CN115025418B - 机动车以及用于将灭火剂引入到电池中的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机动车(10),该机动车具有电池(12),该电池具有电池壳体(20)和布置在电池壳体(20)中的至少一个电池单体(14),其中,机动车(10)包括用于输送灭火剂的灭火剂管路(16),灭火剂管路包括至少通入电池壳体(20)中的第一端部(18)和通入机动车(10)的布置在机动车(10)的内部空间(28)中的区域(26、42、44、46)中的第二端部(22)。在此,第二端部(22)具有用于与灭火剂存储器(32)相联接的联接元件(24),其中,灭火剂管路(16)具有在至少一个预定的条件下能释放的关闭装置(38),该关闭装置只在满足所述至少一个预定的条件下才释放通过第一端部(18)向电池壳体(20)内部的灭火剂输送。
Description
技术领域
本发明涉及一种机动车,该机动车具有电池,该电池具有电池壳体和布置在电池壳体中的至少一个电池单体。在此,机动车此外包括用于输送灭火剂的灭火剂管路,灭火剂管路包括至少通入电池壳体中的第一端部和通入机动车的布置在机动车的内部空间中的区域中的第二端部。此外,本发明也涉及一种用于将灭火剂引入到机动车电池中的方法。
背景技术
机动车电池、尤其是高压电池典型地具有多个电池单体,这些电池单体可选择被组合成电池模块。在这种高压电池中,尤其例如在事故或者在电池内短路的情况下可能导致电池单体的所谓的热传播、即热失控。在此,电池单体的这种热失控开始时表现为电池单体的温度升高,然后在没有应对措施的情况下通常发展成火焰或者爆炸。通过剧烈的温度升高,通常也导致相邻地布置的电池单体的热失控,直至这种热传播最终扩散穿过整个高压电池,高压电池然后最终整体着火。这种高压电池一旦着火,通常就很难扑灭并且通常也仅仅能够通过消防员利用专门工具扑灭,例如通过刺穿车辆底部以淹没电池壳体的灭火枪。因此,期望的是,应尽可能早地停止这种热传播,或者至少尽可能长地延迟这种热传播,尤其由此也能为乘员创造额外的救援时间。
就此而言,专利文献EP 3 204 978 B1描述了一种具有用于分配冷水的斜坡部/抬高部的用于车辆的电池系统。通过设置在电池模块上方的具有通孔的斜坡部,可更好地将消防水分配到单个电池模块上。在此,消防水可通过在机动车的内部空间中的例如在乘客舱中的孔输送给分配装置。相应地,消防员可将消防软管对准该孔,以用于将消防水输送给分配装置来为电池灭火,或者淹没机动车的内部空间。在这种情况中,也是当消防员到达时才能为电池灭火。
此外,专利文献DE 10 2008 059 948 A1描述了一种用于为车辆的锂离子电池防火和/或灭火的方法以及装置,其中,通过应急管路将灭火剂引入到机动车电池的内部空间中。在此,灭火剂可储存在机动车中的灭火剂储存器中。此外,该灭火剂储存器也可由机动车的在此使用CO2作为冷却剂的冷却剂回路提供。虽然可借助于CO2通过其窒息作用灭火,然而此时仍是在非常晚的时刻才灭火。此外,分散地使用作为灭火剂的冷却剂的缺点是,在流体所要实现的功能方面对于相应流体没有优化可能性。相反地,设置单独的灭火剂罐的缺点是,为此必须在机动车中额外设置结构空间,然后最终永久地预留该结构空间以容纳灭火剂罐。
此外,专利文献KR 20180003272 U描述了一种用于扑灭发动机火焰的用于机动车的灭火器。该灭火器可通过快速联接结构与设置在发动机罩上的、通到发动机舱中的管路相联接,以用于扑灭发动机火焰。然而这具有的缺点是,在此必须由用户手动实施这些灭火措施。如果是电池而非发动机着火,则不能再由用户采取这种手动的灭火措施。
此外,专利文献US 2012/0168184 A1描述了一种用于集装箱的灭火系统,该灭火系统具有两个储罐,这两个储罐填充有各自的液态组分,在火灾情况下,这些液体组分被混合形成双组分的泡沫并且通过喷嘴与喷水灭火系统类似地以混合的形式被喷出。在此,这种系统也可集成到机动车中来为电池灭火。在此也存在的显著缺点是,由于这种被固定地安装的储罐,在将这种系统集成到机动车中时需要非常大的结构空间,该结构空间相应地不再能被灵活利用。
发明内容
因此本发明的目的是,提供一种机动车以及方法,其实现将灭火剂尽可能早地且灵活地引入到电池中。
该目的通过具有根据相应的独立权利要求所述的特征的机动车以及方法实现。本发明的有利的设计方案是从属权利要求、说明书以及附图的主题。
根据本发明的机动车具有电池,该电池具有电池壳体和布置在电池壳体中的至少一个电池单体。在此,机动车此外包括用于输送灭火剂的灭火剂管路,灭火剂管路包括至少通入电池壳体中的第一端部和通入机动车的布置在机动车的内部空间中的区域中的第二端部。在此,第二端部具有用于与灭火剂存储器相联接的联接元件,其中,灭火剂管路具有在至少一个预定的条件下可释放/打开的关闭装置,该关闭装置只在满足所述至少一个预定的条件下才释放通过第一端部向电池壳体内部的灭火剂输送。
由此,本发明有利地实现,将灭火剂存储器、例如灭火器灵活地联接到灭火剂管路上,从而例如在灭火器联接至灭火剂管路的状态下可根据需要将灭火剂从灭火器中引入到电池中。由此相比于迄今的灭火方案得到多个优点:一方面,由此实现了提前为电池灭火或冷却电池,尤其在电池完全没有起火之前,并且例如还在消防员到达事故地点之前。例如,一旦确定了至少一个电池单体的任意形式的危险状态,例如温度升高,就可自动释放关闭装置。于是,有利地可自动地在没有用户参与的情况下将灭火剂引入到电池中。由此,也可在用户不在场的情况下实现引入,用户在此期间可离开车辆去到安全处。此外,通过灭火剂存储器的灵活的并且尤其可逆的联接方案实现,灵活地将灭火剂存储器联接到灭火剂管路上、与灭火剂管路断开以及进行更换。例如,驾驶员也可以在车辆中携带多个灭火器,并且在紧急情况下按时间顺序联接到灭火剂管路上。因此,如果灭火剂存储器已经空了,在还存在冷却或灭火需要时,可以简单地将携带的另一灭火剂存储器联接到灭火剂管路上。于是可以在机动车中任意分布地(例如根据现有的结构空间)携带灭火剂存储器(以下为了简化也简称为灭火器)。也可例如在消防员到达后将新的、还满着的灭火器联接到灭火器管路上。此外有利地也可实现,断开灭火器且将灭火器例如用于给其它火源、例如另一车辆灭火。当没有灭火需要时,也必须定期地维护或更换灭火剂存储器,例如灭火器,以确保在紧急情况下功能正常。这在灭火剂存储器被固定集成在车辆中时则带有非常高的复杂性。通过本发明有利地实现,在未使用时在几年之后简单地将灭火器更换成新的。此外,具有用于与灭火器相联接的联接元件的第二端部通入的在机动车内部空间中的用户可接近的区域可以较小。该区域仅仅需要设计成用于容纳小的灭火剂存储器,例如小的灭火器,例如设计成具有在500毫升至2升之间的或者一般在0.3升至5升之间的体积。尽管如此,该区域还是可灵活利用,因为灭火器不必一定持续地与联接元件相联接。原则上也可设想,将该灭火器储存在另一位置,并且随后在紧急情况中才与联接元件相连接。总地来说,由此本发明提供了如何一方面非常提前地将灭火剂输送给电池而同时实现极其灵活的结构空间利用的多种方案。
如开头所述的那样,电池可为高压电池。此外,电池也可具有容纳在电池壳体中的多个电池单体。例如,电池也可包括分别具有多个电池单体的多个电池模块。在此,概念电池单体应理解成单池。电池单体或至少一个电池单体例如可构造成锂离子单体。灭火剂管路可至少部分地或完全为柔性的,例如构造成软管,和/或至少部分地或完全为刚性的,例如构造成管。灭火剂管路的第一端部至少通入电池壳体中,在此应理解成,例如当在电池壳体中布置自身又具有模块壳体、在模块壳体中容纳至少一个电池单体的电池模块时,第一端部也可以直接通到模块壳体中。此时优选地,灭火剂管路此外构造成,可如此将灭火剂引入到电池中,使得被引入的灭火剂能够与至少一个电池单体直接接触,并且例如可直接接触单体壳体。这又基于的认识是,通过与热失控的电池单体直接接触可以以最有效的方式阻止或至少延迟该热失控,即使根据使用的灭火剂由此有可能提高短路风险。因此,可最有效地发挥灭火剂的冷却作用,并且延迟或者甚至完全防止热失控转移到其它电池单体上。
为了正是在电池包括多个电池单体的情况下实现更有效地阻止至少一个电池单体的热失控,优选的是,电池例如具有分配装置,分配装置实现了将灭火剂选择性地输送给相应的电池区域,其中,电池相应地具有多个这种电池区域,其中,在相应的电池区域中容纳至少一个电池单体。例如,分别具有多个电池单体的电池模块可以布置在各自的电池区域中。电池区域可在空间上彼此分离并且例如可由电池壳体的相应的腔室来提供。但是,电池区域也可由电池模块本身提供,电池模块又分别具有自己的模块壳体。换句话说,通过这种分配装置实现,有目的地将灭火剂输送给电池模块,从而使灭火剂直接与电池模块的相应的电池单体接触,而不涉及其它电池模块及其单体。由此可降低其它还完好的电池单体的短路风险,而同时通过直接引入灭火剂可阻止相关的电池单体的热传播。这种分配装置尤其在与相应的空间分离的电池区域相组合的情况下还具有的很大优势是,由此实现,即使当仅极有限的灭火剂量可供使用时,也可尤其有效地为相关的电池单体灭火或冷却。可有针对地将这些灭火剂引入具有相关的电池单体的空间上有限的区域中,从而可有效地冷却该电池单体。由此,与灭火剂应在整个高压电池上分布时相比,相应地需要显著更少的灭火剂。为了提供这种分配装置,灭火剂管路例如可在其第一端部的方向上分支并且具有多个分别通入相应的电池区域中的第一端部。在此,灭火剂管路的相应的第二端部可设有相应的阀或另一允许选择性地打开的关闭装置。
此外,在本发明的范围中,灭火剂也应理解成冷却剂。换句话说,不应是在电池着火时才能将灭火剂用于灭火,而是在产生火焰之前,其已经可用于例如冷却电池单体的过热并且由此防止起火。
此外优选的是,第二端部通入机动车的对于用户来说可接近的区域中。这例如方便了灭火器的更换。此外,联接元件可构造成用于可逆地与灭火剂存储器相联接。这实现了在不破坏的情况下断开灭火剂存储器,例如出于更换的目的。
在本发明的另一非常有利的设计方案中,灭火剂管路实施成,当容纳有灭火剂的灭火剂存储器与联接元件相联接时并且当满足至少一个预定的条件时,通过释放关闭装置能够自动地将灭火剂输送到电池壳体内部。这具有的显著优势是,能够在没有用户参与的情况下自动地将灭火剂输送到电池壳体内部。这实现了针对开始热传播的情况及时地并且尤其是提前将灭火剂引入到电池中。例如,灭火剂存储器可持续地与灭火剂管路相联接并且携带在机动车中。一旦出于某种原因在电池中探测到了提示可能的热事件的异常情况时,那么也可以立即地、在没有时间延迟的情况下触发灭火剂输送。于是,在释放了关闭装置时,容纳在灭火剂存储器中的灭火剂可直接通过灭火剂管路被引入到电池中。
在本发明的另一非常有利的设计方案中,联接元件设计成快速联接结构的一部分。这允许简单且快速地将灭火剂存储器插接到灭火剂管路的第二端部上,同样非常简单地断开灭火剂存储器与灭火剂管路的联接。此外,这种快速联接结构实现了在灭火剂存储器和灭火剂管路之间的流体密封的连接。例如,联接元件可构造成这种快速联接结构的第一部分,灭火剂存储器构造成具有这种快速联接结构的相对应的第二部分。于是,第一部分和第二部分分别可设计成这种快速联接结构的公的部分和相对应的母的部分。由此,这种快速联接结构的两个互补的部分可简单地插入彼此并且再次彼此分开。
此外尤其有利的是,关闭装置集成在联接元件中。如果关闭装置关闭,这防止了灭火剂渗入灭火剂管路中。由此,如果不存在危险情况,能可靠地保持电池与灭火剂分离。因此,在紧急情况中灭火剂才进入到灭火剂管路中或进入到灭火剂管路的与联接元件和关闭装置不同的部分中。由此,如果未出现紧急情况,也不需要维护或清洁这种灭火剂管路。即,灭火剂不能事先进入灭火剂管路中并且可能粘住或部分阻塞灭火剂管路。
在本发明的另一非常有利的设计方案中,当根据预定的标准检测到至少一个电池单体的危险状态时,尤其是当在电池壳体内的温度高于在60℃至80℃、含60℃和80℃之间的预定的限值/极限值时,满足第一条件。根据在电池中的温度、尤其是在至少一个电池单体附近的温度释放关闭装置是尤其有利的,因为正是根据该温度能够尤其可靠地检测单体的开始的热失控。此外,能够以简单的方式检测该温度,因为在高压电池中原本安装有多个温度传感器,并且原本就探测该温度以达到监控目的。正是当电池单体的温度升高到60℃至80℃时,非常确定地存在热失控的开始,在没有应对措施的情况下该热失控不再能停止。同时,在60℃至80℃之间的温度时通常尚未出现火焰。由此,还有足够的时间来防止电池可能的着火,这可通过立即将灭火剂输送至电池实现。因此,机动车可具有温度传感器或一般具有检测装置,检测装置设计成,检测至少一个电池单体的温度或者一般地检测在电池壳体内的温度,并且在超过限值时向关闭装置传输信号。关闭装置相应地在接收到信号之后立即打开。
在本发明的另一非常有利的设计方案中,联接元件构造成与构造为灭火器、尤其是锂离子灭火器的灭火剂存储器相联接。此时,联接元件也还可被提供为快速联接结构的一部分。这种灭火器也可具有用于联接到联接元件上的这种快速联接结构的互补的部分。必要时,也可设置适配件,传统的灭火器可通过该适配件联接到快速联接结构联接部上。在利用或没有适配器的情况下将传统的灭火器联接到快速联接结构联接部上的该联接方案是尤其有利的,因为以这种方式能够以标准化的方式提供并使用锂离子灭火器,这显著简化了灭火器的更换。此外可行的是,也可与灭火剂管路的联接无关地使用这种灭火器。这例如实现了,在另一火源的情况中,也借助于该灭火器对该火源灭火。这允许了更灵活的应用可能性。正是在机动车电池、尤其是锂离子电池的灭火方面,例如蛭石液(verflüssigtesVermiculit)、尤其是基于分散液(Dispersionsbasis)的蛭石液灭火剂或者水泡沫混合物灭火剂是尤其合适的。在此,灭火剂优选地满足多种功能,例如冷却和导致无氧,并且尤其是在使用泡沫或水泡沫混合物的情况下优选地非常耐高温并且不能燃烧。作为灭火剂,也可提供灭火气体,例如CO2或N2。于是,代替传统的灭火器,例如也可设想尤其是具有膨胀单元的压力罐作为灭火剂存储器。这种膨胀单元有利地实现了膨胀冷却。膨胀单元可以例如设置在联接元件的区域中,然而优选地设置在灭火剂管路的第一端部的区域中。由此实现,气体如此膨胀,使得气体非常急剧地冷却,尤其是冷却到0度以下,尤其甚至冷却到-20℃以下。这实现了冻住相关的电池单体,由此可以尤其有效的方式中断或延迟热失控。因此,在热失控的情况中也可利用灭火气体提供对至少一个电池单体的有效冷却。即,因此有利地存在这样的可能性,即,在探测到之后局部地利用灭火剂消灭单个电池单体的热传播或者借助于膨胀冷却冻住该电池单体。
此外有利的是,联接元件例如设计成,当灭火剂存储器与联接元件相联接时,至少在与联接元件相联接的时间段中,通过联接元件打开在不与联接元件相联接的状态中对灭火剂存储器进行关闭的关闭件。换句话说,可规定,一旦灭火剂存储器与联接元件相联接,就自动地打开在未联接的状态中对灭火剂存储器进行关闭以防止灭火剂从灭火剂存储器中出来的关闭件。通过联接元件的装置可实现关闭件的打开。在此,也可借助于联接元件可逆地关闭这种关闭件。例如,如果灭火剂存储器在还满着的状态中又被断开,则也可再次自动关闭与灭火剂存储器相对应的关闭件。备选地,在与联接元件相联接时,也可手动地释放这种关闭件。例如,当用户将灭火剂存储器、例如灭火器联接到联接元件上时,用户可手动地进行灭火器的解锁,以便可以说是将灭火器装备完成。尽管如此,通过为灭火剂管路配设的关闭装置仍确保灭火剂此时到不了电池中。只有当满足预定的条件时,才最终自动地释放灭火剂管路的关闭装置,灭火剂才可以被自动输送到电池中。
在此,在机动车的内部空间中的对于用户来说可接近的区域不必一定限制在乘客舱中。原则上,机动车的内部空间理解成在机动车关闭的状态中不能在不使用暴力的情况下从机动车外部接近的任意区域。例如,也包括行李舱,尤其是后行李舱,或者在发动机罩下方的区域或前行李舱。在此,尤其有利的是,机动车的对于用户来说可接近的区域布置在机动车的座椅、尤其是驾驶员座椅下方和/或机动车的中控台的区域中和/或机动车的后中控台的区域中和/或机动车的副驾驶侧的脚部空间中和/或机动车的行李舱中。正是在机动车的前排座椅下方并且在所述其它位置上、尤其是在中控台区域中,通常存在足够的空间以用于在此处安置至少一个小的灭火器。此外,用户也能方便地接近该区域。但同样也可设想的是,该区域设置在机动车的后排座椅中。正是在前排座椅下方的区域和中控台的区域还具有的很大优势是,此处到达通常布置在乘客舱的底板下方的机动车的电池的路径距离尤其短。由此,灭火剂管路可设计成非常短。在此,短的管路又具有的很大优势是,使这种管路可能阻塞或堵塞的风险最低。通过实施短的灭火剂管路,此外可尤其快速地将灭火剂输送给电池。较长的管路路径,例如在发生触发事件后,也明显更难清洁。相应地,将对于用户来说可接近的区域定位在内部空间中是尤其有利的。这些位置或灭火剂管路从这些位置中的一个到电池的走向的另一显著优势此外在于,在这种定位时,在碰撞的情况中不太可能损坏输送管路,因为在乘员附近的内饰区域是受到最大保护的空间。此外,直接位于客舱下方的电池壳体同样在碰撞的情况中受到很好的保护,因为在电池方面重要的是,在碰撞情况中尽可能不会发生向电池壳体中的侵入。由此,在非常多的情况中在电池和客舱之间不会有相对运动,这相应地也尽可能好地保护了在该位置上的输送管路。但灭火剂存储器也可布置在机动车的行李舱中或在对于用户来说可接近的区域的位置处,灭火剂管路的第二端部通入该区域中。正是在后行李舱中,例如在备胎槽的区域中,典型地有足够的空间用于设置这种灭火剂存储器。此外,也可尤其方便地接近该区域,从而对于用户来说灭火器的更换非常简单。但尽管如此,也可为对于用户来说可接近的区域设想其它位置。
在本发明的另一非常有利的设计方案中,机动车包括用于输送灭火剂的第二灭火剂管路,第二灭火剂管路具有通入电池壳体中或第一灭火剂管路中的第三端部和通入机动车的布置在机动车的内部空间中的对于用户来说可接近的第二区域中的第四端部,其中,第四端部具有用于可逆地与灭火剂存储器相连接的第二联接元件。换句话说,可设置多个这种用于与灭火剂存储器相联接的联接部位。这同样具有很多优点。一方面,用户例如可自己选择,希望将灭火剂存储器、例如灭火器与哪个灭火器管路相联接。然后用户可相应地根据可供使用的结构空间或用户对该结构空间的使用意愿来作出决定。此外也可行的是,将相应的灭火剂存储器、例如相应的灭火器同时与这两个联接元件联接。由此,可使最终可提供的灭火剂量加倍。由此,可使在紧急情况中的灭火过程更有效。通过冗余地提供灭火剂,此外也提供了更高的安全性,例如针对灭火剂管路故障的情况。相应地有利的是,例如两个灭火剂管路实施成彼此分开的,即也就是说,第二灭火剂管路利用其第三端部不是通入第一灭火剂管路中,而是直接通入电池中。这又具有的优点是,从第四端部到第三端部的管路路径可设计得更短,这具有以上描述的优点。此外,这也提供了如下可能性,例如当电池被划分为如上所述的相应的电池区域时,例如将第一灭火剂管路用于为电池的前半部分灭火,将第二灭火剂管路用于为电池的后半部分灭火。原则上也可设想的是,机动车具有还多于两个的灭火剂管路,其具有各自的通入机动车的内部空间中的用于与相应的灭火剂存储器相连接的端部。这能够在无需额外的大的结构空间的情况下以简单的方式实现,因为由此在内部空间区域中分别只需设置相应的联接部,即,相关的联接元件,而不必须将灭火剂存储器还与之联接。
在本发明的另一有利的设计方案中,灭火剂管路具有中间存储器,中间存储器能够通过与联接元件相联接的灭火剂存储器被填充灭火剂,其中,关闭装置布置在中间存储器与灭火剂管路的第一端部之间的灭火剂管路的管路区域中。由此例如能够通过灭火器填充这种集成到车辆中的灭火剂存储器、在此也称为中间存储器。这同样可通过如以上描述的快速联接结构实现。因此,灭火器可简单地联接到联接元件上并且由此允许、例如也可以仅手动地允许填充中间存储器并且随后可再次与联接元件断开联接,联接元件自动地再次关闭到灭火剂管路以及进而也到中间存储器的通路。但只有当探测到电池或至少一个电池单体的危险状态时,才释放从中间存储器到电池的该灭火剂路径。相应地,在这种情况中有利的是,关闭装置在该输送路径上在输送方向上布置在中间存储器下游,例如布置在中间存储器的输出部处。与灭火器相反地,这种中间存储器具有的优点是,中间存储器在几何形状上可与在机动车中的现有结构空间情况相匹配。通过与灭火器的联接可能性,也可尤其简单且灵活地利用灭火器实现填充。然而,这不是最优选的实施变型方案。优选地,灭火剂管路构造成没有这种中间存储器,这具有的优点是,不必永久地为这种中间存储器预留固定地预设的结构空间。
根据本发明的机动车优选地构造成汽车,尤其是乘用车或载重货车,或者公共汽车或摩托车。此外,机动车优选地构造成电动车辆或混合动力车辆。
此外,本发明也涉及一种用于将灭火剂引入到用于机动车的电池中的方法,其中,灭火剂通过灭火剂管路被输送到电池中,其中,灭火剂管路包括至少通入电池的电池壳体中的第一端部和通入机动车的布置在机动车的内部空间中的区域中的第二端部。在此,第二端部的联接元件与容纳有灭火剂的灭火剂存储器相联接,在满足至少一个预定的条件时,打开灭火剂管路的在所述至少一个预定的条件下能释放的关闭装置,以释放向电池壳体内部的灭火剂输送。
对于根据本发明的机动车及其实施方式所述的优点以相同的方式适用于根据本发明的方法。
本发明也包括根据本发明的方法的具有已经结合根据本发明的机动车的改进方案描述的特征的改进方案。出于这一原因,在此不再次描述根据本发明的方法的相应的改进方案。
本发明也包括所描述的实施方式的特征的组合。因此,本发明也包括分别具有所描述的实施方式中的多个实施方式的特征的组合的实现方案,只要这些实施方式不是彼此排斥地描述的。
附图说明
接下来描述本发明的实施例。其中:
图1示出了根据本发明的实施例的具有通入机动车电池中的灭火剂管路的机动车示意图,以灭火器的形式的灭火剂存储器联接到灭火剂管路上;以及
图2示出了机动车的内部空间的具有通入在前排座椅后方的中控台区域中的灭火剂管路的部分示意图,以灭火器的形式的灭火剂存储器联接到灭火剂管路上。
具体实施方式
以下解释的实施例是本发明的优选的实施方式。在实施例中所描述的实施方式的组件分别表示本发明的单独的、被视为彼此独立的特征,这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此,公开内容也应包括与所示出的实施方式的特征组合不同的组合。此外,所描述的实施方式也可通过已经描述的本发明的特征中的其它特征补充。
在图中,相同的附图标记分别表示功能相同的元件。
在此,图1示出了机动车10的示意图,机动车具有构造成高压电池12的电池,电池具有至少一个电池单体14,例如锂离子单体,然而优选地,电池具有多个这种电池单体14,在图中示例性地仅仅示出了其中的一个。在此,电池单体可以是尤其包括多个电池单体14的电池模块15的一部分,其中,高压电池12同样可具有多个这种模块15。此外,机动车包括灭火剂管路16。该灭火剂管路具有至少一个第一端部18以及第二端部22,第一端部通入电池12中,尤其是电池的容纳至少一个电池单体14的电池壳体20中,第二端部包括联接元件24并且通入机动车10的布置在机动车10的内部空间28中的对于用户来说可接近的区域26中。在该示例中,灭火剂管路具有多个第一端部18,出于可见性原因,仅仅这些端部中的一个设有附图标记。在此,这些多个第一端部18形成分配系统30。该分配系统30例如可构造成,将通过灭火剂管路16引入到电池12中的灭火剂尽可能均匀地分配到整个电池面上。但是首先尤其有利的是,这种分配系统30设计成,选择性地将灭火剂引入到电池12的在空间上彼此分离的单个区域中,例如直接引入到相应涉及到的电池模块15中,如在图1中示出的那样。为了该目的,可以例如为在此处示出的xy平面中分散地布置的多个第一端部18中的每个端部18设有相应的阀。在此,这些阀构造成可彼此独立地操控,从而可有针对性地操控与具有危险状态的电池单体14所在的相应的电池区域或电池模块15相关联的阀。由此,即使当仅仅非常有限的灭火剂量可供使用时,也能提供这种电池单体14的有效灭火或者还有冷却,因为可将灭火剂有针对性地引入到在空间上分离的、容纳该电池单体14的区域中。
但在此尤其有利的是,灭火剂存储器(在该示例中例如所示出的灭火器32,尤其是锂离子灭火器)能可逆地与灭火剂管路16的第二端部22的联接元件24相联接。因此,有利地,可将这种灭火器32至少暂时地集成到车辆10中,例如在座椅结构下方,在该示例中,例如在前排座椅34下方。如所示出的那样,灭火器32通过优选地构造成快速联接结构的联接元件24与通过灭火剂管路16提供的输送管路相连接,该输送管路将容纳在灭火器32中的灭火剂在释放之后输送到在高压电池内的可选的灭火剂分配单元,所述的分配系统30中。快速联接结构24可与车辆架构、尤其是电的或电子的车辆架构、例如车载电路36相连接并且在例如通过在高压电池12中的传感器探测到热传播的情况下可自动地被触发。在车载电路36中获取触发事件,并且相应地操控快速联接结构24来打开集成在快速联接结构24中的关闭装置38。通过打开该关闭装置38,释放从灭火剂管路的第二端部22到灭火剂管路16的第一端部18中的至少一个第一端部的灭火剂路径,由此,可将灭火剂引入到电池12中以用于冷却相关的电池单体14或扑灭可能已经产生的火焰40。如所描述的那样,灭火剂分配单元,也就是说分配系统30可将灭火剂局部地引入到一个或多个正处于热传播中的电池单体14中。这可通过在分散地布置在高压电池12中的温度传感器处的温度上升被探测到。随着探测到电池单体14的危险状态,同时也可触发自动的紧急呼叫,例如eCall(紧急呼叫系统)。在此期间,也就是说在消防员到达之前,现在有利地可开始灭火或冷却过程,以由此中断或至少延迟热传播的扩散。这为乘员赢得了宝贵的救援时间。
这种灭火器32或者同样多个灭火器32可位于多个座椅34下方,但是也可位于同样应被视为内部空间28的一部分的前部行李舱42中以及也可位于作为内部空间28的一部分的后部行李舱44中,内部空间28的车顶区域中,等等。同样,在机动车10的内部空间28中的不同位置上的多个灭火器32的组合也是可行的。因此,尤其可非常有效地使用闲置空间,例如典型地备胎槽等。相应地,也可在相应所述的位置上对应地设置作为对应的灭火剂管路16的一部分的快速联接结构24,灭火剂管路以其另一端部分别通入电池12中。此时,灭火剂管路16到电池12的路径越短越好。相应地,例如在前排座椅34下方的位置(如此处示出的那样)是尤其有利的。
在图2中也示出了另一有利的位置,图2示出了机动车10的内部空间28的一部分,其中,在该示例中,第二端部22与联接元件24和联接在其上的构造成灭火器32的灭火器存储器布置在前排座椅34后方的且例如未示出的后排座椅前方的中控台的区域48中。在该示例中,该区域48相对于车辆横向位于中部,该横向对应于在此示出的y方向。
此外,快速联接结构24具有的优点是,用户可取出相关的灭火器32以便例如还作为紧急救援人员扑灭车辆外的火焰。另一优点是,用户或者消防员能用新的、也就是说满的灭火器罐替换空的灭火器罐32。此外,灭火器34具有失效日期,由此在维护时的简单可更换性也是很有利的。此外,可显著更有效地利用在机动车10中可供使用的结构空间。如果例如设置多个这种灭火剂管路16,那么用户例如也可以自己决定,根据可供使用的结构空间,他希望在哪个位置上安置灭火器32。
此外,快速联接结构24可提供一个允许在联接时自动地装备好灭火器32、也就是说打开为灭火器32分配的关闭装置的机构。这提供了尤其方便的联接可能性,因为由此灭火器32在联接的状态中立即可使用。此时,例如也可电控制这种关闭件的自动打开。备选地也可规定,用户必须首先进行这种解锁步骤来解锁灭火器32。但这在用户将灭火枪与快速联接结构24相联接时能够由用户简单地做到。为此,如从传统的灭火器中已知的那样,用户例如可从灭火器32上拔出解锁销,并且例如按压或激活灭火器32的杆,如在通常使用灭火器来释放灭火剂时那样。为此,灭火枪此外可构造成具有固定装置和/或在车辆侧设置用于固定该杆的这种固定装置。尽管如此,灭火器32的装备完成并不会导致灭火剂立即从灭火器32中出来,这通过灭火剂管路16的优选地集成到快速联接结构24中的关闭装置38来加以确保。由此,在灭火器32装备完成的状态中,也有效地避免了在触发或探测到电池单体14的危险状态之前灭火剂进入灭火剂管路16中。
总地来说示例表明,通过本发明如何提供利用灭火器的电池灭火方法,该电池灭火方法实现,在热传播时通过快速的投入使用显著降低反应速率并且由此有效缩短至消防员到达之前或者在消防员救援时的救援时间。通过非常早地投入使用,在电池单体的热传播的情况中通常还带来整体上显著更低的整车损坏。此外,例如通过设置以上描述的分配单元可实现,不会没有必要地使完好的电池单体受到冷却剂的不利影响。总地来说,由此实现了对消防员和周围人员以及基础设施元件的更高的安全性。此外,本发明也提供了高的跨行业规范和标准化的潜力。
Claims (11)
1.一种机动车,该机动车具有电池,该电池具有电池壳体和布置在电池壳体中的至少一个电池单体,其中,机动车包括用于输送灭火剂的第一灭火剂管路,第一灭火剂管路包括至少通入电池壳体中的第一端部和通入机动车的布置在机动车的内部空间中的第一区域中的第二端部,其特征在于,第二端部具有用于与灭火剂存储器无损可逆地相联接的第一联接元件,其中,第一灭火剂管路具有在至少一个预定的条件下能释放的关闭装置,该关闭装置只在满足所述至少一个预定的条件下才释放通过第一端部向电池壳体内部的灭火剂输送,当根据预定的标准检测到至少一个电池单体的危险状态时即为满足所述至少一个预定的条件;所述第一灭火剂管路构造成能将灭火剂引入到电池中,使得被引入的灭火剂能够与至少一个电池单体直接接触;其中,所述电池具有分配装置,所述分配装置实现了将灭火剂选择性地输送给相应的电池区域,其中,所述电池相应地具有多个电池区域,其中在相应的电池区域中容纳至少一个电池单体;其中,机动车包括用于输送灭火剂的第二灭火剂管路,该第二灭火剂管路具有第三端部和第四端部,该第三端部通入电池壳体中或第一灭火剂管路中,该第四端部通入机动车的布置在机动车的内部空间中的、对于用户来说可接近的第二区域中,其中,第四端部具有用于可逆地与灭火剂存储器相联接的第二联接元件。
2.根据权利要求1所述的机动车,其特征在于,灭火剂管路实施成,当具有容纳在灭火剂存储器中的灭火剂的灭火剂存储器与联接元件相联接时并且当满足所述至少一个预定的条件时,通过释放关闭装置能够自动地将灭火剂输送到电池壳体内部。
3.根据权利要求1或2所述的机动车,其特征在于,联接元件设计成快速联接结构的一部分。
4.根据权利要求1或2所述的机动车,其特征在于,关闭装置集成在联接元件中。
5.根据权利要求1或2所述的机动车,其特征在于,当在电池壳体内的温度高于预定的限值时,满足第一条件,所述限值在60℃至80℃、含60℃和80℃之间。
6.根据权利要求1或2所述的机动车,其特征在于,联接元件构造成与构造为灭火器的灭火剂存储器相联接。
7.根据权利要求6所述的机动车,其特征在于,所述灭火器为锂离子灭火器。
8.根据权利要求1或2所述的机动车,其特征在于,所述机动车的区域布置在机动车的座椅下方和/或机动车的中控台的区域中和/或机动车的后中控台的区域中和/或机动车的副驾驶侧的脚部空间中和/或机动车的行李舱中。
9.根据权利要求8所述的机动车,其特征在于,所述机动车的区域布置在机动车的前排座椅下方。
10.根据权利要求1或2所述的机动车,其特征在于,灭火剂管路具有中间存储器,该中间存储器能够通过与联接元件相联接的灭火剂存储器被填充灭火剂,其中,关闭装置布置在中间存储器与灭火剂管路的第一端部之间的灭火剂管路的管路区域中。
11.一种用于将灭火剂引入到根据权利要求1至10中任一项所述的机动车的电池中的方法,其中,灭火剂通过第一灭火剂管路被输送到电池中,其中,第一灭火剂管路包括至少通入电池的电池壳体中的第一端部和通入机动车的布置在机动车的内部空间中的第一区域中的第二端部,第二端部的第一联接元件与容纳有灭火剂的灭火剂存储器无损可逆地相联接,在满足至少一个预定的条件时,打开第一灭火剂管路的在所述至少一个预定的条件下能释放的关闭装置,以释放向电池壳体内部的灭火剂输送;当根据预定的标准检测到至少一个电池单体的危险状态时即为满足所述至少一个预定的条件;所述第一灭火剂管路构造成能将灭火剂引入到电池中,使得被引入的灭火剂能够与至少一个电池单体直接接触;其中,所述电池具有分配装置,所述分配装置实现了将灭火剂选择性地输送给相应的电池区域,其中,所述电池相应地具有多个电池区域,其中在相应的电池区域中容纳至少一个电池单体;其中,机动车包括用于输送灭火剂的第二灭火剂管路,该第二灭火剂管路具有第三端部和第四端部,该第三端部通入电池壳体中或第一灭火剂管路中,该第四端部通入机动车的布置在机动车的内部空间中的、对于用户来说可接近的第二区域中,其中,第四端部具有用于可逆地与灭火剂存储器相联接的第二联接元件。
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