近年来，几乎所有电子设备都变得尺寸越来越小、重量越来越 轻，尤其是便携式电子设备如移动电话、双向无线电设备、膝上型计 算机、个人数字助理(PDA)等。随着开发出能够将更大量的电力封 装在更小的容器内的新型电池化学物质(chemistries)，如镍-金属 氢化物、锂离子、锌-空气(zinc-air)和锂聚合物，使得这一进步部 分地成为可能。在这些二次或可再充电电池的电容量耗尽时它们需要 再充电。这典型地通过将电池连接到电池充电器而执行，电池充电器 将交流电转变为2-12伏的低电平直流电。典型地，充电周期持续最 少1-2小时，更普遍地为4-14小时。尽管新型电池比先前各代电池有 了极大的进步，但是它们仍然受到需要复杂的充电方案和缓慢的充电 速度的困扰。一些人试图用燃料电池代替电解电池。简而言之，燃料 电池将氢分子催化转变为氢离子和电子，然后抽取电子通过隔膜作为 电源，同时将氢离子氧化成H2O并提取副产品水。燃料电池的极大 优点在于能够在与电池(battery)相当的小封装内提供非常大量电力 的潜在能力。然而，在广大消费者能够接受之前，如何向耗尽的燃料 电池补充氢燃料供应的问题仍然要求寻求优质而实用的解决方案。一 些人已经寻求使用甲醇作为氢源，其是通过利用外部方案(exotic scheme)或在直接甲醇燃料电池内通过催化转化或“重整”甲醇而实 现的。甲醇比气体氢更吸引消费者，是因为它更容易获得并能够更容 易地存储和保存。然而甲醇仍然需要不断地加以补充，然而如果小甲 醇供电燃料电池的使用者希望容易而迅速地确定在燃料供应耗尽之前 燃料电池能够工作多长时间的话，则它是理想的。换言之，容易测量 储蓄器内剩余的液体甲醇的量。
附图简述
唯一的附图是由燃料电池供电的电子设备的等距图，该燃料电 池具有根据本发明一个实施例的视觉(visually)可读的指示标志。
优选实施例详述
尽管说明书与权利要求包括了对被认为是新颖的本发明特征的 限定，但是应该相信通过考虑下面结合附图的说明将能够更好地理解 本发明，其中沿用了类似的参考数字。现在参考附图，能够用于给便 携式电子设备12供电的小燃料电池10结合有燃料储蓄器14，其具 有用于测量储蓄器内液体燃料18的量的装置16。燃料电池依靠氢工 作，而氢从液态碳氢化合物燃料，如乙醇或其它碳氢化合物，获得。 典型地，液体燃料通过重整处理而转变为氢。与燃料电池相连的储蓄 器具有指示标志19，其可被便携式电子设备的人类用户读取，用于 测量储蓄器内液体碳氢化合物燃料的存在量。典型地，指示标志19 包括观交窗(sight glass)、电容元件、电阻元件、储蓄器透明部 分、浮体(float)、或者与声音接收器偶联的声音发射器。在一个可 选择实施例中，燃料电池内液体燃料的水平通过显示器20，例如液 晶显示器(LCD)或者与储蓄器上或之内的传感器适当连接的发光二 级管(LED)系列，与电子设备的用户沟通。显示器20能够便利地 定位在电子设备上或燃料电池上或者燃料电池储蓄器上。
已经开发出许多用于测量储液罐内液体水平和液体量的技术。 一种用于测量摩托车燃料罐内燃料水平的系统在罐内采用可变电阻 器。可变电阻器的接触电刷臂(wiper arm)通过一个枢轴与浮体相 连，浮体监视罐内燃料的上限水平。其它的系统在液体容器或罐内采 用浸没电容器单元或者探针，且与合适的电子电路及测量与指示装置 结合，其中液体自身在平板之间形成电介质。浸没电容器的电容值可 变并随着容器内的液体水平而改变。通过构建具有多对平板的电容器 单元，其中平板放置在储蓄器的不同区域内，便能够减少液体晃动 (sloshing)或浪涌(surging)效应以及液体水平变动效应，从而使 浸没单元获得精确的电容值。浸没电容器单元(无论是单对还是多对 设计)与桥电路电连接，桥电路具有两个电容固定且相等的电容器 (condenser)，其每一个都形成了桥的一个臂，桥剩余的两个臂由 可变电容器和浸没电容器构成。桥电路(具有人们所熟知的惠斯登构 型)与具有预先确定频率的交流电源和检测器以及测量指示电路相 连。只要浸没电容器单元平板之间电介质空间内的容器内剩余有任何 的液体，桥电路便会被安排处于不平衡的状态。
在授予T.J.Wood的美国专利4,194,395中，题目为“电容性 液体水平传感器”(“Capacitive Liquid Level Sensor”)，用于测量液 体水平的电容类型传感器具有多个平行排列的相似平板类型电容器。 每个电容器(彼此隔离)的电介质空间接收待测量的液体，其(与液 体上存在的空气，如果有任何一些的话)为空间建立了电介质从而建 立了每个电容器的电容值。因为电容器都相似地进行配置，所以只有 当每个电容器平板之间的液体电介质(和空气，如果有任何一些的 话)覆盖相等的面积时它们才显示相等的电容值。当对容器内的液体 高度水平或量进行测量，且其正在晃动或其水平相对于其正常的液体 水平参考平面不稳定时，液体(起电介质的作用)覆盖电容器不同的 面积，从而它们显示不同的电容值。关联电路询问电容器，且当电容 值接近相等时系统读取其中一个值并记录容器内剩余液体的水平或 量。这些类型的系统克服了测量储蓄器或罐内的液体量时燃料水平变 动、晃动或储蓄器取向(orientation)的问题。
本发明的另一个实施例利用观察窗可视地确定储蓄器内的燃料 量。如图1所述，储蓄器14能够具有观察窗16，其作为容器的组合 部分而结合，也就是说，作为容器14的透明部分。这能够通过例如 用塑料制作储蓄器14并用透明塑料制作观察窗16而实现。然后，用 户观察观察窗并使燃料水平与刻度或指示标志19一致，刻度或指示 标志19是观察窗的一部分或者刻写在储蓄器上。另一种可视技术发 现用透明或半透明材料制成的整体燃料储蓄器，从而使得燃料水平从 任何角度都能够容易地看到。在任何的可视技术中，着色剂都能够任 意地添加到燃料内以辅助确定燃料水平。
另外一个实施例通过测量通过储蓄器内燃料的电阻而测量储蓄 器内的燃料水平。这通过放置在储蓄器相对端的导电元件而实现。导 电元件用于测量跨过燃料的电阻，由此较高的燃料水平导致较低的电 阻读数。然后，电阻读数与给出相应燃料水平的查询表对照，其通过 显示器、语音信息、发光二极管量具(gauge)或者其它通用装置与 用户沟通。
本发明进一步的实施例利用声音信号。该信号在燃料储蓄器内 发射，通过适当定位在储蓄器内的检测器检测该信号，用检测器测量 响应，该测量结果与查询表比较，从而确定相应的燃料水平并通过显 示器、语音信息、发光二极管量具或者其它通用的装置与用户沟通。 选择地，当测量扬声器线圈的电阻时，扬声器能够用于产生正弦波信 号。取决于储蓄器内燃料的水平和燃料上相应的空气空间，扬声器移 动燃料上方空间内的空气所需要的力量将产生一个给定的电阻，从而 能够确定燃料的水平。声音测量方法另一个实施例从燃料的顶表面反 弹一声音信号，从而通过确定容器顶与燃料表面的距离而测量燃料水 平。该距离能够通过计算从储蓄器顶部向燃料表面发射信号与在储蓄 器顶部接收到反射回的信号之间的时间延迟而加以测量。
尽管已经图示并说明了本发明的优选实施例，应当清楚本发明 并非仅限于此。对于本领域技术人员可以进行多种调整、改变、变 更、替代和等效而不背离由附加权利要求所限定的本发明的精神和范 围。例如，当第二储蓄器内存有水用于稀释甲醇时，能够结合与上面 所采取的相似的一个附加液体水平测量装置用于测量第二储蓄器内的 水量。