CN100533848C - 用于锌-空气电池的空气管理系统 - Google Patents

Abstract

显示了金属-空气电池。金属-空气电池包括装有至少一个金属-空气电池的外壳和电耦接到装有至少一个金属-空气电池的外壳的接口。所述接口包括空气管理系统。所述空气管理系统包括具有至少一个腔体的外壳和允许空气从腔体流动的通道。所述外壳带有与接口产生电接触的触点。马达设置在一个腔体之内并且叶轮与马达连通。提供了控制马达的电子电路和盖住外壳的一侧而设置的罩。金属-空气电池可为锌-空气电池。

Description

用于锌-空气电池的空气管理系统

技术领域

有不同类型的一次电池可供使用。最普通类型的一次电池为锌-碳电池、碱-锰电池和锂电池。一种专用类型的电池为金属-空气电池，其中锌-空气电池最为常见。锌-空气钮扣电池广泛应用于助听器中。高功率锌-空气电池的另一个应用是用作应急电源的能源。锌-空气电池具有非常高的能量密度，例如，最高可高出最先进的锂电池能量密度的40％。高能量密度的产生是由于用于一个电极的材料位于电池组外壳内，这导致用于那个材料的容量增加。用于第二电极的材料为源自环境空气的氧气。

在产生电流时，电池需要连续地接纳与电池所提供的电能成比例的新鲜空气。小钮扣电池通过扩散接纳空气。对于高功率应用，电池包括风扇或其它推动空气穿过电池的机构。

锌-空气电池的主要缺点是：一旦电池与空气接触，电池就开始老化，甚至在还没有传送电能时就开始老化。这种现象的发生有两个原因。一个原因是电解质(其典型地为钾碱液)被空气中的二氧化碳中和。第二个原因是电池由于电池中的空气交换而变干。

发明内容

根据本发明的一个方面，用于金属-空气电池的空气管理系统包括具有至少一个腔体的外壳，其中外壳提供与金属-空气电池的电接触并且提供将外壳的腔体中的空气流动耦接到金属-空气电池的通道。空气管理系统也包括：设置在至少一个腔体中的马达；与马达连通并被配置成向外壳的出口输送空气的叶轮，例如径向叶轮，混合型叶轮或对角线叶轮；以及盖住外壳而设置的罩。

以下实施方案在本发明的范围之内。外壳包括耦接到金属-空气电池的两个盘形构件。外壳包括被配置成耦接到载体上的一对键孔的两个盘形构件，所述载体耦接到金属-空气电池。外壳具有提供始于腔体并穿过外壳的空气通道的槽。叶轮组合件包括叶轮罩和薄片轮。本系统被构形为具有两个蓄电池组电池，并且叶轮轴线与一对蓄电池组电池中之一的轴线重合。罩包括一对触点用以与装置电连接。马达为同步马达，并且系统还包括电子电路用以控制同步马达的运行。电子电路包括传感器电路。所述传感器电路传感电阻器两端的电压并且放大此电压而为电子电路提供输入信号。电子电路包括电压控制振荡器。所述振荡器响应源自传感器电路的输入信号而产生输出信号以驱动同步马达。电子控制电路包括应用脉冲驱动同步马达的驱动电路。电子电路包括用以启动同步马达的电路。电子电路包括发生器电路用以产生输出脉冲信号，其中输出脉冲信号的第一个具有长持续时间以将马达转子调整到两个可能的取向之一上。在第一脉冲产生之后，驱动器延迟一段时间以使转子有时间完成任何摆动并保持在适当的位置，并且驱动器随后启动用于加速和恒定地转动马达的序列。

根据本发明的一方面，金属-空气电池包括装有至少一个金属-空气电池的外壳、电耦接到装有至少一个金属-空气电池的外壳的接口以及空气管理系统。空气管理系统包括外壳，所述外壳具有至少一个腔体和允许空气从腔体流动的通道并且带有：与接口产生电接触的触点；设置在此一个腔体之内的马达；与马达连通的叶轮，例如径向叶轮、混合型叶轮或对角线叶轮；控制马达的电子线路；以及盖住外壳的一侧而设置的罩。

以下实施方案在本发明的范围之内。具有至少一个腔体的外壳包括耦接到接口的两个盘形构件。具有至少一个腔体的外壳包括被配置成耦接到接口上的一对键孔的两个盘形构件。外壳具有提供始于腔体并穿过外壳的空气通道的槽。叶轮组合件包括叶轮罩和薄片轮。电池被配置为具有两个蓄电池组电池，并且叶轮轴线与一对蓄电池组电池中之一的轴线重合。罩包括一对触点用以与装置电连接。马达为同步马达，并且系统还包括电子电路用以控制同步马达的运行，电子电路包括传感器电路。所述传感器电路传感电阻器两端的电压并且放大此电压而为电子电路提供输入信号。电子电路包括电压控制振荡器。所述振荡器响应源自传感器电路的输入信号而产生输出信号以驱动同步马达。电子控制电路包括应用脉冲驱动同步马达的驱动电路。电子电路包括用以启动同步马达的电路。电子电路包括发生器电路用以产生输出脉冲信号，其中输出脉冲信号的第一个具有长持续时间以将马达转子调整到两个可能的取向之一上。在第一脉冲产生之后，驱动器延迟一段时间以使转子有时间完成任何摆动并保持在适当的位置，并且驱动器随后启动用于加速和恒定地转动马达的序列。至少一个金属-空气电池为锌-空气电池。至少一个金属-空气电池为一对锌-空气电池中的第一个。空气管理系统的外壳具有此至少一个腔体作为第一腔体并具有第二腔体，并且允许空气流动的通道设置在第一和第二腔体之间。马达设置在空气管理系统的外壳中的腔体之一中，并且另一个腔体装有控制马达的电子电路。

根据本发明的附加方面，用于空气管理系统和金属-空气电池的接口包括具有一对键孔的载体和穿过载体而设置的孔、以及耦接到载体中的孔的管道。

以下实施方案在本发明的范围之内。O形环设置在接口的前表面上的开口中用以保证与管道和空气管理系统的空气密封。接口包括一对接触弹簧，其中一个弹簧设置在键孔的对应的一个中。

根据本发明的附加方面，操作金属-空气电池的方法包括：提供具有外壳的电池组，所述外壳装有至少一个金属-空气电池和电耦接到此至少一个金属-空气电池的接口；以及通过带有接口的外壳上的接合触点将空气管理系统耦接到电池组上。

以下实施方案在权利要求书的范围之内。该方法将触点接合到接口上的一对键孔，以使触点在接口中顶住键孔中的接触弹簧。

本发明的一个或多个方面可提供下列一个或多个优点。该排列可为这样的电池提供负载独立的空气源：小电池组配置例如2-AA、单个的AA、更小或更大电池组尺寸的电池。用于其它蓄电池组电池时空气管理配置是可移除且可重复使用的。因此，空气管理配置可做成被构形以接受此类电池组装置的装置，或可为使用者在将锌-空气电池插进装置之间将其连接到电池的制品。空气管理配置使用相对大直径的叶轮，导致适中的所要求的马达速度。叶轮以适当的方式放置，以使叶轮在给定的外壳中可具有可能的最大直径。马达为构造简单并且具有低水平的电磁辐射的同步无刷马达。提供用于操作马达和检测电池组电流的电子控制。该控制检测转子的位置时无需使用传感器而是通过检测感应电压。由于使用简单的马达和相对较少的组件，因此低成本的制造成为可能。

附图说明

图1A为耦接到锌-空气电池组系统的空气管理系统的分解透视图。

图1B为耦接到锌-空气电池组系统的空气管理系统的透视图。

图2A为空气管理系统的分解透视图。

图2B为显示空气管理系统的部件的透视图。

图3为叶轮组合件的一组侧视图和前视图。

图4为用于图2的空气管理系统的马达的一系列图解视图。

图5为马达控制系统的方框图。

图6为描绘马达速度和传感电压之间的关系的图。

具体实施方式

参见图1A和图1B，其显示了金属-空气电池例如锌-空气电池组系统10(用图解法描绘)。锌-空气电池组系统10包括空气管理系统12。如图示说明的那样，空气管理系统12尤其适用于2-AA尺寸的蓄电池组电池，但使用相应配置的空气管理系统12的其它配置也是可能的。空气管理系统12为可重复使用的，并且连接到锌-空气电池组系统10的外壳16上。外壳16适合于再使用并且可再填充锌-空气电池(未示出)。

如图1B所示，外壳16为密封的并且易于再放置在空气管理系统12上。该系统包括载体31，所述载体在空气管理系统12的外壳20和罩30与电池组的外壳16之间起着机械接口、流体接口和电接口的作用。

参见图2A，显示了空气管理系统12。在此实施例中，空气管理系统12包括外壳20、两个轴衬22a、22b、径向叶轮24和马达32。可使用其它构型的叶轮，例如对角线叶轮或混合型叶轮。尽管一些型式可包括轴衬，其它型式可包括由尖顶马达轴和类似于罗盘针轴承的板片提供的止推轴承。具有电池组触点30a、30b的罩30也包括在空气管理系统中。罩30被制成类似于印刷电路板。罩30上的触点30a、30b通过这样的方式提供：例如，向罩30的外表面上镀覆(铜或其它技术和材料)区。外壳接纳空气管理系统12的其它组件，从而向锌-空气电池输送空气。导线、电缆或导体(未示出)设置在外壳20中以产生触点30a、30b与电池之间的接触。外壳20在外壳的背面上带有两个盘形构件34a、34b。盘形构件34a、34b通过载体31(图2B)耦接到锌-空气蓄电池组电池上。

外壳20包括用于罩覆马达32的腔体38a和用于罩覆控制马达32的电子电路40的腔体38b。腔体38a、38b为位于外壳20的一侧中的大致圆形的、光滑的盘状凹口。槽39在腔体38a和38b之间提供，用以允许由马达腔体中的马达32和叶轮产生的空气流到达第一扩散管道41a(图2A)并且将空气传送进锌-空气电池。也就是讲，空气通过罩30中的入孔进入并行进到叶轮中间的入孔。空气从叶轮的中间移动到叶轮的周边，并且沿腔体38a的内周边移动进槽39并在空气出口(图2B)处冒出而到达电池组的第一扩散管道41a。空气穿过电池组并且穿过电池组远侧上的第二扩散管道41b而行进。

扩散管道41a和41b以及槽39还有外壳20的其它内部区应当尽可能地光滑从而最大程度地减少空气流的紧缩。理想的是，扩散管道41a、41b的入口和出口应当具有刻槽的末端。

现在也参见图2B，通过盘形构件34a、34b使空气管理系统12和锌-空气电池的外壳16之间产生电连接。有三个连接将电能传送给罩30上的触点30a、30b。一个连接(未示出)是通过从与电池组的负极接触的载体31上的触点35a到旁路电阻器或传感电阻器(例如，图5中的电阻器64)的导线实现。另一个连接是从旁路电阻器到罩30上的负电池组触点30a。如果罩30被提供为用于携带电子元件的PCB，则此连接可在PCB上通过用于达到PCB后部的通路孔实现。第三个连接是从与电池组的正极接触的载体31上的触点35b到正触点30b。此电连接为电缆或导线。除了电源的连接之外，还存在电子电路40和马达32的连接。这些连接由电缆、导线或镀覆过的导体等提供。

外壳20上的触点34a、34b为连接到载体31的金属盘。将金属盘34a、34b推进载体31上的一对键孔39a、39b的宽部分中并且使其压住接触弹簧37a、37b。将金属盘移位到键孔39a、39b的窄部分。此处，键孔39a、39b的窄部分的宽度小于小接触盘34a、34b的直径。键孔39a、39b的窄区将盘形构件34a、34b固定进载体31中。也如所示出，接触弹簧37a、37b在载体的背面上具有用于接触锌-空气电池的触点部分37a’、37b’。O形环33用来保证外壳20上的空气出口33和连接到载体31的后部的管道42之间的空气通道。

可供选择地，外壳可包括两个成型的构件。所述构件压挤配合在形成于载体上的柱脚(未示出)上从而耦接到锌-空气蓄电池组电池。

返回参见图2A，叶轮组合件24包括叶轮罩26和薄片轮28。叶轮罩的厚度或薄片轮的高度与叶轮罩和外壳20之间的空气间隙为同一数量级，所述间隙为开式叶轮的容积亏损的根源。如果叶轮24在两侧上均封闭，则它的效率会显著增加。马达32具有连接到叶轮24以驱动叶轮24的轴43。

叶轮24可具有数个取向。在一个取向中，叶轮轴线垂直于蓄电池组电池的轴线。然而，为了在周边处获得有用值的叶轮速度，马达速度必须非常高。在可供选择的配置中，叶轮轴线与蓄电池组电池中之一的轴线重合。此取向导致与叶轮轴线垂直于蓄电池组电池的轴线的情况相比可更大的叶轮。与轴线为垂直时的情况相比，此配置允许叶轮的旋转有较低的速度。此取向导致叶轮具有较低水平的噪音，所述噪音由以较低旋转速度运转的叶轮和马达产生。可使用各种类型的叶轮。最合适类型的叶轮取决于待移动的空气体积值和将产生的空气压力值。轴向叶轮更适用于在低压力时移动大体积，而径向类型是用于高压力时移动小空气体积的较好选择。两种情形之间的情形用对角线类型的叶轮。这些名称描述当空气离开叶轮时所采取的方向。可计算叶轮各部件的值以确定哪种类型是最合适的。见表1。

表1：用于选择最合适类型叶轮的值

 

空气体积流量	2.2E-6	M<sup>3</sup>/s
				压力增强	10	N/m<sup>2</sup>＝Pa
叶轮的直径	12E-3	m
				旋转速度	100	L/s
对空气的比功	8	J/kg
				转数σ	0.066		由前述量值计算出的无量纲主要数字
直径数δ	14.3		由前述量值计算出的无量纲主要数字

当给定主要数字时，可使用Cordier图表选择正确类型的叶轮。

当处于停止状态即马达32不在运转时，空气传送通过穿过罩30中的孔的扩散实现。空气导管(扩散管道41a、41b和槽39)被配置成在停止状态确保扩散限于相对少量的空气。适当选择空气的量达到足够高以使电池组能够产生低电流而不发生电压突降。另一方面，适当选择空气流量使其足够地低以限制源自空气的二氧化碳进入电池组中。过多的二氧化碳可造成锌-空气电池的过早老化。

现在参见图3和表2，作为用于AA尺寸的锌-空气电池组系统的配置而显示用于空气管理系统10中的径向叶轮的典型尺寸。也可使用其它配置和参数。

 

特性	图中的参照符	值	单位	注解
					空气体积流量		2.2E-6	M<sup>3</sup>/s	输入参数
压力增强		10	N/m<sup>2</sup>＝Pa	输入参数
					体积效率		0.7		中间参数
流入量数字		0.25		中间参数
					外直径	D2	12	Mm	输入参数
流入量直径	Ds，D1	2	Mm	叶轮参数
					内部处的空气槽厚度	B1	0.7	Mm	叶轮参数
周边处的空气槽厚度	B2	0.15	Mm	叶轮参数
					叶片进气角度	β1	63	度	叶轮参数
叶片排气角度	β2	73	度	叶轮参数
					叶片数目		9		非临界值的下限
总效率		0.5％		基于现有风扇数据保守估算

参见图4，其显示马达32为具有磁性相关零件的同步马达。所述马达具有定子52、转子磁铁54和铜线圈56。显示线圈56围绕定子52而设置。马达包括安装横向磁化的永久磁铁54的轴43(图2A)。磁铁54和轴一起在由形成于定子52上的线圈56产生的磁场中旋转。可使用定子52中的不对称性来确保马达的可靠启动。马达32可为无刷类型的，其将电磁干扰的辐射保持在最低水平。附加电磁相容性装置因此变得不必要。其它排列是可能的。例如，可在线圈和马达的其余部分之间提供更大的距离。

同步马达32使用单一铜线圈56和在线圈56的磁场中转动以旋转叶轮24的转子磁铁54。所显示的同步马达32类似于常规电钟马达。同步马达32结构简单，只具有单一线圈56而无电刷。同步马达32使用用于产生脉冲的控制电路40(下文描述)，所述脉冲以某个频率速率交变极性。调大脉冲频率速率从而以受控方式加速马达。马达的数个基本参数可从叶轮数据和外壳配置推导出并且显示于表3中。

表3

用于驱动径向叶轮的马达参数

 

特性	值	单位	注解
				最大旋转速度	100	L/s	马达参数
空气体积流量	2.2E-6	M<sup>3</sup>/s
				压力增强	10	N/m<sup>2</sup>＝Pa
空气流中风扇的输出功率	20E-6	W
				要求的马达输出功率	4E-3	W	马达参数
旋转方向	负，即顺时针		马达参数
				最大直径	11.5	Mm	马达参数
最大长度	2.9	Mm	马达参数

出于高度方面的考虑，在某些应用中有可能将马达线圈直接移进马达腔体中，并且将永久磁铁安装在叶轮的轴上，使得磁铁以线圈卷绕而设置。马达具有限定的旋转方向和用于连接某个小螺旋桨的足够长的轴。

马达32可具有围绕在定子52周围的线圈56。为了避免任何磁短路，可打开托架。在此排列中，单一线圈56独立于磁铁54的极靴(没有编号)而放置。这带来几何柔韧性。

可使用同步马达的替代马达。例如，可使用常规直流马达(PMDC马达)。这种马达的优点包括：马达的控制相对简单、DC电压足够用作电源、并且速度可通过简单的脉冲宽度调制在有限范围内调节。缺点包括在马达中需要用电刷。马达的电刷会产生不可取的电磁畸变。尽管电磁畸变可屏蔽掉，但它会成为增加成本和复杂性的来源。也是由于有电刷存在，马达的长度相对较长。第二种替代马达为曾经被称作主轴马达的盘形DC马达。此类型的DC马达工作于平行于马达轴线的磁场中，而常规DC马达工作于主要为径向的磁场中。此排列的优点包括常规DC马达的优点，并且此外盘形DC马达非常适合用作扁平马达。其缺点包括常规DC马达的那些缺点。

表4

马达参数的细节

 

在z(沿马达的轴线)上测量的转子的长度	1.1	Mm
			在z(沿马达的轴线)上测量的定子的长度	1.5	Mm
转子的直径	4.8	Mm
			导线直径	62	Um
导线绝缘厚度	5	Um
			卷绕匝数	1043

参见图5，用于马达的电子控制电路40包括传感器电路62。所述传感器电路检测电阻器64两端的小电压降，并且放大此电压而产生输入信号用于驱动马达32的电子控制66。电压传感器62也测量输入电压。当输入信号降到某个阈值之下持续规定的时间时，电压传感器62通过比较器62a关闭系统，所述规定的时间由比较器62a上的按经验确定的阈值信号61a设定。一旦达到规定的最大电压，传感器电路62也通过限制器62b限制输出信号。电子控制40包括产生输出信号以驱动马达32的处理电路68，而马达的转动继而导致叶轮的旋转。一旦传向处理电路的输入信号大于阈值，马达就被切换至其“开启”状态。在此情形中，电压传感器62输出与输入信号成比例的信号，即，大至最高马达速度所要求的电压的最大值。

电子控制40从传感器电路62接收输入信号，并且将输入信号馈送给开关SW1。所述开关将源自锌-空气电池组的电压耦接到电压控制振荡器68a、启动脉冲序列的发生器68b、单稳阶段68c和低通滤波器68d、以及加法放大器68e。开关SW2控制脉冲是否来自电压控制振荡器68a，所述振荡器通常产生输出信号以驱动马达32或发生器68b。开关SW2由单稳阶段68c控制。分压器68f用来限定用于让加法放大器68e限定最小速度的偏移电压。电压控制振荡器68a可包括：用于调节从振荡器至实际电池组电源电压的脉冲宽度的脉冲宽度调制器、以及复位电路。复位信号能够使马达32在意外停止的情况下重新启动。电子控制电路也包括驱动器74，所述驱动器通过驱动器开关74a至74d和反相器75产生输出脉冲信号，从而具有所要求的电能以驱动马达32。

根据一种技术，一旦达到阈值电压，脉冲就根据源自逻辑发生器电路68b的定时而产生。第一脉冲为正并且具有长持续时间T1。第一脉冲将马达32的转子调整到两个可能的取向之一上。第一脉冲之后，产生间断以给予转子足够的时间完成任何摆动并保持在适当的位置。此间断的长度为T2。随后，产生用于加速并恒定地转动马达的序列。以时间常数tau_acc调大脉冲序列的频率直到达到最小马达速度f_min。避免比最小旋转速度更低的旋转速度，因为此类更低的速度有促使马达产生内部共振的危险。此类内部共振的可能性也是明确规定时间常数tau_acc的原因。时间常数必须足够短以预防马达具有足够的时间以其共振频率产生摆动。共振频率的典型值为30Hz。

马达的速度适合于随源自电压传感器的信号(传感器信号)的电压电平而增加。这通过保持速度和传感器信号之间的线性关系(速度是传感器信号的函数)来实现。速度对传感器信号的输入电压的关系图示说明于图6中。

在最简单的情形中，用于马达的信号序列可为方波交变电压。此电压的频率单调地依赖于传感器信号。结果马达速度随测量到的电流增加。因此，传送到锌-空气电池的空气的量也随着锌-空气电池组必要地传送增加量的电流而增加。在信号流中的适当位置(例如，在传感器块的输出处)提供低通滤波器可避免马达由于其惯性力矩而不能够跟随的突然的频率变化。

马达电压的工作循环可调整到比100％低很多的值，前提条件是马达的平均扭矩仍然足够。这导致能量节省。为了增强可靠性，马达控制伴随反馈运行：通过检测马达位置并且依赖于马达位置作出瞬时输出电压以使马达控制与马达同步。以特别经济并节省空间的方式达到此目的一种可能性包括评测由马达所感应的电压。当(如马达理论所示)马达处在其最大扭矩的位置时，此电压达到其极值。就图3的马达而言，这是当其从其所示位置转过+/-90度的情形。一旦马达旋转就有感应电压产生。刚启动马达时，马达具有至少一个上文所述的起动脉冲。根据感应电压可生成任何更多脉冲。

在最简单的情形中，使用比较器使马达电压的极性与感应电压的极性相同。感应马达电压不等同于在马达上驻留的电压。对于它的测量，存在多种可能性。关机时间可内置在控制脉冲中，如前文作为一种节能方法所述的那样。在这些关机时间中，马达控制的输出切换至高阻抗。感应电压将在这些关机时间开始时经过短暂的间隔(取决于马达感应率和马达控制的阻抗)之后产生。

测量感应电压的另一种技术是测量承受载荷的马达电压。此电压包括感应电压和由马达线圈的欧姆电阻两端的电压降所提供的电压分量。此分量通过这样的方式确定：测量通过马达的电流并且将其乘以马达线圈的(恒定)欧姆电阻。通过计算差值而得到感应电压。

为了延长未使用电池组的使用寿命，适当配置电子单元使得在停止状态中只有传感器62连接到运行电压上。只有当其输出信号超过某个规定阈值时，电压才被提供给马达控制。为了满足对空间的要求，电子单元可以只带有少数外部组件例如传感电阻器的ASIC的形式提供。

空气管理系统使以这样的方式操作锌-空气电池组成为可能：使其能够显示具有高性能，同时当处于未使用状态时又具有长使用寿命。对于现有电池(如用于助听器的电池)，空气的进入受到极大限制。因此，输出功率相对较低。然而，如果进气孔更大，虽然最大功率将上升，但电池组寿命将显著缩短，因为二氧化碳的进入将由于有害的继发反应而快速破坏电池。高电池组性能和长使用寿命的组合通过空气管理系统12得以实现。空气管理系统12可直接连接到电池组，并且可在装置的电池室中伴随电池。

虽然已对本发明的许多实施方案进行了描述，但是应当理解，在不背离本发明精神和范围的条件下，可以进行各种修改。例如，可使用其它类型的马达和外壳配置，例如仅具有单一腔体的外壳。因此，其它实施方案也在以下权利要求的范围之内。

Claims (9)

1.一种用于金属-空气电池的空气管理系统，包括：

具有至少一个腔体的外壳，其中所述外壳提供与金属-空气电池的电接触并且提供将外壳的腔体中流动的空气耦接到金属-空气电池的通道；

设置在所述至少一个腔体中的马达；

与所述马达连通并且被配置成向所述外壳的出口输送空气的叶轮组合件；

盖住所述外壳而设置的罩，

用以控制所述马达的运行的电子电路，所述电子电路包括传感器电路，所述传感器电路检测电阻器两端的电压并且放大所述电压从而为电子电路提供输入信号；

启动所述马达的电路；以及

用以产生输出脉冲信号的发生器电路，其中所述输出脉冲信号的第一个具有长持续时间以将马达转子调整到两个可能的取向之一上，其中在输出脉冲信号的第一个产生之后，驱动器延迟一段时间以使转子有时间完成任何摆动并保持在适当的位置，并且所述驱动器随后启动用于加速和恒定地转动马达的序列，

其中，所述马达为同步马达。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述外壳包括耦接到金属-空气电池的两个盘形构件。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述外壳包括被配置成耦接到载体上的一对键孔的两个盘形构件，所述载体耦接到金属-空气电池。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述外壳具有提供始于腔体并穿过外壳的空气通道的槽。

5.如权利要求1所述的系统，其中叶轮组合件包括叶轮罩和叶轮。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述系统被配置成具有两个金属-空气电池，并且所述叶轮轴线与一对金属-空气电池中之一的轴线重合。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述罩包括一对触点用以与装置产生电连接。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述电子电路还包括：

电压控制振荡器，所述振荡器响应源自传感电路的输入信号而产生输出信号以驱动所述同步马达。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述电子控制电路还包括：

应用脉冲来驱动所述同步马达的驱动电路。

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