燃料盒的燃料测量仪制造技术

本发明专利技术公开了一种供燃料电池使用的燃料补给器的燃料测量仪。每一个燃料测量仪都具有一种可被电路读取的特性，这些特性与燃料补给器内剩余的燃料量有关。这些特性包括但不限于电容、磁场、半导体阻抗、双金属阻抗以及振荡磁场。这些燃料测量仪可在任何摆放位置下的燃料补给器上产生作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于向各种燃料电池补给燃料的燃料盒的燃料测量仪。
技术介绍
燃料电池是一种直接将如燃料和氧化剂之类的反应物化学能量，转换成直流电(DC)的装置。与传统使用燃烧化石燃料的发电机以及如锂电池类型的携带式储存电源相比更具效率的燃料电池应用，正不断地增加。通常，燃料电池技术包括各种不同类型的燃料电池，例如碱性燃料电池、高分子膜燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固态氧化物燃料电池及酵素燃料电池。现今较重要的燃料电池可分为三大类别，即，使用压缩氢气(H2)做为燃料的电池；使用甲醇(CH3OH)、硼氢化钠(NaBH4)、碳氢化和物(例如丁烷)或其它燃料转换成氢气燃料的质子交换膜(proton exchange membrane，PEM)燃料电池；以及直接使用甲醇(CH3OH)燃料的质子交换膜燃料电池(称为“直接甲醇燃料电池”或“DMFC”)。压缩氢气一般均维持在高压下保存，因此很难处理。此外，通常需要大型储存槽，且不适用于小型的消费性电子装置上。传统的再填充燃料电池需要转化剂和其它蒸发与辅助系统，将燃料转化成氢气以在燃料电池中与氧化剂相互反应。最近的发展让转化或再填充燃料电池有希望供消费性电子装置使用。直接甲醇燃料电池的甲醇会在燃料电池中与氧化剂直接产生作用，是最简单也可能是最小的燃料电池，并有希望应用在消费性电子装置上。至于在较大型应用上，直接甲醇燃料电池通常包含一个风扇或压缩机来供应氧化剂(通常是空气或氧气)到阴极上，一个泵供应水/甲醇混合物到阳极和一个薄膜电极组(MEA)上，典型的薄膜电极组包括一阴极、一质子交换膜和一阳极。在操作期间，水/甲醇液体燃料混合物会直接供应到阳极上，而氧化剂则供应到阴极上，在每个电极上会产生电化反应，而直接甲醇燃料电池的整体反应叙述如下阳极上的半反应 阴极上的半反应 燃料电池整体反应 因为氢离子(H+)透过质子交换膜由阳极移动到阴极，以及自由电子(e-)无法穿透质子交换膜的缘故，所以电子必须流经外部电路因而产生电流。而外部电路可能是任何可用的消费性电子装置，如手记、计算器、掌上电脑(PDA)、笔记本电脑及其它装置等。直接甲醇燃料电池(DMFC)已经在美国专利5,992,008号和第5,945,231中披露，在此完整并入本文参考使用。通常，质子交换膜是由例如杜邦公司的Nafion薄膜之类的聚合物制作而成，它是一种高氟化材料，厚度范围大约在0.05毫米到0.5毫米，或是其它适合的薄膜。阳极一般由特氟隆碳纸制作而成并由已含有例如铂-钌等金属沉淀的催化剂薄层所支撑。而阴极一般是一种气体扩散电极会将铂金属粒子结合在薄膜的一边。一个硼氢化钠重组器燃料电池的电池反应如下 适当的催化剂在其它金属中，还包括铂及钌，由硼氢化钠转化产生的氢气燃料会在燃料电池中与氧化剂，如氧气，发生反应并产生电流(或一种电子的流动)及水副产品，同时在转化过程中也产生硼酸盐化钠(NaBO2)副产品，硼氢化钠燃料电池在美国公告之专利申请案第2003/0082427号案中已有讨论，在此并入本文参考。在一燃料盒的有效使用期间内测量剩余的燃料量是一项重要的考虑。已知的现有技术揭示在一垂直燃料槽中用来测量液体量的不同传感器，或是用来测量在燃料-水混合物中甲醇浓度的传感器。例如，美国公告专利申请案号第2003/0077491号一案中，便揭示一种通过容器重量所施加的压缩力量来测量液体量的传感器。美国公告专利申请案号第2003/0091883号一案中提及一种使用一般传感器来确认液体量。而美国6,584,825号专利案则揭示了一种供氢气使用的燃料测量仪。美国专利6,254,748号与6,306,285号案、公告专利申请案号第2003/00131663号及第2003/013462号案中均揭示各种不同的方法和装置以测量在燃料混合物中甲醇的浓度。然而，这些先前技术并未揭示可在任何摆放位置下的燃料补给器上产生作用。
技术实现思路
因此，本件专利技术涉及一种用于燃料电池的燃料补给器的燃料测量仪。本专利技术还涉及一种可使用在任何摆放位置下的燃料补给器上的燃料测量仪。本专利技术还涉及一种燃料补给器的燃料测量仪，该燃料测量仪可由燃料电池或由燃料电池供电的电子装备读取。本专利技术的一个较佳具体实施例涉及一种燃料测量仪，其适用于燃料补给器和由燃料电池供电的电子装备上，该燃料测量仪具有一项特性就是可通过电路来读取，该特性与燃料电池中剩余燃料量有关。该燃料测量仪可在任何摆放位置下的燃料补给器上产生作用。可读取的特性可以是一介于两节点间的电容，而其中第一节点位于将燃料由燃料补给器移出的位置上。该第一节点可以位于一含燃料的衬垫上，且该衬垫放置于燃料补给器内。第二节点则位于燃料电池或电子装备上。可读取的特性可以是一介于两磁极间的磁力，而其中第一磁极位于将燃料由燃料补给器移出的位置上。第一磁极可以位于一含燃料的衬垫上，且该衬垫放置于燃料补给器内，第二磁极则位于燃料电池或电子装备上。可读取的特性可以是一半导体电阻的阻抗。优选，该半导体电阻是一电热调节器。此电热调节器位于邻近燃料的位置上，而较佳的位置则是邻近一含燃料的衬垫。另一种情况是，电热调节器位于燃料内，而电路可采用间隔或连续的方式传送一电流到电热调节器上来测量剩余的燃料量。可读取的特性也可以是一种双金属电阻的阻抗。优选，该双金属电阻是一电耦。该电耦邻近于燃料，优选邻近到包含燃料的衬垫。或者，电耦位于燃料内。电路可采用间隔或连续方式将电流传送到电耦上来测量剩余的燃料数量。可读取的特性也可以是由电感传感器所产生的振荡磁场。一个第二传感器会干扰磁场以导致涡流电流。电感传感器最好位于燃料电池或电子装置上，且第二传感器与电感传感器分离。第二传感器与电感传感器之间的距离与剩余燃料相互关联，与振荡磁场的强度有关。电路位于燃料电池或电子装置中。优选，燃料补给器是一燃料盒。该燃料补给器包括可抛弃式盒体、可再填充式盒体、可再使用盒体、位于电子装置内的盒体、位于电子装置外的盒体、燃料箱、燃料再填充箱和燃料容器。附图说明附图是本说明书的一部分且应被一并参阅，各附图中相同的附图标记代表相同的组件图1是根据本件专利技术在一开放位置下燃料盒的具体实施例，显示燃料测量仪一部分的分解视图，图1A则是一阀门连接到一盒内衬垫的横截面视图；图2是图1盒体在关闭位置时的透视图，图2A和图2B是其它阀门连接到衬垫的透视图；图3是显示图1和图2中具有燃料测量仪的燃料盒的横截面视图；图4是图3的另一个具体实施例；以及图5是本专利技术说明的其它具体实施例。具体实施例方式如所附图以及下列详细讨论，本专利技术涉及一燃料补给器，其用于储存燃料电池燃料，例如甲醇和水、甲醇/水混合物、不同浓度的甲醇/水混合物，或纯甲醇。甲醇可在许多类型的燃料电池中使用，例如直接甲醇燃料电池(DMFC)、酵素燃料电池、转化燃料电池等。燃料补给器可以包含其它类型的燃料电池燃料，例如乙醇或酒精、可转化为氢的化学物质，或其它可以改善燃料电池效能或效率的化学物质。燃料还可以包括氢氧化钾(KOH)电解液，其可应用在金属燃料电池或碱性燃料电池中，而且可以储存在燃料补给器中。在金属燃料电池方面，燃料是以流体锌粒子形式浸在氢氧化钾电解质的反应溶液中，因此在电池空洞内的阳极上会布满锌粒子的微粒。氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料测量仪，适用在一燃料补给器和由燃料电池供电的电子设备上，该燃料测量仪包括一项可被电路读取的特性，其中该特性与在燃料补给器中所剩余的燃料量有关。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁J库瑞罗，佛洛伊德菲尔班克斯，查尔斯鲁尼斯，
申请(专利权)人：法商BIC公司，
类型：发明
国别省市：FR[]