金屬-空氣電氣單元是本領(lǐng)域內(nèi)已知的。該等金屬-空氣單元或電池包括由諸如鋁、鋅、鋰、鈹、鈣等之類的材料制成的金屬陽極和氣體擴(kuò)散陰極。在電池中產(chǎn)生電力的化學(xué)反應(yīng)是金屬陽極在存在電解質(zhì)(水性或非水性)情況下的氧化。電解質(zhì)用于在陰極和陽極之間轉(zhuǎn)移離子。在一些情況下，電解質(zhì)還可以用于洗掉覆蓋陽極的反應(yīng)產(chǎn)物(即，金屬的氧化物)，從而使得陽極的氧化反應(yīng)能夠繼續(xù)并且使得電池能夠提供電力。

隨著反應(yīng)進(jìn)行，電解質(zhì)中反應(yīng)產(chǎn)物的量增加，電解質(zhì)降級(jí)并且必須由新的電解質(zhì)更換該等電解質(zhì)。反應(yīng)的副產(chǎn)物之一是熱。氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使電解質(zhì)的溫度升高。電池的效率取決于電解質(zhì)的溫度。例如，鋁-空氣電池高效操作的最佳電解質(zhì)溫度范圍是50-80℃。因此，在最佳電解質(zhì)溫度范圍內(nèi)開始操作金屬-空氣電池并且將電解質(zhì)的溫度保持在該范圍內(nèi)是有益處的。金屬空氣電池可以在車輛中、或者諸如不間斷電源(UPS)、遠(yuǎn)程離網(wǎng)站點(diǎn)、或發(fā)電機(jī)之類的固定設(shè)備中組裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的方面可以涉及用于更換電池中的電解質(zhì)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括：用于容納外接電解質(zhì)的第一箱和用于接收機(jī)載電解質(zhì)的第二箱。該系統(tǒng)還可以包括：流體管道，以將第一箱和第二箱連接到電池；和控制器，以控制將機(jī)載電解質(zhì)從電池轉(zhuǎn)移到第二箱并且控制將外接電解質(zhì)從第一箱轉(zhuǎn)移到電池。

本發(fā)明的其它方面可以涉及用于更換電池中的電解質(zhì)的方法。該方法可以包括：檢查金屬-空氣電池中的機(jī)載電解質(zhì)的性能并且當(dāng)該性能低于性能的第一閾值時(shí)，由外接電解質(zhì)更換機(jī)載電解質(zhì)。更換機(jī)載電解質(zhì)可以包括：將機(jī)載電解質(zhì)從金屬-空氣電池轉(zhuǎn)移到用于更換電池中的電解質(zhì)的系統(tǒng)中所包含的第二箱并且將外接電解質(zhì)從用于更換電池中的電解質(zhì)的系統(tǒng)中所包含的第一箱轉(zhuǎn)移到金屬-空氣電池。

附圖說明

視作本發(fā)明的主題在說明書的結(jié)論部分中特別指出并且明確要求保護(hù)。然而，就操作的組織和方法、及其目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)而言，結(jié)合以下參照附圖閱讀的詳細(xì)描述，能夠?qū)Ρ景l(fā)明有最佳理解，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于更換機(jī)載電解質(zhì)的示例性服務(wù)站的高級(jí)別方框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于更換金屬-空氣電池中的機(jī)載電解質(zhì)的示例性系統(tǒng)的高級(jí)別方框圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的更換金屬-空氣電池中的機(jī)載電解質(zhì)的方法的流程圖。

應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，為了描述的簡單明了，附圖中所示的元件不必成比例繪制。例如，為了清楚起見，一些元件的尺寸可能相對(duì)于其它元件放大。此外，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，附圖標(biāo)記可能在多附圖之間重復(fù)，以指示對(duì)應(yīng)或相似的元件。

具體實(shí)施方式

在以下詳細(xì)描述中，闡述了多個(gè)特定細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在不具備這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本發(fā)明。在其它情況下，未對(duì)眾所周知的方法、過程和部件進(jìn)行描述，以免混淆本發(fā)明。

正如通過以下討論顯而易見的那樣，除非另有具體描述，盡管并不在該方面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)成限制，但是應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，利用諸如例如“處理”、“計(jì)算”、“估算”、“確定”、“建立”、“分析”、“分配”、“檢查”、“接收”、“選擇”、“比較”、“報(bào)告”、“記錄”、“檢測”、“導(dǎo)致”、“存儲(chǔ)”等之類術(shù)語的討論指的是將被表示為計(jì)算機(jī)寄存器和/或存儲(chǔ)器內(nèi)的物理(例如，電子)量操作和/或轉(zhuǎn)換成被類似地表示為計(jì)算機(jī)寄存器和/或存儲(chǔ)器或者可以存儲(chǔ)指令以執(zhí)行操作和/或過程的其它信息非暫時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)的物理量的其它數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)、計(jì)算平臺(tái)、計(jì)算系統(tǒng)、或其它電子計(jì)算裝置的操作(多項(xiàng)操作)和/或過程(多個(gè)過程)。

盡管本發(fā)明的實(shí)施例不限于該方面，但是當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語“多個(gè)”可以例如包括“多個(gè)”或“兩個(gè)或多個(gè)”。術(shù)語“多個(gè)”可以在整個(gè)說明書中使用以描述兩個(gè)或多個(gè)部件、裝置、元件、單元、參數(shù)等。除非明確描述，否則本文中所描述的方法實(shí)施例不限于特定的順序或序列。此外，所描述的方法實(shí)施例或其元件中的一些能夠同時(shí)、在相同時(shí)間點(diǎn)或同步發(fā)生或執(zhí)行。

當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語“存儲(chǔ)單元”可以表示被配置成存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(例如，視頻錄像)的任何設(shè)備、裝置、系統(tǒng)和/或裝置陣列。存儲(chǔ)單元可以包括大容量存儲(chǔ)裝置，例如安全數(shù)字(SD)卡、光學(xué)存儲(chǔ)裝置(例如CD、DVD、或光盤)；磁性存儲(chǔ)裝置(例如磁帶)、硬盤、獨(dú)立磁盤冗余陣列(RAID)、直接附接存儲(chǔ)(DAS)、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SAN)、網(wǎng)絡(luò)附接存儲(chǔ)(NAS)等。每個(gè)存儲(chǔ)單元可以包括向存儲(chǔ)器寫數(shù)據(jù)以及從存儲(chǔ)單元讀數(shù)據(jù)以便進(jìn)一步使用的能力，例如當(dāng)受到請(qǐng)求(例如，當(dāng)需要調(diào)查事件時(shí))時(shí)，可以從存儲(chǔ)單元讀取視頻文件。

存儲(chǔ)單元可以實(shí)際定位于組織機(jī)構(gòu)(多個(gè)組織機(jī)構(gòu))中，例如多個(gè)硬盤實(shí)際定位于IT儲(chǔ)藏室中，或者可以通過網(wǎng)絡(luò)連接(例如存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SAN)或網(wǎng)絡(luò)附接存儲(chǔ)(NAS))供組織存取。

本發(fā)明的一些方面可能涉及用于更換金屬-空氣電池(例如，在車輛中或任何其它設(shè)備中組裝的金屬-空氣電池)中的電解質(zhì)的系統(tǒng)和方法。電池中或者與電池相關(guān)聯(lián)的箱中的電解質(zhì)可以處于至少兩種狀態(tài)：已參與氧化反應(yīng)的已用電解質(zhì)或者尚未參與氧化反應(yīng)的新的電解質(zhì)。電池或與電池相關(guān)聯(lián)的箱中所含有的已用電解質(zhì)和新的電解質(zhì)在本文中都可以被稱為“機(jī)載”電解質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的系統(tǒng)(例如，服務(wù)站)可以通過存儲(chǔ)于與該系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)箱中的電解質(zhì)來更換機(jī)載電解質(zhì)。該等電解質(zhì)在本文中可以被稱為“外接”電解質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以在至少兩種不同的情況下更換機(jī)載電解質(zhì)。當(dāng)電解質(zhì)中的堿性聚集(例如，離子)下降到閾值以下，減慢化學(xué)反應(yīng)速率并且進(jìn)而電解質(zhì)中不期望的反應(yīng)產(chǎn)物的量增加超過第二閾值，進(jìn)而進(jìn)一步減慢化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，已用機(jī)載電解質(zhì)可以由新的外接電解質(zhì)更換。

在一些情況下，金屬-空氣電池中的電解質(zhì)可以被用作用于保溫的熱電池(例如用于加熱車輛的乘客艙或者諸如司機(jī)座之類的電動(dòng)車輛的其它部件)或者主電池(例如，鋰電池)。箱中的電解質(zhì)可以被預(yù)熱或者可以在期望的溫度范圍(例如，30-100℃之間或50-80℃之間)內(nèi)被引入電池或者與電池相關(guān)聯(lián)的箱中?？梢愿鶕?jù)期望的用途來確定期望的溫度。例如，當(dāng)電解質(zhì)被用作用于熱電池中的蓄熱液體時(shí)，外接電解質(zhì)可以被加熱至相對(duì)較高的溫度，例如超過80℃。在又一個(gè)例子中，當(dāng)電解質(zhì)將被用于金屬-空氣電池中的化學(xué)反應(yīng)(并且可選地還作為蓄熱液體)時(shí)，電解質(zhì)可以被加熱至最佳的金屬-空氣電池的操作溫度范圍，例如對(duì)于鋁-空氣電池而言是50-80℃。冷機(jī)載電解質(zhì)(已用或未使用)可以在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的服務(wù)站中更換為受熱外接電解質(zhì)。

該系統(tǒng)可以為固定或移動(dòng)的，并且可以服務(wù)于由至少一個(gè)金屬-空氣電池供電或者包括該至少一個(gè)金屬-空氣電池的各種類型的設(shè)備。該系統(tǒng)可以同時(shí)服務(wù)于超過一個(gè)的電池或設(shè)備。可以至少部分地由金屬-空氣電池供電的裝置10(移動(dòng)(例如，電動(dòng)車輛或混動(dòng)車輛)或固定(例如，不間斷電源(UPS)、遠(yuǎn)程離網(wǎng)站點(diǎn)、或發(fā)電機(jī)))示于圖1中。該等設(shè)備可以進(jìn)入服務(wù)站以用于更換機(jī)載電解質(zhì)或者可以將移動(dòng)服務(wù)站發(fā)送至該設(shè)備以用于更換機(jī)載電解質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，該設(shè)備可以通過其中所包含的連接器連接到電解質(zhì)更換系統(tǒng)中所包含的連接管，以用于更換電解質(zhì)。在將設(shè)備的連接器連接到連接管之后，與設(shè)備的金屬-空氣電池相關(guān)聯(lián)的控制器與更換系統(tǒng)的控制器之間可以建立通信連接。該設(shè)備的控制器可以通過有線或無線通信通道來傳輸與機(jī)載電解質(zhì)的狀態(tài)相關(guān)的信息。

設(shè)備中的金屬-空氣電池可以包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，以用于感測電池中電解質(zhì)的性能。例如，金屬-空氣電池可以包括傳感器，以用于感測電解質(zhì)的化學(xué)成分、電解質(zhì)的溫度、電解質(zhì)中固體顆粒的量、電解質(zhì)的電阻率、電解質(zhì)的pH值、電池中電解質(zhì)的瞬時(shí)量等。設(shè)備中所包括的并且與金屬-空氣電池相關(guān)聯(lián)的控制器可以從一個(gè)或多個(gè)傳感器接收指示電池中電解質(zhì)性能的值。在設(shè)備與服務(wù)站連接之后，與金屬-空氣電池相關(guān)聯(lián)的控制器可以將該值傳輸?shù)椒?wù)站的控制器。服務(wù)站中的控制器可以確定是否應(yīng)當(dāng)更換金屬-空氣電池中的電解質(zhì)。根據(jù)一些實(shí)施例，控制器還可以確定已用電解質(zhì)的值以及其中所包括的材料(例如污染物)。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1，其中示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于更換機(jī)載電解質(zhì)(例如，已用電解質(zhì)或冷電解質(zhì)(已用或未使用))的示例性系統(tǒng)100(例如，服務(wù)站、停站等)的高級(jí)別方框圖。系統(tǒng)100可以包括第一電解質(zhì)箱110、第二電解質(zhì)箱115和控制器130、以及用于將系統(tǒng)100連接到服務(wù)金屬-空氣電池12的連接裝置(電解質(zhì)管道、通信通道)。系統(tǒng)100可以是固定或移動(dòng)的，并且可以服務(wù)于固定和/或移動(dòng)設(shè)備二者。系統(tǒng)100可以同時(shí)服務(wù)于超過一個(gè)的裝置或者單個(gè)或多個(gè)設(shè)備中所包含的超過一個(gè)的金屬-空氣電池12。當(dāng)裝置10進(jìn)入包括系統(tǒng)100的服務(wù)站，或者當(dāng)系統(tǒng)100到達(dá)設(shè)備10時(shí)，一個(gè)或多個(gè)金屬-空氣電池12可以通過連接器15連接到系統(tǒng)100。系統(tǒng)100可以包括至少一個(gè)第一箱110以容納外接電解質(zhì)、至少一個(gè)第二箱115以容納機(jī)載電解質(zhì)和至少一個(gè)控制器130。系統(tǒng)100還可以包括第三箱120以及一個(gè)或多個(gè)中間箱150。第三箱120可以容納被加熱到預(yù)定溫度范圍的受熱外接電解質(zhì)。

中間箱150可以在將電解質(zhì)輸送到第二箱115之前從金屬-空氣電池12接收機(jī)載電解質(zhì)。箱150可以包括一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)，以測量箱150中的電解質(zhì)的性能。例如，金屬-空氣電池12可以包括傳感器，以用于感測電解質(zhì)的化學(xué)成分、電解質(zhì)的溫度、電解質(zhì)中固體顆粒的量、電解質(zhì)的電阻率、電解質(zhì)的pH值、電池中電解質(zhì)的瞬時(shí)量等?？梢赃M(jìn)行這些測量，以便測量從金屬空氣電池中取出的機(jī)載電解質(zhì)中有價(jià)值材料的量，并且在將已用電解質(zhì)添加到機(jī)載電解質(zhì)箱中之前確定已用電解質(zhì)中是否有污染物，在機(jī)載電解質(zhì)箱中，該等已用電解質(zhì)可能會(huì)污染箱中已有的電解質(zhì)。如果機(jī)載電解質(zhì)不含有任何有價(jià)值材料或者含有可能對(duì)第二箱中的機(jī)載電解質(zhì)造成污染或損害的不期望的材料，則來自箱150的電解質(zhì)可以被輸送至廢料箱170。

第一箱110可以容納將被輸送至金屬-空氣電池12的外接電解質(zhì)(例如，受熱電解質(zhì)、新的電解質(zhì)等)。箱110可以被配置成容納腐蝕性電解質(zhì)，從而可以由耐腐蝕材料制成或者可以包覆有耐腐蝕材料。第二箱115可以從車輛10的金屬-空氣電池12、或者從中間箱150接收機(jī)載電解質(zhì)。箱115可以被配置成容納諸如機(jī)載電解質(zhì)之類的腐蝕性液體。箱115可以由耐腐蝕材料制成或者可以包覆有耐腐蝕材料。

系統(tǒng)100還可以包括控制器130，該控制器可以被配置成接收關(guān)于金屬-空氣電池12中的機(jī)載電解質(zhì)狀態(tài)的指示。控制器130可以從設(shè)備10中所包含的并且與金屬-空氣電池12相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)或控制器(例如根據(jù)一些實(shí)施例，控制金屬-空氣電池12操作的控制器)接收指示。可以通過有線或無線通信接收該等指示?？刂破?30還可以被配置成基于所接收到的指示來確定是否應(yīng)當(dāng)更換金屬-空氣電池12中的電解質(zhì)(例如，由于機(jī)載電解質(zhì)的化學(xué)成分或溫度)。該測量結(jié)果還可以有助于測量車輛中的機(jī)載電解質(zhì)的溫度，以確定機(jī)載電解質(zhì)是否為冷機(jī)載電解質(zhì)(例如，具有低于預(yù)定閾值的溫度)并且是否應(yīng)當(dāng)更換受熱外接電解質(zhì)。

控制器130可以使機(jī)載電解質(zhì)從金屬-空氣電池12例如流向第二箱115或中間電解質(zhì)箱150?？刂破?30可以從位于箱150內(nèi)側(cè)的傳感器接收關(guān)于箱150中的機(jī)載電解質(zhì)狀態(tài)的指示?？刂破骺梢曰谒邮盏降闹甘緛泶_定機(jī)載電解質(zhì)是否具有足夠高的質(zhì)量(例如，電解質(zhì)的性能高于第一閾值)且未被污染，并且因此能夠被輸送到第二箱115；或者否則應(yīng)當(dāng)被輸送至廢料箱170?？刂破?30可以使外接電解質(zhì)從第一箱110流向金屬-空氣電池12或中間電解質(zhì)箱150。

在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)100還可以包括：第三閥(未示出)，以控制將機(jī)載電解質(zhì)從金屬-空氣電池12轉(zhuǎn)移到中間電解質(zhì)箱150；和第四閥(未示出)，以控制將機(jī)載電解質(zhì)從中間電解質(zhì)箱150轉(zhuǎn)移到第二箱115，例如機(jī)載電解質(zhì)具有足夠高的質(zhì)量并且未被污染。在一些實(shí)施例中，該系統(tǒng)還可以包括第五閥(未示出)，以控制將機(jī)載電解質(zhì)從中間電解質(zhì)箱150轉(zhuǎn)移到廢料電解質(zhì)箱170，例如當(dāng)機(jī)載電解質(zhì)具有較差質(zhì)量或被污染程度非常高時(shí)。

在一些實(shí)施例中，外接電解質(zhì)可以在被輸送到金屬-空氣電池12之前被加熱至預(yù)定溫度范圍。外接電解質(zhì)可以在第一箱110中被加熱或者可以在第三箱120中被加熱。第一箱110可以包括加熱元件116并且控制器130可以被配置成將外接電解質(zhì)的溫度控制在預(yù)定溫度范圍內(nèi)。除此之外或備選地，系統(tǒng)100還可以包括第三箱120，以用于容納受熱外接電解質(zhì)。第三箱120可以包括加熱元件126并且控制器130可以被配置成將第三箱中的外接電解質(zhì)的溫度控制在預(yù)定溫度范圍內(nèi)。預(yù)定范圍可以處于30-100℃、50-80℃之間、至少30℃、至少50℃等。加熱元件116和/或126可以是本領(lǐng)域內(nèi)已知的用于加熱液體的任何加熱元件。加熱元件116和/126可以由來自電網(wǎng)的電力供電。在一些實(shí)施例中，控制器130可以使受熱外接電解質(zhì)從第一箱110和/或第三箱120流向金屬-空氣電池12?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，其中更詳細(xì)地示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于更換金屬-空氣電池中的機(jī)載電解質(zhì)的示例性系統(tǒng)100(也被稱為服務(wù)站)的高級(jí)別方框圖。系統(tǒng)100可以包括第一箱110、第二箱115和至少一個(gè)控制器130。系統(tǒng)100可以包括圖1中所示的第三箱120和中間箱150以及一個(gè)或多個(gè)連接器160，該等連接器均具有適當(dāng)?shù)倪B接傳感器165。系統(tǒng)100還可以包括第一電解質(zhì)泵114、第一電解質(zhì)閥117、一個(gè)或多個(gè)電解質(zhì)第一傳感器118、第二電解質(zhì)泵125、第二電解質(zhì)閥127以及一個(gè)或多個(gè)第二電解質(zhì)傳感器128。系統(tǒng)100可以包括多個(gè)連接管160以用于更換機(jī)載電解質(zhì)，即同時(shí)接收機(jī)載電解質(zhì)并且為多個(gè)金屬-空氣電池提供外接電解質(zhì)。系統(tǒng)100的液壓元件可以通過以粗線示出的管液壓地連接。系統(tǒng)100中的電子和控制通信以細(xì)線示出。

控制器130可以包括可被配置成根據(jù)與控制器相關(guān)聯(lián)的非暫時(shí)性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的代碼來控制系統(tǒng)100的任何計(jì)算平臺(tái)，在運(yùn)行該等代碼時(shí)，使系統(tǒng)100執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明、以及根據(jù)使用用于界面接收的來自用戶的指令的方法?？刂破?30可以包括處理器(例如，CPU、微型控制器、可編程邏輯控制器(PLC)等)、用于存儲(chǔ)代碼的非暫時(shí)性存儲(chǔ)器(當(dāng)處理器運(yùn)行該等代碼時(shí)，執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法)、和可以包括允許用戶與控制器通信的任何裝置的用戶界面(例如，圖形用戶界面)。

當(dāng)諸如包括電池(例如金屬-空氣電池12)的設(shè)備10之類的設(shè)備與控制器130通信時(shí)，控制器130可以接收應(yīng)當(dāng)更換金屬-空氣電池12中的機(jī)載電解質(zhì)的指示(例如，太舊或太冷)?？刂破骺梢钥刂票?14，以通過連接管160將機(jī)載電解質(zhì)從金屬-空氣電池12泵入第二箱115或中間箱(例如圖1的中間箱150(未示出))。閥117可以由控制器130控制，以控制機(jī)載電解質(zhì)流向第二箱115或中間箱150。傳感器118可以向控制器130發(fā)送與箱115中的機(jī)載電解質(zhì)的性能相關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，化學(xué)成分、箱115中的電解質(zhì)水平、電解質(zhì)的溫度、電解質(zhì)的pH值等。

控制器130可以控制泵125，以通過連接管160將外接電解質(zhì)(例如，新的電解質(zhì)或受熱電解質(zhì))從第一箱110或第三箱120泵送到金屬-空氣電池12。閥127可以由控制器130控制，以控制新的外接電解質(zhì)從第一箱110流動(dòng)或者控制受熱電解質(zhì)從第一箱110或第三箱120流動(dòng)。傳感器128可以向控制器130發(fā)送與箱110中的外接電解質(zhì)性能相關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，化學(xué)成分、電解質(zhì)水平、電解質(zhì)的溫度或pH值等?？刂破?30還可以向車輛10的控制器發(fā)送代表重新填充到金屬-空氣電池12中的新的電解質(zhì)的狀態(tài)或量的數(shù)據(jù)，從而控制金屬-空氣電池12的操作。額外的傳感器(未示出)可以向控制器130發(fā)送與箱120中的外接電解質(zhì)的性能相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如外接電解質(zhì)的溫度。傳感器118、128以及額外的傳感器可以包括：溫度計(jì)、pH傳感器、導(dǎo)電率/電阻率傳感器等。

控制器130還可以從傳感器165接收連接管160與連接器15之間的連接已充分密封從而允許轉(zhuǎn)移電解質(zhì)的指示。傳感器165可以感測連接管160與連接器15之間的連接中的潛在泄漏。例如，傳感器165可以感測液體泄漏、氣體泄漏等。當(dāng)控制器130接收到發(fā)生泄漏的指示時(shí)，控制器可以使泵115和/或125停止泵送，并且可以停止在金屬-空氣電池12與系統(tǒng)100之間輸送電解質(zhì)。

現(xiàn)在參照?qǐng)D3，其中示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的更換電動(dòng)車輛(或混動(dòng)車輛)中所包含的金屬-空氣電池中的機(jī)載電解質(zhì)的方法流程圖。圖3的方法可以由系統(tǒng)100或由被配置成由外接電解質(zhì)更換金屬-空氣電池中的機(jī)載電解質(zhì)的任何其它系統(tǒng)來執(zhí)行。在方框310中，該方法可以包括檢查金屬-空氣電池中的機(jī)載電解質(zhì)的性能。包括金屬-空氣電池的設(shè)備(例如，設(shè)備10)的計(jì)算系統(tǒng)可以從位于金屬-空氣電池中或附近的一個(gè)或多個(gè)傳感器接收與電池中的機(jī)載電解質(zhì)的性能相關(guān)的值。該設(shè)備的計(jì)算系統(tǒng)可以向用于更換電解質(zhì)的系統(tǒng)(例如，系統(tǒng)100)中所包含的控制器發(fā)送該值?？刂破?例如，控制器130)可以通過有線或無線通信接收與電池中的機(jī)載電解質(zhì)的性能相關(guān)的值。該性能可以包括：電解質(zhì)的化學(xué)成分、電解質(zhì)的溫度、電解質(zhì)中固體顆粒的量、電解質(zhì)的電阻率、電解質(zhì)的pH值、電池中電解質(zhì)的瞬時(shí)量等。

在方框320中，該方法可以包括確定是否至少一個(gè)性能參數(shù)已超過其相應(yīng)的閾值。應(yīng)當(dāng)注意到，在整個(gè)說明書中使用術(shù)語“超過”的意思是所測量到的指示性能的值已超過相應(yīng)閾值，使得需要采取行動(dòng)來解決該狀況?？刂破骺梢员容^涉及性能的值或參數(shù)與控制器中所包含的存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以包括每個(gè)相關(guān)性能的第一閾值。當(dāng)至少一個(gè)性能的值超過其相應(yīng)的閾值時(shí)，機(jī)載電解質(zhì)應(yīng)當(dāng)被更換[是]。如果該系統(tǒng)檢測到唯一超標(biāo)性能是機(jī)載電解質(zhì)的溫度，則意味著機(jī)載電解質(zhì)的所有其它性能都良好并且采取特殊處理方法[僅溫度超標(biāo)]。例如，電解質(zhì)的溫度低于(即，超標(biāo))30-55℃的閾值。在該例子中，如果電解質(zhì)的溫度低于該范圍(即，超出閾值)，則可以更換電解質(zhì)。然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以在僅由于過低溫度而做出更換機(jī)載電解質(zhì)決定之前檢查其它參數(shù)，例如環(huán)境溫度、下一計(jì)劃行程的期望長度等。如果無超出閾值的參數(shù)(即，機(jī)載電解質(zhì)可以繼續(xù)使用)，則過程停止。

在僅溫度超標(biāo)的情況下，可以通過中間箱(例如圖1的箱150)由控制系統(tǒng)將機(jī)載電解質(zhì)引導(dǎo)至[方框382]外接系統(tǒng)(例如圖1的系統(tǒng)100)以用于將其加熱至期望溫度[方框384]。當(dāng)電解質(zhì)被加熱至期望溫度時(shí)，可以再次成為金屬-空氣電池(例如圖1的金屬-空氣電池12)[方框350]。在一些實(shí)施例中，可以關(guān)于機(jī)載電解質(zhì)進(jìn)行檢查的多個(gè)性能及其參數(shù)可以包括檢查機(jī)載電解質(zhì)的溫度和pH值二者。在又一個(gè)例子中，可以檢查機(jī)載電解質(zhì)的溫度、化學(xué)成分和電阻率。

當(dāng)性能超過(例如，低于或高于，視情況而定)性能的第一閾值時(shí)，該方法可以包括(在方框325中)由外接電解質(zhì)更換機(jī)載電解質(zhì)。在一些實(shí)施例中，該方法可以包括在兩個(gè)或多個(gè)性能中的至少一個(gè)低于相應(yīng)的第一閾值時(shí)更換機(jī)載電解質(zhì)。例如，當(dāng)機(jī)載電解質(zhì)的溫度低于30℃并且pH值低于12時(shí)更換電解質(zhì)。

電解質(zhì)能夠被輸送或轉(zhuǎn)移到第二電解質(zhì)箱(例如箱115)或中間電解質(zhì)箱(例如，箱150)(如果系統(tǒng)包含該等箱的話)。如果系統(tǒng)(例如，系統(tǒng)100)不包括中間箱(方框340)，該方法可以包括將機(jī)載電解質(zhì)轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)100中所包含的第二電解質(zhì)箱(例如，箱115)。電解質(zhì)可以通過將電池連接到系統(tǒng)的連接器從金屬空氣電池被泵送(例如，通過泵114)，以用于更換電解質(zhì)并且被轉(zhuǎn)移到機(jī)載電解質(zhì)箱。備選地，如果從傳感器接收到的值不超過第一閾值，該過程可以終止(方框330)。

在方框350中，該方法可以包括將外接電解質(zhì)從用于更換電池中的電解質(zhì)的系統(tǒng)中所包含的第一箱轉(zhuǎn)移到金屬-空氣電池。外接電解質(zhì)可以從第一箱被泵送(例如，通過泵125)到金屬-空氣電池。在一些實(shí)施例中，外接電解質(zhì)可以是具有優(yōu)化化學(xué)成分的新鮮(例如，新的)電解質(zhì)。在又一個(gè)實(shí)施例中，外接電解質(zhì)可以是被加熱至預(yù)定溫度的受熱電解質(zhì)。

在一些實(shí)施例中，該方法可以包括在轉(zhuǎn)移外接電解質(zhì)之前將第一箱中的外接電解質(zhì)加熱至預(yù)定溫度范圍。例如，可以使用加熱元件(例如，加熱元件116)在第一箱中將外接電解質(zhì)加熱至30-100℃或50-80℃的溫度范圍。在一些實(shí)施例中，該方法可以包括將容納于第三箱(例如，系統(tǒng)100中所包含的箱120)中的外接電解質(zhì)加熱至預(yù)定溫度范圍。例如，可以使用加熱元件(例如，加熱元件126)在第三箱中將外接電解質(zhì)加熱到30-100℃或50-80℃的溫度范圍。在一些實(shí)施例中，該方法可以包括例如使用泵125將受熱外接電解質(zhì)從第三箱轉(zhuǎn)移到電池。

如果該系統(tǒng)包括中間箱(例如，箱150)，可以根據(jù)沿虛線的示意圖的左側(cè)來執(zhí)行過程。方框360中的操作可以包括將機(jī)載電解質(zhì)從金屬空氣電池轉(zhuǎn)移到中間電解質(zhì)箱(例如，系統(tǒng)100中所包含的箱150)。已用電解質(zhì)可以通過連接到更換系統(tǒng)中所包含的連接管的連接器從金屬-空氣電池被泵送并且被輸送到中間箱。

在方框370中，該方法可以包括檢查電解質(zhì)的性能是否超過第二閾值(可以表示其包括可用/有價(jià)值材料并且未被過度污染)，否則應(yīng)當(dāng)被引導(dǎo)至廢料箱。控制器可以從位于中間箱中的傳感器接收與機(jī)載電解質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)性能相關(guān)的指示或多個(gè)指示，例如機(jī)載電解質(zhì)的化學(xué)成分。如果該性能超過第二閾值，則已用電解質(zhì)可以被轉(zhuǎn)移到第二電解質(zhì)箱(在方框304)中。如果指示并未超過第二閾值，則已用電解質(zhì)可以被轉(zhuǎn)移或輸送至廢料箱(例如，箱170)(在方框380中)。例如，如果第二指示顯示機(jī)載電解質(zhì)中有價(jià)值材料的量超過期望閾值并且/或者不期望材料和污染物的量低于期望閾值，則已用電解質(zhì)可以被輸送至第二電解質(zhì)箱。

在一些實(shí)施例中，該方法可以包括檢查均包含于金屬-空氣電池中的機(jī)載電解質(zhì)的性能。例如，兩個(gè)或多個(gè)車輛可以進(jìn)入服務(wù)站(例如系統(tǒng)100)，隨后檢查每個(gè)車輛的金屬-空氣電池中的機(jī)載電解質(zhì)的溫度。在一些實(shí)施例中，該方法還可以包括由外接電解質(zhì)來更換具有經(jīng)過檢查低于相應(yīng)閾值的性能的每個(gè)機(jī)載電解質(zhì)。例如，如果兩個(gè)或多個(gè)車輛中的機(jī)載電解質(zhì)的溫度低于30℃，則應(yīng)當(dāng)更換兩個(gè)機(jī)載電解質(zhì)。

在一些實(shí)施例中，更換機(jī)載電解質(zhì)可以包括將每個(gè)機(jī)載電解質(zhì)轉(zhuǎn)移到第二箱(例如，系統(tǒng)100中所包含的箱115)并且將外接電解質(zhì)從第一箱(例如系統(tǒng)100中所包含的箱110)轉(zhuǎn)移到具有如下的電解質(zhì)的每個(gè)電池：該等電解質(zhì)具有經(jīng)過檢查低于閾值的性能。備選地，該方法可以包括將外接電解質(zhì)(例如，受熱外接電解質(zhì))從第三箱(例如，系統(tǒng)100中所包含的箱120)轉(zhuǎn)移到具有如下的電解質(zhì)的每個(gè)電池：該等電解質(zhì)具有經(jīng)過檢查低于閾值的性能。

在一些實(shí)施例中，該方法還可以包括接收與車輛和用于更換電解質(zhì)的系統(tǒng)之間的連接狀態(tài)相關(guān)的指標(biāo)。傳感器可以定位在車輛中所包含的連接器中或者更換電解質(zhì)的系統(tǒng)中所包含的連接管中，并且可以在發(fā)生泄漏時(shí)向系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。傳感器可以感測液體泄漏、氣體泄漏等。如果檢測到泄漏，則可以立即停止轉(zhuǎn)移電解質(zhì)的過程。

盡管本文中已圖示和描述的本發(fā)明的某些特征，但是多種改型、代替、改變、和等同形式將是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員立刻能夠想到的。因此，應(yīng)當(dāng)理解，所附權(quán)利要求旨在覆蓋落入本發(fā)明實(shí)際精神范圍內(nèi)的所有的該等改型和改變。