專利名稱：信息處理裝置、燃料電池單元及其程序更新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息處理裝置、燃料電池單元及其程序更新方法，并且特別是涉及具有燃料單元、燃料電池單元的信息處理裝置及其程序更新方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，使用鋰離子電池等作為二次電池，它是一種信息處理裝置的供電源。二次電池的一個(gè)特征是能夠通過商用電源重復(fù)充電并重新使用，這是一次性原電池所不具有的特征。因此，鋰離子電池需要使用這種商用電源充電，是一種二次電池。
另外，最近幾年信息處理裝置容量的提高是巨大的，因此信息處理裝置的電能消耗在增長。正在努力增加給信息處理裝置提供電能的鋰離子電池的能量密度，即每單位體積或每單位質(zhì)量輸出能量的量，但是其明顯的改進(jìn)是不可能的。
另一方面，燃料電池的能量密度邏輯計(jì)算據(jù)稱是鋰離子電池的10倍(例如參見非專利文獻(xiàn)1)。這意味著燃料電池具有在相同體積或質(zhì)量下能更長時(shí)間供電(例如10倍)的潛能。相反，燃料電池具有使用遠(yuǎn)小于并輕于鋰離子電池的電池可以供電相同時(shí)間的潛能。
另外，可以將燃料電池形成一個(gè)單元，其中將例如甲醇等的燃料密封在小的容器中，這種小的容器隨時(shí)能更換，意味著不需要外部充電。因此，在沒有交流電設(shè)施的情況中，與鋰離子電池相比通過使用燃料電池獲得電能，例如筆記本計(jì)算機(jī)的信息處理裝置可以使用更長的時(shí)間。換句話說，因?yàn)殚L時(shí)間使用需要可以獲得交流電源，所以使用鋰離子電池在連續(xù)使用的時(shí)間量或者環(huán)境方面限制了這種信息處理裝置的使用。
根據(jù)上面情況，正在進(jìn)行給信息處理裝置供電的燃料電池的研發(fā)，例如在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中所公開。
雖然有各種類型的燃料電池(例如參見非專利文獻(xiàn)2)，從尺寸、重量及進(jìn)而容易處理燃料來看，直接甲醇燃料電池(DMFC)型是用于信息處理裝置的適當(dāng)候選類型。這類燃料電池使用甲醇作為燃料，并且甲醇不一定轉(zhuǎn)化氫氣，而是直接注到燃料電極上。
在直接甲醇燃料電池中，注到燃料電極的甲醇濃度是關(guān)鍵的，并且在高濃度的情況中，發(fā)電效率不良并且不能獲得足夠的容量。這是由于稱作“滲透(crossover)”的現(xiàn)象，其中一部分用作燃料的甲醇滲透燃料電極(負(fù)極)和空氣電極(正極)之間的電解質(zhì)膜(固體聚合物電解質(zhì)膜)。這種滲透現(xiàn)象在甲醇高濃度時(shí)明顯，而在向燃料電極注入低濃度甲醇時(shí)減小。
另一方面，雖然使用低濃度甲醇作為燃料容易產(chǎn)生高性能，燃料的體積變得大于使用高濃度甲醇的情況(例如10倍)，所以燃料儲備容器(燃料筒)尺寸大。
可以進(jìn)行如下布置來處理這個(gè)問題，其中在燃料筒中儲備高濃度的甲醇以降低筒的尺寸并且同時(shí)使用小尺寸的泵、閥等再循環(huán)在發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的水，從而在注入燃料電池前降低高濃度甲醇的濃度，因此降低了滲透現(xiàn)象并且提高了發(fā)電效率。在下面的說明書中，將用于再循環(huán)的泵、閥等稱作“輔助裝置”，并且將這種再循環(huán)水的系統(tǒng)稱作“稀釋-再循環(huán)系統(tǒng)“。
這種方法(如非專利文獻(xiàn)1中所公開)可以實(shí)現(xiàn)具有高發(fā)電效率的緊密的、重量輕的燃料電池單元。
JP-A 2003-142137[專利文獻(xiàn)2]JP-A 2002-169629 20[非專利文獻(xiàn)1]“Fuel Cell 2004(Nenryou-Denchi 2004)”NikkeiBusiness Publications，Inc.，第49-50頁和第64頁，2003年10月[非專利文獻(xiàn)2]“Everything of Fuel Cell(Nenryoudenchi-no-subete)”，Hironosuke Ikeda，Nippon Jitsugyo出版有限公司，2001年8月具有燃料電池單元的信息處理裝置，特別是不從商用電源接收供電的便攜式信息處理裝置能夠比使用電源的二次電池工作更長的小時(shí)數(shù)。
但是，具有燃料電池單元的信息處理裝置需要專門對燃料電池單元的控制。例如，為了獲得預(yù)定的發(fā)電效率，需要通過驅(qū)動多個(gè)輔助裝置適當(dāng)?shù)乜刂谱⑷肴剂想姵刂械娜剂系牧亢蜐舛然蛘呖諝?氧氣)的量。
此外，監(jiān)控燃料電池單元的信息，如燃料電池單元識別信息、燃料自身的識別信息、關(guān)于燃料殘留量的信息等等，以及例如向信息處理裝置的用戶提供這種信息是重要的。
可以通過例如由微機(jī)執(zhí)行控制程序的控制方法來有效地實(shí)現(xiàn)控制輔助裝置、監(jiān)控信息等。
通常，在使用諸如控制程序等的軟件的系統(tǒng)中，只通過改變軟件而不改變硬件就可以改善整個(gè)系統(tǒng)的功能和性能。另外，可以想象這樣的情況其中為了改善發(fā)電效率，改變用于燃料電池單元的燃料自身的類型，這會導(dǎo)致需要改變控制程序保持的燃料自身的識別信息。
盡管可以設(shè)想各種方法來改變控制程序，但是信息處理裝置的用戶借助例如因特網(wǎng)等的電力通信線路獲得更新控制程序，并且自己安裝控制程序的系統(tǒng)對于用戶是非常便利的。
另外，在具有燃料電池單元的信息處理裝置中，在更新燃料電池單元的控制程序時(shí)不能控制燃料電池單元本身。因?yàn)樵诟驴刂瞥绦蛑叭剂想姵貑卧枰Ｖ拱l(fā)電，因此需要從燃料電池單元產(chǎn)生的電能之外獲得更新控制程序所需的電能。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述情況做出本發(fā)明，因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠容易更新燃料電池單元控制程序的信息處理裝置、燃料電池單元及其程序更新方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，一種可與具有燃料電池和存儲單元的燃料電池單元連接的信息處理裝置包括從外部輸入程序的輸入單元；以及與燃料電池單元進(jìn)行通信的控制單元；其中將經(jīng)輸入單元輸入的程序傳送到燃料電池單元并且存儲在存儲單元中。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，一種可與外部裝置連接的燃料電池單元包括存儲單元；及控制單元，用來接收從外部裝置傳送并用于燃料電池單元控制的程序并且在存儲單元中存儲接收的程序。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，一種更新用于控制能夠與信息處理裝置通信的燃料電池單元的程序的方法包括從外部向信息處理裝置輸入控制燃料電池單元的程序；從信息裝置向燃料電池單元傳送輸入的程序；在燃料電池單元的存儲單元中存儲從信息處理裝置傳送的程序。


圖1是說明作為根據(jù)本發(fā)明的信息處理裝置一個(gè)組件的燃料電池單元的外視圖；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的信息處理裝置一個(gè)實(shí)施方案的外視圖；圖3是說明燃料電池單元，并且特別是發(fā)電單元結(jié)構(gòu)的圖；圖4是說明信息處理裝置，并且特別是信息處理裝置主體單元的圖；圖5是說明用來更新信息處理裝置控制程序的功能系統(tǒng)的圖；圖6是說明燃料電池單元基本狀態(tài)轉(zhuǎn)變的圖；圖7是說明在更新控制程度時(shí)燃料電池單元狀態(tài)轉(zhuǎn)變的圖；圖8是說明控制程序更新(在信息處理裝置主體單元側(cè))的處理流程；圖9A至9C是說明信息處理裝置顯示屏實(shí)例的圖；圖10是說明控制程序更新(在燃料電池單元側(cè))的處理流程實(shí)例的圖；及圖11是說明停止燃料電池單元發(fā)電的處理流程實(shí)例的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是說明作為根據(jù)本發(fā)明的信息處理裝置1一個(gè)組件的燃料電池單元10實(shí)施方案的透視圖。如圖1所示，燃料電池單元10由用來放布置信息處理裝置主體單元，如筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)后部的放置單元11和燃料電池單元主體單元12組成。在燃料電池單元主體單元12內(nèi)構(gòu)建堆疊通過電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的燃料電池(DMFC)增量(單電池)而構(gòu)成的DMFC堆、用來向DMFC堆注入燃料甲醇和空氣、再循環(huán)的輔助部件等。
另外，例如將燃料筒(未顯示)在右側(cè)可分離地構(gòu)建到燃料電池單元主體單元12的單元盒12a中，從而燃料筒可以從燃料電池單元主體單元12的部件盒12a中分離和更換。
將圖2所示的信息處理裝置主體單元2放置在放置單元11中。向放置單元11的頂面提供對接連接器14，用作連接信息處理裝置主體單元2的連接單元。另一方面，向信息處理裝置主體單元2例如背面底部分提供對接連接器(未顯示)，用作連接燃料電池單元10的連接單元，從而用燃料電池單元10的對接連接器14進(jìn)行機(jī)械和電學(xué)連接。另外，在放置單元11上提供三個(gè)定位的突起15和鉤16，并且將突起15和鉤16插入在信息處理裝置主體單元2的背面底部分上提供的三個(gè)孔中。
在從燃料電池單元10中去除信息處理裝置主體單元2時(shí)，通過按壓圖1所示的燃料電池單元10上的彈射按鈕17脫離未顯示的鎖定機(jī)構(gòu)，從而可以容易地從燃料電池單元10中去除信息處理裝置主體單元2。
圖2是說明放在燃料電池單元10的放置單元11上面并與之連接的信息處理裝置主體單元2(例如筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī))的外視圖的圖。信息處理裝置主體單元2配置了主體3以及打開和關(guān)閉的面板單元4。面板單元4具有例如由LCD(液晶顯示器)形成的顯示器68。
另外，在主體3的頂面上布置定點(diǎn)設(shè)備71、鍵盤72、電源開關(guān)104等等。
應(yīng)當(dāng)注意，信息處理裝置主體單元2和燃料電池單元10的形狀和尺寸不限于圖1和2中所示，而是可以想象各種形狀和尺寸。同樣地，可以改變對接連接器14的形狀和尺寸。
此外，可以將燃料電池單元10布置成與信息處理裝置主體單元2具有整體結(jié)構(gòu)而不是通過對接連接器14和21連接。
圖3說明燃料電池單元10，特別是關(guān)于組成發(fā)電機(jī)構(gòu)的DMFC堆和布置在附近的輔助部件的結(jié)構(gòu)。燃料電池單元10配置了發(fā)電單元40和燃料電池控制單元41。燃料電池控制單元41控制發(fā)電單元40，并且還具有通信控制功能從而與信息處理裝置主體單元進(jìn)行通信。
發(fā)電單元40包括在發(fā)電中重要的DMFC堆42，還包括用于儲備燃料甲醇的燃料筒43。將高濃度甲醇密封在燃料筒43中。燃料筒43是可拆卸的，從而一旦燃料用盡時(shí)容易更換。
另外，在直接甲醇燃料電池中，為了提高發(fā)電效率通常需要降低滲透。因此，需要將高濃度甲醇稀釋至低濃度并且注入燃料電極47。為此，燃料電池單元10使用稀釋-循環(huán)系統(tǒng)62，并且向發(fā)電單元40提供實(shí)現(xiàn)稀釋-循環(huán)系統(tǒng)62所需的輔助部件63。
輔助部件63可以分成在液體通道中提供的部件和在氣體通道中提供的部件。
在液體通道中提供的輔助部件63的連接包括與燃料電池筒43的輸出連接的燃料供應(yīng)泵44，燃料供應(yīng)泵44的輸出與混合罐45連接。此外，混合罐45的輸出與進(jìn)料泵46連接，并且進(jìn)料泵46的輸出與DMFC堆42的燃料電極47連接。燃料電極47的輸出與混合罐45連接。另外，集水罐55的輸出與集水泵56連接，并且集水泵56與混合罐45連接。
另一方面，在氣體通道中，進(jìn)氣泵50經(jīng)由進(jìn)氣閥51與DMFC堆42的空氣電極52連接?？諝怆姌O52的輸出冷凝器53連接。另外，混合罐45經(jīng)由混合罐閥48也與冷凝器53連接。冷凝器53經(jīng)由排氣閥57與排氣口58連接。在冷凝器53附近布置冷卻扇54。
接下來，將按照燃料和空氣(氧氣)的流動來說明燃料電池單元10的發(fā)電單元40的發(fā)電機(jī)構(gòu)。
首先，通過燃料供應(yīng)泵44將燃料筒43內(nèi)的高濃度甲醇泵入混合罐45中。將混合罐45內(nèi)的高濃度甲醇與來自燃料電極47的水和低濃度甲醇(即從發(fā)電反應(yīng)留下的殘余物)混合并稀釋，從而得到低濃度甲醇。控制低濃度甲醇的濃度，使得可以獲得具有高發(fā)電效率的濃度(例如3-6質(zhì)量％)?？梢曰跐舛葌鞲衅?0的信息，通過控制由燃料供應(yīng)泵44向混合罐45供應(yīng)的高濃度甲醇的量，或者通過用集水泵56等控制循環(huán)到混合罐45中的水量來實(shí)現(xiàn)這種控制。
通過進(jìn)料泵46壓縮在混合罐45中稀釋的甲醇水溶液，并且注入DMFC堆42的燃料電極(負(fù)極)47中。在燃料電極47處，通過甲醇的氧化反應(yīng)產(chǎn)生電子。氫離子(H+)滲透DMFC堆42內(nèi)的固體聚合物電解質(zhì)膜42a并且到達(dá)空氣電極(正極)52。
另一方面，由燃料電極47處發(fā)生的氧化反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳與不用于反應(yīng)的甲醇水溶液一起再次循環(huán)回混合罐45中。二氧化碳在混合罐45蒸發(fā)，經(jīng)由混合罐閥48向冷凝器53前進(jìn)，并且最終通過排氣閥57從排氣口58排出到外面。
現(xiàn)在，空氣(氧氣)的流動如下。從進(jìn)氣口49吸入空氣，由進(jìn)氣泵50壓縮并且通過進(jìn)氣閥51注入空氣電極(正極)52。在空氣電極52處，進(jìn)行氧氣(O2)的還原反應(yīng)，并且從來自外部負(fù)載的電子(e-)、來自燃料電極47的氫離子(H+)和氧氣(O2)產(chǎn)生蒸汽水(H2O)。該蒸汽從空氣電極52排出并且到達(dá)冷凝器53。在冷凝器53處，由冷卻扇54冷卻蒸汽并且變成水(液體)，并且臨時(shí)儲存在集水罐55中。通過集水泵56將收集的水循環(huán)到混合罐45，從而完成用來稀釋高濃度甲醇的稀釋-循環(huán)系統(tǒng)62。
從上述使用稀釋-循環(huán)系統(tǒng)62的燃料電池單元10的發(fā)電機(jī)構(gòu)可以了解，為了從DMFC堆42獲得電能，即開始發(fā)電，驅(qū)動輔助部件63，如泵44、46、50、56、閥48、51、57、冷卻扇54等等。因此，將甲醇水溶液和空氣(氧氣)注入DMFC堆42中，在那里進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生電能。另一方面，簡單地通過不驅(qū)動輔助部件63可以停止發(fā)電。
圖4是說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖，其中燃料電池單元10借助于對接連接器14和21與信息處理裝置主體單元2連接。
信息處理裝置主體單元2包括CPU 65、主存儲器66、顯示控制器67、顯示器68、HDD(硬盤驅(qū)動器)69、鍵盤控制器70、定點(diǎn)設(shè)備71、鍵盤72、FDD(軟盤驅(qū)動器)73、CD-ROM驅(qū)動器84、LAN接口85、用來在上述組件之間傳送信號的總線74、以及用來轉(zhuǎn)換總線74傳送的信號的稱作北橋的設(shè)備75(也稱作系統(tǒng)控制器)和南橋76(也稱作外設(shè)控制器)。
另外，在信息處理裝置主體單元2內(nèi)提供電源單元(供電單元)79，以及此處例如保持鋰離子電池作為二次電池80。由控制單元77(下文稱作“電源控制單元77”)控制電源單元79。
在燃料電池單元10和信息處理裝置主體單元2之間提供電學(xué)接口；控制系統(tǒng)接口和電源系統(tǒng)接口?？刂葡到y(tǒng)接口是為信息處理裝置主體單元2的電源控制單元77和燃料電池單元10的燃料電池控制單元41之間提供通信的接口。舉例來說，在例如I2C(IC內(nèi))總線的串行總線78上進(jìn)行在信息處理裝置主體單元2和燃料電池單元10之間借助控制系統(tǒng)接口實(shí)施的通信。
電源系統(tǒng)接口是提供來在燃料電池單元10和信息處理裝置主體單元2之間傳送電能的接口。例如，借助燃料電池控制單元41和對接連接器14和21向信息處理裝置主體單元2供應(yīng)發(fā)電單元40的DMFC堆42產(chǎn)生的電能。另外，電源系統(tǒng)接口還從信息處理裝置主體單元2的電源單元79向燃料電池單元10內(nèi)的輔助部件63供應(yīng)電能(在附圖中用附圖標(biāo)記83表示這種供電)。
借助AC適配器連接器81向信息處理裝置主體單元2的電源單元79供應(yīng)已經(jīng)經(jīng)過AC/DC轉(zhuǎn)換的DC電能，從而信息處理裝置主體單元2可以工作并且可以對二次電池(鋰離子電池)80充電。
圖5說明在一個(gè)實(shí)施方案中燃料電池單元10的燃料電池控制單元41和信息處理裝置主體單元2的電源單元79的功能系統(tǒng)。
燃料電池單元10和信息處理裝置主體單元2通過對接連接器14和21機(jī)構(gòu)和電學(xué)連接。對接連接器14和21具有向信息處理裝置主體單元2供應(yīng)在燃料電池單元10的DMFC堆42處產(chǎn)生的電能的第一電源端(輸出電源端)91、從信息處理裝置主體單元2向燃料電池單元10的微機(jī)95供應(yīng)電能并且經(jīng)由開關(guān)101向輔助電源電路97供應(yīng)電能的第二電源端(用于輔助部件的輸入電源端)92、以及還有從信息處理裝置主體單元2向燃料筒43內(nèi)構(gòu)建的EEPROM99和EEPROM43a供應(yīng)電能的第三電源端92a。
微機(jī)95具有存儲控制程序、控制數(shù)據(jù)等的內(nèi)置式存儲單元98a，并且具有配置了閃存等的存儲單元95a。
EEPROM99例如存儲燃料電池單元10的識別信息，并且配置可電子寫入的非易失存儲器。燃料筒43的EEPROM43a例如存儲表示在燃料筒43中存儲的燃料類型的信息等，并且還配置可電子寫入的非易失存儲器。
此外，對接連接器14和21具有在信息處理裝置主體單元2的電源控制單元77與燃料電池單元10的微機(jī)95之間通信，并且與EEPROM99和EEPROM43a通信的通信輸入/輸出端93。
圖6說明在發(fā)電起動程序和發(fā)電停止程序中燃料電池單元10的狀態(tài)轉(zhuǎn)變。參照圖5和本圖6中的系統(tǒng)圖描述狀態(tài)轉(zhuǎn)變。注意在圖5中，用預(yù)定的電能對信息處理裝置主體單元2的二次電池(鋰離子電池)80充電。另外，圖5中所示的所有開關(guān)應(yīng)被理解成都是打開的。
(1)“停止?fàn)顟B(tài)”ST10這是信息處理裝置主體單元2和燃料電池單元10連接，但是不向微機(jī)95或燃料電池單元10配備的輔助部件63提供電力，并且在DMFC堆42處不發(fā)電的狀態(tài)。但是，借助第三電源端92a向EEPROM99和EEPROM43a供電。
(2)“備用狀態(tài)”ST20一旦關(guān)閉燃料電池單元10側(cè)配備的主開關(guān)103，信息處理裝置主體單元2的電源控制單元77識別已經(jīng)允許燃料電池單元10發(fā)電。該主開關(guān)103例如是滑動開關(guān)等。一旦檢測到主開關(guān)103關(guān)閉，電源控制單元77借助I2C總線78讀出存儲在EEPROM99中的燃料電池單元10的識別信息和例如存儲在EEPROM43a中的燃料類型信息。在電源控制單元77判定已經(jīng)讀出的識別信息和燃料類型信息是適合的情況中，電源控制單元77關(guān)閉信息處理裝置主體單元2配備的開關(guān)100，從而向微機(jī)95供應(yīng)二次電池80的電能。該狀態(tài)是“備用狀態(tài)”ST20。在“備用狀態(tài)”ST20中，微機(jī)95運(yùn)行，但是不向輔助部件63提供電力，并且在DMFC堆42處不發(fā)電。
(3)“預(yù)熱狀態(tài)”ST30電源控制單元77借助I2C總線78向微機(jī)95給出“運(yùn)行請求”的命令以開始發(fā)電，并且微機(jī)95在收到該命令時(shí)關(guān)閉燃料電池單元10配備的開關(guān)101。因此，向輔助電源電路97輸入信息處理裝置主體單元2二次電池80的電能，并且由供應(yīng)給輔助部件63的電能起動輔助部件63的驅(qū)動。
一旦起動輔助部件63的驅(qū)動，向DMFC堆42供應(yīng)燃料和空氣，從而在DMFC堆42處開始發(fā)電。
此外，微機(jī)95關(guān)閉燃料電池單元10配備的開關(guān)102，并且在信息處理裝置電源電路105處轉(zhuǎn)換成預(yù)定電壓后開始供應(yīng)產(chǎn)生的電能。但是，應(yīng)當(dāng)指出產(chǎn)生的電能輸出不能瞬間到達(dá)額定值，所以將達(dá)到額定值之前的狀態(tài)稱作“預(yù)熱狀態(tài)”ST30。
例如，在起動信息處理裝置主體單元2的情況中，從電源控制單元77向微機(jī)95傳送這種“運(yùn)行請求”的命令。具體地說，在電源控制單元77檢測到用戶按壓信息處理裝置主體單元2配備的電源開關(guān)104時(shí)，電源控制單元77起動信息處理裝置主體單元2，并且還向燃料電池單元10的微機(jī)95傳送“運(yùn)行請求”的命令。
(4)“運(yùn)行狀態(tài)”ST40例如通過監(jiān)控DMFC堆42的輸出電壓和DMFC堆42的溫度，微機(jī)95判定DMFC堆42的輸出是否達(dá)到額定值，并且一旦判定DMFC堆42的輸出已經(jīng)達(dá)到額定值，打開燃料電池單元10的開關(guān)101，并且將向輔助部件63的電能供應(yīng)從信息處理裝置主體單元2的電能供應(yīng)轉(zhuǎn)變到DMFC堆42的電能供應(yīng)。這個(gè)狀態(tài)就是“運(yùn)行狀態(tài)”ST40。
上述情況是從“停止?fàn)顟B(tài)”ST10到“運(yùn)行狀態(tài)”ST40的基本流程，“運(yùn)行狀態(tài)”ST40是燃料電池單元10的正常發(fā)電狀態(tài)。
(5)“冷卻狀態(tài)”ST50在燃料電池單元10處于“運(yùn)行狀態(tài)”ST40或“預(yù)熱狀態(tài)”ST30，并且電源控制單元77向燃料電池單元10的微機(jī)95傳送“運(yùn)行停止請求”的命令以停止發(fā)電的情況中，燃料電池單元10的狀態(tài)過渡到“冷卻狀態(tài)”ST50?！袄鋮s狀態(tài)”ST50的處理如下。
首先，微機(jī)95關(guān)閉燃料電池單元10的開關(guān)101，從而將用來驅(qū)動輔助部件63的輔助部件電源電路97的電源轉(zhuǎn)換成經(jīng)第一電源端92供應(yīng)的二次電池80。
此外，微機(jī)95打開燃料電池單元10的開關(guān)102，從而停止向信息處理裝置主體單元2供應(yīng)在DMFC堆42處產(chǎn)生的電能。
接著，微機(jī)95停止進(jìn)氣泵50，但是留下進(jìn)液泵46運(yùn)行預(yù)定的時(shí)間。該泵的運(yùn)行能夠洗出并除去附著在燃料電極47內(nèi)的液體傳輸通道中的二氧化碳?xì)馀荨?br> 接著，微機(jī)95停止進(jìn)液泵46并且在最大性能下運(yùn)行進(jìn)氣泵，持續(xù)預(yù)定的時(shí)間。該泵的運(yùn)行能夠吹出并除去附著在空氣電極47內(nèi)的空氣傳輸通道中的液滴。在停止程序中自動清洗或吹出并且除去由DMFC堆中發(fā)電產(chǎn)生的氣泡和液滴可以在下一次開始發(fā)電時(shí)提高發(fā)電效率。
隨后，關(guān)閉排氣閥57和進(jìn)氣閥51，以防止外來物質(zhì)如灰塵等進(jìn)入燃料電池單元10環(huán)境氣氛中，并且防止燃料電池單元10中的液體燃料泄漏。此外，微機(jī)95停止從輔助電源電路97向輔助部件63供電。
上面是在燃料電池單元10處進(jìn)行的“冷卻狀態(tài)”ST50。例如，“冷卻狀態(tài)”ST50進(jìn)行大約30秒。在冷卻處理結(jié)束后，打開燃料電池單元10的開關(guān)101，從而停止驅(qū)動輔助部件63，并且狀態(tài)返回至“備用狀態(tài)”ST20。
圖7是說明在更新例如存儲在微機(jī)95的存儲單元95a中的控制程序95b的情況中的狀態(tài)轉(zhuǎn)變。在圖7所示的“更新狀態(tài)”ST60中進(jìn)行控制程序95b的更新。通過微機(jī)95接收到的來自信息處理裝置主體單元2配備的電源控制單元77的“更新”命令進(jìn)行到“更新狀態(tài)”ST60的轉(zhuǎn)變。
在燃料電池單元10處于“備用狀態(tài)”ST20的情況中，燃料電池單元10的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成“更新狀態(tài)”ST60。在燃料電池單元10處于“停止?fàn)顟B(tài)”ST10的情況中，打開燃料電池單元10的主開關(guān)103實(shí)施到“備用狀態(tài)”ST20的轉(zhuǎn)變。在燃料電池單元10處于“備用狀態(tài)”ST20，并且微機(jī)95接收到“更新”命令的情況中，狀態(tài)轉(zhuǎn)變成“更新狀態(tài)”ST60。
另一方面，在燃料電池單元10處于“運(yùn)行狀態(tài)”ST40或者“預(yù)熱狀態(tài)”ST30，并且微機(jī)95接收到“更新”命令的情況中，燃料電池單元10的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成“冷卻狀態(tài)”ST50。在“冷卻狀態(tài)”ST50中，燃料電池單元10接受冷卻處理一段預(yù)定的時(shí)間，然后轉(zhuǎn)變成“備用狀態(tài)”ST20。燃料電池單元10實(shí)施冷卻處理的原因是為了提高下一次開始發(fā)電的發(fā)電效率。
圖8是描述控制程序更新處理(在信息處理裝置主體單元2側(cè))程序的流程圖。首先，電源控制單元77向燃料電池單元10配備的微機(jī)95傳送“更新”命令(S1)。此外，在信息處理裝置主體單元2的面板單元4的顯示器68上進(jìn)行顯示，表明控制程序95b正在更新，便于用戶容易使用(S2)。圖9A是說明顯示器68上的顯示實(shí)例的圖。
一旦微機(jī)95接收到“更新”命令，將表示燃料電池單元10處于“備用狀態(tài)”ST20的信號，即表示已經(jīng)完成程序更新預(yù)備的信號(下文稱作“更新預(yù)備完成”信號)傳送到電源控制單元77。另外，一旦微機(jī)95從電源控制單元77接收到“更新”命令時(shí)，燃料電池單元10的狀態(tài)轉(zhuǎn)變到“更新狀態(tài)”ST60。隨后，電源控制單元77將更新控制程序95c傳送到微機(jī)95。
現(xiàn)在，需要將傳送到微機(jī)95的更新控制程序95c已經(jīng)輸入到信息處理裝置主體單元2?？梢韵胂蟾鞣N方法向信息處理裝置主體單元2輸入更新控制程序95c，例如借助圖4的系統(tǒng)配置圖中所示的LAN接口185從電通信線路86(例如因特網(wǎng)等)輸入更新控制程序95c，借助CD-ROM驅(qū)動器84輸入存儲在CD-ROM中的更新控制程序95c等等。向信息處理裝置主體單元2輸入更新控制程序95c的方法不限于上述任意方法，并且可以應(yīng)用信息處理裝置主體單元2具有的其它數(shù)據(jù)輸入方法。
在電源控制單元77在預(yù)定時(shí)間內(nèi)未接收到“更新預(yù)備完成”信號的情況中，判定超時(shí)(在S4中“是”)，并且在顯示器68上顯示錯(cuò)誤消息。例如，如圖9C中顯示的顯示消息內(nèi)容。另一方面，在電源控制單元77在預(yù)定時(shí)間內(nèi)接收到“更新預(yù)備完成”信號的情況中，判定超時(shí)(在S3中“是”)，電源控制單元77向微機(jī)95傳送更新控制程序95c(S5)。
接著，電源控制單元77判定是否已經(jīng)收到從微機(jī)95傳送的“程序接收成功”信號(S6)。該“程序接收成功”信號是表示微機(jī)95已經(jīng)成功地接收到更新控制程序95c的信息。
一旦電源控制單元77接收到“程序接收成功”信號(在S6中“是”)，電源控制單元77判定是否已經(jīng)收到從微機(jī)95傳送的“更新完成”信號(S9)。該“更新完成”信號是表示在微機(jī)95處已經(jīng)成功更新了更新控制程序95c的信息。
一旦電源控制單元77接收到“更新完成”信號(在S9中“是”)，在顯示器68上顯示表示已經(jīng)在燃料電池單元10處完成更新控制程序95c的更新(例如圖9B)的消息(S11)。隨后，控制程序更新處理結(jié)束。
另一方面，在電源控制單元77未收到“程序接收成功”信號(在S6中“否”)，而是接收到“程序接收錯(cuò)誤”信號(在S7中“是”)時(shí)，在顯示器68上顯示錯(cuò)誤消息(例如圖9C)(S12)。隨后，控制程序更新處理結(jié)束。該“程序接收錯(cuò)誤”信號是表示微機(jī)95沒有成功接收到更新控制程序95c的信息。
此外，在電源控制單元77在預(yù)定時(shí)間內(nèi)既未接收到“程序接收成功”信號，也未接收到“程序接收錯(cuò)誤”信號(超時(shí))(在S8中“是”)時(shí)，在顯示器68上顯示錯(cuò)誤消息(S12)，并且隨后控制程序更新處理結(jié)束。并且，在電源控制單元77在預(yù)定時(shí)間內(nèi)未接收到“更新完成”信號(在S10中“是”)時(shí)，在顯示器68上顯示錯(cuò)誤消息(S12)，并且隨后控制程序更新處理結(jié)束。
圖10是說明燃料電池單元10處控制程序更新處理程序的流程圖。首先，微機(jī)95判定是否已經(jīng)從電源控制單元77接收到“更新”命令(S20)。在微機(jī)判定已經(jīng)接收到“更新”命令(在S20中“是”)時(shí)，微機(jī)95執(zhí)行停止在燃料電池單元10處正進(jìn)行的發(fā)電的處理(S21)。
圖11說明在步驟S21中在燃料電池單元10處進(jìn)行的發(fā)電停止處理的細(xì)節(jié)。
在圖11中所示的步驟S21a至S21c中，微機(jī)95判定燃料電池單元10的狀態(tài)是否是“備用狀態(tài)”ST20、“預(yù)熱狀態(tài)”ST30或“運(yùn)行狀態(tài)”ST40之一。
在燃料電池單元10的狀態(tài)是“備用狀態(tài)”ST20(在S21a中“是”)的情況中，維持該狀態(tài)(S21e)。
在燃料電池單元10的狀態(tài)是“預(yù)熱狀態(tài)”ST30(在S21b中“是”)，或者“運(yùn)行狀態(tài)”ST40(在S21c中“是”)的情況中，轉(zhuǎn)變至進(jìn)行冷卻處理的“冷卻狀態(tài)”ST50(S21d)。隨后，轉(zhuǎn)變至“備用狀態(tài)”ST20(S21e)。
如此，不管在接收更新命令時(shí)燃料電池單元10的狀態(tài)如何，由于燃料電池單元10的發(fā)電停止處理(S21)而轉(zhuǎn)變成“備用狀態(tài)”ST20。在轉(zhuǎn)變成“備用狀態(tài)”ST20(圖10中的S21)后，微機(jī)95向電源控制單元77傳送“更新預(yù)備完成”信號(S22)。隨后，接收到從電源控制單元77傳送的更新控制程序95c(S23)。
例如，微機(jī)95使用檢查和判定是否已經(jīng)成功接收到從電源控制單元77傳送的更新控制程序95c(S24)。檢查和是一種用來交換數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤檢驗(yàn)。在傳送前將數(shù)據(jù)分成預(yù)定長度的塊，把每個(gè)塊內(nèi)的數(shù)據(jù)作為數(shù)值，并且將它們的和稱作檢查和。與數(shù)據(jù)一起傳送所得的檢查和。接收側(cè)按照相同的方式從傳送的數(shù)據(jù)串計(jì)算檢查和，并且檢查該檢查和是否與傳送值匹配。在有差異的情況中，判定通信路徑中有誤差。
在檢查和是正確的情況中，微機(jī)95向電源控制單元77傳送“程序接收成功”信號。隨后，用從信息處理裝置主體單元2的電源控制單元77傳送的更新控制程序95c(新程序)更新存儲在微機(jī)95的存儲單元95a中的控制程序95b(舊程序)(S27)。
此外，對預(yù)定數(shù)據(jù)區(qū)執(zhí)行更新控制程序95c的初始化，從而能夠執(zhí)行更新控制程序95c(S28)。
隨后，向電源控制單元77傳送表示已經(jīng)完成更新處理的“更新完成”信號(S29)。在“更新完成”信號傳送后，燃料電池單元10的狀態(tài)返回至“備用狀態(tài)”ST20(S30)，并且控制程序更新處理結(jié)束。
另一方面，在已經(jīng)判定出檢查和錯(cuò)誤的情況中，向電源控制單元77傳送“程序接收錯(cuò)誤”(S26)，接著燃料電池單元10的狀態(tài)返回至“備用狀態(tài)”ST20(S30)，并且控制程序更新處理結(jié)束。
上述實(shí)施方案的燃料電池單元10的控制程序更新處理具有下列優(yōu)點(diǎn)。
(1)可以使用信息處理裝置1的數(shù)據(jù)總線(例如I2C總線)向燃料電池單元10中配備的微機(jī)95傳送更新控制程序95c，所以不需要寫入新數(shù)據(jù)的電纜接口。
(2)可以容易地用信息處理裝置主體單元2的LAN接口85或CD-ROM驅(qū)動器84等向信息處理裝置主體單元2輸入更新控制程序95c。
(3)可以通過操作信息處理裝置主體單元2來傳送更新命令，所以只通過這種更新命令傳送就可以自動進(jìn)行控制程序的更新處理。
(4)在燃料電池單元10正在發(fā)電的情況中，這可以自動停止并且可以從信息處理裝置主體單元2向燃料電池單元10自動供應(yīng)實(shí)施控制程序更新處理所需的電能。
這些和其它高度有利的特征提供容易使用且方便的信息處理裝置和用于所述信息處理裝置的控制方法。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明決不限于上述實(shí)施方案，而是在實(shí)施本發(fā)明中，可以就各組件做出各種改變和修改而不會背離本發(fā)明的精神和范圍。此外，通過以各種方式布置各組件，或者通過省略一個(gè)或多個(gè)組件，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種配置。并且，本發(fā)明還涵蓋了通過適當(dāng)組合上述實(shí)施方案的組件和根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施方案的組件而獲得的配置。
工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)所述信息處理裝置、燃料電池單元及其程序更新方法，可以容易地更新用于燃料電池單元的控制程序。
權(quán)利要求
1.一種可與具有燃料電池和存儲單元的燃料電池單元連接的信息處理裝置，其包括從外部輸入程序的輸入單元；以及與燃料電池單元進(jìn)行通信的控制單元；其中將經(jīng)輸入單元輸入的程序傳送到燃料電池單元并且存儲在存儲單元中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的信息處理裝置，其中通過控制單元向燃料電池單元傳送的程序是用于在燃料電池單元處執(zhí)行控制的程序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的信息處理裝置，其中通過控制單元向燃料電池單元傳送的程序是由燃料電池單元內(nèi)配備的燃料電池控制單元執(zhí)行的程序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的信息處理裝置，其中所述控制單元停止燃料電池的發(fā)電并且向燃料電池單元傳送經(jīng)輸入單元輸入的程序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的信息處理裝置，其中在停止發(fā)電的狀態(tài)中在存儲單元中存儲通過控制單元向燃料電池單元傳送的程序。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的信息處理裝置，還包括向燃料電池單元供電的電能供應(yīng)單元，其中當(dāng)向燃料電池單元傳送經(jīng)輸入單元輸入的程序時(shí)，所述電能供應(yīng)單元向燃料電池單元供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的信息處理裝置，還包括顯示單元；其中所述顯示單元顯示在存儲單元中存儲經(jīng)輸入單元輸入的程序的處理狀態(tài)。
8.一種可與外部裝置連接的燃料電池單元，所述燃料電池單元包括存儲單元；及控制單元，用來接收從外部裝置傳送并用于燃料電池單元控制的程序，并且在存儲單元中存儲接收的程序。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的燃料電池單元，其中所述控制單元執(zhí)行存儲在存儲單元中的程序。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的燃料電池單元，還包括用來發(fā)電的燃料電池；其中在停止燃料電池發(fā)電的狀態(tài)中所述控制單元在存儲單元中存儲所述程序。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的燃料電池單元，其中當(dāng)所述控制單元接收程序時(shí)，從外部裝置給控制單元供應(yīng)電能。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的燃料電池單元，其中所述控制單元通知外部裝置在存儲單元中存儲程序的處理狀態(tài)。
13.一種更新用來控制能夠與信息處理裝置通信的燃料電池單元的程序的方法，所述方法包括從外部向信息處理裝置輸入控制燃料電池單元的程序；從信息裝置向燃料電池單元傳送輸入的程序；在燃料電池單元的存儲單元中存儲從信息處理裝置傳送的程序。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所述程序是由燃料電池單元中配備的控制單元執(zhí)行的程序。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中在停止由燃料電池單元發(fā)電后，傳送所述程序。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中在停止由燃料電池單元發(fā)電后，在存儲單元中存儲所述程序。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中當(dāng)將所述程序傳送到燃料電池單元時(shí)，信息處理裝置向燃料電池單元供應(yīng)電能。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中信息處理裝置中配備的顯示單元顯示在存儲單元中存儲程序的處理狀態(tài)。
全文摘要
一種可與具有燃料電池和存儲單元的燃料電池單元連接的信息處理裝置，包括從外部輸入程序的輸入單元；以及與燃料電池單元進(jìn)行通信的控制單元。將經(jīng)輸入單元輸入的程序傳送到燃料電池單元并且存儲在存儲單元中。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可以容易地更新燃料電池單元的控制程序。
文檔編號H01M8/10GK1954285SQ20058001571
公開日2007年4月25日 申請日期2005年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者二宮良次 申請人:株式會社東芝