DE69406399T2 - Ein Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches Fahrzeug - Google Patents
Ein Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches FahrzeugInfo
- Publication number
- DE69406399T2 DE69406399T2 DE69406399T DE69406399T DE69406399T2 DE 69406399 T2 DE69406399 T2 DE 69406399T2 DE 69406399 T DE69406399 T DE 69406399T DE 69406399 T DE69406399 T DE 69406399T DE 69406399 T2 DE69406399 T2 DE 69406399T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air
- metal
- electric vehicle
- switch
- battery powered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 62
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 7
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N trizinc;diborate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
- B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0007—Measures or means for preventing or attenuating collisions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/10—Vehicle control parameters
- B60L2240/14—Acceleration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
- Ein mit Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches Fahrzeug
- Die Erfindung betrifft ein mit einer Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches Fahrzeug.
- Insbesondere betrifft die Erfindung ein solches Fahrzeug mit einer darin eingebauten Kollisions-Sicherheitsvorrichtung.
- In der Vergangenheit wurden verschiedene Vorschläge für elektrisch angetriebene Fahrzeuge gemacht. Gegenwärtig sind aus einer Reihe von Gründen elektrische Fahrzeugsysteme kommerziell nur für Stadt- und Autobahnanwendungen erhältlich. Es gibt Vorschläge, um Zink-Luft-Batterien für den Antrieb von Stadtfahrzeugen zu verwenden. Ein Beispiel ist die Veröffentlichung "Improved Slurry Zinc-Air Systems as Batteries for Urban Vehicle Propulsion" von P.C.Foller, im Journal of Applied Electrochemistry, Band 16, Seiten 527 bis 543 (1986).
- Metall-Luft-Batteriestrukturen sind in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben: US-A-4842962 mit dem Titel "Zinc Electrode and Rechargable Zinc-Air Battery"; US-A-4147839 mit dem Titel "Electrochemical Gell with Stirred Slurry"; US-A-4908281 mit dem Titel "Metal-Air-Battery with Recirculating Electrolyte"; US-A-3847671 mit dem Titel "Hydraulically-Refuelable Metal-Gas Depolarized Battery System"; US- A-4925744 mit dem Titel "Primary Aluminium-Air Battery"; US-A-3716413 mit dem Titel "Rechargable Electrochemical Power Supply" und US-A-4925744 mit dem Titel "Primary Aluminium-Air Battery".
- Eines der Charakteristika von Metall-Luft-Batterien, wie Zink-Luft-Batterien, ist, daß im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien, wie Blei-Säure und Nickel-Cadmium-Batterien, bei denen sowohl das aktive Anodenmaterial als auch das Kathodenmaterial innerhalb der Zellplatten gespeichert werden muß, bei Metall-Luft nur das aktive Anodenmaterial (im Fall von Zink-Luft das Zink) innerhalb des Systems gespeichert werden muß. Der kathodische Reaktionspartner (Sauerstoff aus der Luft) wird von außerhalb der Batterie aus der Umgebungsluft, entweder durch natürliche Diffusion im Fall geringer Größe, niedriger Leistung in Ein-Zellen-Einheiten oder durch gezwungenen Fluß (z.B. über einen Ventilator oder ein Gebläse) im Fall einer großen Größe, hoher Leistung in Mehr-Zell-Anordnungen zugeführt. Ein typisches Beispiel der ersten Kategorie ist eine Zink-Luft-Knopfzelle für eine Hörhilfe, die nur auf natürlicher Diffusion der Luft beruht und nur in der Lage ist, eine Stromdichte im Bereich von 1 bis 10 mA/cm² zu liefern. Ein typisches Beispiel der letzten Kategorie ist eine Zink-Luft-Batterie für elektrische Fahrzeuge, die eine dichte Stapelfolge von z.B. 400 Zellen aufweist, die eine Luftgebläse benötigen, aber in der Lage ist, eine kontinuierliche Stromdichte in der Größenordnung von 100 mA/cm² und eine Spitzenstromdichte von 400 mA/cm² zu liefern.
- Insbesondere bei der letzten Anwendung - Hochleistungsbatterien für elektrische Fahrzeuge - ist die Systemsicherheit im Fall von Unfallsbedingungen (z.B. einer Kollision) ein wichtiger Gesichtspunkt. Eine einfache elektrische Unterbrechung zwischen der Last (nämlich des elektrischen Fahrzeugmotors) und der Batterie im Fall einer Kollision ist sicher vorteilhaft, da die Batterie und der Motor in einen nichtaktiven Zustand übergehen und dann getrennt und inoperativ sind. Ein Problem kann jedoch auftreten, wenn Teilzellen der Batterie beschädigt sind, z.B. wenn Batterieplatten mit entgegengesetzter Polarität durch die Kollision zerstört sind und einander berühren, wodurch ein Kurzschluß gebildet wird. Das Isolieren der Batterie von dem Motor hilft hier nicht, da einzelne Zellen oder Zellgruppen weiterhin einen hohen lokalen Strompegel und lokal Wärme liefern können, was möglicherweise das Risiko eines Brandes einschließt. Dies ist insbesondere der Fall bei Batterien des bekannten Typs, bei denen Platten entgegengesetzter Polarität Träger ihrer jeweiligen aktiven Materialmassen sind und bei denen jeweilige Kurzschlüsse nach der Kollision weiterhin zu Schäden in der Umgebung führen können. Auch im Fall einer Metall-Luft-Batterie, wie Zink-Luft, bei der nur das Zinkanodenmaterial in der Batterie gehalten ist, können - solange die Luftzufuhr zu den Zellen andauert - Folgeschäden in jeweiligen kurzgeschlossenen Zellen oder Zellgruppen auftreten.
- In US-A-3743849 und US-A-5327990 sind Vorrichtungen zur automatischen Unterbrechung des Stromkreises für Fahrzeuge während des Aufschlags offenbart, die auch die Treibstoffzufuhr zum Motor unterbrechen; wobei jedoch diese Patente auf die Inaktivierung von Verbrennungsmaschinen gerichtet sind und keine geeignete Lösung für elektrische Fahrzeuge lehren oder vorschlagen.
- Bei dem US-A-5238038 wird dieses Problem bei einem elektrischen Fahrzeug abgehandelt, indem ein mit einer Steuervorrichtung verbundener Aufschlagsensor vorgesehen ist, um die Batterie-Einheiten aus einem angeschlossenen Zustand in einen in eine Mehrzahl von Gruppen getrennten Zustand zu schalten.
- Diese Lösung ist jedoch für die nun für elektrische Fahrzeuge vorgeschlagenen elektrischen Batterien nicht praktikabel, bei denen die Batterie aus einigen 100 miteinander verbundenen Zellen zusammengesetzt ist.
- Angesichts des oben beschriebenen Hintergrunds wurde nun festgestellt, daß erfindungsgemäß eine verbesserte Sicherheit für elektrische Zink-Luft-Fahrzeugbatterien erreicht wird, indem die Luftzufuhr zu dem Batteriestapel im Fall einer Kollision unterbrochen wird, z.B. indem der Luftventilator oder das Gebläse der Batterie gestoppt wird. In einem solchen Fall, wenn dem Stapel nicht länger Luft (Sauerstoff) zugeführt wird, verarmen die dicht gepackten Luftelektroden innerhalb von Sekunden an Sauerstoff, und die Stromerzeugungsfähigkeit der Zellen fällt von Hunderten von mA/cm² auf einige wenige mA/cm², nämlich auf einen Pegel, der nicht in der Lage ist, lokale Kurzschluß-/Wärmeschäden im Fall des Kurzschlußes von Zinkanoden und Luf tkathoden zu verursachen.
- Erfindungsgemäß wird ein elektrisches mit Metall-Luft-Batterie angetriebenes Fahrzeug vom Typ mit einem Motor geschaffen, der durch eine Mehrzahl von Metall-Luft-Zellen mit Strom versorgt wird, wobei Luft durch ein von einer Stromquelle mit Energie versorgtes Gebläsesystem kontinuierlich den Zellen zugeführt wird, und mit einem durch Kollision aktivierten Schalter zum Abschalten des Luftgebläsesystems von der Leistungsquelle, wobei bei Betätigung des Schalters die Luft aus der Zelle unverzüglich entleert und die Batterie in weniger als 5 Sekunden im wesentlichen inert gemacht wird.
- US-A-4904547 offenbart und beansprucht eine Treibstoffzellvorrichtung mit Umschaltventilen, die sich im Fall eines Notstopps der Vorrichtung öffnen, und die auf Differenz druckdetektoren beruht. Dieses Patent beruht jedoch auf dem Fluten einer stationär unter Druck stehenden Treibstoffzelle mit Stickstoff bei Detektion von Überschußtreibstoffoder Luftdruck, und sie lehrt nicht oder schlägt nicht vor einen durch Kollision aktivierten Schalter zu verwenden, um ein Luftgebläse in einem erfindungsgemäßen Fahrzeug, angetrieben durch eine nicht unter Druck stehende Metall-Luft- Batterie, zu verwenden.
- Vorzugsweise ist die Batterie eine Fahrzeugbatterie mit Zink-Luft-Elektroden, obwohl das vorgeschlagene Sicherheitsmerkmal auch auf andere elektrische Metal-Luft-Fahrzeugsbatterien ebenso anwenden läßt.
- Ersichtlich ist ein bevorzugtes Mittel, um sowohl das Abschalten des Gebläses als auch die elektrische Isolation des Motors und der Batterie in dem Fahrzeug zu erreichen, die Verwendung eines Schock-Schalters, der auf die hohen G- Bedingungen anspricht, die eine Kollision begleiten. Das Gebläseabschaltsystem kann die Form einer alleinstehenden Vorrichtung haben, oder es kann durch eine andere kollisionssensitive Vorrichtung innerhalb des Fahrzeugs, z.B. die Airbags, aktiviert werden. Typische Schock-Schalter sind Beschleunigungsmesser mit dem biaxialen System, nämlich Aktivierung über zwei zueinander senkrecht stehende horizontale Achsen, die insbesondere für Fahrzeuganwendungen wichtig sind und die z.B. von Entran Devices of Fairfield, New Jersey, USA hergestellt werden.
- Ein weiteres bevorzugten Aktivierungsmittel, um das Abschalten zu erreichen, ist ein bekannter Trägheitsschalter.
- In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Schock- oder Trägheitsschalter sowohl den elektrischen Fahrzeugmotor von der Batterie elektrisch isolieren und das Luftgebläse zu dieser schalten, als auch einen Inertgas Reinigungsstrom aktivieren, der in den Batteriestapel fließt, wodurch das Entkleiden des Stapels von der verbleibenden Luft unterstützt und eine inerte Umgebung innerhalb des Stapels für einen auf die Kollision folgenden Zeitabschnitt beibehalten wird. Dieses Merkmal wird des weiteren Gefahrenzustände in dem Batteriestapel vermeiden, indem für eine gegebene Zeit eine sehr niedrige Stapelspannung (was die Möglichkeit von Elektroschockschäden minimiert) und eine nicht reaktive Umgebung für jeden freigesetzten Batterieteil beibehalten werden. Selbstverständlich muß das Fahrzeugdesign jede Möglichkeit ausschalten, daß sich das Inertgas im Fall einer Kollision in dem Passagierabteil des Fahrzeugs akkumuliert. Das Inertgas (z.B. Stickstoff oder Argon oder Kohlendioxid) wird vorzugsweise unter Druck in einem kleinen Zylinder oder einer Kapsel gehalten, die in der Nähe oder innerhalb der Batterie angebracht ist und z.B. nur durch die Aktivierung des Schockschalters oder des Trägheitsschalters mittels eines Spulenventils im Fall einer Kollision entspannt werden kann.
- Alternativ zu dem Inertgas kann ein inerter Schaum, vorzugsweise mit feuerhemmenden Eigenschaften verwendet werden, um die Luftzufuhr zu den Batterie-Luft-Elektrodenräumen zu blockieren. Ein typischer Inertschaum, der in der Erfindung verwendet werden kann, ist ein feuerhemmender Schaum, der PVC und inerte Oxide, wie etwa Aluminiumoxid und/oder Zinkborat, enthält.
- Die Erfindung wird nun im Zusammenhang mit dem bevorzugten Ausführuhgsformen unter Bezug auf die folgenden illustrativen Beispiele und die Figuren erläutert, so daß sie besser verständlich wird.
- Insbesondere unter Bezug auf die Details der Figuren sei nochmals ausgeführt, daß die gezeigten Besonderheiten Beispiele zeigen und nur zur erläuternden Diskussion der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dienen und zu dem Zweck dargestellt sind, das zu zeigen, was für die nützlichste und am besten verständliche Beschreibung der Prinzipien und konzeptuellen Aspekte der Erfindung gehalten wird. In diesem Zusammenhang wird kein Versuch unternommen, strukturelle Details der Erfindung detaillierter als für ein grundlegendes Verständnis der Erfindung nötig zu zeigen, wobei die Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen es für den Fachmann offensichtlich macht, wie verschiedene Formen der Erfindung in der Praxis ausgeführt werden können.
- In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1 ein selbsterläuterndes schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems; und
- Fig. 2 ein selbsterläuterndes schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung, die einen Behälter für ein unter Druck stehendes Inertgas oder einen Schaum enthält.
- Ein erstes Experiment wurde durchgeführt, um den Effekt der Stromunterbrechung zum Luftgebläse zu zeigen, das einer Zink-Luft-Zelle Luft zuführt. Es wurde eine Zink-Luft-Bizelle mit einer zentralen, auf jeder Seite von einer Luftelektrode flankierten Zinkanode gebildet. Die Zinkanodenkapazität betrug 246 Amperestunden, bei einer 100%igen Entladung, während die Gesamt-Luftelektrodenfläche 700 cm² betrug. Die Zelle wurde in einer passenden dichten Box plaziert, die etwa 1 mm Raum um jede Luftelektrode zuließ, wobei der Box Luft von einem Luftgebläse zugeführt wurde. Bei einem Testlauflieferte die Zelle einen Strom von 100A, bei etwa 1V bei einem Luftfluß von 10 l/min an einer Widerstandslast von 0,01 Ohm. Zu einem vorgegebenen Zeitpunkt, der ein durch Kollision betätigtes Signal darstellt, wurde der Strom des Gebläses unterbrochen und die Spannung und Stromausgabe der Zink-Luft-Zelle als eine Funktion der Zeit verfolgt. Innerhalb von 5 s betrug die Zellspannung 100 mV, und der Strom war auf 10A abgefallen, als ein Ergebnis der Massenübertragungsbeschränkungen an der Luftelektrode, wobei dieses Ergebnis eine gute Prognose für die Sicherheit von Mehrzellen-Batterie-Einheiten gibt.
- Ein zweites Beispiel wurde ausgeführt, um den Effekt des Stickstoff-Flutens - anstelle von Luft - des Luftraums bei einer simultan kurzgeschlossenen Zinkzelle zu zeigen. Die Zink-Luftzelle aus Beispiel 1 wurde einem Kurzschluß zu einem vorgegebenen Zeitpunkt ausgesetzt, der ein durch Kollision betätigtes Signal repräsentiert, während gleichzeitig die Stromzufuhr zum Luftgebläse unterbrochen und der Luftraum mit Stickstoff von einem durch ein Spulenventil geöffneten Zylinder geflutet wurde. Der Kurzschluß erfolgte über ein Milliohmnebenschluß, und die Stickstoff-Flutungsrate in den Zell-Luft-Räumen betrug 20 1/min. Innerhalb 5 s war die Zellspannung auf einen sehr niedrigen Pegel von 30 mV abgefallen, und der Strom war auf 3A abgefallen.
- Ein Batteriemodul mit einer Reihe von 66 Zink-Luft-Zellen des in Beispiel 1 beschriebenen Zelltyps wurde mit 370 1/min mit Luft von einem Luftgebläse versorgt, das mit einem Beschleunigungs-Schock-Schalter versehen war, welcher auf Kollision mit mehr als 4 G anspricht (Entran Devices, New Jersey). Der Schalter wurde eingestellt, um den Strom zum Luftgebläse bei Kollision mit mehr als 4 G zu unterbrechen. Das Modul liefert 76V bei 56A über eine Last von 4,25 kW. Das Modulgebläse und die Lastanordnung waren einer Kollision mit 5 G ausgesetzt, und das Gebläse wurde unverzüglich abgeschaltet, worauf die Ausgabe der Batterie innerhalb von 5 s auf etwa 4 V bei 3 A abfiel, wodurch akzeptierbare sichere Spannungs- und Strompegel gegeben wurden.
- Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf die Details der vorangehend geschilderten Ausführungsformen beschränkt ist und daß die Erfindung in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne von dem Geist oder den wesentlichen Attributen abzuweichen. Die gezeigten Ausführungsformen sind deshalb in jeder Hinsicht als Erläuterung und nicht als Beschränkung zu verstehen, wobei der Rahmen der Erfindung durch die beiliegenden Ansprüche anstatt durch die vorangehende Beschreibung angegeben ist.
Claims (10)
1. Ein mit Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches
Fahrzeug, vom Typ mit einem Motor, der durch eine Mehrzahl
von Metall-Luft-Zellen mit Strom versorgt wird, wobei Luft
durch ein von einer Leistungsquelle mit Energie versorgtes
Gebläsesystem kontinuierlich den Zellen zugeführt wird, und
einem kollisions-aktivierten Schalter zum Abschalten des
Luftgebläsesystems von der Leistungsquelle, wobei bei
Betätigung des Schalters die Luft aus der Zelle unverzüglich
entleert und die Batterie in weniger als fünf Sekunden im
wesentlichen inert gemacht wird.
2. Mit Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches
Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem die Batterie eine
elektrische Zink-Luft-Fahrzeugbatterie ist.
3. Mit Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches
Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem der Schalter ein
Beschleunigungsmesser mit einem biaxialen Aktivierungssystem
ist.
4. Mit Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches
Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem der Schalter ein
Trägheitsschalter ist.
5. Mit Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches
Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem der Schalter in
Wirkverbindung
mit einem kollisionssensitiven
Airbag-Auslösemechanismus steht.
6. Mit Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches
Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem der Schalter bei seiner
Aktivierung auch die Batterie vom Motor abtrennt.
7. Mit Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches
Fahrzeug nach Anspruch 1, das ferner mit einer Quelle für
Inertgas und einem Mittel zum Lenken eines Stroms dieses
Gases zu den Zellen bei Aktivierung des Schalters
ausgestattet ist.
8. Mit Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches
Fahrzeug nach Anspruch 7, bei dem das Gas aus der Gruppe
Stickstoff, Argon und Kohlendioxid ausgewählt ist.
9. Mit Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches
Fahrzeug nach Anspruch 7, bei dem das Gas in einem
Speicherzylinder unter Druck gespeichert ist und im Falle der
Kollision durch die Aktivierung eines Elektromagnetventils
in die Zellen freigegeben wird, welches durch den Schalter
aktiviert wird.
10. Mit Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches
Fahrzeug nach Anspruch 1, das ferner mit einer Quelle eines
feuerhemmenden Schaums und Mitteln zum Lenken eines Stroms
dieses Schaums auf die Zellen bei Aktivierung des Schalters
ausgestattet ist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IL10793093A IL107930A0 (en) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | A metal-air battery-powered electric vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69406399D1 DE69406399D1 (de) | 1997-11-27 |
| DE69406399T2 true DE69406399T2 (de) | 1998-05-14 |
Family
ID=11065557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69406399T Expired - Fee Related DE69406399T2 (de) | 1993-12-07 | 1994-12-05 | Ein Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches Fahrzeug |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5515939A (de) |
| EP (1) | EP0657320B1 (de) |
| AT (1) | ATE159469T1 (de) |
| DE (1) | DE69406399T2 (de) |
| IL (1) | IL107930A0 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10258211B4 (de) * | 2001-12-13 | 2006-08-10 | Toyota Jidosha K.K., Toyota | Elektrisches Kraftfahrzeug |
| DE102019003257A1 (de) * | 2019-05-08 | 2020-11-12 | Diehl Aviation Gilching Gmbh | Vorrichtung, Verfahren und Verwendung der Vorrichtung zum Inertisieren oder aufrechterhaltung einer Inertisierung eines Raumes sowie Luft- oder Raumfahrzeug |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL116344A0 (en) * | 1995-12-12 | 1996-03-31 | Electric Fuel Ltd | A battery connector unit for use with an electric vehicle and a metal-air battery |
| KR100325227B1 (ko) * | 1999-07-16 | 2002-03-04 | 이계안 | 자동 변속기 차량의 급발진 방지장치 및 그 제어방법 |
| JP4271347B2 (ja) * | 2000-06-12 | 2009-06-03 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池車両の燃料遮断装置 |
| US20100000434A1 (en) * | 2004-01-23 | 2010-01-07 | Pristash David J | Micro fuel cell with membrane storage |
| JP5268037B2 (ja) * | 2009-05-28 | 2013-08-21 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムおよび車両 |
| CN102448751B (zh) | 2009-05-28 | 2015-04-22 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池组件及车辆 |
| JP5077611B2 (ja) | 2009-05-28 | 2012-11-21 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムおよび車両 |
| US9162559B2 (en) | 2009-05-28 | 2015-10-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system and vehicle |
| US8376451B2 (en) * | 2010-08-23 | 2013-02-19 | Ralph Todd | Automotive collision energy dissipation device |
| ES2712192T3 (es) * | 2012-04-04 | 2019-05-09 | Phinergy Ltd | Un método de apagado para baterías de metal-aire |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3198899A (en) * | 1963-04-01 | 1965-08-03 | Acb Corp | Circuit breaker for vehicles including inertia-operated switch |
| US3416625A (en) * | 1965-10-15 | 1968-12-17 | Narutani Shigeru | Bumper actuated safety means for electric motor driven car |
| US3743849A (en) * | 1970-09-21 | 1973-07-03 | Mitsubadenkiseisakusho Co Ltd | Apparatus for automatically disconnecting power circuit for vehicles due to impact |
| DE2454424C3 (de) * | 1974-11-16 | 1978-10-12 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8000 Muenchen | Schaltung für einen elektronischen Sensor zur Auslösung einer Sicherheitsvorrichtung |
| US4195897A (en) * | 1978-10-30 | 1980-04-01 | Plevjak John G | Collision activated, automatic electricity disconnector for vehicles |
| DE2902439A1 (de) * | 1979-01-23 | 1980-07-31 | Walter Elger | Selbststaendige, unfallbedingte unterbrechung des zuendstromes und ausloesung eines installierten feuerloeschers bei fahrzeugen |
| DE3417328A1 (de) * | 1984-05-10 | 1985-11-14 | Helmut 3155 Edemissen Hackbarth jun. | Automatische batterieabschaltanlage fuer kraftfahrzeuge |
| JPH0622156B2 (ja) * | 1985-03-01 | 1994-03-23 | 三菱電機株式会社 | 燃料電池装置 |
| FR2580856A1 (fr) * | 1985-04-19 | 1986-10-24 | Savard Franck | Coupe-circuit par inertie et gravite pour tous vehicules automobiles |
| US4913983A (en) * | 1988-09-13 | 1990-04-03 | Dreisbach Electromotive, Inc. | Metal-air battery power supply |
| US5327990A (en) * | 1989-05-16 | 1994-07-12 | Busquets Albert B | Integral automatic system for protection and rescue of occupants in crashed automobiles |
| GB9021221D0 (en) * | 1990-09-28 | 1990-11-14 | Chloride Group Plc | Metal air batteries |
| JP2819828B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1998-11-05 | 日産自動車株式会社 | 電気自動車の電源装置 |
| JPH05236602A (ja) * | 1992-02-25 | 1993-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電気自動車の安全装置 |
| US5354625A (en) * | 1992-03-16 | 1994-10-11 | Aer Energy Resources, Inc. | Metal-air power supply and air-manager system, and metal-air cell for use therein |
-
1993
- 1993-12-07 IL IL10793093A patent/IL107930A0/xx unknown
-
1994
- 1994-12-05 EP EP94309033A patent/EP0657320B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-05 DE DE69406399T patent/DE69406399T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-05 AT AT94309033T patent/ATE159469T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-12-07 US US08/350,548 patent/US5515939A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10258211B4 (de) * | 2001-12-13 | 2006-08-10 | Toyota Jidosha K.K., Toyota | Elektrisches Kraftfahrzeug |
| DE102019003257A1 (de) * | 2019-05-08 | 2020-11-12 | Diehl Aviation Gilching Gmbh | Vorrichtung, Verfahren und Verwendung der Vorrichtung zum Inertisieren oder aufrechterhaltung einer Inertisierung eines Raumes sowie Luft- oder Raumfahrzeug |
| DE102019003257B4 (de) * | 2019-05-08 | 2020-12-17 | Diehl Aviation Gilching Gmbh | Vorrichtung, Verfahren und Verwendung der Vorrichtung zum Inertisieren oder aufrechterhaltung einer Inertisierung eines Raumes sowie Luft- oder Raumfahrzeug |
| EP3736024B1 (de) * | 2019-05-08 | 2022-07-06 | Diehl Aviation Gilching GmbH | Vorrichtung und verfahren zum inertisieren eines raumes |
| US11648510B2 (en) | 2019-05-08 | 2023-05-16 | Diehl Aviation Gilching Gmbh | Apparatus and method for inerting a space |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0657320B1 (de) | 1997-10-22 |
| US5515939A (en) | 1996-05-14 |
| EP0657320A1 (de) | 1995-06-14 |
| ATE159469T1 (de) | 1997-11-15 |
| DE69406399D1 (de) | 1997-11-27 |
| IL107930A0 (en) | 1994-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69406399T2 (de) | Ein Metall-Luft-Batterie angetriebenes elektrisches Fahrzeug | |
| EP2446286B1 (de) | Warnsystem für Batteriesysteme | |
| DE2111172C3 (de) | Nickel-Wasserstoff-Akkumulator | |
| DE2838857C2 (de) | Metalloxid/Lanthannickelhydrid-Akkumulator | |
| EP2534726A1 (de) | Hochstrombatteriesystem und verfahren zur steuerung eines hochstrombatteriesystems | |
| DE102013204526A1 (de) | Batteriezelleinheit mit einer Batteriezelle und einer Überwachungs- und Ansteuerungseinheit zur Überwachung der Batteriezelle und Verfahren zur Überwachung einer Batteriezelle | |
| DE102013204541A1 (de) | Batteriezelleinheit mit Batteriezelle und ultraschneller Entladeschaltung und Verfahren zur Überwachung einer Batteriezelle | |
| WO2016131829A1 (de) | Batteriezelle für eine batterie eines kraftfahrzeugs, batterie und kraftfahrzeug | |
| WO2014191135A1 (de) | Modultrennung in batteriesystemen bei unfällen | |
| EP2994949A1 (de) | Batterie mit rückstellbarer sicherheitseinrichtung sowie dafür geeigneter polbolzen | |
| DE102018218865A1 (de) | Gehäuse für eine Batteriezelle, Batteriezelle und Verfahren zum Herstellen derselben | |
| DE19724450B4 (de) | Eine gewickelte Elektrodenanordnung | |
| DE112022001561T5 (de) | Leistungsbatteriesatz und dessen Steuerungsverfahren | |
| DE102015002147B3 (de) | Verfahren zum Fertigen einer Batterie, Batterie und Kraftfahrzeug | |
| DE102012021095A1 (de) | Akkumulator für ein Fahrzeug mit Notlöscheinrichtung | |
| DE19537683C2 (de) | Außenluftunabhängiger Speicher für elektrische Energie | |
| DE102022126639A1 (de) | Nottrennschaltung für hochspannungsbatterie, elektrisches system und kraftfahrzeug, das sie enthält | |
| DE102009038168B4 (de) | Stromüberbrückungselement zum lösbaren Schließen eines Stromkreises | |
| EP2235765A1 (de) | Sicherheitseinrichtung für nach galvanischen prinzipien arbeitenden elektrischen einrichtungen | |
| DE102017202650A1 (de) | Energiespeichersystem für ein Kraftfahrzeug sowie Betriebsverfahren | |
| DE102016224005A1 (de) | Elektrische Energiespeichereinrichtung | |
| WO2012022453A1 (de) | Elektrochemische zelle mit wenigstens einer druckentlastungsvorrichtung | |
| DE1175303B (de) | Alkalischer Akkumulator, bei dem unter Sauerstoffverzehr die Entwicklung von Wasserstoff verhindert ist | |
| DE68906071T2 (de) | Methode zur Herstellung einer gasdicht verschlossenen elektrochemischen Zelle. | |
| DE102015202168B4 (de) | Kraftfahrzeug mit elektrischer Antriebsvorrichtung und wiederaufladbarem elektrochemischem Energiespeicher |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |