KR20010030958A - Metal-air fuel cell battery systems employing metal-fuel tape - Google Patents

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KR20010030958A KR1020007003708A KR20007003708A KR20010030958A KR 20010030958 A KR20010030958 A KR 20010030958A KR 1020007003708 A KR1020007003708 A KR 1020007003708A KR 20007003708 A KR20007003708 A KR 20007003708A KR 20010030958 A KR20010030958 A KR 20010030958A
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Abstract

본 발명은 금속-공기 연료 전지 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 금속-연료 테이프는 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 자동으로 그 유용성이 관리되면서 시스템의 방전 헤드 조합체와 재충전 헤드 조합체로 이송되도록 한 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a metal-air fuel cell system, wherein the metal-fuel tape of the present invention is designed to be transferred to the discharge head assembly and the recharge head assembly of the system while automatically managing its usefulness to improve the performance of the system. It is about.

Description

금속 연료 테이프를 채용한 금속 공기 연료 전지{Metal-air fuel cell battery systems employing metal-fuel tape}Metal-air fuel cell employing metal fuel tape {Metal-air fuel cell battery systems employing metal-fuel tape}

계류 중인 미국 특허 출원서(No. 08/944,507)에서 출원인은 여러 가지 타입의 금속 공기 연료 전지 (이하 FCB) 시스템을 개재하고 있다. 저력 생산 동안에, 금속 연료 테이프는 전해질 충전 젤과 같은 이온 전도 매개체 안에 고정된 전극 구조로 이송되어진다.In a pending US patent application (No. 08 / 944,507), Applicant discloses several types of metal air fuel cell (FCB) systems. During low power production, the metal fuel tape is transferred to an electrode structure fixed in an ion conducting medium, such as an electrolyte filled gel.

잘 알려진 전기 화학의 법칙에 따라, 이송된 금속 연료 테이프는 본 시스템에서 전기력이 발생하면서 산화된다.In accordance with the well-known laws of electrochemistry, the transported metal fuel tape is oxidized while generating electrical forces in the system.

미국 특허 출원서(No. 08/944,507)에 개재된 금속 공기 연료 전지 시스템은 전기 화학 방전 구조의 선행 기술에 비해 여러 가지 장점을 갖고 있다. 예를 들면, 본 시스템은 본 시스템에 연결된 전기적 부하의 특정한 조건에 따라 필요한 전압의 출력을 발생시킬 수 있다는 것이다.The metal-air fuel cell system disclosed in US patent application No. 08 / 944,507 has several advantages over the prior art of electrochemical discharge structures. For example, the system can generate the required voltage output depending on the specific conditions of the electrical load connected to the system.

또 다른 장점으로는 방전을 수행하는 중에도 산화된 금속 연료 테이프는 반복적으로 전지 충전 시스템에 의해 재조건화(즉 재충전)될 수 있다는 점이다. 물론 각각 개별적인 방전과 충전의 수행도 가능하다.Another advantage is that the oxidized metal fuel tape can be repeatedly reconditioned (ie recharged) by the cell charging system even during discharge. Of course, it is also possible to perform individual discharge and charge.

미국 특허 5,250,370에서 출원인은 기존의 금속 공기 연료 전지에 비해 개선된 산화 금속 연료 테이프의 재충전 방법 및 구조를 개재하고 있다. 재충전 헤드를 금속 공기 연료 전지 방전 시스템에 추가 구성함으로써, 이러한 기술적인 진보는 방전과정의 수행중에도 이론적으로 보다 빠른 금속 연료 테이프의 재충전을 가능하게 한다. 그러나 실제로는 재충전이 가능한 FCB 시스템을 상업적으로 현실화 시키기 위해 풀어야 할 중요한 여러 가지 문제가 있다.Applicant in US Pat. No. 5,250,370 discloses a method and structure for recharging a metal oxide fuel tape that is improved over conventional metal air fuel cells. By further configuring the recharge head in the metal air fuel cell discharge system, this technical advance allows theoretically faster refilling of the metal fuel tape even during the discharge process. In practice, however, there are a number of important issues that need to be solved in order to commercialize rechargeable FCB systems.

구체적으로, 미국 특허 5250370에 개재된 테이프 방식의 FCB 시스템은 금속 연료 테이프에 나열된 연료가 공급 릴에서 회수 릴로 이동하면서 방전과정에서 일정한 방식으로 소비된다고 가정하고 있다. 그러나 실제로는 방전 과정에서 테이프가 이동하는 중에 전기적인 부하 조건이 변화되기 때문에 금속 연료는 테이프의 길이방향으로 일정하게 소비되지 않는다.Specifically, the tape type FCB system disclosed in US Pat. No. 5,250,370 assumes that the fuel listed in the metal fuel tape is consumed in a constant manner during discharge as it moves from the supply reel to the recovery reel. In practice, however, the metal fuel is not constantly consumed in the longitudinal direction of the tape because the electrical load conditions change during the movement of the tape during discharge.

결과적으로 미국 특허 5250370에 개재된 테이프 방식의 FCB 시스템을 이용하면 방전 과정에서 상당량의 사용되지 않은 금속 연료가 테이프에 잔존하게 된다. 그로 인해 방전 과정에서는 비효율적인 여분의 금속 연료가 요구되며, 재충전 과정에서는 전기력이 낭비되는 결과를 낳는다.As a result, the tape-based FCB system disclosed in US Pat. No. 5,250,370 leaves a significant amount of unused metal fuel on the tape during the discharge process. This results in inefficient redundant metal fuel in the discharging process and waste of electrical power in the recharging process.

그래서 금속 연료 테이프 방식은 방법과 기구면에서 상기와 같은 선행 기술의 문제점을 극복하기 위한 향상된 방법과 기구가 필요했다.Therefore, the metal fuel tape method needs an improved method and apparatus in order to overcome the problems of the prior art in terms of methods and apparatus.

본 발명은 금속 연료 테이프를 금속 공기 전지 (FCB) 시스템과 장치에 통과시킴으로써 전기력을 생산하는 향상된 수단과 방법에 관한 것이다.The present invention is directed to improved means and methods for producing electrical force by passing a metal fuel tape through a metal air battery (FCB) system and apparatus.

본 발명의 보다 완전한 이해를 돕기 위해서 첨부된 도면과 함께 하기의 도식적으로 구체화된 본 발명의 도면에 대한 설명을 참고해야 한다.To aid in a more complete understanding of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, the following description of the drawings of the present invention.

도1은 본 발명, 금속 공기 FCB의 개략적인 실제 구체화 도면으로서 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템과 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템이 단일 재충전 가능한 발전 구성체내에 장착되어 있으며, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템에 적용된 테이프 진행방향 길이 확장 메커니즘은 산화된 금속 연료 테이프를 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템에 적용된 테이프 진행방향 길이 확장 메커니즘에 의해 유지되는 진행 방향 길이보다 충분히 길다.(즉 ARecharge〉〉ADischarge);1 is a schematic practical embodiment of the present invention, metal air FCB, wherein a metal fuel tape discharge subsystem and a metal fuel tape refill subsystem are mounted in a single rechargeable power generation construct and are applied to a metal fuel tape refill subsystem The advancing length extension mechanism is sufficiently long for the oxidized metal fuel tape to be longer than the advancing length maintained by the tape advancing length expansion mechanism applied to the metal fuel tape discharge subsystem (ie A Recharge > A Discharge );

도2A1는 도1의 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템의 일반화된 개략도로서, 이와 관련해 테이프 진행방향 길이 확장 메커니즘이 적용 않은 상태의 형태로 표시되고 있다.FIG. 2A1 is a generalized schematic diagram of the metal fuel tape discharge subsystem of FIG. 1, shown in the form without a tape propagation length extension mechanism in this context.

도 2A2는 도1의 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템의 일반화된 개략도로서, 테이프 진행방향 길이 확장 메커니즘이 적용된 상태의 금속 연료 테이프의 배치와 금속 공기 FCB시스템에 연결된 전기적 부하에 전력을 공급하기 위해 금속 연료 테이프의 진행방향 길이로 설치된 방전 헤드와의 조합체가 표시되고 있다.FIG. 2A2 is a generalized schematic diagram of the metal fuel tape discharge subsystem of FIG. 1 showing the placement of the metal fuel tape with the tape travel length extension mechanism applied and the metal fuel to power the electrical load connected to the metal air FCB system. FIG. The combination with the discharge head provided in the length of the tape direction is shown.

도 2A3은 도1의 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템의 일반화된 개략도로서, 그 구성요소가 훨씬 상세하게 표시되고 있으며, 비산화 금속 연료 테이프가 제거된 상기 서브 시스템의 방전 헤드가 표시되어 있다.FIG. 2A3 is a generalized schematic diagram of the metal fuel tape discharge subsystem of FIG. 1, the components of which are shown in greater detail, and the discharge head of the subsystem where the non-oxide metal fuel tape has been removed.

도2A4는 도2A3에 표시된 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템의 개략도로서, 테이프 진행 방향 길이 확장 메커니즘이 그 확장 모드로서, 확장된 비산화 금속 연료 테이프의 진행방향으로 4개의 독립적인 방전 헤드와 함께 도식되고 있으며, 각 구역으로 구분된 금속 연료 테이프가 방전헤드 집합체를 통과하면서 방전하는 과정에서, 시스템 제어기가 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템의 방전 매개 변수를 기억장치에 저장할 수 있도록, 금속 연료 지역(MFZ) 구분 정보가 생성되어 진다.FIG. 2A4 is a schematic representation of the metal fuel tape discharge subsystem shown in FIG. 2A3, wherein the tape travel direction length expansion mechanism is shown in its expansion mode, with four independent discharge heads in the travel direction of the expanded non-oxide metal fuel tape. In the process of discharging the metal fuel tape divided into zones through the discharge head assembly, the metal fuel zone (MFZ) is divided so that the system controller can store the discharge parameters of the metal fuel tape discharge subsystem in the storage device. Information is generated.

도2A5는 도 2A3과 2A4에서 표시된 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템을 사용하여 금속 연료 테이프의 방전 시에, 이에 관련된 기본적인 과정을 도식하는 고 수준 흐름도 이다.2A5 is a high level flow diagram illustrating the basic process involved in discharging a metal fuel tape using the metal fuel tape discharge subsystems shown in FIGS. 2A3 and 2A4.

도2A6은 도 2A3과 2A4에서 표시된 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템의 각 방전 헤드에 채택된 양극 지지 구조의 사시도이다.2A6 is a perspective view of the anode support structure employed in each discharge head of the metal fuel tape discharge subsystem shown in FIGS. 2A3 and 2A4.

상기 사시도에서는 전기 전도성 양극 스트립과 이온적으로 전도되는 전해질이 충전된 스트립이 5개의 병렬 채널 안에서 단단히 지지되는 것을 표시한다.The perspective view shows that the electrically conductive anode strip and the strip filled with ionically conductive electrolyte are firmly supported in five parallel channels.

도2A7은 양극, 전해질이 충진된 스트립과 양극 지지 구조체 안에 설치된 산소 압력 감지기의 분해 사시도이다.Fig. 2A7 is an exploded perspective view of an oxygen pressure sensor installed in the anode, the electrolyte-filled strip and the anode support structure.

도 2A8은 도 2A3과 도 2A4에 도시한 방전 헤드에 사용되는 어셈블리로서, 본 발명의 제1실시예로서의 산소배출챔버와 양극구조를 나타내는 사시도이다.2A8 is an assembly used for the discharge head shown in FIGS. 2A3 and 2A4, and is a perspective view showing an oxygen discharge chamber and an anode structure as a first embodiment of the present invention.

도 2A9는 도1, 2A3, 2A4의 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템에서 사용되는 비산화된 금속연료 테이프의 단면의 사시도로서 하기의 특징을 보여준다.2A9 is a perspective view of a cross section of a non-oxidized metal fuel tape used in the metal fuel tape discharge subsystem of FIGS. 1, 2A3, and 2A4, showing the following features.

1) 비산화 금속 연료 테이프의 평행 연료 스트립은 공간적으로 도면 2A8에 부분적으로 표시된 방전 헤드의 양극 구조물에 있는 양극 스트립과 일치하는 공간에 위치한다.1) The parallel fuel strip of the non-oxide metal fuel tape is spatially located in the space coinciding with the anode strip in the anode structure of the discharge head, partly indicated in figure 2A8.

2) 방전 작동시에 각 금속 연료 구역을 식별하기 위해 금속 연료의 길이 방향의 코드 기호의 순차를 포함한 도식적으로 기호화된 정보 트랙.2) Schematically coded information tracks containing a sequence of code symbols in the longitudinal direction of the metal fuel to identify each metal fuel zone in discharge operation.

3) 저장 기억 장치로부터 재충전 매개 변수 및 전번의 재충전 및 방전 동작시에 미리 기록된 금속 연료 식별 정보와 관련된 금속 연료 지시 정보를 읽기.3) Read metal fuel indication information related to the recharging parameters and the pre-recorded metal fuel identification information from the previous recharging and discharging operation from the storage memory.

4) 방전 동작 시에 감지된 방전 매개 변수와 금속 연료 구역 식별 정보에 관련된 계산된 금속 산화 지시 정보를 읽고 정보 저장 기억장소에 저장하기.4) Reading the calculated metal oxidation indication information related to the discharge parameter and metal fuel zone identification information detected in the discharge operation and storing it in the information storage memory.

도 2A9'은 도1, 2A3, 2A4의 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템에서 사용되는 비산화 금속연료 테이프의 단면 사시도로서 하기의 특징을 보여준다.2A9 'is a cross-sectional perspective view of a non-oxide metal fuel tape used in the metal fuel tape discharge subsystem of FIGS. 1, 2A3, 2A4, showing the following features.

1) 평행한 금속 연료 스트립은 공간적으로 도면 2A8에 부분적으로 표시된 방전 헤드의 양극 구조물에 있는 양극 스트립과 일치하는 공간에 위치한다.1) Parallel metal fuel strips are spatially located in a space coinciding with the anode strips in the anode structure of the discharge head, partly indicated in figure 2A8.

2) 각 금속 연료 구역을 식별하기 위해 금속 연료 테이프의 길이방향으로 나열된 기호의 순차를 구체화한 자기적으로 기록된 정보 트랙2) magnetically recorded information tracks embodying a sequence of symbols listed in the longitudinal direction of the metal fuel tape to identify each metal fuel zone;

3) 저장 기억 장치로부터 재충전 매개 변수 및 전번의 재충전 및 방전 동작시에 미리 기록된 금속 연료 식별 정보와 관련된 금속 연료 지시 정보를 읽기.3) Read metal fuel indication information related to the recharging parameters and the pre-recorded metal fuel identification information from the previous recharging and discharging operation from the storage memory.

4) 방전 동작 시에 감지된 방전 매개 변수와 금속 연료 구역 식별 정보에 관련된 계산된 금속 산화 지시 정보를 읽고 정보 저장 기억장소에 저장하기.4) Reading the calculated metal oxidation indication information related to the discharge parameter and metal fuel zone identification information detected in the discharge operation and storing it in the information storage memory.

도 2A9''은 도1, 2A3, 2A4의 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템에서 사용되는 비산화 금속연료 테이프의 단면 사시도로서 하기의 특징을 보여준다.2A9 '' is a cross-sectional perspective view of a non-oxide metal fuel tape used in the metal fuel tape discharge subsystem of FIGS. 1, 2A3, 2A4, showing the following features.

1) 평행한 금속 연료 스트립은 공간적으로 도면 2A8에 부분적으로 표시된 방전 헤드의 양극 구조물에 있는 양극 스트립과 일치하는 공간에 위치한다.1) Parallel metal fuel strips are spatially located in a space coinciding with the anode strips in the anode structure of the discharge head, partly indicated in figure 2A8.

2) 방전 작동시에 각 금속 연료 구역을 식별하기 위해 금속 연료의 길이 방향으로 광투과공의 형태의 코드 기호의 순차를 포함한 광학적으로 기호화된 정보 트랙.2) An optically encoded information track comprising a sequence of code symbols in the form of light transmission holes in the longitudinal direction of the metal fuel to identify each metal fuel zone in discharge operation.

3) 저장 기억 장치로부터 재충전 매개 변수 및 전번의 재충전 및 방전 동작시에 미리 기록된 금속 연료 식별 정보와 관련된 금속 연료 지시 정보를 읽기.3) Read metal fuel indication information related to the recharging parameters and the pre-recorded metal fuel identification information from the previous recharging and discharging operation from the storage memory.

4) 재충전 동작 시에 감지된 방전 매개 변수와 금속 연료 구역 식별 정보에 관련된 계산된 금속 산화 지시 정보를 읽고 정보 저장 기억장소에 저장하기.4) Reading the calculated metal oxidation indication information related to the discharge parameter and metal fuel zone identification information detected during the recharging operation and storing it in the information storage memory.

도2A10는 도2A3과 2A4에 표시된 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 안에 조립된 상태의 방전 헤드의 사시 단면도를 나타내고 있는데, 여기서 방전 모드 작동 시 금속 연료 테이프는 도2A8에서 보여진 공전 양극 구조를 지나 이송되어 진다. 그리고 방전해드를 통해 이송되어진 금속 연료테이프의 금속 연료 스트립과 전기적인 접촉을 형성하는 다중 음극 접촉 요소들을 나타내고 있다.2A10 shows a perspective cross-sectional view of the discharge head assembled within the metal fuel tape discharge subsystems shown in FIGS. 2A3 and 2A4 where the metal fuel tape is conveyed past the idle anode structure shown in FIG. 2A8 during discharge mode operation. . And multiple cathode contact elements making electrical contact with the metal fuel strip of the metal fuel tape carried through the discharge head.

도2A11은 조립된 양극 구조물의 횡단면도로서 도2A8의 2A11-2A11선을 따라 절개되 보다 정밀한 단면을 나타낸 상태이다.FIG. 2A11 is a cross-sectional view of the assembled anode structure, which is cut along the line 2A11-2A11 of FIG. 2A8 and shows a more precise cross section.

도2A12는 도2A9에서 보여진 금속 연료 테이프를 선2A12-2A12를 따라 절개한 단면도로서 보다 정밀한 단면을 나타내고 있다.FIG. 2A12 is a cross-sectional view of the metal fuel tape shown in FIG. 2A9 taken along line 2A12-2A12, showing a more precise cross section.

도2A13은 도2A10에서 보여진 방전 헤드의 산소주입실과 양극 구조물을 선2A13-2A13을 따라서 절개한 단면도이다.2A13 is a cross-sectional view of the oxygen injection chamber and anode structure of the discharge head shown in FIG. 2A10 taken along line 2A13-2A13.

도2A14는 도2A10에서 보여진 방전 헤드로서 선2A14-2A14를 따라 절개하여 보다 자세한 단면을 나타낸 단면도이다.FIG. 2A14 is a cross-sectional view showing a more detailed cross section taken along line 2A14-2A14 as the discharge head shown in FIG. 2A10.

도2A15는 도2A1에서 2A4 까지에서 나타낸 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템에 채택된 다중 트랙 금속 산화물 감지 헤드의 단면도로서, 특히 방전 동작 시에 금속 연료의 잔존 여부를 평가하기 위해서 실시간으로 각 금속 연료 구역의 금속 산화물의 구조를 감지하도록 채용되었다.2A15 is a cross-sectional view of the multi-track metal oxide sensing head employed in the metal fuel tape discharge subsystem shown in FIGS. 2A1 through 2A4, in particular in real time to evaluate whether metal fuel remains in discharge operation. It was employed to detect the structure of metal oxides.

도2A16은 도 1의 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템에 내에서 유지되는 정보 구조의 개략적인 표시로서, 상기 정보 구조는 방전 모드의 작동시에 방전된 금속 연료 테이프의 부분을 따라 각 구역별로 금속 연료 구역 식별된 금속 연료 지시 정보와 금속 산화물, 방전 매개 변수의 저장을 휘한 정보의 구성을 포함하고 있다.FIG. 2A16 is a schematic representation of an information structure maintained within the metal fuel tape discharge subsystem of FIG. 1, wherein the information structure is a metal fuel zone for each zone along a portion of the metal fuel tape discharged upon operation in the discharge mode. It includes the configuration of the identified metal fuel indication information, the metal oxide, and the information stored for the discharge parameters.

도2B1은 도1의 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템의 일반화된 개략도로서, 여기서는 테이프 진행방향 길이 확장 메커니즘이 적용 않은 상태의 형태로 표시되고 있다.FIG. 2B1 is a generalized schematic diagram of the metal fuel tape refilling subsystem of FIG. 1, shown here in the form without a tape travel length extension mechanism.

도 2B2는 도1의 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템의 일반화된 개략도로서, 테이프 진행방향 길이 확장 메커니즘이 적용된 상태의 산화된 금속 연료 테이프의 배치와 금속 연료 테이프의 진행방향 길이로 설치된 재충전 헤드가 표시되어 있다.FIG. 2B2 is a generalized schematic diagram of the metal fuel tape refilling subsystem of FIG. 1, showing the placement of the oxidized metal fuel tape with the tape run length extension mechanism applied and the refill head installed with the run length of the metal fuel tape. FIG. have.

도 2B3은 도1의 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템의 일반화된 개략도로서, 그 구성요소가 훨씬 상세하게 표시되고 있으며, 산화 금속 연료 테이프가 제거된 상기 서브 시스템의 재충전 헤드가 표시되어 있다.FIG. 2B3 is a generalized schematic diagram of the metal fuel tape refilling subsystem of FIG. 1, the components of which are shown in greater detail, and the refill head of the subsystem with the metal oxide fuel tape removed.

도2B4는 도2A3에 표시된 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템의 개략도로서, 테이프 진행 방향 길이 확장 메커니즘이 그 확장 모드로서, 그 구성요소가 보다 명확히 나타나 있으며 확장된 산화 금속 연료 테이프의 진행방향으로 4개의 독립적인 재충전 헤드와 함께 도식되고 있으며, 재충전 헤드로부터 시스템 제어기가 전번에 기록된 방전 매개 변수와 각 금속 연료 지역에 관련된 금속 연료 지시 정보를 시스템 기억 장소로부터 읽어 처리함으로써 하여 재충전 동작 중에 최적의 재충전 매개 변수를 설정할 수 있도록 금속 연료 지역 구분 정보(MFZID) 가 생성되어 진다.FIG. 2B4 is a schematic representation of the metal fuel tape refilling subsystem shown in FIG. 2A3, wherein the tape running length extension mechanism is its expansion mode, the components of which are more clearly shown and four independent in the travel direction of the expanded metal oxide fuel tape; It is plotted with a refill head, and the system controller reads the previously recorded discharge parameters and the metal fuel indication information related to each metal fuel region from the system storage location from the recharge head to provide optimal refill parameters during the recharging operation. The metal fuel zone identification information (MFZID) is generated to set the.

도2B5는 도 2B3과 2B4에서 표시된 금속 연료 테이프 재충천 서브 시스템을 사용하여 산화된 금속 연료 테이프의 재충전 시에, 이에 관련된 기본적인 과정을 도식하는 고 수준 흐름도이다.FIG. 2B5 is a high level flow diagram illustrating the basic process involved in refilling an oxidized metal fuel tape using the metal fuel tape refill subsystem indicated in FIGS. 2B3 and 2B4.

도2B6은 도 2B3과 2B4에서 표시된 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템의 각 재충전 헤드에 채택된 양극 지지 구조의 사시도이다.2B6 is a perspective view of the anode support structure employed in each refill head of the metal fuel tape refill subsystem shown in FIGS. 2B3 and 2B4.

상기 사시도에서는 전기 전도성 양극 스트립과 이온 전도성 전해질이 충전된 스트립이 5개의 병렬 채널 안에서 단단히 지지되는 것을 표시한다.The perspective view shows that the electrically conductive positive electrode strip and the strip filled with the ion conductive electrolyte are firmly supported in five parallel channels.

도2B7은 2B8에 나타난 전해질이 충진된 스트립과 양극 지지 구조체 안에 설치된 산소 압력 감지기의 분해 사시도이다.FIG. 2B7 is an exploded perspective view of an oxygen pressure sensor installed in the electrolyte filled strip and anode support structure shown in 2B8. FIG.

도 2B8은 본 발명에서 처음으로 구체화된 양극 구조체와 산소 배출실의 사시도로서, 도 2B3과 2B4에 보여진 재충전 헤드에 채용되어 완전히 결합된 상태로서 도식되고 있다.FIG. 2B8 is a perspective view of the positive electrode structure and the oxygen discharge chamber embodied for the first time in the present invention, and is shown as being fully coupled by being employed in the recharge head shown in FIGS. 2B3 and 2B4.

도 2B9는 도2B3, 2B4의 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템에서 사용되는 산화된 금속연료 테이프의 단면의 사시도로서 하기의 특징을 보여준다.2B9 is a perspective view of a cross section of an oxidized metal fuel tape used in the metal fuel tape refilling subsystem of FIGS. 2B3, 2B4, showing the following features.

1) 평행 금속 연료 스트립은 공간적으로 도면 2B8에 양극 구조체의 양극 스트립과 일치하는 공간에 위치한다.1) The parallel metal fuel strip is spatially located in a space coinciding with the anode strip of the anode structure in figure 2B8.

2) 재충전 작동 시에 각 금속 연료 구역을 식별하기 위해 금속 연료의 길이 방향의 코드 기호의 순차를 포함한 최적 기호화된 정보 트랙.2) Optimum symbolic information track including a sequence of code symbols in the longitudinal direction of the metal fuel to identify each metal fuel zone in recharging operation.

3) 상기의 최적으로 기호화된 정보트랙을 토대로, 저장 기억 장치로부터 방전 매개 변수 및 전번의 방전 및 재충전 동작 시에 미리 기록된 금속 연료 식별 정보와 관련된 금속 산화물 지시 정보를 읽기.3) Based on the optimally coded information track described above, reading the metal oxide indication information associated with the discharge parameters and the metal fuel identification information previously recorded in the previous discharge and recharge operation from the storage memory device.

4) 재충전 동작 시에 감지된 재충전 매개 변수와 금속 연료 구역 식별 정보에 관련된 계산된 금속 연료 지시 정보를 읽고 정보 저장 기억장소에 저장하기.4) Read and store the calculated metal fuel indication information related to the refill parameters sensed during the recharging operation and the metal fuel zone identification information and store in the information storage memory.

도 2B9'는 2B3, 2B4의 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템에서 사용되는 산화된 금속연료 테이프의 단면의 사시도로서 하기의 특징을 보여준다.2B9 'is a perspective view of a cross section of an oxidized metal fuel tape used in the metal fuel tape refilling subsystem of 2B3, 2B4, showing the following features.

1) 평행 금속 연료 스트립은 공간적으로 도면 2B8에 양극 구조체의 양극 스트립과 일치하는 공간에 위치한다.1) The parallel metal fuel strip is spatially located in a space coinciding with the anode strip of the anode structure in figure 2B8.

2) 재충전 작동 시에 각 금속 연료 구역을 식별하기 위해 금속 연료의 길이 방향의 코드 기호의 순차를 포함한 자기적으로 기호화된 정보 트랙.2) A magnetically coded information track including a sequence of code symbols in the longitudinal direction of the metal fuel to identify each metal fuel zone in recharging operation.

3) 상기의 자기적으로 기호화된 정보트랙을 토대로, 저장 기억 장치로부터 방전 매개 변수 및 전번의 방전 및 재충전 동작 시에 미리 기록된 금속 연료 식별 정보와 관련된 금속 산화물 지시 정보를 읽기.3) Based on the above magnetically encoded information tracks, read out the metal oxide indication information related to the discharge parameters and the metal fuel identification information recorded in the previous discharge and recharge operation from the storage memory device.

4) 재충전 동작 시에 감지된 재충전 매개 변수와 금속 연료 구역 식별 정보에 관련된 계산된 금속 연료 지시 정보를 읽고 정보 저장 기억장소에 저장하기.4) Read and store the calculated metal fuel indication information related to the refill parameters sensed during the recharging operation and the metal fuel zone identification information and store in the information storage memory.

도 2B9''는 도1,2B3, 2B4에서 보여진 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템에서 사용되는 재산화된 금속연료 테이프의 단면의 사시도로서 하기의 특징을 보여준다.FIG. 2B9 '' is a perspective view of a cross section of the reclaimed metal fuel tape for use in the metal fuel tape refilling subsystem shown in FIGS. 1, 2B3, 2B4.

1) 평행 금속 연료 스트립은 공간적으로 도면 2B8에 부분 적으로 보여진 재충전 헤드의 양극 구조체의 양극 스트립과 일치하는 공간에 위치한다.1) The parallel metal fuel strip is located in a space that coincides spatially with the anode strip of the anode structure of the refill head, partially shown in figure 2B8.

2) 재충전 작동 시에 각 금속 연료 구역을 식별하기 위해 금속 연료의 길이 방향의 광투과공의 형식의 순차를 포함한 광학적으로 기호화된 정보 트랙.2) An optically encoded information track including a sequence of light transmission holes in the longitudinal direction of the metal fuel to identify each metal fuel zone in recharging operation.

3) 저장 기억 장치로부터 방전 매개 변수 및 전번의 방전 및 재충전 동작 시에 미리 기록된 금속 연료 식별 정보와 관련된 금속 산화물 지시 정보를 읽기.3) Read metal oxide indication information related to the discharge parameters and the metal fuel identification information previously recorded in the previous discharge and recharge operation from the storage memory device.

4) 재충전 동작 시에 감지된 재충전 매개 변수와 금속 연료 구역 식별 정보에 관련된 계산된 금속 연료 지시 정보를 읽고 정보 저장 기억장소에 저장하기.4) Read and store the calculated metal fuel indication information related to the refill parameters sensed during the recharging operation and the metal fuel zone identification information and store in the information storage memory.

도2B10는 도2B3과 2B4에 표시된 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 안에 조립된 상태의 재충전 헤드의 사시도를 나타내고 있는데, 여기서 재충전 모드에서 금속 연료 테이프는 도2B8에서 보여진 공전 양극 구조를 지나 이송되어 진다. 그리고 이송되어진 금속 연료 테이프의 금속 연료 스트립과 전기적인 접촉을 형성하는 5개의 음극 접촉 요소들을 나타내고 있다.2B10 shows a perspective view of a refill head assembled within the metal fuel tape refilling subsystems shown in FIGS. 2B3 and 2B4, where the metal fuel tape is conveyed past the idle anode structure shown in FIG. 2B8. And five cathode contact elements that make electrical contact with the metal fuel strip of the conveyed metal fuel tape.

도 2B11은 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템의 양극 지지 구조 헤드를 선 2B11-2B11을 따라 절개한 상태의 단면도로서 복수개의 양극과 전해질이 충전된 상태를 보여준다.FIG. 2B11 is a cross-sectional view of the anode support structure head of the metal fuel tape refilling subsystem cut along line 2B11-2B11, showing a state in which a plurality of anodes and electrolytes are charged.

도2B12는 도2B9에서 보여진 금속 연료 테이프를 선2B12-2B12를 따라 절개한 단면도이다.2B12 is a cross-sectional view of the metal fuel tape shown in FIG. 2B9 taken along line 2B12-2B12.

도2B13은 도2B10에서 보여진 재충전 헤드의 양극 구조물을 선2B13-2B13을 따라서 절개한 단면도이다.2B13 is a cross-sectional view taken along line 2B13-2B13 of the anode structure of the recharge head shown in FIG. 2B10.

도2B14는 도2B10에서 보여진 재충전 헤드 집합체로서 선2B14-2B14를 따라 절개한 단면을 나타낸 단면도이다.FIG. 2B14 is a cross-sectional view of the rechargeable head assembly shown in FIG. 2B10 taken along line 2B14-2B14. FIG.

도2B15는 도2B3에서 2B4 에 표시한 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템에 채택된 다중 트랙 금속 산화물 감지 헤드의 단면도로서, 특히 어떤 금속 연료 트랙이 방전되었고 그로 인해 서브 시스템에 의해 재충전되어야 하는 지를 감지하기 위해 채택되었다.FIG. 2B15 is a cross-sectional view of the multi-track metal oxide sensing head employed in the metal fuel tape refilling subsystem indicated by 2B4 in FIGS. 2B3, in particular to detect which metal fuel track has been discharged and thereby should be refilled by the subsystem. Was adopted.

도2B16은 도 1의 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템에 내에서 관리되는 정보 구조의 개략적인 표시로서, 상기 정보 구조는 재충전 모드의 작동 시에 금속 연료 테이프의 부분을 따라 각 구역별로 금속 연료 구역 식별된 금속 산화물 지시 정보와 금속 연료, 재충전 매개 변수의 기록을 위한 정보의 구성을 포함하고 있다.FIG. 2B16 is a schematic representation of an information structure managed within the metal fuel tape refilling subsystem of FIG. 1, the information structure being identified for each zone along the portion of the metal fuel tape in operation of the refill mode. It contains the structure for recording metal oxide indication information, metal fuel and recharging parameters.

도2B17은 도1의 FCB 시스템의 개략적인 도식으로서, 재충전 모드의 동작 시에 하기와 같은 작동을 가능하게 하는 서브 시스템들을 표시하고 있다.FIG. 2B17 is a schematic diagram of the FCB system of FIG. 1, showing sub-systems that enable the following operations in operation of the recharge mode.

1) 이송된 금속 연료 테이프로부터 금속 연료 구역 식별의 인식1) Recognition of metal fuel zone identification from transferred metal fuel tape

2) 감지된 재충전 매개 변수와 그에 따라 계산된 금속 연료 지시 정보의 기록2) recording of detected refill parameters and the calculated metal fuel indication information accordingly;

3) 방전 매개 변수와 전번의 방전 및 재충전 모드 작동시 미리 저장된 계산된 금속 산화물 지시 정보의 인식3) Recognition of discharge parameters and pre-stored calculated metal oxide indication information during the previous discharge and recharge mode operation.

방전 모드의 동작 시에 하기와 같은 작동을 가능하게 하는 서브 시스템들을 표시하고 있다.Subsystems that enable the following operations in the operation of the discharge mode are indicated.

1) 이송된 금속 연료 테이프로부터 금속 연료 구역 식별의 인식1) Recognition of metal fuel zone identification from transferred metal fuel tape

2) 감지된 방전 매개 변수와 그에 따라 계산된 금속 산화물 지시 정보의 기록2) recording of detected discharge parameters and calculated metal oxide indication information accordingly;

3) 기억장소로부터 재충전 매개 변수와 전번의 방전 및 재충전 모드 작동시 미리 저장된 계산된 금속 연료 지시 정보의 인식3) Recognition of recharging parameters and pre-stored calculated metal fuel indication information from previous discharge and recharge modes during storage.

도3A는 본 발명인 금속 공기FCB 시스템이 외부 단독 개체로서 실현화된 두 번째 구체화의 개략적인 구성도로서 산화된 금속 연료 테이프를 보관하는 공급용 카세트 타입의 기구를 내부에 설치해 보다 금속 연료 테이프가 발전을 위한 재사용을 위해 보다 빨리 재충전 될 수 있다.Fig. 3A is a schematic configuration diagram of a second embodiment in which the present invention's metal-air FCB system is realized as an external single entity, and a cassette-type mechanism for supplying oxidized metal fuel tapes is installed therein so that the metal fuel tapes can be further developed. Can be recharged faster for reuse.

도 3B는 본 발명인 금속 공기FCB 시스템이 외부 단독 개체로서 실현화된 세 번째 구체화의 개략적인 구성도로서 산화된 금속 연료 테이프를 보관·공급하는 카세트 타입의 기구를 내부에 설치해 적어도 방전 서브 시스템의 금속 연료 테이프의 부분은 공급될 수 있고 전력 생산에 재사용 뒬 수 있도록 빠르게 재충전 될 수 있다.Fig. 3B is a schematic configuration diagram of a third embodiment in which the present invention, the metal-air FCB system, is realized as an external single entity. Portions of the tape can be supplied and quickly refilled for reuse in power generation.

도4는 본 발명인 금속 공기FCB 시스템이 여섯 번째로 구체화된 것의 개략적인 구성도로서, 여기서 금속 연료 테이프 방전과 재충전 기능은 하나의 복합 금속 연료 테이프 방전/재충전 서브 시스템으로 실현화 되었다. 상기 복합 금속 연료 테이프 방전/재충전 시스템에서는 금속 연료 테이프 진행방향 길이 확장 메커니즘을 채택하여 재충전될 금속연료 길이는 방전될 금속 연료 테이프의 길이보다 충분히 길게 유지된다.4 is a schematic configuration diagram of the sixth embodiment of the present invention, the metal air FCB system, wherein the metal fuel tape discharge and recharge functions are realized in one composite metal fuel tape discharge / recharge sub-system. The composite metal fuel tape discharge / recharge system employs a metal fuel tape traveling length extension mechanism so that the length of the metal fuel to be recharged is kept longer than the length of the metal fuel tape to be discharged.

도5A1은 상기 도4에서 나타낸 복합 금속 연료 테이프 방전/재충전 시스템의 개략도로서 확장된 금속 연료 테이프의 도식없이 방전 헤드와 재충전 헤드를 나타낸 것이다.5A1 is a schematic diagram of the composite metal fuel tape discharge / recharge system shown in FIG. 4, showing the discharge head and the recharge head without schematic of the expanded metal fuel tape.

도5A2 는 상기 도4에서 나타낸 복합 금속 연료 테이프 방전/재충전 시스템의 개략도로서 확장 메커니즘으로 확장된 금속 연료 테이프의 진행 방향 길이를 따라 동시에 방전과 재충전이 가능하도록 설치되어 최적의 동작을 수행할 수 있도록 한 방전 헤드와 재충전헤드를 도식하고 있다.5A2 is a schematic diagram of the composite metal fuel tape discharge / recharge system shown in FIG. 4, which is installed to enable simultaneous discharge and recharge along the traveling direction length of the metal fuel tape extended by the expansion mechanism to perform an optimal operation. A discharge head and a recharge head are illustrated.

도5B는 상기 도4에서 나타낸 복합 금속 연료 테이프 방전/재충전 시스템의 개략도로서 방전과 재충전 모드 작동 시에 사용할 수 있도록 금속 연료 와 금속 산화물의 지시 정보 및 방전·재충전 매개 변수를 저장하거나 처리할 수 있으며, 데이터의 갈무리도 가능하다.FIG. 5B is a schematic diagram of the composite metal fuel tape discharge / recharge system shown in FIG. 4 and may store or process indication information and discharge / recharge parameters of metal fuel and metal oxide for use in discharge and recharge mode operation. FIG. Capture of data is also possible.

도6A는 본 발명인 전력 발생 시스템이 장착된 차량을 개략적으로 도시한 것으로서, 본 발명은 차량의 차륜과 연동되는 전기 구동 모터에 전력을 공급하고 발전할 목적으로 제공된다.FIG. 6A schematically illustrates a vehicle equipped with the present inventors' power generation system, and the present invention is provided for the purpose of powering and generating electric drive motors interlocked with the wheels of the vehicle.

그리고 FCB 서브 시스템내의 금속 연료의 재충전을 위해 보조, 복합 동력이 제공된다.Auxiliary, combined power is then provided for recharging the metal fuel in the FCB subsystem.

도6B에는 FCB시스템 내에 금속 연료의 재충전을 위한 보조, 복합 동력원을 갖는 고정 전기 발전소의 형태로서 실현된 본 발명의 전기 생산 시스템이 개략적으로 나타나 있다.Fig. 6B schematically shows the electricity production system of the present invention realized in the form of a stationary electric power plant with an auxiliary, combined power source for recharging metal fuel in an FCB system.

도 7A는 금속 공기 FCB 서브 시스템들이 동작 가능하도록 직류 전력 집적 구조에 연결되고 네트워크용 금속 연료 관리 서브 시스템과 연동되는 네트워크 제어 서브 시스템에 의해서 제어되는 실례로 구체화된 첫 번째 전력 발전 시스템의 개요도를 나타내고 있다.FIG. 7A shows a schematic diagram of a first power generation system embodied by way of example as controlled by a network control subsystem coupled to a direct current power integrated structure and interworking with a metal fuel management subsystem for a network such that the metal air FCB subsystems are operable; have.

도7B는 전기 부하에 교류 전류를 공급하기 위하여 상기 도7에서 언급된 직류 출력 전력 집적 구조에 직류를 교류로 바꾸는 변환기를 설치하여 교류 전력 출력 집적구조로 연결할 수 있는 실례로 구체화된 두 번째 전력 발전 시스템의 개요도를 나타내고 있다.FIG. 7B is a second power generation embodied as an example in which a converter for converting direct current into alternating current is installed in the direct current output power integrated structure mentioned in FIG. 7 to supply an alternating current to an electrical load. A schematic diagram of the system is shown.

도 7C는 도7A와 7B에 도시된 네트워크용 금속연료/금속산화물 관리 서브 시스템에 의해 데이터 베이스 구조가 유지되는 시스템의 개요도를 나타내고 있다.FIG. 7C shows a schematic diagram of a system in which a database structure is maintained by the metal fuel / metal oxide management subsystem for a network shown in FIGS. 7A and 7B.

도 8은 시간의 경과에 따른 전기적 부하에 의한 출력 증가 요구에 대해 어떻게 추가적인 금속 공기 FCB 서브 시스템이 방전 모드로 전환될 수 있는가를 도식적으로 나타내고 있다.FIG. 8 diagrammatically shows how additional metal air FCB subsystems can be switched to discharge mode in response to an increase in power demand by the electrical load over time.

따라서 본 발명의 주요한 목적은 선행 기술에서 나타난 결점과 장애를 극복하기 위한 향상된 전기 화학적인 재충전 및 방전용 금속 공기 연료 전지(FCB)의 방법과 기구를 제공하는 데 있다.It is therefore a primary object of the present invention to provide a method and apparatus for an improved electrochemical recharge and discharge metal air fuel cell (FCB) to overcome the drawbacks and obstacles noted in the prior art.

또 다른 본 발명의 목적은 방전 과정의 수행 중에 시스템의 효율을 높이기 위해 자동적으로 금속 연료의 가용성을 조절하면서 금속 연료 테이프가 양방향으로 방전 헤드 구조체로 이송되는 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a system in which the metal fuel tape is transferred to the discharge head structure in both directions while automatically adjusting the availability of the metal fuel to increase the efficiency of the system during the discharge process.

또 다른 본 발명의 목적은 금속 공기 연료 전지 시스템에서 각각 다른 출력 전압을 발생시키기 위해 다중 금속 연료 트랙으로 구성된 방전용 금속 연료 테이프를 제공하는 것이다.Yet another object of the present invention is to provide a metal fuel tape for discharging composed of multiple metal fuel tracks for generating different output voltages in a metal air fuel cell system.

또 다른 본 발명의 목적은 방전 과정 동안 각 구역의 금속 연료의 유용성의 계산과 방전 관련 정보를 기록 가능하게 하도록 각 구역과 지역이 광학 또는 자기적인 수단을 사용하여 디지털 코드로서 분류되는 금속 연료 테이프를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a metal fuel tape in which each zone and region are classified as a digital code using optical or magnetic means to enable the calculation of the usefulness of the metal fuel in each zone and the discharge related information during the discharge process. To provide.

또 다른 본 발명의 목적은 재충전 과정의 수행 중에 시스템의 효율을 높이기 위해 자동적으로 금속 산화물을 조절하면서 금속 연료 테이프가 양방향으로 재충전 헤드 구조체로 이송되는 시스템을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a system in which metal fuel tape is conveyed to the refill head structure in both directions while automatically adjusting the metal oxide to increase the efficiency of the system during the refill process.

또 다른 본 발명의 목적은 금속 공기 연료 전지 시스템에서 각각 다른 출력 전압을 발생시키기 위해 다중 금속 연료 트랙으로 구성된 산화된 재충전용 금속 연료 테이프를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an oxidized rechargeable metal fuel tape composed of multiple metal fuel tracks for generating different output voltages in a metal air fuel cell system.

또 다른 본 발명의 목적은 재충전 과정 동안 각 구역에 따른 금속 산화물의 계산과 재충전 관련 정보를 기록 가능하게 하도록 각 구역과 지역이 광학 또는 자기적인 수단을 사용하여 디지털 코드로서 분류되는 금속 연료 테이프를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a metal fuel tape in which each zone and zone is classified as a digital code using optical or magnetic means so as to enable the calculation of the metal oxide for each zone and recharge related information during the refilling process. It is.

또 다른 본 발명의 목적은 방전 과정에서 산화된 금속 연료 테이프가 내장된 카세트 구조물 또는 공급 릴에서 동적인 부하 조건을 만족시키기 위해 신속히 산화 금속 연료 테이프를 방전하기 위해, 산화된 금속 연료 테이프의 진행방향 길이가 접이 방식을 통해 충분히 확장되어 있는 구조로 된 금속 연료 테이프의 방전 서브 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to advance the direction of the oxidized metal fuel tape in order to quickly discharge the metal oxide fuel tape to satisfy the dynamic load conditions in the cassette structure or the supply reel in which the oxidized metal fuel tape is embedded during the discharge process. It is to provide a discharge subsystem of a metal fuel tape having a structure that is sufficiently extended in length by folding.

또 다른 본 발명의 목적은 방전 과정에서 산화된 금속 연료 테이프의 확장된 진행방향 길이에 따라 선택적으로 배열된 복수개의 양극과 음극으로 이루어진 재충전 헤드 구조체를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a rechargeable head structure composed of a plurality of anodes and cathodes selectively arranged along the extended running length of the oxidized metal fuel tape during discharge.

또 다른 본 발명의 목적은 금속 공기 연료 전지 시스템에서 각각 다른 출력 전압을 발생시키기 위해 다중 금속 연료 트랙으로 구성된 산화된 방전용 금속 연료 테이프를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an oxidized discharge metal fuel tape composed of multiple metal fuel tracks for generating different output voltages in a metal air fuel cell system.

또 다른 본 발명의 목적은 금속 산화물의 전기 화학적 산화과정과 방전 작동 시에 작동 매개 변수들의 정류를 위한 방전력 정류 시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a discharge force rectification system for the rectification of operating parameters during electrochemical oxidation of metal oxides and during discharge operation.

또 다른 본 발명의 목적은 재충전 과정에서 산화된 금속 연료 테이프가 내장된 카세트 구조물 또는 공급 릴에서 신속히 산화 금속 연료 테이프를 재충전하기 위해, 산화된 금속 연료 테이프의 진행방향 길이가 충분히 확장된 구조로 되어 있는 금속 연료 테이프의 재충전 서브 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a cassette structure in which an oxidized metal fuel tape is embedded in a recharging process or a structure in which the length of the oxidized metal fuel tape is sufficiently extended in order to quickly refill the metal oxide fuel tape in a supply reel. To provide a refill subsystem of metal fuel tape.

또 다른 본 발명의 목적은 재충전 과정에서 산화된 금속 연료 테이프의 확장된 진행방향 길이에 따라 선택적으로 배열된 복수개의 양극과 음극으로 이루어진 재충전 헤드 구조체를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a refilling head structure composed of a plurality of anodes and cathodes selectively arranged along the extended running length of the oxidized metal fuel tape during the refilling process.

또 다른 본 발명의 목적은 금속 공기 연료 전지 시스템에서 각각 다른 출력 전압을 발생시키기 위해 다중 금속 연료 트랙으로 구성된 재충전 될 산화 금속 연료 테이프를 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a metal oxide fuel tape to be refilled consisting of multiple metal fuel tracks to generate different output voltages in a metal air fuel cell system.

또 다른 본 발명의 목적은 금속 산화물의 전기 화학적 환원 과정과 재충전 동작 시에 작동 매개 변수들의 정류를 위한 재충전력 정류 시스템을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a rechargeable rectification system for the rectification of operating parameters in the electrochemical reduction process and in the recharging operation of metal oxides.

또 다른 본 발명의 목적은 각각 재충전과 방전 작동 시에 산화된 금속 연료 테이프가 내장된 카세트 구조물 또는 공급 릴에서 신속히 산화 금속 연료 테이프를 재충전, 방전하기 위해, 산화된 금속 연료 테이프의 진행방향 길이가 충분히 확장된 구조로 되어 있는 금속 연료 테이프의 재충전-방전 복합 서브 시스템을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an advanced length of the oxidized metal fuel tape in order to quickly recharge and discharge the metal oxide tape in a cassette structure or a supply reel in which the oxidized metal fuel tape is embedded during recharging and discharging operations, respectively. It is to provide a recharge-discharge composite subsystem of metal fuel tape having a sufficiently extended structure.

또 다른 본 발명의 목적은 재충전·방전 과정에서 산화된 금속 연료 테이프의 확장된 진행방향 길이에 따라 선택적으로 배열된 복수개의 양극과 음극으로 이루어진 재충전·방전 헤드 구조체를 갖는 복합 시스템을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a composite system having a rechargeable / discharge head structure composed of a plurality of positive and negative electrodes which are selectively arranged along the extended running length of the oxidized metal fuel tape during the recharging / discharging process.

또 다른 본 발명의 목적은 금속 공기 연료 전지 시스템에서 각각 다른 출력 전압을 발생시키기 위해 다중 금속 연료 트랙으로 구성된 방전용 산화 금속 연료 테이프를 갖는 복합 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composite system having a metal oxide fuel tape for discharge composed of multiple metal fuel tracks for generating different output voltages in a metal air fuel cell system.

또 다른 본 발명의 목적은 금속 산화물의 전기 화학적 산화 과정과 방전 동작 시에 작동 매개 변수들의 정류를 위한 방전력 정류 시스템을 갖는 복합 시스템을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a complex system having a discharge force rectification system for the rectification of operating parameters during the electrochemical oxidation process and the discharge operation of the metal oxide.

또 다른 본 발명의 목적은 하기와 같은 구조를 포함하는 금속 공기 연료 전지 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a metal air fuel cell system comprising the following structure.

금속 연료 방전 서브 시스템, 본 서브 시스템에서는 실시간으로 방전 매개 변수들을 제어 하기 위한 제어 정보 신호를 생성하기 위해 방전 매개 변수, 예를 들면 양극 음극 전압과 전류 수준, 방전 양극에서의 산소의 부분압력, 양극 전해질 계면에서의 상대 습도, 그리고 금속 연료 테이프의 속도 등을 자동적으로 감지·기록한다. 이를 토대로 금속 연료 물질은 적시에 좋은 에너지 효율로 방전될 수 있다.Metal fuel discharge sub-system, in this sub-system, to generate control information signals for controlling the discharge parameters in real time, for example, discharge parameters such as anode cathode voltage and current level, partial pressure of oxygen at the anode anode, anode The relative humidity at the electrolyte interface and the speed of the metal fuel tape are automatically detected and recorded. Based on this, the metal fuel material can be discharged with good energy efficiency in a timely manner.

또 다른 본 발명의 목적은 방전 되거나 재충전될 금속 연료 물질이 시스템의 저장 구획에 삽입할 수 있는 카세트 타입의 구조물에 보관되는 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a system in which metal fuel material to be discharged or recharged is stored in a cassette type structure which can be inserted into a storage compartment of the system.

또 다른 본 발명의 목적은 각기 다른 출력 전압을 생성하기 위해 다중 금속 연료 트랙을 포함하는 방전 또는 재충전될 금속 연료 물질을 갖는 시스템을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a system having a metal fuel material to be discharged or recharged comprising multiple metal fuel tracks to produce different output voltages.

또 다른 본 발명의 목적은 하기와 같은 구조를 포함하는 금속 공기 연료 전지 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a metal air fuel cell system comprising the following structure.

금속 연료 재충전 서브 시스템, 본 서브 시스템에서는 실시간으로 재충전 매개 변수들을 제어 하기 위한 제어 정보 신호를 생성하기 위해 재충전 매개 변수, 예를 들면 양극 음극 전압과 전류 수준, 재충전 양극에서의 산소의 부분압력, 양극 전해질 계면에서의 상대 습도, 그리고 금속 연료 테이프의 속도 등을 자동적으로 감지·기록한다. 이를 토대로 금속 연료 물질은 적시에 좋은 에너지 효율로 방전될 수 있다.Metal fuel recharging subsystem, in which the recharging parameters such as anode cathode voltage and current levels, partial pressure of oxygen at the rechargeable anode, anode to generate control information signals for controlling the charging parameters in real time The relative humidity at the electrolyte interface and the speed of the metal fuel tape are automatically detected and recorded. Based on this, the metal fuel material can be discharged with good energy efficiency in a timely manner.

또 다른 본 발명의 목적은 방전 및 재충전될 금속 연료 물질이 시스템의 저장 구획에 삽입할 수 있는 카세트 타입의 구조물에 보관되는 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a system in which a metal fuel material to be discharged and recharged is stored in a cassette type structure which can be inserted into a storage compartment of the system.

또 다른 본 발명의 목적은 각기 다른 출력 전압을 생성하기 위해 다중 금속 연료 트랙을 포함하는 방전 및 재충전될 금속 연료 물질을 갖는 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a system having metal fuel materials to be discharged and recharged comprising multiple metal fuel tracks to produce different output voltages.

또 다른 본 발명의 목적은 방전 작동 모드에서 양극 음극 전압과 전류 수준, 방전 양극에서의 산소의 부분압력, 양극 전해질 계면에서의 상대 습도, 그리고 금속 연료 테이프의 속도와 같은 방전 매개 변수들을 자동으로 탐지·기록하는 금속 연료 방전 서브 시스템과 재충전 동작 모드에서 재충전 매개 변수를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하기 위해 자동으로 상태를 읽고 동작하는 시스템 제어기에 의해 관리되는 금속 연료 재충전 시스템으로 이루어 짐으로써 방전된 금속 연료 물질이 효율적으로 적시에 재충전 될 수 있도록 구성된 금속 공기 연료 전지 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to automatically detect discharge parameters such as the anode cathode voltage and current level in the discharge mode of operation, the partial pressure of oxygen at the discharge anode, the relative humidity at the anode electrolyte interface, and the speed of the metal fuel tape. Metal discharged by being composed of a metal fuel discharge subsystem that records and a metal fuel recharge system managed by a system controller that automatically reads and operates to generate control signals for controlling recharging parameters in recharging mode of operation. To provide a metal air fuel cell system configured to efficiently and recharge fuel material in a timely manner.

본 발명의 또 다른 목적은 재충전 모드가 작동하는 동안 양극-음극 전압과 전류 수준, 재충전 양극에서의 산소의 부분 압력, 양극 전해질 계면에서의 상대 습도, 금속 연료 테이프의 속도 등과 같은 재충전 매개 변수들을 자동으로 감지하여 기록하고, 방전 모드가 작동하는 동안 방전 매개 변수들을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하기 위해 자동으로 상태를 읽고 동작하는 시스템을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide automatic refill parameters such as anode-cathode voltage and current levels, partial pressure of oxygen at the recharge anode, relative humidity at the anode electrolyte interface, speed of metal fuel tape, etc., during recharge mode operation. The present invention provides a system that automatically detects and records a state, and automatically reads and operates a state to generate a control signal for controlling discharge parameters while the discharge mode is in operation.

본 발명의 또 다른 목적은 방전 및 재충전 될 금속 연료 물질이 고정 및 움직이는 양극 구조에서 사용될 수 있는 시스템을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a system in which the metal fuel material to be discharged and recharged can be used in a fixed and moving anode structure.

본 발명의 또 다른 목적은 방전 및 재충전 될 금속 연료 물질이 방전과 재충전 동작 시에 방전과 재충전 헤드와 결합된 양극 구조물을 지나 이송되는 금속 연료 테이프로의 형태로서 실현화된 시스템을 제공하는 데 있다.It is a further object of the present invention to provide a system realized in the form of a metal fuel tape in which the metal fuel material to be discharged and recharged is transported past an anode structure coupled with the discharge and recharge head during discharge and recharge operations.

또 다른 본 발명의 목적은 방전 및 재충전될 금속 연료 물질이 시스템의 저장 구획에 삽입할 수 있는 카세트 타입의 구조물에 보관되는 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a system in which a metal fuel material to be discharged and recharged is stored in a cassette type structure which can be inserted into a storage compartment of the system.

또 다른 본 발명의 목적은 각기 다른 출력 전압을 생성하기 위해 다중 금속 연료 트랙으로 이루어지는 방전 및 재충전될 금속 연료 물질을 갖는 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a system having a metal fuel material to be discharged and recharged consisting of multiple metal fuel tracks to produce different output voltages.

또 다른 본 발명의 목적은 방전 모드 작동 시 추후의 신속하고 효율적인 재충전 동작을 포함한 여러 가지 다양한 관리 작동을 수행하기 위한 자료 접근과 사용을 위하여 방전 관련 자료들을 기록 가능하게 하도록 금속 연료 물질의 각 구역이 광학적 또는 자기적인 수단을 통해 디지털 코드로 분류되어 있는 시스템을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide for each zone of metal fuel material to enable recording of discharge-related data for access and use of data for performing various various management operations, including subsequent rapid and efficient recharging operations during discharge mode operation. It is to provide a system which is classified into digital codes by optical or magnetic means.

또 다른 본 발명의 목적은 재충전 동작 시, 기록된 부하 조건 정보를 통해 시스템의 재충전 헤드에 인가되는 전류와 전압의 수준을 조정하는 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a system for adjusting the level of current and voltage applied to the recharging head of the system through the recorded load condition information during the recharging operation.

또 다른 본 발명의 목적은 방전 시에 기록된 방전 조건을 토대로 방전된 금속 연료 물질을 최적으로 재충전할 수 있는 재충천 모드를 갖는 시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a system having a refill mode that can optimally recharge a discharged metal fuel material based on the discharge conditions recorded at the time of discharge.

또 다른 본 발명의 목적은 테이프 방전 동작 중에 시스템 내에 장착된 소형 광학 판독기를 이용하여 금속 연료 물질의 각 구역에 표시된 바코드나 기타 표시를 판독할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a system capable of reading barcodes or other marks in each zone of metal fuel material using a small optical reader mounted in the system during tape discharge operation.

또 다른 본 발명의 목적은 테이프 재충전 동작 중에 시스템 내에 장착된 소형 광학 판독기를 이용하여 방전된 금속 연료 물질의 각 구역에 표시된 바코드나 기타 표시를 판독할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a system capable of reading bar codes or other indicia displayed in each zone of discharged metal fuel material using a small optical reader mounted within the system during tape refilling operation.

또 다른 본 발명의 목적은 금속 연료 물질의 각 구역을 따라 기록된 매 순간마다의 부하 조건에 관련된 정보가 시스템 제어기에 의해 기억장치에 기록되는 시스템을 제공하는 것이다.Yet another object of the present invention is to provide a system in which information relating to the load conditions at each instant recorded along each zone of the metal fuel material is recorded in the storage by the system controller.

또 다른 본 발명의 목적은 금속 연료의 릴을 따라 각 금속 연료 구역의 매 순간의 부하 조건 정보가 금속 연료 테이프의 구역에 표시된 바코드 기호 정보를 광학적으로 감지하여 획득될 수 있으며, 인식된 금속 연료 구역을 통과시켜 방전 헤드에서의 부하 조건을 자동으로 감지해 그 정보를 바탕으로 방전 과정을 실시간으로 제어하는 것이 가능하며 또는 추후 해당 재충전 동작 시에 재충전 매개 변수를 제어하기 위해 상기 방전 헤드에서의 부하 조건이 기록될 수 있는 시스템을 제공하는 데 있다.Yet another object of the present invention is that instantaneous load condition information of each metal fuel zone along the reel of the metal fuel can be obtained by optically detecting the barcode symbol information displayed on the zone of the metal fuel tape, and the recognized metal fuel zone It is possible to automatically detect the load condition at the discharge head and control the discharge process in real time based on the information, or load condition at the discharge head in order to control the recharge parameter in the subsequent recharging operation. This is to provide a system that can be recorded.

또 다른 본 발명의 목적은 방전 헤드들로 구성된 집합체를 갖는 시스템을 제공하는 데 있으며, 상기 방전 헤드 각각은 전기 유도 양극 구조, 이온 유도 매개체, 음극 접촉 구조로 구성된다.Yet another object of the present invention is to provide a system having an aggregate consisting of discharge heads, each of which consists of an electrically induction anode structure, an ion induction medium, and a cathode contact structure.

또 다른 본 발명의 목적은 재충전 헤드들로 구성된 집합체를 갖는 시스템을 제공하는 데 있으며, 상기 재충전 헤드 각각은 전기 유도 양극 구조, 이온 유도 매개체, 음극 접촉 구조로 구성된다.Yet another object of the present invention is to provide a system having an assembly of recharge heads, each of which consists of an electrically induction anode structure, an ion induction medium, and a cathode contact structure.

또 다른 본 발명의 목적은 향상된 금속 공기 연료 전지 시스템과 방법을 제공함으로써 본 시스템에 연결된 전기적 부하의 최대 전력 요구를 충분히 만족시킬 수 있도록 하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide an improved metal air fuel cell system and method that can fully satisfy the maximum power requirements of the electrical loads connected to the system.

본 발명의 또 다른 목적은 금속 공기 연료 전지 기술을 기초로 발전 시스템에 잔존하는 금속 연료의 미사용량과는 독립적으로 전기적 부하(예를 들면, 엔진, 모터, 기계, 공구 등)의 최대 전력 요구를 만족시켜야 하는 어떠한 시스템이나 기기 또는 환경에서도 실질적으로 설치 가능한 전력 발전소에 사용될 수 있는 발전 시스템을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention, based on metal air fuel cell technology, to meet the maximum power requirements of electrical loads (eg, engines, motors, machines, tools, etc.) independently of the unused amount of metal fuel remaining in the power generation system. It is to provide a power generation system that can be used in a power plant that can be practically installed in any system, equipment or environment that must be satisfied.

본 발명의 또 다른 목적은 금속 공기 연료 전지들로 이루어진 네트워크가 출력 집합체 구조로 연결되고 상기 네트워크 출력 집합체 구조는 네트워크용 금속 연료 관리 (데이터 베이스) 서부 시스템과 연결된 네트워크 제어 서브 시스템에 의해 제어 되는 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is a system in which a network of metal air fuel cells is connected to an output aggregate structure, the network output aggregate structure being controlled by a network control subsystem connected to a metal fuel management (database) western system for the network. To provide.

본 발명의 또 다른 목적은 자동차와 같은 운송수단에 설치하여 장거리의 이동 시에 재충전없이 상기 운송수단을 추진시키는 데 사용되는 복수개의 전기 모터에 전력을 공급하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide power to a plurality of electric motors installed in a vehicle such as an automobile and used to propel the vehicle without recharging during long distance travel.

본 발명의 또 다른 목적은 선택된 금속 공기 연료 전기 서브 시스템이 출력 집합체에 전력을 공급하는 것을 가능하게 함으로써 생산되는 출력 전력을 제어하는 시스템을 제공하는 데 있다.It is a further object of the present invention to provide a system for controlling the output power produced by enabling the selected metal air fuel electrical subsystem to power the output assembly.

본 발명의 또 다른 목적은 각 서브 시스템의 연료 전지 내의 금속 연료가 평균적으로 관리 되기 때문에 언제라도 각 서부 연료 전지 시스템은 발전을 위해 충분한 양의 금속 연료를 갖는 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a system having a sufficient amount of metal fuel for power generation at any time since the metal fuel in the fuel cell of each subsystem is managed on average.

본 발명의 또 다른 목적은 금속 공기 연료 전지 서브 시스템의 네트워크중에서 금속 연료는 동등화의 원칙 하에 평균적으로 관리되기 때문에, 각 FCB 서브 시스템에서의 방전 가능한 금속 연료의 양은 어느 때라도 동일한 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a system in which the amount of dischargeable metal fuel in each FCB subsystem is the same at any time, since the metal fuel in the network of metal air fuel cell subsystems is managed on average under the principle of equalization. have.

본 발명의 또 다른 목적은 잔존하는 금속 연료의 미사용량과는 독립적으로 전기적 부하(예를 들면, 엔진, 모터, 기계, 공구 등)의 최대 전력 요구를 만족시켜야 하는 어떠한 시스템이나 기기 또는 환경에서도 실질적으로 설치 가능한, 전력 발전소에 사용될 수 있는 발전 시스템을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide practical applications in any system, apparatus or environment that must meet the maximum power requirements of electrical loads (eg, engines, motors, machines, tools, etc.) independently of the remaining metal fuel unused. It is to provide a power generation system that can be used in the power plant, which can be installed as.

본 발명의 또 다른 목적은 자동차과 같은 주 시스템이 평로를 주행하거나 언덕을 내려 올때는 구동력으로 귀속시킬 수 있는 금속 공기 FCB 서브 시스템들 중에서 하나 또는 적은 수만을 구동 가능하게 하고, 자동차와 같은 주 시스템이 다른 차량을 추월하려고 하거나, 언덕을 주행할 때는 거의 모든 FCB 서브 시스템들을 작동시킬 수 있는 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to enable the driving of only one or a small number of metal air FCB subsystems that can be attributed to the driving force when the main system, such as an automobile, drives down a hill or descends a hill. When it comes to overtaking a vehicle or driving down a hill, it is about providing a system that can operate almost all FCB subsystems.

본 발명의 또 다른 목적은 어떤 금속 공기 FCB 서부 시스템내에 잔존하는 사용되지 않은 금속 연료의 양에 관한 정보가 금속 공기 연료 전기 서브 시스템에서 생성되어, 금속 연료 동일 원칙에 따라 금속 연료가 관리되면서 네트워크 제어 서브 시스템이 미사용된 금속 연료의 양을 방전 헤드 집합체들에게 전달하기 위해 사용되는 네트워크 금속 연료 관리 데이터 베이스에 제공된다.It is another object of the present invention to provide information on the amount of unused metal fuel remaining in any metal air FCB western system in the metal air fuel electrical subsystem, so that the metal fuel is managed in accordance with the same principles of metal fuel control and network control. A subsystem is provided in a network metal fuel management database that is used to deliver the amount of unused metal fuel to the discharge head assemblies.

본 발명의 또 다른 목적은 금속 공기 FCB 서브 시스템들의 네트워크에 남아 있는 금속 연료의 총 양에 관계없이 항상 주 시스템의 최대 전력 요구를 만족시킬 수 있는 시스템을 제공하는 데 있다.It is yet another object of the present invention to provide a system that can always meet the maximum power requirements of the main system regardless of the total amount of metal fuel remaining in the network of metal air FCB subsystems.

본 발명의 또 다른 목적은 주 시스템의 최대 전력 요구량을 충분히 맞추기 위해서 이용되는 전력 발전 시스템에서 금속 공기 FCB 네트 워크에 남아 있는 모든 금속 연료를 사용할 수 있도록 한 시스템을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a system that allows the use of all metal fuel remaining in a metal air FCB network in a power generation system used to sufficiently meet the maximum power requirements of the main system.

본 발명의 또 다른 목적은 각각의 FCB 서브 시스템의 방전 과정의 수행 중에 시스템의 효율을 높이기 위해 자동적으로 금속 연료의 가용성을 조절하면서 각 금속 공기 FCB 서브 시스템으로 공급되기 위해 금속 연료는 금속 연료 테이프의 형식으로 실현화 되어, 양방향으로 방전 헤드 구조체로 이송되는 시스템을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide metal fuel tapes for supplying to each metal air FCB subsystem while automatically adjusting the availability of the metal fuel to increase the efficiency of the system during the discharge process of each FCB subsystem. It is to provide a system that is realized in the form, and is transferred to the discharge head structure in both directions.

또 다른 본 발명의 목적은 금속 연료 FCB서브 시스템으로부터 각기 다른 출력 전압을 생성하기 위해 방전용 금속 연료 물질은 다중 금속 연료 트랙으로 이루어지도록 한 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a system in which the metal fuel material for discharge consists of multiple metal fuel tracks to generate different output voltages from the metal fuel FCB sub-system.

또 다른 본 발명의 목적은 각각의 금속 공기 FCB서브 시스템에서 방전 과정 동안 각 구역의 금속 연료의 유용성의 계산과 방전 관련 정보를 기록 가능하게 하도록 각 구역과 지역이 광학 또는 자기적인 수단을 사용하여 디지털 코드로서 분류되는 금속 연료 테이프를 갖는 시스템을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention that each zone and zone may be digitalized using optical or magnetic means to enable the calculation of the usefulness of each zone's metal fuel and discharge related information during the discharge process in each metal air FCB sub-system. A system having a metal fuel tape classified as a cord is provided.

본 발명의 또 다른 목적은 각각의 금속 공기 FCB서브 시스템이 재충전 과정의 수행 중에 시스템의 효율을 높이기 위해 자동적으로 금속 산화물의 양을 조절하면서 금속 연료 테이프가 양방향으로 재충전 헤드 구조체로 이송되는 시스템을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a system in which the metal fuel tape is conveyed to the refill head structure in both directions while each metal air FCB sub system automatically adjusts the amount of metal oxide to increase the efficiency of the system during the recharging process. It is.

본 발명의 또 다른 목적은 각각의 금속 공기 FCB 서브 시스템에서 다양한 출력 전압을 발생시키기 위해 재충전 될 산화된 금속 연료 테이프는 다중 금속 연료 트랙으로 이루어진 시스템을 제공하는 데 있다.It is yet another object of the present invention to provide a system in which the oxidized metal fuel tape to be refilled to generate various output voltages in each metal air FCB subsystem consists of multiple metal fuel tracks.

또 다른 본 발명의 목적은 각각의 금속 공기 FCB서브 시스템에서 재충전 과정 동안 각 구역의 금속 산화물 양의 계산과 재충전 관련 정보를 기록 가능하게 하도록 각 구역과 지역이 광학 또는 자기적인 수단을 사용하여 길이 방향으로 디지털 코드로서 분류되는 금속 연료 테이프를 갖는 시스템을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention that each zone and zone uses longitudinal or optical means for each metal air FCB sub-system to enable the calculation of the amount of metal oxide in each zone and the recording of recharge information during the recharge process. The present invention provides a system having a metal fuel tape classified as a digital code.

이와 다른 발명의 목적은 하기에서 상세히 설명된다.The object of this and other inventions is described in detail below.

이제부터 첨부된 도면에서의 특징을 언급하면서 본 발명의 최상의 상태를 기술적으로 상세히 기술 한다. 여기서 구성 요소와 같은 부분들은 참조 번호로 언급되어 질 것이다.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The following best describes the technical state in detail with reference to the features in the accompanying drawings. Parts like components here will be referred to by reference numerals.

일반적으로 본 발명에 따른 많은 재충전 가능한 금속 공기 FCB 시스템들은 본 시스템을 구성하는 여러 가지 서브 시스템들로 구성된다.In general, many rechargeable metal air FCB systems in accordance with the present invention consist of the various subsystems that make up the system.

예를 들면, 금속 연료 이송 서브 시스템, 금속 연료 방전 서브 시스템, 금속 연료 재충전 서브 시스템들이 그것이다.For example, metal fuel transfer subsystems, metal fuel discharge subsystems, metal fuel recharge subsystems.

금속 연료 이송 서브 시스템의 기능은 테이프의 형태, 카드 형태, 종이형태, 실린더 형태 등 여러 가지 형태의 금속 연료 물질을 시스템의 기능 선택에 따라 금속 연료 방전 서브 시스템이나 금속 연료 재충전 시스템으로 이송하는 것이다.The function of the metal fuel transfer subsystem is to transfer various types of metal fuel materials, such as tape, card, paper, cylinder, etc., to the metal fuel discharge subsystem or metal fuel refill system, depending on the function selection of the system.

금속 연료가 금속 연료 방전 서브 시스템에 이송되어지면, 서브 시스템에 연결된 전기 부하에 필요한 전력을 생산하기위해 전기 화학 반응을 일으키며, 양극 전해질 계면에서 물과 산소를 소비하면서 금속 연료는 하나 또는 그 이상의 방전 헤드에 의해 방전되어진다.When the metal fuel is transported to the metal fuel discharge subsystem, it causes an electrochemical reaction to produce the power required for the electrical loads connected to the subsystem, and the metal fuel discharges one or more while consuming water and oxygen at the anode electrolyte interface. It is discharged by the head.

방전된 금속 연료가 금속 연료 재충전 서브 시스템에 이송되어지면, 산화된 금속 연료를 방전 과정에 다시 사용할 수 있도록 원래의 금속 물질로 전환하기 위해, 방전된 금속 연료는 양극 전해질 계면에서 전기 화학적 반응으로 산소가 이탈되면서, 하나 또는 그 이상의 재충전 헤드에 의해서 재충전되어 진다.Once the discharged metal fuel is transferred to the metal fuel refilling subsystem, the discharged metal fuel is oxygenated by an electrochemical reaction at the anode electrolyte interface to convert the oxidized metal fuel back to the original metal material for reuse in the discharge process. As is disengaged, it is recharged by one or more recharge heads.

재충전과 방전에 관한 전기 화학적인 기초는 출원인의 미국 특허 계류 중인 08/944507 과 특허 등록한 5,250,370과 다른 관련 해당 분야 과학 간행물에 잘 알려져 있다. 이런 응용된 과학 법칙은 하기와 같이 짧게 요약할 수 있다.The electrochemical basis for recharging and discharging is well known in Applicant's U.S. patent pending 08/944507 and in patent 5,250,370 and other related scientific publications. These applied laws of science can be summarized briefly as follows.

금속 공기 FCB 시스템에서 방전 동작을 수행하는 동안, 아연, 알루미늄, 마그네슘, 또는 베릴륨과 같은 금속 연료 물질은 전해질 젤, KOH, NaOH 또는 이온 전도 폴리머와 같은 이온 전도 매개체에 의해 특정 다공성의 전기 전도 산소 투과성 양극 구조체와 이온 접촉하는 특정 다공성도(예 50%)의 전기 전도 음극으로서 이용되어 진다.During the discharge operation in a metal air FCB system, a metal fuel material such as zinc, aluminum, magnesium, or beryllium is impregnated with a specific porous electrically conducting oxygen permeability by an ion conducting medium such as an electrolyte gel, KOH, NaOH or an ion conducting polymer. It is used as an electrically conductive cathode with a specific porosity (eg 50%) in ion contact with the anode structure.

양극과 음극의 구조가 이온 접촉하는 경우, 특정의 개방 전지 전압이 발생한다. 상기 개방 전지 전압의 크기는 음극과 양극 물질의 전기 화학적 전위차에 따라 달라지게 된다.When the structure of the positive electrode and the negative electrode is in ion contact, a specific open cell voltage is generated. The magnitude of the open cell voltage depends on the electrochemical potential difference between the negative electrode and the positive electrode material.

전기적 부하가 금속 공기 FCB 전지의 양극과 음극의 구조에 연결되면 주위 환경의 산소가 소모되고 금속 연료 음극 물질은 산화되면서 전력이 전기 부하에 전달되게 된다.When the electrical load is connected to the structure of the anode and cathode of the metal-air FCB cell, oxygen in the surrounding environment is consumed, and the metal fuel anode material is oxidized to transmit power to the electrical load.

아연 공기 FCB 전지 시스템 또는 구조인 경우, 방전 과정동안에 전해질 매개체와 양극 구조의 계면 사이의 영역(이하 양극 전해 계면이라 한다.)에서 산소가 소비되면서 아연 음극 구조에서 산화아연(ZnO)이 형성된다.In the case of a zinc air FCB cell system or structure, zinc oxide (ZnO) is formed in the zinc cathode structure while oxygen is consumed in the region between the electrolyte medium and the interface of the anode structure (hereinafter referred to as the anode electrolyte interface) during the discharge process.

재충전의 과정 동안, 금속 연료 재충전 서브 시스템은 양극 구조와 산화된 금속 연료 음극의 금속 공기 FCB 시스템을 외부 전압원(아연 공기 시스템에서는 2볼트 이상)에 연결한다.During the process of recharging, the metal fuel recharging subsystem connects the anode structure and the metal air FCB system of the oxidized metal fuel cathode to an external voltage source (2 volts or more in zinc air systems).

그러면 금속 연료 재충전 서브 시스템은 양극과 금속 연료 음극 구조사이의 전류 흐름을 제어하여 방전 과정에서 일어났던 전기 화학반응을 되돌린다. 아연-공기 FCB 시스템의 경우에서는 방전 과정에서 아연 음극에서 형성됐던 산화아연은(ZnO) 원래의 아연으로 환원되며, 양극 전해질 계면에서는 주위환경으로 산소가 배출된다.The metal fuel refill subsystem then controls the flow of current between the anode and the metal fuel cathode structure to reverse the electrochemical reaction that occurred during the discharge process. In the case of the zinc-air FCB system, zinc oxide (ZnO) formed at the zinc cathode during the discharge process is reduced to the original zinc, and oxygen is discharged to the environment at the anode electrolyte interface.

금속-공기 FCB 시스템에서 최적의 방전, 재충전의 동작을 수행하기 위한 수단과 구체적인 방법은 하기에 여러 가지 실례로 구체화된 본 발명을 통해 기술된다.Means and specific methods for performing optimal discharging, recharging operations in metal-air FCB systems are described through the present invention, which is illustrated by various examples below.

본 발명의 금속-공기 FCB 시스템의 구체화된 첫 번째 실례First Example Embodiment of the Metal-Air FCB System of the Invention

여기에 기술된 실례의 구체화는 도1에서 2B16을 통해 묘사되고 있다. 도1에서 보는 바와 같이, 본 금속-공기 FCB 시스템1은 여러 가지 서브 시스템들로 구성된다. 즉, 금속 연료 테이프 카트리지가 각각 장착되고 탈착되는 동작을 수행할 때, 금속 연료 테이프 카세트 기구3를 FCB 시스템에 장착하고 탈착하기 위한 금속 연료 테이프 카세트 카트리지의 장착/탈착 서브 시스템2과;An embodiment of the example described herein is depicted via 2B16 in FIG. 1. As shown in Fig. 1, the present metal-air FCB system 1 is composed of various subsystems. That is, the mounting / removing subsystem 2 of the metal fuel tape cassette cartridge for mounting and detaching the metal fuel tape cassette mechanism 3 to the FCB system when performing the operation of mounting and detaching the metal fuel tape cartridge respectively;

방전과 재충전의 동작 수행 시에, 장착된 카세트 기구로부터 공급되는 금속 연료 테이프5를 FCB시스템으로 이송하기 위한 금속 연료 테이프 이송 서브 시스템4과;A metal fuel tape conveyance subsystem 4 for conveying the metal fuel tape 5 supplied from the mounted cassette mechanism to the FCB system when performing discharge and recharging operations;

방전 동작 수행 시에, 금속 연료 테이프로부터 전력을 생산하기 위한 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6과;A metal fuel tape discharge subsystem 6 for producing power from the metal fuel tape when performing a discharge operation;

재충전 동작 수행 시에, 산화된 금속 연료 테이프를 전기 화학적으로 재충전하기 위한 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 등의 여러 가지 서브 시스템으로 구성된다.When performing the recharging operation, it consists of various subsystems such as a metal fuel tape refilling subsystem for electrochemically recharging the oxidized metal fuel tape.

하기에서 자세히 기술될 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6의 실제적인 구체화에 있어서, 금속 연료 테이프를 산소와 물의 존재 하에 방전하여 FCB 시스템에 연결된 전기 부하에 전력을 공급하는 방전 헤드들의 조합체를 제공한다.In a practical embodiment of the metal fuel tape discharge subsystem 6, which will be described in detail below, a combination of discharge heads is provided which discharge the metal fuel tape in the presence of oxygen and water to power an electrical load connected to the FCB system.

최대한 작은 공간에서 다중의 방전 헤드를 구비한 금속-공기 FCB 시스템을 구비하기 위해 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6은, 도2A1,2A2에 보여진 것과 같은 테이프 진행 길이 확장 메커니즘8으로 구성된다.In order to have a metal-air FCB system with multiple discharge heads in the smallest possible space, the metal fuel tape discharge subsystem 6 consists of a tape run length extension mechanism 8 as shown in FIGS. 2A1, 2A2.

도 2A1는 연료 테이프 진행 길이 확장 메커니즘이 적용되지 않는 상태를 나타내고 있다.2A1 shows a state where the fuel tape run length extension mechanism is not applied.

FCB 시스템의 카세트 저장 구획에 카세트 카트리지3가 장착되면, 도2A2에서 나타난 것처럼, 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6내의 진행 방향 길이 확장 메커니즘8은 자동적으로 접이 방식을 사용하여 금속 연료 테이프5의 진행 길이를 확장시키며, 시스템의 방전 동작 시 물리적인 수납 공간을 효율적으로 활용하면서 방전 헤드9들의 조합체가 전력을 생산할 수 있도록 배치된다.When the cassette cartridge 3 is mounted in the cassette storage compartment of the FCB system, as shown in FIG. 2A2, the traveling direction length extension mechanism 8 in the metal fuel tape discharge subsystem 6 automatically uses the folding method to adjust the running length of the metal fuel tape 5. In addition, the combination of discharge heads 9 is arranged to produce power while efficiently utilizing the physical storage space during the discharge operation of the system.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템에서 다중 방전 헤드들을 사용하면서 생기는 여러 가지 장점은 하기의 기술에서 명확해 질것이다.Several advantages of using multiple discharge heads in a metal fuel tape discharge subsystem will be apparent in the following description.

상기와 유사하게, 제한된 작은 공간에 다중 금속 산화물 환원(재충전) 헤드를 구비하기 위해서, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템7 역시 금속 연료 테이프 확장 메커니즘10을 포함하고 있다. 도2B1에서는 연료 테이프 진행 길이 확장 메커니즘이 적용되지 않은 상태를 도식하고 있다.Similarly, in order to have multiple metal oxide reduction (refill) heads in a limited small space, the metal fuel tape refill subsystem 7 also includes a metal fuel tape expansion mechanism 10. 2B1 illustrates a state in which the fuel tape run length extension mechanism is not applied.

FCB 시스템의 카세트 저장 구획에 카세트 카트리지3가 장착되면, 도2A2에서 나타난 것처럼, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템6내의 진행 방향 길이 확장 메커니즘10은 자동적으로 접이 방식을 사용하여 금속 연료 테이프5의 진행 길이를 확장시키며, 시스템의 재충전 동작 시 물리적인 수납 공간을 효율적으로 활용하면서 재충전 헤드11들의 조합체가 금속 산화물 조직을 원 금속 조직으로 환원시킬 수 있도록 배치된다.When the cassette cartridge 3 is mounted in the cassette storage compartment of the FCB system, as shown in FIG. 2A2, the traveling direction length extension mechanism 10 in the metal fuel tape refilling subsystem 6 automatically uses the folding method to adjust the running length of the metal fuel tape 5. The combination of refill heads 11 is arranged to reduce the metal oxide tissue to the original metal structure while efficiently utilizing the physical storage space in the recharging operation of the system.

첫 번째 실제로 구체화된 금속-공기 FCB금속 연료 테이프에서 금속 연료 테이프의 신속한 재충전을 위해서, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템7의 재충전 헤드들의 전체 면적Arecharge는 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6의 방전 헤드들의 전체 면적Adischarge보다 충분히 크도록 설계되어있다. 이러한 고안은 출원인의 미국 특허5,250,370에서 기술된 것으로 참고로 여기에 기술한다. 이러한 설계의 특징은 FCB시스템이 넓은 물리적 공간을 사용하지 않고도 재충전 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있도록 하고 있다.Full of air FCB for rapid recharging of the metal fuel tape from the metal fuel tape, the total area of the metal fuel tape recharging subsystem 7 refill head of A recharge the metal fuel tape discharge sub-system 6, the discharge of the head-first actually materialized metal It is designed to be larger than the area A discharge . This design is described herein by reference in Applicant's U.S. Patent 5,250,370. This design feature enables FCB systems to dramatically shorten recharge time without using large physical space.

금속 연료 테이프의 재충전 방전과정에 관련하여 하기에 이러한 서브 시스템의 상세한 설명이 기술될 것이다.The details of this subsystem will be described below in relation to the recharge discharge process of the metal fuel tape.

본 발명의 첫번째 실제로 구체화된 FCB시스템의 동작 모드의 간단한 요약Brief summary of modes of operation of the first practically specified FCB system of the present invention

카트리지 장착 동작의 수행시에는, 카세트 카트리지 장착/탈착 서브 시스템2에 의하여 충전된 금속 연료 테이프5를 공급하기 위한 카세트 카트리지3가 FCB시스템에 장착되어 진다.In performing the cartridge mounting operation, a cassette cartridge 3 for supplying the metal fuel tape 5 filled by the cassette cartridge mounting / removing subsystem 2 is mounted in the FCB system.

방전 동작 수행 중에는, 카트리지 내의 충전된 금속 연료 테이프가 진행 길이 확장 메커니즘8에 의해 기계적으로 조정되어, 시스템에 연결된 전기 부하에 전력을 공급할 수 있도록 전기 화학적으로 전력을 생산하기 위한 방전 헤드들이 진행 방향 길이로 배치될 수 있도록, 상기의 금속 연료 테이프의 길이가 충분히 확장된다.During the discharge operation, the charged metal fuel tape in the cartridge is mechanically adjusted by the run length extension mechanism8 so that the discharge heads for producing electrochemically power can be used to power the electric load connected to the system. The length of the metal fuel tape is sufficiently extended so that it can be disposed of.

재충전 동작 수행 중에는, 카트리지 내의 산화된 금속 연료 테이프가 진행 길이 확장 메커니즘10에 의해 기계적으로 조정되어, 산화된 금속의 조직을 전기 화학적으로 원래의 금속 조직으로 환원시키기 위하여 재충전 헤드들이 진행 방향 길이로 배치될 수 있도록, 상기의 금속 연료 테이프의 길이가 충분히 확장된다.During the refill operation, the oxidized metal fuel tape in the cartridge is mechanically adjusted by the run length extension mechanism10 so that the refill heads are placed in the run length to electrochemically reduce the oxidized metal tissue to the original metal tissue. In order to be able to, the length of the metal fuel tape is sufficiently extended.

카트리지 탈착 동작의 수행 중에는, 카세트 카트리지 장착/탈착 서브 시스템2에 의하여 상기의 카세트 카트리지는 FCB 시스템으로부터 탈착된다.During the cartridge detachment operation, the cassette cartridge is detached from the FCB system by the cassette cartridge loading / removing subsystem 2.

몇몇 특허 출원에서는 테이프의 방전 동작 중에는 테이프의 재충전 동작이 잠시 보류되는 기술에 대해 언급하고 있는데 반해 본 발명은 재충전과 방전의 과정을 동시에 병행 수행 할 수 있는 첫 번째 실질적인 구체화이다. 본 발명의 이러한 특징은 전력의 생산 동작 중에서도 금속 연료 테이프의 방전과 재충전 동작을 동시에 수행할 수 있도록 한다.Some patent applications refer to a technique in which the recharging operation of the tape is temporarily suspended during the discharging operation of the tape, whereas the present invention is the first practical embodiment capable of simultaneously performing the recharging and discharging processes simultaneously. This feature of the present invention makes it possible to simultaneously perform the discharging and recharging operations of the metal fuel tape even during the production operation of electric power.

첫 번째 실제적인 구체화된 FCB 시스템에서 사용되는 다중 트랙 금속 연료 테이프Multi-track metal fuel tape used in the first practical materialized FCB system

도1의 FCB시스템에서, 금속 연료 테이프5가 다중 연료 트랙(예를 들어5개)를 갖고 있는 것에 대해서는 계류 중인 미국 특허 출원(08/944,507)에서 언급되고 있다.In the FCB system of FIG. 1, it is mentioned in pending US patent application (08 / 944,507) that the metal fuel tape 5 has multiple fuel tracks (for example five).

상기와 같은 금속 연료 테이프를 사용할 때에는, 금속 연료 테이프 방전 서브시스템6에서는 다중 트랙방전 헤드로서 각 방전 헤드를 구성하는 것이 바람직하다.When using such a metal fuel tape, it is preferable to configure each discharge head as a multi-track discharge head in the metal fuel tape discharge subsystem 6.

유사하게, 금속 연료 테이프 재충전 서브시스템7의 각 재충전 헤드도 본 발명의 원칙에 따라 다중 트랙 재충전 헤드로서 고안되어야 한다.Similarly, each refill head of the metal fuel tape refill subsystem 7 should also be designed as a multi-track refill head in accordance with the principles of the present invention.

계류중인 미국 특허 출원(08/944,507)에서 자세히 설명된 것처럼, 다중 트랙 금속 연료 테이프와 다중 트랙 방전 헤드들을 사용하면 다중 공급전압의 동시 생산이 가능해 지고, 그러므로서 여러 가지 전압 대역을 갖는 전기 부하의 요구에 맞는 폭 넓은 전압대역{V1, V2, V3}의 발전과 공급이 가능해 진다.As detailed in the pending US patent application (08 / 944,507), the use of multi-track metal fuel tapes and multi-track discharge heads enables simultaneous production of multiple supply voltages, and therefore, of electrical loads having multiple voltage bands. It is possible to develop and supply a wide range of voltage bands (V1, V2, V3) to meet the requirements.

상기와 같은 출력 전압들은 FCB시스템의 출력부13에 연결된 여러 종류의 전기 부하12들을 구동시키는데 적합하다. 이러한 효과는 연료 테이프의 방전 작동 시에 각각의 양극-음극을 통해 생성되는 개별 출력 전압을 조절함으로써 가능하게 된다.Such output voltages are suitable for driving various kinds of electrical loads 12 connected to the output 13 of the FCB system. This effect is made possible by regulating the individual output voltages generated through each anode-cathode in the discharge operation of the fuel tape.

이러한 시스템의 기능면은 하기에서 상세히 기술된다.The functional aspects of such a system are described in detail below.

일반적으로, 단일 트랙 및 다중 트랙 금속 연료 테이프는 여러 가지 다른 기술들로서 생산될 수 있다. 보편적으로 카세트 기구3에 수납되는 금속 연료 테이프는 아연으로 만들어 지며, 그 이유로는 우선 값이 싸고, 환경 친화적이며, 작업하기 쉽다는 장점이 있기 때문이다.In general, single track and multitrack metal fuel tapes can be produced with a variety of different techniques. Typically, the metal fuel tape housed in the cassette mechanism 3 is made of zinc because of its advantages of being cheap, environmentally friendly and easy to work with.

여기에서는 본 발명에 따른 여러 가지 다른 아연-연료 테이프를 만드는 기술들에 대해 설명한다.Here we describe techniques for making several different zinc-fuel tapes according to the present invention.

예를 들어, 첫 번째 제작 방법에 따르면, 두께가 약 1~10마이크론인 박막 금속(니켈이나 황동) 층을 저밀도 플라스틱 물질(테이프 형태)의 표면에 씌운다. 상기의 저밀도 플라스틱 물질은 선택 시에 KOH와 같은 전해질 내에서 안정한 것으로 선택한다. 상기 박막 금속 층의 역할은 음극 표면에서 효율적인 전류 수집이다. 그런 다음 고정 물질과 혼합된 아연 분말이 상기의 박막 금속 표면에 약 10~1000 마이크론의 두께로 코팅되어 진다. 이온들이 이온 전도 매개체(예 전해질) 내에서 양극과 음극의 전류 집합 요소들 사이를 최소한의 전기적 저항을 갖고 흘러야 하기 때문에 아연 층은 약 50%의 일정한 다공성을 갖고 있어야 한다.For example, according to the first manufacturing method, a layer of thin metal (nickel or brass) with a thickness of about 1 to 10 microns is covered on the surface of a low density plastic material (tape form). The low density plastics material is chosen to be stable in an electrolyte such as KOH when selected. The role of the thin film metal layer is efficient current collection at the cathode surface. The zinc powder mixed with the fixing material is then coated on the thin metal surface to a thickness of about 10-1000 microns. The zinc layer must have a constant porosity of about 50% because ions must flow between the current collection elements of the anode and cathode in an ion conducting medium (eg electrolyte) with minimal electrical resistance.

두 번째 제작방법은, 두께가 약 1~10마이크론인 박막 금속(니켈이나 황동) 층을 저밀도 플라스틱 물질(테이프 형태)의 표면에 씌운다. 상기의 저밀도 플라스틱 물질은 선택 시에 KOH와 같은 전해질 내에서 안정한 것으로 선택한다. 상기 박막 금속 층의 역할은 음극 표면에서 효율적인 전류 수집이다. 그 후에 아연은 상기 박막 금속 층의 표면에 전기 도금되어 진다. 이온들이 이온 전도 매개체(예 전해질) 내에서 양극과 음극의 전류 집합 요소들 사이를 최소한의 전기적 저항을 갖고 흘러야 하기 때문에 아연 층은 약 50%의 일정한 다공성을 갖고 있어야 한다.In the second fabrication method, a layer of thin metal (nickel or brass), about 1 to 10 microns thick, is placed on the surface of a low density plastic material (tape form). The low density plastics material is chosen to be stable in an electrolyte such as KOH when selected. The role of the thin film metal layer is efficient current collection at the cathode surface. Zinc is then electroplated on the surface of the thin metal layer. The zinc layer must have a constant porosity of about 50% because ions must flow between the current collection elements of the anode and cathode in an ion conducting medium (eg electrolyte) with minimal electrical resistance.

세 번째 제작방법은, 아연 분말을 저밀도 플라스틱 기재와 함께 믹싱하여 전기 전도 테이프의 형태로 늘인다. 상기의 저밀도 플라스틱 물질은 선택 시에 KOH와 같은 전해질 내에서 안정한 것으로 선택한다. 이온들이 이온 전도 매개체(예 전해질) 내에서 양극과 음극의 전류 집합 요소들 사이를 최소한의 전기적 저항을 갖고 흘러야 하기 때문에 상기 전기 전도 테이프 층은 약 50%의 일정한 다공성을 갖고 있어야 한다. 그리고 두께가 약 1~10마이크론인 금속 박막 층(니켈 또는 황동)이 전기 전도 테이프의 표면에 씌워진다. 상기 박막 금속 층의 역할은 음극 표면에서 효율적인 전류 수집이다.In a third manufacturing method, zinc powder is mixed with a low density plastic substrate to extend it in the form of an electrically conductive tape. The low density plastics material is chosen to be stable in an electrolyte such as KOH when selected. The electrically conductive tape layer should have a constant porosity of about 50% because ions must flow between the current gathering elements of the anode and cathode in an ion conducting medium (eg electrolyte) with minimal electrical resistance. A thin metal layer (nickel or brass) of about 1 to 10 microns thick is then covered on the surface of the electrically conductive tape. The role of the thin film metal layer is efficient current collection at the cathode surface.

상기의 금속 연료 테이프의 제조방법은 유연한 기재 물질의 양면에 단일 트랙이나 다중 트랙 금속 연료 층을 제공하는 양면 금속 테이프를 제조하는 것으로도 변형 가능하다.The method of making the metal fuel tape can also be modified by making a double-sided metal tape that provides a single track or multi-track metal fuel layer on both sides of the flexible base material.

이러한 양면 금속 연료 테이프는 양면으로 방전 헤드가 구비된 FCB 시스템에서 유용하게 사용될 수 있다.Such a double-sided metal fuel tape can be usefully used in FCB systems having discharge heads on both sides.

양면 금속 연료 테이프를 사용하면, 거의 모든 구현화에서 다른 양극 구조와 관련하여 금속의 양면으로부터 전류가 수집될 수 있도록 하기위해 플라스틱 기재의 양면에 전류 수집 층을 형성하는 것이 필요하다.Using a double sided metal fuel tape, it is necessary to form a current collection layer on both sides of the plastic substrate so that current can be collected from both sides of the metal with respect to other anode structures in almost all implementations.

양면 다중 트랙 연료 테이프를 제조 시에는, 다중 트랙 금속 연료 테이프와 각 테이프 길이의 상기에 언급된 기재와 물리적 접촉으로 적층시킬 필요가 있다.In the production of double sided multi-track fuel tapes, it is necessary to laminate them in physical contact with the multi-track metal fuel tapes and the above mentioned substrates of each tape length.

본 발명의 개재에 따라 상기 언급된 양면 금속 연료 테이프의 제조 방법을 채용함으로써 당 기술분야의 업자가 이익을 얻었음이 자명한 사실이다. 이런 실제적으로 구체화된 본 발명에 있어서, 각 방전 헤드의 음극 접촉 구조들은 각 본 발명의 금속 연료 테이프 구조에 형성된 전기적으로 절연된 전류 수집 층과 전기적인 접촉을 하기위해서 수정되어질 것이다.It is obvious that a person skilled in the art has benefited by employing the above-described method for producing the double-sided metal fuel tape according to the present disclosure. In this practical embodiment of the present invention, the cathode contact structures of each discharge head will be modified to make electrical contact with an electrically insulated current collecting layer formed in each of the metal fuel tape structures of the present invention.

본 발명의 금속 연료 테이프의 팩키징 방법과 기구Method and apparatus for packaging metal fuel tape of the present invention

상기 언급된 방법으로 제조된 다중 트랙 금속 연료 테이프는 여러 가지 다른 방법으로 팩키징될 수 있다. 그 중에 하나는, 9-트랙 디지털 녹음 테이프가 사용하는 방법으로서 공급 릴에 금속 연료 테이프를 감고 다른 한 쪽에서 당기는 회수 릴을 사용하는 방법을 들 수 있다. 다른 취급 방법으로는 reel to reel 방식에서 선호되는, 소형 카세트 카트리지 기구 안에 금속 연료 테이프를 저장하는 방법을 들 수 있다.Multi-track metal fuel tapes produced by the above-mentioned methods can be packaged in a number of different ways. One of them is a method used by a 9-track digital recording tape, and a method of using a recovery reel which is wound on a supply fuel reel with a metal fuel tape. Another method of handling is the storage of metal fuel tape in a small cassette cartridge mechanism, which is preferred for the reel to reel method.

도1에서 보는 바와 같이, 카세트 기구5는 하우싱14내에 공간적으로 분리된 한 쌍의 축15A와 15B을 갖고 있고, 상기의 축에 금속 연료 테이프5(5',5'')가 비디오-카세트 테이프와 유사한 형식으로 감겨져 있다. 여기서 상기 카세트 기구5는 카세트 하우싱의 정면 모서리 부분에 각기 공간적으로 분리된 테이프 가이딩 롤러16A, 16B가 탑재되어 있으며, 정면의 단 부(즉 옆면과 상면) 14A에 개방부17이 형성되어 있다.As shown in Fig. 1, the cassette mechanism 5 has a pair of shafts 15A and 15B that are spatially separated in the housing 14, in which the metal fuel tape 5 (5 ', 5 ") is a video-cassette tape. It is wound up in a format similar to The cassette mechanism 5 is provided with tape guiding rollers 16A and 16B spaced apart from each other at the front edge of the cassette housing, and an opening 17 is formed at the front end (i.e., side and top) 14A.

정면 단부 개방부 14A는 여려 가지 중요한 기능을 담당한다. 예를 들어, 방전 작동 시에 다중 트랙 방전 헤드 집합체9가 진행 길이가 확장된 금속 연료 테이프의 위치와 적절하게 정렬되어 들어 올 수 있도록 하는 역할을 담당하며; 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템의 방전 구획으로부터 카세트 카트리지가 탈착될 때, 다중 트랙 방전 헤드 집합체9가 진행 길이가 확장된 금속 연료 테이프의 위치에서 이탈할 수 있도록 하는 역할을 담당하며; FCB 재충전 서브 시스템7내에 장착된 테이프 진행 길이 확장 메커니즘10이 금속 연료 테이프의 면에 위치할 수 있도록 하여, 도2A1과 2A2에 나타난 2단계의 방법에 의해 테이프의 진행 길이를 확장할 수 있도록 한다.The front end opening 14A plays several important functions. For example, in the discharge operation, the multi-track discharge head assembly 9 plays a role in allowing the traveling length to be properly aligned with the position of the extended metal fuel tape; When the cassette cartridge is detached from the discharge compartment of the metal fuel tape discharge subsystem, the multi-track discharge head assembly 9 is responsible for allowing the traveling length to escape from the position of the extended metal fuel tape; The tape run length extension mechanism 10 mounted in the FCB refill subsystem 7 can be positioned on the face of the metal fuel tape, allowing the tape run length extension by the two-step method shown in FIGS. 2A1 and 2A2.

카세트 하우싱 개방부17역시 재충전 작동 시에 다중 트랙 재충전 헤드 집합체11가 진행 길이가 확장된 방전후의 금속 연료 테이프의 위치와 적절하게 정렬되어 들어 올 수 있도록 하는 역할을 담당하며; FCB 시스템의 카세트 저장 구획15으로부터 카세트 카트리지가 탈착될 때, 다중 트랙 재충전 헤드 집합체11가 금속 연료 테이프의 위치에서 이탈할 수 있도록 하는 역할을 담당한다. 상기 개방부에는 카세트가 시스템의 카세트 저장 구획에 설치되지 않았을 때 주위 환경으로부터 카세트의 내부를 차단하기 위해서 개폐가능한 창이나 문을 설치하는 것이 가능하다. 본 발명의 카세트 카트리지에 상기의 개폐가능한 창을 설치하기 위해서 스프링식의 여러 가지 메커니즘이 이용될 수 있다.Cassette housing opening 17 also serves to ensure that during refilling operation the multi-track refill head assembly 11 can be properly aligned with the position of the metal fuel tape after discharge with extended travel length; When the cassette cartridge is detached from the cassette storage compartment 15 of the FCB system, the multi-track refill head assembly 11 serves to allow the metal fuel tape to be released from the position. The opening may be provided with an openable window or door to shield the interior of the cassette from the surroundings when the cassette is not installed in the cassette storage compartment of the system. Various spring-loaded mechanisms can be used to install the opening and closing windows in the cassette cartridge of the present invention.

시스템의 재충전 동작 시나 방전 동작 중에서, 금속 연료 테이프의 감기와 풀기 동작 시에 금속 연료 테이프가 적절한 장력을 유지하도록 하기위해서 표시되지는 않았지만 테이프 장력 부가 메커니즘이 추가될 수도 있다. 카세트 하우싱은 열과 부식에 강한 어떠한 재질로도 만들 수 있다. 바람직하게는 테이프의 방전 및 재충전의 동작 시에 사용자의 안전을 위해 상기 카세트 하우싱은 전기적으로 비전도성 물질을 사용하는 것이 좋다.During the recharging or discharging operation of the system, a tape tensioning mechanism may be added, although not indicated to ensure that the metal fuel tape maintains the proper tension during the winding and unwinding of the metal fuel tape. Cassette housing can be made of any material resistant to heat and corrosion. Preferably the cassette housing uses an electrically nonconductive material for the safety of the user in the operation of discharging and refilling the tape.

본 발명의 금속-공기 FCB시스템의 실제적인 구체화를 위한 카세트 카트리지 장착/탈착 서브 시스템Cassette cartridge mounting / removing subsystem for practical specification of the metal-air FCB system of the present invention

도1과2A3,2A4에서 개략적으로 도식되고 미국 특허 출원 계류중인 08/944,507에서 자세히 개재된 것처럼 도1의 FCB시스템의 카세트 카트리지 장착/탈착 서브 시스템2은 하기의 여러 가지 보조적 메커니즘으로 구성된다.Cassette cartridge mounting / removing subsystem 2 of the FCB system of FIG. 1 is composed of several assistive mechanisms as shown schematically in FIGS. 1 and 2A3, 2A4 and detailed in US patent application pending 08 / 944,507.

1) 시스템 하우싱17의 정면 패널에 형성된 카세트 삽입구17A에서 카세트 카트리지를 자동적으로 받아들이고, 시스템의 카세트 저장 구획으로 카트리지를 자동적으로 이동시키는 카세트 입력 메커니즘 16A;1) a cassette input mechanism 16A which automatically receives a cassette cartridge at a cassette insert 17A formed in the front panel of the system housing 17 and automatically moves the cartridge to the cassette storage compartment of the system;

2) 카세트가 FCB시스템의 카세트 저장 구획에 카트리지가 들어오면 금속 연료 테이프를 엑세스하기위해 카세트 카트리지에 형성되어 있는 개폐문을 자동적으로 개방하는 자동 개방 메커니즘16B;2) an automatic opening mechanism 16B for automatically opening and closing the doors formed in the cassette cartridges for accessing the metal fuel tape when the cassettes enter the cassette storage compartment of the FCB system;

3) 미리 정해진 조건(예를 들면, 정면 패널에 제공되는 카세트 배출 버튼의 누름이나, 금속 연료 테이프의 끝을 자동으로 감지하는 경우)의 응답으로서 카세트 삽입구를 통해 카세트 저장 구획으로부터 카세트 카트리지를 배출하기 위한 자동 카세트 배출 메커니즘16C;3) Ejecting the cassette cartridge from the cassette storage compartment through the cassette insert in response to a predetermined condition (for example, pressing a cassette eject button provided on the front panel or automatically detecting the end of the metal fuel tape). Automatic cassette ejection mechanism for 16C;

도1의 실제적인 구체화에서, 카세트 입력 메커니즘 16A는 카세트 카트리지 하우싱의 외부를 감싸는 플랫폼 이송 구조의 형태로 실현화될 수 있다.In the practical embodiment of Fig. 1, the cassette input mechanism 16A can be realized in the form of a platform conveying structure that surrounds the outside of the cassette cartridge housing.

상기 플랫폼 이송 구조는 한 쌍의 평행한 롤러 방식의 레일로 지지 되며, 전기 모터와 캠 기계구조의 방식에 의해 이송된다.The platform transport structure is supported by a pair of parallel roller rails and transported by way of an electric motor and a cam mechanism.

이 기구들은 하기에 자세히 설명될 시스템 제어기에 실시 가능하도록 연결되어 있다. 상기의 캠 기계구조의 기능은, 카세트가 플랫폼 이송구조에 삽입되었을 때, 모터축의 회전 운동을 카세트 플랫폼 이송구조를 레일을 따라 이송하기 위한 직선 동작으로 변환하는 것이다. 시스템 하우싱에 장착된 위치 감지기는 삽입구를 통해 카세트 카트리지의 삽입 여부를 감지할 수 있으며, 플랫폼 이송 구조에 위치한 테이프의 존재 여부를 감지할 수 있다. 상기의 위치 감지기로부터 생성된 신호는 시스템 제어기에 제공되어 자동화 방식으로 카세트 카트리지 이송 과정을 초기화하는데 사용되어진다.These mechanisms are operatively connected to a system controller, which will be described in detail below. The function of the cam machine structure is to convert the rotational motion of the motor shaft into linear motion for conveying the cassette platform transport structure along the rail when the cassette is inserted into the platform transport structure. The position detector mounted on the system housing can detect whether the cassette cartridge is inserted through the insertion hole, and can detect the presence or absence of the tape located on the platform transport structure. The signal generated from the position sensor is provided to the system controller and used to initiate the cassette cartridge transfer process in an automated manner.

시스템 하우싱 시스템에서 자동 문 개방 기계구조16B는, 카세트 카트리지가 완전히 카세트 저장 구획 안에 위치했을 때 카세트 개방구14B를 열림 위치로 밀어 개방할 수 있는 기계 구조로 실현될 수 있다.The automatic door opening mechanism 16B in the system housing system can be realized as a mechanical structure capable of pushing the cassette opening 14B to the open position when the cassette cartridge is completely located in the cassette storage compartment.

실제적인 구체화에서 자동 카세트 배출 메커니즘16C은 상기 서술한 카세트 삽입 구조와 기본적으로 구조와 기능이 같다. 주요한 차이점은 자동 카세트 배출 메커니즘은 시스템은 시스템 하우싱의 정면 패널에 제공되는 배출 버튼을 누르거나 또는 기능적으로 동일한 촉발 조건, 사건에 의해 응답, 작동한다는 점이다.In practical embodiments, the automatic cassette ejection mechanism 16C is basically the same in structure and function as the cassette insertion structure described above. The main difference is that the automatic cassette ejection mechanism works by pressing the eject button provided on the front panel of the system housing or by functionally identical triggering conditions, events.

상기의 배출 버튼이 눌러지면, 시스템 제어기는 자동적으로 방전 헤드를 금속 연료 테이프로부터 이탈시키며, 진행 길이가 확장된 금속 연료 테이프를 비확장 모드로 전환하며, 카세트 삽입구를 통해 카세트 저장 구획으로부터 카세트 카트리지가 자동으로 배출되게 한다.When the eject button is pressed, the system controller automatically disengages the discharge head from the metal fuel tape, switches the extended metal fuel tape into non-expanded mode, and removes the cassette cartridge from the cassette storage compartment through the cassette insert. Allow it to drain automatically.

여기서 주목할 만한 것은 카세트 카트리지 장착/탈착 서브 시스템에서 요구되는 제어 기능뿐만 아니라 FCB 시스템 내의 모든 다른 서브 시스템에서 요구되는 제어 기능은 도2A3과 2A4에 도식된 시스템 제어기18에 의해서 수행된다는 점이다.Noteworthy here is that the control functions required in the cassette cartridge loading / removing subsystem as well as the control functions required in all other subsystems in the FCB system are performed by the system controller 18 illustrated in FIGS. 2A3 and 2A4.

실제적인 구체화에서, 상기 시스템 제어기는 프로그램 저장 기억장치(ROM)와 정보 저장 기억장치(RAM)를 갖고, 하나 또는 그 이상의 시스템 집적 구조에 연결된 프로그램된 마이크로컴퓨팅과 제어 분야에서는 널리 알려진 소형제어기(마이크로컴퓨터)로 실현화 될 수 있다.In practical embodiments, the system controller has a program storage memory (ROM) and an information storage memory (RAM), and is connected to one or more system integrated structures and is well known in the field of programmed microcomputing and control. Computer).

본 발명의 금속-공기 FCB시스템의 실제적 구체화를 위한 금속 연료 테이프 이송 서브 시스템Metal Fuel Tape Transfer Subsystem for Practical Specification of the Metal-Air FCB System of the Invention

도2A3, 2A4에서 나타난 것처럼, 금속 연료 테이프 이송 서브 시스템4의 실제적 인 구체화는 하기의 구성요소를 포함한다.As shown in Figures 2A3 and 2A4, the actual specification of the metal fuel tape transport subsystem 4 includes the following components.

1) 방전과 재충전 동작시, 카세트 카트리지가 시스템의 카세트 입력 구획 안에 삽입되면 금속 연료 카트리지3안에 위치한 회전축 20A와 20B를 구동하여 금속 연료 테이프를 정방향 역방향으로 구동하기 위한 한쌍의 동기화된 전기 모터19A와 19B1) During discharge and recharge operation, when the cassette cartridge is inserted into the cassette input compartment of the system, a pair of synchronized electric motors 19A for driving the rotating shafts 20A and 20B located in the metal fuel cartridge 3 to drive the metal fuel tape in the reverse direction 19B

2) 전기 모터 19A와19B의 전기적 구동 신호를 생성하기 위한 전기 구동 회로21A와 21B2) Electric drive circuits 21A and 21B for generating electrical drive signals for electric motors 19A and 19B.

3) 시스템의 방전과 재충전 동작 시에 시스템 제어기18이 금속 연료 테이프의 이송 속도를 제어하기 위해 사용되는 신호 정보와 테이프의 이송 속도를 감지하기 위한 테이프 속도 감지 회로22;3) a tape speed sensing circuit 22 for sensing the conveying speed of the tape and signal information used by the system controller 18 to control the conveying speed of the metal fuel tape in the discharging and recharging operation of the system;

4) 첫 번째 실제적인 구체화의 금속 연료 테이프 이송 서브 시스템4이 시스템 제어기18을 채용했기 때문에 시스템 제어기18은 금속 연료 테이프 이송 서브 시스템 안에 보조 서브 시스템으로 포함시키는 것이 바람직하다.4) Since the metal fuel tape transfer subsystem 4 of the first practical embodiment employs the system controller 18, it is preferable to include the system controller 18 as an auxiliary subsystem in the metal fuel tape transfer subsystem.

본 발명의 금속-공기 FCB시스템의 실제적인 구체화를 위한 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템Metal fuel tape discharge subsystem for practical specification of metal-air FCB system of the present invention

도2A3, 2A4에서 보여진 것처럼, 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6은 하기에 표시한 여러 가지 서브 시스템들로 구성된다.As shown in Figs. 2A3 and 2A4, the metal fuel tape discharge subsystem 6 is composed of various subsystems shown below.

1) 하기에 기술된 방식으로 연결 가능한 전기 전도 출력부를 갖는 다중 요소 양극 구조와 음극 접촉 구조로 이루어진 다중 트랙 방전 헤드들의 조합체;1) a combination of multi-track discharge heads consisting of a multi-element anode structure and a cathode contact structure having electrically conductive outputs connectable in the manner described below;

2) 방전 과정 동안 금속 연료 테이프가 방전 헤드들을 지나감에 따라 금속 연료 트랙의 특정 구역에서의 금속 산화물 조직의 존재 여부를 감지하는 금속 산화물 감지 헤드23들로 이루어진 조합체;2) a combination of metal oxide sensing heads 23 that detect the presence or absence of metal oxide tissue in a particular region of the metal fuel track as the metal fuel tape passes through the discharge heads during the discharge process;

3) 방전 동작 수행시에 방전 헤드들이 금속 연료 테이프 주위로 배치될 수 있도록 금속 연료 테이프의 진행 길이를 확장하는 도2A1과 2A2에 개략적으로 나타나고 상기 설명된 금속 연료 테이프 진행 길이 확장 메커니즘8;3) the metal fuel tape run length extension mechanism 8 shown schematically in FIGS. 2A1 and 2A2 extending the run length of the metal fuel tape so that the discharge heads can be disposed around the metal fuel tape when performing the discharge operation;

4) 금속 연료 테이프가 상기 금속 연료 테이프 진행 길이 확장 메커니즘8에 의해 확장 상태로 배치되었을 때, 금속 연료 테이프로 또는 테이프로부터 방전 헤드 조합체9와 금속 산화물 감지 헤드 구조체24로 이루어진 구성요소를 이동 시키는 방전 헤드 이송 서브 시스템24;4) Discharge to move a component consisting of the discharge head assembly 9 and the metal oxide sensing head structure 24 to or from the metal fuel tape when the metal fuel tape is placed in the extended state by the metal fuel tape run length extension mechanism8. Head feed subsystem 24;

5) 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템에 연결된 특정 전기적 부하의 요구 출력 전압을 유지하기 위해 시스템 제어기18의 제어 하에 방전 헤드의 양극과 음극 접촉 구조의 출력 단부를 설정하기 위한 양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템25;5) Anode-cathode output end setting subsystem for setting the output end of the positive and negative contact structures of the discharge head under the control of the system controller 18 to maintain the required output voltage of a specific electrical load connected to the metal fuel tape discharge subsystem. 25;

6) 각 방전 헤드의 양극과 음극을 통해 생성되는 전압의 측정과 측정된 전압 수준의 디지털 정보를 생성하기 위한 양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템25에 연결된 양극-음극 전압 측정 서브 시스템26;6) an anode-cathode voltage measurement subsystem 26 connected to the anode-cathode output end setting subsystem 25 for measuring the voltage generated through the anode and cathode of each discharge head and for generating digital information of the measured voltage level;

7) 방전 동작 시에 각 방전 헤드의 양극과 음극에서의 전류의 흐름을 관측하고 관측된 전류 수준의 디지털 정보화를 위해 양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템25에 연결된 양극-음극 전류 측정 서브 시스템27;7) an anode-cathode current measurement subsystem 27 connected to the anode-cathode output end setting subsystem 25 for observing the flow of current at the anode and cathode of each discharge head during discharge operation and for digital information of the observed current levels;

8) 각 방전 헤드9의 양극 구조 내에서의 산소 압력 수준을 제어하고 감지 하기 위해 도2A8에 도식된 것과 같이 시스템 제어기18, 고체 상태 산소 압력 감기지28, 진공실29로 구성된 양극 산소 압력제어 서브시스템;8) An anode oxygen pressure control subsystem consisting of a system controller 18, a solid state oxygen pressure winding 28, and a vacuum chamber 29, as shown in FIG. 2A8, for controlling and sensing the oxygen pressure level in the anode structure of each discharge head 9. ;

9) 방전 헤드에 따라 금속 연료 테이프의 정방향 역방향의 속도를 제어하기 위해 시스템 제어기18, 모터 구동 회로21A, 21B, 테이프 속도(속력과 방향) 감지기22로 이루어진 금속 연료 테이프 속도 제어 서브 시스템;9) a metal fuel tape speed control subsystem consisting of a system controller 18, motor drive circuits 21A, 21B, and a tape speed (speed and direction) detector 22 for controlling the speed in the forward and reverse direction of the metal fuel tape in accordance with the discharge head;

10) 방전 동작 수행시, 양극과 전해질 사이의 계면에서의 이온 집중 현상이 최적의 범위에서 유지될 수 있도록 하기위해서, FCB시스템 내의 조건들(예를 들어 방전 헤드의 양극과 전해질 계면에서의 수분 또는 습도 수준)을 조절하고 감지하기 위해 시스템 제어기18, 고체 상태의 습기 센서34 와 가습기35로 구성된 이온 집중 현상 제어 서브 시스템;10) Conditions in the FCB system (e.g. moisture at the anode and electrolyte interfaces of the discharge head or An ion concentration control subsystem consisting of a system controller 18, a solid state moisture sensor 34 and a humidifier 35 to adjust and sense humidity levels;

11) 방전 동작 수행시, 각 방전 채널의 온도를 최적의 온도 범위 내에서 유지하기 위해서 시스템 제어기18, 각 다중 양극 지지 구조체의 채널에 장착된 고체 상태의 온도 센서271(반도체 저항 온도 센서)와 시스템 제어기18에 의해 생성되는 제어 신호에 응답하여 반응하는 방전 헤드 냉각 기구272로 이루어진 방전 헤드 온도 제어 서브 시스템11) The system controller 18, the solid state temperature sensor 271 (semiconductor resistance temperature sensor) mounted on the channel of each multi-anode support structure, and the system in order to maintain the temperature of each discharge channel within the optimum temperature range when performing the discharge operation. Discharge head temperature control subsystem consisting of discharge head cooling mechanism 272 that reacts in response to a control signal generated by controller 18

12) 금속 연료 테이프 방전 서브시스템6내에 있는 여러 서브 시스템들의 출력 값으로부터 추출한 특정 형식의 정보를 받아들일 수 있도록 고안되어 지역 연결 통로 276으로 시스템과 연결된 상관형 금속 연료 데이터베이스 관리 서브 시스템275(MFDMS);12) Correlated Metal Fuel Database Management Subsystem 275 (MFDMS) designed to accept specific types of information extracted from the output values of the various subsystems within the Metal Fuel Tape Discharge Subsystem 6 and associated with the system through regional linkage 276 ;

13) 각 방전 헤드9의 양극 지지 구조에 가깝게 설치된 정보 읽기 헤드38, 금속 산화물 감지 헤드 구조체 23와 관련 회로, 그리고 전압 측정 서브 시스템26, 양극-음극 전류 측정 시스템27, 금속 산화물 감지 헤드 조합체23, 양극 산소 압력 제어 서브 시스템과 이온 집중 현상 제어 서브 시스템으로부터 생성된 정보 신호를 받아들이고 하기와 같은 동작을 가능하도록 프로그램된 마이크로 프로세서용 정보 처리기로 구성된 정보 저장 처리 서브 시스템(DCPS)277; 이송된 금속 연료 테이프5로부터 금속 연료 지역 식별정보를 읽기. 감지된 방전 매개 변수들과 계산된 금속 산화물 지시 정보를 도2B17에 도식된 지역 시스템 통로278를 이용하여 금속 연료 데이터베이스 관리 서브 시스템(MFDMS)275에 저장하기. 상기의 지역 시스템 통로278을 이용하여 금속 연료 데이터베이스 관리 서브 시스템(MFDMS)275에 전번에 기록되어 저장되어 있는 재충전 매개 변수와 금속 연료 지시 정보를 읽어오기.13) Information reading head 38, metal oxide sensing head structure 23 and associated circuits, and voltage measuring subsystem 26, anode-cathode current measuring system 27, metal oxide sensing head combination 23, installed close to the anode supporting structure of each discharge head 9, An information storage processing subsystem (DCPS) 277 consisting of an information processor for a microprocessor programmed to accept information signals generated from the anode oxygen pressure control subsystem and the ion concentration phenomenon control subsystem and to enable the following operations; Read metal fuel area identification from transferred metal fuel tape5. Store the sensed discharge parameters and the calculated metal oxide indication information in the Metal Fuel Database Management Subsystem (MFDMS) 275 using the local system passageway 278 depicted in FIG. 2B17. Read the refill parameters and metal fuel indication information previously recorded and stored in the Metal Fuel Database Management Subsystem (MFDMS) 275 using the Regional System Passage 278 above.

14) 전기 부하에 전달되는 출력을 정류(일정하게 조정)하기 위해서, 양극-음극 출력 단말부 설정 서브 시스템25의 출력 단말부들과 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6에 연결된 전기 부하12의 입력 단말부 사이에 연결된 출력 정류 서브 시스템40;14) between the output terminals of the anode-cathode output terminal setting subsystem 25 and the input terminal of the electrical load 12 connected to the metal fuel tape discharge subsystem 6 to rectify (constantly adjust) the output delivered to the electrical load. An output rectification subsystem 40 connected to the;

15) FCB 시스템이 장착되어 있는 시스템 내에서 원격 또는 직접 방식으로 FCB시스템의 모든 기능들을 제어할 수 있도록 시스템 제어기와 연결된 입/출력 제어 서브 시스템41;15) an input / output control subsystem 41 connected to the system controller for controlling all functions of the FCB system in a system equipped with the FCB system in a remote or direct manner;

16) 도2B17에서 보여진 것처럼 금속 연료 재충전 서브 시스템 안에 설치된 시스템 제어기18'과 통합 시스템 연결 구조279로서 접속되어 시스템의 여러 가지 동작 중에 상기 언급한 여러 가지 다양한 서브 시스템들의 동작을 관리할 수 있는 수단을 갖는 시스템 제어기18.16) a system controller 18 'installed in the metal fuel refilling sub-system as shown in FIG. 2B17 and connected to the integrated system connection structure 279 to provide a means for managing the operation of the various various subsystems mentioned above during the various operations of the system. System controller with

상기 서브 시스템들은 하기에 보다 기술적으로 상세히 설명된다.The subsystems are described in more technical detail below.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템내의 다중 트랙 방전 헤드 조합체Multitrack Discharge Head Combinations in Metal Fuel Tape Discharge Subsystems

다중 방전 헤드9들의 조합체의 기능은 시스템의 방전 동작 수행 시에 금속 연료 테이프가 이송되어 오면 여기서 전력을 생산해 전기적 부하에 공급하는 것이다.The function of the combination of the multiple discharge heads 9 is to produce power and supply it to the electrical load when the metal fuel tape is transported during the discharge operation of the system.

실제적인 구체화에서 각 방전 헤드9는 하기의 요소로 구성된다.In practical embodiment each discharge head 9 consists of the following elements.

1) 각 채널의 밑 부분44을 통해 산소가 자유롭게 통과할 수 있는 독립된 복수개의 채널43들로 구성된 양극 요소 지지판42;1) an anode element support plate 42 composed of a plurality of independent channels 43 through which oxygen can freely pass through the bottom 44 of each channel;

2) 각 상기 채널의 하부에 삽입할 복수개의 전기 전도 양극 요소43(예, 스트립);2) a plurality of electrically conductive anode elements 43 (eg, strips) to be inserted below each said channel;

3) 도2A6과 2A7에 도시된 것처럼 채널43들 안에 상기 양극 스트립의 위에 위치할 복수개의 전해질 충진 스트립46;3) a plurality of electrolyte filled strips 46 to be placed above the anode strips in channels 43 as shown in FIGS. 2A6 and 2A7;

4) 봉합 방식으로 양극 요소 지지판44위에 상부(하부)표면 위에 장착될 산소 주입실29;4) an oxygen injection chamber 29 to be mounted on the upper (lower) surface on the anode element support plate 44 in a sealed manner;

도2A13,2A14에 나타난 것처럼 각 산소 주입실29은 물리적으로 채널 34A에서 35E까지의 각 채널과 연관되는 복수개의 부실을 갖고 있다. 여기서 각 부실들은 다른 부실들과는 서로 격리되어 있으며, 하나의 전해질 충전 요소와 하나의 지지 전극으로 이루어지는 전극 지지판에서 하나의 채널과 유체학적으로 교류한다.As shown in Figs. 2A13 and 2A14, each oxygen injection chamber 29 has a plurality of failure chambers physically associated with each channel from channels 34A to 35E. Here each chamber is isolated from the other chambers and is in fluid communication with one channel in an electrode support plate consisting of one electrolyte filling element and one support electrode.

보는 바와 같이, 방전 헤드 조합체 내의 각 부실은 공기 압축기나 산소 공급 수단(탱크나 카트리지)과 여러 관상 튜브 중 하나를 통해 유체학적으로 교류할 수 있도록 정렬되어진다. 상기 산소 공급 수단은 도2A3에서 보는 바와 같이 관상 튜브와 여러 조합체32중의 한 채널, 전기적으로 제어되는 공기 흐름 스위치31로 구성되며 작동은 시스템 제어기18을 통해 제어된다. 이러한 배치는 시스템 제어기의 관리하에 해당 공기 흐름 채널을 통해 선택적으로 가압된 공기를 주입함으로써 시스템 제어기18가 독립적으로 방전 헤드 구조체 내의 각 산소 주입실29A에서 29E에서의 산소 압력을 최적의 범위로 조절하는 것이 가능하도록 한다.As can be seen, each fault in the discharge head assembly is aligned to allow fluid communication with an air compressor or oxygen supply means (tank or cartridge) and one of several tubular tubes. The oxygen supply means consists of a tubular tube and one channel of the various combinations 32, an electrically controlled air flow switch 31 as shown in FIG. 2A3 and operation is controlled via the system controller 18. This arrangement allows the system controller 18 to independently adjust the oxygen pressure in each of the oxygen injection chambers 29A to 29E in the discharge head structure to the optimum range by injecting selectively pressurized air through the air flow channel under the control of the system controller. Make it possible.

실제적인 구체화에서, 전해질이 충전된 스트립은 전해질 흡수 담체 매개체에 젤 타입의 전해질을 주입함으로써 실현화될 수 있다. 상기 전해질 담체 스트립은 PET플라스틱로 제조한 개방전지 폼 물질로 만든 저밀도 스트립 형태로 실현화될 수 있다.In practical embodiments, the electrolyte-filled strip can be realized by injecting a gel type electrolyte into the electrolyte absorbing carrier medium. The electrolyte carrier strip may be realized in the form of a low density strip made of an open cell foam material made of PET plastic.

각 방전 전지에 사용되는 상기 젤 타입의 전해질은 당 분야에 잘 알려진 것처럼 알카리 용액(예, KOH)과 젤라틴 물질, 물, 그 외 첨가제의 공식에 의하여 만들어진다.The gel-type electrolytes used in each discharge cell are made by formulas of alkaline solutions (eg KOH) and gelatinous materials, water, and other additives, as is well known in the art.

실제적인 구체화에서, 각 양극 스트립은 금속-공기 FCB시스템에 사용하기 알맞도록 다공성 탄소 물질과 과립의 백금 또는 다른 촉매제48로 코팅된 니켈 망사47 판으로 만들어진다. 미국 특허4,894,296과 4,129,633에 개시된 양극 구조에 대한 상세한 설명이 참고로 여기 개재된다.In practical embodiments, each anode strip is made of a nickel mesh 47 plate coated with platinum or other catalyst 48 of porous carbon material and granules suitable for use in metal-air FCB systems. The detailed description of the anode structure disclosed in US Pat. Nos. 4,894,296 and 4,129,633 is hereby incorporated by reference.

전류 수집 통로를 형성하기 위해서, 전기 전도체49가 하부의 각 양극 스트립 망사판에 용접된다. 도2A7에서 보여진 바와 같이, 각 전기 전도체49는 양극 지지판의 채널43의 저면에 형성된 작은 구멍50을 통과하여 양극-음극 출력 단말 설정 서브 시스템25에 연결된다. 보는 바와 같이 양극 스트립은 채널의 하부로 압착되어 단단히 고정되어 진다. 도2A7에서 보는 바와 같이, 각 채널43의 저면(바닥면)44은 양극 스트립으로 원활히 산소를 공급할 수 있도록 여러 개의 천공43A을 갖고 있다.In order to form a current collecting passage, an electrical conductor 49 is welded to each of the anode strip mesh plates below. As shown in Fig. 2A7, each electrical conductor 49 is connected to the anode-cathode output terminal setting subsystem 25 through a small hole 50 formed in the bottom surface of the channel 43 of the anode support plate. As can be seen, the anode strip is pressed into the bottom of the channel and held firmly in place. As shown in Fig. 2A7, the bottom (bottom) 44 of each channel 43 has several perforations 43A to smoothly supply oxygen to the anode strip.

실제적인 구체화에서는 전해질이 충전된 스트립46은 양극 스트립46의 상부에 위치되며, 양극 지지 채널43의 상부에 고정되어진다.In practical embodiments, the electrolyte filled strip 46 is positioned on top of the anode strip 46 and fixed on top of the anode support channel 43.

도2A8에서 보는 바와 같이, 양극 스트립과 얇은 전해질 스트립이 각각 해당 채널에 장착되어지면, 전해질이 충전된 스트립의 외면은 채널을 정의한 판의 상면과 맞닿도록 위치되어 테이프 방전 동작 시에 금속 연료 테이프가 부드럽게 그 위로 이송될수 있도록 한다.As shown in Fig. 2A8, when the anode strip and the thin electrolyte strip are each mounted in the corresponding channel, the outer surface of the electrolyte-filled strip is positioned to be in contact with the upper surface of the plate defining the channel, so that the metal fuel tape Allow it to be transported over it gently.

방전 동작 중에 방전 헤드 조합체 내의 산소 투과성 양극 요소를 구성하는 탄소 물질에 방수 효과를 갖기 위해 소수성 제재를 첨가한다.A hydrophobic agent is added to the carbon material constituting the oxygen permeable anode element in the discharge head assembly during the discharge operation to have a waterproof effect.

역시 양극 지지 채널의 내부 표면도 전해질이 충전된 스트립 내에서의 수분을 배제하기 위해서 소수성 막(테프론)으로 피복하여 방전 동작 중에 양극 스트립을 지나 주입실로 최적화 된 산소의 공급을 가능하게 한다. 당 기술분야에서 잘 알려진 것처럼 적합하게는 양극 지지판은 폴리비닐 클로라이드(PVC) 플라스틱과 같은 전기적으로 비전도성 물질로 만들어 지는 것이 바람직하다.The inner surface of the anode support channel is also covered with a hydrophobic membrane (Teflon) to exclude moisture in the electrolyte-filled strip, allowing the optimized supply of oxygen through the anode strip to the injection chamber during discharge operation. Suitably the anode support plate is preferably made of an electrically nonconductive material such as polyvinyl chloride (PVC) plastic, as is well known in the art.

양극 지지판과 배출실은 당 분야에서 잘 알려진 사출 성형 기술로 제조될 수 있다.The anode support plate and the discharge chamber can be manufactured by injection molding techniques well known in the art.

방전 헤드로부터 보다 효율적인 전력 생산하기 위해, 방전 동작중에 양극 구조내에서의 부분 산소 압력을 감지하기 위해서는 도2A7에서 도식한 바와 같이 양극 지지판42의 각 채널 안에 고체상태의 산소 압력 감지기28를 설치한다. 그리고 상기 산소 압력 감지기는 시스템 제어기18에 정보 입력 기구로서 연결되어진다.In order to produce more efficient power from the discharge head, in order to detect partial oxygen pressure in the anode structure during the discharge operation, a solid state oxygen pressure sensor 28 is installed in each channel of the anode support plate 42 as shown in Fig. 2A7. The oxygen pressure sensor is then connected to the system controller 18 as an information input device.

실제 구체화에 있어서는 인체의 혈액 내의 산소의 압력을 측정하기 위해 채택된 산소 압력 감지 기술을 사용함으로써 실현화될 수 있다.In practical embodiments, it can be realized by using an oxygen pressure sensing technique adopted to measure the pressure of oxygen in the blood of the human body.

미국 특허 5,190,038과 거기에 언급된 참조 기술들에서 언급하고 있는 상기의 선행 기술은 혈액의 산소 존재 여부에 따라 다른 수준에서 흡수되는 둘 또는 그 이상의 다른 파장의 전자기파를 방출하는 소형 다이오드를 사용해 만들 수 있다. 이 과정에서 수집된 정보는 분석되고 처리되어 신뢰할 만한 산소의 압력을 측정할 수 있도록 한다.The prior art referred to in US Pat. No. 5,190,038 and the reference technologies mentioned therein can be made using small diodes which emit electromagnetic waves of two or more different wavelengths which are absorbed at different levels depending on the presence of oxygen in the blood. . The information gathered during this process is analyzed and processed to enable reliable oxygen pressure measurements.

본 발명에서는 상기의 인용 기술과 똑 같은 방식으로, 각 방전 헤드의 양극 구조 안에서 유사한 감지 기능을 수행할 수 있도록 특정 주파수의 발광 다이오드를 사용한다.In the present invention, in the same manner as the above cited technique, a light emitting diode of a specific frequency is used to perform a similar sensing function in the anode structure of each discharge head.

도1에 표시된 카세트 연료 카트리지 내의 다중 트랙 연료 테이프는 도2A9에서 구조적으로 자세히 보여진다. 도에서 보는 바와 같이, 금속 연료 테이프5는 하기의 구성부분을 포함한다.The multi-track fuel tape in the cassette fuel cartridge shown in FIG. 1 is shown in structural detail in FIG. 2A9. As shown in the figure, the metal fuel tape 5 includes the following components.

1) 전해질 내에서 안정한 플라스틱 물질로 만들어진 유연한 전기적으로 비전도성 기저층53;1) a flexible, electrically nonconductive base layer 53 made of a plastic material that is stable in electrolyte;

2) 기저층53위에 위치한 초박막 전류 수집층으로서 복수개의 평행으로, 공간적으로 분리된 금속 연료 스트립(띠) 54A, 54B, 54C, 54D, 54E;2) an ultra-thin current collection layer located above base layer 53, comprising a plurality of parallel, spatially separated metal fuel strips 54A, 54B, 54C, 54D, 54E;

3) 기저층53위에 위치하며 상기 금속 연료 스트립54A, 54B, 54C, 54D, 54E의 사이에 존재하는 복수개의 전기적으로 비전도 스트립55A, 55B, 55C, 55D, 55E;3) a plurality of electrically nonconductive strips 55A, 55B, 55C, 55D, 55E positioned on the base layer 53 and present between the metal fuel strips 54A, 54B, 54C, 54D, 54E;

4) 금속 연료 트랙 54A, 54B, 54C, 54D, 54E이 홈이 새겨진 층을 통해 전기적으로 접촉할 수 있도록 하며, 금속 연료 스트립의 반대에 위치하여 기저층의 밑면에 위치하는 평행 확장된 채널(홈) 56A, 56B, 56C, 56D, 56E;4) Parallel expanded channels (grooves) which allow the metal fuel tracks 54A, 54B, 54C, 54D and 54E to be in electrical contact through the grooved layer and located opposite the metal fuel strip and on the underside of the base layer. 56A, 56B, 56C, 56D, 56E;

주목할 만한 것은 금속 연료 테이프가 사용되려고 할 때, 각 금속 연료 스트립의 공간 배치와 폭은 방전 헤드의 해당 양극 스트립과 공간적으로 잘 맞물리도록 고려되었다는 점이다.It is noteworthy that when metal fuel tapes were to be used, the spatial arrangement and width of each metal fuel strip was considered to engage spatially well with the corresponding anode strip of the discharge head.

상기 언급된 금속 연료 테이프는 테이프 형태의 기재 플라스틱 물질53층에 아연 스트립을 붙임으로써 제조될 수 있으며, 이는 상기에 언급된 어떠한 방법을 사용해서 제조해도 상관없다. 금속 테이프 스트립들은 각 스트립의 전기적 절연을 위해 물리적인 공간 배치로 분리되거나 테프론에 의해서 분리될 수 있다.The above mentioned metal fuel tape can be produced by applying a zinc strip to the base plastic material 53 layer in the form of a tape, which may be produced using any of the above-mentioned methods. The metal tape strips can be separated in physical space arrangement or separated by Teflon for electrical insulation of each strip.

금속 스트립 사이의 공간은 절연물질로 피복을 함으로써 채워질 수 있고 그 다음에 기계적으로 가공되고 레이저로 에칭되어 기저층을 통해 각 개별 금속 연료 스트립과 전기적으로 접촉하게 하는 미세 채널들을 형성한다. 마지막으로 방전 동작 시에 양극 구조와 접촉할 금속 연료의 표면으로부터 모든 전기적 절연체를 제거하기 위해 다중 연료 트랙의 상부 표면을 연마한다.The spaces between the metal strips can be filled by coating with insulating material and then mechanically processed and laser etched to form microchannels that make electrical contact with each individual metal fuel strip through the base layer. Finally, the upper surface of the multiple fuel tracks is polished to remove all electrical insulators from the surface of the metal fuel that will contact the anode structure during the discharge operation.

도2A10에는 도2A7,2A8의 다중 트랙 양극 구조와 함께 사용되는 전형적인 금속 연료(음극) 접촉 구조58이 개재되어 있다. 도식된 바와 같이, 카세트 카트리지 안에서 연료 테이프의 이동에 인접하여 위치되는 복수개의 전기 전도 요소60A, 60B, 60C, 60D, 60E가 플랫폼61으로부터 지지되고 있다. 각 전도 요소60A~60E 는 해당 연료 트랙의 금속 연료 테이프의 기저층53에 형성된 미세한 홈을 통해 금속 연료의 하나의 트랙과 미끄럼 구동 가능하도록 맞물릴 수 있는 부드러운 표면을 갖고 있다.2A10 is shown a typical metal fuel (cathode) contact structure 58 for use with the multitrack anode structure of FIGS. 2A7, 2A8. As shown, a plurality of electrically conductive elements 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, which are located adjacent to the movement of the fuel tape in the cassette cartridge, are supported from the platform 61. Each conducting element 60A-60E has a smooth surface that can be slidably engaged with one track of metal fuel through a fine groove formed in the base layer 53 of the metal fuel tape of the fuel track.

각 전기 전도 요소는 시스템 제어기18의 관리하에 양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템25에 연결된 전기 전도체에 연결되어 있다. 플랫폼61은 방전 헤드 이송 서브 시스템24과 연결되어 있으며 시스템 제어기의 제어 하에 시스템의 방전 동작 시에 연료 테이프의 위치로 이동될 수 있도록 고안되어질 수 있다.Each electrically conducting element is connected to an electrical conductor connected to the anode-cathode output end setting subsystem 25 under the control of the system controller 18. The platform 61 is connected to the discharge head transfer subsystem 24 and can be designed to be moved to the position of the fuel tape during the discharge operation of the system under the control of the system controller.

특징적인 것은 여기서 실제적으로 구체화된 것에서 다중 방전 헤드의 사용은 단일 방전 헤드의 사용시보다 각 방전 헤드에서의 발열량을 최소화 하면서 전기적 부하에 전력을 공급하기 위해 보다 많은 전력을 생산할 수 있다는 것이다.What is characteristic here is that the use of multiple discharge heads, in practical embodiments herein, can produce more power to power the electrical load with less heat generation at each discharge head than with the use of a single discharge head.

이러한 금속 연료 테이프 방전 시스템의 특징은 시스템의 방전헤드로 채용된 양극의 교환 시기를 늘릴 수 있다는 것이다.The characteristic of such a metal fuel tape discharge system is that it is possible to increase the replacement timing of the anodes employed as the discharge head of the system.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내의 금속 산화물 감지 헤드 조합체Metal oxide sensing head combination in metal fuel tape discharge subsystem

금속 산화물 감지 헤드 조합체23의 기능은 방전 동작 동안에 각 개별 연료 트랙에서 생성되는 전류의 수준을 측정하고, 금속 연료 트랙이 산화되고 있는 정도를 나타내는 즉 어느 정도의 전력 발생 잠재력을 갖고 있는지에 대한 전기적 신호를 생성하는 것이다.The function of the metal oxide sensing head assembly 23 measures the level of current generated in each individual fuel track during the discharge operation, and indicates an electrical signal indicating how much of the metal fuel track is being oxidized, i. To generate.

도2A5에서 나타낸 것처럼 금속 산화물 감지 헤드 조합체의 각 다중 트랙 금속 산화물 감지 헤드23은 하기와 같은 여러 가지 부분들로 이루어진다.As shown in Fig. 2A5, each multi-track metal oxide sensing head 23 of the metal oxide sensing head combination consists of various parts as follows.

1) 복수개의 양극 요소들 64A, 64B, 64C, 64D, 64E를 지지하기 위한 양극 지지 구조체63가 있고, 여기서 상기 양극 요소들은 각각 연료 트랙 중 하나의 상부 표면과 맞물리고, 도2A3과 2A4에 보여진 것처럼 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6 내의 정보 저장 처리 서브 시스템277에 연결된 전류 감지 회로66에 의해 제공되는 저전압 전원 공급 단부65A, 65B, 65C, 65D, 65E와 연결되어 있다.1) There is an anode support structure 63 for supporting a plurality of anode elements 64A, 64B, 64C, 64D, 64E, wherein the anode elements are respectively engaged with the upper surface of one of the fuel tracks, as shown in FIGS. 2A3 and 2A4. As is connected to the low voltage power supply end 65A, 65B, 65C, 65D, 65E provided by the current sensing circuit 66 connected to the information storage processing subsystem 277 in the metal fuel tape discharge subsystem 6.

2) 복수개의 음극 요소들 68A, 68B, 68C, 68D, 68E을 지지하기 위한 음극 지지 구조체67가 있고, 여기서 상기 음극 요소들은 각각 연료 트랙의 하부 표면과 맞물리고, 각각 전류 감지 회로66에 의해 제공되는 저전압 전력 공급 단부 69A, 69B, 69C, 69D, 69E에 연결되어 있다.2) there is a cathode support structure 67 for supporting a plurality of cathode elements 68A, 68B, 68C, 68D, 68E, wherein the cathode elements are respectively engaged with the lower surface of the fuel track, each provided by a current sensing circuit 66; Are connected to the low voltage power supply ends 69A, 69B, 69C, 69D and 69E.

도2A3, 2A4에서 나타난 실제 구체화에서 각 다중 트랙 금속 산화물 감지 헤드23는 방전 과정 이전에 금속 산화물의 실질적인 양을 감지, 결정을 위해 시스템 제어기18에 정보 신호를 제공하고 실질적인 금속 연료 테이프의 조건을 감지하기 위해서 방전 헤드9의 바로 앞에 위치한다.In the actual embodiment shown in Figures 2A3 and 2A4, each multi-track metal oxide sensing head 23 senses the actual amount of metal oxide prior to the discharge process, provides an information signal to the system controller 18 for determination and detects the condition of the actual metal fuel tape. In front of the discharge head 9.

FCF 시스템의 실제적인 구체화에서 단 하나의 금속 산화물 감지 헤드 조합체23 가 보여지고 있는데, 양방향 테이프용 FCB 시스템에서는 시스템 제어기가 어떤 특정한 순간에서 금속 연료 테이프가 어느 방향으로 이송되고 있는지에 관계없이 어떤 금속 연료 구역의 금속 연료가 소진했는지를 예측할 수 있도록 하기위해 방전 헤드 조합체의 각 단마다 하나의 금속 산화물 감지 헤드 조합체를 설치하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다. 상기의 조합으로 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6은 어떤 금속 연료 트랙의 어떤 부분이 방전 동작 시에 전력 생산에 충분한 능력을 갖고 있는지를 판단할 수 있고, 그래서 방전 동작 시에 최적의 상태로 금속 연료 테이프가 방전될 수 있도록 금속 연료 테이프 이송 서브 시스템을 제어한다.In a practical embodiment of the FCF system, only one metal oxide sensing head combination 23 is shown. In the FCB system for bidirectional tape, the system controller is able to determine which metal fuel, regardless of which direction the metal fuel tape is being transported at any particular moment. It can be seen that it is desirable to install one metal oxide sensing head combination at each end of the discharge head assembly in order to be able to predict whether the zone's metal fuel has been exhausted. The combination of the above allows the metal fuel tape discharge subsystem 6 to determine which part of which metal fuel track has sufficient capacity to produce power during the discharge operation, so that the metal fuel tape is in an optimal state during the discharge operation. Control the metal fuel tape transport subsystem so that it can be discharged.

본 발명의 이런 면은 하기에 상세히 설명될 것이다.This aspect of the invention will be described in detail below.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템내의 금속 연료 테이프 진행 길이 확장 메커니즘Mechanism for extending the length of metal fuel tape in the metal fuel tape discharge subsystem

도2A3과 2A4에서 보는 바와 같이 테이프 진행 길이 확장 메커니즘8의 실제적인 구체화는 하기에 표시된 구성요소를 포함한다.As shown in Figures 2A3 and 2A4, the actual specification of the tape run length extension mechanism 8 includes the components indicated below.

1) FCB 시스템의 카세트 입력 포트 안으로 카세트 기구3가 삽입되었을 때 금속 연료 테이프의 금속 연료 부분과 접촉하기 위한 지지 구조72에 장착되는 첫 배열의 롤러 71A~71E;1) Rollers 71A-71E in the first arrangement mounted to the support structure 72 for contacting the metal fuel portion of the metal fuel tape when the cassette mechanism 3 is inserted into the cassette input port of the FCB system;

2) FCB 시스템의 카세트 입력 포트 안으로 카세트 기구3가 삽입되었을 때 금속 연료 테이프의 기저 부분과 접촉하기 위한 지지 구조74에 장착되며 고정 롤러71A~71E사이에 위치하는 두 번째 배열의 롤러 71A~71E;2) a second arrangement of rollers 71A-71E mounted on a support structure 74 for contacting the base portion of the metal fuel tape when the cassette mechanism 3 is inserted into the cassette input port of the FCB system and positioned between the fixed rollers 71A-71E;

3) 시스템 하우싱에 따라 롤러 지지 구조체72와 74를 이송하기 위한 전기 기계 구조의 이송 메커니즘75;3) a conveying mechanism 75 of the electromechanical structure for conveying the roller support structures 72 and 74 according to the system housing;

도2A3에서 도식된 설정에서 테이프 진행 길이 확장 메커니즘8은 FCB 시스템의 카세트 입력 포트 안에 카세트 기구3이 삽입되었을 때, 첫 번째와 두 번째 배열의 롤러들과 금속 연료 테이프의 반대 면과 거의 접촉하지 않도록 배열되어 있다. 도2A4에서 보는 바와 같이, 두 번째 롤러 배열 73A~73E은 첫 번째 고정 롤러 배열 71A~71E에서 일정 거리를 두고 이동하여, 이로 인하여 도2A3의 설정에서 보여진 진행 길이보다 충분히 금속 연료 테이프의 진행 길이를 확장할 수 있다.In the setup illustrated in Fig. 2A3, the tape run length extension mechanism 8 is such that when the cassette mechanism 3 is inserted into the cassette input port of the FCB system, it is hardly in contact with the rollers of the first and second arrangements and the opposite side of the metal fuel tape. Are arranged. As shown in Fig. 2A4, the second roller arrangements 73A to 73E move at a distance from the first fixed roller arrangements 71A to 71E, thereby causing the traveling length of the metal fuel tape to be sufficiently larger than the traveling length shown in the setting of Fig. 2A3. Can be extended.

이렇게 확장된 금속 테이프의 진행 길이로 인하여 방전 동작시 복수개의 방전헤드9들이 그 주위로 배치될 수 있다.Due to this extended length of the metal tape, a plurality of discharge heads 9 can be disposed around the discharge operation.

이러한 설정에서 각 방전 헤드의 음극 접촉 구조77가 전기적으로 금속 연료 테이프의 금속 연료 구조와 접촉하는 동안에 각 방전 헤드9들의 양극 구조76은 금속 연료 구조테이프를 따라 금속 연료 구조와 이온화적으로 접촉한다. 이러한 설정에서 복수개의 방전 헤드들이 방전 동작 시에 금속 연료 테이프에 배치될 수 있도록 금속 연료 테이프는 위치되어 있다.In this setting, the anode structure 76 of each discharge head 9 is ionically contacted with the metal fuel structure along the metal fuel structure tape while the cathode contact structure 77 of each discharge head is in electrical contact with the metal fuel structure of the metal fuel tape. In this setting the metal fuel tape is positioned so that a plurality of discharge heads can be disposed on the metal fuel tape in the discharge operation.

상기의 다중 방전 헤드를 사용함으로써 전력 생산시에 금속 연료 테이프의 저전류 부하가 걸림으로써 금속 산화물의 조직을 보다 효율적으로 제어할 수 있다.By using the above multiple discharge heads, the low current load of the metal fuel tape is applied at the time of power generation, so that the structure of the metal oxide can be controlled more efficiently.

상기의 장점은 하기의 기술에서 분명해 질 것이다.The above advantages will be evident in the following description.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템내의 방전 헤드 이송 서브 시스템Discharge Head Transfer Subsystem in Metal Fuel Tape Discharge Subsystem

방전 헤드 이송 서브 시스템의 주요한 기능은 도2A3에서 보여진 것처럼 진행 길이가 확장된 상태의 금속 연료 테이프로 방전 헤드9들(그리고 여기에 지지되는 금속 산화물 감지 헤드23들)을 이송하는 것이다.The main function of the discharge head transfer subsystem is to transfer the discharge heads 9 (and the metal oxide sensing heads 23 supported thereon) to the metal fuel tape with the running length extended as shown in Fig. 2A3.

방전 동작 수행 시에 금속 연료 테이프 이송 서브 시스템에 의하여 금속 연료 테이프가 방전 헤드 조합체로 이송되면서 상기 방전 헤드가 적절히 이동되면 방전 헤드들의 양극과 음극 접촉 구조들은 금속 연료 테이프의 금속 연료 트랙과 이온 전도, 전기 전도의 접촉을 하게 된다.When the discharge head is properly moved while the metal fuel tape is transferred to the discharge head assembly by the metal fuel tape transfer subsystem when the discharge operation is performed, the positive and negative contact structures of the discharge heads are separated from the metal fuel track and the ion conduction, There is electrical contact.

방전 헤드 이송 서브 시스템24은 각 방전 헤드의 양극 구조76과 음극 접촉 구조77를 도2A4에서 보여진 것처럼 금속 연료 테이프 주위로 이송하고, 2A3의 상태처럼 금속 연료 테이프 위치로부터 이탈시키는 것이 가능한 여러 가지 전기 기계 메커니즘 중에 적당한 것을 사용함으로써 실현화될 수 있다.The discharge head transfer subsystem 24 transfers the anode structure 76 and the cathode contact structure 77 of each discharge head around the metal fuel tape as shown in Fig. 2A4, and various electric machines capable of deviating from the metal fuel tape position as in the state of 2A3. It can be realized by using a suitable one of the mechanisms.

보는 바와 같이 본 이송 메커니즘은 시스템 제어기18에 연결되고, 시스템 제어기의 제어 프로그램에 따라 통제 된다.As shown, the transfer mechanism is connected to the system controller 18 and controlled according to the control program of the system controller.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내의 양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템Anode-cathode output end setting subsystem within the metal fuel tape discharge subsystem

도2A3과 2A4에서 보는 바와 같이, 양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템25은 방전력 정류 서브 시스템40의 입력 단부와 방전 헤드9들의 조합체 내 양극-음극의 출력 단부 사이에 연결되어 있다.2A3 and 2A4, the anode-cathode output end setting subsystem 25 is connected between the input end of the discharge force rectifying subsystem 40 and the output end of the anode-cathode in the combination of the discharge heads 9.

시스템 제어기18는 방전 동작 수행 중에 그 기능을 수행하기 위한 제어 신호 제공하기 위해 양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템25에 연결되어 있다.System controller 18 is connected to the anode-cathode output end setting subsystem 25 to provide a control signal for performing its function during the discharge operation.

양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템25의 기능은 테이프 방전 동작 중에 FCB 시스템에 연결된 전기 부하가 요구하는 적정 출력 전압 수준을 생산하기 위해서 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템의 방전 헤드 내에 있는 선택된 양극-음극의 출력 단부를 자동적으로 (직렬 또는 병렬로) 설정하는 것이다.The function of the anode-cathode output end setting subsystem 25 is to output the selected anode-cathode in the discharge head of the metal fuel tape discharge subsystem to produce the proper output voltage level required by the electrical load connected to the FCB system during tape discharge operation. Setting the ends automatically (in series or in parallel).

본 발명의 실제적인 구체화에서, 양극-음극 출력 단부 설정 메커니즘25은 트랜지스터 제어 기술을 사용한 하나 또는 그 이상의 전기적으로 프로그램 가능한 전원 전환 회로를 사용함으로써 실현화될 수 있다. 여기서 방전 헤드9들 내의 양극과 음극 접촉 요소들 은 출력 정류 서브 시스템40의 입력 단부에 연결되어 있다. 상기의 전환 동작은 FCB 시스템의 출력 정류 서브 시스템에 연결된 저기 부하에서 요구되는 출력 전압을 생산할 수 있도록 시스템 제어기18의 제어 하에서 이루어진다.In a practical embodiment of the present invention, the anode-cathode output end setting mechanism 25 can be realized by using one or more electrically programmable power switching circuits using transistor control techniques. Here the positive and negative contact elements in the discharge heads 9 are connected to the input end of the output rectifying subsystem 40. The switching operation is made under the control of the system controller 18 so as to produce the output voltage required at the overload load connected to the output rectifying subsystem of the FCB system.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내의 양극-음극 전압 측정 서브 시스템Anode-cathode voltage measurement subsystem in metal fuel tape discharge subsystem

도2A3과 2A4에서 도식된 바와 같이, 양극-음극 전압 측정 서브 시스템26은 전압 수준을 감지하기 위해서 양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템25에 연결되어 있다.As illustrated in Figures 2A3 and 2A4, the anode-cathode voltage measurement subsystem 26 is connected to the anode-cathode output end setting subsystem 25 to sense the voltage level.

도식되어 있지는 않지만, 이 서브 시스템은 그 기능을 수행하기 위해서 요구되는 제어 신호를 수신하기 위해서 시스템 제어기18와 연결되어 있다.Although not illustrated, this subsystem is coupled to system controller 18 to receive the control signals required to perform its functions.

첫 번째 실제적인 구체화에서 양극-음극 전압 측정 서브 시스템26은 하기의 두 가지 중요한 기능을 갖는다.In the first practical embodiment, the anode-cathode voltage measurement subsystem 26 has two important functions:

1) 방전 동작 수행 시에 각 방전 헤드로 이송되어 온 금속 연료 트랙과 연동되는 양극-음극 구조에서 생성되는 순간 전압 수준을 자동적으로 감지한다.1) Automatically detects the instantaneous voltage level generated in the anode-cathode structure linked to the metal fuel tracks transferred to each discharge head when performing the discharge operation.

2) 정보 저장 처리 서브 시스템277내에서 감지, 분석, 처리하기 위해서 감지된 전압의 디지털 정보 신호를 생성한다. 그리고 방전 동작 수행 시에 시스템 제어기18에 의해 접근 가능한 금속 연료 데이터베이스 관리 서브 시스템275에 수반되는 정보를 기록한다.2) Generate a digital information signal of the sensed voltage for sensing, analysis and processing in the information storage processing subsystem 277. Then, the information accompanying the metal fuel database management sub-system 275 accessible by the system controller 18 when the discharge operation is performed is recorded.

본 발명의 첫 번째 실제적인 구체화에서, 양극-음극 전압 측정 서브 시스템26은 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 냉의 각 방전 헤드로 이송된 각 금속 연료 트랙과 연결된 양극-음극 구조에서 생성되는 전압을 감지하기 위해 채택된 전기 회로를 사용함으로써 실현화 될 수 있다. 상기에서 감지된 전압 수준에 대한 응답으로 전기 회로는 감지된 전압 수준의 디지털 정보 신호 지시를 생성할 수 있도록 설계될 수 있다.In the first practical embodiment of the present invention, the anode-cathode voltage measurement subsystem 26 detects the voltage generated in the anode-cathode structure connected to each metal fuel track transferred to each discharge head of the metal fuel tape discharge subsystem. It can be realized by using the electrical circuit adopted for the purpose. In response to the sensed voltage level, the electrical circuit can be designed to generate a digital information signal indication of the sensed voltage level.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내의 양극-음극 전류 측정 서브 시스템Anode-cathode current measurement subsystem within the metal fuel tape discharge subsystem

도2A3과 2A4에서 도식된 바와 같이 양극-음극 전류 관측 서브 시스템27은 양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템25에 연결되어 있다. 양극-음극 전류 측정 서브 시스템27은 하기의 두 가지 주요한 기능을 갖고 있다.As illustrated in FIGS. 2A3 and 2A4, the anode-cathode current observation subsystem 27 is connected to the anode-cathode output end setting subsystem 25. The anode-cathode current measurement subsystem 27 has two main functions:

1) 방전 동작 작동 시 각 방전 헤드 구조체에서 금속 연료 트랙의 양극-음극 을 통해 흐르는 전기 흐름의 크기를 자동으로 감지한다.1) During discharge operation, each discharge head structure automatically detects the magnitude of the electrical flow through the anode-cathode of the metal fuel track.

2) 정보 저장 처리 서브 시스템277내에서 감지, 분석, 처리하기 위해서 감지된 전류의 디지털 정보 신호를 생성한다. 그리고 방전 동작 수행 시에 시스템 제어기18에 의해 접근 가능한 금속 연료 데이터베이스 관리 서브 시스템275에 수반되는 정보를 기록한다.2) Generate a digital information signal of the sensed current for detection, analysis and processing in the information storage processing subsystem 277. Then, the information accompanying the metal fuel database management sub-system 275 accessible by the system controller 18 when the discharge operation is performed is recorded.

본 발명의 첫 번째 실제적인 구체화에서 양극-음극 전류 관측 서브 시스템27은 각 방전 헤드 조합체에서 각 금속 연료 트랙의 양극-음극을 통해 지나가는 전류를 감지하고, 감지된 전류의 정보 신호 지시자를 생성하는 전류 감지 회로를 사용함으로써 실현화 될 수 있다.In the first practical embodiment of the present invention, the anode-cathode current observation subsystem 27 senses the current passing through the anode-cathode of each metal fuel track in each discharge head combination and generates an information signal indicator of the sensed current. By using a sense circuit can be realized.

이렇게 감지된 전류 수준은 금속 연료 데이터 베이스 서브 시스템에서 정렬되어져 시스템 제어기18에 의해 하기의 여러 가지 방식으로 이용되어진다.The sensed current levels are then aligned in the metal fuel database subsystem and used by the system controller 18 in various ways as follows.

1) 방전 정류 방법을 수행 한다.1) Perform discharge rectification method.

2) 방전된 금속 연료 테이프의 각 구역의 방전 조건 기록을 만든다. 기타 등등2) Make a record of the discharge conditions for each zone of the discharged metal fuel tape. Etc

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내의 양극 산소 압력 제어 서브 시스템Anode Oxygen Pressure Control Subsystem Within Metal Fuel Tape Discharge Subsystem

상기에서 정의된 양극 산소 압력 제어 서브 시스템의 기능은 방전 헤드9의 양극 구조의 각 채널 내의 산소의 압력을 감지하고, 이에 대한 응답으로 양극 구조내의 산소 압력을 일정하게 함으로써 산소 압력을 제어(증가 또는 감소)한다.The function of the anode oxygen pressure control subsystem defined above is to control (increase or increase) the oxygen pressure by sensing the pressure of oxygen in each channel of the anode structure of the discharge head 9 and in response to keeping the oxygen pressure in the anode structure constant. Decrease).

본 발명에 따라 각 방전 헤드의 양극 구조에서 각 채널 내의 부분 산소 압력은 산소 집중화의 수단을 제공하여 방전 동작 수행 시에 방전 헤드 내에서의 최적 산소 소비가 가능하도록 최적 수준을 유지하도록 한다.According to the present invention, the partial oxygen pressure in each channel in the anode structure of each discharge head provides a means for oxygen concentration to maintain an optimum level to enable optimum oxygen consumption in the discharge head when performing the discharge operation.

각 양극 구조의 채널 내에서의 산소 압력을 유지함으로써 방전 헤드로부터 생산되는 출력을 제어 가능한 방법으로 증가 시킬 수 있다. 또한 산소의 압력 변화를 측정하고 시스템 제어기에 의해 분석, 탐지를 위한 디지털 정보 신호를 생성함으로써, 시스템 제어기18는 방전 동작 중에 전기 부하12에 공급되는 전력을 고르게 하기위해 사용될 수 있는 제어 가능한 변수를 갖을 수 있게 된다.By maintaining the oxygen pressure in the channel of each anode structure, the output produced from the discharge head can be increased in a controllable manner. In addition, by measuring the pressure change of oxygen and generating digital information signals for analysis and detection by the system controller, the system controller 18 has controllable variables that can be used to even out the power supplied to the electrical load 12 during the discharge operation. It becomes possible.

도1에 도시된 FCB 시스템의 첫 번째 실제적 구체화에서, 방전 헤드9 내에 부착된 고체 상태 산소 압력 감지기28A~28E에 의해 생성된 정보 신호는 도 2A3과 2A4에서 나타난 바와 같이 정보 저장 처리 서브 시스템277에 제공된다.In the first practical embodiment of the FCB system shown in FIG. 1, the information signal generated by the solid state oxygen pressure sensors 28A to 28E attached to the discharge head 9 is transferred to the information storage processing subsystem 277 as shown in FIGS. 2A3 and 2A4. Is provided.

정보 저장 처리 서브 시스템277은 이런 정보를 디지털 정보로 바꿔서 도2A16의 정보 구조 안의 결과 정보 목록에 기록하며, 상기 정보 구조는 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템의 금속 연료 데이터베이스 관리 서브 시스템275안에서 관리된다.The information storage processing subsystem 277 converts this information into digital information and records it in the result information list in the information structure of Fig. 2A16, which is managed in the metal fuel database management subsystem 275 of the metal fuel tape discharge subsystem.

이러한 방전 매개 변수들은 방전 과정 동안에 방전 헤드9의 각 채널 내에서의 산소 압력 수준을 독립적으로 제어할 수 있도록 하기 위해서 지역 통로276을 통해 시스템 제어기18가 상기 매개 변수 정보에 접근할 수 있도록 되어있다.These discharge parameters are such that system controller 18 has access to the parameter information through local passage 276 so as to be able to independently control the oxygen pressure level in each channel of discharge head 9 during the discharge process.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템내의 금속 연료 테이프 속도 제어 서브 시스템Metal fuel tape speed control subsystem in metal fuel tape discharge subsystem

방전 과정에서 금속 연료 테이프 속도 제어 서브 시스템4의 기능은 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6 내의 방전 헤드에서의 금속 연료 테이프의 속도를 제어하는 것이다.The function of the metal fuel tape speed control subsystem 4 in the discharge process is to control the speed of the metal fuel tape at the discharge head in the metal fuel tape discharge subsystem 6.

실제적인 구체화에서 상기 금속 연료 테이프 속도 제어 서브 시스템은 하기와 같은 여러 가지 구성 요소로 이루어진다.In practical embodiments, the metal fuel tape speed control subsystem consists of several components as follows.

1) 시스템 제어기18;1) system controller 18;

2) 모터 속력 회로21A, 21B;2) motor speed circuits 21A, 21B;

3) 테이프 속도 감지기223) Tape speed sensor 22

속도 감지기22를 지나는 테이프가 이송되면서, 테이프 속도(즉, 방향과 속력)의 정보 신호 지시는 생성되어 지고, 이 신호는 정보 저장 처리 서브 시스템277에 보내진다.As the tape passes through the speed sensor 22, an information signal indication of the tape speed (i.e., direction and speed) is generated and sent to the information storage processing subsystem 277.

이 정보 신호를 처리하자 마자 정보 저장 처리 서브 시스템277은 금속 연료 식별 정보(예 코드)입력에 관련된 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템275에 저장되는 추출된 테이프 속도의 디지털 정보를 생성한다. 수행된 방전 정류 방법에 의해, 시스템 제어기18은 자동적으로 지역 시스템 통로276을 통해금속 연료 데이터베이스 관리 서브 시스템275으로부터 테이프의 속도를 읽는다. 이 정보를 이용해 시스템 제어기18은 방전 헤드에 따라 금속 연료 테이프의 순간 속도를 제어(감소 또는 증가)한다.As soon as this information signal is processed, the information storage processing subsystem 277 generates digital information of the extracted tape speed stored in the fuel database management subsystem 275 related to the metal fuel identification information (example code) input. By the discharge rectification method performed, system controller 18 automatically reads the speed of the tape from the metal fuel database management subsystem 275 through local system passageway 276. Using this information, system controller 18 controls (decreases or increases) the instantaneous speed of the metal fuel tape, depending on the discharge head.

이런 테이프 속도 제어는 금속 연료 테이프의 공급 릴 및 회수 릴에 연동되어 있는 전기 모터19A, 19B를 구동하기 위한 제어 신호들을 적절하게 생성함으로써 달성된다.This tape speed control is achieved by appropriately generating control signals for driving the electric motors 19A and 19B which are linked to the supply and recovery reels of the metal fuel tape.

금속 연료 테이프의 속도를 제어하는 주요한 이유는 이러한 매개 변수들이 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6내의 각 방전 헤드에서 금속 연료 테이프로부터 얼마나 많은 전류를 생산 할 수 있는지를 결정하는 중요한 요소이기 때문이다.The main reason for controlling the speed of the metal fuel tape is that these parameters are an important factor in determining how much current can be produced from the metal fuel tape at each discharge head in the metal fuel tape discharge subsystem 6.

이상적으로는 방전 동작 수행 시 금속 연료 테이프는 시스템에 연결된 전기 부하에서 필요로 하는 만큼의 전력을 생산하기 위해서 가능한 천천히 방전 헤드 조합체를 통과하는 것이 바람직하다. 하지만 현실적인 이유로서 금속 연료 테이프의 속도는 각 방전 헤드에서 생산되는 양극-음극 전류(Iac)가 시스템에 연결된 전기 부하12의 요구량에 만족하는 속도로 제어될 것이다.Ideally, during the discharge operation, the metal fuel tape should pass through the discharge head assembly as slowly as possible to produce as much power as required by the electrical loads connected to the system. For practical reasons, however, the speed of the metal fuel tape will be controlled so that the anode-cathode current (I ac ) produced by each discharge head meets the requirements of the electrical load 12 connected to the system.

전기 부하의 전력 요구량이 FCB시스템의 최대 출력 능력보다 적은 대부분의 경우에서 금속 연료 테이프의 속도는 한번 완전히 모든 방전 헤드 조합체의 방전 헤드를 통과하면서 각 금속 연료 구역에서의 총 금속 연료 양(TMFA)이 완전히 소모되도록 제어하여 각 방전 헤드에서의 전기적 부하량과 발열량을 균등하게 배분할 수 있도록 한다. 이런 작용은 방전 헤드의 교체 수명을 최대로 연장시키는데 일익을 담당한다.In most cases where the power demand of the electrical load is less than the FCB system's maximum output capacity, the speed of the metal fuel tape will increase once the total amount of metal fuel (TMFA) in each metal fuel zone is completely passed through the discharge heads of all discharge head combinations. It is controlled to be completely consumed so that the electrical load and the heat generation in each discharge head can be evenly distributed. This action plays a role in maximizing the replacement life of the discharge head.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내의 이온 집중 현상 제어 서브 시스템Ion Concentration Control Subsystem within Metal Fuel Tape Discharge Subsystem

방전 과정에서 에너지의 고효율을 달성하기 위해서는 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6내의 각 방전 헤드의 계면에서 양극 전해질에서 이온의 집중을 최상의 상태로 유지하는 것이 필요하다.In order to achieve high energy efficiency during the discharge process, it is necessary to maintain the best concentration of ions in the anode electrolyte at the interface of each discharge head in the metal fuel tape discharge subsystem 6.

그러므로 이온 집중 제어 서브 시스템의 주요한 기능은 방전 동작 시에 방전 헤드 내의 양극 전해질 계면에서의 이온 집중이 최적의 범위 내에서 유지될 수 있도록 조건을 감지하고 수정하는 것이다. 양극과 음극 사이의 이온 전도 매개체로서 수산화 칼륨(KOH)을 함유한 전해질을 사용한 경우에는 방전 동작 시에 이온 집중 현상을 6N(-6M)으로 유지하는 것이 바람직하다.Therefore, the primary function of the ion concentration control subsystem is to detect and modify the conditions so that ion concentration at the anode electrolyte interface in the discharge head can be maintained within the optimal range during the discharge operation. When an electrolyte containing potassium hydroxide (KOH) is used as an ion conducting medium between the positive electrode and the negative electrode, it is preferable to maintain the ion concentration phenomenon at 6 N (-6 M) during discharge operation.

습기 또는 상대 습도(RH%)는 전해질에서 수산화 칼륨 집중에 현격한 영향을 미칠 수 있기 때문에 각 방전 헤드 내의 양극-전해질 계면에서의 습기와 상대 습도를 일정하기 유지하는 것이 바람직하다.Since moisture or relative humidity (RH%) can have a significant effect on the concentration of potassium hydroxide in the electrolyte, it is desirable to keep the moisture and relative humidity constant at the anode-electrolyte interface within each discharge head.

실제적인 구체화에서 이온 집중화 현상을 제어하기 위해서는 하기의 여러 방법이 쓰일 수 있다. 예를 들면 습도 조건을 감지하고 그에 대한 디지털 정보 신호를 생성하기 위해 소형 고체 습도 감지기34를 FCB 시스템 내부 (가능한 한 방전 헤드의 양극-음극의 계면에 가깝게) 에 설치한다.In order to control the ion concentration phenomenon in practical embodiment, the following various methods can be used. For example, a small solid humidity sensor 34 is installed inside the FCB system (as close as possible to the anode-cathode interface of the discharge head) to detect humidity conditions and generate digital information signals for them.

도2A3, 도2A4에 보여진 것처럼, 디지털 정보 신호는 감지와 분석 그리고 금속 연료 데이터 관리 서브 시스템275에 의해 유지되는 도2A16의 정보 구조 내에 해당 정보를 저장하기 위해서 정보 저장 처리 서브 시스템277에 보내진다.As shown in Figures 2A3 and 2A4, the digital information signal is sent to the information storage processing subsystem 277 to store that information in the information structure of Figure 2A16 maintained by the sensing and analysis and metal fuel data management subsystem 275.

방전 헤드의 특정 채널 내의 습기 수준 또는 상대 습도가 미리 정해져 도2A16의 정보 구조에 저장된 경계값 이하로 떨어지게 되면 시스템 제어기18는 그러한 습도 수준 변화에 대해 자동적으로 가습 요소35에게 특정 채널의 습도를 증가시키도록 하는 제어 신호를 생성한다.When the moisture level or relative humidity in a particular channel of the discharge head is predetermined and falls below the threshold stored in the information structure of Fig. 2A16, the system controller 18 automatically increases the humidity of the particular channel to the humidifying element 35 for such a change in the humidity level. To generate a control signal.

일반적으로 가습 요소35는 여러 가지 다른 방법으로 실현화될 수 있다. 하나의 방법으로써 금속 연료 테이프가 방전 헤드 조합체로 이송되는 동안 물리적으로 접촉한 상태의 심지 기구36를 배치함으로써 테이프의 금속 연료 트랙의 표면에 수분을 공급하는 것이 가능하다.In general, the humidifying element 35 can be realized in a number of different ways. As one method, it is possible to moisturize the surface of the metal fuel track of the tape by disposing the wick mechanism 36 in physical contact while the metal fuel tape is transferred to the discharge head assembly.

또 다른 방법으로는 테이프의 이송 동안 금속 연료 테이프와 맞물리는 각 양극 지지 구조체의 상면을 따라 설치된 마이크로 노즐을 통해 미세한 물방울(초미세 안개)을 뿌리는 방법이 있을 수 있다.Another method may be to spray fine droplets (ultrafine mist) through micro nozzles installed along the top of each anode support structure that engages the metal fuel tape during the transfer of the tape.

상기의 작동들은 각 방전 헤드 내부의 습도를 상승시켜 방전 시에 전해질이 충전된 스트립46A~46E 내에서 수산화 칼륨의 집중현상 최적의 이온 이동 상태를 유지할 수 있도록 할 것이다.The above operations will increase the humidity inside each discharge head to maintain the concentration of potassium hydroxide in the electrolytes-filled strips 46A-46E during discharge to maintain optimal ion transport.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내의 방전 헤드 온도 제어 서브 시스템Discharge head temperature control subsystem within metal fuel tape discharge subsystem

도2A3, 2A4,2A7에서 도식된 바와 같이, 첫 번째 실제적으로 구체화된 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6내에 설치된 방전 헤드 온도 제어 서브 시스템은 하기와 같은 여러 구성요소로서 구성된다.As illustrated in Figures 2A3, 2A4, 2A7, the discharge head temperature control subsystem installed in the first substantially specified metal fuel tape discharge subsystem 6 is configured as several components as follows.

1) 시스템 제어기18;1) system controller 18;

2) 도2A7에서 도식된 것처럼 다중 양극 지지 구조체의 각 채널 내부에 장착된 고체 상태 온도 센서(저항온도계)271;2) a solid state temperature sensor (resistance thermometer) 271 mounted inside each channel of the multi-anode support structure as shown in FIG. 2A7;

3) 방전 동작 시에 각 방전 채널의 온도를 최적의 온도 범위로 낮추기 위해 시스템 제어기에서 생성된 제어 신호에 응답하여 작동하는 방전 헤드 냉각 기구272;3) a discharge head cooling mechanism 272 that operates in response to a control signal generated by the system controller to lower the temperature of each discharge channel to an optimal temperature range in the discharge operation;

방전 헤드 냉각 기구272는 당 분야에서 널리 알려진 강제 공냉식 냉각방법, 수냉식 냉각방법, 냉각제를 사용한 방법 등 여러 가지 열 교환 기술들로 구현될 수 있다.The discharge head cooling mechanism 272 may be implemented with various heat exchange techniques, such as a forced air cooling method, a water cooling method, a method using a coolant, which are well known in the art.

본 발명의 실제적인 구체화 중에서 높은 수준의 전력을 생산하는 경우에는 냉각의 목적으로 공기나 물 또는 냉각제를 순환시키기 위해서 자켓 형태의 구조물을 설치하는 것이 바람직하다.In the practical embodiment of the present invention, when producing a high level of power, it is preferable to install a jacket-type structure in order to circulate air, water or coolant for cooling purposes.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내의 정보 저장 처리 서브 시스템Information storage processing subsystem within metal fuel tape discharge subsystem

도1의 실제적 구체화에서 도2A3, 2A4에서 보여진 정보 저장 처리 서브 시스템(DCPS)277은 하기와 같은 여러 가지 기능을 수행한다.In the practical embodiment of FIG. 1, the information storage processing subsystem (DCPS) 277 shown in FIGS. 2A3 and 2A4 performs various functions as follows.

1) 금속 연료 테이프가 방전 헤드 조합체 내의 각 방전 헤드로 이송되기 전에 금속 연료 테이프의 구역을 즉시 식별하고 금속 연료 구역 식별 정보를 생성한다.1) Immediately identify the zone of the metal fuel tape and generate metal fuel zone identification information before the metal fuel tape is transferred to each discharge head in the discharge head assembly.

2) 식별된 금속 연료 테이프가 방전 헤드 조합체로 이송되는 동안 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내의 여러 가지 방전 매개변수를 감지한다.2) Detects various discharge parameters within the metal fuel tape discharge subsystem while the identified metal fuel tape is transferred to the discharge head assembly.

3) 하나 또는 그 이상의 매개 변수를 계산해 방전 과정 동안 생성된 금속 산화물의 양을 추정 또는 측정한다. 그리고 계산된 매개 변수들과 추정치와 측정치를 나타내는 금속 산화물 지시 정보를 생성한다.3) One or more parameters are calculated to estimate or measure the amount of metal oxide produced during the discharge process. Then, metal oxide indication information representing the calculated parameters, the estimated value and the measured value is generated.

4) 방전 동작 시에 감지된 방전 매개 변수 정보 뿐만 아니라 해당 금속 연료 구역의 계산된 금속 산화물 지시 정보를 시스템 제어기18가 사용할 수 있도록 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템275에 저장하기.4) Saving the calculated metal oxide indication information of the corresponding metal fuel zone, as well as the discharge parameter information detected in the discharge operation, in the metal fuel database management subsystem 275 for use by the system controller 18.

정보 저장 처리 서브 시스템277에 의해 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템275내에 유지되는 상기 기록된 정보는 시스템 제어기18에 의해 하기의 여러 가지 다양한 방식으로 사용될 수 있다.The recorded information held in the metal fuel database management subsystem 275 by the information storage processing subsystem 277 can be used by the system controller 18 in various various ways as follows.

1) 방전 동작 시에 효과적인 방식으로 산화된 금속 연료 테이프를 부분적으로 또는 완전히 최적 방전하기;1) Partially or fully optimally discharging the oxidized metal fuel tape in an effective manner during discharge operation;

2) 재충전 동작 시에 신속하게 산화된 금속 연료 테이프를 부분적으로 또는 완전히 최적으로 재충전하기;2) partially or fully optimally refilling the rapidly oxidized metal fuel tape in a refill operation;

방전 동작 시에 정보 저장 처리 서브 시스템277은 자동적으로 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6을 이루는 여러 서브 시스템들로부터의 방전 매개 변수 정보 신호를 수집한다.In the discharge operation, the information storage processing subsystem 277 automatically collects discharge parameter information signals from various subsystems that make up the metal fuel tape discharge subsystem 6.

이렇게 수집된 값들은 방전 동작 시에 상기 서브 시스템들에 의해 생성된 정보 신호들 내에 정보로서 기호화된다.The values thus collected are symbolized as information in the information signals generated by the subsystems in the discharge operation.

본 발명의 원칙에 따라, 테이프 타입 방전 매개 변수들이 포함될 것이나 하기로 한정되지는 않는다.In accordance with the principles of the present invention, tape type discharge parameters will be included but are not limited to the following.

1) 양극-음극 전압 측정 서브 시스템26에 의해 측정되는 특정 금속 연료 트랙의 양극 음극 구조에서 생성되는 전압;1) the voltage produced in the anode cathode structure of the particular metal fuel track measured by the anode-cathode voltage measurement subsystem 26;

2) 양극-음극 전류 측정 서브 시스템27에 의해 측정되는 특정 금속 연료 트랙에서의 양극 음극 사이를 흐르는 전류 흐름;2) current flow between the anode cathode in the particular metal fuel track as measured by the anode-cathode current measurement subsystem 27;

3) 금속 연료 테이프 속도 제어 서브 시스템에 의해 측정되는 금속 연료 테이프의 특정 구역의 금속 연료의 속도(즉 속력과 방향);3) the speed (ie speed and direction) of the metal fuel in a particular zone of the metal fuel tape measured by the metal fuel tape speed control subsystem;

4) 양극 산소 압력 제어 서브 시스템에 의해 측정되는 각 방전 헤드구조의 양극 내에서의 산소의 포화 수준;4) the saturation level of oxygen in the anode of each discharge head structure measured by the anode oxygen pressure control subsystem;

5) 이온 집중 현상 제어 서브 시스템에 의해 측정되는 특정 방전 헤드에서의 특정 금속 연료 트랙의 양극 전해질 계면 주위에서의 습도 수준 또는 상대 습도;5) humidity level or relative humidity around the anode electrolyte interface of a particular metal fuel track at a particular discharge head measured by the ion concentration phenomenon control subsystem;

6) 상기 정의된 방전 매개 변수들의 어떤 상태에서의 시간 간격6) time interval in any state of the discharge parameters defined above;

일반적으로 정보 저장 처리 서브 시스템277이 방전 동작 중에 테이프 타입의 방전 매개 변수를 기록하는 데에는 여러 가지 다른 방법이 있다. 이런 다른 방법이 하기에 상세히 기술되어 있다.Generally, there are several different ways for the information storage processing subsystem 277 to record tape-type discharge parameters during discharge operations. These other methods are described in detail below.

도2A9에 보여진 정보 기록의 첫 번째 방법에 따르면, 기호나 표식80을 인식할 고유한 영역이 도식적으로 반사 필름 물질이 부착된 투명한 스트립의 형태로 실현화 되 광학 정보 트랙 81에 찍혀 있다.According to the first method of information recording shown in Fig. 2A9, a unique area for recognizing a symbol or mark 80 is realized in the form of a transparent strip to which a reflective film material is attached, and is stamped on the optical information track 81.

이 광학 정보 트랙의 기능은 금속 연료 테이프의 공급에 따라 각 금속 연료 구역에 고유한 인식 기호 또는 부호를 기록하는 것이다.The function of this optical information track is to record a recognition symbol or sign unique to each metal fuel zone according to the supply of the metal fuel tape.

도식적 구역 인식 기호의 위치는 관련된 특정 금속 연료 구역과 물리적으로 일치해야 한다.The location of the schematic zone recognition symbols must be physically consistent with the particular metal fuel zone involved.

인쇄 기술에 의해 구역 인식 코드가 인쇄된 상기 광학 정보 트랙은 다중 트랙 금속 연료 테이프가 제조될 당시에 형성되어질 수 있다.The optical information track on which the zone identification code is printed by printing technology can be formed at the time the multi-track metal fuel tape is manufactured.

테이프의 가장자리를 따라 형성된 금속 연료 구역 인식 기호80은 광학 기술(예를 들어 레이저 스케닝 바코드 기호 인식기 또는 광학 해석기)을 사용함으로써 실현화 되는 광학 정보 인식기38에 의하여 인식된다.The metal fuel zone recognition symbol 80 formed along the edge of the tape is recognized by the optical information recognizer 38 realized by using an optical technique (for example, a laser scanning bar code symbol recognizer or an optical interpreter).

실제적인 구체화에서, 정보 저장 처리 서브 시스템277의 테이프 정보 인식기38에 의하여 각 금속 연료 구역 인식을 위해 형성된 정보 저장 구조에 기록할 고유 영역 인식 코드의 디지털 정보가 생성된다.In practical embodiment, the digital information of the unique area recognition code to be recorded in the information storage structure formed for each metal fuel zone recognition is generated by the tape information recognizer 38 of the information storage processing subsystem 277.

바람직하게는 상기 정보 저장은 방전 동작 시에 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6내에 있는 정보 저장 처리 서브 시스템277에 의하여 수행되어지는 정보 기록 동작에 의하여 실현화될 수 있다.Preferably, the information storage can be realized by an information recording operation performed by the information storage processing subsystem 277 in the metal fuel tape discharge subsystem 6 in the discharge operation.

도2A91에 보여진 정보 기록의 두 번째 방법에 따르면, 고유 디지털 구역 인식 기호83은 자기적으로 금속 연료 테이프5'의 각 구역85의 가장자리를 따라 자기 정보 트랙84에 기록된다. 기호의 위치는 관련된 특정 금속 연료 구역과 물리적으로 일치해야 한다.According to the second method of information recording shown in Fig. 2A91, the unique digital zone recognition symbol 83 is magnetically recorded on the magnetic information track 84 along the edge of each zone 85 of the metal fuel tape 5 '. The position of the symbol must be physically consistent with the particular metal fuel zone involved.

구역 인식 코드가 기록된 상기 자기 정보 트랙은 다중 트랙 금속 연료 테이프가 제조될 당시에 형성되어질 수 있다.The magnetic information track on which the zone identification code is recorded can be formed at the time the multi-track metal fuel tape is manufactured.

테이프의 가장자리를 따라 형성된 금속 연료 구역 인식 기호는 당 분야에서 잘 알려진 자기 정보 판독기술을 사용함으로써 실현화 되는 자기 정보 인식기38'에 의하여 인식된다.The metal fuel zone recognition symbol formed along the edge of the tape is recognized by the magnetic information recognizer 38 'which is realized by using a magnetic information reading technique well known in the art.

실제적인 구체화에서 상기의 고유한 구역 인식 코드에 대한 디지털 정보는 정보 저장 구조에 기록되기 위해 생성되어 진다. 바람직하게는 상기 정보 저장은 방전 동작 시에 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6내에 있는 정보 저장 처리 서브 시스템277에 의하여 수행되어지는 정보 기록 동작에 의하여 실현화될 수 있다.In practical embodiment, the digital information for the unique zone identification code is generated for recording in the information storage structure. Preferably, the information storage can be realized by an information recording operation performed by the information storage processing subsystem 277 in the metal fuel tape discharge subsystem 6 in the discharge operation.

도2A91에 보여진 정보 기록의 세 번째 방법에 따르면, 고유 디지털 구역 인식 기호는 금속 연료 테이프5''의 각 구역88의 가장 자리를 따라 위치한 광학적으로 불투명한 정보 트랙87에 위치한 광투과공86의 순차로서 기록된다. 이러한 천공 기술에서는 정보는 광투과공의 형태로 기호화 되며, 상기 광투과공의 간격과 및 폭이 정보 기호화의 수단이 된다.According to the third method of information recording shown in Fig. 2A91, a unique digital zone identification symbol is a sequence of light transmission holes 86 located on an optically opaque information track 87 located along the edge of each zone 88 of the metal fuel tape 5 ''. Is recorded as. In such a perforation technique, information is encoded in the form of light transmission holes, and the interval and width of the light transmission holes are means of information encoding.

기호의 위치는 공간적으로 관련된 특정 금속 연료 구역과 일치해야 한다.The position of the symbol must match the spatially related specific metal fuel zone.

구역 인식 코드가 기록된 상기 광학 정보 트랙은 다중 트랙 금속 연료 테이프가 제조될 당시에 형성되어질 수 있다.The optical information track having the zone identification code recorded therein can be formed at the time the multi-track metal fuel tape is manufactured.

테이프의 가장자리를 따라 형성된 금속 연료 구역 인식 기호86는 당 분야에서 잘 알려진 자기 광 감지 기술을 사용함으로써 실현화 되는 광학 정보 인식기38''에 의하여 판독된다.The metal fuel zone recognition symbol 86 formed along the edge of the tape is read by an optical information recognizer 38 '' which is realized by using a magneto-optical sensing technique well known in the art.

바람직하게는 상기 정보 저장은 방전 동작 시에 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6내에 있는 정보 저장 처리 서브 시스템277에 의하여 수행되어지는 정보 기록 동작에 의하여 실현화될 수 있다.Preferably, the information storage can be realized by an information recording operation performed by the information storage processing subsystem 277 in the metal fuel tape discharge subsystem 6 in the discharge operation.

정보 기록의 네 번째 대체 방법에 따르면 고유한 디지털 영역 인식 코드와 각 인식된 금속 연료 구역방전 매개 변수들 양쪽 다 본 발명의 금속 연료 테이프의 가장자리를 따라 부착된 스트립의 형태로 실현된 자기, 광학, 또는 천공 정보 트랙에 기록된다.According to a fourth alternative method of information recording, both the unique digital area identification code and each recognized metal fuel zone discharge parameter are realized in the form of a strip attached along the edge of the metal fuel tape of the present invention. Or perforation information tracks.

도2A16에 개략적으로 나타낸 금속 연료의 특정 구역에 관한 정보 블록은 방전 동작 수행 시에 상기 기록된 정보의 손쉬운 접근을 촉진하기 위해 물리적으로 인접한 정보 트랙에 기록될 수 있다. 전형적으로 정보 블록은 금속 연료 구역 지시 숫자와 방전 헤드 구조체9에 금속 연료 구역이 이송될 때 정보 저장 처리 서브 시스템275에 의하여 탐지된 방전 매개 변수들을 포함한다.Information blocks relating to specific regions of the metal fuel schematically shown in FIG. 2A16 may be recorded in physically adjacent information tracks to facilitate easy access of the recorded information when performing a discharge operation. The information block typically includes a metal fuel zone indication number and discharge parameters detected by the information storage processing subsystem 275 when the metal fuel zone is transferred to the discharge head structure 9.

상기 언급한 첫 번째와 두 번째 정보 기록 방법은 세 번째 방법에 비해 몇 가지 장점을 갖고 있다. 특히 첫 번째와 두 번째 방법을 사용할 때, 금속 연료 테이프를 따라 제공되는 정보 트랙은 매우 낮은 정보 용적을 갖고 있다. 이것은 특정 인식자(주소 숫자 또는 구역 지시 숫자)를 갖은 각 금속 연료 구역에 기록되어야 할 정보가 매우 적기 때문이다.The first and second information recording methods mentioned above have several advantages over the third method. Especially when using the first and second methods, the information track provided along the metal fuel tape has a very low information volume. This is because there is very little information to be recorded in each metal fuel zone with a specific identifier (address number or zone indicator number).

또한 첫 번째와 두 번째 방법에 따른 정보 트랙의 조직 뿐만 아니라 기록된 구역 인식 정보를 읽는 기구도 매우 경제적이다.It is also very economical to organize the information tracks according to the first and second methods as well as to read recorded area recognition information.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템내의 방전 정류 서브 시스템Discharge rectification subsystem in metal fuel tape discharge subsystem

도2A3, 2A4에서 보여진 바와 같이 방전 정류 서브 시스템40의 입력부는 양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템25의 출력부에 연결되어 있다. 여기서 상기 방전 정류 서브 시스템40의 출력 단부의 출력부는 전기 부하12의 입력부와 연결되어 있다.As shown in Figures 2A3 and 2A4, the input of the discharge rectification subsystem 40 is connected to the output of the anode-cathode output end setting subsystem 25. Here, the output of the output end of the discharge rectifying subsystem 40 is connected to the input of the electrical load 12.

방전 정류 서브 시스템40의 주요한 기능은 방전 동작 시에 시스템에 연결된 전기 부하에 공급되는 전력을 일정하게 하는 것이면서 또한 방전 정류 서브 시스템은 전기 부하로의 출력 전압을 일정하게 할 뿐만 아니라 방전 과정동안 양극과 전해질 계면에서의 전류 흐름을 일정하게 한다. 그런 제어 기능은 시스템 제어기18에 의하여 관리되어지며 동적인 부하 요구 조건을 만족시키면서 본 발명에 따른 단일 트랙 금속 연료 테이프와 다중 트랙 금속 연료의 최적의 방전을 달성하기 위해서 여러 가지 방식으로 프로그램 가능하도록 선택되어 질 수 있다.The primary function of the discharge rectification subsystem 40 is to keep the power supplied to the electrical loads connected to the system during the discharge operation, while the discharge rectification subsystem not only keeps the output voltage to the electrical load constant, but also during the discharge process. Constant current flow at the interface of the electrolyte. Such control functions are managed by the system controller 18 and are selected to be programmable in several ways to achieve optimal discharge of single track metal fuel tapes and multi-track metal fuels according to the present invention while meeting dynamic load requirements. Can be done.

첫 번째 실제적으로 구체화된 방전 정류 서브 시스템은 전력, 전압, 전류 제어 기술 분야에서 널리 알려진 고체 상태의 전력, 전압, 전류 제어 회로를 사용하여 실현화 될 수 있다.The first practically specified discharge rectification subsystem can be realized using solid state power, voltage and current control circuits well known in the power, voltage and current control arts.

상기 회로는 트랜지스터로 제어되는 기술을 사용하여 프로그램 가능한 전력 전화 회로를 포함하며, 여기서 전류 제어원은 방전 전력 제어 방법을 수행하는 시스템 제어기에 의하여 생성되는 제어 신호에 대한 응답으로 전류를 제어하기 위해 전기 부하와 직렬로 연결되어 있다.The circuit includes a programmable power telephone circuit using a transistor controlled technique, wherein the current control source is configured to control the current in response to a control signal generated by a system controller performing a discharge power control method. It is connected in series with the load.

상기 전기적으로 프로그램 가능한 전력 전환 회로는 전압 제어원이 시스템 제어기에 의해 생성되는 제어 신호에 응답하여 출력 전압을 제어하기 위해서 병렬로 연결된 트랜지스터로 제어되는 기술을 포함하고 있다.The electrically programmable power switching circuit includes a technique in which the voltage control source is controlled by transistors connected in parallel to control the output voltage in response to a control signal generated by the system controller.

상기 회로들은 전기 부하에 일정한 전력을 제어를 제공하기 위해 시스템 제어기18에 의해 제어 되고 복합되어질 수 있다.The circuits can be controlled and combined by system controller 18 to provide control of constant power to the electrical load.

본 발명의 실제적인 구체화에서 방전 전력 정류 서브 시스템40의 주요한 기능은 하기의 중에 어떤 방전 전력 제어(정류) 방법을 사용하여 실시간으로 전기 부하에 공급되는 전력을 정류하는 것이다.In the practical embodiment of the present invention, the main function of the discharge power rectification subsystem 40 is to rectify the power supplied to the electrical load in real time using any of the discharge power control (rectification) methods described below.

1) 일정 출력 전압/가변 출력 전류 방식으로, 여기서는 전기적 부하에 걸리는 출력 전압은 전류가 전기적 부하의 조건에 따라 변하는 동안에도 일정하게 유지된다.1) Constant output voltage / variable output current method, where the output voltage across the electrical load is kept constant while the current changes according to the conditions of the electrical load.

2) 일정 출력 전류/가변 출력 전압 방식으로, 여기서는 전기적 부하에 공급되는 전류는 부하 조건에 따라 변하는 출력 전압 하에서 일정하게 유지된다.2) With constant output current / variable output voltage method, the current supplied to the electrical load is kept constant under the output voltage which varies with load conditions.

3) 일정 출력 전압/일정 출력 전류 방식으로, 여기서 전기 부하에 걸리는 전압과 상기 전기 부하에 공급되는 전류는 부하 조건에 대해 일정하게 유지된다.3) In a constant output voltage / constant output current scheme, the voltage across the electrical load and the current supplied to the electrical load are kept constant for the load conditions.

4) 일정 출력 전력 방식으로 여기서 전기적 부하에 공급되는 출력 전력은 부하 조건에 따라 일정하게 유지된다.4) In constant output power mode, the output power supplied to the electrical load is kept constant according to the load conditions.

5) 박동(펄스) 출력 전력 방식으로서 여기서 전기적 부하로의 출력 전력은 미리 조절된 조건에 따라 전력이 일정시간 유지되도록 각 주기(사이클)로 전력을 공급한다.5) Pulsating (pulse) output power system, where the output power to the electrical load supplies power in each cycle (cycle) so that the power is maintained for a predetermined time according to a predetermined condition.

6) 일정 출력 전압/박동(펄스)출력 전류 방식으로 여기서 전기부하로의 출력 전압은 전기 부하로의 전류가 일정 사이클로 박동되는데 반해 일정하게 유지된다.6) Constant output voltage / pulse (pulse) output current method where the output voltage to the electrical load is kept constant while the current to the electrical load is pulsed in a constant cycle.

7) 박동(펄스) 출력 전압/일정 출력 전류 방식으로, 여기서는 전기 부하에 걸리는 전류가 일정하게 유지되는 동안 전기 부하에 걸리는 출력 전력은 일정 주기로 박동된다.7) Pulsating (Pulse) Output voltage / constant output current method, where the output power to the electrical load pulses at a constant period while the current to the electrical load remains constant.

본 발명의 바람직한 구체화에서는 상기의 7가지 방전 전력 정류 방식들이 각각 시스템 제어기18와 연결된 ROM에 미리 프로그램된다.In a preferred embodiment of the present invention, the above seven discharge power rectification schemes are each pre-programmed in a ROM connected to the system controller 18.

상기 전력 정류 방식은 하기와 같이 여러 가지 방식으로 선택될 수 있다.The power rectification method may be selected in various ways as follows.

1) 시스템 하우싱에 있는 버튼 또는 스위치를 수동으로 조작;1) manually operating a button or switch on the system housing;

2) 전기 부하12와 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6사이 연결부에서 형성되고 감지된 광학, 자기, 전기적, 물리적 조건의 탐지에 의하여 자동으로 조작;2) automatically operated by detection of optical, magnetic, electrical and physical conditions formed and detected at the connection between electrical load 12 and metal fuel tape discharge subsystem 6;

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템내의 입/출력 제어 서브 시스템I / O Control Subsystem in Metal Fuel Tape Discharge Subsystem

FCB 시스템 이나 상기 시스템의 금속 연료 테이프 방전 시스템 단독으로는 제공할 수 없는 기능을 갖는 복합 시스템을 형성하기 위해서는 하나 또는 그 이상의 FCB시스템 이나 금속 연료 테이프 방전 시스템을 복합시키는 것이 바람직한 경우도 있다.It is sometimes desirable to combine one or more FCB systems or metal fuel tape discharge systems in order to form a composite system having a function that cannot be provided by the FCB system or the metal fuel tape discharge system alone.

상기의 복합 시스템을 살펴 보면, 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6는 외부 시스템(마이크로 컴퓨터 또는 마이크로 콘트롤러)이 상기 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템의 시스템 제어기가 그 제어 기능을 수행하고 있는 것처럼 상기 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템을 제어하고, 간섭할 수 있도록 하는 입/출력 제어 서브 시스템41을 포함하고 있다.Looking at the composite system described above, the metal fuel tape discharge subsystem 6 has an external system (microcomputer or microcontroller) in which the metal fuel tape discharge is discharged as if the system controller of the metal fuel tape discharge subsystem is performing its control functions. An I / O control subsystem 41 is included to control and interfere with the subsystem.

실제적인 구체화에서, 입/출력 제어 서브 시스템41은 직접적으로 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6의 시스템 제어기18과 연결되며 시스템의 여러 가지 기능을 직접적으로 수행할 수 있는 수단 및 방법을 구비한 외부 및 원격 컴퓨터를 제공하는 IEEE I/O 버스 구조로서 실현될 수 있다.In practical embodiments, the input / output control subsystem 41 is directly connected to the system controller 18 of the metal fuel tape discharge subsystem 6 and external and remote with means and methods capable of performing various functions of the system directly. It can be realized as an IEEE I / O bus structure providing a computer.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내의 시스템 제어기System controller within metal fuel tape discharge subsystem

상기에서 상세히 언급된 바와 같이, 시스템 제어기18은 방전 모드에서 FCB 시스템의 다양한 기능을 수행 하기 위하여 여러 가지 작동을 한다.As mentioned in detail above, the system controller 18 performs various operations to perform various functions of the FCB system in the discharge mode.

도1의 FCB시스템의 바람직한 구체화에서, 시스템 제어기18은 마이크로 컴퓨팅 분야에서 널리 알려진 시스템 통로 구조와 프로그램과 정보 저장 기억장치를 갖는 프로그램된 마이크로 제어기에 의하여 실현화 된다.In the preferred embodiment of the FCB system of FIG. 1, system controller 18 is realized by a programmed microcontroller having a system passage structure and a program and information storage memory well known in the microcomputing art.

본 발명의 특정한 구체화에서는 FCB 시스템에 의하여 수행되는 다양한 기능을 수행하기 위해서 둘 또는 그 이상의 마이크로 제어기가 복합될 수 있다는 것을 알 수 있다.In certain embodiments of the present invention, it will be appreciated that two or more microcontrollers may be combined to perform the various functions performed by the FCB system.

상기와 같은 모든 구체화는 본 발명의 구체화로서 고려되어 진다.All such embodiments are to be considered as embodiments of the present invention.

금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내의 방전 금속 연료 테이프Discharge metal fuel tape within metal fuel tape discharge subsystem

도2A5는 도2A3과2A4에 보여진 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템을 사용하는 방전 금속 연료 테이프의 기본 단계를 기술한 고수준의 흐름도를 보여주고 있다.2A5 shows a high level flow chart describing the basic steps of a discharge metal fuel tape using the metal fuel tape discharge subsystem shown in FIGS. 2A3 and 2A4.

블록A에서 보여진 바와 같이, 사용자는 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템에서 방전을 위해 테이프 진행 길이 확장 메커니즘8이 금속 연료 테이프에 인접할 수 있도록 산화되지 않은 금속 연료 테이프를 시스템 하우싱의 카트리지 입력부에 위치시킨다.As shown in block A, the user places the non-oxidized metal fuel tape at the cartridge input of the system housing so that the tape run length extension mechanism 8 can be adjacent to the metal fuel tape for discharge in the metal fuel tape discharge subsystem.

블록B에서 보는 바와 같이, 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내의 진행 길이 확장 메커니즘은 도2A3,2A4에서 보여진 것처럼 확장된 진행 길이 영역에 걸쳐 금속 연료 테이프의 진행 길이를 확장한다.As seen in block B, the travel length extension mechanism in the metal fuel tape discharge subsystem extends the travel length of the metal fuel tape over the extended travel length region as shown in FIGS. 2A3, 2A4.

블록C에서 보는 바와 같이, 방전 헤드 이송 서브 시스템6은 방전 헤드를 확장된 금속 연료 테이프에 배치하여 이온 전도 매개체가 각 양극 구조와 인접 급속 연료 테이프 사이에 위치할 수 있도록 한다.As shown in block C, the discharge head transfer subsystem 6 places the discharge head on the expanded metal fuel tape so that the ion conducting medium can be located between each anode structure and the adjacent rapid fuel tape.

블록D에서 보는 바와 같이, 방전 헤드 이송 서브 시스템6는 양극 구조가 확장된 금속 연료 테이프의 부분과 이온적으로 접촉하고 그 음극 접촉 구조가 전기적으로 접촉할 수 있도록 각 방전 헤드를 설정한다.As shown in block D, the discharge head transfer subsystem 6 sets each discharge head so that the anode structure is in ionic contact with the portion of the expanded metal fuel tape and the cathode contact structure is in electrical contact.

블록E에서 보는 바와 같이, 양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템25은 자동적으로 확장된 금속 연료 테이프 주위에 배치된 각 방전 헤드의 양극-음극 구조의 출력 단부를 설정한다. 그러면 시스템 제어기18는 금속 연료 테이프를 제어하여 전기 부하에서 요구되는 출력 전압을 생산, 공급할 수 있도록 한다.As seen in block E, the anode-cathode output end setting subsystem 25 automatically sets the output end of the anode-cathode structure of each discharge head disposed around the expanded metal fuel tape. The system controller 18 then controls the metal fuel tape to produce and supply the output voltage required by the electrical load.

금속 연료 테이프가 상당량 또는 전량 방전된 때에는 금속 연료 테이프 카트리지를 충전된 금속 연료 테이프를 포함한 카트리지와 교환하기 위해서 카트리지 장착/탈착 서브 시스템2이 자동적으로 카트리지를 방출하도록 프로그램되어 있다.When the metal fuel tape is substantially or completely discharged, the cartridge mounting / removing subsystem 2 is programmed to automatically eject the cartridge to replace the metal fuel tape cartridge with a cartridge containing a filled metal fuel tape.

본 발명의 금속 공기 FCB 시스템의 첫 번째 실제적인 구체화를 위한 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템Metal fuel tape refilling subsystem for the first practical embodiment of the metal air FCB system of the present invention

도2B3과 2B4에서 도식된 바와 같이, 첫 번째 실제적인 구체화의 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템7은 하기와 같은 여러 가지 구성요소로 구성된다.As shown in Figures 2B3 and 2B4, the metal fuel tape refill subsystem 7 of the first practical embodiment consists of several components as follows.

1) 하기의 방식으로 연결 가능한 전기 전도 입력 단부를 갖는 다요소 양극 구조와 음극 접촉 구조의 재충전 헤드11로 이루어진 다중 트랙 금속 산화물 재충전 헤드 조합체;1) a multi-track metal oxide rechargeable head combination consisting of a multi-element anode structure having an electrically conductive input end connectable in the following manner and a refill head 11 of a cathode contact structure;

2) 재충전 모드에서 금속 연료 테이프가 재충전 헤드로 이송되는 동안 금속 연료 트랙의 특정 구역을 따라 금속 산화물 조직의 존재 여부를 감지하는 금속 산화물 감지 헤드23'의 조합체;2) a combination of metal oxide sensing head 23 ′ that senses the presence of metal oxide tissue along a specific region of the metal fuel track while the metal fuel tape is transferred to the refill head in refill mode;

3) 방전 모드 동작 시에 금속 연료 테이프의 진행 길이를 카세트 기구5내의 특정 영역에 걸쳐 확장하고, 그 주위로 다중 트랙 금속 산화물 재충전 헤드가 배치될 수 있도록 하는, 개략적으로 도2B1과 2B2에 도식된, 금속 연료 테이프 진행 길이 확장 메커니즘10;3) Schematically depicted in FIGS. 2B1 and 2B2, extending the running length of the metal fuel tape over a specific area within the cassette mechanism 5 and allowing a multi-track metal oxide refill head to be disposed around in discharge mode operation. Metal fuel tape running length extension mechanism10;

4) 금속 연료 테이프 진행 길이 확장 메커니즘10에 의하여 확장된 상태의 금속 테이프로 재충전 헤드 조합체11와 금속 산화물 감지 헤드 조합체23를 이송하기 위한 재충전 헤드 이송 서브 시스템24';4) a refill head conveying subsystem 24 ′ for transferring the refill head assembly 11 and the metal oxide sensing head combination 23 to the metal tape in an expanded state by the metal fuel tape run length extension mechanism 10;

5) 외부로부터 공급되는 교류 전력 신호를 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템의 재충전 헤드로 이송되는 금속 연료 트랙을 재충전 하기에 알맞은 전압을 갖는 직류 전원으로 변환하기 위한 입력 전원 공급 서브 시스템90;5) an input power supply subsystem 90 for converting an externally supplied AC power signal into a DC power source having a voltage suitable for recharging the metal fuel track delivered to the recharge head of the metal fuel tape refill subsystem;

6) 재충전 모드 동안 전기 화학적으로 금속 산화물 조직을 원 금속으로 변환하도록 시스템 제어기 18의 제어 하에 입력 전압을 공급하며, 입력 전원 공급 서브 시스템90의 출력 단부를 양극과 음극 접촉 구조의 입력 단부에 연결하기 위한 양극-음극 입력 단부 설정 서브 시스템91;6) supplying an input voltage under the control of the system controller 18 to electrochemically convert the metal oxide tissue to the original metal during recharging mode, and connecting the output end of the input power supply subsystem 90 to the input end of the positive and negative contact structures. Anode-cathode input end setting subsystem 91;

7) 재충전 모드 동안 각 재충전 헤드의 양극과 음극에서의 전압을 측정하고, 감지된 전압 수준의 디지털 정보를 생성하기 위해서 양극-음극 입력 단부 설정 서브 시스템91에 연결된 양극-음극 전압 측정 서브 시스템26';7) Anode-cathode voltage measurement subsystem 26 'connected to the anode-cathode input end setting subsystem 91 to measure the voltage at the anode and cathode of each rechargeable head during recharge mode and to generate digital information of the sensed voltage level. ;

8) 재충전 모드 동안 각 재충전 헤드의 양극과 전해질 계면에서의 전류의 흐름을 측정하고, 감지된 전류 수준의 디지털 정보를 생성하기 위해서 양극-음극 입력 단부 설정 서브 시스템91에 연결된 양극-음극 전류 측정 서브 시스템27';8) Anode-cathode current measurement sub connected to the anode-cathode input end setting subsystem 91 to measure the flow of current at the anode and electrolyte interface of each recharge head during recharge mode and to generate digital information of the sensed current level. System 27 ';

9) 각 재충전 헤드의 각 양극 구조 채널 내에 산소 압력 수준을 감지하고 제어하기 위해서 시스템 제어기18, 고체 상태 산소 압력 감지기28', 도2B7과 2B8의 진공실(구조)29', 진공 펌프30', 전기적으로 제어되는 공기 흐름 제어 기구31', 분기관 구조32', 다관상 튜브33'로 이루어진 양극 산소 압력 제어 서브 시스템;9) System controller 18, solid state oxygen pressure detector 28 ', vacuum chamber 29', vacuum pump 30 ', electrical circuits for sensing and controlling oxygen pressure levels in each anode structure channel of each refill head. An anode oxygen pressure control subsystem consisting of an air flow control mechanism 31 ', a branch pipe structure 32', and a multi-tubular tube 33 'controlled by means of control;

10) 재충전 헤드에 따라 금속 연료 테이프의 속도를 정방향, 역방향으로 양방향 제어할 수 있도록 시스템 제어기18', 모터 구동 회로21A와21B 그리고 테이프 속도(속력과 방향) 감지기22'로 구성되는 금속 연료 테이프 속도 제어 서브 시스템;10) Metal fuel tape speed consisting of system controller 18 ', motor drive circuits 21A and 21B, and tape speed (speed and direction) detector 22' to control the speed of the metal fuel tape in both forward and reverse directions depending on the recharge head. Control subsystem;

11) 재충전 모드에서 양극과 전해질 계면에서 이온 집중화 현상이 최적의 범위에서 유지될 수 있도록 하기 위해 FCB시스템 내의 조건을 감지하고 수정하기 위해 시스템 제어기18', 고체 상태 습도 감지기34', 가습기35'로 구성되는 이온 집중화 제어 서브 시스템;11) System controller 18 ', solid-state humidity detector 34', humidifier 35 'to detect and correct conditions within the FCB system to ensure that the ion concentration at the anode and electrolyte interfaces in the recharge mode is maintained in the optimal range. An ion concentration control subsystem configured;

12) 재충전 동작 중에 각 재충전 채널의 온도를 최적의 범위로 낮추기 위해서 시스템 제어기18', 다중 양극 지지 구조체의 각 채널 내에 설치된 고체 상태의 온소 감지기271', 시스템 제어기18'에 의해 생성된 제어 신호에 응답하도록 고안된 재충전 헤드 냉각 구조체272'으로 구성된 재충전 헤드 온도 제어 서브 시스템;12) control signals generated by the system controller 18 ', the solid-state temperature detector 271' installed in each channel of the multi-anode support structure, and the system controller 18 'in order to lower the temperature of each recharge channel to an optimal range during the recharging operation. A refill head temperature control subsystem comprised of refill head cooling structure 272 'designed to respond;

13) 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템7내의 여러 가지 서브 시스템들의 출력값으로부터 추출된 특정 형식의 정보를 받아들이도록 고안되어 지역 버스281에 의해 시스템 제어기18'에 연결된 상관 형식 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템280(MRDMS);13) Correlated Type Metal Fuel Database Management Subsystem 280 (designed to accept specific types of information extracted from the outputs of the various subsystems in the Metal Fuel Tape Refill Subsystem 7 connected to the system controller 18 'by the local bus 281. MRDMS);

14) 각 재충전 헤드11의 양극 지지 구조에 가깝게 설치된 정보 해독 헤드38', 금속 산화물 감지 헤드 조합체23'와 관련 회로, 전압 측정 서브 시스템26으로부터 생성된 정보 신호를 받아들이기 위해 채택된 마이크로프로세서용 정보 처리기, 금속 산화물 감지 헤드 조합체23', 테이프 속도 제어 서브 시스템, 양극 산소 압력 제어 서브 시스템, 이온 집중화 현상 제어 서브 시스템으로 구성된 정보 저장 처리 서브 시스템(DCPS)282; 여기에서 상기 정보 저장 처리 서브 시스템의 기능은 하기와 같다. - 이송된 금속 연료 테이프5에서 금속 연료 구역 인식 정보를 판독하기- 감지된 방전 매개 변수와 계산된 금속 산화물 지시 정보를 지역 시스템 버스283을 통해 금속 연료 데이터베이스 관리 서브 시스템280에 기록하기- 지역 시스템 버스281을 통해 금속 연료 데이터베이스 관리 서브 시스템280에 저장된 미리 기억된 금속 연료 지시 정보와 재충전 매개 변수를 읽어 오기14) Information for the microprocessor adapted to accept information signals generated from the information decoding head 38 ', the metal oxide sensing head combination 23' and associated circuits, and the voltage measurement subsystem 26, which are installed close to the anode support structure of each recharge head 11. An information storage processing subsystem (DCPS) 282 consisting of a processor, a metal oxide sensing head combination 23 ', a tape speed control subsystem, an anode oxygen pressure control subsystem, and an ion concentration phenomenon control subsystem; Herein, the functions of the information storage processing subsystem are as follows. -Reading the metal fuel zone identification information from the transferred metal fuel tape5-recording the detected discharge parameters and the calculated metal oxide indication information to the metal fuel database management subsystem 280 via the local system bus 283-the local system bus Retrieve pre-stored metal fuel indication information and recharge parameters stored in the metal fuel database management subsystem 280 via the 281

15) 재충전 모드에서 재충전되는 각 금속 연료 트랙의 양극 음극 구조로 전달되는 입력 전력을 고르게 하기 위해서 입력 전원 공급 서브 시스템90의 출력 단부와 양극-음극 입력 단부 설정 서브 시스템91의 출력 단부 사이에 연결된 입력(재충전) 전력 정류 서브 시스템92;15) an input connected between the output end of the input power supply subsystem 90 and the output end of the anode-cathode input end setting subsystem 91 to even out the input power delivered to the anode cathode structure of each metal fuel track being recharged in the recharge mode. (Recharge) power rectification subsystem 92;

16) FCB 시스템 내에 장치되어 원격 또는 합성 시스템 방식으로 FCB 시스템의 모든 기능을 제어하기 위해 시스템 제어기18과 연결된 입/출력 제어 서브 시스템41';16) an input / output control subsystem 41 'installed in the FCB system and connected to the system controller 18 for controlling all functions of the FCB system in a remote or synthetic system manner;

17) 시스템의 여러 가지 동작 모드에서 상기 언급한 동작들을 제어하기 위한 시스템 제어기 18'17) System controller 18 'for controlling the above-mentioned operations in various operating modes of the system.

이러한 서브 시스템들은 하기에서 좀더 상세히 설명될 것이다.These subsystems will be described in more detail below.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내의 다중 트랙 재충전 헤드 조합체Multitrack Recharge Head Combination in Metal Fuel Tape Refill Subsystem

다중 트랙 재충전 헤드11들의 조합체의 기능은 재충전 모드의 동작 중에 재충전 헤드 조합체11로 이송된 금속 연료의 트랙을 따라 금속 산화물 조직을 전기 화학적으로 환원시키는 것이다.The function of the combination of multi-track refill heads 11 is to electrochemically reduce the metal oxide tissue along the track of the metal fuel transferred to the refill head assembly 11 during operation in the refill mode.

실제적인 구체화에서 각 재충전 헤드11은 하기의 구성 요소로서 이루어진다.In practical embodiments each refill head 11 consists of the following components.

1) 각 채널의 바닥 부분44'을 통해 산소가 자유롭게 통과할 수 있도록 구분된 복수개의 채널43'을 갖는 양극 요소 지지판42;1) an anode element support plate 42 having a plurality of channels 43 'separated for free passage of oxygen through the bottom portion 44' of each channel;

2) 상기 채널의 하부에 각각 삽입되는 복수개의 전기 전도 양극 요소(스트립)45A'~45E';2) a plurality of electrically conductive anode elements (strips) 45A'-45E 'respectively inserted in the lower portion of the channel;

3) 상기 양극 스트립45A'~45E'위에 각각 위치되는 복수개의 전해질 충진 스트립46A'~46E';3) a plurality of electrolyte filling strips 46A 'to 46E' positioned on the anode strips 45A 'to 45E', respectively;

4) 도2B7에서 보여진 바와 같이 봉합 방식으로 양극 요소 지지판42'의 상부(하부) 면에 탑재되는 산소 배출실29';4) an oxygen discharge chamber 29 'mounted on the upper (lower) side of the anode element support plate 42' in a sealed manner as shown in Fig. 2B7;

도2B3과 2B4에서 보여진 바와 같이, 각 산소 배출실29'은 오목한 채널154A'~154E'와 각각 물리적으로 연관된 복수개의 부실29A'~29E'을 갖는다. 각 진공 부실29A'~29E'은 모든 다른 부실로부터 격리되어 있으며 양극 요소와 전해질 충전요소를 지지하는 하나의 채널과 유체학적으로 교류한다.As shown in Figures 2B3 and 2B4, each oxygen outlet chamber 29 'has a plurality of sub-chambers 29A'- 29E' that are physically associated with concave channels 154A'-154E ', respectively. Each vacuum chamber 29A'-29E 'is isolated from all other chambers and is in fluid communication with one channel supporting the anode element and the electrolyte filling element.

도에서 보는 바와 같이 각 부실29A'~29E'은 시스템 제어기 18에 의해 각각의 동작을 제어 받는 다중 관상 튜브38' 분기관 조합체32', 전기적으로 제어되는 공기 흐름 스위치31을 통해 진공 펌프30'과 유체학적으로 교류할 수 있도록 배치된다.As shown in the figure, each of the inlet chambers 29A 'to 29E' is a multi-tubular tube 38 'branch pipe assembly 32' controlled by the system controller 18, and the vacuum pump 30 'through the electrically controlled air flow switch 31. Arranged to allow fluid communication.

이러한 배치는 시스템 제어기18'가 분기관 조합체32' 내의 해당 공기 흐름 채널을 통해 부실로부터 선택적으로 공기를 배출함으로써 재충전 동작 동안 각 부실 내의 산소 압력 수준이 최적의 상태를 유지하도록 하는 것이 가능하다.This arrangement makes it possible for the system controller 18 'to selectively evacuate air from the chamber through the corresponding air flow channel in the branch assembly 32' so that the oxygen pressure levels in each chamber remain optimal during the refilling operation.

실제적 구체화에서 재충전 헤드 조합체11내의 전해질이 충전된 스트립은 젤 타입의 전해질로 전해질 흡수 매개체를 충전함으로써 실현화될 수 있다.In practical embodiments, the electrolyte-filled strips in the refill head combination 11 can be realized by filling the electrolyte absorption media with a gel type electrolyte.

바람직하게는 전해질 흡수 매개체는 저밀도, PET플라스틱으로 만든 개방 전기 폼 물질로 만들어질 수 있다.Preferably the electrolyte absorbing medium may be made of a low density, open electrical foam material made of PET plastic.

각 재충전 전지에 사용되는 상기 젤 타입의 전해질은 당 분야에 잘 알려진 것처럼 알카리 용액(예, KOH)과 젤라틴 물질, 물, 그 외 첨가제로 이루어진 공식에 의하여 만들어진다.The gel-type electrolyte used in each rechargeable battery is made by a formula consisting of an alkaline solution (eg KOH), gelatinous material, water, and other additives, as is well known in the art.

실제적인 구체화에서, 각 양극 스트립은 금속-공기 FCB시스템에 사용하기 알맞도록 다공성 탄소 물질과 과립의 백금 또는 다른 촉매제4'8로 코팅된 니켈 망사판47'으로 만들어진다. 미국 특허4,894,296과 4,129,633에 개시된 양극 구조에 대한 상세한 설명이 참고로 여기 개재된다.In practical embodiments, each anode strip is made of nickel mesh plate 47 'coated with platinum or other catalyst 4'8 of porous carbon material and granules suitable for use in metal-air FCB systems. The detailed description of the anode structure disclosed in US Pat. Nos. 4,894,296 and 4,129,633 is hereby incorporated by reference.

전류 수집 통로를 형성하기 위해서, 전기 전도체49'가 각 양극 스트립 망사판의 하부에 용접된다. 도2B7'에서 보여진 바와 같이, 각 전기 전도체49'는 양극 지지판의 채널의 저면에 형성된 작은 구멍50'을 통과하여 양극-음극 입력 단말 설정 서브 시스템91에 연결된다. 보는 바와 같이 양극 스트립은 채널의 하부로 압착되어 단단히 고정되어 진다. 도2B7에서 보는 바와 같이, 각 채널43의 저면(바닥면)44은 양극 전해질 계면으로부터 진공 펌프30으로 원활히 산소를 배출할 수 있도록 여러 개의 천공43A을 갖고 있다.To form a current collecting passage, an electrical conductor 49 'is welded to the bottom of each anode strip mesh plate. As shown in Fig. 2B7 ', each electrical conductor 49' is connected to the anode-cathode input terminal setting subsystem 91 through a small hole 50 'formed in the bottom of the channel of the anode support plate. As can be seen, the anode strip is pressed into the bottom of the channel and held firmly in place. As shown in Fig. 2B7, the bottom (bottom) 44 of each channel 43 has a plurality of perforations 43A so as to smoothly discharge oxygen from the anode electrolyte interface to the vacuum pump 30.

실제적인 구체화에서는 전해질이 충전된 스트립46A'~46E'은 양극 스트립45A'~45E'의 상부에 위치되며, 양극 지지 채널43'의 상부에 고정되어진다.In practical embodiments, the electrolyte-filled strips 46A'-46E 'are positioned on top of the anode strips 45A'-45E' and are fixed on top of the anode support channel 43 '.

도2B8에서 보는 바와 같이, 양극 스트립과 얇은 전해질 스트립이 양극 지지판42'의 각각 해당 채널에 장착되어지면, 전해질이 충전된 스트립의 외면은 채널을 규정한 판의 상면과 맞닿도록 위치되어 테이프 재충전 동작 시에 금속 연료 테이프가 부드럽게 그 위로 이송될수 있도록 한다.As shown in Fig. 2B8, when the positive electrode strip and the thin electrolyte strip are mounted in respective channels of the positive electrode support plate 42 ', the outer surface of the electrolyte-filled strip is positioned to be in contact with the upper surface of the plate defining the channel to refill the tape. Ensure that the metal fuel tape is smoothly transported over it.

재충전 헤드 조합체11 내의 양극 요소를 구성하는 탄소 물질에 산소 투과 양극 요소들로부터 방수 효과를 갖기 위해 소수성 제재를 첨가한다.A hydrophobic agent is added to the carbon material constituting the anode element in the refill head assembly 11 to have a waterproof effect from the oxygen permeable anode elements.

역시 양극 지지 채널들의 내부 표면44도 전해질 충진 스트립 내의 방수를 확실히 하기위해 테프론과 같은 소수성 필름으로 피복하여 재충전 모드 동안 양극 스트립에 초적의 산소 통기를 달성한다.The inner surface 44 of the anode support channels is also coated with a hydrophobic film, such as Teflon, to ensure water resistance in the electrolyte fill strip to achieve a superfluous oxygen aeration in the anode strip during refill mode.

당 기술분야에서 잘 알려진 것처럼 바람직하게는 양극 지지판은 폴리비닐 클로라이드(PVC) 플라스틱과 같은 전기적으로 비전도성 물질로 만들어 지는 것이 바람직하다.As is well known in the art, the positive electrode support plate is preferably made of an electrically nonconductive material such as polyvinyl chloride (PVC) plastic.

양극 지지판과 배출실은 당 분야에서 잘 알려진 사출 성형 기술로 제조될 수 있다.The anode support plate and the discharge chamber can be manufactured by injection molding techniques well known in the art.

재충전 헤드에서 효율적인 금속 산화물 환원의 제어를 위해, 재충전 동작 중에 양극 구조 내에서의 부분 산소 압력을 감지하기 위해서는 도2B7에서 도식한 바와 같이 양극 지지판42'의 각 채널 안에 고체상태의 산소 압력 감지기28'를 설치한다. 그리고 상기 산소 압력 감지기는 정보 저장 처리 서브 시스템282에 정보 입력 기구로서 연결되어진다.In order to control the efficient metal oxide reduction in the recharging head, in order to detect partial oxygen pressure in the anode structure during the recharging operation, a solid state oxygen pressure sensor 28 'in each channel of the anode support plate 42' as shown in Fig. 2B7. Install it. The oxygen pressure sensor is then connected as an information input mechanism to the information storage processing subsystem 282.

상기 산소 압력 감지기에 의해 생성된 정보 신호들은 정보 저장 처리 서브 시스템282에 의해 수신되며, 적당한 형식으로 변환되어 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템280에 의해 관리되는 도2B16의 정보 구조에 기록된다. 시스템 제어기18'는 도2B3,2B4에 나타난 것처럼 지역 시스템 버스281을 통해 데이터 베이스 관리 서브 시스템에 저장된 상기 정보를 이용할 수 있다.The information signals generated by the oxygen pressure detector are received by the information storage processing subsystem 282 and converted into a suitable format and recorded in the information structure of FIG. 2B16 managed by the metal fuel database management subsystem 280. System controller 18 'may utilize the information stored in the database management subsystem via local system bus 281 as shown in Figures 2B3 and 2B4.

실제 구체화에 있어서는 인체의 혈액 내의 산소의 압력을 측정하기 위해 채택된 산소 압력 감지 기술을 사용함으로써 실현화될 수 있다.In practical embodiments, it can be realized by using an oxygen pressure sensing technique adopted to measure the pressure of oxygen in the blood of the human body.

미국 특허 5,190,038와 거기에 언급된 참조 기술들에서 언급하고 있는 상기의 선행 기술은 혈액의 산소 존재 여부에 따라 다른 수준에서 흡수되는 둘 또는 그 이상의 다른 파장의 전자기파를 방출하는 소형 다이오드를 사용해 만들 수 있다. 이 과정에서 수집된 정보는 분석되고 처리되어 신뢰할 만한 산소의 압력을 측정할 수 있도록 한다.The prior art referred to in US Pat. No. 5,190,038 and the reference technologies mentioned therein can be made using small diodes which emit electromagnetic waves of two or more different wavelengths which are absorbed at different levels depending on the presence of oxygen in the blood. . The information gathered during this process is analyzed and processed to enable reliable oxygen pressure measurements.

본 발명에서는 상기의 인용 기술과 똑 같은 방식으로, 각 방전 헤드의 양극 구조 안에서 유사한 감지 기능을 수행할 수 있도록 특정 주파수의 발광 다이오드를 사용한다.In the present invention, in the same manner as the above cited technique, a light emitting diode of a specific frequency is used to perform a similar sensing function in the anode structure of each discharge head.

도2B9에서는 부분적으로 방전되어 금속 연료 트랙을 따라 금속 산화물 조직을 포함한 다중 트랙 금속 연료 테이프의 한 부분이 보여지고 있다. 이 부분적으로 방전된 금속 연료 테이프는 도1에 보여진 카세트 카트리지 내에 보관되어 지며, 카세트 기구가 FCB시스템의 카세트 저장 구획에 들어있는 동안 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템7에서 재충전될 필요가 있다.2B9 shows a portion of a multi-track metal fuel tape that is partially discharged and includes metal oxide tissue along the metal fuel track. This partially discharged metal fuel tape is stored in the cassette cartridge shown in FIG. 1 and needs to be refilled in the metal fuel tape refilling subsystem 7 while the cassette mechanism is in the cassette storage compartment of the FCB system.

도2B10에서는 도2B7과2B8에서 보여진 양극 구조와 함께 사용될 전형적인 금속 연료(음극) 접촉 구조58'을 개재하고 있다. 도에 표시된 바와 같이 복수개의 전기 전도 요소 60A~60E가 카세트 카트리지 내에 연료 테이프의 이동 경로에 인접하게 위치한 플랫폼61'에 의해 지지된다. 각 전도 요소60A~60E는 해당 연료 트랙의 연료 테이프의 기저층에 형성된 미세한 홈을 통해 하나의 트랙과 미끄럼 맞물림을 체결을 위해 부드러운 표면을 갖고 있다.FIG. 2B10 includes a typical metal fuel (cathode) contact structure 58 'to be used with the anode structures shown in FIGS. 2B7 and 2B8. As indicated in the figure, a plurality of electrically conducting elements 60A-60E are supported by the platform 61 'located adjacent to the movement path of the fuel tape in the cassette cartridge. Each conducting element 60A-60E has a smooth surface for engaging a single engagement with one track through a fine groove formed in the base layer of the fuel tape of that fuel track.

각 전도 요소는 양극-음극 입력 단부 설정 서브 시스템91의 출력부에 연결된 전기 전도체에 연결되어 있다. 플랫폼61'은 작동 가능하도록 재충전 헤드 이송 서브 시스템24'와 연계되어 있으며 시스템의 재충전 모드 동안 시스템 제어기의 제어 하에 금속 연료 테이프의 위치로 이송되도록 설계될 수 있다.Each conducting element is connected to an electrical conductor connected to the output of the anode-cathode input end setting subsystem 91. The platform 61 'is operatively associated with the refill head conveying subsystem 24' and can be designed to be conveyed to the position of the metal fuel tape under control of the system controller during the refill mode of the system.

실제적인 구체화에서 보여지는 것처럼 다중 재충전 헤드의 사용은 단일 재충전 헤드를 사용한 경우에 비해 적은 재충전 전류로 보다 신속하게 방전된 금속 연료 테이프를 재충전할 수 있고 이로 인해 각 재충천 헤드의 발열량을 최소화할 수 있다.As shown in the practical embodiment, the use of multiple refill heads can recharge a discharged metal fuel tape more quickly with less recharge current than with a single recharge head, thereby minimizing the calorific value of each refill head. have.

이러한 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템7의 특징은 방전 헤드에 사용된 양극의 수명을 연장 시킨다.This feature of the metal fuel tape discharge subsystem 7 extends the life of the anode used in the discharge head.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내의 금속 산화물 감지 헤드 조합체Metal oxide sensing head combination in metal fuel tape refill subsystem

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템7내의 금속 산화물 감지 헤드 조합체23의 기능은 재충전 과정 동안 개별 연료 트랙에서 생성되는 전류 수준을 실시간으로 감지하며, 금속 연료 테이프 트랙의 어느 부분이 산화되어 금속 산화물의 환원이 요구되는지를 나타내는 전기적 신호를 생성하는 것이다.The function of the metal oxide sensing head combination 23 in the metal fuel tape refill subsystem 7 detects in real time the current levels produced by the individual fuel tracks during the refill process, and any portion of the metal fuel tape track is oxidized to require reduction of the metal oxide. It is to generate an electrical signal indicating whether or not.

도2B15에서 나타낸 것처럼, 다중 트랙 금속 산화물 감지 헤드23' 조합체 내의 각 다중 트랙 금속 산화물 감지 헤드는 하기와 같은 구성요소로 이루어진다.As shown in Figure 2B15, each multi-track metal oxide sensing head in the multi-track metal oxide sensing head 23 'combination consists of the following components.

1) 복수개의 양극 요소64A'~64E'를 지지하기 위한 양극 지지 구조체63', 여기서 각각의 양극 요소들은 연료 트랙(아마도 산화된)중 하나의 상부 면과 맞물리며 도면 2B3과 2B4에서 보여진 것처럼 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템7내의 정보 저장 처리 서브 시스템282에 실행 가능하도록 연결된 전류 감지 회로66에 의해 제공되는 저전압 전력 공급 단부59A, 59B,59C,59D,59E에 연결되어 있다.1) Anode support structure 63 'for supporting a plurality of anode elements 64A'-64E', where each anode element is engaged with the top surface of one of the fuel tracks (possibly oxidized) and is shown in FIG. 2B3 and 2B4. The low voltage power supply ends 59A, 59B, 59C, 59D, and 59E are provided by a current sensing circuit 66 operatively connected to the information storage processing subsystem 282 in the tape refill subsystem 7.

2) 복수개의 음극 요소68A'~68E'를 지지하기 위한 음극 지지 구조체67, 여기서 각각의 음극 요소들은 연료 트랙의 하부 면과 맞물리며 전류 감지 회로66에 의해 제공되는 저전압 전력 공급 단부69A, 69B,69C,69D,69E에 연결되어 있다.2) a cathode support structure 67 for supporting a plurality of cathode elements 68A'- 68E ', wherein each cathode element is engaged with the lower surface of the fuel track and is provided by a low voltage power supply end 69A, 69B, 69C provided by the current sensing circuit 66; It is connected to, 69D, 69E.

도2B3과 2B4에서 보여진 실제적 구체화에서 각 다중 트랙 금속 산화물 감지 헤드23'은 금속 연료 테이프의 실제 조건을 감지하여. 재충전 과정 전에 금속 산화물 존재량을 결정, 탐지하기 위한 신호를 시스템 제어기에 제공하기 위해서 방전 헤드11의 매우 근접하여 위치된다.In the practical embodiment shown in Figures 2B3 and 2B4, each multi-track metal oxide sensing head 23 'senses the actual conditions of the metal fuel tape. It is located very close to the discharge head 11 to provide a system controller with a signal for determining and detecting the metal oxide abundance prior to the recharging process.

FCF 시스템의 실제적인 구체화에서 단 하나의 금속 산화물 감지 헤드 조합체23' 가 보여지고 있는데, 양방향 테이프용 FCB 시스템에서는 시스템 제어기가 어떤 특정한 순간에서 금속 연료 테이프가 어느 방향으로 이송되고 있는지에 관계없이 어떤 금속 연료 구역의 금속 연료가 완전히 충전되어 있는지 또는 부분적으로 방전되었는지 또는 완전히 방전되었는지를 예측할 수 있도록 하기위해 재충전 헤드 조합체의 각 단 마다 하나의 금속 산화물 감지 헤드 조합체를 설치하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.In the practical specification of the FCF system, only one metal oxide sensing head combination 23 'is shown. In the FCB system for bidirectional tape, the system controller is not responsible for which metal, regardless of which direction the metal fuel tape is being conveyed at any particular moment. It can be seen that it is desirable to install one metal oxide sensing head combination at each stage of the refill head assembly in order to be able to predict whether the metal fuel in the fuel zone is fully charged, partially discharged or fully discharged.

상기의 배치로 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템7은 실제로 어떤 금속 연료 트랙의 어떤 부분이 재충전 동작 시에 금속 산화물이 환원되어야 하는지 판단할 수 있다. 상기와 같은 정보 수집은 방전 모드 동안 자동적으로 테스트 저압(Vacr)을 각 금속 연료 트랙에 발생시켜 응답 전류(Iacr)를 측정하는 전류 감지 회로66'를 사용함으로써 수행될 수 있다.With this arrangement the metal fuel tape refill subsystem 7 can actually determine which part of which metal fuel track should be reduced in the metal oxide during the recharging operation. Such information collection can be performed by using a current sensing circuit 66 'that automatically generates a test low pressure V acr on each metal fuel track during the discharge mode to measure the response current I acr .

상기 매개 변수들은 정보 저장 처리 서브 시스템282에 입력된다. 그러면 상기 정보 저장 처리 서브 시스템282는 금속 산화물 조직의 존재 여부를 판단하기 위해 하나 또는 그 이상의 방법으로 갈무리된 정보를 처리한다.The parameters are input to the information storage processing subsystem 282. The information storage processing subsystem 282 then processes the information captured in one or more ways to determine the presence of metal oxide tissue.

예를 들어 상기 서브 시스템은 감지된 응답 전류값을 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템 280에 저장된 초기 전류값과 비교할 수 있다. 다른 방법으로는 상기 서브 시스템은 전지에 대한 저항값을 결정하기 위해 테스트 전압과 이에 대한 응답 전류의 비를 계산해서 이를 참조 초기값과 비교하여 전지에 높은 전기 저항이 걸리는지를 판단해 금속 산화물의 존재 여부를 판단하기도 한다.For example, the subsystem may compare the detected response current value with an initial current value stored in the metal fuel database management subsystem 280. Alternatively, the subsystem calculates the ratio of the test voltage and its response current to determine the resistance value for the cell and compares it with a reference initial value to determine whether the cell has a high electrical resistance. It can also be judged.

이 정보는 금속 연료 데이터베이스 관리 서브 시스템280에 저장되어 있고 재충전 동작 중에 어느 때라도 시스템 제어기18'가 사용할 수 있다. 금속 연료 데이터베이스 관리 서브 시스템280 내의 정보에 대한 실시간 분석을 도출하는데 사용되는 여러 가지 방법이 하기에 상세히 설명될 것이다.This information is stored in the metal fuel database management subsystem 280 and can be used by the system controller 18 'at any time during the recharge operation. Various methods used to derive real-time analysis of the information in the metal fuel database management subsystem 280 will be described in detail below.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내의 금속 연료 테이프 진행 길이 확장 메커니즘Metal Fuel Tape Progression Length Expansion Mechanism Within Metal Fuel Tape Refill Subsystem

도2B3과 2B4에서 보는 바와 같이 테이프 진행 길이 확장 메커니즘10의 실제적인 구체화는 하기에 표시된 구성요소를 포함한다.As shown in Figures 2B3 and 2B4, the actual specification of the tape run length extension mechanism 10 includes the components indicated below.

1) FCB 시스템의 카세트 입력 포트 안으로 카세트 기구3가 삽입되었을 때 금속 연료 테이프의 금속 연료 부분과 접촉하기 위해 지지 구조72'에 장착되는 첫 배열의 롤러 71A'~71E';1) the first arrangement of rollers 71A'-71E 'mounted to the support structure 72' for contacting the metal fuel portion of the metal fuel tape when the cassette mechanism 3 is inserted into the cassette input port of the FCB system;

2) FCB 시스템의 카세트 입력 포트 안으로 카세트 기구3가 삽입되었을 때 금속 연료 테이프의 기저 부분과 접촉하기 위해 고정 롤러71A'~71E'사이에 위치하는 두 번째 배열의 롤러 71A'~71E';2) a second arrangement of rollers 71A'-71E 'positioned between the holding rollers 71A'-71E' for contacting the base portion of the metal fuel tape when the cassette mechanism 3 is inserted into the cassette input port of the FCB system;

3) 시스템 하우싱에 따라 롤러 지지 구조체72와 74를 이송하기 위한 전기 기계 구조의 이송 메커니즘75';3) a conveying mechanism 75 'of the electromechanical structure for conveying the roller support structures 72 and 74 according to the system housing;

상기 롤러 배열 71A'~71E'는 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템7의 테이프 진행 길이 확장 메커니즘의 롤러 배열73A'~73E의 왼쪽이나 오른쪽 어느쪽에도 위치시킬 수 있다.The roller arrangements 71A'-71E 'can be located on either the left or right side of the roller arrangements 73A'-73E of the tape running length extension mechanism of the metal fuel tape discharge subsystem 7.

대안으로 본 발명의 또 다른 구체화는 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템의 방전 헤드들과 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템의 재충전 헤드들과 함께 사용하기 위해 단일 테이프 진행 길이 확장 시스템을 채용하는 것이 바람직하다.Alternatively, another embodiment of the present invention preferably employs a single tape run length extension system for use with the discharge heads of the metal fuel tape discharge subsystem and the recharge heads of the metal fuel tape refill subsystem.

도2B3에 보여진 설정에서, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템을 위한 테이프 진행 길이 확장 메커니즘10은 FCB시스템의 카세트 입력부 내에 카세트 기구3가 삽입되었을 때 첫 번째와 두 번째 롤러의 배열71A'~71E'과 73A'~73E'이 금속 연료 테이프의 반대편에 거의 접촉하지 않도록 배치된다.In the setup shown in Fig. 2B3, the tape run length extension mechanism 10 for the metal fuel tape refilling subsystem is an arrangement of the first and second rollers 71A'-71E 'and 73A when the cassette mechanism 3 is inserted into the cassette input of the FCB system. The '~ 73E' is arranged so that it almost contacts the opposite side of the metal fuel tape.

도2B4에서 보여진 것처럼, 두 번째 롤러 배열 73A'~73E'은 첫 번째 고정 롤러 배열 71A'~71E'에서 일정 거리를 두고 이동하여, 이로 인하여 도2B3의 설정에서 보여진 진행 길이보다 충분히 금속 연료 테이프의 진행 길이를 확장할 수 있다.As shown in Fig. 2B4, the second roller arrangements 73A'-73E 'are moved at a distance from the first fixed roller arrangements 71A'-71E', thereby causing the metal fuel tape to be sufficiently out of the running length shown in the setting of Fig. 2B3. You can extend the length of the run.

이렇게 확장된 금속 테이프의 진행 길이로 인하여 재충전 동작 시 복수개의 재충전 헤드11들이 그 주위로 배치될 수 있다.Due to this extended length of the metal tape, a plurality of refill heads 11 may be disposed around the refill operation.

이러한 설정에서 각 재충전 헤드의 음극 접촉 구조77'가 전기적으로 금속 연료 테이프의 금속 연료 구조와 접촉하는 동안에 각 재충전 헤드11들의 양극 구조76'은 금속 연료 구조테이프를 따라 금속 연료 구조와 이온화적으로 접촉한다.In this setup, the anode structure 76 'of each of the refill heads 11 is ionically contacted with the metal fuel structure along the metal fuel structure tape, while the cathode contact structure 77' of each recharge head is electrically in contact with the metal fuel structure of the metal fuel tape. do.

이러한 설정에서 복수개의 방전 헤드들이 방전 동작 시에 금속 연료 테이프에 배치될 수 있도록 금속 연료 테이프는 위치되어 있다.In this setting the metal fuel tape is positioned so that a plurality of discharge heads can be disposed on the metal fuel tape in the discharge operation.

상기의 다중 재충전 헤드를 사용함으로써 저전류를 사용하여 재충전하는 것이 가능해져 금속 연료 테이프의 재충전 동안 금속 산화물의 변환을 보다 효율적으로 제어할 수 있다.By using the above multiple refill heads, it is possible to recharge using a low current, which enables more efficient control of the conversion of metal oxide during refill of the metal fuel tape.

상기의 장점은 하기의 기재에서 분명해 질 것이다.The above advantages will be apparent from the description below.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내의 재충전 헤드 이송 서브 시스템Recharge Head Transfer Subsystem within Metal Fuel Tape Refill Subsystem

재충전 헤드 이송 서브 시스템의 주요한 기능은 도2B3에서 보여진 것처럼 진행 길이가 확장된 상태의 금속 연료 테이프로 재충전 헤드11들의 조합체(그리고 여기에 지지되는 금속 산화물 감지 헤드23'들)를 이송하는 것이다.The main function of the refill head transfer subsystem is to transfer the combination of refill heads 11 (and the metal oxide sensing heads 23 'supported there) to a metal fuel tape with an extended running length, as shown in Figure 2B3.

재충전 동작 수행 시에 금속 연료 테이프 이송 서브 시스템에 의하여 금속 연료 테이프가 재충전 헤드 조합체로 이송되면서 상기 재충전 헤드가 적절히 이동되면 재충전 헤드들의 양극과 음극 접촉 구조들은 금속 연료 테이프의 금속 연료 트랙과 이온 전도, 전기 전도의 접촉을 하게 된다.When the refill head is moved properly by the metal fuel tape transfer subsystem by the metal fuel tape transfer subsystem and the recharge head is properly moved, the positive and negative contact structures of the recharge heads are connected to the metal fuel track and ion conduction, There is electrical contact.

재충전 헤드 이송 서브 시스템24'은 각 재충전 헤드의 양극 구조76'과 음극 접촉 구조77'를 도2B4에서 보여진 것처럼 금속 연료 테이프 주위로 이송하고, 2B3의 상태처럼 금속 연료 테이프 위치로부터 이탈시키는 것이 가능한 여러 가지 전기 기계 메커니즘 중에 적당한 것을 사용함으로써 실현화될 수 있다.The refill head transfer subsystem 24 'is capable of transferring the anode structure 76' and the cathode contact structure 77 'of each refill head around the metal fuel tape as shown in Figure 2B4, and are capable of disengaging from the metal fuel tape position as in the state of 2B3. It can be realized by using a suitable one of the branch electromechanical mechanisms.

보는 바와 같이 본 이송 메커니즘은 시스템 제어기18'에 연결되고, 시스템 제어기의 제어 프로그램에 따라 통제 된다.As shown, the transfer mechanism is connected to the system controller 18 'and controlled according to the control program of the system controller.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내의 입력 전력 공급 서브 시스템Input power supply subsystem within the metal fuel tape refill subsystem

실제적 구체화에서 입력 전력 공급 서브 시스템90의 주요한 기능은 절연된 전력 코드를 통해 기준 교류 전력(120 또는 220볼트)을 입력으로서 받고, 상기 교류 전류를 재중천 동작 수행 시 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템7의 재충전 헤드에서 필요한 정류된 직류 전류로 변화하는 것이다.In practical embodiment, the primary function of the input power supply subsystem 90 is to receive the reference alternating current power (120 or 220 volts) as input via an insulated power cord, and the alternating current of the metal fuel tape refill subsystem This is the change in rectified direct current required at the recharge head.

아연 음극과 탄소 양극을 가지는 개방 전지 에서 각 음극-양극 구조에서 재충전 시 전기 화학적 환원상태를 유지하기 위해 요구되는 전압Vac는 약2.2~2.3볼트이다.In open cells with zinc anodes and carbon anodes, the voltage V ac required to maintain the electrochemical reduction during recharging in each cathode-anode structure is about 2.2-2.3 volts.

본 서브 시스템은 당 분야에서 널리 알려진 직류-교류 변환, 교류-직류 변환, 정류에 관한 회로 등 여러 가지 방법을 사용함으로써 구현될 수 있다.This subsystem can be implemented by using a variety of methods, such as DC-AC conversion, AC-DC conversion, circuits for rectification, which are well known in the art.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내의 양극-음극 입력 단부 설정 서브 시스템Anode-cathode input end setting subsystem within the metal fuel tape refill subsystem

도2B3과 2B4에서 보는 바와 같이, 양극-음극 입력 단부 설정 서브 시스템91은 입력 전력 정류 서브 시스템90의 입력 단부와 재충전 헤드11들의 다중 트랙과 연계된 양극-음극의 입력 단부 사이에 연결되어 있다.As shown in Figures 2B3 and 2B4, the anode-cathode input end setting subsystem 91 is connected between the input end of the input power rectifying subsystem 90 and the input end of the anode-cathode associated with the multiple tracks of the recharge heads 11.

시스템 제어기18'는 재충전 동작 수행 중에 그 기능을 수행하기 위한 제어 신호 제공하기 위해 양극-음극 입력 단부 설정 서브 시스템91에 연결되어 있다.The system controller 18 'is connected to the anode-cathode input end setting subsystem 91 to provide a control signal for performing its function during the recharging operation.

양극-음극 입력 단부 설정 서브 시스템91의 주요한 기능은 테이프 재충전 동작 중에 요구되는 입력(재충전) 전압 수준을 금속 연료 트랙의 양극-음극 구조에 공급하도록 하기위해 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템의 재충전 헤드 내에 있는 선택된 양극-음극의 출력 단부를 자동적으로 (직렬 또는 병렬로) 설정하는 것이다.The primary function of the anode-cathode input end setting subsystem91 is to provide the input (recharge) voltage level required during the tape refill operation to the anode head of the metal fuel tape refill subsystem to supply the anode-cathode structure of the metal fuel track. The output end of the selected anode-cathode is automatically set (in series or in parallel).

본 발명의 실제적인 구체화에서, 양극-음극 입력 단부 설정 메커니즘91은 트랜지스터 제어 기술을 사용한 하나 또는 그 이상의 전기적으로 프로그램 가능한 전력 전환 회로를 사용함으로써 실현화될 수 있다. 여기서 재충전 헤드11들 내의 양극과 음극 접촉 요소들은 입력 전력 정류 서브 시스템92의 출력 단부에 연결되어 있다. 상기의 전환 동작은 입력 전력 정류 서브 시스템92에서 생산되는 요구 출력 전압이 재충전을 필요로 하는 금속 연료 트랙양극-음극 구조에 전달될 수 있도록 시스템 제어기18'의 제어 하에 이루어 진다.In a practical embodiment of the present invention, the anode-cathode input end setting mechanism 91 can be realized by using one or more electrically programmable power switching circuits using transistor control techniques. The positive and negative contact elements in the recharge heads 11 are here connected to the output end of the input power rectifying subsystem 92. The above switching operation is performed under the control of the system controller 18 'such that the required output voltage produced in the input power rectifying subsystem 92 can be transferred to the metal fuel track anode-cathode structure requiring recharging.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템내의 양극-음극 전압 측정 서브 시스템Anode-cathode voltage measurement subsystem in metal fuel tape refill subsystem

도2B3과 2B4에서 도식된 바와 같이, 양극-음극 전압 측정 서브 시스템26'은 전압 수준을 감지하기 위해서 양극-음극 입력 단부 설정 서브 시스템91에 연결되어 있다.As shown in Figures 2B3 and 2B4, the anode-cathode voltage measurement subsystem 26 'is connected to the anode-cathode input end setting subsystem 91 to sense the voltage level.

이 서브 시스템은 그 기능을 수행하기 위해서 요구되는 제어 신호를 수신하기 위해서 시스템 제어기18'와 연결되어 있다.This subsystem is connected to the system controller 18 'to receive the control signals required to perform its functions.

첫 번째 실제적인 구체화에서 양극-음극 전압 측정 서브 시스템26'은 하기의 두 가지 중요한 기능을 갖는다.In the first practical embodiment, the anode-cathode voltage measurement subsystem 26 'has two important functions.

1) 재충전 동작 수행 시에 각 재충전 헤드로 이송되어 온 금속 연료 트랙과 연계되는 양극-음극 구조에서 걸리는 순간 전압 수준을 자동적으로 감지한다.1) Automatically detects the instantaneous voltage level in the anode-cathode structure associated with the metal fuel track transferred to each refill head when performing the recharge operation.

2) 정보 저장 처리 서브 시스템280내에서 감지, 분석, 처리하기 위해서 감지된 전압의 디지털 정보 신호를 생성하고 궁극적으로 시스템 제어기18'에 의해 응답한다.2) Generate a digital information signal of the sensed voltage and ultimately respond by the system controller 18 'for sensing, analyzing and processing in the information storage processing subsystem 280.

본 발명의 첫 번째 실제적인 구체화에서, 양극-음극 전압 측정 서브 시스템26'은 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내의 각 재충전 헤드로 이송된 각 금속 연료 트랙과 연계된 양극-음극 구조에 걸리는 전압을 감지하기 위해 채택된 전기 회로를 사용함으로써 실현화 될 수 있다. 상기에서 감지된 전압 수준에 대한 응답으로 전기 회로는 감지된 전압 수준의 디지털 정보 신호 지시를 생성할 수 있도록 설계될 수 있다.In a first practical embodiment of the present invention, the anode-cathode voltage measurement subsystem 26 ′ detects the voltage across the anode-cathode structure associated with each metal fuel track transferred to each refill head within the metal fuel tape refill subsystem. It can be realized by using the electrical circuit adopted for the purpose. In response to the sensed voltage level, the electrical circuit can be designed to generate a digital information signal indication of the sensed voltage level.

하기에서 좀더 상세히 설명될 것처럼 상기 정보 신호는 재충전 모드 동작 시에 재충전 전력 정류 방법을 수행하기 위해 시스템 제어기에 의하여 사용되어질 수 있다.As described in more detail below, the information signal may be used by a system controller to perform a method of recharging power in recharging mode operation.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템내의 양극-음극 전류 측정 서브 시스템Anode-cathode current measurement subsystem in metal fuel tape refill subsystem

도2B3과 2B4에서 도식된 바와 같이 양극-음극 전류 측정 서브 시스템27'은 양극-음극 출력 단부 설정 서브 시스템18'에 연결되어 있다. 양극-음극 전류 측정 서브 시스템27은 하기의 두 가지 주요한 기능을 갖고 있다.As illustrated in Figures 2B3 and 2B4, the anode-cathode current measurement subsystem 27 'is connected to the anode-cathode output end setting subsystem 18'. The anode-cathode current measurement subsystem 27 has two main functions:

1) 재충전 동작 작동 시 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템11 내의 각 재충전 헤드 구조체에서 금속 연료 트랙의 양극-음극을 통해 흐르는 전기 흐름의 크기를 자동으로 감지한다.1) Automatically detect the magnitude of the flow of electricity through the anode-cathode of the metal fuel track at each refill head structure in the metal fuel tape refill subsystem 11 during refill operation.

2) 시스템 제어기18'에 의해 분석되고 감지되기 위해서 감지된 전류의 디지털 정보 신호를 생성한다.2) Generate a digital information signal of the sensed current for analysis and sensing by the system controller 18 '.

본 발명의 첫 번째 실제적인 구체화에서 양극-음극 전류 관측 서브 시스템27'은 각 재충전 헤드 조합체에서 각 금속 연료 트랙의 양극-음극을 통해 지나가는 전류를 감지하고, 시스템 제어기18'의 입력에서 감지할 수 있도록 감지된 전류의 정보 신호 지시자를 생성하는 전류 감지 회로를 사용함으로써 실현화 될 수 있다. 하기에서 자세히 설명되겠지만 이렇게 감지된 전류 수준은 시스템 제어기가 그 재충전 전력 정류 방법을 수행할 때 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 재충전된 금속 연료 테이프의 각 구역마다 재충전 조건 기록 정보를 생성하는 데도 사용될 수 있다.In the first practical embodiment of the present invention, the anode-cathode current observation subsystem 27 'can sense the current passing through the anode-cathode of each metal fuel track in each recharge head combination and can be sensed at the input of the system controller 18'. This can be realized by using a current sensing circuit that generates an information signal indicator of the sensed current. As will be described in detail below, this sensed current level can be used not only when the system controller performs its rechargeable power rectification method, but also can be used to generate recharge condition record information for each zone of the recharged metal fuel tape. .

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내의 양극 산소 압력 제어 서브 시스템Anode Oxygen Pressure Control Subsystem Within Metal Fuel Tape Refill Subsystem

상기에서 정의된 양극 산소 압력 제어 서브 시스템의 기능은 재충전 헤드11의 양극 구조의 각 채널 내의 산소의 압력을 감지하고, 이에 대한 응답으로 양극 구조내의 산소 압력을 일정하게 함으로써 산소 압력을 제어(증가 또는 감소)한다.The function of the anode oxygen pressure control subsystem defined above is to control (increase or increase) the oxygen pressure by sensing the pressure of oxygen in each channel of the anode structure of the refill head 11 and in response to keeping the oxygen pressure in the anode structure constant. Decrease).

본 발명에 따라 각 재충전 헤드의 양극 구조에서 각 채널 내의 부분 산소 압력은 재충전 동작 수행 시에 재충전 헤드 내에서의 최적 산소 배출이 가능하도록 최적 수준을 유지하도록 한다.According to the present invention, the partial oxygen pressure in each channel in the anode structure of each refilling head is maintained at an optimum level to enable optimum oxygen discharge in the refilling head when performing the recharging operation.

양극 구조의 각 채널 내의 산소의 압력을 (배출을 통해) 낮춤으로써, 금속 연료 테이프의 금속 산화물은 재충전 모드 동안 재충전 헤드에 공급되는 입력 전력을 최대로 사용하여 완전히 환원될 수 있다.By lowering (through exhaust) the pressure of oxygen in each channel of the anode structure, the metal oxide of the metal fuel tape can be fully reduced using the maximum input power supplied to the recharging head during the recharging mode.

또한 산소의 압력 변화를 측정하고 시스템 제어기에 의해 분석, 탐지를 위한 디지털 정보 신호를 생성함으로써, 시스템 제어기는 재충전 동작 중에 전기 부하에 공급되는 전력을 고르게 하기위해 사용될 수 있는 제어 가능한 변수를 갖을 수 있게 된다.In addition, by measuring the pressure change of oxygen and generating digital information signals for analysis and detection by the system controller, the system controller can have controllable variables that can be used to even out the power supplied to the electrical load during the recharging operation. do.

도1에 도시된 FCB 시스템의 첫 번째 실제적 구체화에서, 방전 헤드11 내에 부착된 고체 상태 산소 압력 감지기28A'~28E'에 의해 생성된 정보 신호는 도 2B3과 2B4에서 나타난 바와 같이 정보 저장 처리 서브 시스템282에 제공된다.In the first practical embodiment of the FCB system shown in FIG. 1, the information signal generated by the solid state oxygen pressure sensors 28A'- 28E 'attached to the discharge head 11 is stored in the information storage processing subsystem as shown in FIGS. 2B3 and 2B4. Provided at 282.

정보 저장 처리 서브 시스템282은 이런 정보 신호를 받아 디지털 정보로 바꿔서 도2B16의 정보 구조 안의 결과 정보 목록에 기록하며, 상기 정보 구조는 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템7의 금속 연료 데이터베이스 관리 서브 시스템280내에서 관리된다.The information storage processing subsystem 282 receives this information signal and converts it into digital information and records it in the resulting information list in the information structure of FIG. 2B16, which information structure is contained within the metal fuel database management subsystem 280 of the metal fuel tape refilling subsystem 7. Managed.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내의 금속 연료 테이프 속도 제어 서브 시스템Metal Fuel Tape Speed Control Subsystem Within Metal Fuel Tape Refill Subsystem

도1의 FCB 시스템에서 보는 바와 같이, 방전 및 재충전 동작 시에 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템과 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템의 금속 연료 테이프는 공통이기 때문에 어느 순간에서라도 작동되는 금속 연료 테이프 속도 제어 서브 시스템은 오직 하나만 필요하다.As shown in the FCB system of Fig. 1, since the metal fuel tape refilling subsystem and the metal fuel tape of the metal fuel tape discharge subsystem are common in the discharge and recharge operation, the metal fuel tape speed control subsystem operating at any moment is Only one is needed.

그럼에도 불구하고 상기 ,서브 시스템6, 7에 연결된 시스템 제어기18,18'은 방전과 재충전 서브 시스템 내의 테이프 속도 조절 서브 시스템의 작동을 제어하기 위해 필요에 따라 서로 간섭 작동할 수 있다.Nevertheless, the system controllers 18 and 18 'connected to the sub-systems 6 and 7 can interoperate with one another as necessary to control the operation of the tape speed control subsystem in the discharge and recharge subsystem.

예를 들어 재충전 모드 동안, 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템6이 작동상태가 아닌 경우(즉 전력 생산이 없는), 상기 기술된 금속 연료 테이프 속도 제어 서브 시스템의 기능은 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템7내에 있는 재충전 헤드에서의 금속 연료 테이프의 속도를 제어 하는 것이다. 테이프 속도 감지기22에 의해 생성된 신호에 대하여, 그리고 시스템 제어기18'에 의해 수행되는 재충전 전력 정류 방법에 따라, 시스템 제어기18'은 재충전되는 금속 연료 테이프의 권취 릴과 연동되는 전기 모터19A, 19b를 구동시키기 위한 적절한 제어 신호를 생성함으로써 자동적으로 방전 헤드에서의 금속 연료 테이프의 속도를 제어(감소 또는 증가)한다.For example, during the refill mode, when the metal fuel tape discharge subsystem 6 is not in operation (i.e., without power generation), the function of the metal fuel tape speed control subsystem described above is in the metal fuel tape refill subsystem 7 It is to control the speed of the metal fuel tape in the refill head. With respect to the signal generated by the tape speed sensor 22 and in accordance with the recharging power rectification method carried out by the system controller 18 ', the system controller 18' operates the electric motors 19A and 19b which cooperate with the winding reel of the metal fuel tape to be recharged. By automatically generating an appropriate control signal for driving, the speed of the metal fuel tape in the discharge head is automatically controlled (decreased or increased).

금속 연료 테이프의 속도를 제어하는 주요한 이유는 재충전 동작 시에, 상기 매개 변수가 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템6내의 각 재충전 헤드로 산화된 금속 연료 테이프가 이송되어 졌을 때 산화된 금속 연료 테이프의 각 구역에 얼마나 많은 전기 충전이 가능한지를 결정하는 중요한 요소이기 때문이다.The main reason for controlling the speed of the metal fuel tape is that in the recharging operation, each zone of the oxidized metal fuel tape when the oxidized metal fuel tape has been transferred to each refill head in the metal fuel tape refill subsystem 6 This is because it is an important factor in determining how much electric charge is possible.

이상적으로는 재충전 동작 수행 시 금속 연료 테이프의 신속하고 완전한 재충전을 위해서는 금속 연료 테이프는 가능한 빨리 재충전 헤드 조합체를 통과하는 것이 바람직하다. 반대로 방전 동작 수행 시는 대부분의 경우 금속 연료 테이프는 가능한 천천히 이송되는 것이 바람직하다.Ideally, the metal fuel tape should pass through the refill head assembly as soon as possible for a quick and complete refill of the metal fuel tape when performing a refill operation. On the contrary, in most cases, it is desirable that the metal fuel tape be transported as slowly as possible.

일반적으로 필수 양극-음극 재충전 전압으로 재충전 헤드에 일정한 음극-양극 전류를 가한 경우(즉, 일정 입력 전류/일정 입력 전압), 금속 테이프의 각 구역에 걸리는 전기 충전의 양은 재충전 동작 시 재충전 헤드에서의 금속 연료 테이프의 속도가 증가함에 따라 감소한다.In general, when a constant cathode-anode current is applied to the recharge head with the required anode-cathode recharge voltage (i.e., constant input current / constant input voltage), the amount of electrical charge applied to each section of the metal tape is determined by It decreases with increasing speed of the metal fuel tape.

이 역 상관관계는 금속 연료 테이프 구역이 재충전 헤드를 통해 이송되는 것보다 금속 연료 테이프 구역이 빠른 시간 내에 충전된다는 사실로 설명되어질 수 있다.This inverse correlation can be explained by the fact that the metal fuel tape zone is filled in less time than the metal fuel tape zone is transported through the refill head.

이런 상황에서 금속 연료 테이프 속도 제어 서브 시스템의 기능은 연료 테이프의 금속 산화물 조직이 최적의 상태에서 원 금속으로 환원될 수 있도록 금속 연료 테이프의 속도를 조절하는 것이다.In this situation, the function of the metal fuel tape speed control subsystem is to adjust the speed of the metal fuel tape so that the metal oxide tissue of the fuel tape can be reduced to the original metal in an optimal state.

예를 들어, 재충전 모드와 방전 모드가 동시에 작동 중인 경우, 시스템 제어기18가 시스템의 주목적이 최적의 상태로 전력을 생산하도록 제어기 18'을 간섭할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.For example, if the recharge mode and the discharge mode are operating simultaneously, it would be desirable to allow the system controller 18 to interfere with the controller 18 'to produce power in an optimal state of the system.

또 다른 경우 FCB시스템의 주요한 목적이 최적으로 급속히 금속 연료 테이프를 재충전 하는 것일 때 재충전 서브 시스템7의 시스템 제어기18'은 방전 서브 시스템6의 시스템 제어기 18의 작동을 간섭하여 FCB시스템 내의 금속 연료 테이프의 속도를 제어하도록 할 것이다.In another case, when the primary purpose of the FCB system is to recharge the metal fuel tape optimally and rapidly, the system controller 18 'of the recharging subsystem 7 interferes with the operation of the system controller 18 of the discharging subsystem 6. Will control the speed.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내에 이온-농축 제어 서브 시스템Ion-Enrichment Control Subsystem within Metal Fuel Tape Refill Subsystem

재충전 모드 동안 높은 에너지 효율을 달성하기위해서는 금속 연료 테이프 재 충전 서브 시스템(7) 내에 각 재충전 헤드의 캐소드 전해질 계면에 최적의 (전하-수반)이온 농축을 유지하는 것이 요구된다. 또한 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내에서의 최적의 이온 농축은 그속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내에서 요구되는 것과는 상이할 수 있다. 이러한 이유로 특히, FCB 시스템의 활용에는 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7)내에 개별 이온 농축 제어 서브 시스템을 제공할 요구 및/또는 필요성이 대두될 수 있다. 상기 이온 농축 제어 서브 시스템의 주 기능은 FCB 시스템 내에 조적을 감지하고 수정하여 재충전 헤드의 캐소드 전해질 계면에서의 이온 농축이 재충전 동작 모드 동안 최적의 범주 내에서 유지되어야 한다.To achieve high energy efficiency during the refill mode, it is required to maintain an optimal (charge-associated) ion concentration at the cathode electrolyte interface of each refill head in the metal fuel tape refill subsystem 7. Also, the optimal ion concentration in the metal fuel tape refill subsystem 7 may be different than what is required in the fuel tape discharge subsystem therein. For this reason, in particular, the utilization and / or necessity of providing an individual ion concentration control subsystem in the metal fuel tape refilling subsystem 7 may arise. The main function of the ion concentration control subsystem is to detect and modify the masonry within the FCB system so that ion concentration at the cathode electrolyte interface of the recharge head must be maintained within the optimal range during the recharge mode of operation.

상기한 서브 시스템을 설명하기 위한 실시예에서, 수분 상태를 감지하고 그 상태를 지시하는 디지털 데이터 신호를 창출하기 위해 FCB 시스템(재충전 헤드의 음극-양극 계면에 가능한 근접하여) 내에서 소형 고체상태 액체 비중계(또는 습도 센서; 34')를 내설함으로써 이온 농축을 제어할 수 있다. 상기 디지털 데이터 신호는 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(282)에 공급되어서 감지와 분석을 하게 된다. 수분 정도 또는 상대 습도가 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280)에 설정된 예정 한계치 이하로 떨어지면, 본 시스템 제거기는 자동으로 재충전 모드 동안 이송되어질 금속 연료 테이프의 금속 연료 트랙과 접촉 설치된 예컨대 심지 장치(36')에 의해 인식가능한 가습 부재(35')에 공급될 제어 신호를 발생하게 된다. 다른 기술은 이송 중에 금속 연료 테이프와 면한 각 양극 지지 구조물의 상면을 따라 마련된 마이크로-노즐로부터 미세한 수분 입자(예컨대 초미세 연무)를 분사하는 것을 포함할 수도 있다. 상기한 동작은 재충전 헤드(또는 시스템 하우징) 내부의 수분 정도 또는 상대 습도를 증가시키게 되므로 전해질이 내포된 스트립내에 전해질 내에서 KOH 의 농축과 이에 따른 금속 산화물의 감소가 테이프 재충전 동작 중에 이온 이송에 최적의 상태로 유지될 수 있게 된다.In an embodiment to describe the subsystem described above, a small solid state liquid in an FCB system (as close as possible to the cathode-anode interface of the refill head) to generate a digital data signal that detects and indicates the moisture state. Ion concentration can be controlled by incorporating a hydrometer (or humidity sensor) 34 '. The digital data signal is supplied to the data capture and processing subsystem 282 for sensing and analysis. When the moisture level or relative humidity drops below the predetermined limit set in the metal fuel database management subsystem 280, the system eliminator automatically contacts the metal fuel track of the metal fuel tape to be transported during the refill mode. ') Generates a control signal to be supplied to the humidifying member 35' recognizable. Another technique may include spraying fine moisture particles (such as ultra fine mist) from micro-nozzles provided along the top of each anode support structure facing the metal fuel tape during transfer. The above operation increases the degree of moisture or relative humidity inside the refill head (or system housing), so that the concentration of KOH in the electrolyte and thus the reduction of metal oxides in the electrolyte-impregnated strips is optimal for ion transport during tape refill operation. It can be maintained in the state of.

금속 연료 테이프 재충전 서스 시스템 내의 재충전 헤드 온도 제어 서브 시스템.Recharge head temperature control subsystem within the metal fuel tape refill sus- tem system.

도 2B3와 도 2B4 및 도 2B7에 도시된 바와 같이, 상기 재충전 헤드 온도 제어 서브 시스템은 도시된 제 1실시예의 금속 연료 테이프 재충전 시스템(6) 내에 병합되는 바, 상기 제 1실시예는 도 2B7에 도시된 바와 같이 다수의 부요소, 즉, 시스템 제어기(18'), 다중 양극 지지 구조물의 각 채널 내에 내설된 고체 상태의 온도 센서(예컨대 서미스터; 271')와; 방전 동작 동안 최적의 온도 범주 내에서 각 방전 채널의 온도를 낮추도록 시스템 제어기(18')에 의해 생산된 제어 신호에 응답하는 방전 헤드 냉각 장치(272')를 구비한다. 상기 재충전 헤드 냉각 장치(272')는 열 교환 기술분야에서는 익히 잘 알려져 있는 부세-공기 냉각, 수냉각 및/또는 냉장 냉각을 포함하는 다양한 열 교환 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 고압의 전력이 발생되는 본 발명의 일부 실시예에서는 각 재충전 헤드 둘레에 재킷형 구조물을 제공하여 온도 제어용 공기, 물 또는 냉각제를 순환시키는 것이 바람직 하다.As shown in FIGS. 2B3 and 2B4 and 2B7, the refill head temperature control subsystem is incorporated into the metal fuel tape refill system 6 of the first embodiment shown, which is shown in FIG. 2B7. A plurality of sub-elements, as shown, a system controller 18 ', a solid state temperature sensor (e.g. thermistor 271') embedded within each channel of the multi-anode support structure; A discharge head cooling device 272 'is responsive to control signals produced by the system controller 18' to lower the temperature of each discharge channel within the optimum temperature range during the discharge operation. The refill head cooling device 272 ′ may be implemented using a variety of heat exchange techniques, including butt-air cooling, water cooling and / or refrigeration cooling, which are well known in the heat exchange art. In some embodiments of the invention where high voltage power is generated, it is desirable to provide a jacketed structure around each refill head to circulate air, water or coolant for temperature control.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내에 데이터 포획 및 처리 서브 시스템.Data capture and processing subsystem within the metal fuel tape refill subsystem.

도 1에 도시된 실시예에서, 도 2B3 및 도 2B4에 도시된 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(DCPS; 282)은 여러 기능을 수행하는 바, 예컨대, 재충전 헤드 조립체 내에 각 재충전 헤드를 통해 금속 연료 테이프의 각 영역 또는 지역을 즉각적으로 식별하고, 그것을 나타내는 금속 연료 영역 식별 데이터를 창출하는 기능과; 식별된 금속 연료 영역이 재충전 헤드 조립체를 통해 이송되는 기간동안 존재하는 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내에 다양한 재충전 매개 변수를 감지(즉, 탐지)하는 기능; 테이프 재충전 동작 동안 생산된 금속 산화물의 양을 지시하는 하나 이상의 매개 변수와 추정치, 또는 측정치를 계산하고, 이렇게 계산된 매개 변수, 추정치 및/또는 측정치를 대표하는 금속 산화물 지시 데이터를 발생하는 기능 및; 재충전 동작 모드 동안 식별된 각 금속 연료 영역에 서로 연관된 계산된 금속 산화물 지시 데이터 뿐만 아니라 감지된 재충전 매개 변수 데이터를 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280; 시스템 제어기 18'에 의해 억세스 가능한)에 기록하는 기능을 수행하게 된다.In the embodiment shown in FIG. 1, the data capture and processing subsystem (DCPS) 282 shown in FIGS. 2B3 and 2B4 performs several functions, eg, a metal fuel tape through each refill head in a refill head assembly. Immediately identifying each region or region of the apparatus and generating metal fuel region identification data indicative thereof; Detecting (ie, detecting) various refill parameters within the metal fuel tape refill subsystem that are present during the period during which the identified metal fuel region is transported through the refill head assembly; Calculating one or more parameters and estimates or measurements indicative of the amount of metal oxide produced during the tape refill operation, and generating metal oxide indication data representative of the calculated parameters, estimates and / or measurements; Recording sensed refill parameter data to the metal fuel database management subsystem 280 (accessible by the system controller 18 ') as well as the calculated metal oxide indication data associated with each other for each identified metal fuel region during the refill mode of operation. It will perform the function.

이후 명백해지겠지만, 상기와 같이 기록된 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(282)에 의해 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280)내에 유지되는 정보는 예컨대 재충전 동작 모드 동안 신속한 방식으로 부분적으로 또는 완전히 산화된 금속 연료 테이프를 최적으로 재충전 하는 것을 포함하는 다앙?? 방법으로 시스템 제어기(18')에 의해 사용될 수 있다.As will be evident later, the information maintained in the metal fuel database management subsystem 280 by the data capture and processing subsystem 282 as recorded above is partially or fully oxidized metal in a rapid manner, for example, during the recharging mode of operation. Da-In including optimally recharging the fuel tape Method can be used by the system controller 18 '.

재충전 동작 동안, 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(282)은 전술한 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7)을 구성하는 다양한 서브 시스템과 연관된 재충전 매개 변수를 대표하는 데이터 신호를 자동으로 샘플링(포획)한다. 이렇게 샘플링된 수치는 재충전 모드 동안 상기한 서브 시스템에 의해 생산되는 데이터 신호 내에 정보로써 인코딩된다. 본 발명의 원리에 따라, 테이프형 재충전 매개 변수는 예컨대 양극-음극 전압 모니터링 서브 시스템(26')에 의해 관측되는 특정 금속 연료 트랙을 따라 양극과 음극 구조물을 가로질러 공급되는 전압과; 양극-음극 전류 모니터링 서브 시스템(27')에 의해 관측되는 특정 금속 연료 트랙을 따라 양극과 음극 구조물을 가로 질러 흐르는 전기적인 응답 전류; 금속 연료 테이프 속도 제어 서브 시스템에 의해 관측되는 금속 연료 테이프의 특정 영역의 재충전 중에 금속 연료의 속도(즉, 속력과 방향); 양극 산소압 제어 서브 시스템(28', 30', 31', 18')에 의해 관측되는 각 재충전 헤드의 양극 구조물내에 산소 포화(즉, 농축) 수준(pO2); 예컨대 이온 농축 제어 서브 시스템(18' 34', 35'. 36')에 의해 관측되는 특히 재충전 헤드내에 특정 금속 연료 트랙을 따라 양극 전해질 계면을 가로질러 또는 그 부근에 수분(H2O) 수준 (또는 상대 습도 수준) 및; 위와 같이 식별된 임의의 재충전 매개 변수의 상태의 존속 기간(T)과 같은 것이 포함되지만, 이것들로 한정되지는 않는다.During the refill operation, the data capture and processing subsystem 282 automatically samples (captures) a data signal representative of refill parameters associated with the various subsystems that make up the metal fuel tape refill subsystem 7 described above. This sampled value is encoded as information in the data signal produced by the subsystem described during recharge mode. In accordance with the principles of the present invention, the tape-shaped recharge parameters may include, for example, the voltage supplied across the anode and cathode structures along a particular metal fuel track observed by the anode-cathode voltage monitoring subsystem 26 '; Electrical response current flowing across the anode and cathode structures along a particular metal fuel track observed by the anode-cathode current monitoring subsystem 27 '; The speed (ie, speed and direction) of the metal fuel during refilling of a particular area of the metal fuel tape observed by the metal fuel tape speed control subsystem; Oxygen saturation (ie, enrichment) level (pO 2 ) in the anode structure of each refill head as observed by the anode oxygen pressure control subsystem 28 ', 30', 31 ', 18'; Moisture (H 2 O) levels (at or near the anode electrolyte interface along particular metal fuel tracks, especially within the refill head, as observed by ion concentration control subsystems 18 '34', 35 '. 36', for example). Or relative humidity level); Such as, but not limited to, the duration T of the state of any recharge parameter identified as above.

일반적으로 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(282)이 재충전 동작 모드 동안 테이프형 재충전 매개 변수를 기록할 수 있는 다양한 다른 방법이 있다. 상기한 방법은 방전 매개 변수의 기록 중에 사용된 것과 유사하며, 상기 방법은 이하 상세하게 설명한다.Generally, there are a variety of other ways in which data capture and processing subsystem 282 can record tape-like refill parameters during a refill mode of operation. The method described above is similar to that used during the recording of the discharge parameters, which method is described in detail below.

도 2B9에 도시된 데이터 기록 제 1방법에 따라 광학 데이터 트랙(81)에 그래프로 인쇄된 코드 또는 표시(80)를 지시하는 영역(예컨대 영역 식별 정보로 암호화된 소형 바아 코드 심볼)은 광학 기술을 사용하여 구현된(예컨대 레이저 스캐닝 바아 코드 심볼 판독기 또는 광학 디코더)로 구현된 광학 데이터 판독기(38)에 의해 판독될 수 있다. 도시한 실시예에서, 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(282)의 데이터 판독기(38)에 의해 테이프를 따라 식별된 각 금속 연료 영역용으로 생성된 도 2B16에 도시된 바와 같은 정보 저장 구조물 내에 기록을 위해 상기한 하나의 영역 식별 코드를 대표하는 디지털 데이터가 생성된다. 바람직하기로, 상기 정보 저장은 재충전 동작 동안 금속 연료 데이터 관리 서브 시스템(280) 내에 데이터 포획 및 처리 서브 시스템에 의해 수행된 데이터 기록 동작에 의해 구현된다.According to the data recording first method shown in Fig. 2B9, an area (e.g., a small bar code symbol encoded with area identification information) indicating a code or a mark 80 printed graphically on the optical data track 81 uses optical technology. Can be read by an optical data reader 38 implemented using (eg, a laser scanning bar code symbol reader or an optical decoder). In the illustrated embodiment, for recording in an information storage structure as shown in FIG. 2B16 generated for each metal fuel region identified along the tape by the data reader 38 of the data capture and processing subsystem 282. Digital data representing the one area identification code is generated. Preferably, the information storage is implemented by a data recording operation performed by the data capture and processing subsystem in the metal fuel data management subsystem 280 during the recharging operation.

도 2B9'에 도시된 제 2 데이터 기록 방법에 따라 자기 데이터 트랙(84') 내에 자기적으로 기록된 디지털 영역 식별 코드(83)는 자기 스티립 판독 기술 분야에서 공지된 자기 감지 기술을 사용하여 구현되는 광학 데이터 판독기(38')에 의해 판독될 수 있다. 도시한 실시예에서, 상기 하나의 영역을 식별하는 코드를 나타내는 디지털 코드는 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(282)의 데이터 판독기(38')에 의해 테이프를 따라 식별된 각 금속 연료 영역용으로 창출되는 도 2B16에 도시된 바와 같이 저장 구조물 정보 내에 기록을 위해 생성된다. 바람직 하기로, 상기한 정보 저장은 재충전 동작 동안 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280) 내에 데이터 포획과 처리 및 서브 시스템에 의해 수행되는 데이터 기록 동작에 의해 구현된다.The digital area identification code 83 magnetically recorded in the magnetic data track 84 'according to the second data recording method shown in Fig. 2B9' is implemented using a magnetic sensing technique known in the magnetic stripe reading technique. Can be read by an optical data reader 38 '. In the illustrated embodiment, a digital code representing a code identifying the one region is generated for each metal fuel region identified along the tape by the data reader 38 'of the data capture and processing subsystem 282. It is created for recording in the storage structure information as shown in FIG. 2B16. Preferably, the above information storage is implemented by data capture and processing within the metal fuel database management subsystem 280 during the recharging operation and by data recording operations performed by the subsystem.

도 2B9''에 도시된 데이터 기록의 제 3방법에 따르면 광학적으로 불투명한 데이터 트랙(87) 내에 일련의 빛 투과 틈(86)으로써 기록된 디지털 영역 식별 코드는 당해 분야에서 공지된 광학 감지 기술을 사용하는 구현된 광학 감지 헤드(38'')에 의해 판독 가능하다. 도시된 실시예에서, 상기 하나의 영역 식별 코드를 대표하는 디지털 데이터는 데이터 판독기(38'')에 의해 테이프를 따라 식별된 각 금속 연료 영역을 창출하는 도 2B16도에 도시된 바와 같이 정보 저장 구조물에 기록을 위해 생산된다. 바람직하기로 상기 정보 저장은 재충전 동작 동안 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(282) 내의 데이터 포착과 처리 및 서브 시스템에 의해 수행되는 데이터 기록 동작에 의해 구현된다.According to the third method of data recording shown in Fig. 2B9 ", the digital area identification code recorded as a series of light transmission gaps 86 in the optically opaque data track 87 uses optical sensing techniques known in the art. It is readable by the implemented optical sensing head 38 ''. In the illustrated embodiment, the digital data representing the one area identification code generates an information storage structure as shown in FIG. 2B16, which creates each metal fuel region identified along the tape by the data reader 38 ''. Is produced for the record on. Preferably the information storage is implemented by data capture and processing within the metal fuel database management subsystem 282 and data writing operations performed by the subsystem during the recharging operation.

데이터 기록의 다른 제 4방법에 따르면, 각각 식별된 금속 연료 지역용 하나의 디지털 영역 식별 코드와 방전 매개 변수 모두 본 발명의 금속 연료 테이프의 선단을 따라 연장되고, 침범한 스트립으로 구현된 자기, 광학 또는 개구된 데이터 트랙 내에 기록된다. 도 2B16에 개략적으로 도시된 금속 연료의 특정 영역 또는 지역에 대한 정보 블록은 기록된 정보를 용이한 억세스를 원할하게 하는 관련 금속 연료 영역에 물리적으로 인접한 데이터 트랙 내에 기록될 수 있다. 전형적으로, 정보의 블록은 금속 연료 영역이 재충전 헤드 조립체(11)를 통해 이송됨에 따라서 데이터 포획과 처리 서브 시스템(282)에 의해 감지되는 일련의 재충전 매개 변수와 금속 연료 영역 식별 번호를 포함하게 된다.According to another fourth method of data recording, one digital area identification code and a discharge parameter for each identified metal fuel area both extend along the leading edge of the metal fuel tape of the present invention and are implemented with magnetic and optical strips. Or recorded in the opened data track. The information block for a particular region or region of the metal fuel schematically shown in FIG. 2B16 may be recorded in a data track that is physically adjacent to the associated metal fuel region that facilitates easy access to the recorded information. Typically, the block of information will contain a set of refill parameters and metal fuel region identification numbers sensed by the data capture and processing subsystem 282 as the metal fuel region is transported through the refill head assembly 11. .

제 1과 제 2 데이터 기록 방법은 전술한 바와 같이 전술한 제 3방법보다 몇가지 장점을 갖는다. 특히, 제 1과 제 2방법을 사용할 때 금속 연료 테이프를 따라 구비된 데이터 트랙은 매우 낮은 정보 용량을 구비할 수 있다. 이것은 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280) 내에 기록된 감지된 테이프 재충전 매개 변수에 독특한 식별자(즉, 주소 번호 또는 영역 식별 번호)를 각 금속 연료 영역에 붙여지기 위해 극히 적은 정보만이 기록될 필요가 있기 때문이다. 또한 제 1 및 제 2 방법에 따라 데이터 트랙의 형성은 제조 단가가 저렴해야 하고 금속 연료 테이프를 따라 영역 식별 정보의 기록 방법이 간단해야 한다.The first and second data recording methods have several advantages over the above-described third method as described above. In particular, data tracks provided along the metal fuel tape when using the first and second methods can have very low information capacities. This means that very little information needs to be recorded in order to attach a unique identifier (i.e. address number or area identification number) to each metal fuel area to the sensed tape refill parameters recorded within the metal fuel database management subsystem 280. Because there is. In addition, the formation of the data tracks in accordance with the first and second methods requires a low manufacturing cost and a simple method of recording the area identification information along the metal fuel tape.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내의 입력/출력 제어 서브 시스템I / O control subsystem within the metal fuel tape refill subsystem

일부 활용예에서는 2개 이상의 FCB 시스템 또는 그 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템을 결합하여 상기한 서브 시스템의 동작만으로 제공되지 않는 기능을 갖는 합성 시스템을 형성하여야 할 필요나 요구가 있을 수도 있다. 이러한 활용예를 고찰해 보면, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7)은 시스템의 제어기가 제어 기능을 수행하는 것처럼 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템의 양태를 극복하고 제어하기 위해 외부 시스템(예컨대 마이크로 컴퓨터 또는 마이크로 제어기)을 허여하는 입력/출력 제어 서브 시스템(41')을 포함한다. 도시된 실시예에서, 입력/출력 제어 서브 시스템(41')은 금속 연료 테이프의 시스템 제어기와 직접 접촉하고, 직전향 방식으로 서브 시스템의 동작과 시스템의 다양한 양태를 관리하는 수단과 방법을 갖는 외부 또는 원거리 컴퓨터 시스템을 제공하는 표준 IEEE I/O 버스 구조로 구현된다.In some applications, there may be a need or desire to combine two or more FCB systems or their metal fuel tape refilling subsystems to form a composite system having a function that is not provided solely by the operation of the above-described subsystems. In view of this application, the metal fuel tape refilling subsystem 7 may be adapted to an external system (e.g., microcomputer or microcomputer) to overcome and control aspects of the metal fuel tape refilling subsystem as the controller of the system performs a control function. Input / output control subsystem 41 'allowing a controller). In the illustrated embodiment, the input / output control subsystem 41 ′ is in direct contact with the system controller of the metal fuel tape and has an exterior with means and methods for managing the various aspects of the system and operation of the subsystem in a direct forward manner. Or a standard IEEE I / O bus structure providing a remote computer system.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내에 재충전 동력 조절 서브 시스템Recharge Power Control Subsystem Within Metal Fuel Tape Recharge Subsystem

도 2B3와 도 2B4에 도시된 바와 같이, 재충전 동력 조절 서브 시스템(92)의 출력 포트는 양극-음극 입력 터미날형 서브 시스템(91)의 입력 포트에 작동적으로 연결되면서, 재충전 절력 조절 서브 시스템(92)의 입력 포트는 입력 전력 공급 서브 시스템의 출력 포트에 작동적으로 결합된다. 재충전 동력 조절 서브 시스테(92)의 기본 기능은 재충전 동작 모드 동안 금속 연료 테이프에 공급된 전력을 조절되는 동안 재충전 동력 조절 서브 시스템(92)은 재충전 동작 동안 양극 전해질 계면을 가로질려 전류가 흐를 뿐만아니라 금속 연료 트랙의 양극-음극 구조물을 가로질러 공급되는 전압을 조절할 수도 있다. 상기 제어 기능은 시스템 제어기(18')에 의해 관리되고, 다이나믹 부하 요구를 만족시키면서 다중 트랙된 금속 연료 테이프와 단일 트랙된 금속 연료 테이프를 최적으로 재충전시킬 수 있도록 하는 다양한 방법중에서 예정가능하게 선택될 수 있다.As shown in FIGS. 2B3 and 2B4, the output port of the rechargeable power regulation subsystem 92 is operatively connected to the input port of the anode-cathode input terminal type subsystem 91, whereby the rechargeable power regulation subsystem ( The input port of 92 is operatively coupled to the output port of the input power supply subsystem. The basic function of the recharge power regulating sub cyste 92 is that the recharging power regulating sub-system 92 will not only flow across the anode electrolyte interface during recharging operation, while the power supplied to the metal fuel tape is regulated during the recharging operation mode. It is also possible to regulate the voltage supplied across the anode-cathode structure of the metal fuel track. The control function is managed by the system controller 18 'and can be pre-selected from a variety of ways to enable optimal refilling of multi-tracked metal fuel tapes and single-tracked metal fuel tapes while meeting dynamic load requirements. Can be.

제 1 실시예의 재충전 전력 조절 서브 시스템은 전력 전압 및 전류 제어 기술 분야에서는 잘 알려진 고체 상태 전력, 전압 및 전류 제어 회로를 사용하여 구현 가능하다. 하나 이상의 전류 제어된 공급원이 재충전 헤드(11)의 양극과 음극 구조물과 전기 직렬로 연결 가능하여 특정 재충전 전력 제어 방법을 수행하는 시스템 제어기에 의해 생성된 제어 신호에 응답하여 이를 관통하는 전류를 제어하는 트랜지스터 제어된 기술을 사용하는 전기적으로 프로그램 가능한 전력 전환 회로가 상기 회로에 포함될 수 있다. 상기한 전기적으로 프로그램 가능한 동력 전환 회로는 하나이상의 전압 제어된 공급원이 양극과 음극 구조물과 병렬과 연결가능하여 시스템 제어기에 의해 생성된 제어 신호에 응답하여 그 내부를 흐르는 전압을 제어하게 되는 트랜지스터 제어된 기술을 포함할 수도 있다. 상기 회로는 시스템 제어기(18')에 의해 결합되고 제어될수 있어서, FCB 시스템의 재충전 헤드(11)의 양극-음극 구조물을 가로질러 일정한 전력( 및/또는 전압 및/또는 전류) 제어를 제공할 수 있다.The rechargeable power regulation subsystem of the first embodiment can be implemented using solid state power, voltage and current control circuits well known in the power voltage and current control arts. One or more current controlled sources may be electrically connected in series with the positive and negative structures of the recharging head 11 to control the current passing therein in response to a control signal generated by a system controller performing a particular recharging power control method. Electrically programmable power conversion circuitry using transistor controlled technology can be included in the circuitry. The electrically programmable power switching circuit is a transistor controlled in which one or more voltage controlled sources are connectable in parallel with the positive and negative structures to control the voltage flowing therein in response to a control signal generated by the system controller. Technology may be included. The circuit can be coupled and controlled by the system controller 18 'to provide constant power (and / or voltage and / or current) control across the anode-cathode structure of the recharge head 11 of the FCB system. have.

본 발명을 기술하기 위한 실시예에서, 후술하는 재충전 동력 제어 방법 즉, 각 양극-음극 구조물을 가로질러 인가된 입력 전압이 일정하게 유지되면서, 이를 관통하는 전류는 재충전 테이프 상에 금속 산화물 형성에 의해 나타나는 부하 조건에 응답하여 가변적일수 있는 일정 입력 전압/ 가변 입력 전류 방법과; 각 양극-음극 구조물 안으로 흐르는 전류는 일정하게 유지되면서, 이를 가로지르는 출력 전압은 부하 상태에 응답하여 가변적인 일정 입력 전류/가변 입력 전압 방법; 재충전 중에 인가된 전압과, 각 양극-음극 구조물안으로 흐르는 전류는 모두 부하 상태에 대해 일정하게 유지되는 일정 입력 전압/ 일정 입력 전류 방법; 재충전 중에 각 양극-음극 구조물을 가로질러 인가된 입력 전력이 부하 상태에 대해 일정하게 유지되는 일정 입력 전압 방법; 재충전 동안 각 양극-음극 구조물을 가로질러 인가된 입력 전압이 미리 설치 되거나 역동적인 조건에 따라 유지되는 각 전력 펄스의 총효율 주기로 펄스되는 펄스된 입력 전력 방법; 양극-음극 구조물안으로 흐르는 전류가 특정 총효율 주기로 펄스되는 동안 재충전 중에 각 양극-음극 구조물안으로 흐르는 입력전류는 일정하게 유지되는 일정 입력 전압/펄스된 입력 전류 방법 및; 재충전 동안 각 양극-음극 구조물에 공급된 입력 전력 이 그안에 전류가 일정하게 유지되는 동안 펄스되는 펄스된 입력 전압/일정 입력 전류 방법중 어느 하나를 사용하는 시스템의 재충전 헤드의 양극-음극 구조물의 실시간 전력 조절을 수행하는 것이 재충전 전력 조절 서브 시스템(92)의 주요 기능이다.In an embodiment for describing the present invention, the method of controlling the recharging power described below, that is, while the input voltage applied across each anode-cathode structure is kept constant, the current passing through it is formed by the formation of a metal oxide on the recharging tape. A constant input voltage / variable input current method that can be variable in response to an emerging load condition; A constant input current / variable input voltage method in which the current flowing into each anode-cathode structure remains constant while the output voltage across it is variable in response to a load condition; A constant input voltage / constant input current method in which both the voltage applied during recharging and the current flowing into each anode-cathode structure are kept constant with respect to the load state; A constant input voltage method in which the input power applied across each anode-cathode structure remains constant with respect to the load state during recharging; A pulsed input power method in which an input voltage applied across each anode-cathode structure during recharging is pulsed at a total efficiency period of each power pulse in which it is pre-installed or maintained according to dynamic conditions; A constant input voltage / pulsed input current method in which the input current flowing into each anode-cathode structure remains constant during recharging while the current flowing into the anode-cathode structure is pulsed at a specific total efficiency period; The real time of the anode-cathode structure of the recharging head of the system using any one of the pulsed input voltage / constant input current method, in which the input power supplied to each anode-cathode structure is pulsed while the current remains constant therein during recharging. Performing power regulation is the primary function of the rechargeable power regulation subsystem 92.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 7개의 재충전 전력 조절 방법 각각은 시스템 제어기(18')와 연관된 ROM 안으로 미리 프로그램된다. 상기 전력 제어 방법은 다양한 상이한 방법으로 선택 가능한바, 예컨대 시스템 하우징의 스위치 또는 버튼을 수동으로 작동시키거나, 금속 연료 카세트 장치와 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 사이에 계면에서 형성되거나 감지된 물리적, 전기적, 자기적 및/또는 광학적 조건의 자동 감지에 의한 방법이 포함된다.In a preferred embodiment of the present invention, each of the seven rechargeable power regulation methods is preprogrammed into a ROM associated with the system controller 18 '. The power control method is selectable in a variety of different ways, for example by manually activating a switch or button in the system housing, or by forming or sensing at the interface between the metal fuel cassette device and the metal fuel tape refill subsystem 7. Methods by automatic detection of electrical, magnetic and / or optical conditions are included.

금속-연료 테이프 재충전 서브 시스템내에 시스템 제어기System controller in metal-fuel tape refill subsystem

전술한 상세한 설명에서 기술한 바와 같이, 시스템 제어기(18')는 다양한 동작을 수행하여 재충전 모드 내에 FCB 시스템의 다양한 기능을 수행한다. 도 1의 FCB 시스템의 바람직한 실시예에서, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내에 시스템 제어기(18')를 구현하는데 사용된 기능부여 기술은 시스템 제어기(18')에 시스템 제어기(18)에는 구비되지 않은 일부 프로그램된 기능이 구비되거나, 그 반대인 것만을 제외하면 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6) 내에 시스템 제어기(18)를 구현하는데 사용된 것과 동일한 서브 시스템. 공통의 계산대가 시스템 제어기(18,18')를 구현하는데 사용될수 있는 반면에, 방전 및 재충전 서브 시스템 내에 시스템 제어기는 각각 하나 이상의 프로그램된 마이크로 프로페서를 구비한 개별 서브 시스템으로서 구현되어서 FCB 시스템 내에 수행되는 다양한 일련의 기능을 수행할 수 있다. 어느 경우든, 하나 이상의 외부 서브 시스템(예컨대 관리 서브 시스템)이 FCB 시스템내에 수행되는 기능의 외부 또는 원거리 관리를 가능하도록 접속될 수 있는 기본 입력/출력 제어 서브 시스템으로 설계될수 있다.As described in the foregoing detailed description, the system controller 18 'performs various operations to perform various functions of the FCB system in the recharge mode. In the preferred embodiment of the FCB system of FIG. 1, the functionalization techniques used to implement the system controller 18 ′ in the metal fuel tape refill subsystem 7 are provided in the system controller 18 ′. The same subsystem as used to implement the system controller 18 in the metal fuel tape discharge subsystem 6 except with some programmed functionality that is not provided or vice versa. While common checkout counters can be used to implement the system controllers 18 and 18 ', the system controllers within the discharge and recharge subsystems are each implemented as separate subsystems with one or more programmed microprocessors to perform within the FCB system. A variety of functions can be performed. In either case, one or more external subsystems (such as management subsystems) can be designed as basic input / output control subsystems that can be connected to enable external or remote management of the functions performed within the FCB system.

금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내에 재충전 금속 연료 테이프Metal fuel tape recharging within metal fuel tape recharging subsystem

도 2B5는 도 2B3 내지 도 2B4에 도시한 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7)을 사용하는 재충전 금속 연료 테이프의 기본 단계를 도시하는 하이 레벨의 플로우 챠트를 도시하고 있다.2B5 shows a high level flow chart showing the basic steps of a rechargeable metal fuel tape using the metal fuel tape refill subsystem 7 shown in FIGS. 2B3-2B4.

블록 A 에 도시된 바와 같이, 사용자는 산화된 금속 연료 테이프의 공급원을 시스템 하우징의 카트리지 수용 포트 안에 위치(즉. 삽입)시켜서 테이프 경로 길이 확장 장치(10)가 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내에 재충전용으로 마련된 금속 연료 테이프에 인접하게 된다.As shown in block A, the user locates (ie, inserts) a source of oxidized metal fuel tape into the cartridge receiving port of the system housing so that the tape path length extension device 10 provides a metal fuel tape refill subsystem 7. Adjacent to the metal fuel tape provided for recharging therein.

블록 B에 도시된 바와 같이, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내에 경로 길이 확장 장치(10)는 도 2B3와 도 2B4에 도시된 바와 같이 확장된 경로 길이 영역 너머로 금속 연료 테이프(5)의 경로 길이를 증가시킨다.As shown in block B, the path length extension device 10 in the metal fuel tape refilling subsystem 7 provides a path for the metal fuel tape 5 over the extended path length area as shown in FIGS. 2B3 and 2B4. Increase the length

블록 C에 도시된 바와 같이, 재충전 헤드 이송 서브 시스템(24')은 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7)의 확장된 경로 길이 너머로 금속 연료 테이프 둘레에 재충전 헤드(11)를 배치시켜서, 이온 전도성 매체가 재충전 헤드와 인접 금속 연료 테이프의 각 양극 구조물사이에 배치된다.As shown in block C, the refill head transfer subsystem 24 ′ places the refill head 11 around the metal fuel tape beyond the extended path length of the metal fuel tape refill subsystem 7, thereby providing an ion conductive medium. Is disposed between the refill head and each anode structure of the adjacent metal fuel tape.

블록 D에 도시된 바와 같이, 재충전 헤드 이송 서브 시스템(24')은 이후 각 재충전 헤드를 형성하여 양극 구조물은 경로 길이가 확장된 금속 연료 테이프의 일부와 이온 접촉되며, 음극 접촉 구조물은 전기 접촉된다.As shown in block D, the refill head transfer subsystem 24 ′ then forms each refill head such that the anode structure is in ion contact with a portion of the metal fuel tape with extended path length and the cathode contact structure is in electrical contact. .

블록 E에 도시된 바와 같이, 양극-음극 입력 터미날 형성 서브 시스템(91)은 경로 길이가 확장된 금속 연료 테이프 둘레에 배치된 각 재충전 헤드의 입력 터미날을 자동으로 형성하고, 이후 시스템 제어기(18')는 금속 연료 카드 재충전 서브 시스템(7)을 제어하여 전력은 필요한 재충전 전압 및 전류에서 경로 길이가 확장된 금속 연료 테이프에 공급되며, 테이프 상에 금속 산화물 형성은 본래 금속으로 회복된다. 금속 연료 테이프의 모든 또는 일부가 재충전되고 이후 카트리지 장하/부하 제거 서브 시스템(2)은 재충전된 금속 연료 테이프를 내장하는 카트리지와 교체를 위해 금속 연료 테이프 카트리지의 자동 방출 되도록 프로그램될 수 있다.As shown in block E, the anode-cathode input terminal forming subsystem 91 automatically forms an input terminal of each refill head disposed around the metal fuel tape with an extended path length, and then the system controller 18 '. ) Controls the metal fuel card refill subsystem 7 so that power is supplied to the metal fuel tape with extended path length at the required recharge voltage and current, and metal oxide formation on the tape is restored to the original metal. All or part of the metal fuel tape is refilled and then the cartridge loading / load removal subsystem 2 can be programmed to automatically eject the metal fuel tape cartridge for replacement with the cartridge containing the refilled metal fuel tape.

본 발명에 따른 금속 공기 FCB 시스템의 제 1 실시예에서 금속 연료 이용도와 금속 산화물 존재 관리Metal fuel utilization and metal oxide presence management in the first embodiment of the metal air FCB system according to the present invention

제 1 실시예의 FCB 시스템에는 방전 동작 동안 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6) 내에 금속 연료의 이용도와, 재충전 동작 중에 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내에 금속 산화물 존재를 자동으로 관리하기위한 수단이 구비된다. 이러한 시스템의 기능은 이후 더욱 상세히 기술될 것이다.The FCB system of the first embodiment has means for automatically managing the utilization of the metal fuel in the metal fuel tape discharge subsystem 6 during the discharge operation and the presence of the metal oxide in the metal fuel tape recharge subsystem 7 during the recharging operation. It is provided. The function of such a system will be described in more detail later.

방전 모드 동안During discharge mode

도 2B17에 도시된 바와 같이, 방전 매개 변수(예컨대, iacd'vacd', pO2d'H2Od'H2Od'Tacd'vard/Iacr)들은 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6) 내에 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(277) 쪽으로의 입력치로써 자동으로 제공된다. 표본 추축과, 포획후에, 상기 데이터 신호들은 해당 데이터 성분 안으로 처리되고 이행되며, 이후 예컨대 도 2A16에 도시된 바와 같이 정보 구조물(285)안으로 기록된다. 각 정보 구조물(285)은 특정 금속 연료 테이프 공급(예컨대 릴대릴, 카세트 등)과 관련된 유일한 금속 연료 영역 식별자(80, 83,86)와 관련되고, 시간이 각인된 일련의 데이터 성분을 구비한다. 상기한 유일한 금속 연료 영역 식별자는 도 2A6에 도시한 데이터 판독 헤드(38,38',38'')에 의해 결정된다. 각 시간이 각인된 정보 구조물은 이후 유지와, 순차적인 처리 및/또는 이후 재충전 및/또는 방전 작업 동안 억세스를 위해 금속 연료 데이터 관리 서브 시스템(275) 내에 기록된다.As shown in FIG. 2B17, the discharge parameters (e.g., i acd ' v acd' , pO 2d ' H 2 O d' H 2 O d ' T acd' v ard / I acr ) are determined by the metal fuel tape discharge subsystem. It is automatically provided as input to the data capture and processing subsystem 277 in (6). After sampling and capturing, the data signals are processed and implemented into corresponding data components, which are then recorded into information structure 285 as shown, for example, in Figure 2A16. Each information structure 285 is associated with a unique metal fuel region identifier 80, 83, 86 associated with a particular metal fuel tape supply (eg, reel to reel, cassette, etc.) and has a series of time stamped data elements. The unique metal fuel region identifier described above is determined by the data read heads 38, 38 ', 38 " shown in Fig. 2A6. Each time stamped information structure is recorded in the metal fuel data management subsystem 275 for later maintenance and access during subsequent processing and / or subsequent recharging and / or discharging operations.

전술한 바와 같이, 다양한 형태의 정보가 방전 모드 동안 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(277)에 의해 채집되고 수집된다. 상기한 정보의 형태에는 예컨대, 특정 방전 헤드 내에 특정 양극-음극 구조물을 가로질러 방전된 전류(Iacd)량과; 상기 각 양극-음극 구조물을 가로질러 생성된 전압(Vacd); 방전 헤드 조립체를 통해 이송되는 금속 연료 영역의 속도(d); 각 방전 헤드내의 서브 쳄버 내의 산소 집중(pO2d) 정도; 각 방전 헤드 내의 각 양극-전해질 계면 부근의 수분 정도H2Od및; 각 방전 헤드의 각 채널 내의 온도(Tacd)를 포함한다. 이러한 수집된 정보로부터 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(277)은 신속하게 전류가 특정 방전 헤드 내에서 특정 양극-음극 구조물을 가로질러 방전되어지는 동안의 시간(t)를 용이하게 계산할 수 있다.As noted above, various types of information are collected and collected by the data capture and processing subsystem 277 during the discharge mode. The type of information described above includes, for example, the amount of current I acd discharged across a specific anode-cathode structure within a specific discharge head; A voltage V acd generated across each of the anode-cathode structures; The speed d of the metal fuel region conveyed through the discharge head assembly; The degree of oxygen concentration (pO 2d ) in the subchamber in each discharge head; A degree of moisture near each anode-electrolyte interface in each discharge head H 2 O d and; A temperature T acd in each channel of each discharge head. From this collected information, the data capture and processing subsystem 277 can quickly calculate the time t during which current is discharged across a particular anode-cathode structure within a particular discharge head.

실시간을 근간으로 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(275) 내에 생산되고 저장된 정보는 방전 동작 중에 다양한 방법으로 사용될 수 있다. 예컨대, 전술한 전류(iavg) 와 시간 정보(T)는 각각 암퍼어와 시간으로 종래와 같이 측정된다. 이러한 측정치(AH)의 산물은 금속 연료 테이프를 따라 금속 공기 연료 바테리 구조물로부터 방전된 전하(-Q)의 대략적인 측정을 제공한다. 따라서, 계산된 AH산물은 방전 동작 중에 특정 순간에 금속 연료의 식별된(즉 라벨된) 영역에 형성되어지리라고 예상되는 금속 산화물의 개략적인 양을 제공하게 된다.The information produced and stored in the metal fuel database management subsystem 275 based on real time may be used in various ways during the discharge operation. For example, the above-described current i avg and time information T are respectively measured in amperes and time as in the prior art. The product of this measure (AH) provides a rough measure of the charge (-Q) discharged from the metal air fuel battery structure along the metal fuel tape. Thus, the calculated AH product will provide a rough amount of metal oxide that is expected to be formed in the identified (ie labeled) region of the metal fuel at a particular moment during discharge operation.

각 금속 연료 영역의 순간 속도(vt)와 관련된 정보가 AH 산물과 결합되어 사용되면, 특정 방전 헤드내에 양극-음극 구조물을 가로질러 전기 방전의 더욱 정확한 양을 계산할 수 있다. 이러한 더욱 정확하게 계산된 방전양으로부터, 데이터 포획과 처리 서브 시스템(277)은 각 금속 연료 영역이 감지된 재충전 매개 변수에 의해 결정된 주어진 일련의 방전 조건과, 특정 테이프 속도로 방전헤드를 통해 이송된다.When information relating to the instantaneous velocity v t of each metal fuel region is used in conjunction with the AH product, it is possible to calculate a more accurate amount of electrical discharge across the anode-cathode structure within a particular discharge head. From this more accurately calculated amount of discharge, data capture and processing subsystem 277 is transported through the discharge head at a given tape speed, with a given set of discharge conditions determined by the refill parameters sensed for each metal fuel region.

금속 산화와 감소 처리에 관한 누적된 정보를 사용하면, 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(275)은 얼마나 많은 양의 금속 연료(예컨대 아연)이 아연 연료 테이프로부터 방전(즉 전력을 생산)하는데 이용 가능한 것인지, 또는 얼마나 많은 금속 산화물이 아연 연료 테이프를 따라 감소용으로 존재하는지를 계산하거나 판단하는데 사용될 수 있다. 따라서 이러한 정보는 예컨대 특정 금속 연료 영역을 따라 이용 가능한 금속 연료 양을 결정하는 것을 포함하는 금속 연료 관리 기능을 수행하는데 매우 유용하게 사용될 수 있다.Using accumulated information about metal oxidation and reduction treatments, the metal fuel database management subsystem 275 can determine how much metal fuel (eg, zinc) is available to discharge (ie, produce power) from the zinc fuel tape. Or how many metal oxides are present for reduction along the zinc fuel tape. This information can thus be very useful for performing metal fuel management functions, including, for example, determining the amount of metal fuel available along a particular metal fuel region.

도시된 실시예에서, 금속 연료의 이용도는 이하 기술되는 금속 연료 이용도 관리를 위한 2개의 상이한 방법 중 하나를 사용하여 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6)내에서 관리된다.In the illustrated embodiment, the utilization of the metal fuel is managed in the metal fuel tape discharge subsystem 6 using one of two different methods for metal fuel utilization management described below.

방전 동작 중에 금속 연료 이용도를 관리하는 제 1방법First method for managing metal fuel utilization during discharge operation

금속 연료 이용도를 관리하는 제 1 방법에 따르면, 데이터 판독 헤드(38,38',38)는 금속 산화물 감지 헤드 조립체(23) 하부를 통과하는 각 금속 영역을 식별하고, 그 것을 지시하는 영역 식별 데이터를 생산하는데 사용되고, 금속 산화물 감지 헤드 조립체(23)는 각 식별된 금속 연료 영역을 따라 존재하는 금속 산화물의 양을 측정하는데 사용된다. 전술한 바와 같이, 각 금속 산화물 측정은 금속 연료의 특정 트랙을 가로질러 테스트 전압을 인가하고, 이 인가된 테스트 전압에 대한 금속 연료 트랙의 지역을 가로질러 흐르는 전류를 감지함으로써 수행된다. 특정 표본 기간에 인가된 전압(Vapplied) 와 이에 대한 전류(iresponse)는 처리되어 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(277)에 의해 자동으로 감지되고, 인가된 전압 대 응답 전류의 비(vapplied/iresponse)를 나타내는 데이터 성분을 생산한다. 이러한 테이터 성분은 금속 연료 데이터 관리 서브 시스템(275) 내에 유지된 식별된 금속 연료 영역에 연계된 정보 구조물 내에 자동으로 기록된다. 이러한 데이터 성분(v/I)의 측정하에 금속 연료의 지역을 가로질러 전기 저항의 직접 측정을 제공함에 따라서, 식별된 금속 연료 영역상에 존재하는 금속 산화물의 측정된 양과 정확하게 연계 시킬 수 있게 된다. 도 2A16에 도시된 바와 같이, 상기 금속 산화물 측정(MOM)은 응답 전류 측정치가 취해지는 식별된 금속 연료 영역에 연결되어 도시 된다.According to a first method of managing metal fuel utilization, the data read heads 38, 38 ', 38 identify each metal region passing through the bottom of the metal oxide sensing head assembly 23 and identify the region indicating the same. Used to produce the data, metal oxide sensing head assembly 23 is used to measure the amount of metal oxide present along each identified metal fuel region. As mentioned above, each metal oxide measurement is performed by applying a test voltage across a particular track of metal fuel and sensing the current flowing across the area of the metal fuel track for this applied test voltage. The applied voltage (V applied ) and its current (i response ) during a particular sample period are processed and automatically detected by the data capture and processing subsystem 277 and the ratio of applied voltage to response current (v applied / produces a data component representing i response ). This data component is automatically recorded in an information structure associated with the identified metal fuel region maintained in the metal fuel data management subsystem 275. By providing a direct measurement of the electrical resistance across the region of the metal fuel under the measurement of this data component (v / I), it is possible to accurately correlate with the measured amount of metal oxide present on the identified metal fuel region. As shown in FIG. 2A16, the metal oxide measurement (MOM) is shown connected to the identified metal fuel region where the response current measurement is taken.

데이터 포획 및 처리 서브 시스템(277)은 이후 즉각적인 시간t(MOMt) 에서 식별된 연료 영역상에 금속 산화물의 측정된 양과, 그 위에 금속 산화물이 형성되지 않은 완전히 충전된 상태에 상기 영역이 노출될 때 각 금속 연료 영역을 지나 잠재적으로 이용 가능한 금속 연료의 최대치(MFAmaximum)에 관한 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(275)내에 기록된 이전 정보를 사용하여 식별된 금속 연료 영역상에 잔존하는 금속 연료의 양(MFAt)를 계산할 수 있다. 이러한 계산은 수학적으로 MFAt=MFAmaximum-MOMt와 같이 표현될 수 있다. 도 2A16에 도시된 바와 같이, 각각의 상기한 데이터 성분은 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(275) 내에 정보 저장 구조물 내에 자동으로 기록된다. 각 기록된 정보 구조물의 주소는 방전 동작 중에 판독될 식별된 금속 연료 영역 ID 의 식별 데이터에 연결된다.The data capture and processing subsystem 277 then exposes the measured amount of metal oxide on the identified fuel region at an immediate time t (MOM t ) and the region in a fully charged state where no metal oxide is formed thereon. Metal fuel remaining on the metal fuel region identified when using the previous information recorded in the metal fuel database management subsystem 275 about the MFA maximum potentially available past each metal fuel region. The amount of MFA t can be calculated. This calculation can be mathematically expressed as MFA t = MFA maximum -MOM t . As shown in FIG. 2A16, each of the foregoing data elements is automatically recorded in an information storage structure in the metal fuel database management subsystem 275. The address of each recorded information structure is linked to the identification data of the identified metal fuel region ID to be read during the discharge operation.

방전 동작 중에, 전술한 금속 연료의 이용도 갱신 과정은 그 위로 금속 연료 테이프가 이송되어지는 데이터 판독 헤드(38,38',38'')에의해 자동으로 식별되는 각 금속 연료 영역에 대해 매 ti-ti+1초마다 수행된다. 이로써 정보 구조물은 금속 연료의 공급원을 따라 각 트랙을 따라 각 금속 연료 영역에 대해서 방전 매개 변수와, 금속 연료 이용 상태, 금속 산화물 존재 상태 등과 같은 정보를 포함하는 갱신된 정보를 갖게 된다.During the discharging operation, the above-described utilization update process of the metal fuel is carried out every t fuel area for each metal fuel region which is automatically identified by the data read heads 38, 38 ', 38 " i -t i + Performed every 1 second. This allows the information structure to have updated information including discharge parameters, information such as metal fuel utilization status, metal oxide presence status, etc. for each metal fuel region along each track along the source of metal fuel.

방전 동작 동안 금속 연료 이용도를 관리하는 제2방법Second method for managing metal fuel utilization during discharge operation

금속 연료 이용도를 관리하는 제2 방법에 따르면, 금속 판독 헤드(38,38',38)는 방전 헤드 조립체 하부를 통과하는 각 금속 연료 영역을 식별하고, 이를 나타내는 영역 식별 데이터를 생산하는데 사용되는 반면에, 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(277)은 다양한 방전 매개 변수에 관한 정보를 자동으로 수집하고, 특정 금속 연료 테이프를 따라 각 금속 연료 영역을 따라 금속 연료의 존재와 금속 연료의 이용도에 관한 매개 변수를 계산하게 된다. 본 발명의 원리에 따라 , 금속 연료 관리 방법은 방전 서브 시스템(6)의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(275) 내에서 주기적으로 수행되는 3단계 과정으로 구현된다. 각 계산 주기 후에, 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(275)은 각 금속 연료 영역(임의의 특정한 연료 트랙을 따라 배치된)을 따라 배치된 금속 연료의 양에 관한 현재(갱신된) 정보를 포함한다. 금속 연료 테이프의 각 식별 가능한 영역상에 정보는 FCB 시스템에 연결된 전기 부하의 전력 요구에 부합되는 금속 연료의 이용도를 관리할 뿐만 아니라, 방전 동작 중에 최적의 방식으로 방전 매개 변수를 설정하는데 사용될 수 있다.According to a second method of managing metal fuel utilization, the metal read heads 38, 38 ', 38 are used to identify each metal fuel region passing through the bottom of the discharge head assembly and to produce region identification data indicative thereof. On the other hand, the data capture and processing subsystem 277 automatically collects information about various discharge parameters and relates to the presence of metal fuel and utilization of metal fuel along each metal fuel region along a particular metal fuel tape. We will calculate the parameters. In accordance with the principles of the present invention, the metal fuel management method is implemented in a three step process which is performed periodically in the metal fuel database management subsystem 275 of the discharge subsystem 6. After each calculation cycle, metal fuel database management subsystem 275 includes current (updated) information about the amount of metal fuel disposed along each metal fuel region (located along any particular fuel track). . Information on each identifiable area of the metal fuel tape can be used to set the discharge parameters in an optimal manner during discharge operation, as well as managing the utilization of the metal fuel to meet the power requirements of the electrical loads connected to the FCB system. have.

도 2A16에 도시된 바와 같이, 정보 구조물(285)은 각 샘플링된 즉각적인 시간(ti)에서 각 금속 연료 트랙(MFTj)을 따라 각 식별된 금속 연료 영역(MFZk)용으로 기록된다. 처음에, 금속 연료 테이프가 완전히 충전되거나 재충전 되고, FCB 시스템 안으로 장전되고, 완전히 충전된 상태에서 각 금속 연료 영역은 그 표면을 따라 존재하는 금속 연료의 초기량을 갖게 된다. 이러한 금속연료의 초기량은 상이한 다양한 방법으로 결정될 수 있는데 예컨대, 금속 연료 테이프 자체에 초기 정보를 인코딩 하거나; 공장에서 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(275) 내에 초기 정보를 미리 기록하고, 금속 산화물 감지 조립체(23)를 사용하여 다수의 금속 연료 영역에서 표본값에 의해 금속 연료의 초기량을 실제로 측정함으로써 데이터 판독 헤드(38.38'.38)에 의해 금속 연료 테이프를 따라 부여된 코드를 판독함으로써 자동적으로 초기화하거나; 다른 적절한 기술을 사용할 수 있다.As shown in FIG. 2A16, information structure 285 is recorded for each identified metal fuel region MFZ k along each metal fuel track MFT j at each sampled instant t i . Initially, with the metal fuel tape fully charged or recharged, loaded into the FCB system, and fully charged, each metal fuel region has an initial amount of metal fuel present along its surface. The initial amount of such metal fuel can be determined in a variety of different ways, for example by encoding initial information on the metal fuel tape itself; Data by pre-recording initial information in the metal fuel database management subsystem 275 at the factory and using the metal oxide sensing assembly 23 to actually measure the initial amount of metal fuel by sample values in multiple metal fuel regions. Automatically initialize by reading the code imparted along the metal fuel tape by the read head 38.38 '. 38; Other suitable techniques can be used.

공정의 제1 단계의 일부로서, 초기 순간 시간t0에서 이용 가능하고 MFA0로 지정된 초기 금속 연료의 양은 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(277)에 의해 양이 정해지고, 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(275) 내에 유지되는 도 2A16에 도시한 정보 구조물 내에 기록된다. 이러한 초기 금속 연료 측정(MFA0)은 금속 산화물 감지 기술을 통해 경험적으로 결정될 수 있으며, 이것은 많은 응용 예의 경우, 테이프가 처리의 공지된 과정(예컨대 완전한 재충전)을 거친 후에 측정치를 계산하는데 이론적인 원리를 사용하기에 더욱 편리할 수 있다.As part of the first stage of the process, the amount of initial metal fuel available at the initial instantaneous time t 0 and designated MFA 0 is quantified by the data capture and processing subsystem 277, and the metal fuel database management subsystem Recorded in the information structure shown in FIG. 2A16 held in 275. FIG. This initial metal fuel measurement (MFA0) can be determined empirically through metal oxide sensing technology, which, in many applications, uses theoretical principles to calculate measurements after the tape has undergone a known process of processing (eg full refilling). It may be more convenient to use.

과정의 제2단계는 초기 금속 연료량(MFA0)로부터 경과 시간(t0-t1) 동안에 수행된 방전 동작 중에 생산된 금속 산화물의 양에 상응하는 계산된 금속 산화물 추정치(MOE0-1)를 빼는 것을 포함한다. 방전 동작 중에, 금속 산화물 추정치(MOE0-1)는 수집된 전기 방전 전류 iacd, 경과 시간(Td) 및 이 경과 시간(Td) 동안 테이프 영역 속도의 평균(v0-1)과 같은 방전 매개 변수를 사용하여 계산된다.The second step of the process involves calculating the calculated metal oxide estimate MOE 0-1 corresponding to the amount of metal oxide produced during the discharge operation performed during the elapsed time t 0 -t 1 from the initial metal fuel amount MFA 0 . Includes subtraction. During the discharge operation, the metal oxide estimate MOE 0-1 is equal to the collected electrical discharge current i acd , the elapsed time T d , and the mean v 0-1 of the tape area velocity during this elapsed time T d . Calculated using the discharge parameter.

과정의 제 3단계는 계산된 측정치(MFA0 - MOE0-1)에 경과 시간(t0-t1) 사이에 수행된 임의의 재충전 동작 중에 생산된 금속 연료의 양에 상응하는 금속 연료 추정치(MFE0-1)를 추가하는 것을 포함한다. 분명히 금속 연료 추정치(MFE0-1)는 수집된 전기 재충전 전류 iacr, 경과 시간(T, 방전 동작 중에 테이프 영역의 속도(v0-1)와 같은 재충전 매개 변수를 사용하여 계산된다. 상기 금속 연료 측정치(MFE0-1)는 미리 계산되고, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내에 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280) 내에 기록될 것이므로, 시스템 제어기(18)는 방전 동작 동안 재충전 서브 시스템(7) 내에 데이터 베이스 서브 시스템(280)으로부터 미리 기록된 정보 성분을 판독할 필요가 있게 된다.The third step of the process is a metal fuel estimate (MFE0-1) corresponding to the amount of metal fuel produced during any recharging operation performed between the elapsed time (t0-t1) and the calculated measurements (MFA0-MOE0-1). It includes adding. Apparently the metal fuel estimate MFE0-1 is calculated using the recharge parameters such as the collected electrical recharge current i acr , elapsed time T, the speed of the tape area v0-1 during the discharge operation. Since MFE0-1 is precomputed and will be written into the metal fuel database management subsystem 280 in the metal fuel tape refill subsystem 7, the system controller 18 may recharge the subsystem 7 during the discharge operation. There is a need to read pre-recorded information components from the database subsystem 280 within.

전술한 과정의 계산된 결과(즉, MFA0 - MOE0-1 + MFE0-1 ) 는 이후 다음 번 금속 연료의 이용도 갱신 과정에서 사용될 새로운 전류 금속 연료 양(MFA1)으로서, 방전 서브 시스템(6) 내에 금속 연료 관리 서브 시스템(275) 내에 송달된다.The calculated result of the above-described process (ie MFA0-MOE0-1 + MFE0-1) is the new current metal fuel amount MFA1 to be used in the next metal fuel utilization update process, which is in the discharge subsystem 6. It is delivered within the metal fuel management subsystem 275.

방전 동작 중에, 전술한 계산 갱신 공정은 금속 연료 테이프가 이송됨으로써 데이터 판독 헤드(38,38',38)에 의해 자동으로 식별되는 각 금속 연료 영역에 대해 매 ti-ti+1초마다 수행된다. 방전 동작 중에 데이터 판독 헤드(38,38',38)에 의해 수집된 금속 연료 영역 식별 데이터의 각 성분(영역 ID 데이터)은 금속 연료 데이터 관리 서브 시스템(275,280) 내에 메모리 저장 위치를 지시하는데 사용된다는 것은 분명하며, 여기서 서로 관련된 정보 구조물은 데이터 갱신 작업 동안 기록된다. 이러한 데이터 베이스 갱신 작업이 수행됨과 동시에 방전 동작이 수행되므로, 일부 응용예에서, 약간의 미리 정해진 지연 기간을 발생시킨 후에 갱신 작업을 수행하기에 편리할 것이다.During the discharge operation, the above-described calculation update process is performed every ti-ti + 1 seconds for each metal fuel region which is automatically identified by the data read heads 38, 38 ', 38 by transferring the metal fuel tape. Each component (area ID data) of the metal fuel region identification data collected by the data read heads 38, 38 ', 38 during the discharge operation is used to indicate a memory storage location in the metal fuel data management subsystem 275,280. It is clear that the information structures related to each other are recorded during the data update operation. Since the discharge operation is performed at the same time as this database update operation is performed, in some applications, it may be convenient to perform the update operation after generating some predetermined delay period.

방전 동작 모드 중에 금속 연료 이용도 관리의 효과들Effects of metal fuel utilization management during discharge mode of operation

방전 동작 중에, i 번째 방전 헤드에서 판단된 임의의 특정 연료 트랙을 따라 임의의 특정 금속 연료 영역(즉, MFE t1-t2)에 존재하는 금속 연료의 계산된 추정치는 j 번째 방전 헤드로부터 하류의 (j+1) 번째, (j+2) 번째 또는 (j+n) 번째 방전 헤드에서 금속 연료의 이용도를 실시간으로 계산하는데 사용될 수 있다. 이러한 계산된 측정치를 사용하여 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6) 내의 시스템 제어기(18)는 실시간을 판단(즉 예상)할 수 있으며, 금속 연료 테이프의 공급원을 따라 금속 연료 영역에 방전 동작 동안 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6)에 의해 부가된 즉각적인 전기 부하 상태를 만족시키는 양의 금속 연료(예컨대 아연)가 함유되고, 금속 연료가 존재하는 것으로 알려진 영역으로 금속 테이프를 선택적으로 진행시키게 된다. 에너지 고갈의 간격이 테이프의 임의의 특정 영역을 따라 존재하는 경우에는 상기 테이프 이송 제어 서브 시스템은 이러한 테이프 지역을 신속하게 금속 연료가 존재하는 곳으로 통과 수 있게 된다. 이러한 테이프 진행(또는 통과)작업은 금속 연료의 순간 속도를 일시적으로 증가 시키는 시스템 제어기(18)에 의해 수행 가능하여, 특정 트랙을 따라 테이프 지지 금속 연료 내용물(예컨대 침전물)이 전기 부하(12)에 의해 요구되는 전력 생산에 신속하게 활용된다. 짧은 기간동안 테이프의 고갈된 지역은 재충전 헤드 조립체를 통과하여 이송되어질 때, 저장 축전기와 같은 것을 장착한 방전 전력 조절 서브 시스템(40)은 전기 부하 상태에 따라 요구되는 출력 전압을 조절하는데 사용된다.During the discharge operation, the calculated estimate of the metal fuel present in any particular metal fuel region (i.e., MFE t1-t2) along any particular fuel track determined at the i th discharge head is determined by It can be used to calculate in real time the utilization of the metal fuel in the j + 1) th, (j + 2) th or (j + n) th discharge heads. Using these calculated measurements, the system controller 18 in the metal fuel tape discharge subsystem 6 can determine (ie, anticipate) real time, during the discharge operation to the metal fuel region along the source of the metal fuel tape. The amount of metal fuel (such as zinc) is contained that satisfies the immediate electrical load state added by the tape discharge subsystem 6, and the metal tape is selectively advanced to an area known to be present. If a gap of energy depletion exists along any particular area of the tape, the tape transfer control subsystem will be able to quickly pass through this tape area to where metal fuel is present. This tape run (or pass) operation can be performed by the system controller 18 which temporarily increases the instantaneous velocity of the metal fuel, such that the tape-bearing metal fuel contents (e.g., sediment) along the particular tracks are applied to the electrical load 12. It is quickly utilized for the power production required. When the depleted area of the tape is transported through the refill head assembly for a short period of time, the discharge power regulation subsystem 40 equipped with something like a storage capacitor is used to regulate the required output voltage according to the electrical load conditions.

상기한 금속 관리 능력으로부터 도출되는 다른 장점은 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6) 내에 시스템 제어기(18)가 방전과 재충전 동작 바로 전 동안 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(275) 내에 수집되고 기록된 정보를 사용하여 방전 동작 동안 방전 매개 변수를 제어할 수 있다는 것이다.Another advantage derived from the above metal management capabilities is the information collected and recorded in the metal fuel database management subsystem 275 during the system controller 18 in the metal fuel tape discharge subsystem 6 just before the discharge and recharge operation. It is possible to control the discharge parameters during the discharge operation.

직전의 동작 모드 동안에 기록된 정보를 사용하여 방전 모드 동안에 방전 매개 변수를 제어하는 수단Means for controlling discharge parameters during discharge mode using information recorded during the previous mode of operation

예시적인 제1 실시예의 FCB 시스템에서, 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6) 내부의 시스템 제어기(18)는 이전의 재충전 및 방전 동작 동안에 수집되어 도 1의 FCB 시스템의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템 내부에 기록된 정보를 사용하여 방전 매개 변수를 자동 제어할 수 있다.In the FCB system of the first exemplary embodiment, the system controller 18 inside the metal fuel tape discharge subsystem 6 is collected during previous recharging and discharging operations and is inside the metal fuel database management subsystem of the FCB system of FIG. 1. The information recorded in the can be used to automatically control the discharge parameters.

도 2b17에 도시된 바와 같이, 방전 서브 시스템(6)과 재충전 서브 시스템(7) 사이의 내부에 제공된 서브 시스템 구조물과 버스(276, 279, 281)는 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6) 내부의 시스템 제어기(18)가 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내부의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280) 내부에 기록된 정보에 접근하여 그 정보를 사용할 수 있도록 한다. 마찬가지로, 방전 서브 시스템(6)과 재충전 서브 시스템(7) 사이의 내부에 제공된 서브 시스템 구조물과 버스는 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내부의 시스템 제어기(18`)가 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6) 내부의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(275) 내부에 기록된 정보에 접근하여 그 정보를 사용할 수 있도록 한다. 이와 같이 가능 전력을 분배하는 정보 파일과 서브 파일에 따른 장점은 후술된다.As shown in FIG. 2B17, the subsystem structures and buses 276, 279, and 281 provided inside between the discharge subsystem 6 and the recharge subsystem 7 are located within the metal fuel tape discharge subsystem 6. The system controller 18 accesses and makes available the information recorded inside the metal fuel database management subsystem 280 inside the metal fuel tape refill subsystem 7. Similarly, the bus and subsystem structures provided between the discharge subsystem 6 and the refill subsystem 7 are provided by a system controller 18 ′ within the metal fuel tape refill subsystem 7. (6) Access the information recorded in the internal metal fuel database management subsystem 275 and make it available. Thus, the advantages of the information file and sub-file for distributing the possible power will be described later.

방전 동작 동안에, 시스템 제어기(18)는 방전 서브 시스템(6)과 재충전 서브 시스템(7)의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템 내부에 저장된 다양한 종류의 정보에 접근할 수 있다. 하나의 중요한 정보 성분은 특정 순간(즉, MFEt)에 특정 연료 트랙을 따라 각각의 금속 연료 영역에서 일반적으로 이용 가능한 금속 연료의 양에 관한 것이다. 이 정보를 사용하여, 시스템 제어기(18)는 테이프의 특정 지역을 따라 금속 연료가 일반적인 전력 수요를 만족시킬 만큼 충분한지를 결정할 수 있다. 금속 연료 테이프 공급원을 따라 배치되는 하나 이상의 또는 모든 연료 트랙을 따라 배치된 영역은 직전의 방전 동작의 결과 거의 소모될 수도 있으며, 마지막 방전 동작 이후 재충전되지 않을 수도 있다. 시스템 제어기(18)는 테이프 지역이 방전 헤드 위로 수송되기 전에 이러한 금속 연료 조건을 예상할 수 있다. 테이프의 상류 지역의 금속 연료 조건에 따라 시스템 제어기(18)는, 방전 헤드를 통과하여 수송되는 식별 영역에 연료가 얇게 존재하는 경우 테이프 속도를 증가시키며 그 식별 영역에 연료가 두껍게 존재하는 경우 테이프 속도를 감소시켜, 전기 부하의 요구를 충족시키며; 부하(12)에서 높은 부하 조건이 검출되면 금속 연료가 풍부한 트랙의 양극-음극 구조물을 방전 동력 조절 서브 시스템(40)에 접속시키고 부하(12)에서 낮은 부하 조건이 검출되면 그 서브 시스템으로부터 금속 연료가 고갈된 트랙의 양극-음극 구조물을 접속시키며; 방전 헤드를 통과하여 수송되는 식별 금속 연료 영역에 얇게 형성된 금속 연료가 존재하는 경우 대응하는 양극 지지 구조물 내부로 분사되는 산소의 양을 증가(즉, 그 내부의 pO2를 증가)시키고 그 식별 금속 연료 영역에 두껍게 형성된 금속 연료가 존재하는 경우 대응하는 양극 지지 구조물 내부로 분사되는 산소의 양을 감소시키며; 방전 헤드의 감지된 온도가 예정된 한계치를 초과하면 방전 헤드의 온도를 제어하는 등과 같이 응답할 수도 있다. 본 발명의 변형예에서, 시스템 제어기(18)가 식별 연료 영역의 특정 트랙의 검출 조건에 응답하여 상이한 방식으로 작동될 수도 있음이 이해될 것이다.During the discharge operation, the system controller 18 can access various kinds of information stored inside the metal fuel database management subsystem of the discharge subsystem 6 and the recharge subsystem 7. One important information component relates to the amount of metal fuel generally available in each metal fuel region along a particular fuel track at a particular moment (ie MFEt). Using this information, the system controller 18 can determine whether the metal fuel is sufficient to meet the general power demand along a particular area of the tape. Areas located along one or more or all fuel tracks disposed along the metal fuel tape source may be nearly exhausted as a result of the last discharge operation and may not be recharged after the last discharge operation. System controller 18 can anticipate such metal fuel conditions before the tape area is transported over the discharge head. Depending on the metal fuel conditions in the upstream region of the tape, the system controller 18 increases the tape speed when thinner fuel is present in the identification area transported through the discharge head and tape speed when thicker fuel is present in the identification area. To meet the needs of electrical loads; When a high load condition is detected at the load 12, the anode-cathode structure of the metal fuel-rich track is connected to the discharge power control subsystem 40, and when a low load condition is detected at the load 12, the metal fuel is removed from the subsystem. Connects the anode-cathode structures of the depleted track; If thin metal fuel is present in the identification metal fuel region transported through the discharge head, the amount of oxygen injected into the corresponding anode support structure is increased (ie, the pO2 therein) and the identification metal fuel region is increased. Reducing the amount of oxygen injected into the corresponding anode support structure when thick metal fuel is present in the anode; If the sensed temperature of the discharge head exceeds a predetermined threshold, it may respond, for example, to control the temperature of the discharge head. In a variant of the invention, it will be appreciated that the system controller 18 may be operated in a different manner in response to the detection conditions of a particular track of the identification fuel region.

재충전 모드 동안During recharging mode

도 2b17에 도시된 바와 같이, 재충전 매개 변수(예를 들어, iacr, vacr, ..., pO2r, H2Or, Tr, vacr/iacr)를 나타내는 데이터 신호는 자동적으로 제공되어 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내부의 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(275)에 입력된다. 샘플링 및 포획 후, 이들 데이터 신호가 처리되어 대응하는 데이터 성분으로 변환된 다음, 예를 들어 도 2b16에 도시된 바와 같은 정보 구조(286)에 써넣어진다. 방전 매개 변수 수집의 경우에 따라, 재충전 매개 변수용의 각각의 정보 구조(286)는 한 세트의 데이터 성분을 포함하는데, 이들 데이터 성분은 "시간이 각인"되며, 재충전되는 금속 연료 테이프 공급원(예를 들어, 릴, 카세트 등)과 연관되어 있는 독특한 금속 연료 영역 식별자(80,83,86)에 관련(즉, 연계)되어 있다. 독특한 금속 연료 영역 식별자는 도 2b6에 도시된 데이터 판독 헤드(60, 60', 60)에 의해 결정된다. 그 후, 각각의 시간이 각인된 형태의 정보 구조는 이후의 재충전 및/또는 방전 동작 동안의 관리, 후속 처리 및/또는 접근을 위해, 도 2b17에 도시된 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7)의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280) 내부에 기록된다.As shown in FIG. 2B17, data signals indicative of refill parameters (e.g., iacr, vacr, ..., pO2r, H2Or, Tr, vacr / iacr) are automatically provided to provide a metal fuel tape refill subsystem ( 7) input to the internal data capture and processing subsystem 275. After sampling and capturing, these data signals are processed and converted into corresponding data components and then written to an information structure 286 as shown, for example, in FIG. 2B16. In the case of discharge parameter collection, each information structure 286 for refill parameters includes a set of data elements, which are "stamped" and source of metal fuel tape to be recharged (e.g., For example, it is associated with (ie, associated with) unique metal fuel region identifiers 80, 83, 86 associated with reels, cassettes, and the like. The unique metal fuel region identifier is determined by the data read heads 60, 60 ', 60 shown in FIG. 2B6. Then, each time stamped form of the information structure of the metal fuel tape refill subsystem 7 shown in FIG. 2B17 for management, subsequent processing and / or access during subsequent recharge and / or discharge operations. Recorded inside the metal fuel database management subsystem 280.

전술한 바와 같이, 다양한 종류의 정보가 재충전 모드 동안에 데이터 포획 및 처리 서브 시스템에 의해 샘플링되어 수집된다. 이러한 정보의 종류에는, 예를 들어 각각의 재충전 헤드 내부의 각각의 이러한 양극-음극 구조물에 걸쳐 지원되는 재충전 전압과; 각각의 재충전 헤드 내부의 각각의 양극-음극 구조물에 걸쳐 공급되는 전류(iac)의 양; 재충전 헤드 조립체를 통과하여 수송되는 금속 연료 테이프의 속도; 각각의 재충전 헤드 내부의 각각의 서브 챔버의 산소 농도(pO2) 수준; 각각의 재충전 헤드 내부의 각각의 양극-전해질 계면 부근의 수분 정도(H2O); 그리고 각각의 재충전 헤드의 각각의 채널 내부의 온도(Tac)가 포함된다. 이와 같은 수집 정보로부터 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(282)은, 예를 들어 전류가 특정 재충전 헤드 내부의 특정 양극-음극 구조물에 공급되는 기간(Δt)을 포함하는 시스템의 각종 매개 변수를 신속하게 계산할 수 있다.As mentioned above, various kinds of information are sampled and collected by the data capture and processing subsystem during the recharge mode. This kind of information includes, for example, a recharge voltage supported across each such anode-cathode structure inside each recharge head; The amount of current (iac) supplied across each anode-cathode structure inside each recharge head; The speed of the metal fuel tape transported through the refill head assembly; The oxygen concentration (pO 2) level of each subchamber inside each refill head; The degree of moisture (H 2 O) near each anode-electrolyte interface inside each refill head; And the temperature Tac inside each channel of each refill head. From this collection of information, the data capture and processing subsystem 282 can quickly calculate various parameters of the system, including, for example, the period Δt during which current is supplied to a particular anode-cathode structure inside a particular recharge head. Can be.

실시간을 기초로 하여 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7)의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280) 내부에서 생성되어 저장된 정보 구조물은 재충전 동작 동안에 각종 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 재충전 모드 동안에 얻어지는 전술한 전류(iavg)와 기간(Δt) 정보는 각각 통상 암페어 및 시간으로 측정된다. 이들 측정치의 곱(AH)은 재충전 동작 동안에 금속 연료 테이프를 따라 금속 공기 연료 전지 구조물에 공급되는 전하(-Q)의 대략적인 측정치를 제공한다. 따라서, 계산된 곱(AH)"은 재충전 동작 동안의 특정 순간에 금속 연료의 식별(즉, 분류) 영역에 생성되어 온 것으로 예상할 수 있는 대략적인 금속 연료의 양을 제공한다.The information structure created and stored inside the metal fuel database management subsystem 280 of the metal fuel tape refill subsystem 7 on a real time basis can be used in various ways during the refill operation. For example, the above-described current i avg and period Δt information obtained during the recharging mode are usually measured in amperes and time, respectively. The product (AH) of these measurements provides an approximate measure of the charge (-Q) supplied to the metal air fuel cell structure along the metal fuel tape during the recharging operation. Thus, the calculated product AH " provides an approximate amount of metal fuel that can be expected to have been generated in the identification (ie classification) area of the metal fuel at a particular moment during the recharging operation.

각각의 금속 연료 영역의 순간 속도(vt)와 관련된 정보가 곱(AH)과 조합되어 사용되는 경우, 특정 재충전 헤드의 특정 양극-음극 구조물에 공급되는 전하(Q)의 보다 정확한 측정치를 계산할 수 있다. 이 정확하게 계산된 재충전 양으로부터, 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(282)은 각각의 식별 금속 연료 영역이 특정 테이프 속도로 각각의 재충전 헤드를 통과하여 수송됨에 따라 생성되는 금속 연료의 양의 상당히 정확한 추정치와, 검출된 재충전 매개 변수에 의해 결정되는 주어진 재충전 조건 세트를 계산할 수 있다.When information relating to the instantaneous velocity (vt) of each metal fuel region is used in combination with the product (AH), a more accurate measure of the charge (Q) supplied to a particular anode-cathode structure of a particular recharge head can be calculated. . From this accurately calculated refill amount, data capture and processing subsystem 282 provides a fairly accurate estimate of the amount of metal fuel produced as each identified metal fuel region is transported through each refill head at a particular tape speed. The given set of recharge conditions determined by the detected recharge parameters can be calculated.

금속 산화 및 감소 처리에 대한 사실적인 정보와 사용되는 경우, 각각의 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6)과 재충전 서브 시스템(7) 내부의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템은 얼마나 많은 금속 산화물(예를 들어, 산화 아연)이 아연 연료 테이프를 따라 재충전(즉, 산화 아연으로부터 아연으로 다시 환원)을 위해 존재하여야 하는지를 계산 또는 결정하도록 사용될 수 있다. 따라서 이러한 정보는, 예를 들어 재충전 동작 동안에 각각의 금속 연료 영역을 따라 존재하는 금속 산화물의 양의 결정을 포함한 금속 연료 관리 기능을 수행하는 데에 상당히 유용할 수 있다.When used with factual information about metal oxidation and reduction processes, the metal fuel database management subsystem within each metal fuel tape discharge subsystem 6 and refill subsystem 7 shows how much metal oxide (eg, For example, zinc oxide) may be used to calculate or determine whether a fuel should be present for refilling (ie, reducing zinc oxide back to zinc) along the zinc fuel tape. This information can thus be quite useful for performing metal fuel management functions, including, for example, determining the amount of metal oxide present along each metal fuel region during a recharging operation.

예시적인 실시예에서, 금속 산화물 존재 처리는 후술하는 하나나 두 개의 상이한 방법을 사용하여 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내부에서 관리될 수도 있다.In an exemplary embodiment, the metal oxide presence treatment may be managed inside the metal fuel tape refill subsystem 7 using one or two different methods described below.

재충전 동작 동안의 금속 산화물 존재를 관리하는 제1 방법First method of managing metal oxide presence during recharging operation

금속 산화물 존재 관리 제1 방법에 따르면, 데이터 판독 헤드(60,60',60) 금속 산화물 감지 헤드 조립체(23') 아래를 통과하는 각각의 금속 연료 영역을 식별하고 이를 지시하는 영역 식별 데이터를 생성하는 한편; 금속 산화물 감지 헤드 조립체(23')가 각각의 식별 금속 연료 영역을 따라 존재하는 금속 산화물의 양을 측정한다. 전술한 바와 같이, 각각의 금속 산화물 측정은 금속 연료의 특정 트랙에 걸쳐 시험 전압을 인가하고, 이 인가된 시험 전압에 응답하여 금속 연료 트랙의 지역에 걸쳐 흐르는 전류를 검출함으로써 수행된다. 특정 샘플링 주기에서의 인가된 전압(Vapplied)과 응답 전류(iresponse)를 나타내는 데이터 신호는 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(282)에 의해 자동 검출되고 처리되어, 인가된 전압 대 응답 전류(Vapplied/iresponse)의 비율을 나타내는 데이터 성분을 생성한다. 이 데이터 성분은 식별 금속 연료 영역에 연계된 정보 구조 내부에 자동 기록되어, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7)의 금속 연료 데이터 관리 서브 시스템(282)에 유지된다. 이 데이터 성분(v/i)이 측정 중에 금속 연료 테이프의 지역에 걸쳐 직접적인 전기 저항 측정치를 제공함에 따라, 식별 금속 연료 영역에 존재하는 금속 산화물의 측정 양과 정확하게 상호 관련될 수 있다. 도 2b16에 도시된 바와 같이, 이 금속 산화물 측정치(MOM)는 식별 금속 연료 영역에 연계되는 도시된 정보 구조에 기록되며, 이 영역 상에서 응답 전류 측정이 특정 재충전 동작 중에 취해진다.Metal Oxide Presence Management According to the first method, data identification heads 60, 60 ', 60 generate area identification data for identifying and indicating respective metal fuel regions passing under the metal oxide sensing head assembly 23'. Meanwhile; The metal oxide sensing head assembly 23 'measures the amount of metal oxide present along each identified metal fuel region. As mentioned above, each metal oxide measurement is performed by applying a test voltage over a particular track of metal fuel and detecting the current flowing over the area of the metal fuel track in response to the applied test voltage. Data signals indicative of the applied voltage (V applied ) and the response current (i response ) in a particular sampling period are automatically detected and processed by the data capture and processing subsystem 282 to apply the applied voltage versus response current (Vapplied / Create a data component that represents the ratio of iresponse). This data component is automatically recorded inside the information structure associated with the identification metal fuel region and maintained in the metal fuel data management subsystem 282 of the metal fuel tape refilling subsystem 7. As this data component (v / i) provides a direct electrical resistance measurement across the area of the metal fuel tape during the measurement, it can be accurately correlated with the measured amount of metal oxide present in the identifying metal fuel region. As shown in FIG. 2B16, this metal oxide measurement (MOM) is recorded in the depicted information structure associated with the identifying metal fuel region, where a response current measurement is taken during a particular recharging operation.

그 후, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내부의 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(282)은 시간(t)에 식별 금속 연료 영역 상의 현존하는 금속 산화물(MOAt)의 양을 계산할 수 있다. 도 2b16에 도시된 바와 같이, 각각의 이러한 데이터 성분은 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7)의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(282)의 정보 저장 구조물 내부에 자동 기록된다. 각각의 이러한 기록된 정보 구조의 어드레스는 재충전 동작 동안에 판독되는 식별 금속 연료 영역(ID) 데이터의 식별 데이터에 연계된다.The data capture and processing subsystem 282 within the metal fuel tape refill subsystem 7 can then calculate the amount of existing metal oxide (MOAt) on the identified metal fuel region at time t. As shown in FIG. 2B16, each such data element is automatically recorded inside the information storage structure of the metal fuel database management subsystem 282 of the metal fuel tape refill subsystem 7. The address of each such recorded information structure is associated with identification data of identification metal fuel region (ID) data read during the recharging operation.

재충전 동작 동안에, 전술한 금속 산화물 존재 갱신 과정은 그 위를 금속 연료 테이프가 수송되며, 데이터 판독 헤드(60,60',60)에 의해 자동 식별되는 각각의 금속 연료 영역에 대해 매초(ti-ti+1)마다 수행된다.During the recharging operation, the above-described metal oxide presence update process is carried out every second (ti-ti) for each metal fuel region which is carried with the metal fuel tape and is automatically identified by the data read heads 60, 60 ', 60. It is performed every +1).

재충전 동작 동안의 금속 연료 존재를 관리하는 제2 방법Second method for managing metal fuel presence during recharging operation

금속 연료의 존재를 관리하는 제2 방법에 따르면, 데이터 판독 헤드(60, 60', 60)는 재충전 헤드 조립체 아래를 통과하는 각각의 금속 연료 영역을 식별하여 이를 지시하는 영역 식별 데이터를 생성하도록 사용되는 한편; 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(282)이 각종 재충전 매개 변수에 관련된 정보를 자동 수집하여, 특정 금속 연료 테이프 공급원을 따른 각각의 금속 연료 영역을 따라 존재하는 금속 연료와 금속 산화물의 이용도와 관련된 매개 변수를 계산한다. 이하 보다 상세히 기술하는 바, 이 금속 산화물 관리 방법은 재충전 서브 시스템(7)의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280) 내부에서 3단계 과정이 주기적으로 수행됨으로써 구현된다. 각각의 계산 주기 후, 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280)은 각각의 금속 연료 영역(어느 특정 연료 트랙을 따라 배치된)을 따라 배치된 금속 연료의 양에 대한 전류(최신의) 정보를 갖고 있다. 금속 연료 테이프의 각각의 식별 가능한 영역 상의 이러한 정보는, 그 일차 금속으로 효과적으로 환원되는 금속 산화물의 존재를 관리할 뿐만 아니라 재충전 동작 동안에 최적의 방식으로 재충전 매개 변수를 설정하도록 사용될 수 있다.According to a second method of managing the presence of metal fuel, the data read heads 60, 60 ', 60 are used to identify each metal fuel region passing under the refill head assembly and generate zone identification data indicative thereof. Meanwhile; Data capture and processing subsystem 282 automatically collects information relating to various refill parameters to determine parameters related to the utilization of metal fuel and metal oxides present along each metal fuel region along a particular metal fuel tape source. Calculate As described in more detail below, this metal oxide management method is implemented by periodically performing a three step process inside the metal fuel database management subsystem 280 of the recharging subsystem 7. After each calculation cycle, the metal fuel database management subsystem 280 has current (latest) information about the amount of metal fuel disposed along each metal fuel region (located along any particular fuel track). have. This information on each identifiable area of the metal fuel tape can be used to manage the presence of metal oxides that are effectively reduced to that primary metal as well as to set the refill parameters in an optimal manner during the refill operation.

도 2b16에 도시된 바와 같이, 정보 구조(286)는 각각의 샘플링된 순간(ti)에서 각각의 금속 연료 트랙(MFTj)을 따라 배치된 각각의 식별 금속 연료 영역(MFZk)에 대해 기록된다. 통상, 금속 연료 테이프는 완전히 또는 부분적으로 방전되어 본 발명의 FCB 시스템에 장전되며, 이러한 방전 상태에서 각각의 금속 연료 영역의 그 표면을 따라 존재하는 금속 산화물의 최초의 양은 FCB 시스템 내부에 전력을 생성할 수 없다. 서로 다른 각종 방법에 의해, 예를 들어 금속 연료 테이프 자체 상의 이러한 초기화 정보를 인코딩함으로써; 공장에서 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(282) 내부에 이러한 초기화 정보를 사전에 기록하고 데이터 판독 헤드(60,60',60)에 의해 금속 연료 테이프를 따라 적용된 코드를 판독하여 자동으로 초기화함으로써; 금속 산화물 감지 조립체(23')를 사용하여 다수의 금속 연료 영역에서 수치를 샘플링함으로써 금속 산화물의 최초의 양을 실제로 측정함으로써; 또는 적당한 기타 기술에 의해 금속 연료의 최초의 양을 결정할 수 있다.As shown in FIG. 2B16, an information structure 286 is recorded for each identification metal fuel region MFZk disposed along each metal fuel track MFTj at each sampled instant ti. Typically, the metal fuel tape is fully or partially discharged and loaded into the FCB system of the present invention, in which the initial amount of metal oxide present along its surface of each metal fuel region generates power inside the FCB system. Can not. By different methods, for example by encoding such initialization information on the metal fuel tape itself; By pre-recording such initialization information inside the metal fuel database management subsystem 282 at the factory and automatically initializing by reading the code applied along the metal fuel tape by the data reading heads 60, 60 ', 60; By actually measuring the first amount of metal oxide by sampling a value in multiple metal fuel regions using metal oxide sensing assembly 23 '; Or other suitable technique to determine the initial amount of metal fuel.

금속 산화물 관리 과정의 제1 단계 부분에 따르면, 최초 순간(to)에 이용 가능한 이 최초의 금속 산화물의 양(MOAo)은 데이터 포획 및 처리 서브 시스템(282)에 의해 정해지며, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7)의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(282) 내부에 유지되는 도 2b16의 정보 구조 내부에 기록된다. 이 최초의 금속 산화물 측정치(MOAo)가 금속 산화물 감지 기술을 통해 경험적으로 결정될 수 있긴 하지만, 대부분의 응용에서는 테이프가 공지된 처리 과정(예를 들어, 완전 방전)을 거친 후 이러한 측정치를 계산하기 위하여 이론적인 원리를 사용하는 것이 보다 편리할 수도 있다.According to the first stage portion of the metal oxide management process, the amount of this initial metal oxide (MOAo) available at the first to is determined by the data capture and processing subsystem 282, and the metal fuel tape refill sub It is written inside the information structure of FIG. 2B16 maintained inside the metal fuel database management subsystem 282 of the system 7. Although this initial metal oxide measurement (MOAo) can be determined empirically through metal oxide sensing technology, in most applications the tape is subjected to a known process (eg, full discharge) to calculate these measurements. It may be more convenient to use theoretical principles.

금속 산화물 관리 과정의 제2 단계에서는 최초의 금속 산화물의 양(MOAo)으로부터, 간격(to-t1) 사이에 행해진 재충전 동작 동안에 생성되는 금속 연료의 양에 대응하는 계산된 금속 연료 추정치(MFE0-1)를 뺀다. 재충전 동작 동안에, 금속 산화물 추정치(MOE0-1)는 수집된 재충전 매개 변수, 즉 전기 재충전 전류(iacr), 기간(ΔT) 및 테이프 영역 속도(v0-1)를 사용하여 계산된다.In the second step of the metal oxide management process, the calculated metal fuel estimate MFE0-1 corresponding to the amount of metal fuel generated during the recharging operation performed between the intervals to-t1, from the original amount of metal oxide MOAo. Subtract). During the recharge operation, the metal oxide estimate MOE0-1 is calculated using the collected recharge parameters: electrical recharge current iacr, duration ΔT and tape area velocity v0-1.

금속 산화물 관리 과정의 제3 단계에서는 계산된 측정치(MOAo-MFE0-1)에, 간격(to-t1) 사이에 행해진 재충전 동작 동안에 생성된 금속 산화물의 양에 대응하는 금속 산화물 추정치(MOE0-1)를 더한다. 특히, 금속 산화물 추정치(MOE0-1)는 수집된 방전 매개 변수, 즉 전기 방전 전류(iacd), 기간(ΔTr) 및 재충전 동작 동안의 그 기간에 걸친 테이프 영역의 평균 속도(v0-1)를 사용하여 계산된다. 이 금속 산화물 추정치(MOE0-1)가 사전에 계산되어 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6) 내부의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템 내부에 기록됨에 따라, 재충전 동작 동안에 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(6) 내부의 데이터 베이스로부터 사전에 기록된 정보 성분을 판독하는 것이 필요하다.In the third step of the metal oxide management process, the metal oxide estimate MOE0-1 corresponding to the calculated measurement MOAo-MFE0-1 corresponding to the amount of metal oxide generated during the recharging operation performed between the intervals to-t1. Add. In particular, the metal oxide estimate MOE0-1 uses the discharge parameters collected, that is, the electrical discharge current iacd, the period ΔTr, and the average speed v0-1 of the tape area over that period during the recharging operation. Is calculated. As the metal oxide estimate MOE0-1 is precalculated and recorded inside the metal fuel database management subsystem inside the metal fuel tape discharge subsystem 6, the metal fuel tape discharge subsystem 6 during the recharging operation. It is necessary to read a previously recorded information component from an internal database.

그 후, 전술한 계산 과정(즉, MOA0-MFE0-1+MOE0-1)의 계산 결과는 이웃한 금속 산화물 존재 갱신 과정에 사용되는 신규한 일반적인 금속 산화물의 양(MOA1)으로서 재충전 서브 시스템(7) 내부의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280) 내부로 우송된다.Then, the calculation result of the aforementioned calculation process (i.e., MOA0-MFE0-1 + MOE0-1) is calculated as the amount of new general metal oxide (MOA1) used in the neighboring metal oxide presence update process. Mailed to the metal fuel database management subsystem 280.

재충전 동작 동안에, 전술한 계산 갱신 과정은 데이터 판독 헤드(60,60',60)에 의해 자동 식별되는 각각의 금속 연료 영역에 대해 매초(ti-ti+1)마다 수행되며, 이에 의해 금속 연료 테이프가 수송된다. 특히, 금속 연료 영역 식별 데이터(영역(ID) 데이터)의 각각의 성분은 재충전 동작 동안에 데이터 판독 헤드(60,60',60)에 의해 수집되며, 상호 관련된 정보 구조가 데이터 베이스 갱신 동작 동안에 기록되는 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280) 내부의 메모리 저장 위치를 어드레스에 넣는데 사용된다. 이러한 데이터 베이스 갱신 동작은 재충전 동작이 수행되는 것과 동시에 수행되지만, 일부 응용에서는 약간의 예정된 연기 기간이 발생한 후 이러한 갱신 동작을 수행하는 것이 편리할 수도 있다.During the recharging operation, the above-described calculation updating process is performed every second (ti-ti + 1) for each metal fuel region which is automatically identified by the data reading heads 60, 60 ', 60, whereby the metal fuel tape Is transported. In particular, each component of the metal fuel region identification data (region ID data) is collected by the data reading heads 60, 60 ', 60 during the recharging operation, and the correlated information structure is recorded during the database update operation. It is used to address memory storage locations within the metal fuel database management subsystem 280. This database update operation is performed at the same time as the recharge operation is performed, but in some applications it may be convenient to perform such an update operation after some predetermined deferral period has occurred.

재충전 동작 모드 동안의 금속 산화물 존재 관리 효과Effect of Managing Metal Oxide Presence During Recharge Mode

재충전 동작 동안에, i번째 재충전 헤드에서 결정되는 어느 특정 연료 트랙을 따른 어느 특정 금속 연료 영역(즉, MOEt1-t2)에 걸쳐 존재하는 계산된 양은 j번째 재충전 헤드로부터 아래로 (j+1)번째, (j+2)번째, 또는 (j+n)번째 재충전 헤드에서의 금속 연료 존재를 실시간으로 계산하는 데에 사용될 수 있다. 이러한 계산된 측정치를 사용하여, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내부의 시스템 제어기(18)는 재충전을 필요로 하는 금속 산화물(예를 들어, 산화 아연)을 함유한 그리고 재충전을 필요로 하지 않는 금속 연료를 함유한 금속 연료 공급원을 따른 금속 연료 영역을 실시간으로 결정(즉, 예상)할 수 있다. 재충전을 필요로 하는 금속 연료 영역의 경우, 시스템 제어기(18`)는 특정 트랙을 따른 테이프 지지 금속 산화물 내용물(예를 들어, 침전물)이 재충전 헤드 조립체 내부의 금속 연료로 신속하게 환원되도록 금속 연료 테이프의 순간 속도를 일시적으로 증속시킬 수 있다.During the refill operation, the calculated amount present over any particular metal fuel region (i.e., MOEt1-t2) along any particular fuel track determined at the ith refill head is (j + 1) th down from the jth refill head, It can be used to calculate in real time the metal fuel presence in the (j + 2) th or (j + n) th refill head. Using these calculated measurements, the system controller 18 inside the metal fuel tape refill subsystem 7 contains metal oxides (eg, zinc oxide) that require refilling and does not require refilling. Metal fuel regions along the metal fuel source containing metal fuel may be determined (ie, predicted) in real time. In the case of a metal fuel area requiring refilling, the system controller 18 ′ may use a metal fuel tape to rapidly reduce the tape support metal oxide content (eg, sediment) along the specific track to metal fuel inside the refill head assembly. You can increase your speed temporarily.

이러한 금속 산화물 관리 능력으로부터 얻어지는 다른 장점은, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내부의 시스템 제어기(18)가 직전의 재충전 동작 동안에 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(280) 내부에 수집되어 기록된 정보를 사용하여 재충전 동작 동안에 재충전 매개 변수를 제어할 수 있다는 점이다. 이 장점은 보다 상세히 후술된다.Another advantage that results from this metal oxide management capability is that the system controller 18 inside the metal fuel tape refill subsystem 7 collects and records the information collected within the metal fuel database management subsystem 280 during the last recharge operation. It is possible to control the recharging parameters during the recharging operation. This advantage is described in more detail below.

재충전 동작 동안에, 수집 정보는 어느 순간에 각각의 금속 연료 영역을 따라 현존하는 금속 산화물의 양의 정확한 측정치를 계산하도록 사용될 수 있다. 금속 연료 데이터 베이스 서브 시스템(280) 내부에 유지된 정보 저장 구조물 내부에 저장된 이러한 정보는 각각의 재충전 헤드(11)의 양극-음극 구조물에 걸쳐 공급되는 전류의 양을 제어하도록 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템(7) 내부의 시스템 제어기(18`)에 접근하여 제어기에 의해 사용될 수 있다. 전류의 크기는 추정된 양의 금속 산화물(각각의 아연에 존재하는)이 그 원래의 금속(예를 들어, 아연)으로 완전 환원되는 것을 보장하도록 선정된다.During the recharging operation, the collection information can be used to calculate an accurate measure of the amount of metal oxide present along each metal fuel region at any moment. This information stored inside the information storage structure maintained inside the metal fuel database subsystem 280 may be used to control the amount of current supplied across the anode-cathode structure of each refill head 11. (7) The internal system controller 18 'can be accessed and used by the controller. The magnitude of the current is chosen to ensure that the estimated amount of metal oxide (present in each zinc) is fully reduced to its original metal (eg zinc).

직전 동작 모드 동안에 기록된 정보를 사용하여 재충전 모드 동안에 재충전 매개 변수를 제어하는 수단Means for controlling recharging parameters during recharging mode using information recorded during the last operating mode

예시적인 제1 실시예의 FCB 시스템에서, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내부의 시스템 제어기(18`)는 직전의 방전 및 재충전 동작 동안에 수집되어 도 1의 FCB의 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템 내부에 기록된 정보를 사용하여 재충전 매개 변수를 자동 제어할 수 있다.In the FCB system of the first exemplary embodiment, the system controller 18 ′ inside the metal fuel tape refilling subsystem 7 is collected during the last discharge and recharge operation and is inside the metal fuel database management subsystem of the FCB of FIG. 1. The information recorded in the can be used to automatically control the recharge parameters.

재충전 동작 동안에, 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7) 내부의 시스템 제어기(18`)는 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템(275) 내부에 저장된 각종 종류의 정보에 접근할 수 있다. 금속 연료 데이터 베이스 관리 서브 시스템 내부에 저장된 중요한 정보 성분 중 하나는 특정 순간(즉, MOEt)에 특정 연료 트랙을 따른 각각의 금속 연료 영역에 일반적으로 존재하는 금속 산화물에 관련된 것이다. 이 정보를 사용하여, 시스템 제어기(18')는 금속 산화물 침전물이 테이프의 특정 지역을 따라 존재하는 정확한 위치를 결정할 수 있으며, 따라서 그 위치를 따라 재충전 동작을 효율적으로 신속하게 수행하도록 금속 연료 테이프를 전진시킬 수 있다. 시스템 제어기(18`)는 테이프의 지역이 재충전 헤드 위로 수송되기 전에 이러한 금속 연료의 조건을 예상할 수 있다. 테이프의 상류 지역의 금속 연료 조건에 따라 예시적인 실시예의 시스템 제어기(18')는, 금속 산화물이 식별 영역에 얇게 존재하는 경우 테이프 속도를 증속시키며 금속 산화물이 식별 영역 위에 두껍게 존재하는 경우에는 테이프 속도를 감속시키고; 보다 긴 재충전 주기 동안 금속 산화물이 풍부한 트랙의 양극-음극 구조물을 재충전 동력 조절 서브 시스템(92)에 접속시키고 보다 짧은 재충전 주기 동안 이 서브 시스템으로부터 금속 산화물이 고갈된 트랙을 접속시키며; 재충전 헤드를 통과하여 수송되는 식별 금속 연료 영역에 존재하는 두껍게 형성된 금속 산화물 형성물을 구비한 양극 음극 구조물로부터의 산소 배기 비율을 증대시키고 그 식별 금속 연료 영역에 존재하는 얇게 형성된 금속 산화물 형성물을 구비한 양극 음극 구조물로부터의 산소 배기 비율을 감소시키며; 감지된 그 온도가 예정된 한계치를 초과하면 재충전 헤드의 온도를 제어하는 등과 같이 응답할 수도 있다. 본 발명의 변형예에서, 시스템 제어기(18`)는 식별 연료 영역의 특정 트랙의 검출 조건에 따라 상이한 방식으로 작동할 수도 있음이 이해될 것이다.During the refill operation, the system controller 18 ′ inside the metal fuel tape refill subsystem 7 can access various kinds of information stored within the metal fuel database management subsystem 275. One of the important information components stored inside the metal fuel database management subsystem relates to metal oxides that are generally present in each metal fuel region along a particular fuel track at a particular moment (ie MOEt). Using this information, the system controller 18 'can determine the exact location where the metal oxide deposits are present along a particular area of the tape, and accordingly the metal fuel tape can be used to efficiently and quickly perform a refill operation along that location. You can move forward. The system controller 18 ′ can anticipate the conditions of this metal fuel before the area of the tape is transported over the refill head. Depending on the metal fuel conditions in the upstream region of the tape, the system controller 18 ′ of the exemplary embodiment speeds up the tape if the metal oxide is thin in the identification zone and tape speed if the metal oxide is thick over the identification zone. Slow down; Connect the anode-cathode structure of the metal oxide rich track to the recharging power control subsystem 92 for a longer recharge period and to connect the track depleted of metal oxide from the subsystem for a shorter recharge period; Increase the rate of oxygen exhaust from the anode cathode structure with the thickly formed metal oxide formation present in the identification metal fuel region transported through the refill head and with the thinly formed metal oxide formation present in the identification metal fuel region. Reduce the rate of oxygen exhaust from one anode cathode structure; If the sensed temperature exceeds a predetermined limit, it may respond, for example, to control the temperature of the refill head. In a variant of the invention, it will be appreciated that the system controller 18 ′ may operate in a different manner depending on the detection conditions of a particular track of the identification fuel region.

본 발명의 금속 연료 테이프 FCB 시스템의 예시적인 제2 실시예Second Exemplary Embodiment of Metal Fuel Tape FCB System of the Present Invention

금속 공기 FCB 시스템의 예시적인 제2 실시예가 도 3a에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 이 FCB 시스템(100)은 다수의 서브 시스템, 즉 그 카트리지 장전 및 분리 동작 모드 동안에 FCB 시스템 내로 금속 연료 테이프 카세트 장치(3)를 장전 및 분리시키기 위한 전술한 바와 같은 금속 연료 테이프 카세트 카트리지 장전/분리 서브 시스템(2)과; 그 방전 및 재충전 동작 모드 동안에 시스템을 통과하여 금속 연료 테이프를 수송하기 위한 전술한 바와 같은 금속 연료 테이프 수송 서브 시스템(4)과; 재충전 동작 모드 동안에 산화 금속 연료 테이프의 전기 화학적으로 재충전되는(즉, 감소하는) 지역을 위한 전술한 바와 같은 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7)을 포함한다. 이들 서브 시스템 각각에 관한 세부 사항은 도 1에 도시된 FCB 시스템의 예시적인 제1 실시예와 관련하여 전술되어 있다. 도 1과 도 3에 도시된 시스템간의 가장 큰 차이는 도 3의 시스템은 금속 연료 방전 서브 시스템(6)을 구비하지 않음에 따라 재충전 장치로서만 기능 할뿐 방전(즉, 동력 발생) 장치는 아니라는 점이다.A second exemplary embodiment of a metal air FCB system is shown in FIG. 3A. As shown, this FCB system 100 comprises a plurality of subsystems, namely metal fuel tape as described above, for loading and separating the metal fuel tape cassette device 3 into the FCB system during its cartridge loading and detaching mode of operation. A cassette cartridge loading / removing subsystem 2; A metal fuel tape transport subsystem 4 as described above for transporting the metal fuel tape through the system during its discharge and recharge mode of operation; Metal fuel tape refill subsystem 7 as described above for the area of the electrochemically recharged (ie decreasing) of the metal oxide fuel tape during the recharging mode of operation. Details regarding each of these subsystems are described above in connection with the first exemplary embodiment of the FCB system shown in FIG. 1. The biggest difference between the systems shown in Figs. 1 and 3 is that the system of Fig. 3 functions only as a recharging device, as it does not have a metal fuel discharge subsystem 6, but is not a discharge (i.e. power generating) device. Is the point.

본 발명의 금속 공기 FCB 시스템의 예시적인 제3 실시예Third Exemplary Embodiment of Metallic Air FCB System of the Invention

금속 공기 FCB 시스템의 예시적인 제3 실시예가 도 3b에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 이 FCB 시스템(101)은 다수의 서브 시스템, 즉 FCB 시스템 내로 금속 연료 테이프 카세트 장치(4)를 장전 및 분리하기 위한 금속 연료 테이프 카세트 카트리지 장전/분리 서브 시스템(2)과; 방전 및 재충전 동작 모드 동안에 시스템을 통과하여 금속 연료 테이프를 수송하기 위한 금속 연료 테이프 수송 서브 시스템(4)과; 재충전 동작 모드 동안에 산화 금속 연료 테이프의 전기 화학적으로 재충전되는(즉, 감소하는) 지역을 위한 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템(7)을 포함한다. 이들 서브 시스템 각각에 관한 세부 사항은 도 1에 도시된 FCB 시스템의 예시적인 제1 실시예와 관련하여 전술되어 있다. 도 3a와 도 3b에 도시된 시스템간의 가장 큰 차이는 도 3b의 시스템은 하나나 두 개의 방전 헤드뿐만 아니라 금속 연료 방전 서브 시스템(6)과 관련된 기타 요소가 합체될 수도 있는 금속 연료 카세트 장치(3)를 재충전시킬 수 있다는 점이다.A third exemplary embodiment of a metal air FCB system is shown in FIG. 3B. As shown, this FCB system 101 includes a metal fuel tape cassette cartridge loading / removing subsystem 2 for loading and separating the metal fuel tape cassette device 4 into a plurality of subsystems, namely the FCB system; A metal fuel tape transport subsystem (4) for transporting metal fuel tape through the system during discharge and recharge operating modes; A metal fuel tape refill subsystem 7 for areas of electrochemically recharged (ie, decreasing) of the metal oxide fuel tape during a recharging mode of operation. Details regarding each of these subsystems are described above in connection with the first exemplary embodiment of the FCB system shown in FIG. 1. The greatest difference between the systems shown in FIGS. 3A and 3B is that the system of FIG. 3B may incorporate one or two discharge heads as well as other elements associated with the metal fuel discharge subsystem 6 (3). ) Can be recharged.

본 발명의 공기 금속 FCB 시스템의 예시적인 제4 실시예Fourth Exemplary Embodiment of the Pneumatic Metal FCB System of the Invention

도 4 내지 도 5b에는 FCB 시스템의 제4 실시예가 도시되어 있다. 이 시스템(420)은 도 1의 시스템의 혼합식으로서, 방전 헤드 조립체와 재충전 헤드 조립체가 동시에 방전 및 재충전 동작을 수행할 수 있는 단일 조립체로서 결합되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, FCB 시스템(420)은 테이프 수송 서브 시스템(2)과, 카세트 테이프 장전/분리 서브 시스템(2), 그리고 혼합식의 금속 연료 테이프 방전/재충전 서브 시스템(425)을 포함한다. 테이프 수송 서브 시스템(4)과 카세트 테이프 장전/분리 서브 시스템(2)은 도 1과, 도 3a 및 도 3b에 도시된 예시적인 제1, 제2 및 제3 실시예와 관련하여 개시된 서브 시스템과 실질적으로 동일하며, 따라서 명료한 기재를 위해 반복 기재되지는 않는다. 도 4의 시스템에 사용되는 이 혼합식 금속 연료 테이프 방전/재충전 서브 시스템(425)은 후술하는 이유로 전술한 서브 시스템과는 상당히 상이하다.4 to 5B show a fourth embodiment of the FCB system. The system 420 is a hybrid of the system of FIG. 1, combined as a single assembly in which the discharge head assembly and the recharge head assembly can perform discharge and recharge operations simultaneously. As shown in FIG. 4, the FCB system 420 includes a tape transport subsystem 2, a cassette tape loading / removing subsystem 2, and a mixed metal fuel tape discharge / recharge subsystem 425. Include. The tape transport subsystem 4 and the cassette tape loading / removing subsystem 2 are provided with the subsystems disclosed in connection with the exemplary first, second and third embodiments shown in FIGS. 1 and 3A and 3B. It is substantially the same and is therefore not repeated for clear description. This mixed metal fuel tape discharge / recharge subsystem 425 used in the system of FIG. 4 is quite different from the subsystem described above for the reasons described below.

도 5a1과 도 5a2에 도시된 바와 같이, 금속 연료 테이프 방전/재충전 서브 시스템(425)은 방전 헤드 서브 조립체(9`)와, 재충전 헤드 조립체(11'), 방전 동력 조절 서브 시스템(40), 그리고 도 1의 FCB 시스템에 사용되는 유형의 재충전 동력 조절 시스템을 포함한다. 방전 및 재충전 헤드 서브조립체(9`, 11')는 도 2a3과 도 2a4에 도시된 방전 헤드 수송 서브 시스템(24)과 재충전 헤드 수송 서브 시스템(24`)과 기능이 동일한 공통의 방전/재충전 수송 서브 시스템(424) 상에 장착된다. 방전 동력 조절 서브 시스템과 재충전 동력 조절 서브 시스템은 전술한 바와 유사한 기능을 갖고 있다. 혼합식의 금속 연료 테이프 방전/재충전 서브 시스템(425)의 시스템 버스 구조물은 도 5b에 도시되어 있으며, 도 2b17에 도시된 구조와 유사하다.As shown in FIGS. 5A1 and 5A2, the metal fuel tape discharge / recharge subsystem 425 includes a discharge head subassembly 9 ′, a recharge head assembly 11 ′, a discharge power regulation subsystem 40, And a recharging power regulation system of the type used in the FCB system of FIG. 1. The discharge and recharge head subassembly 9 ', 11' is a common discharge / recharge transport having the same function as the discharge head transport subsystem 24 and the recharge head transport subsystem 24 'shown in FIGS. 2A3 and 2A4. Mounted on subsystem 424. The discharge power regulation subsystem and the recharge power regulation subsystem have functions similar to those described above. The system bus structure of the mixed metal fuel tape discharge / recharge subsystem 425 is shown in FIG. 5B and is similar to the structure shown in FIG. 2B17.

도 5a1과 도 5a2에 도시된 예시적인 실시예에서, 재충전 헤드 서브조립체(11`)의 재충전 표면적은 급속한 재충전 작업을 보장하기 위하여 방전 헤드 조립체(9')의 방전 표면적보다 실질적으로 크다. 헤드(9`, 11')의 각각의 양극 전해질 구조의 터미널은 양극 전해질 터미널 형상화 서브 시스템(426)에 접속되며, 이 서브 시스템은 헤드(9`,11')의 터미널이 부근의 특정 응용이 필요로 하는 바와 같은 방전 헤드나 재충전 헤드와 같이 기능 하도록 그 헤드 터미널을 형상화하도록 프로그램될 수 있다. 프로그램 가능한 양극 전해질 터미널 형상화 서브 시스템(426)은 시스템 제어기(18)에 의해 제어되며, 도 1의 FCB 시스템의 방전 서브 시스템(6)과 재충전 서브 시스템(7)에 사용되는 대부분의 지지 서브 시스템에 의해 둘러싸여 있다.In the exemplary embodiment shown in FIGS. 5A1 and 5A2, the refill surface area of the refill head subassembly 11 ′ is substantially larger than the discharge surface area of the discharge head assembly 9 ′ to ensure rapid refilling operation. The terminals of the respective anode electrolyte structures of the heads 9 'and 11' are connected to the anode electrolyte terminal shaping subsystem 426, which allows the terminal of the heads 9 'and 11' to be adapted for specific applications. It may be programmed to shape its head terminal to function as a discharge head or a recharge head as needed. The programmable anode electrolyte terminal shaping subsystem 426 is controlled by the system controller 18 and is used for most support subsystems used in the discharge subsystem 6 and the recharge subsystem 7 of the FCB system of FIG. 1. Surrounded by.

금속 연료 테이프 방전/재충전 서브 시스템(425) 내부의 특정 헤드가 방전 헤드로서 기능하도록 형상화된 경우에, 그 출력 터미널이 도 5a1과 도 5a2에 도시된 방전 동력 조절 서브 시스템(40)의 입력 터미널에 접속되어 있는 동안 가압된 공기가 그 양극 구조물 내로 급송되어 방전 모드 동안에 그 내부의 pO2를 증가시킨다. 금속 연료 테이프 방전/재충전 서브 시스템(425) 내부의 특정 헤드가 재충전 헤드로서 기능하도록 형상화된 경우에, 그 입력 터미널이 도 5a1과 도 5a2에 도시된 재충전 동력 조절 서브 시스템(92)의 출력 터미널에 접속되어 있는 동안 가압된 공기가 그 양극 구조물로부터 배기되어 재충전 모드 동안에 그 내부의 pO2를 떨어트린다. 이러한 혼합식 구조물은 여러 가지 장점을 갖고 있는데, 즉 장기간 높은 동력 발생을 필요로 하는 응용에 다중 방전 헤드를 허용하며, 상당히 빠른 재충전 작업이 필요한 경우 다중 재충전 헤드를 허용하고, 중간 정도의 전기 부하 조건이면 충분한 경우에는 방전 및 재충전 작업을 동시에 행할 수 있다.When a particular head inside the metal fuel tape discharge / recharge subsystem 425 is configured to function as a discharge head, its output terminal is connected to the input terminal of the discharge power regulation subsystem 40 shown in FIGS. 5A1 and 5A2. While connected, pressurized air is fed into its anode structure to increase the pO 2 therein during discharge mode. When a particular head inside the metal fuel tape discharge / recharge subsystem 425 is configured to function as a recharge head, its input terminal is connected to the output terminal of the recharge power regulation subsystem 92 shown in FIGS. 5A1 and 5A2. While connected, pressurized air is exhausted from its anode structure to drop the pO 2 therein during recharge mode. This hybrid structure has several advantages: it allows multiple discharge heads for applications that require high power generation over long periods of time, allows multiple recharge heads when significantly faster recharging operations are required, and moderate electrical load conditions. If sufficient, discharge and recharge can be performed simultaneously.

본 발명의 FCB 시스템의 또 다른 실시예Another embodiment of the FCB system of the present invention

전술한 FCB 시스템에는 다중 방전 헤드 및 다중 재충전 헤드가 마련되어 이러한 특징부가 제공하는 현저한 장점들을 제공하고 있다. 그러나, 본 발명의 FCB 시스템이 단일 방전 헤드만을 구비하거나, 또는 하나 이상의 재충전 헤드와 조합되어 제조될 수 있으며, 뿐만 아니라 단일 방전 헤드만을 구비하거나 하나 이상의 방전 헤드와 조합되어 제조될 수 있음을 이해될 것이다.The FCB system described above has multiple discharge heads and multiple recharge heads to provide the significant advantages that these features provide. However, it will be appreciated that the FCB system of the present invention may be manufactured with only a single discharge head or in combination with one or more recharge heads, as well as with only a single discharge head or in combination with one or more discharge heads. will be.

전술한 FCB 시스템에서, 방전 헤드와 재충전 헤드의 양극 구조물은 음극 접촉 일렉트로드 또는 전극에 대해 실질적으로 정지 상태인 평평하거나 또는 실질적으로 평평한 구조로 도시되어 있는 반면, 금속 연료(즉, 음극) 재료는, 도 4와 도 6에 도시된 본 발명의 금속 연료 카드 실시예의 양극 구조물에 대해 정지 상태에 있거나; 또는 도 1과, 도 2와, 도 3, 그리고 도 8에 도시된 본 발명의 금속 연료 테이프 실시예의 양극 구조물에 대해 이동 상태에 있다.In the FCB system described above, the anode structures of the discharge head and the recharge head are shown in a flat or substantially flat structure that is substantially stationary with respect to the cathode contact electrode or electrode, while the metal fuel (ie, cathode) material is In a stationary state with respect to the anode structure of the metal fuel card embodiment of the invention shown in FIGS. 4 and 6; Or in a moving state with respect to the anode structure of the metal fuel tape embodiment of the present invention shown in FIGS. 1, 2, 3, and 8.

그러나, 본 발명의 금속 공기 FCB 시스템은 평평한 정지 상태의 양극 구조물의 사용으로만 제한되는 것이 아니라, 별법으로 방전 및/또는 재충전 동작 중에 금속 연료 테이프 또는 금속 연료 카드에 대해 회전하여 이온 접촉하도록 되어 있는 하나 이상의 원통형 양극 구조물을 사용하여 구성될 수 있으며, 그 양극 구조물은 금속 공기 FCB 시스템에서 이룰 수 있는 모든 전기 화학적 기능을 수행함이 이해될 것이다. 이러한 변형예의 양극 구조물은 1998년 7월 3일자로 출원된 동력 용적 밀도 향상을 위해 복수 개의 이동 양극 구조물을 구비하는 금속 공기 연료 전지 시스템(METAL AIR FUEL CELL BATTERY SYSTEM EMPLOYING A PLURALITY OF MOVING CATHODE STRUCTURES FOR IMPROVED VOLUMETRIC POWER DENSITY)이란 명칭의 계류중인 출원 제09/110,761호와; 1998년 7월 3일자로 출원된 금속 연료 테이프와 저마찰 양극 구조물을 구비하는 금속 공기 연료 전지 시스템(METAL AIR FUEL CELL BATTERY SYSTEM EMPLOYING METAL FUEL TAPE AND LOW FRICTION CATHODE STRUCTURES)이란 명칭의 계류중인 출원 제09/110,762호에 상당히 상세히 개시되어 있으며, 이들 출원은 각각 전체적으로 본원에 참조되어 있다. 특히, 전술한 바와 같은 평평한 정지 상태의 양극 구조물을 구성하도록 사용되고 있는 동일한 기술을 신속하게 적용하여, 상세히 전술된 바와 같이 양극 구조물에 통상 제공되는 동일한 전하 수집 서브 구조물을 지탱하며 전기 모터에 의해 구동되는 중공의 통기성 지지 튜브를 중심으로 하는 원통형 양극 구조물을 형성할 수 있다.However, the metal air FCB system of the present invention is not limited to the use of a flat stationary anode structure, but is alternatively adapted to rotate and ionic contact against a metal fuel tape or metal fuel card during discharge and / or recharge operations. It will be appreciated that one or more cylindrical anode structures may be constructed, which anode structures perform all the electrochemical functions that can be achieved in a metal air FCB system. The anode structure of this variant is a METAL AIR FUEL CELL BATTERY SYSTEM EMPLOYING A PLURALITY OF MOVING CATHODE STRUCTURES FOR IMPROVED Pending application No. 09 / 110,761 entitled VOLUMETRIC POWER DENSITY; Pending Application No. 09 entitled METAL AIR FUEL CELL BATTERY SYSTEM EMPLOYING METAL FUEL TAPE AND LOW FRICTION CATHODE STRUCTURES, filed July 3, 1998 / 110,762 are described in considerable detail, each of which is incorporated herein by reference in its entirety. In particular, the same techniques that are being used to construct a flat stationary anode structure as described above can be quickly applied to support the same charge collection substructures normally provided in the anode structure as described in detail above and to be driven by an electric motor. It is possible to form a cylindrical anode structure centered on the hollow breathable support tube.

본 발명의 이러한 변형예에서, 원통형 회전 양극 구조물과 수송 금속 연료 테이프 사이에 배치되는 이온 전도성 매체는 다수의 상이한 형태로, 예를 들어 회전 양극의 외면에 부착되는 고체 상태 전해질 함침형 겔 또는 기타 매체 형태로; 회전 원통형 양극 구조물과 이온 접촉 배열된 수송 금속 연료 테이프의 표면에 부착되는 고체 상태 전해질 함침형 겔 또는 기타 매체 형태로; 방전 및/또는 재충전 동작 동안에 회전 원통형 양극 구조물과 이동 금속 연료 테이프 또는 (카드) 모두에 대해 수송 가능한 고체 상태 이온 전도성 매체를 구비하는 가요성의 다공질 기질을 포함하는 벨트형 구조로; 또는 방전 및 재충전 동작 동안에 양극 구조와 음극 구조물 사이에 이온 전하를 수송할 수 있도록 회전 양극 구조물과 수송 금속 연료 테이프(또는 카드) 사이에 배치되는 액상 이온 전도성 매체(예를 들어, 전해질과 같은) 형태로 얻어질 수 있다.In this variant of the invention, the ion conductive medium disposed between the cylindrical rotating anode structure and the transport metal fuel tape is in many different forms, for example a solid state electrolyte impregnated gel or other medium attached to the outer surface of the rotating anode. In the form; In the form of a solid electrolyte impregnated gel or other medium attached to the surface of the transport metal fuel tape arranged in ion contact with the rotating cylindrical anode structure; A belt-like structure comprising a flexible porous substrate having a solid cylindrical ion conductive medium transportable to both a rotating cylindrical anode structure and a moving metal fuel tape or (card) during discharge and / or recharge operations; Or in the form of a liquid ion conductive medium (such as an electrolyte) disposed between the rotating anode structure and the transport metal fuel tape (or card) to transport ionic charge between the anode structure and the cathode structure during discharge and recharge operations. Can be obtained as

전술한 유형의 고체 상태의 이온 전도성 벨트형 구조를 사용할 때의 특별한 장점 중 하나는, 수송 금속 연료 테이프와 그 회전 원통형 양극 구조물 사이의 비마찰 접촉을 제공하여, 수송 금속 연료 테이프에 필요한 전력의 양을 감소시킬 뿐만 아니라, 동작 동안에 FCB 시스템의 양극 구조물과 음극 구조물의 마손 및 손상을 최소화한다는 점이다.One particular advantage of using a solid state ion conductive belt-like structure of the type described above is that it provides a non-frictional contact between the transport metal fuel tape and its rotating cylindrical anode structure, thereby providing the amount of power required for the transport metal fuel tape. In addition to reducing the pressure, the wear and damage of the anode and cathode structures of the FCB system is minimized during operation.

다중 양극 실린더 또는 벨트가 본 출원인의 1998년 7월 3일자로 출원된 금속 연료 테이프와 저마찰 양극 구조물을 구비하는 금속 공기 연료 전지 시스템이란 명칭의 계류중인 출원 제09/110,762호에 개시된 바와 같은 어레이형 구조물 내부에 장착되어 있는 실시예에서는, 비교적 작은 체적의 공간을 차지하는 물리적인 구조로부터 상당히 높은 출력을 발생시켜, 종래의 FCB 시스템을 능가하는 다양한 장점을 제공한다.Arrays as disclosed in pending application No. 09 / 110,762 entitled Metallic Air Fuel Cell Systems, in which multiple anode cylinders or belts have a metal fuel tape and a low friction anode structure, filed July 3, 1998 of the Applicant. Embodiments mounted inside the mold structure generate significantly higher power from physical structures that occupy a relatively small volume of space, providing various advantages over conventional FCB systems.

본 발명의 금속 공기 FCB 시스템의 응용Application of Metal Air FCB System of the Invention

일반적으로, 전술한 금속 공기 FCB 시스템은 다른 서브 시스템과 함께 일체형으로 형성되어, 전력 발생 시스템(또는 설비)를 제공하는데, 이러한 시스템 내부에서의 금속 연료의 실시간 관리는 신뢰성이나 동작 효율을 저하시키지 않고도 AC형 및/또는 DC형 전기 부하의 최고의 동력 요건을 만족시키도록 사용된다.In general, the aforementioned metal air FCB system is integrally formed with other subsystems to provide a power generation system (or facility), where real-time management of the metal fuel within such a system does not degrade reliability or operating efficiency. It is used to meet the highest power requirements of type AC and / or type DC electrical loads.

예시를 위해, 전기 동력식 차량, 기차, 트럭, 모터사이클, 또는 당업계에 널리 알려진 하나 이상의 AC 및/또는 DC 동력식 부하(예를 들어, 모터)를 구비하는 기타 유형의 차량의 형태로 구현 가능한 전기 동력식 수송 시스템 또는 차량(701) 내부에 장착되는 바와 같은 본 발명의 전력 발생 시스템(700)이 도 6a에 도시 되어 있다. 도 6b에는 전력 발생 시스템(700)이 고정 위치의 발전소로서 도시 되어 있다. 전력 발생 시스템(700)에는 보조 혼합식 전력 공급원(702, 703, 704)이 연결되는 것으로 도시 되어 있다. 일반적으로, 전력 발생 시스템(700)은 도 6a에 도시된 바와 같은 하나 이상의 DC형 전기 부하(702)에 공급되는 DC 전력을 생성하도록 형성되거나, 도 6b에 도시된 바와 같은 하나 이상의 AC형 전기 부하에 공급되는 AC 전력을 생성하도록 형성될 수 있다. 이러한 각각의 실시예의 시스템은 보다 상세히 후술된다.For illustration purposes, it may be implemented in the form of an electrically powered vehicle, train, truck, motorcycle, or other type of vehicle having one or more AC and / or DC powered loads (eg, motors) well known in the art. A power generation system 700 of the present invention as shown mounted within a possible electrically powered transportation system or vehicle 701 is shown in FIG. 6A. In FIG. 6B the power generation system 700 is shown as a stationary power station. The power generation system 700 is shown connected with auxiliary hybrid power sources 702, 703, 704. Generally, power generation system 700 is configured to generate DC power supplied to one or more DC type electrical loads 702 as shown in FIG. 6A, or one or more AC type electrical loads as shown in FIG. 6B. It may be configured to generate AC power supplied to the. The system of each of these embodiments is described in more detail below.

도 7a에 도시된 바와 같이, 전력 발생 시스템(700)의 예시적인 제1 실시예는 접속된 복수 개의 전기 부하(707a-707d)에 DC 전력을 공급하는 출력 DC 전력 버스 구조물(706)과; 이 DC 전력 버스 구조물에 DC 전력을 공급할 수 있도록 출력 제어 서브 시스템(40; 도 2a3에 도시된)을 경유하여 DC 전력 버스 구조물(706)에 각각 동작 가능하게 접속되는 금속 공기 FCB (서브)시스템(708a-708h)의 네트워크와; 상기 DC 전력 버스 구조물(706)에 동작 가능하게 접속되어 그 구조물을 따라 출력 전압을 제어(즉, 조절)하는 출력 전압 제어 서브 시스템(709)과; DC 전력 버스를 따라 실시간 부하 조건을 감지하여 DC 전력 버스 구조물을 따라 부하 조건을 지시하는 입력 신호를 발생시키도록 출력 DC 전력 버스 구조물(706)에 동작 가능하게 접속되는 부하 감지 회로(710)와; (각각의 방전/재충전 동작 모드 동안에 방전/재충전 매개 변수를 제어하고, 실시간을 기초로 하여 특정 FCB 서브 시스템으로부터 금속 연료 및 금속 산화물 표시 데이터를 수집함으로써) 네트워크 내부의 각각의 FCB 서브 시스템이 동작을 제어하는 네트워크 제어 서브 시스템(예를 들어, RAM/ROM/EPROM을 구비한 마이크로컴퓨터; 711)과; 각각의 FCB 서브 시스템(708a-708h)이 그 입력/출력 서브 시스템(41; 도 2a3에 도시된)에 의해 동작 가능하게 접속되어, FCB 서브 시스템으로부터 네트워크 제어 서브 시스템(711)으로 금속 연료 표시 데이터를 전송할 수 있으며, 전력 발생 동작 동안에 네트워크 제어 서브 시스템(711)으로부터 FCB 서브 시스템으로의 제어 신호를 전송할 수 있는 FCB 서브 시스템 제어 버스 구조물(712)과; 네트워크 제어 서브 시스템(711)에 동작 가능하게 접속되어, 시스템의 버스 구조물(706, 712) 사이에 접속된 각각의 FCB 서브 시스템 내부의 각각의 금속 연료 트랙의 각각의 연료를 따라 존재하는 금속 연료( 및 금속 산화물)의 양을 나타내는 정보를 저장하는 네트워크계 금속 연료 관리 서브 시스템(예를 들어, 상관 데이터 베이스 관리 시스템)(713)과; 재충전 동작 동안에 각각의 FCB 서브 시스템(707a-707h)에 보조 혼합식 전력 공급원(702, 703, 704, 704`)으로부터 생성된 DC 전력을 공급하는 입력 DC 전력 버스 구조물(714); 그리고 입력 DC 전력 버스 구조물(714)을 따라 입력 전압을 제어하는 입력 전압 제어 서브 시스템(715)을 포함한다.As shown in FIG. 7A, a first exemplary embodiment of a power generation system 700 includes an output DC power bus structure 706 for supplying DC power to a plurality of connected electrical loads 707a-707d; A metal air FCB (sub) system operatively connected to each of the DC power bus structures 706 via an output control subsystem 40 (shown in FIG. 2A3) to supply DC power to the DC power bus structures ( 708a-708h); An output voltage control subsystem (709) operably connected to the DC power bus structure (706) to control (ie, regulate) output voltage along the structure; A load sensing circuit 710 operatively connected to the output DC power bus structure 706 to sense a real time load condition along the DC power bus and generate an input signal indicative of the load condition along the DC power bus structure; Each FCB subsystem inside the network (by controlling discharge / recharge parameters during each discharge / recharge operation mode and collecting metal fuel and metal oxide indication data from a particular FCB subsystem on a real-time basis) A network control subsystem (for example, a microcomputer with RAM / ROM / EPROM; 711) for controlling; Each FCB subsystem 708a-708h is operably connected by its input / output subsystem 41 (shown in FIG. 2A3) to provide metal fuel indication data from the FCB subsystem to the network control subsystem 711. An FCB subsystem control bus structure 712, capable of transmitting a control signal from the network control subsystem 711 to the FCB subsystem during a power generation operation; Metal fuel operatively connected to the network control subsystem 711 and present along the respective fuel of each metal fuel track within each FCB subsystem connected between the bus structures 706 and 712 of the system. And a network-based metal fuel management subsystem (e.g., correlation database management system) 713, which stores information indicative of the amount of metal oxides; An input DC power bus structure 714 for supplying DC power generated from auxiliary mixed power sources 702, 703, 704, 704 ′ to each FCB subsystem 707a-707h during a recharge operation; And an input voltage control subsystem 715 for controlling the input voltage along the input DC power bus structure 714.

일반적으로, 본원에 개시된 FCB 서브 시스템 중 하나는 전술한 전력 공급 네트워크 내부에 장착될 수 있다. 이러한 FCB 서브 시스템은 FCB 서브 시스템 제어 버스 구조물(712)에 그 입력/출력 서브 시스템(41; 도 2a3에 도시된)을 접속시키고, DC 전력 버스 구조물(706)에 출력 제어 서브 시스템(40; 도 2a3에 도시된)을 접속시킴으로써 간단하게 장착된다. 또한, 각각의 FCB 서브 시스템은 네트워크 제어 서브 시스템(711)의 전체적인 제어 하에 금속 연료 트랙을 재충전하는 금속 연료 재충전 서브 시스템(7)을 포함한다.In general, one of the FCB subsystems disclosed herein may be mounted within the aforementioned power supply network. This FCB subsystem connects its input / output subsystem 41 (shown in FIG. 2A3) to the FCB subsystem control bus structure 712, and to the output control subsystem 40 (FIG. 2) in the DC power bus structure 706. It is simply attached by connecting (shown in 2a3). Each FCB subsystem also includes a metal fuel refill subsystem 7 that recharges the metal fuel track under overall control of the network control subsystem 711.

도 7b에는 본 발명의 전력 발생 시스템의 변형예가 도시되어 있다. 본 발명의 이 변형예에서는 출력 DC 전력 버스 구조물(706)과 출력 AC 전력 버스 구조물(717) 사이에 DC-AC 전력 변환 서브 시스템(716)이 제공되며, 이것에는 복수 개의 AC형 전기 부하(707a, 707d)가 동작 가능한 방식으로 접속된다. 이러한 본 발명의 변형예에서, DC 전력 버스 구조물(706)에 공급되는 DC 전력은 AC 전력 버스 구조물(717)에 지원되는 AC 전력 공급원으로 변환된다. AC 전력 버스 구조물(717)을 따라 출력 전압을 제어할 목적으로 출력 전압 제어 유닛(709)이 제공된다. AC 버스 구조물(717)에 전달된 AC 전력은 이것에 접속된 AC 전기 부하(예를 들어, AC 모터)에 공급된다.7b shows a variant of the power generation system of the present invention. In this variant of the invention a DC-AC power conversion subsystem 716 is provided between the output DC power bus structure 706 and the output AC power bus structure 717, which includes a plurality of AC type electrical loads 707a. 707d are connected in an operable manner. In this variant of the invention, the DC power supplied to the DC power bus structure 706 is converted into an AC power supply supported by the AC power bus structure 717. An output voltage control unit 709 is provided for controlling the output voltage along the AC power bus structure 717. AC power delivered to the AC bus structure 717 is supplied to an AC electrical load (eg, an AC motor) connected thereto.

바람직한 실시예에서 금속 연료 관리 서브 시스템(713)은, 전력 발생 시스템의 각각의 FCB 서브 시스템 내부에 있는 각각의 금속 연료 트랙의 각각의 영역을 따라 이용 가능한 각각의 금속 연료의 양을 나타내는 정보를 보유한 복수 개의 데이터 표를 유지하는 수단을 구비한 상관 데이터 베이스 관리 시스템을 포함한다. 도 7c에 이러한 데이터 표를 개략적으로 도시하면, 전력이 각각의 FCB 서브 시스템으로부터 발생됨에 따라, 금속 연료 표시 데이터가 방전 모드 동안에 각각의 서브 시스템 내부에 자동 발생되는 한편, 재충전 동작 모드 동안에 금속 산화물 존재 데이터가 발생된다. 이러한 표의 정보 항목의 세부 사항은 도 2b16에 도시 되어 있으며 전술한 바와 같다.In a preferred embodiment, the metal fuel management subsystem 713 holds information indicating the amount of each metal fuel available along each area of each metal fuel track within each FCB subsystem of the power generation system. And a correlation database management system having means for maintaining a plurality of data tables. 7c shows such a table of data, as power is generated from each FCB subsystem, metal fuel indication data is automatically generated inside each subsystem during the discharge mode, while metal oxide is present during the recharging mode of operation. The data is generated. Details of the information items in this table are shown in FIG. 2B16 and as described above.

대부분의 응용예에서는, 각각의 FCB 서브 시스템(707a-707d)의 금속 연료 소비를 관리하여, 각각의 FCB 서브 시스템이 매순간 실질적으로 동일한 양의 금속 연료를 사용할 수 있는 것이 바람직하다. 이 금속 연료 균등화 원리는 네트워크 제어 서브 시스템(711)이 아래의 기능, 즉 부하 감지 서브 시스템(710)에 의해 DC 전력 버스 구조물을 따라 실제 부하 조건을 감지할 수 있는 기능과; 특정 FCB 서브 시스템(708a, 708b)이 전력을 발생시켜 이러한 감지된 부하 조건에 응답하여 출력 DC 전력 버스 구조물(706)에 전력을 공급하도록 하는 기능과; 네트워크계 금속 연료 관리(데이터 베이스) 서브 시스템(713)을 사용하여 FCB 서브 시스템 내부의 금속 산화물의 존재 여부 및 금속 연료의 이용도를 관리하는 기능; 그리고 선정된 FCB 서브 시스템 내부에서 금속 연료 트랙을 선택적으로 방전하여(그리고 금속 산화물을 선택적으로 재충전하여), 각각의 FCB 서브 시스템 내부의 금속 연료 이용도가 평균 시간을 기초로 하여 실질적으로 균등해지도록 하는 기능을 수행함으로써 달성된다. 이 방법은 컴퓨터 계산 분야에 널리 공지되어 있는 간단한 방식의 프로그래밍 기술에 의해 달성될 수 있다.In most applications, it is desirable to manage the metal fuel consumption of each FCB subsystem 707a-707d so that each FCB subsystem can use substantially the same amount of metal fuel every minute. This metal fuel equalization principle includes the ability of the network control subsystem 711 to sense actual load conditions along the DC power bus structure by the following functions: load sensing subsystem 710; The specific FCB subsystems 708a and 708b to generate power to power the output DC power bus structure 706 in response to this sensed load condition; Using network-based metal fuel management (database) subsystem 713 to manage the presence of metal oxides within the FCB subsystem and the utilization of metal fuel; And selectively discharging metal fuel tracks (and selectively recharging metal oxides) within the selected FCB subsystem so that the metal fuel utilization within each FCB subsystem is substantially evenly based on average time. Is accomplished by performing a function. This method can be accomplished by a simple way of programming techniques that are well known in the field of computer computing.

각각의 FCB 서브 시스템에 걸쳐 금속 연료 균등화를 수행하는 네트워크 제어 서브 시스템(711)을 구비하는 데에 따른 장점이 예시를 위한 도 8을 참조하여 가장 잘 평가될 수 있다.The benefits of having a network control subsystem 711 that performs metal fuel equalization across each FCB subsystem can be best appreciated with reference to FIG. 8 for illustration.

일반적으로, 본 발명의 전력 발생 시스템에 의해 생성되는 전력의 양은 시스템에 접속된 전기 부하가 필요로 하는 전력의 양에 좌우된다. 본 발명에 따르면, 시스템으로부터의 출력 전력은 추가의 금속 공기 FCB 서브 시스템이 전력을 발생시킨 다음 그 전력을 프로그래밍된 네트워크 제어 서브 시스템(711)의 제어 하에 출력 전력 버스 구조물(706 또는 AC 부하의 경우에는 717)에 공급할 수 있도록 함으로써 증가된다. 예를 들어, DC 전력 버스 구조물(706)과 FCB 서브 시스템 제어 버스 구조물(712) 사이에 접속된 8개의 FCB 서브 시스템을 구비하는 전력 시스템이 고려된다. 이 경우에, 각각의 FCB 시스템(707a-708d)을 작동 가능한 엔진 내부의 파워 실린더로서 간주할 수도 있다. 따라서, 8개의 FCB 서브 시스템(즉, 파워 실린더)이 도 6a에 도시된 바와 같은 전기 동력식 차량 등의 구조물 내부에 함께 형성되어 장착되어 있는 본 발명에 따른 전력 발생 시스템(또는 설비)의 경우가 고려된다. 이 경우에, 어느 순간에 전력을 발생시킬 수 있는 FCB 서브 시스템(즉, 파워 실린더)의 수는 차량(701) 외부의 전력 발생 설비에 존재하는 전기 부하에 좌우된다. 따라서, 차량이 평평한 수평 도로면이나 급격한 내리막길을 따라 주행하는 경우, 네트워크 제어 서브 시스템(711)에 의해서는 단지 하나나 소수의 FCB 서브 시스템(즉, 파워 실린더)만이 허용되는 반면, 오르막길을 주행하거나 다른 차량을 통과할 때에는 그 이상의 또는 모든 FCB 서브 시스템(즉, 파워 실린더)이 허용되어, 이러한 동작 조건이 요구하는 전력 요건이 충족됨을 예상할 수 있다. 차량에 장착된 전력 발생 시스템 상에 부과되는 부하 조건과 무관하게, 각각의 금속 공기 FCB 서브 시스템(708a-708h) 내부의 금속 연료의 평균 소비율이 전술한 금속 연료 균등화 원리에 따라 평균 시간을 기초로 하여 실질적으로 동일해짐으로써, 평균 시간에 기초하여 각각의 FCB 서브 시스템(708a-708h)의 방전에 이용 가능한 금속 연료의 양이 네트워크 제어 서브 시스템(711)에 의해 실질적으로 동일하게 유지된다.In general, the amount of power generated by the power generation system of the present invention depends on the amount of power required by the electrical load connected to the system. According to the present invention, the output power from the system is the output power bus structure 706 or AC load under the control of the programmed network control subsystem 711 after the additional metal air FCB subsystem generates power. 717 is increased by being able to supply. For example, a power system with eight FCB subsystems connected between the DC power bus structure 706 and the FCB subsystem control bus structure 712 is contemplated. In this case, each FCB system 707a-708d may be regarded as a power cylinder inside the operable engine. Thus, in the case of a power generation system (or installation) according to the present invention in which eight FCB subsystems (ie power cylinders) are formed and mounted together inside a structure such as an electrically powered vehicle as shown in FIG. 6A. Is considered. In this case, the number of FCB subsystems (i.e. power cylinders) that can generate power at any moment depends on the electrical loads present at the power generating facilities outside the vehicle 701. Thus, when the vehicle is traveling along a flat horizontal road surface or a steep downhill, the network control subsystem 711 allows only one or a few FCB subsystems (ie, power cylinders) to drive uphill. When passing through or passing through another vehicle, more or all FCB subsystems (ie, power cylinders) are allowed to expect that the power requirements required by these operating conditions are met. Regardless of the load conditions imposed on the vehicle-mounted power generation system, the average consumption rate of the metal fuel inside each metal air FCB subsystem 708a-708h is based on the average time according to the above-described metal fuel equalization principle. By being substantially the same, the amount of metal fuel available for the discharge of each FCB subsystem 708a-708h based on the average time is maintained substantially the same by the network control subsystem 711.

예시적인 실시예에서, 네트워크 제어 서브 시스템(711)은 각종 입력 매개 변수를 수신하여 각종 출력 매개 변수를 생성하도록 설계된 제어 프로세스(즉, 알고리듬)를 수행함으로써, 본 발명의 제어 프로세스가 자동화된 방식으로 수행된다. 제어 프로세스의 입력 매개 변수는, 예를 들어 전기 작동식 차량에 장착된 부하 감지 서브 시스템(710)과 기타 센서에 의해 감지되는 부하 조건(예를 들어, 전기 모터의 RPM, 차량의 속도 등)과; 각각의 금속 공기 FCB 서브 시스템 내부의 각각의 금속 연료 영역을 따라 존재하는 금속 산화물의 양과; 각각의 금속 공기 FCB 서브 시스템 내부의 각각의 금속 연료 영역을 따라 존재하는 금속 산화물의 양과; 각각의 금속 공기 FCB 서브 시스템과 관련된 방전 매개 변수; 그리고 각각의 금속 공기 FCB 서브 시스템과 관련된 재충전 매개 변수(재충전 모드가 그 내부에 제공된 경우)와 관련된 데이터를 포함한다. 제어 프로세스의 출력 매개 변수는, 예를 들어 금속 공기 FCB 서브 시스템의 세트가 방전 동작을 위해 매순간 허용되도록; 금속 연료 영역이 매순간 인가된 금속 공기 FCB 서브 시스템 내부에서 방전되도록, 방전 매개 변수가 매순간 각각의 인가된 금속 공기 FCB 서브 시스템 내부에서 어떻게 제어되어야 하는지; 금속 공기 FCB 서브 시스템 세트가 재충전 동작을 위해 매순간 허용되도록; 금속 연료 영역이 매순간 인가된 금속 공기 FCB 서브 시스템 내부에서 방전되도록, 그리고 재충전 매개 변수가 매순간 각각의 인가된 금속 공기 FCB 서브 시스템 내부에서 어떻게 제어되어야 하는지를 제어하는 제어 데이터를 포함한다. 네트워크 제어 서브 시스템(711)은 간단한 방식으로 전술한 기능을 수행하도록 프로그램된 마이크로컴퓨터를 사용하여 구현될 수 있다. 네트워크 제어 서브 시스템은 간단한 방식으로 호스트 시스템(예를 들어, 차량(701)) 내부에 장착될 수 있다.In an exemplary embodiment, the network control subsystem 711 performs a control process (ie, an algorithm) designed to receive various input parameters and generate various output parameters, thereby making the control process of the present invention in an automated manner. Is performed. The input parameters of the control process include, for example, the load conditions (eg, RPM of the electric motor, speed of the vehicle, etc.) detected by the load sensing subsystem 710 and other sensors mounted in the electrically operated vehicle. ; The amount of metal oxide present along each metal fuel region within each metal air FCB subsystem; The amount of metal oxide present along each metal fuel region within each metal air FCB subsystem; Discharge parameters associated with each metal air FCB subsystem; And data relating to the recharge parameters associated with each metal air FCB subsystem (if a recharge mode is provided therein). The output parameters of the control process are such that, for example, a set of metal air FCB subsystems is allowed every minute for the discharge operation; How the discharge parameters must be controlled inside each applied metal air FCB subsystem every moment such that the metal fuel region is discharged inside the applied metal air FCB subsystem every moment; The metal air FCB subsystem set is allowed every second for recharging operation; Control data for controlling the metal fuel region to be discharged inside the applied metal air FCB subsystem every moment and how the refill parameter is to be controlled inside each applied metal air FCB subsystem every minute. The network control subsystem 711 can be implemented using a microcomputer programmed to perform the functions described above in a simple manner. The network control subsystem can be mounted inside the host system (eg, vehicle 701) in a simple manner.

특히, 도 6a 내지 도 7c에 도시된 예시적인 실시예에서, 각각의 금속 공기 FCB 서브 시스템(708a-708h)은 방전 동작 모드와 재충전 동작 모드를 구비한다. 결과적으로, 본 발명의 전력 발생 시스템(즉, 설비)은 대응하는 금속 공기 FCB 서브 시스템이 그 방전(전력 발생) 동작 모드로 될 수 없는 경우 금속 연료(테이프)의 선정된 영역을 재충전할 수 있다. 본 발명의 이러한 태양으로 인해, 도 7a에 도시된 시스템의 입력 DC 전력 버스 구조물(714)에 공급되는 전력을 생성하는데 보조 전력 발생기(예를 들어, 교류기, 고정 공급원으로부터의 전력 공급 등) 및/또는 도 6a와 도 6b에 도시된 혼합식 전력 발생기(예를 들어, 광전지, 열전기 장치 등; 704, 704')가 사용될 수 있다. 특히, 인가된 FCB 서브 시스템 내부의 재충전 동작 동안에, 입력 DC 전력 버스 구조물(714)은 보조 혼합식 전력 공급원(702, 703, 704, 704')으로부터 DC 전력을 받아 그 전력을 금속 공기 FCB 서브 시스템(708a-708h) 내부에 장착된 금속 연료 재충전 서브 시스템(7)에 공급함으로써, 상기 호스트 차량(예를 들어, 자동차; 701)이 경우에 따라 이동 중이거나 정지하고 있는 동안 방전 동작이 이루어지도록 설계되어 있다. 차량이 정지하고 있는 동안 금속 연료를 재충전하면, 정지 상태의 공급원(예를 들어 전력 저장소)으로부터의 전력은 입력 DC 전력 버스 구조물(714)에 입력되어 인가된 FCB 서브 시스템 내부에 금속 연료를 재충전할 수 있다.In particular, in the exemplary embodiment shown in FIGS. 6A-7C, each metal air FCB subsystem 708a-708h has a discharge mode of operation and a recharge mode of operation. As a result, the power generation system (i.e., facility) of the present invention can recharge a selected area of metal fuel (tape) when the corresponding metal air FCB subsystem cannot be in its discharge (power generation) operating mode. . Due to this aspect of the invention, an auxiliary power generator (eg, alternator, supply of power from a fixed source, etc.) and / or to generate power supplied to the input DC power bus structure 714 of the system shown in FIG. 7A and / or Alternatively, the hybrid power generators shown in FIGS. 6A and 6B (eg, photovoltaic cells, thermoelectric devices, etc .; 704, 704 ') may be used. In particular, during a recharging operation inside an applied FCB subsystem, the input DC power bus structure 714 receives DC power from auxiliary mixed power sources 702, 703, 704, and 704 'and supplies that power to the metal air FCB subsystem. By supplying to the metal fuel refill subsystem 7 mounted inside 708a-708h, a discharge operation is made while the host vehicle (eg, a car) 701 is moving or stationary in some cases. It is. If the fuel is refilled while the vehicle is stationary, the power from the stationary source (eg, power store) is input to the input DC power bus structure 714 to refill the metal fuel inside the applied FCB subsystem. Can be.

본 발명의 전술한 FCB 시스템은 잔디 깎는 기계, 독립형의 휴대 가능한 발생기, 차량 시스템 및 공칭 200 kW 방전 시스템을 포함하며 이것으로만 제한되는 것은 아닌 각종 유형의 동력원에 사용될 수 있다.The aforementioned FCB system of the present invention can be used for various types of power sources, including but not limited to lawn mowers, standalone portable generators, vehicle systems and nominal 200 kW discharge systems.

본 발명의 각종 태양이 상세하게 설명되었지만, 당업자에게는 본 발명의 장점을 갖춘 예시적인 실시예의 수정이 용이하게 이루어질 수 있을 것이다. 이러한 모든 수정 및 변형은 본 발명의 청구의 범위에 규정된 바와 같은 본 발명의 개념 및 범주 내에 있다.While various aspects of the invention have been described in detail, modifications to the exemplary embodiments with advantages of the invention will be readily made to those skilled in the art. All such modifications and variations are within the spirit and scope of the invention as defined in the claims of the invention.

Claims (190)

공급 스핀들 상에 감겨지면서 건취 스핀들 상에 감겨져 있는 금속 연료 테이프를 공급하며, 이 금속 연료 테이프의 길이를 따라 예정된 다수의 영역을 구비한 금속 연료 테이프 공급원과;A metal fuel tape source for supplying a metal fuel tape wound on a feed spindle while being wound on a supply spindle, the metal fuel tape source having a plurality of areas predetermined along the length of the metal fuel tape; 특정 출력 전압에서 상기 금속 연료 테이프 공급원으로부터 발생된 전압을 전기 부하로 전달하기 위한 전력 공급 터미날;A power supply terminal for delivering a voltage generated from the metal fuel tape source to an electrical load at a specific output voltage; 상기 방전 작동 모드 동안 상기 금속 연료 테이프가 방전 헤드 조립체를 통해 이송됨에 따라서 금속 연료 테이프 공급원으로부터 전력을 생산하기위한 방전 헤드 조립체;A discharge head assembly for producing power from a metal fuel tape source as the metal fuel tape is conveyed through a discharge head assembly during the discharge mode of operation; 상기 방전 헤드 조립체에 대해 선택된 속도와 방향으로 상기 방전 헤드 조립체를 통해 금속 연료 테이프를 이송하는 양방향 테이프 이송 장치;A bidirectional tape transfer device for transferring metal fuel tape through the discharge head assembly at a speed and direction selected for the discharge head assembly; 방전 작동 모드 동안 금속 연료 테이프의 상기 영역들을 따라 금속 연료의 이용도를 측정하는 금속 연료 측정 수단 및;Metal fuel measuring means for measuring the utilization of metal fuel along the regions of the metal fuel tape during the discharge mode of operation; 상기 연료 측정 수단에 응답하여 양방향 테이프 이송 장치를 제어하는 제어수단을 구비한 방전 작동 모드를 갖춘 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.And a discharge operation mode having control means for controlling the bidirectional tape transfer device in response to the fuel measuring means. 제 1 항에 있어서, 상기 동력 공급 터미날을 가로질러 전력을 발생시키는데 사용하기에 충분한 양의 금속 연료가 금속 연료 테이프를 따라 존재할 수 있도록 하는 방전 헤드 조립체에 대한 속도와 방향으로 방전 헤드 조립체를 통해 상기 금속 연료 테이프가 이송되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지.The discharge head assembly of claim 1, wherein the discharge head assembly is disposed through the discharge head assembly at a speed and direction relative to the discharge head assembly to allow a sufficient amount of metal fuel to be present along the metal fuel tape for use in generating power across the power supply terminal. A metal air fuel cell, wherein the metal fuel tape is conveyed. 제 1 항에 있어서, 상기 방전 헤드 조립체는 산소 투과성이며, 전기 전도성인 양극 전극을 지지하는 양극 지지 구조물과;2. The apparatus of claim 1, wherein the discharge head assembly comprises: an anode support structure supporting an anode electrode that is oxygen permeable and electrically conductive; 상기 금속 연료 테이프와 전기 접촉을 형성하는 전기 전도성 음극 접촉 전극를 지지하는 음극 접촉 구조물 및;A cathode contact structure for supporting an electrically conductive cathode contact electrode that is in electrical contact with the metal fuel tape; 상기 방전 헤드 조립체와 연관된 전기 전도성 음극 접촉 전극과 전기 전도성 양극 전극 사이에 이온 공급원을 제공하는 이온 매체를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 연료 공급 전지 시스템.And an ion medium providing an ion source between the electrically conductive cathode contact electrode and the electrically conductive anode electrode associated with the discharge head assembly. 제 3 항에 있어서, 상기 양방향 테이프 이송 수단은 양극 지지 구조물과 음극 접촉 전극을 각각 지나서 금속 연료 테이프를 이송하기 위한 수단을 구비하고 상기 이온 매체는 금속 연료 테이프와 전기 전도성 양극 전극 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 전지 시스템.4. The method of claim 3, wherein the bidirectional tape transfer means comprises means for transferring the metal fuel tape past the anode support structure and the cathode contact electrode, respectively, and wherein the ion medium is disposed between the metal fuel tape and the electrically conductive anode electrode. A metal air battery system. 제 1 항에 있어서, 상기 공급 스핀들과 건취 스핀들은 모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 금속 연료 전지 시스템.2. The metal fuel cell system as recited in claim 1, wherein said feed spindle and said dry spindle are driven by a motor. 제 5 항에 있어서, 상기 모터는 전기 모터인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지.6. The metal-air fuel cell of claim 5, wherein the motor is an electric motor. 제 1 항에 있어서, 상기 방전될 금속 연료 테이프 공급원에는 금속 공기 연료 전지 시스템으로부터 상이한 출력 전압을 발생시키는데 사용되는 다중 금속 연료 트랙이 구비되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.2. The metal-air fuel cell system according to claim 1, wherein the metal fuel tape source to be discharged is provided with multiple metal fuel tracks used to generate different output voltages from the metal-air fuel cell system. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 연료 테이프의 길이를 따라 예정된 금속 연료 각 영역은 광학 또는 자석 수단을 통해 디지털 코드가 붙여져서 방전 작동 모드 동안 금속 연료 테이프의 공급원을 따라 방전 관련 데이터의 기록과 금속 연료 이용도의 측정이 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.2. The metal fuel tape according to claim 1, wherein each predetermined area of the metal fuel along the length of the metal fuel tape is digitally coded through optical or magnetic means to record the discharge related data and the metal fuel along the source of the metal fuel tape during the discharge operation mode. The metal-air fuel cell system characterized by the availability measurement. 제 8 항에 있어서, 상기 방전 관련 데이터는 메모리 저장 장치에 기록되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.9. The metal-air fuel cell system as recited in claim 8, wherein said discharge related data is recorded in a memory storage device. 제 8 항에 있어서, 상기 메모리 저장 장치는 제어 수단에 작동적으로 연결된 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.9. A metal air fuel cell system in accordance with claim 8, wherein said memory storage device is operatively connected to a control means. 특정 입력 압력하에서 전력 공급원으로부터 공급된 전력을 수용하는 전력 공급 터미날과;A power supply terminal for receiving power supplied from a power supply under a specific input pressure; 공급 스핀들상에 감겨지고, 건취 스핀들 상에 감겨지며, 금속 연료 테이프의 길이를 따라 구획되고 예정된 다수의 영역을 구비하는 금속 연료 테이프 공급원 ;A metal fuel tape source wound on a feed spindle, wound on a dry spindle, and defined along a length of the metal fuel tape and having a predetermined number of areas; 상기 금속 연료 테이프가 재충전 동작 모드 동안 재충전 헤드 조립체를 통해 이송됨에 따라 전력 공급원으로부터 전력을 수용하는 재충전 헤드 조립체;A refill head assembly that receives power from a power source as the metal fuel tape is transferred through a refill head assembly during a refill mode of operation; 상기 재충전 헤드 조립체에 대해 선택된 속도와 방향으로 재충전 헤드 조립체를 통해 금속 연료 테이프를 이송하는 양방향 테이프 이송 장치;A bidirectional tape transfer device for transferring metal fuel tape through the refill head assembly at a speed and direction selected for the refill head assembly; 작동중의 재충전 모드에서 금속 연료 테이프의 상기 다수의 영역을 따라 금속-산화물의 존재를 측정하는 금속-산화물 측정장치.A metal-oxide measuring device for measuring the presence of metal-oxides along the plurality of areas of a metal fuel tape in a recharging mode during operation. 제 11 항에 있어서, 상기 재충전 동작 모드 동안에 금속 연료 안으로 이행되기에 충분한 양의 금속 산화물이 금속 연료 테이프를 따라 존재하도록 하는 재충전 헤드 조립체에 대한 속도와 방향으로 금속 연료 테이프가 재충전 헤드 조립체를 통해 이송되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지.12. The metal fuel tape according to claim 11, wherein the metal fuel tape is conveyed through the refill head assembly at a speed and direction relative to the refill head assembly such that a sufficient amount of metal oxide is present along the metal fuel tape to transition into the metal fuel during the refill mode of operation. Metal air fuel cell, characterized in that the. 제 11 항에 있어서, 상기 재충전 헤드 조립체에는 산소 투과성인 전기 전도성 양극 전극을 지지하는 양극 지지 구조물과, 금속 연료 테이프와 전기 접촉을 형성하는 전기 전도성 음극 접촉 전극을 지지하는 음극 접촉 구조물 및; 재충전 헤드 조립체와 연관된 전기 전도성 음극 접촉 전극과 전기 전도성 양극 전극 사이에 이온 공급원을 제공하는 이온 매체를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지.12. The apparatus of claim 11, wherein the refill head assembly comprises: an anode support structure for supporting an oxygen permeable electrically conductive anode electrode; a cathode contact structure for supporting an electrically conductive cathode contact electrode forming electrical contact with the metal fuel tape; And an ion medium providing an ion source between the electrically conductive cathode contact electrode and the electrically conductive anode electrode associated with the refill head assembly. 제 11 항에 있어서, 상기 양방향 테이프 이송 수단에는 양극 지지 구조물과 음극 접촉 전극을 지나 금속 연료 테이프를 이송하기 위한 이송 수단이 구비되고 상기 이온 매체는 금속 연료 테이프와 전기 전도성 캐소드 전극 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지.12. The method of claim 11, wherein the bidirectional tape conveying means is provided with conveying means for conveying the metal fuel tape past the anode support structure and the cathode contact electrode and wherein the ion medium is disposed between the metal fuel tape and the electrically conductive cathode electrode. Characterized in a metal air fuel cell. 제 11 항에 있어서, 상기 공급 스핀들과 건취 스핀들은 모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.12. The metal-air fuel cell system as recited in claim 11, wherein said feed spindle and said dry spindle are driven by a motor. 제 15 항에 있어서, 상기 모터는 전기 모터인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.16. The metal air fuel cell system in accordance with claim 15, wherein said motor is an electric motor. 제 11 항에 있어서, 상기 재충전될 금속 연료 테이프에는 금속 공기 연료 전지 시스템으로부터 상이한 출력 전압을 발생시키도록 다중의 금속 연료 트랙이 구비되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.12. The metal air fuel cell system of claim 11, wherein the metal fuel tape to be recharged is provided with multiple metal fuel tracks to generate different output voltages from the metal air fuel cell system. 제 11 항에 있어서, 재충전 동작 중에 금속 연료 테이프의 공급원을 따라 충전 관련 데이터를 기록하고 금속 산화물의 존재를 계산할 수 있도록 광학 또는 자기 수단을 통해 상기 금속 연료 테이프의 길이를 따라 예정된 금속 연료의 각 영역에 상기 디지털 코드가 부여되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.12. Each region of the predetermined metal fuel along the length of the metal fuel tape according to claim 11, through optical or magnetic means, so as to record filling related data along the source of the metal fuel tape and calculate the presence of the metal oxide during the recharging operation. And the digital code is assigned to the metal-air fuel cell system. 제 18 항에 있어서, 상기 충전 관련 데이터는 메모리 저장 장치에 기록되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.19. The metal air fuel cell system in accordance with claim 18, wherein the charge related data is written to a memory storage device. 제 19 항에 있어서, 상기 메모리 저장 장치는 상기 제어 수단에 작동 적으로 연결된 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.20. The metal air fuel cell system in accordance with claim 19, wherein said memory storage device is operatively connected to said control means. 양 방향 방식으로 방전 헤드 조립체를 통해 금속 연료 테이프를 이송하기 위한 테이프 이송 장치와, 방전 동작 모드 동안 금속 공기 연료 전지 시스템의 성능을 향상시키기 위해 금속 연료 테이프를 따라 금속 연료의 이용도를 자동 관리하기 위한 금속 연료 관리 수단을 구비한, 방전 동작 모드를 갖춘 금속 공기 연료 전지 시스템.Tape transfer device for transferring metal fuel tape through the discharge head assembly in a bidirectional manner, and automatically managing the utilization of metal fuel along the metal fuel tape to improve the performance of the metal air fuel cell system during discharge mode of operation. A metal air fuel cell system with a discharge mode of operation, comprising a metal fuel management means. 양방향 방식으로 재충전 헤드 조립체를 통해 금속 연료 테이프를 이송하기 위한 테이프 이송 장치와, 재충전 동작 모드 동안 금속 공기 연료 전지 시스템의 성능을 향상시키기 위해 금속 연료 테이프를 따라 금속 산화물의 존재를 자동 관리하는 금속 산화물 관리 수단을 구비한 재충전 동작 모드를 갖춘 금속 공기 연료 전지 시스템.A tape transfer device for transferring metal fuel tape through the refill head assembly in a bidirectional manner, and a metal oxide that automatically manages the presence of metal oxide along the metal fuel tape to improve the performance of the metal air fuel cell system during refill mode of operation. Metallic air fuel cell system with recharging mode of operation with management means. 공급 스핀들과 건취 스핀들 상에 감겨지고 금속 연료 테이프의 길이 방향을 따라 예정된 복수의 영역을 구비하는 금속 연료 테이프를 공급하는 단계와,Supplying a metal fuel tape wound on the feed spindle and the dry spindle and having a plurality of regions predetermined along the longitudinal direction of the metal fuel tape; 방전 동작 모드 동안 방전 헤드 조립체를 통해 금속 연료 테이프가 이송됨에 따라서 금속 연료 테이프의 공급원으로부터 전력을 발생하는 단계;Generating power from a source of metal fuel tape as the metal fuel tape is transferred through the discharge head assembly during the discharge mode of operation; 상기 금속 연료 테이프를 방전 헤드 조립체의 통해 이 방전 헤드 조립체에 대해 선택된 속도와 방향으로 이송하는 단계;Conveying the metal fuel tape through a discharge head assembly at a speed and direction selected for the discharge head assembly; 방전 동작 모드 동안 금속 연료 테이프의 예정된 영역을 따라 금속 연료의 이용도를 판단하는 단계 및;Determining utilization of the metal fuel along a predetermined area of the metal fuel tape during the discharge mode of operation; 상기 연료의 이용도 판단 단계에 응답하여 금속 연료 테이프의 이송 단계에서 양방향으로 테이프의 이송을 제어하여 금속 연료 테이프를 따라 금속 연료 전지 시스템으로부터 전력을 발생시키는데 사용하기에 충분한 양의 금속 연료가 존재할수 있도록 하는 방전 헤드 조립체에 대한 속도와 방향으로 이 방전 헤드 조립체를 통해 금속 연료 테이프가 이송되도록 하는 양방향 테이프 이송 제어 단계를 구비한 방전 동작 모드를 갖춘 금속 공기 연료 전지 시스템으로부터 전력을 발생시키는 방법.There may be a sufficient amount of metal fuel for use in generating power from the metal fuel cell system along the metal fuel tape by controlling the transfer of the tape in both directions in the transfer phase of the metal fuel tape in response to the fuel utilization determination step. A method of generating power from a metal-air fuel cell system having a discharge mode of operation with a bidirectional tape feed control step of causing a metal fuel tape to be conveyed through the discharge head assembly at a speed and a direction relative to the discharge head assembly. 공급 스핀들과 건취 스핀들상에 감겨지고 금속 연료 테이프의 길이를 따라 다수의 예정된 영역을 구비하는 금속 연료 테이프를 공급하는 단계와;Supplying a metal fuel tape wound on the feed spindle and the dry spindle and having a plurality of predetermined areas along the length of the metal fuel tape; 재충전 동작 모드 동안 금속 연료 테이프가 이송됨에 따라서 전력 공급원으로부터 전력을 수용하는 단계;Receiving power from the power supply as the metal fuel tape is transferred during the recharging mode of operation; 재충전 헤드를 통해 이 재충전 헤드 조립체에 대해 선택된 속도와 방향으로 금속 연료 테이프를 이송하는 단계;Conveying the metal fuel tape through the refill head at a selected speed and direction for the refill head assembly; 재충전 동작 모드 동안 금속 연료 테이프의 예정된 영역을 따라 금속 산화물의 존재를 판단하는 단계 및;Determining the presence of metal oxide along a predetermined region of the metal fuel tape during the recharging mode of operation; 상기 금속 산화물의 존재를 판단하는 단계에서의 금속 산화물 판단에 부응하여 금속 연료 테이프의 이송 단계에서 양방향 테이프 이송을 제어하여 재충전 동작 모드 동안 금속 연료 안으로 이행 되기에 충분한 양의 금속 산화물이 금속 연료 테이프를 따라 존재하도록 하는 재충전 헤드 조립체에 대한 속도와 방향으로 금속 연료 테이프가 이송되도록 제어하는 단계로 구성된 재충전 동작 모드를 구비한 금속 공기 연료 전지를 사용하는 금속 연료 테이프의 재충전 방법.In response to the determination of the metal oxide in the step of determining the presence of the metal oxide, the amount of the metal oxide sufficient to be transferred into the metal fuel during the recharging operation mode by controlling the bidirectional tape transfer in the transfer of the metal fuel tape. A method of refilling a metal fuel tape using a metal air fuel cell with a recharging mode of operation configured to control delivery of the metal fuel tape at a speed and direction relative to a refill head assembly to be present. 미리 특정된 출력 전압에서 금속 연료 테이프의 공급원으로부터 발생된 전력을 수용하는 제 1 및 제 2전력 공급 터미날과;First and second power supply terminals for receiving power generated from a source of metal fuel tape at a predetermined output voltage; 공급 스핀들상에 감겨지고 건취 스핀들 상에 건취된 금속 연료 테이프 공급원;A metal fuel tape source wound on a feed spindle and dried on a dry spindle; 테이프 방출 동작중에 다수의 방전 헤드가 상기 금속 연료 테이프 둘레에 배열되어지도록 접혀진 경로를 따라 미리 구획된 공간내에서 금속 연료 테이프를 배열하기 위한 금속 연료 테이프 배열 수단 및;Metal fuel tape arranging means for arranging the metal fuel tape in a space previously defined along a folded path such that a plurality of discharge heads are arranged around the metal fuel tape during a tape ejection operation; 테이프 방전 동작 동안 각 방전 헤드를 통해 금속 연료 테이프가 이송되어짐에 따라 금속 연료 테이프의 공급원으로부터 전력을 생산하는 다수의 방전 헤드를 구비한 금속 공기 연료 전지(FCB) 시스템.A metal air fuel cell (FCB) system having a plurality of discharge heads that produce power from a source of metal fuel tape as the metal fuel tape is transferred through each discharge head during a tape discharge operation. 제 25 항에 있어서, 상기 각 방전 헤드는 산소 투과성이며 전기 전도성인 양극 전극을 지지하는 양극 지지 구조물과;26. The apparatus of claim 25, wherein each discharge head comprises: an anode support structure supporting an anode electrode that is oxygen permeable and electrically conductive; 금속 연료 테이프와 전기 접촉을 형성하는 전기 전도성 음극 접촉 전극을 지지하는 음극 접촉 구조물 및;A cathode contact structure for supporting an electrically conductive cathode contact electrode that is in electrical contact with the metal fuel tape; 방전 헤드와 연관된 전기 전도성 음극 접촉 전극과 전기 전도성 양극 전극 사이에 이온의 공급원을 제공하는 이온 매체를 구비한 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지.And an ion medium providing a source of ions between the electrically conductive cathode contact electrode and the electrically conductive anode electrode associated with the discharge head. 제 26 항에 있어서, 상기 양극 지지 구조물과 음극 접촉 전극을 각각 지나 금속 연료 테이프를 이송하는 테이프 이송 수단을 추가로 구비하고, 상기 이온 매체는 금속 연료 테이프와 전기 전도성 양극 전극 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지.27. The apparatus of claim 26, further comprising tape transfer means for transferring a metal fuel tape past the anode support structure and the cathode contact electrode, respectively, wherein the ion medium is disposed between the metal fuel tape and the electrically conductive anode electrode. Metal air fuel cell. 제 27 항에 있어서, 상기 공급 스핀들과 건취 스핀들은 모터로 구동되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지.28. The metal-air fuel cell as recited in claim 27, wherein said feed spindle and dry spindle are driven by a motor. 제 28 항에 있어서, 상기 모터는 전기 모터인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지.29. The metal-air fuel cell of claim 28, wherein the motor is an electric motor. 미리 특정된 입력 전압에서 전력 공급원으로부터 공급된 전력을 수용하기 위한 제 1및 제 2 전력 공급 터미날과;First and second power supply terminals for receiving power supplied from a power supply at a predetermined input voltage; 공급 스핀들 상에 감기고, 건취 스핀들 상에 건취된 금속 연료 테이프의 공급원;A source of metal fuel tape wound on a feed spindle and dried on a dry spindle; 테이프 재 충전 동작 중에 상기 금속 연료 테이프 주위로 다수의 재충전 헤드가 배열되도록 하는 접혀진 경로를 따라 미리 구획된 공간 내에서 금속 연료 테이프를 배열하기 위한 금속 연료 테이프 배열 수단 및;Metal fuel tape arranging means for arranging the metal fuel tape in a pre-defined space along a folded path such that a plurality of refill heads are arranged around the metal fuel tape during a tape refill operation; 테이프 재충전 동작 중에 상기 재충전 헤드 각각을 통해 상기 금속 연료 테이프가 이송됨에 따라서 상기 전력 공급원으로부터 전력을 수용하는 다수의 재충전 헤드를 구비한 금속 공기 연료 전지(FCB) 시스템.A metal air fuel cell (FCB) system having a plurality of recharge heads to receive power from the power supply as the metal fuel tape is transferred through each of the recharge heads during a tape refill operation. 제 30 항에 있어서, 상기 각 재충전 헤드에는 산소 투과성이며 전기 전도성인 양극 전극을 지지하는 양극 지지 구조물과;31. The apparatus of claim 30, wherein each refilling head comprises: an anode support structure for supporting an oxygen permeable and electrically conductive anode electrode; 금속 연료 테이프와 전기 접촉을 형성하는 전기 전촉 음극 접촉 전극을 지지하는 음극 접촉 구조물 및;A cathode contact structure supporting an electrical precursor cathode contact electrode to form an electrical contact with the metal fuel tape; 전기 전도성 양극 전극과, 재충전 헤드와 연관된 전기 전도성 음극 접촉 전극 사이에 이온 공급원을 제공하는 이온 매체를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지.And an ion medium providing an ion source between the electrically conductive anode electrode and the electrically conductive cathode contact electrode associated with the recharge head. 제 31 항에 있어서, 상기 양극 지지 구조물과 음극 접촉 전극을 각각지나 금속 연료 테이프를 이송하는 테이프 이송 수단이 추가로 구비되고, 상기 이온 매체는 금속 연료 테이프와 전기 전도성 양극 전극 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지.32. The method of claim 31, further comprising tape conveying means for conveying the metal fuel tape through the anode support structure and the cathode contact electrode, respectively, wherein the ion medium is disposed between the metal fuel tape and the electrically conductive anode electrode. Metal air fuel cell. 제 30 항에 있어서, 상기 공급 스핀들과 건취 스핀들은 모터로 구동되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.31. The metal air fuel cell system in accordance with claim 30, wherein the feed spindle and the dry spindle are driven by a motor. 제 33 항에 있어서, 상기 모터는 전기 모터인 것을 특징으로 하는 금속 공기 전지 시스템.34. The metal-air cell system of claim 33 wherein the motor is an electric motor. 재충전 동작 동안 산화된 금속 연료 테이프의 경로 길이를 연장하여 다수의 재충전 헤드들이 재충전 동작 중에 금속 연료 테이프의 확장된 경로 길이를 둘러 선택적으로 정렬될 수 있도록 하는 장치를 구비한 한 쌍의 공급릴과 건취릴 사이에 이송되는 금속 연료 테이프의 공급원으로부터 전력을 생산하는 금속 공기 연료 전지 시스템.A pair of feed reels and guns with a device that extends the path length of the oxidized metal fuel tape during a refill operation such that multiple refill heads can be selectively aligned around the extended path length of the metal fuel tape during a refill operation. A metal air fuel cell system that generates power from a source of metal fuel tape that is transported between zurils. 금속 연료 테이프 방전 서브시스템과;A metal fuel tape discharge subsystem; 상기 금속 연료 테이프 방전 서스 시스템과 일체화된 금속 연료 테이프 재충전 서브시스템 및;A metal fuel tape refill subsystem integrated with said metal fuel tape discharge sus- tem system; 상기 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템내에 테이프 경로 길이 확장 장치에 의해 유지된 경로 길이보다 충분히 긴 경로 길이 이상(즉 A재충전〉〉 A방전)으로 산화된 금속 연료 테이프를 확장시키기 위해 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내에 마련된 테이프 경로 길이 확장 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.Metal fuel tape refill subsystem to extend the oxidized metal fuel tape to a path length longer than the path length maintained by the tape path length expansion device within the metal fuel tape discharge subsystem (i.e. A refill > A discharge ). And a tape path length expanding device provided therein. 방전될 금속 연료 테이프용으로 유지되는 경로보다 충분히 큰 경로 이상으로 재충전될 금속 연료 테이프를 확장하기 위해 테이프 경로 길이 확장 장치가 마련된 단일 하이브리드형 서브 시스템 내에 금속 연료 테이프 방전 및 재충전 수단을 구비하는 금속 공기 연료 전지 시스템.Metallic air having a metal fuel tape discharge and refilling means in a single hybrid subsystem equipped with a tape path length extension device for extending the metal fuel tape to be refilled beyond a path sufficiently larger than the path retained for the metal fuel tape to be discharged. Fuel cell system. 단일 하이브리드형 서브 시스템 내에 금속 연료 테이프 방전 및 재충전 수단을 구비하여, 동시에 방전과 재충전 작업이 가능하도록 시스템 내에 방전 헤드와 재충전 헤드가 금속 연료 테이프의 확장된 경로 길이 둘레에 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.Metal fuel tape discharge and recharge means in a single hybrid subsystem, wherein the discharge head and the recharge head are disposed in the system around the extended path length of the metal fuel tape to enable simultaneous discharge and recharge operations. Air fuel cell system. 하나 이상의 재충전 매개 변수들이 자동으로 제어되어서 금속 공기 FCB 시스템 내에서 재사용되도록 산화된 금속 연료재(즉, 음극)를 최적으로 재충전하게 되는 금속 공기 연료 전지(FCB) 시스템.A metal air fuel cell (FCB) system in which one or more recharging parameters are automatically controlled to optimally refill the oxidized metal fuel material (ie, the cathode) for reuse within the metal air FCB system. 하나 이상의 방전 매개 변수들이 자동으로 조절되어서 금속 공기 FCB 시스템 내에서 전력을 발생시키도록 금속 연료재(즉, 음극)가 최적으로 방전되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지(FCB) 시스템.A metal air fuel cell (FCB) system, wherein one or more discharge parameters are automatically adjusted to optimally discharge the metal fuel material (ie, the cathode) to generate power within the metal air FCB system. 산화된 금속 연료 테이프를 따라 금속 산화물의 재충전을 제어하는 서브시스템을 구비하여 금속 연료 테이프의 다공성 구조물을 손상시키지 않으면서 금속 연료 테이프 상에 금속 산화물이 완전히 감소 되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system, comprising a subsystem for controlling refilling of metal oxide along the oxidized metal fuel tape, wherein the metal oxide is completely reduced on the metal fuel tape without damaging the porous structure of the metal fuel tape. . 제 41 항에 있어서, 상기 재충전될(즉, 전자 화학적인 감소) 금속 연료 에노드가 고정 및/또는 이동 양극 구조물인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.42. The metal-air fuel cell system of claim 41, wherein the metal fuel anode to be recharged (ie, electrochemically reduced) is a fixed and / or mobile anode structure. 재충전될 금속 연료 구조물이 방전 동작 중에 금속 공기 FCB 시스템의 방전 헤드와 연관된 양극 구조물을 가로질러 이송되어지는 산화된 금속 연료 테이프 형태로 구현되는 금속 공기 연료 셀 전지 시스템.A metal air fuel cell cell system implemented in the form of an oxidized metal fuel tape wherein the metal fuel structure to be recharged is transported across an anode structure associated with the discharge head of the metal air FCB system during a discharge operation. 산화된 금속 연료 테이프의 경로 길이가 재충전 동작 중에 충분히 연장되어서 카세트 장치 내 또는 공급릴 상에 내장된 산화된 금속 연료 테이프의 공급원이 신속하게 재충전 될 수 있는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system in which the path length of the oxidized metal fuel tape is sufficiently extended during the recharging operation so that the source of oxidized metal fuel tape embedded in the cassette device or on the supply reel can be quickly recharged. 재충전될 산화된 금속 연료 테이프는 콤팩트한 FCB 방전 유니트의 저장실 내에 삽입 가능한 카세트형 장치 내에 내장되는 금속 공기 연료 전지 시스템.The oxidized metal fuel tape to be recharged is embedded in a cassette type device that can be inserted into a storage compartment of a compact FCB discharge unit. 재충전될 산화된 금속 연료 테이프는 금속 공기 FCB 시스템으로부터 상이한 출력 전압을 발생시키는데 사용되는 다중 금속 연료 트랙을 구비하는 금속 공기 연료 전지 시스템.The oxidized metal fuel tape to be refilled has a metal air fuel cell system having multiple metal fuel tracks used to generate different output voltages from the metal air FCB system. 산화된 금속 연료 테이프의 경로 길이는 테이프 경로 길이 확장 장치를 사용하는 시스템의 재충전실 내에 충분히 확장되는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system in which the path length of the oxidized metal fuel tape is sufficiently extended within the recharging chamber of a system using a tape path length expansion device. 상기 재충전 헤드 조립체는 재충전 동작 동안 산화된 금속 연료 테이프의 확장된 경로 길이 둘레에 선택적으로 정렬된 다수의 양극 및 음극 구조물을 구비하는 금속 공기 연료 전지 시스템.The refill head assembly includes a plurality of positive and negative electrode structures selectively aligned around the extended path length of the oxidized metal fuel tape during a refill operation. 재충전 동작 동안 금속 산화물을 재충전하는 중에 작동 매개변수들을 조절하도록 재충전 전력 조절 서브 시스템이 구비된 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system equipped with a recharge power regulation subsystem to adjust operating parameters during recharging a metal oxide during a recharge operation. 재충전 중에 금속 공기 연료 전지 시스템의 재충전 헤드로 양극 전극 내로부터 발생된 산소는 재충전 전력 조절 서브 시스템의 제어하에서 배출되는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system wherein oxygen generated from within the anode electrode to the recharge head of the metal air fuel cell system is discharged under the control of the recharge power regulation subsystem during recharging. 금속 공기 연료 전지 시스템의 재충전 헤드의 양극 전극 내의 상대습도는 재충전 전력 조절 서브시스템에 의해 제어되는 금속 공기 연료 전지 시스템.The relative humidity in the anode electrode of the recharge head of the metal air fuel cell system is controlled by the recharge power regulation subsystem. 재충전 헤드를 지나 이송되는 산화된 연료 테이프의 속도는 재충전 동력 제어 서브 시스템의 제어하에서 조절되는 금속 공기 연료 전지 시스템.The speed of the oxidized fuel tape conveyed past the refill head is controlled under control of the recharge power control subsystem. 재충전 동작 동안 산화된 금속 연료 테이프를 통과하는 전류와 이를 가로질러 인가되는 압력은 재충전 동력 제어 서브 시스템의 제어하에서 조절되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.And a pressure applied across the oxidized metal fuel tape during the recharging operation is regulated under the control of the recharging power control subsystem. 금속 산화물 감지 헤드가 다중 경로의 금속 연료 테이프의 길이를 따라 난 연료 트랙을 감지하기 위해 상류에 구비되고, 재충전 헤드는 복수개의 쌍으로 된 전기적으로 고립된 양극과 음극 구조물을 구비한 하류에 배치되어 충분히 산화된(즉, 소비된) 금속 연료 트랙만 선별적으로 재충전하게 되는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal oxide sensing head is provided upstream for sensing the fuel track along the length of the multipath metal fuel tape, and the refill head is disposed downstream with a plurality of pairs of electrically isolated anode and cathode structures. A metal air fuel cell system that selectively recharges only sufficiently oxidized (ie consumed) metal fuel tracks. 금속 연료 카드 또는 박판의 공급원이 카세트 저장 카트리지 내에 내장되는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system in which a source of metal fuel card or sheet is embedded in a cassette storage cartridge. 각 금속 연료 카드 또는 판은 카세트 카트리지로부터 시스템의 재충전실안으로 자동으로 장전되는 금속 연료 전지 시스템.Each metal fuel card or plate is automatically loaded from a cassette cartridge into a recharging chamber of the system. 방전 작동 모드 동안 산화되어진 금속연료 카드 또는 박판을 재충전하기위한 서브 시스템이 구비된 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system with a subsystem for recharging a metal fuel card or sheet that has been oxidized during a discharge mode of operation. 산화된 각각의 금속 연료 카드 또는 박판이 금속 공기 연료 전지 시스템의 재충전실 안으로 수동으로 장전되고, 이러한 재충전이 완료된 후에 상기 카드는 반자동식으로 재충전실로부터 배출되는 금속 공기 연료 전지 시스템.And each oxidized metal fuel card or sheet is manually loaded into a recharging chamber of the metal air fuel cell system, and after this recharging is completed, the card is discharged from the recharging chamber semi-automatically. 산화된 금속 연료 카드 또는 박판 각각이 자동으로 금속 공기 연료 전지 시스템의 재충전실 안으로 장전되고, 이러한 재충전이 완료된 후에 상기 카드는 자동적으로 재충전실로부터 방출되며, 다른 산화된 금속 연료 카드는 자동적으로 재충전을 위해 그 안으로 장전되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.Each oxidized metal fuel card or sheet is automatically loaded into the recharging chamber of the metal air fuel cell system, and after this recharging is completed, the card is automatically released from the recharging chamber, and the other oxidized metal fuel card automatically recharges. Metal air fuel cell system, characterized in that it is loaded therein. 방전 동작 모드 동안 방전 관련 데이터의 기록이 가능하고, 추가 억세스 및 신속하고 효율적인 재충전 작업을 포함하는 다양한 관리 동작을 수행하는데 사용되도록 금속 연료 테이프 트랙의 길이를 따라 금속 연료의 각 영역 또는 일부에 공학 또는 자기적 수단을 통해 디지털 코드가 입혀지는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.It is possible to record discharge-related data during the discharge mode of operation, and to perform engineering or to each area or part of the metal fuel along the length of the metal fuel tape track for use in performing various management operations including additional access and quick and efficient refilling operations. Metallic air fuel cell system, characterized in that the digital code is coated by magnetic means. 방전 헤드 조립체와 재충전 헤드 조립체를 통해 양방향 방식으로 금속 연료 테이프가 이송되고, 이에 따라 금속 연료의 이용도가 자동적으로 관리되어 금속 공기 연료 전지 시스템의 성능이 향상되는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system in which a metal fuel tape is transferred in a bidirectional manner through a discharge head assembly and a recharge head assembly, whereby the utilization of metal fuel is automatically managed to improve the performance of the metal air fuel cell system. 재충전 헤드의 조립체가 재충전실에 구비되고, 그 각각은 전기 전도성 양극 구조물과 이온 전도성 매체 및 음극 접촉 구조물을 구비하는 금속 공기 연료 전지 시스템.An assembly of recharge heads is provided in the recharge chamber, each having an electrically conductive anode structure, an ion conductive medium and a cathode contact structure. 다수의 산화된 금속 연료 카드 또는 박판이 금속 공기 연료 전지 시스템안으로 자동 이송되어 고속으로 재충전되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system, wherein a plurality of oxidized metal fuel cards or sheet metals are automatically transferred into the metal air fuel cell system and recharged at high speed. 방전 주기 동안 다수의 방전 헤드가 사용되어 제어된 음극-양극 전류 수위에서 금속 연료 테이프를 방전하여 방전 주기동안 이를 따라 최적으로 감소 가능한 금속 산화물 패턴의 형성을 제어하게 되는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system in which a plurality of discharge heads are used during a discharge cycle to discharge a metal fuel tape at a controlled cathode-anode current level to control the formation of a metal oxide pattern that can be optimally reduced during the discharge cycle. 방전 주기 동안 다중 방전 헤드의 사용으로 각 방전 헤드가 살짝 부하 될 수 있어서, 방전 주기동안 금속 산화물 형성의 제어를 향상시킬수 있게 되어 본래의 금속안으로 완전한 이행이 최적의 방식으로 달성될 수 있게 되는 금속 공기 연료 전지 시스템.The use of multiple discharge heads during the discharge cycle allows each discharge head to be slightly loaded, thus improving control of metal oxide formation during the discharge cycle so that a complete transition into the original metal can be achieved in an optimal manner. Fuel cell system. 금속 연료 테이프의 각 영역(즉, 프레임)을 따라 순간 부하 상태에 관한 정보가 시스템 제어기에 의해 메모리 내에 기록되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system, wherein information about an instantaneous load state along each area (ie frame) of a metal fuel tape is recorded in a memory by a system controller. 금속 연료 테이프의 스풀을 따라 각 금속 연료 영역용 식별 테이타를 획득하여 각각의 분류를 판단하는 획득수단;Acquiring means for acquiring identification data for each metal fuel region along the spool of the metal fuel tape to determine respective classifications; 각 분류된 금속 연료 영역 각각과 관련된 부하 상태 데이터를 감지하는 감지 수단 및;Sensing means for sensing load state data associated with each of the classified metal fuel regions; 순차적인 테이프 재충전 동작 동안 이후 사용을 위해 부하 상태 데이터를 기록하는 기록수단을 구비한 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system with recording means for recording load state data for subsequent use during a sequential tape refill operation. 테이프 재충전 동작 동안 기록된 전하 상태 정보가 메모리로부터 판독되고 금속 공기 연료 전지 시스템의 재충전 헤드에서 유지되는 전류와 전압 수위를 설정하는데 사용되는 금속 연료 전지 시스템.A metal fuel cell system wherein the charge state information recorded during a tape recharge operation is read from memory and used to set the current and voltage levels maintained in the recharge head of the metal air fuel cell system. 방전시에 금속 연료 테이프 방전 상태가 기록되고, 재충전 동작 중에 방전된 금속 연료 테이프를 최적으로 재충전하는데 사용되는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system in which a metal fuel tape discharge state is recorded during discharge and used to optimally recharge a metal fuel tape discharged during a recharging operation. 테이프 방전 동작 중에, 금속 공기 연료 전지 시스템의 각 방전 헤드의 양극 구조물에 내설된 소형화된 바아 코드 심볼 판독기를 사용하여 금속 연료 테이프의 각 영역을 따라 바아 코드 데이터가 광학적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.During tape discharge operation, bar code data is optically sensed along each area of the metal fuel tape using a miniaturized bar code symbol reader embedded in the anode structure of each discharge head of the metal air fuel cell system. Air fuel cell system. 테이프 재충전 동작 중에, 금속 공기 연료 전지 시스템의 각 재충전 헤드의 양극 구조물에 내설된 소형화된 바아 코드 심볼 판독기를 사용하여 방전된 금속 연료 테이프의 각 영역을 따라 바아 코드 데이터가 광학적 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.During tape refilling operation, bar code data is optically sensed along each area of the discharged metal fuel tape using a miniaturized bar code symbol reader embedded in the anode structure of each recharge head of the metal air fuel cell system. Metal air fuel cell system. 금속 공기 연료 전지 시스템의 서브 시스템들이 시스템 조절기에 작동적으로 연결된 입력/출력 서브시스템을 통해 원격 조절 가능한 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.And the subsystems of the metal air fuel cell system are remotely controllable through an input / output subsystem operatively connected to the system regulator. 다수의 금속 연료 카드가 금속 연료 카드 방전실 내에서 부하될 수 있고, 이와 동시에 금속 연료 카드 방전 서브 시스템 내에서 방전되어져서 이에 결합된 전기 부하를 가로질러 전력이 발생되고 이송되는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system in which a plurality of metal fuel cards can be loaded in a metal fuel card discharge chamber and at the same time discharged within the metal fuel card discharge subsystem to generate and transport power across an electrical load coupled thereto. . 다수의 금속 연료 카드들이 금속 연료 카드 재충전실 내에서 부하 될 수 있고, 이와 동시에 금속 공기 카드 재충전 서브 시스템 내에서 재충전되어서 방전 동작시에 재사용을 위해 금속 연료 카드를 따라 금속 산화물을 본래의 금속으로 이행되도록 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.Multiple metal fuel cards can be loaded in the metal fuel card recharging chamber and at the same time recharged in the metal air card recharging subsystem to transfer metal oxides back to the original metal along the metal fuel card for reuse in discharge operations. Metal air fuel cell system. 전력 관리 시스템과 같은 합성 시스템과 관련된 시스템 제어기의 관리하에서 동시에 동작 가능한 금속 연료 카드 방전 및 재충전 서브 시스템을 구비한 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal air fuel cell system having a metal fuel card discharge and recharge subsystem that is simultaneously operable under the control of a system controller associated with a synthesis system such as a power management system. 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템과;A metal fuel tape discharge subsystem; 상기 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템과 일체화된 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 및;A metal fuel tape discharge subsystem integrated with the metal fuel tape discharge subsystem; 상기 금속 연료 테이프 방전 서브 시스템 내에 테이프 경로 길이 확장장치에 의해 유지되는 경로 길이보다 충분히 큰 경로 길이 이상(즉, A재충전〉〉A방전)으로 산화된 금속 연료 테이프를 확장하기 위해서 금속 연료 테이프 재충전 서브 시스템 내에 사용되는 테이프 경로 길이 확장 장치를 구비한 금속 공기 연료 전지 시스템.The metal fuel tape refill sub-sub to extend the oxidized metal fuel tape above the path length (i.e., A recharge > A discharge ) sufficiently larger than the path length maintained by the tape path length expander in the metal fuel tape discharge sub-system. Metallic air fuel cell system with a tape path length extension device used in the system. 단일 하이브리드 형태의 서브 시스템 내에 금속 연료 테이프의 방전과 재충전을 위한 수단을 구비하고, 테이프 경로 길이 확장 장치는 방전될 금속 연료 테이프용으로 유지되는 경로보다 충분히 큰 경로 이상으로 재충전될 금속 연료 테이프를 확장하는데 사용되는 금속 공기 연료 전지 시스템.With means for discharging and refilling the metal fuel tape in a single hybrid type subsystem, the tape path length extension device extends the metal fuel tape to be refilled beyond a path sufficiently larger than the path maintained for the metal fuel tape to be discharged. Metallic air fuel cell system used to. 단일 하이브리드 형태의 서브 시스템 내에 금속 연료 테이프의 방전 및 충전용 수단을 구비하고, 상기 서브 시스템의 방전 헤드와 재충전 헤드는 방전과 재충전 동작이 동시에 가능하도록 금속 연료 테이프의 확장된 경로 길이 둘레에 정렬되어진 금속 공기 연료 전지 시스템.Means for discharging and recharging the metal fuel tape in a single hybrid type subsystem, wherein the discharge head and the refill head of the subsystem are aligned around the extended path length of the metal fuel tape to enable simultaneous discharge and recharge operations; Metal air fuel cell system. 방전 동작 모드와 재충전 동작 모드 동안 사용을 위하여 금속 연료 및 금속 산화물 식별 데이터뿐만 아니라 방전 및 재충전 매개 변수의 데이터 포착, 처리 및 저장이 가능하도록 하는 여러 개의 서브 시스템을 구비한 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal-air fuel cell system having multiple subsystems for enabling the capture, processing and storage of metal fuel and metal oxide identification data as well as discharge and recharge parameters for use during discharge and recharge operating modes. 동일한 카세트 카트리지형 장치 내에 형성된 개별 저장 격실내에 (재)충전 및 방전된 금속 연료 카드를 저장하기 위해 구획된 내부 체적을 구비하는 카세트 카트리지형 장치 내에 금속 연료 카드(또는 시트)의 공급원을 저장하는 수단을 구비한 금속 공기 연료 전지 시스템.Storing a source of metal fuel card (or sheet) in a cassette cartridge type device having an internal volume partitioned for storing (re) charged and discharged metal fuel cards in separate storage compartments formed in the same cassette cartridge type device. Metallic air fuel cell system with means. 방전 동작 모드 동안 전력을 발생시키는 금속 연료재를 공급하는 금속 연료 공급 수단으로, 상기 금속 연료재에는 이 금속 연료재를 따라 구획된 다수의 영역 또는 구역이 마련되고 각 영역은 코드로 색인이 부여되는 금속 연료 공급 수단과;A metal fuel supply means for supplying a metal fuel material for generating electric power during a discharge operation mode, wherein the metal fuel material is provided with a plurality of regions or zones partitioned along the metal fuel material and each region is indexed with a code Means; 방전 동작 모드 동안 각 영역의 방전중에 금속 연료재의 각 영역을 따라 디지털 코드를 판독하는 코드 판독수단;Code reading means for reading a digital code along each area of the metal fuel material during discharge of each area during the discharge operation mode; 동작의 방전 모드 동안 금속 연료재의 각 영역의 방전 중에 일련의 방전 매개 변수를 감지하는 방전 매개 변수 감지 수단;Discharge parameter detecting means for detecting a series of discharge parameters during the discharge of each region of the metal fuel material during the discharge mode of operation; 상기 각 금속 연료재의 영역에서 감지된 일련의 방전 매개 변수를 처리하고 상기 영역이 방전되어지면서 하나 이상의 방전 매개변수를 제어하도록 제어 데이터 신호를 발생하는 매개 변수 처리 수단을 구비하는 방전 동작 모드를 갖는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal having a discharging mode of operation comprising parameter processing means for processing a series of discharge parameters sensed in the regions of each metal fuel material and generating control data signals to control one or more discharge parameters as the region is discharged Air fuel cell system. 제 81 항에 있어서, 상기 일련의 감지된 방전 매개 변수들은 메모리 내에서 기록되고 방전 작동 모드 동안 그 처리를 위해 상기 메모리로부터 판독되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.84. The metal-air fuel cell system of claim 81, wherein the series of sensed discharge parameters are recorded in a memory and read from the memory for processing during a discharge mode of operation. 제 81 항에 있어서, 상기 코드는 디지털 코드인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.82. The metal air fuel cell system in accordance with claim 81, wherein said code is a digital code. 제 81 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 광학적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.84. The metal air fuel cell system in accordance with claim 81, wherein said digital code is optically sensed. 제 84 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 바아 코드 심볼인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.86. The metallic air fuel cell system in accordance with claim 84, wherein said digital code is a bar code symbol. 제 83 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 전자기적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.84. The system of claim 83, wherein said digital code is electromagnetically sensed. 제 81항에 있어서, 상기 금속 연료재의 각 영역에는 다수의 금속 트랙이 구비되고; 방전 동작 모드동안 금속 연료재의 상기 각 영역을 따라 각 금속 연료 트랙용 일련의 방전 매개 변수를 감지하는 방전 매개 변수 감지 수단과;84. The apparatus of claim 81, wherein: each region of the metal fuel material is provided with a plurality of metal tracks; Discharge parameter detecting means for detecting a series of discharge parameters for each metal fuel track along each of the regions of the metal fuel material during a discharge operation mode; 방전 동작 모드 동안 금속 연료재의 영역의 방전중에 상기 각 영역을 따라 디지털 코드를 판독하는 코드 판독 수단을 구비한 것을 특징으로 하 금속 공기 연료 전지 시스템.And a code reading means for reading a digital code along each of said areas during discharge of a region of the metal fuel material during a discharge operation mode. 제 81 항에 있어서, 상기 금속 연료재가 금속 연료 카드 또는 시트 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.84. The metal-air fuel cell system as recited in claim 81, wherein said metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel card or sheet. 제 81 항에 있어서, 상기 금속 연료재가 금속 카드 또는 시트 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.84. The metal-air fuel cell system as recited in claim 81, wherein said metal fuel material is implemented in the form of a metal card or sheet. 제 81 항에 있어서, 상기 매개 변수 처리 수단은 금속 연료재의 각 영역에서 감지된 일련의 방전 매개 변수를 처리하고, 상기 영역이 방전되어서 금속 연료의 영역을 한꺼번에 및/또는 에너지 효율적인 방식으로 방전하게 되면서 하나 이상의 방전 매개 변수를 제어하기 위해 제어 데이터 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.84. The apparatus of claim 81, wherein said parameter processing means processes a series of discharge parameters sensed in each region of the metal fuel material, wherein the regions are discharged to discharge the regions of the metal fuel at once and / or in an energy efficient manner. A metal air fuel cell system, characterized by generating a control data signal to control one or more discharge parameters. 재충전 동작 모드 동안에 재충전을 위해 금속 연료재를 공급하는 금속 연료 공급 수단을 구비하고, 상기 금속 연료재는 금속 연료재를 따라 구별된 다수의 영역 또는 지역을 구비하며, 상기 각 영역은 코드로 색인되어지는 금속 연료 공급 수단과;A metal fuel supply means for supplying the metal fuel material for recharging during the recharging operation mode, the metal fuel material having a plurality of areas or areas distinguished along the metal fuel material, wherein each area is a metal fuel indexed by a code Supply means; 재충전의 동작 모드 동안 영역의 재충전 중에 금속 연료재의 각 영역을 따라 디지털 코드를 판독하는 코드 판독 수단;Code reading means for reading a digital code along each area of the metal fuel material during refilling of the area during the mode of operation of recharging; 재충전 동작 모드 동안 금속 연료재의 각 영역의 재충전 동안 일련의 재충전 매개 변수를 감지하는 재충전 매개 변수 감지 수단;Recharging parameter detecting means for detecting a series of recharging parameters during recharging of each region of the metal fuel material during the recharging mode of operation; 금속 연료재의 각 영역에서 감지된 일련의 재충전 매개 변수를 처리하며, 상기 영역이 재충전될 때 하나 이상의 재충전 매개 변수를 제어하기 위해 제어 데이터 신호를 발생시키는 매개 변수 처리 수단을 구비한 금속 공기 연료 시스템.And a parameter processing means for processing a set of recharge parameters sensed in each zone of the metal fuel material and generating control data signals to control one or more refill parameters when the zone is recharged. 제 91 항에 있어서, 상기 일련의 감지된 재충전 매개 변수들은 메모리에 기록되고, 재충전 동작 모드 동안 처리를 위해 상기 메모리로부터 판독되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 장치.92. The metal-air fuel cell apparatus according to claim 91, wherein said series of sensed recharge parameters are written to a memory and read from said memory for processing during a recharge mode of operation. 제 91 항에 있어서, 상기 코드는 디지털 코드인 것을 특징으로 하는 금속 연료 전지 시스템.93. The metal fuel cell system in accordance with claim 91, wherein said code is a digital code. 제 93 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 광학적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.95. The metal air fuel cell system in accordance with claim 93, wherein said digital code is optically sensed. 제 91 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 바아 코드 심볼인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.93. The metal air fuel cell system in accordance with claim 91, wherein said digital code is a bar code symbol. 제 91 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 자기적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 연료 공기.92. The metal fuel air according to claim 91, wherein said digital code is magnetically sensed. 제 91 항에 있어서, 상기 금속 연료재의 각 영역은 다수의 금속 연료 트랙을 구비하고, 상기 재충전 매개변수 감지 수단은 재충전 작동 모드 중에 금속 연료재의 영역을 따라 각 금속 연료 트랙용 일련의 재충전 매개변수들을 감지하고; 코드 판독 수단은 재충전 동작 모드 동안 금속 연료재의 영역의 재충전중에 상기 영역 각각을 따라 디지털 코드를 판독하는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.92. The apparatus of claim 91, wherein each region of the metal fuel material has a plurality of metal fuel tracks, and wherein the refill parameter sensing means sets a series of refill parameters for each metal fuel track along the area of the metal fuel material during a recharging mode of operation. Detect; And the code reading means reads a digital code along each of the areas during recharging of the area of the metal fuel material during the recharging mode of operation. 제 91 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 테이프 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.92. The metal air fuel cell system in accordance with claim 91, wherein said metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel tape. 제 91 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 카드 또는 시트 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.92. The system of claim 91, wherein the metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel card or sheet. 제 91 항에 있어서, 상기 매개 변수 처리 수단은 금속 연료재의 각 영역에서 감지된 일련의 재충전 매개 변수를 처리하고, 상기 영역이 재충전될 때 금속 연료의 영역이 한꺼번에 및/또는 에너지 효율적인 방식으로 하나 이상의 재충전 매개 변수를 제어하는 제어 데이타 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.92. The apparatus of claim 91, wherein said parameter processing means processes a set of recharge parameters sensed in each region of the metal fuel material, and wherein the regions of the metal fuel are one or more at once and / or in an energy efficient manner when the regions are recharged. And a control data signal for controlling the recharging parameters. 방전 동작 모드 동안 전력을 발생시키는데 사용되고, 재충전 동작 모드 동안 재충전되도록 금속 연료 금속 연료재를 공급하고 재충전 동작 모드 중에는 재충전을 하게 되는 금속 연료 공급 수단으로, 상기 금속 연료재는 이 금속 연료재의 길이를 따라 구획된 다수의 영역 또는 지역을 구비하며, 각 영역은 코드로 색인이된 금속 연료 공급 수단;Metal fuel supply means for supplying metal fuel material to be recharged during recharging operation mode and recharging during recharging operation mode, wherein the metal fuel material is divided along the length of the metal fuel material. A plurality of zones or zones, each zone having a metal fuel supply means indexed by code; 방전 동작 모드 중에 각 영역의 금속 연료재 방전 동안 일련의 방전 매개 변수를 감지하는 방전 매개 변수 감지 수단;Discharge parameter detecting means for detecting a series of discharge parameters during metal fuel material discharge in each region during the discharge operation mode; 방전 동작 모드 동안 상기 영역을 방전하는 중 뿐만 아니라 재충전 동작 모드 동안 영역의 금속 연료를 재충전하는 동안에도 금속 연료재의 각 영역을 따라 디지털 코드를 판독 하는 코드 판독 수단;Code reading means for reading a digital code along each area of the metal fuel material not only during discharging the area during the discharge operation mode but also during recharging the metal fuel of the area during the recharging operation mode; 금속 연료재의 각 영역에서 감지된 일련의 방전 매개 변수를 기록하는 방전 매개 변수 기록 수단으로, 기록된 일련의 방전 매개 변수는 상기 영역에 색인된 코드로 색인되어지는 방전 매개 변수 기록 수단;Discharge parameter recording means for recording a series of discharge parameters sensed in each area of the metal fuel material, the recorded series of discharge parameters being discharge parameter recording means indexed by a code indexed to the area; 기록된 방전 매개 변수를 판독하는 방전 매개 변수 판독 수단;Discharge parameter reading means for reading the recorded discharge parameter; 방전 매개 변수 기록 수단으로부터 판독된 기록되어진 일련의 방전 매개변수를 처리하는 수단으로, 재충전 동작 모드 동안 재충전 매개 변수를 제어하는데 사용되는 일련의 제 1 제어 데이터 신호를 발생시켜 방전된 금속 연료재가 일시에 및/또는 에너지 효율적인 방식으로 재충전 될 수 있도록 하는 방전 매개 변수 처리 수단;Means for processing a series of recorded discharge parameters read from the discharge parameter recording means, generating a series of first control data signals used to control the recharging parameters during recharging mode of operation to discharge the discharged metallic fuel material at a time; And / or discharge parameter processing means for enabling recharging in an energy efficient manner; 재충전 동작 모드 중에 금속 연료재의 각 영역의 재충전 중에 일련의 재충전 매개 변수를 감지하는 재충전 매개 변수 감지 수단;Recharging parameter detecting means for detecting a series of recharging parameters during recharging of each region of the metal fuel material during the recharging operation mode; 금속 연료재의 각 영역에서 감지된 일련의 재충전 매개 변수를 기록하는 수단으로 각각의 기록된 일련의 재충전 매개 변수들은 상기 상기 영역에 색인된 코드로 색인되어지는 재충전 매개 변수 기록 수단;Means for recording a set of recharge parameters sensed in each zone of the metal fuel material, wherein each recorded set of recharge parameters are recharged parameter recording means indexed with a code indexed to the zone; 기록된 일련의 재충전 매개 변수를 판독하는 재충전 매개 변수 판독 수단;Recharge parameter reading means for reading a recorded series of recharge parameters; 방전 동작 모드 동안 방전 매개 변수를 제어하는데 사용되는 일련의 제 2 제어 데이터 신호를 발생하도록 하여 (재)충전 금속 연료재가 일시에 및/또는 에너지 효율적인 방식으로 방전될 수 있도록 재충전 매개 변수 기록 수단으로부터 기록된 일련의 재충전 매개 변수를 처리하는 재충전 매개 변수 처리 수단이 구비되는, 방전 동작 모드와 재충전 동작 모드를 갖는 금속 공기 연료 전지 시스템.Record from the recharge parameter recording means to generate a series of second control data signals used to control the discharge parameters during the discharge mode of operation so that the (re) charged metal fuel material can be discharged at one time and / or in an energy efficient manner. And a recharge parameter processing means for processing a series of recharge parameters. 제 101 항에 있어서, 상기 방전 매개 변수 기록 수단과 재충전 매개변수 기록 수단에는 각각 메모리 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.102. The metal-air fuel cell system according to claim 101, wherein the discharge parameter recording means and the recharge parameter recording means are each provided with a memory device. 제 101 항에 있어서, 상기 코드는 디지털 코드인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.102. The metal air fuel cell system in accordance with claim 101, wherein said code is a digital code. 제 103 항에 있어서, 사기 디지털 코드는 광학적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.109. The metal air fuel cell system of claim 103, wherein the fraud digital code is optically sensed. 제 103 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 바아 코드 심볼인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.103. The system of claim 103, wherein the digital code is a bar code symbol. 제 103 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 자기적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.109. The metal air fuel cell system in accordance with claim 103, wherein said digital code is magnetically sensed. 제 103 항에 있어서, 상기 영역이 재충전 될 때 이 영역에 이송되어질 전력의 양과, 재충전 동작 모드 동안 제어 데이터 신호를 발생하는데 사용될 전력의 양을 판단하도록 상기 방전 매개 변수 처리 수단으로 금속 연료재의 각 영역과 관련되어 기록된 일련의 방전 매개 변수를 방전 매개변수 처리 수단이 처리하게 되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.109. The apparatus of claim 103, wherein the discharge parameter processing means each zone of metal fuel material to determine an amount of power to be transferred to the area when the area is recharged and an amount of power to be used to generate a control data signal during a recharging mode of operation. A discharge parameter processing means for processing the series of discharge parameters recorded in association with the fuel cell system. 제 101 항에 있어서, 상기 금속 연료재의 각 영역에는 다수의 금속연료 트랙이 구비되고, 상기 방전 매개 변수 감지 수단은 방전 동작 모드 동안 금속 연료재의 각 영역을 따라 각 금속 연료 트랙용의 일련의 방전 매개 변수를 감지하며, 상기 코드 판독 수단은 재충전 동작 모드 동안 금속 연료재의 영역의 재충전 중 뿐만 아니라 방전 동작 모드 동안 금속 연료재의 영역의 방전중에도 상기 각 영역을 따라 디지털 코드를 판독하게 되고;102. The apparatus of claim 101, wherein each region of the metal fuel material is provided with a plurality of metal fuel tracks, and the discharge parameter detecting means comprises a series of discharge media for each metal fuel track along each area of the metal fuel material during a discharge mode of operation. Detecting a variable, wherein the code reading means reads the digital code along each area during recharging of the area of the metal fuel material during the recharging operation mode as well as during discharge of the area of the metal fuel material during the discharge operation mode; 상기 방전 매개 변수 기록 수단은 금속 연료재의 각 영역을 따라 각 금속 연료 트랙에서 감지된 일련의 방전 매개 변수를 기록하며, 이렇게 기록된 일련의 방전 매개 변수들은 영역을 따라 금속 연료트랙에 색인된 코드로 색인되며;The discharge parameter recording means records a series of discharge parameters sensed in each metal fuel track along each area of the metal fuel material, and the recorded series of discharge parameters are coded in the metal fuel track along the area. Indexed; 상기 방전 매개 변수 판독 수단은 매개 변수 기록 수단 내에서 기록된 방전 매개 변수를 판독하는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.And the discharge parameter reading means reads the discharge parameter recorded in the parameter recording means. 제 101 항에 있어서, 상기 재충전 매개 변수 처리 수단은 금속 연료재의 각 영역에 관련되어 기록된 일련의 재충전 매개 변수를 처리하여 금속 연료재의 각 영역의 방전 중에 각 영역에 존재하는 금속 연료의 양을 판단하고, 이 금속 연료의 존재량은 방전 동작 모드 동안에 제어 데이터 신호를 발생하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.102. The apparatus of claim 101, wherein the refill parameter processing means processes a series of refill parameters recorded in association with each area of the metal fuel material to determine the amount of metal fuel present in each area during discharge of each area of the metal fuel material. And the amount of metal fuel present is used to generate a control data signal during the discharge operation mode. 제 101 항에 있어서, 금속 연료재의 각 영역에는 다수의 금속 연료트랙이 구비되고;102. The system of claim 101, wherein: a plurality of metal fuel tracks are provided in each region of the metal fuel material; 재충전 매개 변수 감지 수단은 재충전 동작 모드 동안 금속 연료재의 각 영역을 따라 각 금속 연료 트랙용 일련의 재충전 매개 변수를 감지하고;The recharge parameter detecting means detects a series of recharge parameters for each metal fuel track along each area of the metal fuel material during the recharging mode of operation; 상기 코드 판독 수단은 방전 동작 모드 동안 금속 연료재 영역의 방전중 뿐만 아니라 재충전 동작 모드 동안 금속 연료재의 영역의 재충전중에 각 영역을 따라 디지털 코드를 판독하며;The code reading means reads the digital code along each area during the discharge of the metal fuel material region during the discharge operation mode as well as during the recharging of the metal fuel material region during the recharging operation mode; 상기 재충전 매개 변수 기록 수단은 금속 연료재의 각 영역을 따라 각 금속 연료 트랙에서 감지된 일련의 재충전 매개 변수를 기록하고, 이렇게 기록된 일련의 재충전 매개 변수는 상기 영역을 따라 금속 연료 트랙에 색인된 코드로 색인되고;The refill parameter recording means records a set of recharge parameters sensed in each metal fuel track along each area of the metal fuel material, and the set of refill parameters recorded in this code are indexed to the metal fuel track along the area. Indexed as; 상기 재충전 매개 변수 판독 수단은 상기 매개 변수 기록 수단 내에서 기록된 재충전 매개 변수를 판독하는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.And said recharging parameter reading means reads recharging parameters recorded in said parameter recording means. 제 101항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 테이프의 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.102. The metal air fuel cell system in accordance with claim 101, wherein said metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel tape. 제 101 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 카드 또는 시트의 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.102. The system of claim 101, wherein the metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel card or sheet. 방전 동작 모드 동안 방전 매개 변수를 감지하고 저장하며 처리할 수 있도록 공조하며, 재충전 동작 모드 동안 재충전 매개 변수를 제어하도록 제어 데이터 신호를 발생시키는데 방전 매개 변수를 사용하는 다수의 제 1 서브 시스템과;A plurality of first subsystems that cooperate to sense, store and process the discharge parameters during the discharge mode of operation, the first subsystem using the discharge parameters to generate a control data signal to control the recharge parameter during the mode of recharge operation; 재충전 동작 모드 동안 재충전 매개 변수의 감지와 저장 및 처리가 가능하도록 공조하며, 재충전 매개 변수를 사용하여 방전 동작 모드 중에 방전 매개 변수를 제어하는 제어 데이터 신호를 발생시키는 다수의 제 2서브 시스템을 구비하는 방전 동작 모드와 재충전 동작 모드를 구비하는 금속 공기 연료 전지 시스템.And a plurality of second sub-systems for coordinating the sensing, storage and processing of the recharging parameters during the recharging mode of operation and for generating control data signals for controlling the recharging parameters during the discharging mode of operation. A metal air fuel cell system having a discharge operation mode and a recharge operation mode. 방전 동작 모드 동안 금속 연료재를 방전 시키는 금속 연료 방전 장치와;A metal fuel discharge device for discharging the metal fuel material during the discharge operation mode; 방전 동작 모드 동안 금속 연료재를 방전하면서 방전 매개 변수를 감지하는 방전 매개 변수 감지 장치;A discharge parameter detecting device for detecting a discharge parameter while discharging the metal fuel material during the discharge operation mode; 감지된 방전 매개 변수를 처리하여 재충전 동작 모드 동안 재충전 매개변수의 제어를 위해 일련의 제 1제어 데이터 신호를 발생시키는 방전 매개 변수 처리 장치;A discharge parameter processing device for processing the sensed discharge parameter to generate a series of first control data signals for control of the recharge parameter during the recharge operation mode; 재충전 동작 모드 중에 금속 연료재를 재충전하는 금속 연료 재충전 장치;A metal fuel recharging device for recharging the metal fuel material during the recharging operation mode; 상기 재충전 동작 모드 동안 금속 연료재를 재충전 하면서 재충전 매개변수를 감지하는 재충전 매개 변수 감지 장치 및;A recharge parameter detecting device for recharging a recharging parameter while recharging a metal fuel material during the recharging mode of operation; 감지된 재충전 매개 변수를 처리하여 동작의 방전 모드 중에 방전 매개변수를 제어하는 일련의 제 2 제어 데이터 신호를 발생시키게 되는 재충전 매개 변수 처리 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 재충전 동작 모드와 방전 동작 모드를 구비한 금속 공기 연료 전지 시스템.And a recharge parameter processing device for processing the sensed recharge parameters to generate a second set of control data signals for controlling the discharge parameters during the discharge mode of operation. Metallic air fuel cell system. 제 114 항에 있어서, 상기 방전 매개 변수는 양극-음극 전압 및 전류 수위, 방전 양극 내에 산소의 부분압, 양극 전해질 계면에서의 상대 습도 및 이에 적절한 금속 연료재의 속도로 구성된 그룹으로부터 선택된 요소인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.118. The apparatus of claim 114, wherein the discharge parameter is an element selected from the group consisting of anodic-cathode voltage and current level, partial pressure of oxygen in the discharge anode, relative humidity at the anode electrolyte interface, and a rate of metal fuel material suitable therefor. Metal air fuel cell system. 제 114 항에 있어서, 상기 재충전 매개 변수는 양극-음극 전압 및 전류 수위, 재충전 양극내에서의 산소의 부분압, 양극 전해질 계면에서의 상대 습도 및 이에 적절한 금속 연료재의 속도로 구성된 그룹으로부터 선택된 요소인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.116. The method of claim 114, wherein the recharge parameter is an element selected from the group consisting of anodic-cathode voltage and current levels, partial pressure of oxygen in the recharge anode, relative humidity at the anode electrolyte interface, and a rate of metal fuel material suitable thereto. A metal air fuel cell system. 제 114 항에 있어서, 각각의 일련의 제 1제어 데이터 신호는 방전 매개 변수를 제어하는데 사용되어 금속 연료재의 영역이 에너지 효율적인 방식으로 재충전 되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.116. The metal-air fuel cell system of claim 114, wherein each series of first control data signals is used to control discharge parameters such that regions of the metal fuel material are recharged in an energy efficient manner. 제 114 항에 있어서, 상기 각각의 일련의 제 2 제어 데이터 신호 재충전 매개 변수를 제어하는데 사용되어 금속 연료재의 영역이 에너지 효율적인 방식으로 재충전되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.116. The metal-air fuel cell system of claim 114, wherein the metal fuel material region is recharged in an energy efficient manner that is used to control each of the series of second control data signal recharge parameters. 제 114 항에 있어서, 재충전될 상기 금속 연료재는 고정 및/또는 금속 공기 연료 전지 시스템 내에 사용된 이동하는 양극 구조물과 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.116. The metal air fuel cell system of claim 114, wherein the metal fuel material to be recharged is used with a moving anode structure used in a stationary and / or metal air fuel cell system. 제 114 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 테이프의 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.118. The metal air fuel cell system according to claim 114, wherein the metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel tape. 제 120 항에 있어서, 상기 금속 연료 테이프는 카세트형 저장 장치 내에 내장된 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.123. The metal air fuel cell system of claim 120, wherein the metal fuel tape is embedded in a cassette type storage device. 제 124 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 카드 또는 시트 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.124. The metal air fuel cell system according to claim 124, wherein the metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel card or sheet. 제 124항에 있어서, 상기 금속 연료 카드 또는 시트는 카세트형 저장 장치 내에 내장되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.126. The metal air fuel cell system according to claim 124, wherein the metal fuel card or sheet is embedded in a cassette type storage device. 방전 동작 모드 중에 전력을 발생시키는데 사용될 금속 연료재를 공급하는 금속 연료 공급 수단으로, 상기 금속 연료재에는 이 금속 연료재를 따라 구획된 다수의 영역 또는 지역이 구비되고, 상기 각 영역은 코드로 색인되는 금속 연료 공급 수단과;A metal fuel supply means for supplying a metal fuel material to be used for generating electric power during a discharge operation mode, the metal fuel material having a plurality of areas or regions partitioned along the metal fuel material, wherein each area is a metal fuel indexed by a code Supply means; 방전 동작 모드 동안 금속 연료재의 각 영역의 방전 중에 일련의 방전 매개 변수를 감지하는 매개 변수 감지 수단;Parameter detecting means for detecting a series of discharge parameters during the discharge of each region of the metal fuel material during the discharge operation mode; 방전 동작 모드 동안 상기 영역의 방전 중에 금속 연료재의 각 영역을 따라 코드를 판독하는 코드 판독 수단;Code reading means for reading a code along each area of a metal fuel material during discharge of the area during a discharge operation mode; 금속 연료재의 각 영역에서 감지된 일련의 방전 매개 변수를 기록하는 매개 변수 기록 장치로, 이렇게 기록된 일련의 방전 매개 변수는 상기 영역에 색인된 코드로 색인되어지는 매개 변수 기록 수단;A parameter recording device for recording a series of discharge parameters sensed in each area of the metal fuel material, wherein the series of discharge parameters recorded are parameter recording means indexed by a code indexed in the area; 기록된 방전 매개 변수를 판독하는 매개 변수 판독 수단 및;Parameter reading means for reading the recorded discharge parameter; 매개 변수 기록 수단으로부터 기록된 일련의 방전 매개 변수를 처리하는 매개 변수 처리 수단을 구비하는, 방전 동작 모드를 갖는 금속 공기 연료 전지 시스템.And a parameter processing means for processing a series of discharge parameters recorded from the parameter recording means. 제 124 항에 있어서, 상기 일련의 처리된 방전 매개 변수들이 방전 동작 모드 동안 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지.124. The metal air fuel cell of claim 124, wherein the series of treated discharge parameters are used during a discharge mode of operation. 제 124 항에 있어서, 재충전 동작 모드를 추가로 구비하고, 일련의 처리된 방전 매개 변수들은 재충전 동작 모드 동안 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.126. The metal-air fuel cell system of claim 124, further comprising a recharging mode of operation, wherein the series of treated discharge parameters are used during the recharging mode of operation. 제 124 항에 있어서, 상기 매개 변수 기록 수단에는 상기 금속 공기 연료 전지 시스템과 관련된 메모리 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.124. The metal air fuel cell system according to claim 124, wherein said parameter recording means comprises a memory device associated with said metal air fuel cell system. 제 124 항에 있어서, 상기 코드는 디지털 코드인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.124. The metal air fuel cell system of claim 124, wherein the code is a digital code. 제 128 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 광학적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.129. The metal air fuel cell system of claim 128, wherein the digital code is optically sensed. 제 128 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 바아 코드 심볼인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.129. The system of claim 128, wherein the digital code is a bar code symbol. 제 128 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 자기적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.129. The system of claim 128, wherein the digital code is magnetically sensed. 제 124 항에 있어서, 상기 매개 변수 처리 수단은 금속 연료재의 각 영역과 관련되어 기록된 일련의 방전 매개 변수를 처리하여 상기 영역을 재충전할 때 상기 영역으로 이송될 전력의 양을 결정하게 되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.124. The apparatus of claim 124, wherein said parameter processing means processes a series of discharge parameters recorded in association with each region of the metal fuel material to determine the amount of power to be transferred to the region when recharging the region. Metal air fuel cell system. 제 124항에 있어서 금속 연료재의 각 영역에는 다수의 금속 연료 트랙이 구비되고;124. The apparatus of claim 124, wherein each region of the metal fuel material is provided with a plurality of metal fuel tracks; 매개변수 감지 수단은 방전 동작 모드 동안 금속 연료재의 각 영역을 따라 각 금속 연료 트랙용의 일련의 방전 매개 변수를 감지하며;The parameter detecting means detects a series of discharge parameters for each metal fuel track along each area of the metal fuel material during the discharge operation mode; 상기 코드 판독 수단은 방전 작동 모드 동안 금속 연료재의 영역의 방전중에 각 영역을 따라 디지털 코드를 판독하고;The code reading means reads the digital code along each area during discharge of the area of the metal fuel material during the discharge operation mode; 매개 변수 기록 수단은 금속 연료재의 각 영역을 따라 각 금속연료 트랙에서 감지된 일련의 방전 매개 변수를 기록하고, 영역을 따라 금속 연료트랙에 색인된 디지털 코드로 색인되며;The parameter recording means records a series of discharge parameters sensed in each metal fuel track along each area of the metal fuel material, and is indexed by a digital code indexed to the metal fuel track along the area; 상기 매개 변수 판독 수단은 매개 변수 기록 수단 내에 기록된 방전 매개 변수를 판독하는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.And said parameter reading means reads a discharge parameter recorded in said parameter recording means. 제 124 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 테이프의 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.126. The metal air fuel cell system according to claim 124, wherein the metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel tape. 제 124 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 카드 또는 시트의 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.127. The metal air fuel cell system according to claim 124, wherein the metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel card or sheet. 재충전 동작 모드 동안 재충전을 위해 금속 연료재를 공급하는 금속 연료 공급 수단을 구비하고, 상기 금속 연료재에는 금속 연료재를 따라 구획된 다수의 영역 또는 지역이 구비되고, 상기 각 영역은 코드로 색인된 금속 연료 공급 수단과;A metal fuel supply means for supplying a metal fuel material for recharging during a recharging operation mode, the metal fuel material having a plurality of areas or regions partitioned along the metal fuel material, wherein each area is supplied with a metal index indexed by a code Means; 재충전 동작 모드 동안 금속 연료의 각 영역의 재충전 중에 일련의 재충전 매개 변수를 감지하는 매개 변수 감지 수단;Parameter detecting means for detecting a series of recharging parameters during recharging of each region of the metal fuel during the recharging mode of operation; 충전 동작 모드 동안 금속 연료재의 각 영역에 색인된 코드를 판독하는 코드 판독 수단;Code reading means for reading a code indexed to each area of the metal fuel material during the charging operation mode; 금속 연료재의 각 영역에서 감지된 일련의 재충전 매개 변수를 기록하는 매개 변수 기록 수단으로, 각각의 기록된 일련의 재충전 매개 변수는 상기 영역에 색인된 코드로 색인되어지는 매개 변수 기록 수단;Parameter recording means for recording a set of recharge parameters sensed in each area of the metal fuel material, each recorded series of recharge parameters being parameter indexed indexed by a code indexed to the area; 기록된 일련의 재충전 매개 변수를 판독하는 매개 변수 판독 수단 및;Parameter reading means for reading a recorded series of recharging parameters; 상기 매개 변수 기록 수단으로부터 판독된 기록된 일련의 방전 매개 변수를 처리하는 매개 변수 처리 수단을 구비하는, 재충전 동작 모드를 갖춘 금속 연료 공기 전지 시스템.And parameter processing means for processing a recorded series of discharge parameters read from said parameter recording means. 제 136 항에 있어서, 상기 일련의 처리된 재충전 매개 변수는 재충전 동작 모드 중에 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.137. The metal air fuel cell system of claim 136, wherein the series of processed recharge parameters is used during a recharge mode of operation. 제 136 항에 있어서, 방전 동작 모드를 추가로 구비하고, 상기 일련의 처리된 재충전 매개 변수들은 방전 동작 모드 동안 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.136. The metal air fuel cell system of claim 136, further comprising a discharge mode of operation, wherein the series of processed recharge parameters are used during a discharge mode of operation. 제 136 항에 있어서, 상기 각 일련의 감지된 방전 매개 변수 각각은 시스템과 관련된 메모리 장치 내에 기록되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.137. The metal-air fuel cell system of claim 136, wherein each of said series of sensed discharge parameters is recorded in a memory device associated with the system. 제 136 항에 있어서, 상기 코드는 디지털 코드인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.136. The metal air fuel cell system of claim 136, wherein the code is a digital code. 제 140 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 광학적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.142. The metal air fuel cell system of claim 140, wherein the digital code is optically sensed. 제 140 항에 있어서, 상기 디지털 코드가 바아 코드 심볼인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.142. The metal air fuel cell system of claim 140, wherein the digital code is a bar code symbol. 제 140 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 자기적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.142. The metal air fuel cell system of claim 140, wherein the digital code is magnetically sensed. 제 130 항에 있어서, 상기 매개 변수 처리 수단은 금속 연료재의 각 영역과 관련되어 기록된 일련의 재충전 매개 변수를 처리하여 상기 영역을 방전할 때 상기 영역으로부터 생산할수 있는 전력량을 판단하게 되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.131. The method of claim 130, wherein said parameter processing means processes a series of recharge parameters recorded in association with each region of the metal fuel material to determine the amount of power that can be produced from said region when discharging said region. Metal air fuel cell system. 제 130 항에 있어서, 금속 연료재의 각 영역에는 다수의 금속 연료 트랙이 구비되고;131. The apparatus of claim 130, wherein: each region of the metal fuel material is provided with a plurality of metal fuel tracks; 상기 매개 변수 감지 수단은 재충전 동작 모드 동안 금속 연료재의 각 영역을 따라 각 금속 연료 트랙용 일련의 재충전 매개 변수를 감지하고;The parameter detecting means detects a series of recharging parameters for each metal fuel track along each area of the metal fuel material during the recharging mode of operation; 상기 매개 변수 감지 수단은 재충전 동작 모드 동안에 각 금속 연료 영역을 따라 각 금속 연료 트랙용 일련의 재충전 매개 변수를 감지하며;The parameter detecting means detects a series of recharging parameters for each metal fuel track along each metal fuel region during the recharging mode of operation; 상기 매개 변수 기록 수단은 금속 연료재의 각 영역을 따라 각 금속 연료 트랙에서 감지된 일련의 재충전 매개 변수를 기록하며 기록된일련의 재충전 매개 변수들은 상기 영역을 따라 금속 연료 트랙에 색인된 디지털 코드로 색인되며;The parameter recording means records a set of recharge parameters sensed in each metal fuel track along each area of the metal fuel material and the recorded series of refill parameters are indexed by a digital code indexed to the metal fuel track along the area. Become; 상기 매개 변수 판독 수단은 매개 변수 기록 수단 내에서 기록된 재충전 매개 변수를 판독하게 되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.And said parameter reading means is adapted to read the recharging parameter recorded in the parameter recording means. 제 130 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 테이프의 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.131. The metal air fuel cell system of claim 130, wherein the metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel tape. 제 130 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 카드 또는 시트 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.131. The metal air fuel cell system of claim 130, wherein the metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel card or sheet. 방전 동작 모드 중에 전력을 발생시키고, 재충전 동작 모드 중에는 재충전을 위해 금속 연료재를 공급하는 금속 연료 공급 수단으로, 상기 금속 연료재는 이 금속 연료재의 길이를 따라 구획된 다수의 영역 또는 지역을 구비하며, 이 각 영역은 코드로 색인 되어지는 금속 연료 공급 수단과;A metal fuel supply means for generating electric power during a discharge operation mode and supplying a metal fuel material for recharging during the recharging operation mode, the metal fuel material having a plurality of regions or areas partitioned along the length of the metal fuel material, Each region is a metal fuel supply means indexed by a code; 방전 동작 모드 중에 금속 연료재의 각 영역을 방전하는 동안에 일련의 방전 매개 변수를 감지하는 방전 매개 변수 감지 수단;Discharge parameter detecting means for detecting a series of discharge parameters during discharge of each region of the metal fuel material during the discharge operation mode; 재충전 동작 모드 중에 금속 연료의 영역을 충전하는 동안 뿐만 아니라, 방전 동작 모드 중에 상기 영역을 방전하는 동안에 금속 연료재의 각 영역을 따라 코드를 판독하는 코드 판독 수단;Code reading means for reading a code along each area of the metal fuel material during charging of the area of the metal fuel during the recharging operation mode as well as during the discharge of the area during the discharge operation mode; 금속 연료재의 각 영역에서 감지된 일련의 방전 매개 변수를 기록하는 방전 매개 변수 기록 수단으로, 기록된 일련의 방전 매개 변수들은 상기 영역에 색인된 코드로 색인 되어진 방전 매개 변수 기록 수단;A discharge parameter recording means for recording a series of discharge parameters sensed in each area of the metal fuel material, the recorded series of discharge parameters being discharge parameter recording means indexed by a code indexed in the area; 기록된 방전 매개 변수를 판독하기 위한 방전 매개 변수 판독 수단;Discharge parameter reading means for reading the recorded discharge parameter; 방전 매개 변수 기록 수단으로부터 판독된 기록 되어 있는 일련의 방전 매개 변수를 처리하는 방전 매개 변수 처리 수단;Discharge parameter processing means for processing a series of recorded discharge parameters read from the discharge parameter recording means; 재충전 동작 모드 중에 금속 연료의 각 영역을 재충전하는 동안 일련의 재충전 매개 변수를 감지하는 재충전 매개 변수 감지 수단;Recharge parameter detecting means for detecting a series of recharge parameters while recharging each region of the metal fuel during the recharging mode of operation; 금속 연료재의 각 영역에 감지된 일련의 재충전 매개 변수를 기록하는 재충전 매개 변수 기록 수단으로, 여기서 기록된 일련의 재충전 매개 변수 각각은 상기 영역에 색인된 코드로 색인되어 지는 재충전 매개 변수기록 수단;Recharge parameter recording means for recording a sensed recharge parameter in each area of the metal fuel material, wherein each recorded series of recharge parameters are recharge parameter recording means indexed with a code indexed in the area; 기록 되어진 일련의 재충전 매개 변수를 판독하는 재충전 매개 변수 판독 수단 및;Recharge parameter reading means for reading a series of recorded recharge parameters; 재충전 매개 변수 기록 수단으로부터 기록된 일련의 재충전 매개 변수를 처리하는 재충전 매개 변수 처리 수단을 구비한 방전 동작 모드와 재충전 작동 모드를 갖춘 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal-air fuel cell system having a discharge mode of operation and a mode of recharge operation with recharge parameter processing means for processing a series of recharge parameters recorded from the recharge parameter recording means. 제 148 항에 있어서, 상기 처리된 일련의 방전 매개 변수는 방전 동작 모드 중에 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.148. The metal air fuel cell system of claim 148, wherein the series of discharge parameters processed are used during a discharge mode of operation. 제 148 항에 있어서, 상기 처리된 일련의 방전 매개 변수들은 재충전 동작 모드 중에 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.148. The metal air fuel cell system of claim 148, wherein the series of discharge parameters processed are used during a recharging mode of operation. 제 148 항에 있어서, 상기 처리된 일련의 재충전 매개 변수들은 재충전 동작 모드 중에 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.148. The metal air fuel cell system of claim 148, wherein the processed series of recharge parameters are used during a recharge mode of operation. 제 148 항에 있어서, 상기 처리된 일련의 재충전 매개 변수는 방전 동작 모드 중에 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.148. The metal air fuel cell system of claim 148, wherein the series of refill parameters processed is used during a discharge mode of operation. 제 148 항에 있어서, 상기 방전 매개 변수 기록 수단과, 상기 재충전 매개 변수 기록 수단은 각각 메모리 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.148. The metal-air fuel cell system in accordance with claim 148, wherein said discharge parameter recording means and said recharge parameter recording means each comprise a memory device. 제 148 항에 있어서, 상기 각 코드는 디지털 코드인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.148. The metal air fuel cell system according to claim 148, wherein each code is a digital code. 제 154 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 광학적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.154. The metal air fuel cell system of claim 154, wherein the digital code is optically sensed. 제 154 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 바아 코드 심볼인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.154. The metal air fuel cell system of claim 154, wherein the digital code is a bar code symbol. 제 154 항에 있어서, 상기 디지털 코드는 자기적으로 감지되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.154. The metal air fuel cell system of claim 154, wherein the digital code is magnetically sensed. 제 148 항에 있어서, 상기 방전 매개 변수 처리 수단은 금속 연료재의 각 영역에 관련된 기록된 일련의 방전 매개 변수를 처리하여 상기 영역을 재충전 할 때 상기 영역에 전달되어질 전력의 양을 판단하게 되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.148. The apparatus of claim 148, wherein the discharge parameter processing means determines the amount of power to be delivered to the area when recharging the area by processing a series of recorded discharge parameters associated with each area of the metal fuel material. Metal air fuel cell system. 제 148항에 있어서, 상기 각 금속 연료재의 영역은 다수의 금속 연료 트랙을 구비하고;148. The apparatus of claim 148, wherein: each region of the metal fuel material includes a plurality of metal fuel tracks; 상기 방전 매개 변수 감지 수단은 방전 동작 모드 동안 금속 연료재의 각 영역을 따라 각 금속 연료 트랙을 위해 일련의 방전 매개 변수를 감지하며;The discharge parameter detecting means detects a series of discharge parameters for each metal fuel track along each area of the metal fuel material during the discharge mode of operation; 상기 코드 판독 수단은 재충전 동작 모드 중 금속 연료재의 영역을 충전하는 동안 뿐만 아니라 방전 동작 모드 중 금속 연료재의 영역을 방전하는 동안에 각 영역을 따라 코드를 판독하고;The code reading means reads the code along each area not only while charging the area of the metal fuel material during the recharging operation mode but also while discharging the area of the metal fuel material during the discharge operation mode; 금속 연료재의 각 영역을 따라 각 금속 연료 트랙에서 감지된 일련의 방전 매개 변수를 기록하며, 이렇게 기록된 일련의 방전 매개 변수는 상기 영역을 따라 금속 연료 트랙에 색인된 코드로 색인되며;A series of discharge parameters sensed in each metal fuel track along each area of the metal fuel material is recorded, the series of recorded discharge parameters indexed by a code indexed in the metal fuel track along the area; 상기 방전 매개 변수 판독 수단은 상기 매개 변수 기록 수단 내에 기록된 방전 매개 변수를 판독하게 되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.And the discharge parameter reading means reads the discharge parameter recorded in the parameter recording means. 제 146 항에 있어서, 상기 재충전 매개 변수 처리 수단은 금속 연료재의 각 영역과 관련되어 기록된 일련의 재충전 매개 변수를 처리하여 금속 연료재의 각 영역의 방전 중에 상기 각 영역에 존재하는 금속 연료양을 판단하게 되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.145. The method of claim 146, wherein the refill parameter processing means processes a series of refill parameters recorded in association with each area of the metal fuel material to determine the amount of metal fuel present in each area during discharge of each area of the metal fuel material. Metallic air fuel cell system characterized by. 제 148 항에 있어서, 금속 연료재의 각 영역에는 다수의 금속 연료 트랙이 구비되고;148. The apparatus of claim 148, wherein: each region of the metal fuel material is provided with a plurality of metal fuel tracks; 상기 재충전 매개 변수 감지 수단은 재충전 동작 모드 동안 금속 연료재의 각 영역을 따라 각 금속 연료 트랙용 일련의 재충전 매개 변수를 감지하며;The recharge parameter detecting means detects a series of recharge parameters for each metal fuel track along each area of the metal fuel material during the recharging mode of operation; 상기 코드 판독 수단은 방전 동작 모드 중 금속 연료재의 상기 영역의 방전 동안 뿐만 아니라 재충전 동작 모드 중 금속 연료재의 영역을 방전하는 동안에 각 영역을 따라 코드를 판독하게 되고;The code reading means reads the code along each area during the discharge of the area of the metal fuel material during the discharge operation mode as well as during the discharge of the area of the metal fuel material during the recharging operation mode; 상기 재충전 매개 변수 기록 수단은 금속 연료재의 각 영역을 따라 각 금속 연료 트랙에서 감지된 일련의 재충전 매개 변수를 기록하게 되며;The refill parameter recording means records a series of recharge parameters sensed in each metal fuel track along each area of the metal fuel material; 상기 재충전 매개 변수 판독 수단은 매개 변수 기록 수단 내에 기록된 재충전 매개 변수를 판독하게 되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.And the recharging parameter reading means reads the recharging parameter recorded in the parameter recording means. 제 148 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 테이프 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.148. The metal air fuel cell system according to claim 148, wherein the metal fuel material is implemented in the form of metal fuel tape. 제 148 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 카드 또는 시트 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.148. The system of claim 148, wherein the metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel card or sheet. 서로 공조하는 다수의 서브 시스템을 구비하여 방전 및 재충전 동작 모드 동안 사용되는 방전 및 재충전 매개 변수의 데이터 감지와 저장 및 처리하게 되는 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal-air fuel cell system having a plurality of subsystems that cooperate with each other to cause data sensing, storage, and processing of discharge and recharge parameters used during discharge and recharge operating modes. 방전 동작 모드 동안 금속 연료재를 방전하는 금속 연료 방전 장치와;A metal fuel discharge device for discharging the metal fuel material during the discharge operation mode; 상기 방전 동작 모드 동안 금속 연료재를 방전할 때 방전 매개 변수를 감지하는 방전 매개 변수 감지 장치;A discharge parameter detecting device for detecting a discharge parameter when discharging the metal fuel material during the discharge operation mode; 재충전 동작 모드 동안에 금속 연료재를 재충전하는 금속 연료 재충전 장치 및;A metal fuel recharging device for recharging the metal fuel material during the recharging operation mode; 재충전 동작 모드 동안 금속 연료재를 재충전하는 동안 재충전 매개 변수를 감지하는 재충전 매개 변수 감지 장치를 구비하는 재충전 동작 모드와 방전 동작 모드를 갖춘 금속 공기 연료 전지 시스템.A metal-air fuel cell system with a recharging mode of operation and a discharging mode of operation comprising a recharge parameter sensing device that senses recharging parameters while recharging the metal fuel during recharging mode of operation. 제 165 항에 있어서, 상기 방전 매개 변수들은 양극-음극 전압 및 전류 수위, 방전 양극 내에 산소의 부분압, 양극 전해질 계면에서의 상대 습도 및 적용 가능한 금속 연료재의 속도로 구성된 그룹으로부터 선택된 요소인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.165. The method of claim 165, wherein the discharge parameters are elements selected from the group consisting of the anode-cathode voltage and current level, the partial pressure of oxygen in the discharge anode, the relative humidity at the anode electrolyte interface, and the rate of applicable metal fuel material. Metal air fuel cell system. 제 165 항에 있어서, 상기 재충전 매개 변수는 양극-음극 전압 및 전류 수위, 재충전 양극 내에 산소의 부분압, 양극 전해질 계면에서의 상대 습도 및 적용 가능한 금속 연료재의 속도로 구성된 그룹으로부터 선택된 요소인 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.165. The method of claim 165, wherein the recharging parameter is an element selected from the group consisting of the anode-cathode voltage and current level, the partial pressure of oxygen in the recharge anode, the relative humidity at the anode electrolyte interface, and the rate of applicable metal fuel material. Metal air fuel cell system. 제 165 항에 있어서, 상기 방전 매개 변수들은 방전 동작 모드 중에 자동으로 감지되고 기록되며, 재충전 동작 모드 중에 자동으로 판독되고 처리되어 에너지 효율적인 방식으로 금속 연료재를 재충전하는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.167. The metal-air fuel cell system of claim 165, wherein the discharge parameters are automatically sensed and recorded during a discharge mode of operation and automatically read and processed during a recharge mode of operation to recharge the metal fuel material in an energy efficient manner. . 제 165 항에 있어서, 상기 방전 매개 변수들이 방전 동작 모드 중에 자동으로 감지되고 기록되고 처리되어 에너지 효율적인 방식으로 금속 연료재를 방전하게 되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.167. The metal-air fuel cell system of claim 165, wherein the discharge parameters are automatically sensed, recorded, and processed during a discharge mode of operation to discharge the metal fuel material in an energy efficient manner. 제 165 항에 있어서, 상기 재충전될 금속 연료재는 금속 공기 연료 전지 시스템에 사용된 고정 및/또는 이동하는 양극 구조물과 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.167. The metal air fuel cell system of claim 165, wherein the metal fuel material to be recharged is used in conjunction with a fixed and / or moving anode structure used in the metal air fuel cell system. 제 162 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 테이프의 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.162. The metal air fuel cell system according to claim 162, wherein the metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel tape. 제 171 항에 있어서, 상기 금속 연료 테이프는 카세트형 저장 장치 내에 내장된 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.172. The metal air fuel cell system of claim 171, wherein the metal fuel tape is embedded in a cassette type storage device. 제 165 항에 있어서, 상기 금속 연료재는 금속 연료 카드 또는 시트 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.167. The metal air fuel cell system according to claim 165, wherein the metal fuel material is implemented in the form of a metal fuel card or sheet. 제 173 항에 있어서, 상기 금속 연료 카드 또는 시트는 카세트형 저장 장치 내에 내장되는 것을 특징으로 하는 금속 공기 연료 전지 시스템.176. The metal air fuel cell system according to claim 173, wherein the metal fuel card or sheet is embedded in a cassette type storage device. 하나 이상의 전기 부하가 연결되는 출력 버스 구조물과;An output bus structure to which at least one electrical load is connected; 각각 금속 연료 공급원을 구비하고, 상기 출력 버스 구조물에 전력을 생산하고 이송할 수 있으며, 상기 출력 버스 구조물에 연결된 다수의 금속 공기 연료 전지(FCB) 서브 시스템 및;A plurality of metal air fuel cell (FCB) subsystems each having a metal fuel supply source, capable of producing and transferring power to said output bus structure, and connected to said output bus structure; 다수의 금속 공기 FCB 서브 시스템의 동작을 제어하는 제어 서브 시스템으로 전력 발생 시스템 내에 전체 금속 연료 잔존량과 무관하게 전력 부하의 요구를 만족시키기에 충분한 양의 전력이 동력 버스 구조물에 공급 되어지는 제어 서브 시스템을 구비한 전력 생산 시스템.A control subsystem that controls the operation of multiple metal air FCB subsystems, in which the power bus structure is supplied with a sufficient amount of power to satisfy the needs of the power load, regardless of the total metal fuel remaining in the power generation system. Power generation system with a system. 제 175 항에 있어서, 하나 이상의 전력 보조 및/또는 하이브리드 공급원으로부터 전력을 수용하고, 재충전 동작 중에 재충전 금속 연료용 다수의 금속 공기 FCB 서브 시스템에 전력을 공급하는 입력 전압 버스 구조물을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 전력 발생 시스템.175. The system of claim 175, further comprising an input voltage bus structure for receiving power from one or more power assist and / or hybrid sources and for powering a plurality of metal air FCB subsystems for rechargeable metal fuel during a recharging operation. A power generation system characterized by the above. 제 175 항에 있어서, 상기 전력 발생 시스템이 본체 내에 마련된 것을 특징으로 하는 전력 생성 시스템.175. The power generation system of claim 175 wherein the power generation system is provided in a body. 제 175 항에 있어서, 상기 전력 생성 장치가 고정 또는 이동 가능한 동력 장치 안에 마련된 것을 특징으로 하는 전력 생성 시스템.175. The power generation system of claim 175 wherein the power generation device is provided in a stationary or movable power unit. 동력 버스 구조물에 연결되고, 네트워크를 근간으로 한 금속 연료 조절 서브 시스템과 연관된 네트워크 제어 서브 시스템에 의해 제어되는, 네트워크 금속 공기 FCB 서브 시스템을 구비하는 전력 발생 장치.And a network metal air FCB subsystem connected to the power bus structure and controlled by a network control subsystem associated with the network-based metal fuel conditioning subsystem. 동력 버스 구조물로부터 생산된 출력 전력은 선택된 열의 금속 공기 FCB 서브 시스템이 동력 버스 구조물에 전력을 공급할 수 있게 함으로써 제어되는 전력 생성 시스템.The output power produced from the power bus structure is controlled by allowing the metal air FCB subsystem of the selected heat to power the power bus structure. 네트워크를 근간으로 한 금속 연료 조절 서브 시스템과 연관된 네트워크 제어 서브 시스템에 의해 제어되고 출력 동력 버스 구조물에 결합된 금속 공기 FCB 서브 시스템의 네트워크를 구비하고, 상기 각 FCB 서브 시스템 내에 금속 연료는 네트워크 제어 서브 시스템에 의해 조절되어 평균적으로 각 FCB 서브 시스템은 동력 생산에 활용 가능한 금속 연료와 실질적으로 동일한 양을 구비하는 전력 생산 시스템.And a network of metal air FCB subsystems controlled by a network control subsystem associated with the network-based metal fuel conditioning subsystem and coupled to an output power bus structure, wherein metal fuel within each FCB subsystem is a network control subsystem. Power production system regulated by the system, on average each FCB subsystem having substantially the same amount of metal fuel available for power generation. 금속 연료 등화(等化) 원리에 따라 각 금속 공기 FCB 서브 시스템 내에 활용 가능한 금속 연료의 방전이 관리되는 단계를 구비하여, 평균적으로 방전에 이용 가능한 금속 연료의 양은 금속 공기 FCB 서브 시스템내에 실질적으로 동일하게 되는 금속 공기 FCB 서브 시스템의 네트워크의 동작 방법.In accordance with the metal fuel equalization principle, the discharge of the metal fuel available in each metal air FCB subsystem is managed so that on average, the amount of metal fuel available for discharge is substantially the same in the metal air FCB subsystem. Method of operation of the network of metal air FCB subsystem. 전력 동력 생성 시스템 내에 잔존하는 소비되지 않은 전체 금속 연료의 양과 독립적으로 전력 부하(예컨대, 모터, 전기기구, 기계류, 공구 등)의 최고 동력 요구량을 만족시킬 것이 요구되는 사실상 어떠한 시스템, 장치 또는 환경에서도 설치 가능한 전력 플랜트 형태로 구현되는 전력 생성 시스템.In virtually any system, device, or environment that is required to meet the peak power requirements of power loads (eg, motors, appliances, machinery, tools, etc.) independently of the amount of unconsumed total metal fuel remaining in the power generation system. Power generation system implemented in the form of installable power plant. 동력 버스 구조물에 연결되고, 네크웍을 근간으로 한 금속 연료 관리 서브 시스템과 관련된 네트워크 제어 서브 시스템에 의해 제어되는 금속 공기 FCB 서브 시스템의 네트를 구비하고, 상기 단지 하나 또는 적은 수의 금속 공기 FCB 서브 시스템들은 동체가 평지 또는 내리받이를 따라 이동할 때 방전 작업이 가능하게 되며, 다수 또는 모든 금속 공기 FCB 서브 시스템은 동체가 다른 동체를 지나가거나 오르막을 주행하려고 할 때 방전 작업이 가능하게 되는 전기 구동되는 동체.A net of metal air FCB subsystems connected to a power bus structure and controlled by a network control subsystem associated with a network-based metal fuel management subsystem, wherein the only one or fewer metal air FCB subs The systems are capable of discharging when the fuselage moves along a flat or underfloor, and many or all metal air FCB subsystems are electrically driven when the fuselage is capable of discharging when the fuselage attempts to drive past or climb uphill. fuselage. 전기 부하가 결합되는 출력 전력 버스 구조물과;An output power bus structure to which the electrical load is coupled; 상기 출력 전력 버스 구조물에 작동적으로 연결된 다수의 금속 공기 FCB 서브 시스템 및;A plurality of metal air FCB subsystems operatively connected to the output power bus structure; 이용 가능한 금속 연료의 양을 관리하는, 컴퓨터를 근간으로 한 금속 연료 관리 서브 시스템을 구비하여, 각 금속 공기FCB 시스템의 금속 연료의 양은 평균 시간을 기준으로 출력 전력 버스 구조물 쪽으로 공급하기 위해 전력을 방전하고 생산하는데 이용 가능한 양과 실질적으로 동일하게 되는 전력 생성 시스템.With a computer-based metal fuel management subsystem that manages the amount of available metal fuel, the amount of metal fuel in each metal air FCB system discharges power for supply to the output power bus structure based on average time. And a power generation system that is substantially equal to the amount available to produce. 제 185 항에 있어서, 하나 이상의 전력 보조 및/또는 하이브리드 공급원으로부터 전력을 수용하고 이 전력을 재충전 동작 동안 금속 연료를 재충전하는 다수의 금속 공기 FCB 서브 시스템에 공급하는 입력 전력 버스 구조물을 추가로 구비한 전력 발생 시스템185. The system of claim 185, further comprising an input power bus structure that receives power from one or more power assistance and / or hybrid sources and supplies the power to a plurality of metal air FCB subsystems that recharge metal fuel during recharging operations. Power generation system 제 185 항에 있어서, 상기 전력 생성 시스템이 동체에 마련된 것을 특징으로 하는 전력 생성 시스템.185. The power generation system of claim 185, wherein the power generation system is provided in the fuselage. 제 185 항에 있어서, 상기 전력 생성 시스템은 고정 또는 이동 가능한 동력 플랜트 내에 마련된 것을 특징으로 하는 전력 생성 시스템.185. The power generation system of claim 185, wherein the power generation system is provided in a stationary or movable power plant. 평편한 상면과 바닥면에 다수의 요홈이 구비된 전기 부도체 양극 내장 구조물과, 상기 각 요홈 내에 공기 투과성 양극, 상기 요홈과, 그안에 내장된 공기 투과성 양극 쪽으로 공기가 흘러가도록 상면으로부터 바닥면의 요홈까지 양극 내장 구조물을 통해 뻗어 있는 다수의 틈, 공기 투과성 양극 상에 요홈에 배치되어 양극과 전해질 접촉을 제공하는 전해질이 함유된 패드;An electrical insulator anode embedded structure having a plurality of grooves on the flat top and bottom surfaces, and an air permeable anode in each of the grooves, the grooves, and grooves on the bottom surface from the top surface so that air flows toward the air permeable anode embedded therein. A plurality of gaps extending through the anode embedded structure, a pad containing an electrolyte disposed in a recess on the air permeable anode to provide electrolyte contact with the anode; 여러 세로 길이를 갖는 전도성 물질로 그중 하나의 세로길이는 공기 투과성 양극 중 하나와 전기 접촉하고, 양극 지지 구조물의 상면을 통과하여 상방으로 연장되어, 각 양극과 개별적으로 전기 접촉하여 연료전지에 사용될 헤드 내에 각 양극으로부터 전기의 전도성 통로를 제공하게 되는 다수의 세로 길이를 갖는 전도성 물질을 구비하는 금속 연료 테이프를 채택한 금속 공기 연료 전지 헤드.A conductive material of several longitudinal lengths, one of which is in electrical contact with one of the air permeable anodes and extends upwardly through the top surface of the anode support structure to be individually in electrical contact with each anode for use in a fuel cell. A metal air fuel cell head employing a metal fuel tape having a conductive material having a plurality of longitudinal lengths to provide an electrically conductive passageway from each anode within. 제 189 항에 있어서, 상기 산소의 존재를 측정하기 위해 각 요홈내에 산소 센서가 배치되는 금속 연료 테이프를 채택한 금속 공기 연료 전지 헤드.187. The metal air fuel cell head of claim 189, wherein a metal fuel tape is employed in which an oxygen sensor is disposed in each recess to measure the presence of oxygen.
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