TWI268007B - Fuel cell supply including information storage device and control system - Google Patents

Description

J268007 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 · 本發明係大致上與燃料電池系統相關，更具體的說是 與使用燃料電池及燃料盒的燃料系統有關，更特定的說本 發明疋與將資訊儲存裝置併入到此系統中有關。 【先前技術】 / 燃料電池是一種直接將如燃料和氧化劑之類的反應物 · 化學能量，轉換成直流電（DC)的裝置。基於應用上的大幅 增加，與傳統燃燒化石燃料的發電機以及如鋰電池類型的 · 攜帶式儲存電源相比，燃料電池會比它們更具效率。 通常，燃料電池技術包括各種不同類型的燃料電池， 如鹼性燃料電池、高分子膜燃料電池、磷酸燃料電池、熔 · 融碳酸鹽燃料電池、固態氧化物燃料電池及酵素燃料電 池。現今較重要的燃料電池可分為三大類別，即使用壓縮 氫氣（HO做為燃料的電池；使用甲醇（CH3〇H)、硼氫 化鈉（NaBH4)、石反氫化合物（如丁烧）或其他燃料轉換 成氫氣燃料的質子交換膜（proton exchange membrane， _ PEM)燃料電池；以及直接使用甲醇（CH3〇h)燃料的質 子父換膜燃料電池（稱為「直接甲醇燃料電池」或 “DMFC”）。壓縮氫氣—般均維持在高壓下保存而錄難處 “ 理，此外，通常需要大型儲存槽且不適用於小型的消費性 . 電子裝置上。傳統的重組器燃料電池需要轉化劑和其他蒸 發與輔助系統，將燃料轉化成氫氣以在燃料電池中與氧I 劑相互反應。最近的發展讓轉化或重組器燃料電池有希望 - 6 .1268007 供消費性電子裝置使用。吉妓 直接甲_燃料電池的甲醇會在燃 料電池中與氧化劑直接產生作 土 W用疋最間皁也可能是最小 的燃料電池，並有希望應用在消紐電子裝置上。 至於在較大型應用上，直接甲醇燃料電池典型上包含 -個風扇或壓縮機來供應氧化劑，通常是空氣或氧氣，到 陰極上，另-個泵供應水/甲醇混合物到陽極和—個薄膜電 極組（MEA)上，典型的薄膜電極組包括—陰極、—質子交 換膜和-陽極。在操作期間，水/fg|液體燃料混合物會直 接供應_極上，而氧化劑則供應到陰極上，在每個電極 上會產生電化反應，而直接甲醇燃料電池的整體反應敛述 如下： 陽極上的反應： CH3OH + H20 C02 + 6H + 陰極上的反應： 〇2 + 4H+ + 4e·— 2H2〇 燃料電池整體反應： CH3〇H + 1.5〇2—c〇2 + 2H2〇 因為氫離子（H+)透過質子交換膜由陽極移動到陰極， 以及自由電子（e_)無法穿透質子交換膜的緣故，所以電 子必須流經外部電路因而產生電流。而外部電路可能是任 何可用的消費性電子裝置，如行動電話、計算機、個人數 位助理器及筆記型電腦。直接甲醇燃料電池已揭露於美國 專利案號第5,992,008號和第5,945,231號案中，於此併 入本文中以資參考。通常，質子交換膜是由如杜邦公司的 '1268007

Nafion®薄膜之類的聚合物製作而成，它是一種高含氟材 · 料’厚度範圍大約在0.05釐米到0_5釐米，或是其他適合 · 的薄膜。陽極一般由鐵弗龍碳紙製作而成並由已含有鉑_ 釕金屬沈殿的催化劑薄層所支撐。而陰極是一種氣體擴散 電極會將鉑金屬粒子結合在薄膜的一邊。 一個硼氫化鈉重組器燃料電池的電池反應如下： ·

NaBH4 (水成）+ 2H2〇4(熱或催化劑)—4(H2) + (NaB02)(水成） · · H2— 2H+ + 2e·(在陽極） 2(2H++ 2e_) + 〇2 — 2H2〇（在陰極） _ 適當的催化劑在其他金屬中，還包括鉑及釕。由硼氫 化納轉化產生的氫氣燃料會在燃料電池中與氧化劑，如氧 氣，發生反應並產生電流（或一種電子的流動）及水的副 -產品。同時在轉化過程中也產生硼酸鹽化鈉（NaB〇2)的 副產品。硼氫化鈉燃料電池在美國已公開之專利申請案第 2003/0082427號案中已有討論，在此併入本文中以資參 考。 專利文獻中已揭露許多包括電子記憶體元件的消耗性 ® 物質容器，美國專利公告號第US 2002/0154815 A1號案 中便揭露許多不同的容器可包括唯讀記憶體、可程式化唯 讀記憶體、電子可抹除可程式化唯讀記憶體、不變性隨機 存取記憶體、可變性隨機存取記憶體或其他種類的電子式 · 記憶體’這些電子式記憶體裝置可以用來保留編碼回收、 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碳粉匣供印表機使用，另外， 8 ,1268007 容器也可能包含一燃料電池。 美國專利公告號第US 2003/0082416 A1號及第 2003/0082426 A1號案中揭露一種系統包括一主要裝置及 一具有資訊儲存裝置的燃料電池裝置，主要裝置以個人數 位助理器為例可能由一燃料電池組與一可移動式燃料盒 提供電力。燃料盒包括一資訊儲存裝置，可能是一不變性 串列式電子可抹除可程式化唯讀記憶體記憶晶片，儲存在 晶片中的資料可以是有關燃料管理資料、安全資訊及行銷 與製造貧訊，當目前燃料量定義為可減少的資料棚位時最 初的燃料量資料可為寫入保護。 曰本專利公告號第JP 2003049996號案中揭露一具有 記憶裝置的氫氣盒、一控制器及一通訊介面，而日本專利 公告號第JP 2削61997號案中則揭露另一個具有條碼 列印於其上的氫氣盒，該條碼包括了該盒的識別資訊，國 際專利公告號第WO 03/012902A1號案中則揭露具有條 碼列印在每個電池上的燃料電池組。 【發明内容】 本U係有關供燃料電池使用的燃料補給器，其可以 儲存有關在補給器中所包含燃料的資訊或記憶。 本發明也有關供燃料電池使用的燃料補給器，盆可以 與其所補給的燃料電池及/或由燃料電池供給電力的電子 裝置流通相關的資訊。 本發明更有關可供燃料電池所使用之燃料補給器，其 可以接收並儲存來自燃料電池及/或由燃料電池供電，的電 .1268007 子裝置之相關資訊。 、'在具體貝施例中，本發明係有關供燃料電池使用的 壯σσ由一包含燃料的外殼及由外殼所支撐的資訊 儲Γ衣置所構成。錯存在資訊儲存裝置中的資料會加密並 /月匕解么"亥項貧料的控制器讀取。該項資料會由一對 技術加岔’而加密後的資訊可用相同技術解密，另 外，資料也可採用公開金錄技術來加密、解密。 在另一具體實施例中，本發明係有關《料電池使用 的燃料補給H ’由_包含漏的外殼及由外殼所支撐的資 1存衣置所構成。f訊儲存裝置可儲存選自資料群組中 的資料包括目前辦、料中雜工曰 t [、、、财離子1、盒子的震動容許度、防偽 ^孔、日'慧財產權資訊、安全密碼、使用期限、關閉順序、 1換程序、燃料測量儀型式及流體慼測器資訊，而储存 的貝料可由一控制器讀取。 體貝知例中，本發明係有關 合之資訊儲存裝置，JL中眘1嫂产壯 ^ ''Ό ^ ^ _存裝置包括-熱抽換程序 =訊。此貢訊儲存震置可設於燃料補給器、燃料電池或 疋由燃料電池供電的電子裝置〆 _到代替電…供電子裝置使:並=::制 ==時_+泵送到燃料電池的閉二 在電子裝置操作的時候可因觸發事件 電池使用的燃料之燃料補給器移除，代替電源則二 池或是-包含供燃料電池使用的燃料之備用燃料室電 10 '1268007 為可使用代替電源將資訊寫人資訊儲存裝置中，預定的程 序包括使用代替電源來運轉泵的步驟，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給器之間的介面 上抽出。 在另一具體實施例中，本發明係有關一燃料電池系统 包：：可操作連接到第一資訊儲存裝置的控制器、一燃料 °周即器及—合有薄膜交換構件的燃料電池。第-資訊儲存 裝置位於一燃料補給器上並包含有關燃料補給器的資 凡而才工制為則可頃取並寫入資訊儲存裝置，燃料補给哭 與燃料調節器有流體流通，其中包括至少一調節活門，： 燃料調節器與燃料電池有流體流通，因此包含在燃料補给 器中的燃料可傳送到燃料電池中並轉化成電力。 。燃料補給器有一高於大氣壓力的内部壓力，燃料調節 器則有一泵與調節活門有流體流通。 當一由燃料電池供電的電子裝置開啟時，控制器會讀 =第-資訊儲存t置並確認燃料補給器與燃料電池相 容’然後控制器接著指示泵自燃料補給器泵送燃料，控制 器也可藉由設定調節活門開口的大小來調節燃料的流 率，控制器也可設定泵的泵送率以調節流率，流率更可利 用多孔性材料如注入器、泡材以及薄膜（如杜邦公司的 Nomex®)來加以控制。 燃料電池系統也可包括一與燃料調節器有關的第二資 訊儲存裝置，在第二資訊儲存裝置中包含有關燃料調節= 的資訊，而控制器可讀取或寫入到第二資訊儲存裝置中。 1268007 控制器可藉由讀取燃料測量儀來測量在燃料補給器中 剩餘燃料量並將義簡量寫人至少—個資訊儲存裝置 中，而控制器也可藉由確認傳送過燃料調節器的燃料量之 方式來測s剩餘燃料量，此計算使用流率及燃料流經調節 器的時間週期。 控制器可藉由讀取一連接到燃料電池操作中的濃度感 測器所示之燃料濃度以控制在燃料電池中的燃料濃度?並 透過燃料調節器改變流率以維持燃料濃度在預定的範圍 一内i、:料電池系統更可包括一混合室以儲存透過燃料調 即讀輪的燃料以及由燃料電池反應所產生的副產品，控 制=藉由㈣透過調節器傳送的燃料量來維持預定龍 料濃度，混纟室可能有分開的燃料隔間及副產品隔間，且 控制為會藉由分別控制自每_隔間流到燃料電池的流率 以維持預定的燃料濃度範圍，燃料隔間及副產品隔間可位 在同一個混合室中或是彼此分開設置。 燃料電池系統也可包括一有關燃料電池的第三資訊儲 存裝置，在第三資訊儲存裝置中包含了有關燃料電池的資 訊且控制器可讀取或寫入到第三資訊儲存裝置卜 、 燃料電池系統可能進一步具有一燃料離子遽器，可放 在燃料補給器，以及-可由控制器讀取的離子感測写，控 制器可將離子量寫入位在燃料補給器上的第一資訊儲存 裝置’所以當燃料補給器有無法接受的離子量時將無法使 在一具體實施例中 調節活門具有一 離不滲透表面一 12 1268007 段距離之彈性的微多孔薄膜且會由薄膜中的孔及不渗透 表面上的開口傳送燃料，當燃料流率超過預定的速率時， 具彈性的微纽薄膜會伸展開來使至少—部份的薄膜接 觸到不渗透表面。 在另-具體實施例中，燃料電池對電池充電以產生電 力’被充電的電池可以是單獨的電池或位於電子裝置内或 是在盒子内。 在另-具體實施例中，可藉由一本身具有資訊儲存裝 置的再填充裝置來再填充燃料補給器。 此外，儲存在資訊儲存裝置中的資料包括寫入保護資 料與可再寫入資料，以及有關燃料、燃料補給器、執㈣ 料補給器的軟體、燃料電池及由燃料電池供電之電子裝置 的資訊，儲存的資訊也會與硬體及韋刃體有關，例如與二料 補給器、燃料電池及電子裝置結合之測量儀。 Μ 資訊儲存裝置可以是電子可抹除可程式化唯讀記憶體 及其他電子儲存裝置，控制器可位於燃料電池或由辦料電 池供電的電子裝置中，控制器藉由電子連接或無線連接以 連接到資訊儲存裝置，控制器可能被要求應具有_組安全 認證密碼以便取得儲存在資訊儲存裝置中的資訊。 王 【實施方式】 5 正如附圖中所描繪及下面詳細討論的内容，本發明係 有關燃料補給器，用於儲存燃料電池燃料如曱醇和水、曱 醇/水混合物、不同濃度的甲醇/水混合物或是純甲醇。曱 醇可在許多類型的燃料電池中使用，如直接甲醇燃料電 13 1268007 池、酵素燃料電池、轉化燃料電池等等。燃料補給器可以 包含其他類型的燃料電池燃料，像是乙醇或酒精、可轉化 為氫的化學藥劑，或其他可以改善燃料電池效能或效率的 化學藥劑。燃料也可以包括氫氧化鉀（K〇H)電解液，這 對於金屬燃料電池或鹼性燃料電池是非常有用的，而且可 以儲存在燃料補給器中。在金屬燃料電池方面，燃料是以 流體辞粒子形式浸在氫氧化鉀電解質的反應溶液中，因此 在電池空洞内的陽極上會佈滿鋅粒子的微粒。氯氧化卸電 解溶液已揭示在美國於2003年4月24日公告的專利申請 案第2_贿7493號、名稱為「使用設定的燃料電池系統 以提供一或多個負載電源之方法」案中，將其完整併於此 以貧參考。燃料也包括了甲醇、過氧化氫及硫酸的混合 物’它會流過由矽晶所形成的催化劑’產生燃料電池反 應。燃料也包括水成硼氫化鈉（NaBH4)和水，如上所述。 燃料尚可包括碳氫化合物燃料，包括但不限於丁烷、煤 油、酒精及天然氣，已揭示在美國於2〇〇3年5月22日公 告之專利申請案號2003/0096150、名稱為「液體介面之 燃料電池裝置」案中有所探討，將其完整併於此以資參 考。燃料也可包括能與燃料進行反應的液體氧化劑。因 此，本發明並不限於任何類型的燃料 '電解溶劑、氧化溶 劑，或是在補給器中所包含的液體或固體，或其他可供燃 料電池系統使用的類型。此處所使用的「燃料」一詞包括 所有可在燃料電池或燃料補給器内參與反應的任何燃 料，包括但不限於上述所有合適的燃料、電解溶劑、氧化 14 1268007 溶劑、液體、固體及/或化學藥劑及上列的混合物。 此處所使用的「燃料補給器」_詞包括但不限於可棄 式A子、可再填充/可再使用盒子、 ^ 内的盒子、可移動式盒子、位μ盗、位於電子性褒置 於電子性裝置外的盒子、燁 料箱、燃料再填充箱、其他儲存拗 。 ‘、、、 ΜII » ^ ΑΑ V 一4的谷器以及連接到燃 料相及谷杰的g子。雖然以下 ^田述的盒子會與本發明的 具體“例結合以作為示範，但必須注意的是料 施例也適用在其他燃料補仏 、 特殊形式。 且本發料受限於任何 本給器可用來儲存非燃料電池使用的辦 料。适些應用包括但不限於儲存供 ，，、，、 氣渦輪引擎使用的碳氫化合物；“曰上之微燃 年12月卿年U出版的t氣燃料，已揭示在2001 刊的筮 22 % 百 的 he industrial Physicist 期 ㈣第22_25頁、名崎彳嶋” :=儲存供内燃機使用的傳統燃料以及碳氮化一 里貝用打火機中的丁貌及液態丙燒等。 依據本I明的-項特色，燃料補給器擁 訊如燃料内容的功能，勺杠—帕廿貝 旦.....力 包括在使用期間的燃料内容、燃料 =二料K防偽資訊、以年為基礎的使㈣限、製造 =及接收如服務期間、再填充次數與以使用次數為基 礎的=期限等資訊，在下面有更完整相關資訊的討論。 適s的資訊儲存梦署& 、置已括仁不限於隨機存取記憶體 p_、唯讀記憶體(R0M)、可程式化唯讀記憶體 '可㈣可程式化唯讀記憶體（EPROM)、電子可 15 ^268007 抹除可程式化唯讀記憶體（eeprom)、快閃記憶體、電子 $可讀元件（如電阻、電容、電感、二極體和電晶體）、光 學式可讀元件（如條碼）、磁性可讀元件（例如磁條）、積體 電路（ic晶片）及可程式邏輯陣列（PLA)等等，較佳的資訊 儲存裝置包括可程式邏輯陣列及電子可抹除可程式二唯 讀記憶體，而本發明是討論電子可抹除可程式化唯讀記憶 體，不過，可瞭解的是本發明並不限於任何特定形式 訊儲存裝置。 、 典型上，貧料會以〇與i的二位元系統方式儲存，二 位元數字群組便形成8 .進位數字（3個二位元數字群組）或 16進位數字（4個二位元數字群組），通常均使用化進位 數以方便資訊儲存系統讀取。 電子可抹除可程式化唯讀記憶體是一種使用者可修改 的：讀記憶體，它可透過在其他程式裝置中運用比正常電 以的寫人電Μ於相同接腳上以在記憶體的使用期限内 進:刪除、重m寫入或重新程式化。電子可抹除可程式化 ，讀記憶體修改時並不需要自燃料補給器上移除，其優點 f部分的電子可抹除可程式化唯讀記憶體可以是寫入保 遵，即原始寫入的資訊會被儲存並保護免於寫入電麼的修 改’至於電子可抹除可程式化唯讀記Μ的其他部分則^ =寫^此外，電子可抹除可程式化唯讀記憶體類似於 /、他唯璜記憶體，不需要雷 + d “即可特儲存其中的記憶或 4 ’因此’當一電子裝置啟動時，其仰賴儲存在電子可 抹除可程式化唯讀記憶體中的資訊來啟動並執行程式，而 16 1268007 要刪除及重複寫入電子可抹除可程式化唯讀記憶體，控制 器會在電子可抹除可程式化唯讀記憶體的特定位置上命 令預定的電壓來儲存新的資訊。 電子可抹除可程式化唯讀記憶體與其他唯讀記憶體可 在市場上輕易取得，適當的電子可抹除可程式化唯讀記憶 體可自加州聖荷西市的Cypress半導體公司與八丨一⑺公 司，以及加州海沃市的ATMEL公司與亞歷桑那州錢德市 的Microchip科技公司取得。 儲存在貧訊儲存裝置中的相關資訊包括受保護及可再 寫入的資訊，無法刪除的受保護資訊包括但不限於： (1 ) 盒子的型式， (2)盒子的製造日期， (3 )盒子的批號， (4) (5) (6) (7) (8) (9) 在製造期間指定給盒子的順序識別號碼， 資訊儲存裝置的製造日期， 資訊儲存裝置的批號， 才曰疋給資訊儲存裝置的順序識別號碼， 么、益子及/或儲存裝置使用的機器識別號碼， 盒子及/或儲存裝置在製造時的交替表（即每曰時 間）， ' 1〇)盒子及/或儲存裝置生產國家， 11) 盒子及/或儲存裝置生產工廠設施識別代碼， 12) 知作限制，包括但不限於溫度、壓力、震動容許值 等， 17 .1268007 (13) 製造時所用的材料， (14) 防偽資訊， (15) (16) (17) 燃料資訊’如化學方程式、濃度、容量等， 9慧財產權m包括專利號碼及註冊 安全資訊， $ (18 )安全密碼或識別碼， (19) 以製造日期為基準的使用期限， (20) 關閉順序， (21 )熱抽換程序， (22 )資源回收資訊， (23)反應物資訊， (24 )燃料測量儀型式，以及 (25)流體感測器資訊。 可再寫入的資訊包括但不限於： (1) 目前燃料量及/或目前燃料中離子量， (2) 盒子自電子裝置及/或薄膜電極組退出/分離的次數 或是盒子再填充的次數， (3) 盒子自電子裝置及/或薄膜電極組退出/分離時的燃 料量， (4) 盒子插入/連接到電子裝置及/或薄膜電極組的次 數， 〔5)盒子插入/連接到電子裝置及/或薄膜電極組時的流 體量， 、6)目前操作狀態包括耗電率、特定電子裝置的接受/ 18 1268007 拒絕， (7)益子扠型未來的維修狀態及行銷資訊， (8 ) 觸發事件， (9 )以貫際使用為基準的使用期限， (1 〇)糸統效率， (11) 燃料電池系統的操作歷史，如在選擇時間階段的溫 度與壓力（即在開啟與關閉或期間），以及 (12) 電子裝置的操作歷史，如每—個盒子的數位照片數 目、電動工具的最大扭力、行動電話的通話與待機 時間、供個人數位助理器使用之每一個盒子查詢位 址的數目等等。 士附Ik圖式所不及下面的詳細討論，本發明係有關啟 動負載11的燃料電池或燃料電池系統1〇，負載Μ典 型上是一由燃料電池1〇啟動的電子裝置。參考第一圖，、 燃料電池10的第一個具體實施例包括燃料盒12、泵Μ 與薄膜電極組16,薄膜電極組典型上包括_電解液層或一 質子交換膜（ΡΕΜ)，而薄膜電極組典型上會位於兩個雙極 板之間；在另一具體實施例中，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，負載或電子裝 置11疋外接電路並且與任何實用的消費性電子裝置之功 旎相關，在圖式中，基於方便電子裝置彳彳係顯示位於燃 料電池10之内，不過，典型上燃料電池1〇是包含在電子 凌置11之内。電子裝置舉例而言可以是行動電話、計算 钱、電動工具、園藝工具、個人數位助理器、數位相機、 19 1268007 筆記型電腦、電腦遊戲系統、攜帶式音樂純(Mp3或CD 播放器）、全球定㈣統以及露營m由薄膜電極組 16產生的自由電子（e-)會流經電子裳置”，在本發明中， 外罩17支擇、包圍並保護電子裝置U及其電路、栗Μ 與薄膜電極組’外罩17最好是I配成可讓消費者/終端用 戶很容易將燃料盒12自外罩17中的 控制IM8最好是在外罩17中提供電子裝£11、各子 12、泵14、薄膜電極組16及其他元件間的控制功能，最 好的情況是外罩也支撐至少一選擇性電池19以在薄膜電 極組不能運作或系統啟動期間時能啟動燃料電池1〇及電 子裝置11的不同元件；另一方面，選擇性電池19也可在 盒子12空著或燃料電池/薄膜電極組關閉時啟動控制器 18,選擇性電池19可被取代或與太陽能面板一同使用。 再次參考第-圖’燃料盒12包括一外框或外殼21和 一噴嘴22,外殼21支撐資訊儲存裝置23,喷嘴22裝有 關閉活門24(以虛像顯示)，並與儲存在盒子的燃料有：體 流通’關閉活門24依次連到泵14。 盒子12的形成可以包含或不包含内部襯墊或囊袋，不 具有襯墊及相關組件的盒子已揭示於2〇〇3年]月31曰所 提出之第10/356,793號、名稱為「燃料電池的燃料盒」 審查中之專利申請案，將其完整併於此以資參考。而具^ 内部襯墊或囊袋的盒子已完整揭示於2〇〇3年7月29曰所 提出之第10/629,004號、名稱為「含彈性襯墊之燃料盒」 審查中之專利申請案，將其完整併於此以資參考。 20 1268007 適當的關閉活門24已完整揭示於2003年7月29日 所提出之第10/629,006號、名稱為「含連接活門之燃料 盒」審查中之專财請案，將其完整併於此以f參考，適 當的泵14已完整的公開在‘793、‘〇〇4與‘〇〇6專利申請案 中，較佳的泵是-壓電式泵，適當的壓電式泵包括可自維 吉尼亞洲紐波特紐斯市的PAR科技公司取得的產品，壓 電式泵不含移動零件且輕巧、精簡、強固、安靜及有效率。 攻些泵具有較50V為大的激發電位及電流，例如當輸入電 壓由約2.2直流電電壓升到約12直流電電壓時可由非常 低的約15微安培升到高約13〇微安培。壓電式泵的流率 在壓力範圍由大約〇到5psi時大約是每小時1〇毫升到每 小時900毫升，至於泵的尺寸則由大約〇 5平方英吋到 平方英忖且約少於〇_5英忖厚。製造壓電式泵的材料可與 燃料電池及燃料盒所使用的燃料相容，這些泵使用的範圍 廣泛並具有較長的生命週期。 在本具體實施例中，泵14是外接到盒子12並固定在 外罩17内，其結果為當盒子12自外罩17移除時，泵14 仍留在外罩17中，這種方式使盒子能非常便宜且可丟棄， 另外泵14可與盒子12結合在一起，泵14可被忽略且 可加壓盒子12使燃料自盒子12中傳到燃料電池。 資訊儲存裝置23可位於盒子上任何位置，舉例而言如 在頂部、底部或是外殼21料側表面的旁彡，另外，裝 置23可位於盒子内，舉例而言，當盒子如‘〇〇4專利申請 案中所揭不具有「開放式構造」的結構時，該裝置可位於 21 1268007 外殼的内部表面。 貝汛儲存裝置23最好是一電子儲存裝置，例如前面詳 細时論過的電子可抹除可程式化唯讀記憶體記憶晶片。最 好的情況是資訊儲存裝置23通常具有-「陶質材料」所 形成的基底(圖式中未顯示）、-積體電路記憶晶片(圖式 中未顯示)以及蝕刻層、印刷層或是電子電路或接點(圖式 中未顯示），積體電路記憶晶片（圖式中未顯示）可使用多個 接腳來連接到基底上（圖式中未顯示），如一外接式電子接 頭。 資訊儲存裝置23透過外部接頭25連接到控制器18 上’外部接頭25經由鏈結26與控制器彳8有電子通連，當 盒子12置人外罩17時，f訊儲存裝置23上的電子接點 會接到外部接頭25上，如鏈結27a所示，另外，連接若 疋一種無線系統則可在裝置23與控制器彳8之間傳送電子 4口唬，適s的無線傳輸系統包括藍芽技術、無線電頻率、 紅外線等。 、 資訊儲存裝置23可具有任何特定記憶體大小，而記憶 體大小則由所需儲存的資料量來決定，適當的記憶體大小 典型上由128位元組到512K位元組，1M位元組及更大 的記憶體均可在市面上取得並可用在本發财，只要資訊 儲存I置23可置人燃料盒則沒有任何特定規格的限制。 資訊儲存裝置23最好是包括部分❿及㈣，部分 23a可如前所述由製造商預先設計程式或設定來包括唯讀 (寫入保護或可保護)資料，控制器18可在資訊儲存裝置 22 1268007 不過控制器18不能修改或刪

專利申請案與同日提出申請之申請案號第___—— 23的部分23a中讀取資料，不過控制 除在部分23a中的唯讀資料，部分23t 造商設計程式或設定來包括可再寫入^ 頊取及寫入/刪除在部分23b中的資料 號、名稱為「燃料容器之填充方法與裝置」審查中之專利申 請案’將其完整併於此以資參考。 燃料電池110更包括再填充裝置132，其為一燃料補 給恭包含來自於可再填充的盒子彳彳2的額外燃料，再填充 叙置132包括具有關閉活門彳42的出口 140(圖式中未顯 示），關閉活門142可裝配來連接關閉活門24，關閉活門 24和142也可形成如‘〇06專利申請案中所討論的雙元件 活門’再填充裝置132也可能包括資訊儲存裝置彳44，資 訊儲存裝置144包括唯讀部分144a及可再寫入部分 144b，類似於資訊儲存裝置23，在本具體實施例中，外 罩117支撐再填充裝置132及泵14，外罩117最好是裝 配成可讓消費者/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。 23 J268007 控制器118最好是提供在一電子裝置或燃料電池内， 如個人電腦146，控制器118控制盒子112、泵14及再填 充裝置132的功能，另外，外罩117可包括控制器118， 資訊儲存裝置23可藉由線路％與控制器118聯合操 作，控制器118也可藉由線路27b與泵14以及藉由線路 127c與貧訊儲存裝置144聯合操作，線路27a、27b和 27c最好疋在聯合裝置間提供單向或雙向通連，以及可包 括電子接點或接頭及外接點等已知的一般先前技術，線路 27a 27b和127c也可如前所述的以無線傳輸系統取代。 泵14可與盒子112或再填充式裝置132結合在一起， 或與這兩個元件分離開來，不論泵14位置及配置為何， 可匕括如下所述的分開資訊儲存裝置，另外，當泵與 子或再填充裂置結合時，泵的資訊可以儲存在資訊儲存 裝置23或144中。 當盒子於再填充期間或負載/電子裝置11的操作期 間’控制器18或118可存取受保護的資訊以確定電子裝 置11有效的操作，舉例而言，當盒子插入時盒子的資訊 :被存取且控制器18也可確定盒子12與電子裝置川相 八士果皿子疋相容的，電子裝置11可繼續正常作用， σ子疋不相谷的，控制器彳8或118會產生一視覺或 聲音信號並自動停止操作。 / #其他由控制器存取之有用的受保護資訊包括資訊儲存 扃置23所能承受的振盪頻率與頻率範圍，振盪容忍度可 、、勺由20Hz至〇勺40Hz，於操作期間，電子裝置可能體會由 24 1268007 兀件振盪所導致的背景操作，此振盪應在資訊儲存裝置所 p承X的粑圍内’控制器也可記錄自電子裝置到資訊儲存 裝置所導致的實際振盤或最大振盪值，所以此資訊可供設 吕十者使用以對盒子、燃料電池或電子裝置能除錯或故障排 除。 儲存在貧訊儲存裝置23中的製造資訊可幫助控制器 刀析燃料盒的性能、辨識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,盒子的容量可被儲存 與存取。 可存取的安全資訊可以包括，舉例而言，燃料盒是否 適宜用在飛機上。.電子裝置上特殊的按鍵啟動後或是在預 定的時間如電源開啟時，電子裝置會顯示一訊息以傳達任 何安王貝afl，此外，當剩餘燃料低於預定的燃料臨界值 時’電子裝置會顯示-「低燃料」訊息及，或關閉以節省燃 料’此外’當此類訊息顯示時，控制器可協助使用者再訂 購燃料（藉由啟動-個網際網路連接到燃料供應者）及/或 提供再訂購資訊給使用者。 符合本具體實施例的另-項特色是資訊儲存裝置可儲 存唯讀或受保護之泵的資訊，如（1)泵14的型式；（2)泵 14的製造日期；（3)泵14的批號；⑷製造商所指定栗μ 的順序識別號碼；（5)泵14的製造國家；（6)泵彳4生產工 廠的設施識別代碼；（7)以及泵速率，這些資訊都可储存在 資況儲存裂1_ 23巾或是在泵本身的資訊健存裝置内。 上面所列出的第（1)項到第⑹項資料可用來測定不同 25 1268007 的製造設施之品質及製造上的故障排除，控制器18或118 可使用泵速率，可能會是不同的速率，以及泵運轉時間與 目前燃料量來決定已用的燃料量、盒子中剩餘的燃料量、 直到盒子再填充完畢的剩餘時間，另外㈣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，因為燃 料，係蚊於1率，所以不論盒子的方向為何都可測定燃 料置且無須感測器直接接觸或是沉人燃料中。資訊儲存裳 置23可加以程式化使得目前燃料量可儲存在一新的位置 上而先前的燃料量不會被重複寫入，所以會有一個永久的 燃料消耗紀錄’另外控制器可由燃料測量儀上測定剩餘燃 料量並將該資訊寫人資賴存裝置23巾，可由控制器採 電子式讀取的燃料測量儀已完整揭示在同日提出申請之 申π案號第-----號、名稱為「燃料盒之燃料測量儀」 審查中之專利申請案，將其完整併於此以資參考。 其他受保護的盒子資訊包括⑴盒子12的使用期限；⑵ 安全驗證碼；（3)關閉順序以及（4)安全熱抽換操作的電腦 代碼語言。 盒子12的使用期限可依據盒子的製造日期而定，另 外，盒子的使用期限也可依據盒子的實際使用或再填充次 數而定，不論盒子12的使用期限如何設定，控制器18或 118都可存取或更新使用期限，如已超過使用期限，控制 器可避免盒子的使用，此外也可選擇讓電子裝置及/或再填 充裝置以使用一視覺或聲音信號來警示使用者盒子已超 過使用期限，視覺信號的一個範例就是在電子裝置或個人 26 1268007 電腦146螢幕上的訊息。 安全識別密碼可以是一序列的英文字母或十六進位數 字’控制H 18或118可至少以—個預定的確認密碼來檢 查安全識別密碼以判定盒子12是否為仿製品，如果安全 識別密碼與確認密碼相符，電子裝置彳彳及/或再填充裝置 132會正常操作’若安全識別密碼與確認密碼不相符，、適 當的控制器會停止盒子12的使用。確認密碼可儲存在電 子裝置11 Θ或是在控制器β，此外也可選擇讓控制器挖 或118使用-視覺或聲音信號來警示使用者無法接受盒子 以及無法接受的制，視覺信號的—個_就是電子裝置 螢幕上的訊息’其中電子裝置是—部電腦或個人數位助理 器。 資訊儲存裝置可以程式化，當電子裝置、燃料電池裝 置及/或再填充裝置關閉時’如果盒子12被移除後燃料會 自出口 22上泵離’其結果為當盒子12被移除時燃料並不 會出現在靠近出口處，此外，f訊儲存裝置23也可包括 一熱抽換程序，熱抽換程序會發生在當盒子12自外罩竹 或117上移除且電子裝置U仍然啟動時，使用者典型上 會啟動位於電子裝置、燃料電池裝置及/或再填充裝置上的 一退出鈕（圖式中未顯示）以移除盒子12,若是在電子裝 置、燃料電池裝置及/或再填充裝置啟動時啟用退出紐，依 據本發明的另_特色是控制器可能會執行儲存在資訊儲 存裝置23，144中的熱抽換程序。 舉例而g，貧訊儲存裝置23可包括電腦代碼語言具有 27 1268007 「鎖定」動詞信號及「解鎖」信號或其他適當旗標 ^ 不—例行程序無法進行，如果-項丘 旱_貝源正在被另—項例行程相使㈣ # 他旗標會藉由熱抽換開始時被觸 成其 當這個旗標被控制器18或m碰到時，控 1為,與燃料電池或薄膜電極組16或再填充裝置切、 Ϊ.Γ:盒子12通連。當盒子12將被移除時會通知辦料 4膜電極組16或再填充裝置132並同時轉換到 -個電源如電池或包含在混合室中或另一個内部嫁 的備用燃料等，泵14會被通知開始執行關閉週期:、夢由 讓果14在退出祕動後再運轉幾秒鐘，如此應可幫 低殘留在活門24介面中的燃料。在退出期間，電源可容 :流經特定電路，所以資訊儲存裝置23便可寫入有_ 料量、安全問題、移除次數㈣訊或儲存隨即可被存取的 關閉程序相關資訊，如此應可改善自電子裝置及域再填充 裝置於熱抽換操作中將燃料盒移除的過程，當關閉週期完 成時’「解鎖」動詞信號或其他旗標會設定且控制器Μ或 :18會讓盒子23自電子裝置、燃料電池裝置及/或再填充 4置上退出’信號狀態或其他旗標也可在系統不預期鎖定 或喪失動力時用來自動備份資料。 —製造商均視任何唯讀部分的資料為專有財產並予以加 在，所以其他製造商無法讀取該資料而為別有目的使用， 如製造競爭替代品，適當的加密方法包括但不限於對稱金 鑰和公開金鑰加密。 28 1268007 在對稱金錄加密中’電子裝置有一秘密金鑰或代碼可 將加密資訊解碼，而此秘密金鑰或代碼是預先安裝在電 裝置上使設計成能接受預先選定的燃料補給器’在燃料= 給器上的資訊儲存裝置接著會加密所以使用秘密金鑰L 電子裝置便可將這項資訊解碼。 ' 在公開金鑰加密中，一秘密金鑰預先安裝在電子裝置 中，且此金鑰會公開給相容的燃料補給器，儲存在燃料補 給器的資訊儲存裝置内的資訊會使用-對稱金鑰加密，而 對稱金鑰則是以此公開金鑰來加密，為了將儲存在資訊健 存裝置中的資訊解碼，此電子裝置先用其秘密金鑰將對稱 金鑰解碼然後再使用對稱金鑰來對資訊解碼，適當的公開 金鑰/私人金鑰加密在市場均可取得，如pretty G〇Qd

Privacy (PGP)軟體。 本發明並不限於上述受保護或唯讀的製造、燃料、泵、 操作資訊’而且這些資訊類別的其中之—或其組合均可被 用在本件發明。此外，在資訊類別中，上述示範的任何一 =或其組合資料均可使用。上面所討論的一些或所有唯讀 資料都可用在資訊儲存裝置144上以供再填充裝置132使 用（如第二圖所示）。 ▲依據本發明的另一項特色，可再寫入資訊記錄在資料 儲存裝置的部分23b中，如目前的操作、行銷、維修及其 他觸發資訊’目前的操作資訊可能包括電力消耗及/或接收 /拒絕供特定電子裝置使用的資料。 行銷與維修資訊可用來設計未來的燃料盒、燃料電池 29 工268〇〇7 ^裝置，„料可藉由控制器18以遞增方式將資訊 到雷存m或是在一預^事件發生時可被寫入 到電子叙置的一記情儲在壯里山 ,χ ^儲存衣置中，如達到低燃料臨界值， 行鎖資訊可能包括資料指出電子裝置如何使用，舉例而古 與燃料電1或燃料盒有關的資料，如電子裝置f不常祕 =及會持㈣啟多久，此f訊可詩評估燃料盒容量及/ 或低燃料臨界值，另一項行銷資訊的例子 用某一特定功能的次數。 便 維修資訊可能包括故障模式及在某一條線路故障前已 安裝過多少燃料盒，其他有用的資訊包括燃料電池的效率 和=能:當盒子退回以回收使用時，此資訊可讓設計者改 善這些元件與瞭解消費者的使用習慣。 觸發資訊可以是在資訊錯存裳置23上的資料並由控 制器讀取然後提示控制器18執行不同的功能，在電子裝 置被開啟與啟動之後，觸發資訊可能包括在電子裝置正常 f乍開始之前所存取的資料，舉例而言，由於儲存的燃料 篁使電子裝置11或燃料電池可能增加或減少電力消耗及/ 或顯示-訊息’觸發資訊也可包括在電子裝置正常摔作開 始之後才存取的資料’如新的相關產品與服務提供、軟體 /硬體升級或其他相關產品/行鎖資訊、與未來觸發有關的 指令資訊、燃料盒採購資訊、廣告或是與電子裝置及燃料 電池無關的行銷材料。 w 其他可再寫入資訊包括如上所述可自燃料測量儀押得 的電子式可讀取燃料測量儀資訊，及如下所述可自離二: 30 1268007 置儀獲得的可讀取離子量，本發明不限於之前所述的可再 $入之燃料及操作資訊，以及上述可用在本發明中之任何 -個或其組合的資訊類別。此外在資訊類別t，上述示範 的任何-個或其組合資料均可使用，上面所討論的一些或 所有可再寫人資㈣可肖在資訊儲存裝置144上以供再填 充裝置132使用（如第二圖所示）。 第三圖顯示燃料電池21〇的另一具體實施例，除了外 部接頭25包括了 一線路227b之外，燃料電池21〇、泵 14及控制器18均類似於先前所討論的元件，盒子a?包 括一外殼221以限制第一個室222及第二個室223，第一 "ί至及第一個至可分別包括具有相同或不同特性，如濃 度，之第一燃料及第二燃料，第一個室及第二個室可分別 包括不同的第一燃料及第二燃料，第一個室及第二個室也 可分別包括燃料與水，第一個室及第二個室也可分別包括 燃料及來自薄膜電極組16的副產品，盒子212最好具有 一單一資訊儲存裝置或可包括兩個類似於資訊儲存裝置 23的資訊儲存裝置123和123,，第二個裝置123，會藉由 線路227b連接到控制器18上，接著控制器μ可選擇在 室222及223中的流體來使電子裝置μ的操作最佳化， 室222及223可由盒子的盒壁或是如‘793專利申請案與 ‘〇〇4專利申請案中所討論的内部襯墊或囊袋所形成，電池 210更包括一混合室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，一適當的混合室已揭示在 ‘793專利專請案中。 31 1268007 第四圖顯示本發明之另一具體實施例，其中資訊儲存 衣置用來控制與操作一直接甲醇燃料電池、燃料盒及由燃 料電池供電的電子裝置，第四圖包含兩組連接線路，第二 組連接線路包含流體即液體和氣體，線路中有箭頭來顯示 流動的方向，第二組連接線路包含電子線路，有黑色圈圈 在各父叉點來顯示電子連接性，雖然此具體實施例主要敘 述直接甲醇㈣斗電;也，但可瞭解此具體實施例適用在任何 燃料電池。 凰子12 112、212連接到燃料電池彳〇以啟動電子裝 置11，電子裝置11典型上比燃料電池大且通常安裝燃料 電池’在第四圖中，顯示電子裝Ϊ 11的結構簡圖以圍繞 燃料電池10,同時以虛線所晝出的盒子狀來代表並由薄膜 電極組16所產生的電流來提供電力。 有關上面所討論的流體線路，燃料盒會連接到活門 24’而最好的情況是—雙元件活門，活門元件冰附加於 盒子上’而活門元件24b則連接到栗14,當燃料盒自燃 料電池上分開時每—個活門元件都可形成密封，雙元件活 門已完整揭示在‘〇〇6專射請案中。在燃料電池1〇中， 活門元件24b可直接連接到泵14並在燃料盒未連接時提 供泵14密封’此外活門元件糾也可附加到其他元件上。 泵14會連接到活門252，功能就像是一流量調節裝置， 而流經泵14及活門252的流率可由流量表2M來測量 如Ventuh流量表或其他電子流量表，或透過位於混合室 的濃度表。接著燃料會被泵送到混合室250中，來自混合 32 .1268007 室250的燃料/水混合物會直接泵送到薄膜電極組16以產 生電力啟動電子裝置11,液體和氣體副產品如水及二氧化 碳可被泵送或在二氧化碳的壓力下流到副產品室256中， 然後水的副產品會送回到混合室250中。混合室250有釋 放活門258將氣體副產品排放到燃料電池之外，釋放活門 也可是揭示於Ό04專利申請案的一種提升式活門，液體副 產品與燃料在混合室250中混合以達到最佳燃料濃度，燃 料濃度可由燃料濃度感測器260所測量，而這些感測器已 揭示於公告之美國專利案號第2003/0131663號及第 2003/0134162號與美國專利案號第6,254 748號及第 6,306,285號案中，將其併於此以資參考。 备使用加壓式燃料補給器時，泵14可以省略，在此具 體貫施例中，調節活門252會調節流到薄膜電.極組16的 燃料流量’調節活門252可能有可變換的孔徑以在預定的 直徑下開啟以調節流量。另外，如第六A_D圖所示，調節 活門252可此有一包括了彈性微多孔式薄膜28〇的控制裝 置及不滲透表面282且彼此分隔開來，如第六A_六D圖 中所示之薄膜28Q及不滲透表面啦之間的間隙係放大以 供確認。在調節活Η 252中間隙非常小，燃料可容許流經 彈性薄膜280中的孔徑且至少通過不滲透表面加上的一 開口 284,當燃料流量低於預定程度時，燃料會正常地流 經彈性微多孔薄膜且該薄膜可能會變形，但基本上會如第 六Α及六C圖所示持續與不滲透表面分隔開來。當燃料流 率南於預定程度時，作用在彈性薄膜上的壓力會導致薄膜 33 1268007 ，形使之接觸不滲透表面，此時燃料不再流經微多孔薄 膜’如第六B及六D圖所示。如下所討論，彈性微多孔薄 膜的變形包括但不限於延伸及彎曲，當薄膜上的壓力增 =，更多的孔會接觸到不滲透表面以降低在薄膜上燃料可 机經的區域且流量也受到限制，類似的調節活門已揭示在 美國專利案號第4,496,309號及第4,560,345號案中，將 這兩件專利全部併於此以資參考。 如第六A及六B圖所示，微多孔薄膜28〇固定的附著 在活門體的側壁上，阻塞物288及29〇維持薄膜28〇在 固定的位置上，當燃料流量增加時，薄膜會變形並移動直 到貫質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致較大的流量，可能出現超過一個以 上的流量通道284且流量通道284也有不同的直徑。再 者，不滲透表面282可能具有一預定的粗糙度，而粗糙度 愈向會產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的下游處以進一步調 節燃料流量，微多孔薄膜也可用來作為注入器以防止燃料 在活門不小心開啟時大量洩漏，另外，不滲透表面282可 以如第六C及六D圖所示有一個圓錐形輪廓、球體輪廓或 其他輪廟。 第七A-Μ圖所示為調節活門252的另一具體實施例。 參考第七A及B圖，調節活門252也包括微多孔薄膜280 並離不滲透表面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位於不滲透表面 34 1268007 282的下游處使燃料流經調節活門。一多腳式流量導管或 生形官285會蝕刻或是限制在不滲透表面282上並與通道 284有流通，如第七◦圖所示。流經微多孔薄膜280的燃 料在到達流量通道284之前會集中在流量導管285。如第 七B圖所不’當流率或壓力增加超過一臨界值時，薄膜 280會變形並與不滲透表面282接觸，且只有薄膜的 一部份與流量導管285相反且與不滲透表面282未接觸的 部分會開啟使燃料流經。 、如第七D-Μ圖中的虛線所示，流率也可藉由改變直徑 D或流量導管285的表面區域來控制。如第七D圖所示， 直徑會縮小以限制流量。類似第六A_D圖所示的具體實施 例，不滲透表面可以是凹面如第七E_F圖所示，凸面或同 ，有凹面、凸面如第七G圖所示。不滲透表面2犯也可如 第七Η圖所不具有不穩定的表面。依據調節活門的設定， 薄膜280及不滲透表面282之間的開口區域挪可以利 用並與流量導管285有流體流通以容許燃料流經，如第七 F圖所示。 參考第七|圖，調節活門252也可有密封292，它可 以是-種彈性體塞子來密封流量通道284的出口，所以穷 封292必須在燃料可透過調節活門况傳送之前自流量^ 道284移除。注入器或保存性材料286可以如第七」及七 κ圖所示，分別放在㈣活門252的上游處或下⑽及= 外，密封撕可放置在注人器、吸收性材料或保存^料 286中，如弟七L圖所示。除此之外，另—〇形環咖 35 1268007 提供的密封如第七M圖所示圍繞可移動體296放置，密 封出現在〇形環294及調節活門252的側壁298之間。 〉主入器、吸收性材料或保存性材料286也可位於活門252 及可移動體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都可與關閉活門結合使用，如那 些揭不於QQ6專利申請案中的已完整併於此以資參考。 雖然流量導管285的範例具有6個支腳，但實際上可 具有任何數量的支腳。此外，流量導f 285可包括非線性 支腳或相連的多個同心圓或内旋螺旋管，本發明不限於任 何特定組態的流量導管。 另外再-人參考第四圖，副產品會被傳送回燃料金12、 112、212以供處理，釋放活門258可置放在燃料盒上以 排放氣體副產品到大氣中。此外，副產品室256可被省略 且田1i產品直接自薄膜電極組16傳送到混合室25〇中。在 =一具體實施例中，室25Q可如圖所示由在其中的虛線區 刀為兩個部分，室25Qa用於接收來自燃料盒的燃料而室 250b則接收副產品，室25Qa及室2_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混合室，室 2—50a—及冑25〇b可各別單獨連接一果，如果啦，以調節 每一至到薄膜電極組的流量而獲得最佳燃料濃度。 關於控制線路，控制器18、118被程式化以控制流經 燃料電池的燃料流量，控制器、18、118可置於燃料電池 二或電子裝置11之中’如圖所示，控制器也可放在燃料 處上，或疋控制器的功能可由中央處理器（CPU)或電子裝 36 、1268007 置11的控制裔來執行。如前所討論，控制器18、118可 讀取儲存在燃料盒的資訊儲存裝置23、123中的資訊並將 資訊寫入資訊儲存裝置。電子讀取式燃料測量儀2料可放 在燃料盒之内或之上以測量剩餘的燃料量，此種測量儀已 揭示於「燃料盒之燃料測量儀」專利申請案中，控制器18、 118也可連接到雙兀件活門24，因此控制器便可控制活門 24的開與關。 在燃料電池10中，控制器會連接到泵14的資訊儲存 裝置266上以儲存如上所述關於泵之永久性及可再寫入的 資訊，控制器也連接到流量表254，所以控制器可讀取流 率以及泵14的整體運轉時間以測定燃料使用量。當流率 固定時，燃料量是固定流率及流通時間的乘積，當流率不 固定時，燃料量是可變流率除以流通時間的值。用原始燃 料量或先前儲存在資訊儲存裝置23、123中之前的剩餘燃 料里資δίΐ減去此燃料量可測定剩餘的燃料量。控制器1 8、 118也可設定泵14的泵送速率或是應開啟多寬的調節活 門252以控制流率，控制器也可連接到選擇的泵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 制流率。可選擇另一個類似於活門252的調節活門來連接 果262以控制流率。 控制器18、118也可連接到薄膜電極組16的資訊儲 存I置268，其儲存了關於薄膜電極組、雙極板及其他元 件的永久性與可再寫入資訊。控制器也可連接到濃度感測 器260並讀取在薄膜電極組中的燃料濃度，控制器可調整 37 1268007 進入薄膜電極組的燃料以維持燃料電池的最佳燃料濃 度。資訊儲存裝置266及268實際上類似於如上所述的=— 戒儲存裝置23與123。本文中揭示的所有資訊儲存褒置 都結合成一資訊儲存裝置’或是兩個或更多資訊儲存裝置 可結合在一起。 依據一具體實施例，當盒子12、112、212以流體及 一 ’ 電子連接到燃料電池1〇或是當電子裝置Μ開啟時，控制 為18、118會先讀取儲存在資訊儲存裝置23、123中的 貧訊以測定正確的盒子是否連接及/或正確的燃料是否被鲁 儲存，若出現的是不正確的燃料或盒子，則控制器會退出 益子、顯不錯誤訊息或是關機以避免受損。如果出現的是 正確的盒子或燃料，則控制器會如前所述讀取剩餘燃料量 ~ 及其他資訊’並讀取資訊儲存裝置266中有關泵的資訊， 接著控制器會指示泵14自盒子中泵送燃料並設定活門 252的孔徑大小。控制器也可自流量表254讀取流率並追 ，燃料流經調節活門252的日夺間以測定使用及剩餘的燃料 里’另外控制器也可自燃料測量儀264讀取剩餘的燃料，· 才工制為也可自這兩個來源獲得剩餘燃料資料並加以比 六、、如果兩個畺不同於個別預定的量，則控制器會重新調 杈感測器或顯示一錯誤訊息。 · &制器也可監控在薄膜電極組作用後的燃料濃度，對 直接甲醇燃料電池而言，甲醇對水的濃度是一項重要因 素右甲醇濃度太低，控制器會從混合室250中傳送更多 西亨 4务 • ’右混合室250有分離的甲醇室如室250a，則控 38 1268007 制為會指不泵262傳送更多燃料到薄膜電極組中，如果甲 醇/辰度太局，則控制器會指示栗262將更多的水自室2篇 ^泵送到薄膜電極組，只要電子裝置彳彳—直啟動便會繼 續此監控過程。 控制器也會關閉栗14如果混合室25〇實際上已滿，控 制器也會讀取操作資訊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生的電力，並在資訊儲存裝置 23、123、266或268中寫人或記錄這些資訊。最好的情 况疋#作貧訊被記錄在資訊儲存裝置23、彳23中使得電子 裝置、燃料電池或盒子的製造商可藉由簡單的停止連接及 移除盒子的方絲存取資訊，消費者使用習慣、錯誤資 訊、系統故障等均可被記錄下來。 萄電子裝置關閉時，控制器會執行一關閉程序，可能 包括在•體系統中將燃料泵送回到盒子中或到混合室 中，控制器也可將剩餘燃料量資訊寫入到資訊儲存裝置 23 123中，最好的情況是在啟動時控制器指示泵使用自 此β至250到薄膜電極組的燃料以開始產生電力，直到其 他系統牧機為止，另外電子裝置11在燃料電池10啟動時 開始自電池（圖式中未顯示）吸引電流，控制器在需要時也 可執订儲存在資訊儲存裝置23、123、266或268中或是 在任何電子裝置上的熱抽換程序。 依據本發明的另一項特色，會提供一離子濾器及一離 子感測器到燃料電池10及/或盒12、112、212中，就曱 醇燃料而a ’金屬離子粒子可能會出現在燃料中，當金屬 39 1268007

離子粒子沒有自傳送進人薄膜電極組16之質子交換膜 (PEM)的燃料中移除時，會阻塞質子交換膜，此時會影響 貝子乂換膜的效率且到達一定程度就需要定期更換薄膜 電極組或疋困住的離子量達到臨界值時需要清潔。最好的 情況是離子據器包括一由離子傳導聚合物製作而成的媒 介，適當的離子傳導聚合物在Davis，T.A、Genders J D 及PletCher，D.的「離子穿透性薄膜的第-課」第35-57頁中 以及美國專利案號第6 63Q518 B1號案中均有所敛述， 將其完整併於此以資參考。這絲合物包括-具有離子化 族群之機能烯的不可替代性共料聚合物或其前驅物，且 稀聚合物與離子族群則在之後導人薄膜中，其他適當的離 子傳導聚合物包括防風雨的材料G〇reTex，也就是聚四氟 乙稀（PTFE) ’具有一全氟聚合物填滿氣孔，以及一在2 $ %氯績酸溶液中照射的聚氟乙烯（PVC)薄膜。在‘518專利 案中揭示其他適當的離子傳導聚合物，包括一已被照射及 %化的低滲透性薄膜，適當的薄膜包括聚乙烯（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 皆可使用在本發明中。 其他適當的濾器媒介亦具有離子傳導性，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_EV0H)，6揭示於美國專利案號 第5,460,896號及第5,409,785號案中，將其完整併於此 1268007 以資參考。 離子會被吸引並困在離子遽器中，因此離子可自辦料 切除並使質子交換膜的使用期限延長。此外，控制器可 讀取在燃料中的離子量並將此資訊寫到資訊儲存裝置 23、123’因此當燃料補給器12、112、212❹法接受 的離子量時將不能使用’不論電子裝置是否開啟或是裝有 一不同的燃料盒時，控制器都可檢查燃料中的離子量。再 次參考第四圖，在一具體實施例中，離子濾器27〇位在盒 子的喷嘴22上以在燃料離開盒子時困住離子，離子遽器 也可放在燃料電池彳0 +，不過更方便的位置是將它= 盒子中，這樣在更換濾器上會更為容易。 離子濾器媒介也可由金屬清除物製成，金屬清除物是 相當大的分子並具有吸引及附著在金屬上的傾向，金屬清 除物包括運用在廢水處理應用上的凝聚劑，典型上凝聚劑 會添加到廢水中以移除其中的金屬。當金屬清除物暴露到 燃料中時會將其中的金屬離子粒子移除，產生反應的清除 物相當魔大並可藉由一篩子移除或包含於内。適當的凝聚 劑包括來自紐澤西州帕西波尼市的P〇|y Pure公司之

Clanfloc A-3020，俄亥俄州辛辛那提市的Dubois公司之 Floculite 402 ’以及康乃狄克州西漢文市的jamet〇wn Chemical公司之j. Flock 711。凝聚媒介物可以一種稀釋 水溶液來準備，濃度範圍大約是容積的〇〇〇1%到〇〇1 % ’凝聚劑也可在混合室250及/或副產品室256中與水 混合以困住金屬離子。最好的情況是將注入器或保存性材 41 料增加到這些室的入口及出口上以避免流失凝聚劑，另外 /旋ΛΚ劑可以注入一多孔支援中，如多孔性聚丙烯或聚乙烯 或疋開放式網狀架構，而注入的多孔性媒介可當成離子 濾器270中的濾器媒介使用。 其他金屬清除物包括3-(二伸乙烯三胺基）丙基機能矽 膠2_(44乙烯二胺基）苯）乙基機能矽膠、：3-(毓基）丙基機 月匕矽膠、3-(1_硫脲基）丙基機能矽膠及三胺四醋酸鹽機能 石夕膠’這些矽膠都可由Sigma-Aldrich公司取得。 另一個適合的金屬清除物是金屬螫合物的化合物，主 要用在生化領域將生化流體中的金屬離子移除，一較佳的 化合物就是乙烯二胺四醋酸鹽（EDTA)，乙烯二胺四醋酸鹽 取著名之處便是可將金屬離子緊密束缚，乙烯二胺四醋酸 鹽可添加到盒子12、112、212中與混合室250及/或副產 口口至256中，乙烯二胺四醋酸鹽也可與凝聚物類似注入一 多孔性支撐中而當成濾器媒介使用。 離子感測器272提供來確認濾器的效率並測定何時應 更換濾器，如圖所示離子感測器272最好是放置在燃料電 池1〇之中，或是置於燃料盒上。離子感測器272與控制 口口 18 118運用電子連接並可由控制器來讀取，離子感測 斋272套用一電場到燃料中，也就是跨過攜帶燃料的管子 或疋在官子内，此電場運用一跨過燃料的固定電壓或是流 經燃料的固^電流。燃料的電導性依據燃料中的離子濃度 而定，而電場另-方面也可跨過或是流經—_流過的多 孔性兀件。離子的個數是直接與流經燃料的電流（當施於燃 42 .1268007 二：=固定時)或與跨過燃料的電繼經燃料的電流 美Π Γ即時的離子測量會與測量低離子量的一 :“目互比車乂以洌定離子量是否可被接受， 低離子量所代表的資料點來畫出一調校曲線或…中 便:出現無法接受的離子量及—個或更多的點，此即時的 測:也可和這個調校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會定期讀取此電壓而當 電壓達到預定的程度時，控制器會顯示一訊息或其他如視 覺或聲音信號以告知使用者更換離子攄器，可能是在下一 次再次填充燃料補給器時。 >第五圖為付合本發明的另一項特色，充電器31 〇 被提供為電池充電之用’如先前所述充電器31Q也可對利 用電池操作的電子裝置再充電。如第五圖所示，充電器310 具有與如第四圖所示之燃料電池1〇實際上相同的元件， 益子12 1彳2 212及控制器18、118都内接到充電器 310。在充電器310中由薄膜電極組16產生的電流會在接 點11上出現。在本發明的其他具體實施例中，參考元件 符號11指一負載或一由燃料電池供電之電子裝置，相同 的，在第五圖中，參考元件符號11指一可連接到由燃料 電池充電之利用電池操作的裝置之接點。 正ΐ情況下’接點11是一開放電子迴路所以沒有電流 會流經接點11，在接點11連接到在利用電池操作的裝置 322、324上的接點312、314之後，由薄膜電極組16產 生的電力會流經充電電子裝置對電池320充電，接點 43 、1268007 312、314可以是一公接頭或母接頭。利用電池操作的裝 置包括但不限於行動電話322及筆記型電腦324，以及先 前所述的電子裝置。電池32〇可在電子裝置之内被充電或 疋在電子裝置外來充電。如第五圖所示，充電器31〇採用 一種通用外形，也可以是一種托架式充電器（即供行動電話 及電動工具使用）、一種基座（即供膝上型電腦使用）或是傳 、、先電池（即AA、AAA”、“D”型的鹼性充電電池）使用的充 電器等。 雖然本發明之具體實施例明顯地實現本發明的目標， 但熟知先前技術者仍可做出許多的修改及其他的具體實 施例，此外，任何具體實施例的特色及/或元件可單獨使用 或與其他具體實施例的特色及/或元件相結合，因此，我們 :解附隨的巾請專利範圍應可涵蓋在本發明的精神與範 疇之内所有的修改及具體實施例。 【圖式簡單說明】 附隨的圖式是本說明書的一部份應一併參考，而不同 圖式中會用相同的符號來代表相同的元件·· 第-圖是用於提供電子裝置電源且具有一資訊儲存裝 :的燃料盒、一泵及一薄膜電極組之燃料電池系統的概略 圖； 一第二圖是具有一資訊儲存裝置的燃料盒、一泵及一具 有Ί儲存裝置的再填充裝置之燃料電池系統的概略圖； 第三圖是用於提供電子裝置電源且具有—各内含一資 訊儲存裝置之多個室的燃料盒、一泵及—薄膜電極組之燃 44 ,1268007 料電池系統的概略圖； 第四圖是本發明另一種燃料電池系統之概略圖； 第五圖是本發明另一種燃料電池系統之概略圖； 第六A-D圖是符合本發明的一調節活門之兩個具體實 施例的部分橫截面圖；以及 第七A-Μ圖是符合本發明的一調節活門之另一具體實 a 施例的部分橫截面圖。 · 【主要元件符號說明】 10 燃料電池，燃料電池系統 _ 11 負載’電子裝置，接點 12 燃料盒，盒子 14 泵 ” 16 薄膜電極組 17 外罩 18 控制器 19 選擇性電池 21 外框，外殼 _ 22 噴嘴，第二個室出口 第一個室出口 23 資訊儲存裝置，盒子 · 23a 唯讀部分 23b 可再寫入部分 24 關閉活門，雙元件活門 24a 活門元件 45 1268007 24b 活門元件 25 外部接頭 26 鏈結 27a 鏈結，線路 27b 線路 110 燃料電池 112 可填充式盒子，燃料盒 117 外罩

118 控制器 123 資訊儲存裝置 123’第二個資訊儲存裝置 12 7 c 線路 130 再填充活門 132 再填充裝置 140 出口 142 關閉活門

144 資訊儲存裝置 144a 唯讀部分 144b可再寫入部分 146 個人電腦 210 燃料電池 212 盒子 221 外殼 222 第一個室 46 1268007 223 第二個室 227b 線路 250 混合室 250a 室 250b 室 252 調節活門 254 流量表 256 副產品室

258 釋放活門 260 燃料濃度感測器 262 泵 264 電子讀取式燃料測量儀 266 資訊儲存裝置 268 資訊儲存裝置 270 離子濾器 272 離子感測器

280 彈性微多孔式薄膜 282 不滲透表面 284 開口，流量通道 285 多腳式流量導管，星形管 286 保存性材料 287 開口區域 288 阻塞物 290 阻塞物 47 2921268007

294 296 298 310 312 314 320 322 324 D 密封 〇形環 可移動體 調節活門側壁 充電器 接點 接點 電池 利用電池操作的裝置，行動電話 利用電池操作的裝置，筆記型電腦 直徑

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Claims (1)

1. :/κ .,¾ 126 娜: 十、申請專利範圍： 1. 一種含資訊儲存裝置與控制里_之燃料電池補給器，即一種 供燃料電池使用的燃料補給器，包括： 一包含燃料的外殼，及 一由外殼支撐的資訊儲存裝置，該資訊儲存裝置儲存的加 密資料可由一個可對加密資料解碼的控制器讀取。 2. 如申請專利範圍第1項所述之燃料電池補給器，其中加密 資料可用對稱金鑰技術加以解碼。 3. 如申請專利範圍第1項所述之燃料電池補給器，其中加密 資料可用公開金鑰技術加以解碼。 4. 如申請專利範圍第1項所述之燃料電池補給器，其中燃料 補給器是一燃料盒。 5. 如申請專利範圍第1項所述之燃料電池補給器，其中燃料 被包含在一襯墊中且襯墊是位於外殼内。 6. 如申請專利範圍第1項所述之燃料電池補給器，其中資訊 儲存裝置包括一電子可抹除可程式化唯讀記憶體。 7. 如申請專利範圍第1項所述之燃料電池補給器，其中加密 資料選自資料群組中的資料包括盒子的型式、盒子的製造 曰期、盒子的批號、指定給盒子的順序識別號碼、資訊儲 存裝置的製造日期、資訊儲存裝置的批號、指定給資訊儲 存裝置的順序識別號碼、盒子及/或儲存裝置的機器識別 碼、盒子及/或儲存裝置在製造期間的交替表、盒子及/或 儲存裝置生產國家、盒子及/或儲存裝置生產工廠設施識 別代碼、盒子的震動容許值及其他操作參數限制、製造防 49 1268007 偽貝λ的材料、燃料資訊、智慧財產權資訊、安全資訊、 安全密碼、使用期限、關閉順序、熱抽換程序、回收資訊、 =物資訊、燃料测量儀型式、流體感測器資訊、目前燃 料里目刖燃料中離子量、盒子自燃料電池分離的次數、 -子再填充的次數'盒子自燃料電池分離時的燃料量、盒 子插入/連接到燃料電池的次數、盒子連接到燃料電池時 的肌體里、維修資訊、行銷資訊、觸發事件、燃料電池的 效率以及燃料電池系統的操作歷史等資訊。 8· 一種含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器，即一種 供燃料電池使用的燃料補給器，包括： 一包含燃料的外殼，及 由外设所支撐的資訊儲存裝置，該資訊儲存裝置可儲存 選自資料群組中的資料包括目前燃料中離子量、盒子的震 動容許度、防偽資訊、智慧財產權f訊、安全密碼、使用 期限、關閉順序、熱抽換程序、燃料測量儀型式及流體感 測器資訊， 〜 其中資訊群組可由一控制器讀取。 9·如申請專利範圍第8項所述之燃料電池補給器，其中資訊 儲存裝置包括一電子可抹除可程式化唯讀記憶體。 10·如申請專利範圍第9項所述之燃料電池補給器，其中資料 群組儲存在電子可抹除可程式化唯讀記憶體的不可刪除部 分。 ’、。 11·如申請專利範圍第8項所述之燃料電池補給器，其中控制 器位在燃料電池中。 50 1268007 12. 如申請專利範圍第8項所述之燃料電池補給器，其中控制 器位於一由燃料電池供電的電子裝置中。 13. 如申請專利範圍第8項所述之燃料電池補給器，其中控制 器藉由電子連接以連接到資訊儲存裝置。 14. 如申請專利範圍第8項所述之燃料電池補給器，其中控制 器藉由無線連接以連接到資訊儲存裝置。 15. 如申請專利範圍第8項所述之燃料電池補給器，其中燃料 補給器包括一燃料盒。 16. 如申請專利範圍第8項所述之燃料電池補給器，其中燃料 包含在一襯墊中而襯墊位在外殼内。 17. 如申請專利範圍第8項所述之燃料電池補給器，其中控制 器位在燃料電池中。 18. 如申請專利範圍第17項所述之燃料電池補給器，其中控 制器位在由燃料電池供電的一電子裝置中。 19. 如申請專利範圍第8項所述之燃料電池補給器，其中燃料 補給器可連接一泵。 20. 如申請專利範圍第19項所述之燃料電池補給器，其中泵 位在燃料電池中。 21. —種含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器，即一種 供燃料電池使用的燃料補給器，包括： 一包含燃料的外殼，及 一位在外殼上的第一資訊儲存裝置，該第一資訊儲存裝置 包括一安全認證密碼，其中 一控制器可存取一確認密碼以讀取該安全認證密碼並與 51 1268007 確認密碼相比較，且當安全認證密碼與確認密碼相符時控 制器可容許燃料補給器操作，而當安全認證密碼和確認密 碼不相符時控制器便阻止燃料補給器操作。 22. 如申請專利範圍第21項所述之燃料電池補給器，其中確 認密碼是儲存在控制器中。 23. 如申請專利範圍第21項所述之燃料電池補給器，其中確 認密碼儲存在位於燃料電池内的第二資訊儲存裝置中。 24. 如申請專利範圍第21項所述之燃料電池補給器，其中確 認密碼儲存在位於一用來將燃料傳送到燃料電池的泵之 第二資訊儲存裝置中。 25. —種含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器，包括： 一包括燃料的外殼，該外殼包括一出口，及 由外殼所支撐的第一資訊儲存裝置，該第一資訊儲存裝置 中包括第一組資料， 一再填充裝置與該出口有流體流通，該再填充裝置包括第 二資訊儲存裝置包含第二組資料，而第二組資料會與第一 組資料不同。 26. 如申請專利範圍第25項所述之燃料電池補給器，其中控 制器可讀取第一資訊儲存裝置及第二資訊儲存裝置之資 料。 27. —種供含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器使用 之資訊儲存裝置，該資訊儲存裝置可與燃料電池相結合， 其中資訊儲存裝置包括了一熱抽換程序的資訊。 28. 如申請專利範圍第27項所述之資訊儲存裝置，其中資訊 52 1268007 儲存裝置位在燃料電池中。 29·如申請專利範圍第27項所述之資訊儲存裝置，其中資訊 儲存裝置位在由燃料電池供電的電子裝置中。 30.如申請專利範圍第27項所述之資訊儲存裝置，其中資訊 儲存裝置位在供應燃料到燃料電池的一燃料電池補給器 中。 31·如申請專利範圍第27項所述之資訊儲存裝置，其中熱抽 換程序包括控制器存取資訊儲存裝置使得由燃料電池供 電的電子裝置能轉換到代替電源的指令，並指示泵在一觸 發事件發生時將燃料泵送至燃料電池的動作關閉以符合 預定的程序。 32. 如申請專利範圍第31項所述之資訊儲存裝置，其中觸發 事件包括當電子裝置運作時，將含有燃料以供燃料電池使 用的燃料電池補給器移除。 33. 如申請專利範圍第31項所述之資訊儲存裝置，其中代替 電源包括一電池。 34. 如申請專利範圍第31項所述之資訊儲存裝置，其中代替 電源包括一包含燃料的預備燃料室以供電池使用。 35. 如申請專利範圍第31項所述之資訊儲存裝置，其中當使 用代替電源時控制器會將資訊寫入資訊儲存裝置。 36. 如申請專利範圍第31項所述之資訊儲存裝置，其中預定 的程序包括使用代替電源來運轉泵，以將燃料自燃料電池 與包含燃料以供燃料電池使用的燃料電池補給器之間的 介面上移除。 53 1268007 37·如申請專利範圍第27項所述之資訊儲存裝置，其中熱抽換 程序包括「鎖定」動詞信號及「解鎖」動詞信號。 38. —種含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器，包括： 一控制器操作連接到第一資訊儲存裝置、一燃料調節器及 一包括一薄膜交換構件的燃料電池， 其中第一資訊儲存裝置位於一燃料電池補給器上並包括 有關燃料電池補給器的資訊，且控制器可讀取及寫入到資 訊儲存裝置中， 其中燃料電池補給器與燃料調節器間有流體流通且燃料 調節器與燃料電池間有流體流通，使得包含在燃料電池補 給器中的燃料會傳送到燃料電池上以轉換成電力，以及 其中燃料調節器包括一調節活門。 39. 如申睛專利範圍第38項所述之燃料電池補給器，其中燃 料電池補給器具有一大於大氣壓力的内壓力。 40·如申睛專利範圍第38項所述之燃料電池補給器，其中燃 料調節器更包括一泵與調節活門之間有流體流通。 41·如申請專利範圍第38項所述之燃料電池補給器，其中當 一由燃料電池供電的電子裝置開啟時控制器會讀取第一資 訊儲存裝置並確認燃料電池補給器與燃料電池相容。 42.如申請專利範圍帛41 $所述之燃料電池補給器，其中控 制器會指示泵自燃料電池補給器中泵送出燃料。 43·如申請專利範圍第42項所述之燃料電池補給器，其中控 制器會調節流經調節器的流率。 朴如申請專利範圍第43項所述之燃料電池補給器，其中控 54 1268007 制器設定活門的開口大小以調節流率。 45. 如申請專利範圍第43項所述之燃料電池補給器，其中控 制器設定泵的速率以調節流率。 46. —種含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器，包括： 一控制器操作連接到第一資訊儲存裝置、一燃料調節器及 一包括一薄膜交換構件的燃料電池， 一第二資訊儲存裝置與包含有關燃料調節器資訊之燃料 調節器結合， 其中第一資訊儲存裝置位於一燃料電池補給器上並包含 有關燃料電池補給器的資訊，且控制器可讀取及寫入到資 訊儲存裝置中， 其中燃料電池補給器與燃料調節器間有流體流通且燃料 調節器與燃料電池間有流體流通，使得包含在燃料電池補 給器中的燃料會傳送到燃料電池上以轉換成電力， 其中燃料調節器包括一調節活門，及 其中控制器可讀取第二資訊儲存裝置之資料。 47. 如申請專利範圍第46項所述之燃料電池補給器，其中控 制器可寫入第二資訊儲存裝置中。 48. 如申請專利範圍第43項所述之燃料電池補給器，其中控 制器讀取用於測量在燃料電池補給器中所剩燃料的一燃 料測量儀，並將剩餘燃料量寫入第一或第二資訊儲存裝置 中。 49. 如申請專利範圍第43項所述之燃料電池補給器，其中控 制器以燃料流經燃料調節器的流率及時間間隔以確認透 55 1268007 過燃料調節器傳送的燃料量。 50·如申請專利範圍第47項所述之燃料電池補給器，其中控 制器使用透過燃料調節器傳送的燃料量以確認剩餘燃料 量，並寫入第一或第二資訊儲存裝置中。 51.如申請專利範圍第47項所述之燃料電池補給器，其中控 制器可自一流量表上讀取流率。 52·如申請專利範圍第43項所述之燃料電池補給器，其中控 制器可自一操作連接到燃料電池的濃度感測器以讀取燃 料濃度。 53·如申請專利範圍第52項所述之燃料電池補給器，其中控 制器透過燃料調節器改變流率以維持燃料濃度在一預定 範圍内。 54.如申請專利範圍第53項所述之燃料電池補給器，更包括 一混合室，其中混合室包括透過燃料調節器傳送的燃料及 自燃料電池反應所產生的副產品，且控制器可藉由控制自 調節器傳送的燃料量以維持在預定的燃料濃度範圍。 55·如申請專利範圍第53項所述之燃料電池補給器，更包括 一用於接收自燃料調節器傳送過來的燃料之燃料隔間及 —用於接收燃料電池反應所產生的副產品之副產品隔 間’且控制器藉由分別控制來自燃料隔間及副產品隔間到 燃料電池的燃料與副產品流率，以維持預定的燃料濃度範 圍。 56.如申請專利範圍第55項所述之燃料電池補給器，其中燃 料隔間及副產品隔間包含在一混合室中。 56 1268007 57· —種含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器，包括： 一控制器操作連接到第一資訊儲存裝置、一燃料調節器及 一包括一薄膜交換構件的燃料電池， 一第三資訊儲存裝置與包含有關燃料電池資訊之燃料電 池結合， 其中第一資訊儲存裝置位於一燃料電池補給器上並包括 有關燃料電池補給器的資訊，且控制器可讀取及寫入到資 訊儲存裝置中， 其中燃料電池補給器與燃料調節器間有流體流通且燃料 調節器與燃料電池間有流體流通，使得包含在燃料電池補 給器中的燃料會傳送到燃料電池上以轉換成電力， 其中燃料調節器包括一調節活門，以及 其中控制器可讀取第三資訊儲存裝置之資料。 58.如申請專利範圍第57項所述之燃料電池補給器，其中控 制器可寫入第三資訊儲存裝置。 59·如申請專利範圍第38項所述之燃料電池補給器，更包括 一離子燃料濾器。 60·如申請專利範圍第59項所述之燃料電池補給器，其中離子 燃料濾器位於燃料補給器上。 61. 如申請專利範圍第59項所述之燃料電池補給器，更包括 一可由控制器讀取的離子感測器。 62. 如申請專利範圍第38項所述之燃料電池補給器，其中調 節活門包括一彈性微多孔薄膜在燃料流率或壓力低於預 定程度會離不滲透表面一段距離，且其中燃料穿透薄膜中 57 1268007 的孔及至少不滲透表面上的一開口。 63_如申請專利範圍第62項所述之燃料電池補給器，其中當 燃料流率或壓力超過預定程度時，彈性微多孔薄臈會變形 使得至少一部份薄膜接觸不滲透表面。 64·如申請專利範圍第63項所述之燃料電池補給器，其中彈 性微多孔薄膜是固定附著在調節活門上。 65·如申請專利範圍第64項所述之燃料電池補給器，其中當 燃料流率或壓力超出預定程度時彈性微多孔薄膜會伸^ 開來。

   66.如申請專利範圍第於項所述之燃料電池補給器，其中不 渗透表面實際上是一平面。 如申印專利範圍第63項所述之燃料電池補給器，其中不 渗透表面實際上並非一平面。 如申明專利範圍第63項所述之燃料電池補給器，其令不 f透表面會限制其上之—流量導管，且該流量導管與至少 一不滲透表面的開口有流體流通。

   69.如申請專利範圍第68項所述之燃料電池補 量導管包括輻射狀多腳式。 〃中 中請專利範圍第68項所述之燃料電池補給器，其中流 1導管包括相連的多個同心圓。 、狀 =申，專利範圍第68項所述之燃料電池補給器， 里導管包括一内旋的螺旋管。 72.=申請專利範圍第63項所述之燃料電池補給器，其中 即活門包括不渗透表面上的多個開口。 58 1268007 73. 如申請專利範圍第72項所述之燃料電池補給器，其中開 口具有不同尺寸。 74. —種含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器，包括： 一控制器操作連接到第一資訊儲存裝置、一燃料調節器、 一包括一薄膜交換構件的燃料電池，及一注入器或保存性 材料’ 其中第一資訊儲存裝置位於一燃料電池補給器上並包含有 關燃料電池補給器的資訊，且控制器可讀取及寫入到資訊 儲存裝置中， 其中燃料電池補給器與燃料調節器間有流體流通且燃料 調節器與燃料電池間有流體流通，使得包含在燃料電池補 給器中的燃料會傳送到燃料電池上以轉換成電力，及 其中燃料調節器包括一調節活門， 其中調節活門包括一彈性微多孔薄膜在燃料流率或壓力 低於預定程度會離不滲透表面一段距離，且其中燃料穿透 薄膜中的孔及至少不滲透表面上的一開口， 其中當燃料流率或壓力超過預定程度時，彈性微多孔薄膜 會變形使得至少一部份薄膜接觸不滲透表面，及 其中注入器或保存性材料位在至少一開口的下游處。 75. —種含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器，包括： 一控制器操作連接到第一資訊儲存裝置、一燃料調節器、 一包括一薄膜交換構件的燃料電池，一注入器或保存性材 料， 其中第一資訊儲存裝置位於一燃料電池補給器上並包括 59 1268007 有關燃料電池補給器的資訊，且控制器可讀取及寫入到資 訊儲存裝置中， 其中燃料電池補給器與燃料調節器間有流體流通且燃料 調節器與燃料電池間有流體流通，使得包含在燃料電池補 給器中的燃料會傳送到燃料電池上以轉換成電力， 其中燃料調節器包括一調節活門， 其中調節活門包括一彈性微多孔薄膜在燃料流率或壓力 低於預定程度會離不滲透表面一段距離，且其中燃料穿透 薄膜中的孔及至少不滲透表面上的一開口， 其中當燃料流率或壓力超過預定程度時，彈性微多孔薄膜 會變形使得至少一部份薄膜接觸不滲透表面，及 其中注入器或保存性材料位在至少一開口的上游處。 76. 如申請專利範圍第63項所述之燃料電池補給器，其中調 節活門更包括一位在調節活門出口的密封，這樣密封可以 在燃料可透過調節活門傳送之前開啟。 77. 如申請專利範圍第38項所述之燃料電池補給器，其中燃 料電池產生的電力可對一電池充電。 78. —種含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器，即一種 燃料電池系統，包括： 一控制器操作連接到第一資訊儲存裝置、一燃料調節器及 一包括一薄膜交換構件的燃料電池， 其中第一資訊儲存裝置位於一燃料補給器上並包括有關 燃料電池補給器的資訊，且控制器可讀取及寫入到資訊儲 存裝置中， 60 1268007 其中燃料電池補給器與燃料調節器間有流體流通且燃料 調節器與燃料電池間有流體流通，使得包含在燃料電池補 給器中的燃料會傳送到燃料電池上以轉換成電力，以及 其中電力對一電池充電。 79. 如申請專利範圍第78項所述之燃料電池補給器，其甲電 池位於一電子裝置内。 80. 如申請專利範圍第78項所述之燃料電池補給器，其中電 池位於一電子裝置外。 81·如申請專利範圍第78項所述之燃料電池補給器，其中電 池位於一燃料補給器上。 82. —種供含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器使用 之遽器，該濾、器可供燃料電池使用並包括一由離子傳導聚 口物所製成的媒介，其中存在濾器中的燃料會包含較進入 渡器燃料為少的金屬離子，其中媒介包括一已被照射及續 化的聚合物。 83_如申睛專利範圍第82項所述之濾、器，其中離子傳導聚合 物可選自一群包括聚乙烯（PE)、聚丙烯（pp)、聚六氟丙 烯、聚二氟化氣乙烯、聚四氟乙烯（pTFE)、聚氟乙烯 (pVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、及其共聚合物與其混合物 的材料。 8 4 ·種供含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器使用 之濾器，該濾器可供燃料電池使用並包括一由離子傳導聚 合物所製成的媒介，其中存在渡器中的燃料會包含較進入 慮斋燃料為少的金屬離子，離子化族群之機能烯的不可替 1268007 代性共聚烯聚合物或其前驅物，且烯聚合物及離子群則在 之後導入薄膜中。 85_如申請專利範圍第84項所述之濾器，其中離子傳導聚合 物包括一聚四氟乙烯（PTFE)薄膜及一全氟化聚合物以填 滿薄膜的氣孔。 86·如申請專利範圍第項所述之濾器，其中離子傳導聚合 物包括一聚氟乙烯（PVC)薄膜在一包括約2.5%的氯磺酸 溶液中照射。 87· —種供含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器使用籲 之遽器，該濾器可供燃料電池使用並包括一由離子傳導聚 合物所製成的媒介，其中存在濾器中的燃料會包含較進入 濾器燃料為少的金屬離子，其中離子傳導聚合物是選自一 群由聚磺酸苯乙烯-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)所組成的材料。 88· —種供含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器使用 之濾器，該濾器可供燃料電池使用並包括一媒介是使用一 金屬清除物，其中存在濾器中的燃料會包含較進入濾器燃· 料為少的金屬離子，其中金屬清除物可困住金屬離子。 89. 如申請專利範圍第88項所述之濾器，其中金屬清除物包 括凝聚劑。 90. 如申請專利範圍第88項所述之濾器，其中金屬清除物包 括矽膠。 91·如申請專利範圍第90項所述之濾器，其中矽膠選自一群 由3-(二伸乙烯三胺基）丙基機能矽膠、2-(4-(乙烯二胺基） 62 1268007 苯）乙基機能矽膠、3_(巯基）丙基機能矽膠、3-(1-硫脲基） 丙基機能矽膠及三胺四醋酸鹽機能矽膠所組成的材料。 92·如申請專利範圍第88項所述之濾器，其中金屬清除物包 括一金屬螫合物的化合物。 93·如申請專利範圍第92項所述之濾器，其中金屬螫合物的 化合物包括乙烯二胺四醋酸鹽（EDTA)。 94· 一種供含資訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器使用 之離子測量儀，該離子測量儀包括一電源及兩個相隔開的 郎點，其中電源可提一跨過兩個節點的電壓且其中燃料可 在兩節點之間測量呈現出來，其中在兩個節點中所測量的 電子特性與燃料中離子量有關。 95.如申請專利範圍第94項所述之離子測量儀，其㈣測量 的電子特性是由一節點到另節點的電流。 96·如申請專利範圍第94項所述之離子測量儀，其中所測量 的電子特性是介於兩個節點間的電壓。 、種可在含貧訊儲存裝置與控制器之燃料電池補給器中 測1燃料中離子量之方法，包括步驟有： 提供一電源； 在燃料所在的兩個節點之間； 在兩個郎點間套用一電壓； 在兩個節點間測量一電子特性，·以及 將測得之電子特性與已知之電流值相比較。 圍第97項所述之方法，該方法中已知之驾 k值包括一調校曲線或表格。 電！：：：耗圍第97項所述之方法，該方法中所測量以 是自一個節點流到另-個節點的電流。 63 1268007 100.如申請專利範圍第97項所述之方法，該方法中所測量的 電子特性是在兩個節點間的電壓。 64