)行。當(dāng)電源依然開(kāi)啟而啟動(dòng)退出鈕時(shí)，信號(hào)語(yǔ)“鎖定”動(dòng)詞或其它旗標(biāo)會(huì)被熱抽換觸發(fā)。當(dāng)這個(gè)旗標(biāo)被控制器18或118碰到時(shí)，控制器會(huì)與燃料電池或薄膜電極組16或再填充裝置132、泵14及盒體12通連。通知燃料電池或薄膜電極組16或再填充裝置132:盒體12將被移除，并同時(shí)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)電源如電池或包含在混合室中或另一個(gè)內(nèi)部燃料室的備用燃料等。泵14會(huì)被通知開(kāi)始執(zhí)行關(guān)閉周期，通過(guò)讓泵14在退出鈕啟動(dòng)后再運(yùn)轉(zhuǎn)幾秒鐘，如此可幫助降低殘留在閥門(mén)24接口中的燃料。在退出期間，電源可容許流經(jīng)特定電路，所以信息儲(chǔ)存裝置23便可寫(xiě)入有關(guān)燃料量、安全問(wèn)題、移除次數(shù)的信息或儲(chǔ)存隨即可被存取的關(guān)閉程序相關(guān)信息。這將改善在熱抽換操作中，從電子裝置及/或再填充裝置將燃料盒移除的過(guò)程。當(dāng)關(guān)閉周期完成時(shí)，設(shè)定信號(hào)語(yǔ)“解鎖”動(dòng)詞或其它旗標(biāo)，且控制器18或118會(huì)讓盒體23從電子裝置、燃料電池裝置及/或再填充裝置上退出。信號(hào)語(yǔ)狀態(tài)或其它旗標(biāo)也可用來(lái)在系統(tǒng)不預(yù)期鎖定或喪失動(dòng)力時(shí)自動(dòng)備份數(shù)據(jù)。制造商均視任何只讀部分的數(shù)據(jù)為專有財(cái)產(chǎn)并予以加密，所以其它制造商無(wú)法讀取該數(shù)據(jù)而為別有目的使用，如制造競(jìng)爭(zhēng)替代品.適當(dāng)?shù)募用芊椒òǖ幌抻趯?duì)稱密鑰加密和公開(kāi)密鑰加密。在對(duì)稱密鑰加密中，電子裝置有一保密詞或代碼，可將加密信息譯碼。此秘密密鑰或代碼是預(yù)先安裝在電子裝置上，其設(shè)計(jì)成能接受預(yù)先選定的燃料補(bǔ)給器。在燃料補(bǔ)給器上的信息儲(chǔ)存裝置接著會(huì)加密，從而使用保密密鑰的電子裝置便可將這項(xiàng)信息譯碼。在公開(kāi)密鑰加密中，一保密密鑰預(yù)先安裝在電子裝置中，且此密鑰會(huì)公開(kāi)給兼容的燃料補(bǔ)給器。儲(chǔ)存在燃料補(bǔ)給器的信息儲(chǔ)存裝置內(nèi)的信息會(huì)使用一對(duì)稱密鑰加密，而對(duì)稱密鑰則是以此公開(kāi)密鑰來(lái)加密。為了將儲(chǔ)存在信息儲(chǔ)存裝置中的信息譯碼，此電子裝置先用其秘密密鑰將對(duì)稱密鑰譯碼然后再使用對(duì)稱密鑰來(lái)對(duì)信息譯碼。適當(dāng)?shù)墓_(kāi)密鑰/私人密鑰加密在市場(chǎng)均可取得，如Pret ty Good Privacy (PGP)軟件。本發(fā)明并不限于上述寫(xiě)保護(hù)或只讀的制造、燃料、泵、操作信息，而且這些信息類別的其中之一或其組合均可被用在本件發(fā)明。此外，在信息類別中，上述示范的任何一個(gè)或其組合數(shù)據(jù)均可使用。上面所討論的一些或所有只讀數(shù)據(jù)都可用在信息儲(chǔ)存裝置144上以供再填充裝置132使用(如圖2所示)。依據(jù)本發(fā)明的另一方面，可再寫(xiě)入信息記錄在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置的部分23b中，比如目前的操作、營(yíng)銷、維修及其它觸發(fā)信息。目前的操作信息可包括電力消耗及/或接收/拒絕供特定電子裝置使用的數(shù)據(jù)。營(yíng)銷與維修信息可用來(lái)設(shè)計(jì)未來(lái)的燃料盒、燃料電池或電子裝置。此數(shù)據(jù)可通過(guò)控制器18以遞增方式將信息寫(xiě)入信息儲(chǔ)存裝置中，或是在一預(yù)定事件發(fā)生時(shí)可被寫(xiě)入到電子裝置的一記憶儲(chǔ)存裝置中，如達(dá)到低燃料臨界值。營(yíng)銷信息可包括指示電子裝置如何使用的數(shù)據(jù)。例如，與燃料電池或燃料盒有關(guān)的數(shù)據(jù)，如電子裝置常不常開(kāi)啟以及會(huì)持續(xù)開(kāi)啟多久。此信息可用于評(píng)估燃料盒容量及/或低燃料臨界值。另一項(xiàng)營(yíng)銷信息的例子就是電子裝置使用某一特定功能的次數(shù)。維修信息可能包括故障模式及在某一條線路故障前已安裝過(guò)多少燃料盒。其它有用的信息包括燃料電池的效率和性能。當(dāng)盒體退回以回收使用時(shí)，此信息可讓設(shè)計(jì)者改善這些組件與了解消費(fèi)者的使用習(xí)慣。觸發(fā)信息可以是在信息儲(chǔ)存裝置23上的數(shù)據(jù)并由控制器讀取然后提示控制器18執(zhí)行不同的功能。在電子裝置被開(kāi)啟與啟動(dòng)之后，觸發(fā)信息可能包括在電子裝置正常操作開(kāi)始之前所存取的數(shù)據(jù)。例如，由于儲(chǔ)存的燃料量使電子裝置11或燃料電池可能增加或減少電力消耗及/或顯示一信息。觸發(fā)信息也可包括在電子裝置正常操作開(kāi)始之后才存取的數(shù)據(jù)。例如，新的相關(guān)產(chǎn)品與服務(wù)提供、軟件/硬件升級(jí)或其它相關(guān)產(chǎn)品/營(yíng)銷信息、與未來(lái)觸發(fā)有關(guān)的指令信息、燃料盒采購(gòu)信息、廣告或是與電子裝置及燃料電池?zé)o關(guān)的營(yíng)銷材料。其它可再寫(xiě)入信息包括如上所述可從燃料測(cè)量?jī)x獲得的電可讀取燃料測(cè)量?jī)x信息，及如下所述可自離子測(cè)量?jī)x獲得的可讀取離子量等。本發(fā)明不限于之前所述的可再寫(xiě)入的燃料及操作信息，以及上述可用在本發(fā)明中的任何一個(gè)或其組合的信息類別。此外在信息類別中，上述示范的任何一個(gè)或其組合數(shù)據(jù)均可使用。上面所討論的一些或所有可再寫(xiě)入數(shù)據(jù)都可用在信息儲(chǔ)存裝置144上以供再填充裝置132使用(如圖2所示)。圖3顯示燃料電池210的另一具體實(shí)施例。除了外部接頭25包括了一線路227b之外，燃料電池210、泵14及控制器18均類似于先前所討論的組件。盒體212包括一外殼221以限制第一室222及第二室223。第一室及第二室可分別包括具有相同或不同特性，如濃度。第一室及第二室可分別包括不同的第一燃料及第二燃料。第一室及第二室也可分別包括燃料與水。第一室及第二室還可分別包括燃料及來(lái)自薄膜電極組16的副產(chǎn)品。盒體212最好具有一單一信息儲(chǔ)存裝置或可包括兩個(gè)類似于信息儲(chǔ)存裝置23的信息儲(chǔ)存裝置123和123’，第二裝置123’通過(guò)線路227b連接到控制器18上。接著，控制器18可選擇在室222及223中的流體來(lái)使電子裝置11的操作最佳化。室222及223可由盒體的盒壁或是如‘793專利申請(qǐng)案與‘004專利申請(qǐng)案中所討論的內(nèi)部襯墊或囊袋所形成。電池210還包括一混合室250可與室223和222的出口 22和22’分別有流體流通以混合燃料。一適當(dāng)?shù)幕旌鲜乙呀沂驹凇?93專利專請(qǐng)案中。圖4顯示本發(fā)明另一具體實(shí)施例，其中信息儲(chǔ)存裝置用來(lái)控制與操作直接甲醇燃料電池、燃料盒及由燃料電池供電的電子裝置。圖4包含兩組連接線路。第一組連接線路包含流體即液體和氣體，線路中有箭頭來(lái)顯示流動(dòng)的方向。第二組連接線路包含電子線路，有黑色圈圈在各交叉點(diǎn)來(lái)顯示電連接。雖然此具體實(shí)施例主要敘述直接甲醇燃料電池，但可了解此具體實(shí)施例適用在任何燃料電池。盒體12、112、212連接到燃料電池10以啟動(dòng)電子裝置11。電子裝置11通常比燃料電池大，且通常內(nèi)裝燃料電池。在圖4中，顯示電子裝置11的結(jié)構(gòu)上圍繞燃料電池10。同時(shí)以虛線所畫(huà)出的矩形代表由薄膜電極組16所產(chǎn)生的電流來(lái)提供電力。對(duì)于上面所討論的流體線路，燃料盒連接到閥門(mén)24，其最好是一對(duì)組件閥門(mén)。閥門(mén)組件24a固定在盒體上，閥門(mén)組件24b則連接到泵14。當(dāng)燃料盒自燃料電池上分開(kāi)時(shí)，每一個(gè)閥門(mén)組件都可形成密封。雙組件閥門(mén)已完全揭示在‘006專利申請(qǐng)案中。在燃料電池10中，閥門(mén)組件24b可直接連接到泵14并在燃料盒未連接時(shí)提供泵14密封。此外，閥門(mén)組件24b也可固定到其它組件上。泵14連接到閥門(mén)252，其功能就像是一流量調(diào)節(jié)裝置，而流經(jīng)泵14及閥門(mén)252的流速可由流量表254來(lái)測(cè)量，如Venturi流量表或其它電子流量表，或通過(guò)位于混合室的濃度表。接著燃料被泵送到混合室250中。來(lái)自混合室250的燃料/水混合物會(huì)直接泵送到薄膜電極組16以產(chǎn)生電力啟動(dòng)電子裝置11。液體和氣體副產(chǎn)品如水及二氧化碳可被泵送或在二氧化碳的壓力下流到副產(chǎn)品室256中。然后水的副產(chǎn)品會(huì)送回到混合室250中?；旌鲜?50有釋放閥門(mén)258，將氣體副產(chǎn)品排放到燃料電池之外。釋放閥門(mén)可以是揭示于‘004專利申請(qǐng)案的一種提升式閥門(mén)。液體副產(chǎn)品與燃料在混合室250中混合以達(dá)到最佳燃料濃度。燃料濃度可由燃料濃度傳感器260所測(cè)量，而這些傳感器已揭示于美國(guó)專利公告號(hào)第2003/0131663號(hào)及第2003/0134162號(hào)與美國(guó)專利第6，254，748號(hào)及第6，306，285號(hào)案中，將其并于此結(jié)合參考使用。當(dāng)使用加壓式燃料補(bǔ)給器時(shí)，泵14可以省略。在此具體實(shí)施例中，調(diào)節(jié)閥門(mén)252會(huì)調(diào)節(jié)流到薄膜電極組16的燃料流量。調(diào)節(jié)閥門(mén)252可能有可變換的孔徑以在預(yù)定的直徑下開(kāi)啟以調(diào)節(jié)流量。另外，如圖6a至6d所示，調(diào)節(jié)閥門(mén)252可能有一包括了彈性微多孔式薄膜280的控制裝置及不滲透表面282且彼此分隔開(kāi)來(lái)。如圖6a至圖6d中所示的薄膜280及不滲透表面282之間的間隙系放大以供確認(rèn)。當(dāng)調(diào)節(jié)閥門(mén)252中間隙非常小時(shí)，燃料可容許流經(jīng)彈性薄膜280中的孔徑且至少通過(guò)不滲透表面282上的一開(kāi)口 284，當(dāng)燃料流量低于預(yù)定程度時(shí)，燃料會(huì)正常地流經(jīng)彈性微多孔薄膜且該薄膜可能會(huì)變形，但基本上會(huì)如圖6a及圖6c所示持續(xù)與不滲透表面分隔開(kāi)來(lái)。當(dāng)燃料流速高于預(yù)定程度時(shí)，作用在彈性薄膜上的壓力會(huì)導(dǎo)致薄膜變形使之接觸不滲透表面，此時(shí)燃料不再流經(jīng)微多孔薄膜，如圖6b及6d圖所示。如下所討論，彈性微多孔薄膜的變形包括但不限于延伸及彎曲，當(dāng)薄膜上的壓力增加，更多的孔會(huì)接觸到不滲透表面以降低在薄膜上燃褂可流經(jīng)的區(qū)域且流量也受到限制。類似的調(diào)節(jié)閥門(mén)已揭示在美國(guó)專利第4，496，309號(hào)及第4，560，345號(hào)案中，將這兩件專利全部于此引入?yún)⒖?。如圖6aA及圖6b所示，微多孔薄膜280固定地附著在閥門(mén)體的側(cè)壁上。阻塞物288及290維持薄膜280在固定的位置上。當(dāng)燃料流量增加時(shí)，薄膜會(huì)變形并移動(dòng)直到實(shí)質(zhì)接觸平坦的不滲透表面282為止。薄膜與不滲透表面間較少的接觸可導(dǎo)致較大的流量?？赡艹霈F(xiàn)超過(guò)一個(gè)以上的流量通道284且流量通道284也有不同的直徑。而且，不滲透表面282可能具有一預(yù)定的粗糙度，而粗糙度愈高會(huì)產(chǎn)生較小的密封以容許更多流量。此外，注入器或保存性材料286可放在流量通道284的下游處以進(jìn)一步調(diào)節(jié)燃料流量。微多孔薄膜也可用來(lái)作為注入器以防止燃料在閥門(mén)不小心開(kāi)啟時(shí)大量泄漏。另外，不滲透表面282可以如圖6c及6d所示有一個(gè)圓錐形輪廓、球體輪廓或其它輪廓。圖7a至圖7m所示為調(diào)節(jié)閥門(mén)252的另一具體實(shí)施例。參考圖7a及圖7b，調(diào)節(jié)閥門(mén)252也包括微多孔薄膜280并離不滲透表面282有一段距離。阻塞物288及290維持薄膜在固定位置。至少一流量通道284位于不滲透表面282的下游處使燃料流經(jīng)調(diào)節(jié)閥門(mén)。一多腳式流量導(dǎo)管或星形管285通過(guò)蝕刻或是限制在不滲透表面282上，并與通道284連通，如圖7c所示。流經(jīng)微多孔薄膜280的燃料在到達(dá)流量通道284之前會(huì)集中在流量導(dǎo)管285。如圖7b所示，當(dāng)流速或壓力增加超過(guò)一臨界值時(shí)，薄膜280會(huì)變形并與不滲透表面282接觸，且只有薄膜280的一部分與流量導(dǎo)管285相反，且與不滲透表面282未接觸的部分會(huì)開(kāi)啟使燃料流過(guò)。如圖7d至7m中的虛線所示，流速也可通過(guò)改變直徑D或流量導(dǎo)管285的表面區(qū)域來(lái)控制。如圖7d所示，直徑縮小以限制流量。類似圖6a至圖6d所示的具體實(shí)施例，不滲透表面可以是凹面如圖7e至圖7f所示，凸面或同時(shí)具有凹面、凸面的例子如圖7g所示。不滲透表面282也可如圖7h所示具有不穩(wěn)定的表面。根據(jù)調(diào)節(jié)閥門(mén)的設(shè)定，可以利用薄膜280及不滲透表面282之間的開(kāi)口區(qū)域287可以并與流量導(dǎo)管285有流體流通以容許燃料流經(jīng)，如圖7f所示。參考圖7i，調(diào)節(jié)閥門(mén)252也可有密封292，它可以是一種彈性體塞子來(lái)密封流量通道284的出口，所以密封292必須在燃料可通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)252傳送之前從流量通道284移除。注入器或保存性村料286可以如圖7J及圖7K所示，分別放在調(diào)節(jié)閥門(mén)252的上游處或下游處。另外，密封292可放置在注入器、吸收性材料或保存性材料286中，如圖7L所示。除此之外，另一 O形環(huán)294提供的密封如圖7M所示，圍繞可移動(dòng)體296放置。密封形成在O形環(huán)294及調(diào)節(jié)閥門(mén)252的側(cè)壁298之間。注入器、吸收性材料或保存性材料286也可位于閥門(mén)252及可移動(dòng)體296之間。本文所討論及例示的注入器、吸收性材料或保存性材料286都可與關(guān)閉閥門(mén)結(jié)合使用，如那些揭示于‘006專利申請(qǐng)案中的已完整并于此以供參考。雖然流量導(dǎo)管285顯示出具有6個(gè)支腳，但實(shí)際上可具有任何數(shù)量的支腳。此外，流量導(dǎo)管285可包括非線性支腳或相連的多個(gè)同心圓或內(nèi)旋螺旋管，本發(fā)明不限于任何特定組態(tài)的流量導(dǎo)管。另外，再次參考圖4，副產(chǎn)品會(huì)被傳送回燃料盒12、112、212以供處理。釋放閥門(mén)258可放置在燃料盒上以排放氣體副產(chǎn)品到大氣中。此外，副產(chǎn)品室256可被省略且副產(chǎn)品直接從薄膜電極組16傳送到混合室250中。在另一具體實(shí)施例中，室250可如圖所示由在其中的虛線區(qū)分為兩個(gè)部分。室250a用于接收來(lái)自燃料盒的燃料，而室250b則接收副產(chǎn)品。室250a及室250b各別直接連接薄膜電極組16或薄膜電極組上游處的另一個(gè)混合室。室250a及室250b可各別單獨(dú)連接一泵，如泵262，以調(diào)節(jié)每一室到薄膜電極組的流量而獲得最佳燃料濃度。對(duì)于控制線路，控制器18、118被程序化以控制流經(jīng)燃料電池的燃料流量?？刂破?br> 18、118可置于燃料電池10或電子裝置11之中，如圖所示。控制器也可放在燃料盒上，或是控制器的功能可由中央處理器(CPU)或電子裝置11的控制器來(lái)執(zhí)行。如前所討論，控制器18、118可讀取儲(chǔ)存在燃料盒的信息儲(chǔ)存裝置23、123中的信息并將信息寫(xiě)入信息儲(chǔ)存裝置。電讀取式燃料測(cè)量?jī)x264可放在燃料盒之內(nèi)或之上以測(cè)量剩余的燃料量。此種測(cè)量?jī)x已揭示于上面討論過(guò)的“燃料盒的燃料測(cè)量?jī)x”專利申請(qǐng)案中?？刂破?8、118也可連接到雙組件閥門(mén)24，由此控制器便可控制閥門(mén)24的開(kāi)與關(guān)。在燃料電池10中，控制器連接到泵14的信息儲(chǔ)存裝置266上，以儲(chǔ)存如上所述關(guān)于泵的永久性及可再寫(xiě)入的信息?？刂破饕策B接到流量表254，所以控制器可讀取流速以及泵I 4的整體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間以測(cè)定燃料使用量。當(dāng)流速固定時(shí)，燃料量是固定流速及流通時(shí)間的乘積。當(dāng)流速不固定時(shí)，燃料量是可變流速與流通時(shí)間的積分。用原始燃料量或先前儲(chǔ)存在信息儲(chǔ)存裝置23、123中之前的剩余燃料量信息減去此燃料量可測(cè)定剩余的燃料量。控制器18、118也可設(shè)定泵14的泵送速率或是應(yīng)開(kāi)啟多寬的調(diào)節(jié)閥門(mén)252以控制流速，控制器也可連接到可選擇的泵262，它將燃料或燃料混合物自混合室250泵送到薄膜電極組以控制流速?？蛇x擇地，另一個(gè)類似于閥門(mén)252的調(diào)節(jié)閥門(mén)來(lái)連接泵262以控制流速?？刂破?8、118也可連接到薄膜電極組16的信息儲(chǔ)存裝置268，其儲(chǔ)存了關(guān)于薄膜電極組、雙極板及其它組件的永久性與可再寫(xiě)入信息?？刂破饕部蛇B接到濃度傳感器260并讀取在薄膜電極組中的燃料濃度。控制器可調(diào)整進(jìn)入薄膜電極組的燃料以維持燃料電池的最佳燃料濃度。信息儲(chǔ)存裝置266及268實(shí)際上類似于如上所述的信息儲(chǔ)存裝置23與123。本文中揭示的所有信息儲(chǔ)存裝置都結(jié)合成一信息儲(chǔ)存裝置,或是兩個(gè)或更多信息儲(chǔ)存裝置可結(jié)合在一起。根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，當(dāng)盒體12、112、212以流體及電子連接到燃料電池10或是當(dāng)電子裝置11開(kāi)啟時(shí)，控制器18、118會(huì)先讀取儲(chǔ)存在信息儲(chǔ)存裝置23、123中的信息以測(cè)定正確的盒體是否連接及/或正確的燃料是否被儲(chǔ)存。若出現(xiàn)的是不正確的燃料或盒體，則控制器會(huì)退出盒體、顯示錯(cuò)誤信息或是關(guān)機(jī)以避免受損。如果出現(xiàn)的是正確的盒體或燃料，則控制器會(huì)如前所述讀取剩余燃料量及其它信息，并讀取信息儲(chǔ)存裝置266中有關(guān)泵的信息，接著控制器會(huì)指示泵14從盒體中泵送燃料并設(shè)定閥門(mén)252的孔徑大小?？刂破饕部蓮牧髁勘?54讀取流速并追蹤燃料流經(jīng)調(diào)節(jié)閥門(mén)252的時(shí)間以測(cè)定使用及剩余的燃料量?；蛘撸刂破饕部蓮娜剂蠝y(cè)量?jī)x264讀取剩余的燃料?？刂破饕部蓮倪@兩個(gè)來(lái)源獲得剩余燃料數(shù)據(jù)并加以比較。如果兩個(gè)量不同于一個(gè)預(yù)定的量，則控制器會(huì)重新調(diào)整傳感器或顯示一錯(cuò)誤信息?？刂破饕部杀O(jiān)控在薄膜電極組運(yùn)轉(zhuǎn)后的燃料濃度。對(duì)直接甲醇燃料電池而言，甲醇對(duì)水的濃度是一項(xiàng)重要因素。若甲醇濃度太低，控制器會(huì)從混合室250中傳送更多的甲醇。若混合室250有單獨(dú)的甲醇室如室25 0a，則控制器會(huì)指示泵262傳送更多燃料到薄膜電極組中。如果甲醇濃度太高，則控制器會(huì)指示泵262將更多的水自室250b中泵送到薄膜電極組。只要電子裝置11 一直啟動(dòng)便會(huì)繼續(xù)此監(jiān)控過(guò)程。如果混合室250實(shí)際上已滿，控制器也會(huì)關(guān)閉泵14?？刂破饕矔?huì)讀取操作信息如電子裝置的溫度及壓力，或是燃料電池及由燃料電池所產(chǎn)生的電力，并在信息儲(chǔ)存裝置23、123、266或268中寫(xiě)入或記錄這些信息。優(yōu)選，操作信息被記錄在信息儲(chǔ)存裝置23、123中使得電子裝置、燃料電池或盒體的制造商可通過(guò)簡(jiǎn)單的停止連接及移除盒體的方式來(lái)存取信息，消費(fèi)者使用習(xí)慣、錯(cuò)誤信息、系統(tǒng)故障等均可被記錄下來(lái)。當(dāng)電子裝置關(guān)閉時(shí)，控制器會(huì)執(zhí)行一關(guān)閉程序，可能包括在流體系統(tǒng)中將燃料泵送回到盒體中或到混合室250中。控制器也可將剩余燃料量信息寫(xiě)入到信息儲(chǔ)存裝置23、123中、優(yōu)選，在啟動(dòng)時(shí)，控制器指示泵使用從混合室250到薄膜電極組的燃料，以開(kāi)始產(chǎn)生電力，同時(shí)其它系統(tǒng)進(jìn)行暖機(jī)?；蛘?，電子裝置11在燃料電池10啟動(dòng)時(shí)，開(kāi)始從電池(圖中未示)吸引電流?？刂破髟谛枰獣r(shí)也可執(zhí)行儲(chǔ)存在信息儲(chǔ)存裝置23、123、266或268中或是在任何電子裝置11上的熱抽換程序。依據(jù)本發(fā)明的另一方面，在燃料電池10及/或盒12、112、212中提供一離子過(guò)濾器及一離子傳感器。就甲醇燃料而言，金屬離子粒子可能會(huì)出現(xiàn)在燃料中。當(dāng)金屬離子粒子沒(méi)有從傳送進(jìn)入薄膜電極組16的質(zhì)子交換膜(PEM)的燃料中移除時(shí)，會(huì)阻塞質(zhì)子交換膜。此時(shí)會(huì)影響質(zhì)子交換膜的效率且到達(dá)一定程度就需要定期更換薄膜電極組或是困住的離子量達(dá)到臨界值時(shí)需要清潔。優(yōu)選，離子過(guò)濾器包括一由離子傳導(dǎo)聚合物制作而成的媒介，適當(dāng)?shù)碾x子傳導(dǎo)聚合物在Davis, T.A、Genders, J.D.及Pletcher,D.的“離子穿透性薄膜的第一課”第35-57頁(yè)中以及美國(guó)專利第6，630，518B1號(hào)案中均有所敘述，將其完整引入并參考。這些聚合物包括一具有離子化族群的機(jī)能烯的不可替代性共聚烯聚合物或其前驅(qū)物，且烯聚合物與離子族群則在之后導(dǎo)入薄膜中。其它適當(dāng)?shù)碾x子傳導(dǎo)聚合物包括防風(fēng)雨的材料GoreTex，也就是聚四氟乙烯(PTFE)，具有一全氟聚合物填滿氣孔，以及在2.5%氯磺酸溶液中照射的聚氟乙烯(PVC)薄膜。在‘518專利案中揭示了其它適當(dāng)?shù)碾x子傳導(dǎo)聚合物，包括一已被照射及磺化的低滲透性薄膜。適當(dāng)?shù)谋∧ぐň垡蚁?PE)、聚丙烯(PP)、聚六氟丙烯、聚三氟化氯乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)，及其共聚合物以及其混合物。這些薄膜以及具有高滲透性的薄膜皆可使用在本發(fā)明中。其它適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾器媒介亦具有離子傳導(dǎo)性，包括聚磺酸苯乙烯-聚乙烯醇共聚物(PSSA-PVA)及聚磺酸苯乙烯-乙烯-乙烯醇共聚物(PSSA-EVOH)，已揭示于美國(guó)專利案號(hào)第5，460，896號(hào)及第5，409，785號(hào)案中，將其完整引入?yún)⒖际褂?。離子會(huì)被吸引并困在離子過(guò)濾器中。因此離子可從燃料中移除并使質(zhì)子交換膜的使用期限延長(zhǎng)。此外，控制器可讀取在燃料中的離子量并將此信息寫(xiě)到信息儲(chǔ)存裝置23、123，因此當(dāng)燃料補(bǔ)給器12、112、212有無(wú)法接受的離子量時(shí)將不能使用。不論電子裝置是否開(kāi)啟或是裝有一不同的燃料盒時(shí)，控制器都可檢查燃料中的離子量。再次參考圖4，在一具體實(shí)施例中，離子過(guò)濾器270位于盒體的噴嘴22上以在燃料離開(kāi)盒體時(shí)困住離子。離子過(guò)濾器也可放在燃料電池10中。不過(guò)。更方便的位置是將它放在盒體中，這樣在更換過(guò)濾器上會(huì)更為容易。離子過(guò)濾器媒介也可由金屬清除物制成。金屬清除物是相當(dāng)大的分子并具有吸引及附著在金屬上的傾向。金屬清除物包括運(yùn)用在廢水處理應(yīng)用上的凝聚劑，通常凝聚劑會(huì)添加到廢水中以移除其中的金屬。當(dāng)金屬清除物暴露到燃料中時(shí)，會(huì)將其中的金屬離子粒子移除。產(chǎn)生反應(yīng)的清除物相當(dāng)龐大并可通過(guò)一篩子移除或包含于內(nèi)。適當(dāng)?shù)哪蹌┌▉?lái)自紐澤西州(N.J)帕西波尼市(Parsippany)的Poly Pure公司的Clarif1c A-3020,俄亥俄州(Ohio)辛辛那提市(Cincinnati)的Dubois公司的Floculite402,以及康乃狄克州(Conn)西漢文市(Westhaven)的 Jametown Chemical 公司的 J.Flock711。凝聚媒介物可以一種稀釋水溶液來(lái)準(zhǔn)備，濃度范圍大約是容積的0.001%到0.01%。凝聚劑也可在混合室250及/或副產(chǎn)品室256中與水混合以困住金屬離子。優(yōu)選，將注入器或保存性材料增加到這些室的入口及出口上以避免流失凝聚劑。另外凝聚劑可以注入一多孔支持中，如多孔性聚丙烯或聚乙烯或是一開(kāi)放式網(wǎng)狀架構(gòu)，而注入的多孔性媒介可當(dāng)成離子過(guò)濾器270中的過(guò)濾器媒介使用。其它金屬清除物包括3_( 二伸乙烯三胺基)丙基機(jī)能硅膠、2-(4-(乙烯二胺基)苯)乙基機(jī)能硅膠、3_(巰基)丙基機(jī)能硅膠、3-(1-硫脲基)丙基機(jī)能硅膠及三胺四醋酸鹽機(jī)能娃膠，這些娃膠都可由Sigma-Aldrich公司取得。另一個(gè)適合的金屬清除物是金屬螫合物的化合物，主要用在生化領(lǐng)域?qū)⑸黧w中的金屬離子移除。一較佳的化合物就是乙烯二胺四醋酸鹽(EDTA)。EDTA最著名之處便是可將金屬離子緊密束縛。EDTA可添加到盒體12、112、212中與混合室250及/或副產(chǎn)品室256中，EDTA也可與凝聚物類似注入一多孔性支撐中而當(dāng)成過(guò)濾器媒介使用。提供離子傳感器272來(lái)確認(rèn)過(guò)濾器的效率并測(cè)定何時(shí)應(yīng)更換過(guò)濾器。如圖所示，離子傳感器272最好是放置在燃料電池10之中，或是置于燃料盒上。離子傳感器272與控制器18、118之間電連接并可由控制器來(lái)讀取。離子傳感器272施加一電場(chǎng)到燃料中，比如，是跨過(guò)攜帶燃料的管子或是在管子內(nèi)。此電場(chǎng)運(yùn)用一跨過(guò)燃料的固定電壓或是流經(jīng)燃料的固定電流。燃料的電導(dǎo)性依據(jù)燃料中的離子濃度而定?；蛘?，電場(chǎng)也可跨過(guò)或是流經(jīng)一燃料流過(guò)的多孔性組件。離子的個(gè)數(shù)是直接與流經(jīng)燃料的電流(當(dāng)施于燃料的電壓固定時(shí))或與跨過(guò)燃料的電壓(當(dāng)流經(jīng)燃料的電流固定時(shí))成正比。一實(shí)時(shí)的離子測(cè)量會(huì)與測(cè)量低離子量的一基本線相互比較以測(cè)定離子量是否可被接受。或者，可通過(guò)低離子量所代表的數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)畫(huà)出一調(diào)整曲線或表格，其中便會(huì)出現(xiàn)無(wú)法接受的離子量及一個(gè)或更多的點(diǎn)，此實(shí)時(shí)的測(cè)量也可和這個(gè)調(diào)整曲線相互比較以確定使用期間的離子量。如圖所示，控制器18、118會(huì)定期讀取此電壓而當(dāng)電壓達(dá)到預(yù)定的程度時(shí)，控制器會(huì)顯示一信息或其它如視覺(jué)或聲音信號(hào)以告知使用者更換離子過(guò)濾器，可能是在下一次再次填充燃料補(bǔ)給器時(shí)。參照?qǐng)D5，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供充電器310用于電池充電。如先前所述，充電器310也可對(duì)利用電池運(yùn)轉(zhuǎn)的電子裝置再充電。如圖5所示，充電器310具有與如圖4所示的燃料電池10實(shí)際上相同的組件，且盒體12、112、212及控制器18、118都內(nèi)接到充電器310。在充電器310中由薄膜電極組16產(chǎn)生的電流會(huì)出現(xiàn)在接點(diǎn)11上。在本發(fā)明的其它具體實(shí)施例中，附圖標(biāo)記11指一負(fù)載或一由燃料電池供電的電子裝置。相同的，在圖5中，附圖11指一可連接到由燃料電池充電的、利用電池操作的裝置的接點(diǎn)。正常情況下，接點(diǎn)11是一開(kāi)放電子回路，沒(méi)有電流會(huì)流經(jīng)接點(diǎn)11。在接點(diǎn)11連接到在利用電池操作的裝置322、324上的接點(diǎn)312、314之后，由薄膜電極組16產(chǎn)生的電力會(huì)流經(jīng)充電電子裝置對(duì)電池320充電。接點(diǎn)312、314可以是一公接頭或母接頭。利用電池操作的裝置包括但不限于手機(jī)322及筆記本電腦324，以及先前所述的電子裝置。電池320可在電子裝置之內(nèi)被充電或是在電子裝置外來(lái)充電。如圖5所示，充電器310采用一種通用外形，也可以是一種托架式充電器(即供手機(jī)及電動(dòng)工具使用)、一種基座(即供筆記本電腦使用)或是傳統(tǒng)電池(即“AA”、“AAA”、“D”型的堿性充電電池)使用的充電器等。雖然本發(fā)明的具體實(shí)施例明顯地能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)，但熟知現(xiàn)有技術(shù)的人員仍可做出許多的修改及其它的具體實(shí)施例。此外，任何具體實(shí)施例的特征及/或組件可單獨(dú)使用或與其它具體實(shí)施例的特征及/或組件相結(jié)合。因此，應(yīng)當(dāng)理解，所附權(quán)利要求的的保護(hù)范圍可涵蓋所有符合本發(fā)明的精神與本發(fā)明范圍的修改及具體實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池系統(tǒng)，包括: 燃料補(bǔ)給器， 一控制器，可選擇地連接到第一信息儲(chǔ)存裝置、一燃料調(diào)節(jié)器及一包括一薄膜交換構(gòu)件的燃料電池， 其中第一信息儲(chǔ)存裝置包括有關(guān)燃料電池系統(tǒng)的信息，該燃料電池系統(tǒng)包括所述燃料調(diào)節(jié)器和所述燃料電池，且控制器讀取及寫(xiě)入到第一信息儲(chǔ)存裝置中， 其中燃料補(bǔ)給器與燃料調(diào)節(jié)器間有流體流通，且燃料調(diào)節(jié)器與燃料電池間有流體流通，使得包含在燃料補(bǔ)給器中的燃料會(huì)傳送到燃料電池上以轉(zhuǎn)換成電力，以及其中燃料調(diào)節(jié)器包括一調(diào)節(jié)閥門(mén)。
2.如權(quán)利要 求1所述的燃料電池，其中燃料補(bǔ)給器具有一大于大氣壓力的內(nèi)壓力。
3.如權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中燃料調(diào)節(jié)器還包括一泵，該泵與調(diào)節(jié)閥門(mén)之間有流體流通。
4.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中燃料電池供電電子裝置，當(dāng)該電子裝置開(kāi)啟時(shí)，控制器會(huì)讀取第一信息儲(chǔ)存裝置并確認(rèn)燃料補(bǔ)給器與燃料電池兼容。
5.如權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其中控制器指示泵從燃料補(bǔ)給器中泵送出燃料。
6.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中控制器調(diào)節(jié)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥門(mén)的流速。
7.如權(quán)利要求6所述的燃料電池系統(tǒng)，其中控制器設(shè)定調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)口大小以調(diào)節(jié)流速。
8.如權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其中控制器設(shè)定泵的速率以調(diào)節(jié)流速。
9.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述第一信息儲(chǔ)存裝置包括第二信息儲(chǔ)存裝置，所述第二信息存儲(chǔ)裝置與燃料調(diào)節(jié)器結(jié)合并包含與燃料調(diào)節(jié)器有關(guān)的信息。
10.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中控制器讀取用于測(cè)量在燃料補(bǔ)給器中所剩燃料的燃料測(cè)量?jī)x，并將剩余燃料量寫(xiě)入第一或第二信息儲(chǔ)存裝置中。
11.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該控制器從一流量表上讀取流速。
12.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中控制器從一可選擇連接到燃料電池上的濃度傳感器讀取燃料濃度。
13.如權(quán)利要求12所述的燃料電池系統(tǒng)，其中控制器通過(guò)燃料調(diào)節(jié)器改變流速以維持燃料濃度在一預(yù)定范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13所述的燃料電池系統(tǒng)，還包括一混合室，其中混合室包括通過(guò)燃料調(diào)節(jié)器傳送的燃料及自燃料電池反應(yīng)所產(chǎn)生的副產(chǎn)品，且控制器可通過(guò)控制自燃料調(diào)節(jié)器傳送的燃料量以維持在預(yù)定的燃料濃度范圍。
15.如權(quán)利要求13所述的燃料電池系統(tǒng)，還包括一用于接收從燃料調(diào)節(jié)器傳送過(guò)來(lái)的燃料的燃料隔間，及一用于接收燃料電池反應(yīng)所產(chǎn)生的副產(chǎn)品的副產(chǎn)品隔間，且控制器通過(guò)分別控制來(lái)自燃料隔間及副產(chǎn)品隔間到燃料電池的燃料與副產(chǎn)品流速，以維持預(yù)定的燃料濃度范圍。
16.如權(quán)利要求15所述的燃料電池系統(tǒng)，其中燃料隔間及副產(chǎn)品隔間包含在一混合室中。
17.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中第一信息儲(chǔ)存裝置包括第三信息儲(chǔ)存裝置，其中該第三信息儲(chǔ)存裝置與燃料電池結(jié)合并包含有關(guān)燃料電池的信息。
18.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中燃料電池產(chǎn)生的電力可對(duì)一電池充電。
19.如權(quán)利要求18所述的燃料電池系統(tǒng)，其中電池位于一電子裝置內(nèi)。
20.如權(quán)利要求18所述的燃料電池系統(tǒng)，其中電池位于一電子裝置外。
21.如權(quán)利要求18所述的燃料電池系統(tǒng)，其中電池位于一燃料補(bǔ)給器上。
22.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中第一信息儲(chǔ)存裝置包括第四信息儲(chǔ)存裝置，其中該第四信息儲(chǔ)存裝置與燃料盒結(jié)合并包含有關(guān)燃料盒的信息。
23.一種燃料電池系統(tǒng)，包括: 燃料補(bǔ)給器， 一控制器，可選擇地連接到信息儲(chǔ)存裝置和燃料電池， 其中所述信息儲(chǔ)存裝置包括有關(guān)燃料電池系統(tǒng)的信息，且控制器讀取及寫(xiě)入到第一信息儲(chǔ)存裝置中， 其中燃料補(bǔ)給器與調(diào)節(jié)閥門(mén)間有流體流通，且調(diào)節(jié)閥門(mén)與燃料電池間有流體流通，使得包含在燃料補(bǔ)給器中的燃料會(huì)傳送到燃料電池上以轉(zhuǎn)換成電力，以及 該燃料電池系統(tǒng)還包括離子燃料過(guò)濾器。
24.如權(quán)利要求23所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該離子燃料過(guò)濾器位于燃料補(bǔ)給器上。
25.一種燃料電池系統(tǒng)，包括: 燃料補(bǔ)給器， 一控制器，可選擇地連接到信息儲(chǔ)存裝置和燃料電池， 其中所述信息儲(chǔ)存裝置包括有關(guān)燃料電池系統(tǒng)的信息，且控制器讀取及寫(xiě)入到第一信息儲(chǔ)存裝置中， 其中燃料補(bǔ)給器與調(diào)節(jié)閥門(mén)間有流體流通，且調(diào)節(jié)閥門(mén)與燃料電池間有流體流通，使得包含在燃料補(bǔ)給器中的燃料會(huì)傳送到燃料電池上以轉(zhuǎn)換成電力，以及 該燃料電池系統(tǒng)還包括由控制器讀取的離子傳感器。
26.—種燃料電池系統(tǒng),包括: 燃料補(bǔ)給器， 一控制器，可選擇地連接到信息儲(chǔ)存裝置和燃料電池， 其中所述信息儲(chǔ)存裝置包括有關(guān)燃料電池系統(tǒng)的信息，且控制器讀取及寫(xiě)入到第一信息儲(chǔ)存裝置中， 其中燃料補(bǔ)給器與調(diào)節(jié)閥門(mén)間有流體流通，且調(diào)節(jié)閥門(mén)與燃料電池間有流體流通，使得包含在燃料補(bǔ)給器中的燃料會(huì)傳送到燃料電池上以轉(zhuǎn)換成電力，以及 其中調(diào)節(jié)閥門(mén)包括一彈性微多孔薄膜，當(dāng)燃料流速或壓力低于預(yù)定程度時(shí)，該彈性微多孔薄膜離不滲透表面有一段距離，且其中燃料穿透薄膜中的孔及不滲透表面的至少一開(kāi)□。
27.如權(quán)利要求26所述的燃料電池，其中當(dāng)燃料流速或壓力超過(guò)預(yù)定程度時(shí)，彈性微多孔薄膜會(huì)變形使得至少一部分薄膜接觸不滲透表面。
28.如權(quán)利要求27所述的燃料電池，其中彈性微多孔薄膜是固定附著在調(diào)節(jié)閥門(mén)上。
29.如權(quán)利要求 28所述的燃料電池，其中當(dāng)燃料流速或壓力超出預(yù)定程度時(shí)，彈性微多孔薄膜會(huì)伸展開(kāi)來(lái)。
30.如權(quán)利要求27所述的燃料電池，其中不滲透表面實(shí)際上是一平面。
31.如權(quán)利要求27所述的燃料電池，其中不滲透表面實(shí)際上并非一平面。
32.如權(quán)利要求27所述的燃料電池，其中不滲透表面會(huì)限制其上的一流量導(dǎo)管，且該流量導(dǎo)管與不滲透表面的至少一開(kāi)口有流體流通。
33.如權(quán)利要求32所述的燃料電池，其中流量導(dǎo)管包括多個(gè)輻射狀腳。
34.如權(quán)利要求32所述的燃料電池，其中流量導(dǎo)管包括多個(gè)相連的同心圓。
35.如權(quán)利要求32所述的燃料電池，其中流量導(dǎo)管包括一內(nèi)旋的螺旋管。
36.如權(quán)利要求27所述的燃料電池，其中調(diào)節(jié)閥門(mén)包括不滲透表面上的多個(gè)開(kāi)口。
37.如權(quán)利要求36所述的燃料電池，其中開(kāi)口具有不同尺寸。
38.如權(quán)利要求27所述的燃料電池，還包括注入器或保存性村料，其中所述注入器或保存性材料位于該至少一開(kāi)口的下游處。
39.如權(quán)利要求27所述的燃料電池，還包括注入器或保存性材料，其中所述注入器或保存性村料位于該至少一開(kāi)口的上游處。
40.如權(quán)利要求27所述的燃料電池，其中調(diào)節(jié)閥門(mén)還包括一位于調(diào)節(jié)閥門(mén)出口的密封，這樣密封可以在燃料可透過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)傳送之前開(kāi)啟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃料電池系統(tǒng)，其具有各種特征，可以使得一電子裝置、一電池充電器或一燃料填充裝置具有有最佳的操作。燃料電池系統(tǒng)包括與燃料補(bǔ)給器、泵及/或填充裝置相結(jié)合的一信息儲(chǔ)存裝置，該信息儲(chǔ)存裝置可以是任何電子儲(chǔ)存裝置，包括但不限于一EEPROM或一可程序邏輯數(shù)組。該信息儲(chǔ)存裝置可以包括加密信息，該信息儲(chǔ)存裝置也可包括軟件程序代碼以在操作電子裝置及/或填充裝置之前可確認(rèn)盒體的識(shí)別碼。該信息儲(chǔ)存裝置也可以包括一熱抽換操作的指令，當(dāng)電子裝置在操作中而燃料補(bǔ)給器被退出時(shí)可正確的關(guān)閉。本發(fā)明還涉及一種使用信息儲(chǔ)存裝置的燃料電池系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)，該系統(tǒng)架構(gòu)可能具有流量調(diào)節(jié)器，包括一調(diào)節(jié)閥門(mén)。
文檔編號(hào)H01M8/06GK103199282SQ20131008864
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者保羅·亞當(dāng)斯, 安德魯·J·庫(kù)瑞羅, 佛洛伊德·菲爾班克斯 申請(qǐng)人:法商Bic公司