DE102008043909A1 - Fahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug, mit einer elektrischen Einrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug, mit einer elektrischen Einrichtung, die eine für die Berührung durch eine Person unzulässig hohe Spannungshöhe aufweist, wobei hierbei ein im Falle eines Unfalls ansprechender Meldesensor (7), der an eine Warneinrichtung (10) zur Signalisierung der Spannungshöhe angeschlossen ist, ... Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Warnung vor einer solchen unzulässig hohen elektrischen Spannung bei einem Fahrzeug.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug, mit einer elektrischen Einrichtung, die eine für die Berührung durch eine Person unzulässig hohe Spannungshöhe aufweist.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Warnung vor einer solchen unzulässig hohen elektrischen Spannung bei einem Fahrzeug.
  • Stand der Technik
  • Im Stand der Technik sind Fahrzeuge bekannt, insbesondere Elektro- und/oder Hybridfahrzeuge, die elektrische Einrichtungen aufweisen, die eine für die Berührung durch eine Person unzulässig hohe Spannung führen. Derartige elektrische Einrichtungen sind beispielsweise als Hochvolt-Systeme bekannt, also solche, die eine Spannung über 60 V DC oder 25 V AC aufweisen, so dass sie im Sinne von ISO 6469 als gefährlich gelten. Derart hohe Spannungen sind in solchen Einrichtungen aber erforderlich, um die für eine bestimmte, geforderte Leistung erforderliche Stromstärke gering halten zu können, damit unnötig große Leiterquerschnitte und damit ein unnötig hohes Gewicht vermieden werden können.
  • Personen werden gegen indirektes Berühren, insbesondere im Fehlerfall, solcher unter Hochspannung stehender Teile durch zusätzliche Basisisolationen, zusätzliche Abdeckungen und eine galvanische Trennung der Hochvolt-Netze von Niedervolt-Netzen, insbesondere Bordspannungsnetzen, geschützt. Ferner werden periodische oder kontinuierliche Isolationsüberwachungen und Fehlerstromüberwachungen mit Abschaltung solcher Hochspannungsnetze als zusätzliche funktionale Maßnahmen eingesetzt. Im Fall einer galvanischen Trennung von Hoch volt-Netz und Niedervolt-Netz besteht erst ab zwei Isolationsfehlern eine Gefährdung durch indirektes Berühren, wenn beispielsweise ein Gehäuse durch einen Fehler auf Hochvolt-Plus und die Karosserie durch einen zweiten Fehler auf Hochvolt-Minus liegt. Die einschlägige Norm erfordert in diesem Fall, die Energie im Hochvolt-Netz innerhalb von zwei Sekunden abzubauen, beispielsweise durch Trennung der Hochvolt-Batterie und Entladung der Energie-Zwischenspeicher. Aus der DE 10 2006 016 137.8 ist eine Steckvorrichtung zur Kontaktierung der Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs sowie eine Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs bekannt, die mittels eines Steuerkontaktes in der Steckvorrichtung eine Spannungsfreischaltung erreichen, wenn ein Fehler auftritt.
  • Daran ist nachteilig, dass eine entsprechende Trennung der Steckvorrichtung, insbesondere des Steuerkontaktes, sowie die Funktion weiterer, vorstehend beschriebener funktionaler Maßnahmen, unter ungünstigen Umständen bei einem Unfall nicht funktionieren, weil beispielsweise Verklemmungen oder Beschädigungen einer solchen Art eingetreten sind, dass die diesen Schutz bewirkenden funktionalen Elemente außer Funktion gesetzt sind. Unter ungünstigen Umständen ist es in solchen Fällen möglich, dass die funktionalen Maßnahmen zum Abbau der Energie im Hochvolt-Netz nicht umgesetzt werden können und dass gleichzeitig ein doppelter Isolationsfehler vorliegt. In solchen Fällen besteht für Personen, insbesondere Rettungskräfte, bei Kontakt mit der Karosserie eine Gefährdung durch Hochspannung der elektrischen Einrichtung des Fahrzeugs. Eine solche Gefährdung ist von außen nicht erkennbar.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, Personen, insbesondere Rettungskräfte, durch von außen erkennbare Warnungen vor Schäden durch Kontakt mit fehlerhaften elektrischen Einrichtungen/Hochvolt-Netzen schadhafter oder verunfallter Fahrzeuge zu bewahren.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Hierzu wird ein Fahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug, mit einer elektrischen Einrichtung vorgeschlagen, die eine für die Berührung durch eine Person unzulässig hohe Spannung aufweist, wobei vorgesehen ist, dass dieses Fahrzeug einen im Falle eines Unfalles ansprechenden Meldesensor aufweist, der an eine Warneinrichtung zur Signalisierung der Spannungshöhe angeschlossen ist. Kommt es demzufolge zu einem Unfall mit dem Fahrzeug, spricht der Meldesensor an, wodurch die angeschlossene Warneinrichtung die Spannungshöhe signalisiert. Als Meldesensoren kommen sämtliche Sensoren in Betracht, die unfalltypische Konstellationen detektieren, die im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs nicht vorkommen.
  • In einer Ausführungsform weist der Meldesensor einen Beschleunigungssensor auf. Der Meldesensor selbst kann hierbei als Baugruppe von mehreren, insbesondere mehreren unterschiedlichen Sensoren ausgebildet sein. Bevorzugt weist er hierbei einen Beschleunigungssensor auf, der auf im regulären Fahrbetrieb unübliche Beschleunigungen, nämlich Beschleunigungswerte und -richtungen, prüft. Sinnvollerweise wird auf solche Beschleunigungen geprüft, die als hinreichende Bedingung für einen Unfall gelten können.
  • Bevorzugt weist der Meldesensor einen Airbagsensor auf. Airbagsensoren erden in modernen Automobilen ohnehin verwendet und können ohne Weiteres an die Warneinrichtung angeschlossen beziehungsweise dem Meldesensor zugeordnet oder in diesen integriert werden.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Meldesensor ein Element einer Airbagsteuerung ist. Der Meldesensor wird demzufolge in die Airbagsteuerung integriert, nicht umgekehrt Sensoren der Airbagsteuerung beziehungsweise Airbagsensoren in den Meldesensor. Der Meldesensor ist demzufolge der Airbagsteuerung zugeordnet, bevorzugt in diese integriert, und nutzt die Airbagsteuerung zur Erkennung und Auswertung von unfalltypischen Parametern.
  • Die Warneinrichtung gibt bevorzugt ein visuelles, akustisches und/oder haptisches Signal aus. Visuelle Signale sind beispielsweise Blink- oder allgemeine Lichtsignale von oder an vorhandenen oder auch eigens hierfür vorgesehen visuellen Signalisierungseinrichtungen. Akustische Signale sind mit dem Hörsinn wahrzunehmende Signale, die insbesondere über im Fahrzeug vorhandene Signalisierungseinrichtungen, beispielsweise Hörner, oder eigens hierfür vorgesehene akustische Geber ausgesendet werden und gegenüber den visuellen Signalen den Vorzug der Omnidirektionalität haben, die keine Aufmerksamkeit von sich nähernden Personen erfordert. Haptische Signale kommen insbe sondere als Rüttelsignale oder ähnliche über den Tastsinn wahrnehmbare Signale in Betracht, wie sie beispielsweise über eine Exzentervorrichtung ausgegeben werden können. Insbesondere ist gerade bei den visuellen Signalen auch vorgesehen, Klartextmeldungen auszugeben beziehungsweise Meldungen in Symbolform, beispielsweise aufleuchtende, blitzförmige Piktogramme, wie sie allgemein bekannt sind und allgemein verständlich auf hohe Spannung hinweisen.
  • Weiter wird ein Verfahren vorgeschlagen zur Warnung vor einer unzulässig hohen elektrischen Spannung bei einem Fahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug, vorzugsweise wie in vorstehenden Ausführungsformen beschrieben, wobei das Fahrzeug eine elektrische Einrichtung aufweist, die eine für die Berührung durch eine Person unzulässig hohe Spannungshöher aufweist. Hierbei ist vorgesehen, dass im Falle eines Unfalls dessen Sensierung erfolgt und eine Warnmeldung abgegeben wird, die vor der unzulässig hohen Spannung warnt. Die Sensierung erfolgt bevorzugt wie aus vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ersichtlich und führt zur Ausgabe der Warnmeldung, die sich nähernde Personen, insbesondere Rettungspersonal, auf die Gefahr einer hohen elektrischen Spannung aufmerksam macht und veranlasst, entsprechende Schutzvorkehrungen zu treffen.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus Kombinationen derselben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne aber hierauf beschränkt zu sein.
  • Es zeigt
  • die Figur ein Fahrzeug mit Meldesensor und Warneinrichtung zur Warnung vor unzulässig hoher Spannung.
  • Die Figur zeigt ein Fahrzeug 1, nämlich ein Hybridfahrzeug 2, mit einer elektrischen Einrichtung 3, die eine Hochvoltbatterie 4 zum Antrieb eines Elektromotors 5 des Hybridfahrzeugs 2 umfasst. Das Fahrzeug 1 befindet sich nach einem Unfall in einer Havarie-Situation, bei der durch mechanische Beschädigungen 6 Isolationsfehler vielfacher Art auftreten können und funktionale Einrichtungen zur Sicherstellung elektrischer Sicherheit außer Betrieb gelangt sein können. Das Fahrzeug 1 verfügt über einen mindestens einen Beschleunigungssensor 21 aufweisenden Meldesensor 7, der einen Airbagsensor 8 aufweist und Teil einer Airbagsteuerung 9 ist. Die Airbagsteuerung 9 umfasst hierbei eine Auswerte- und Rechnereinrichtung, die vom Airbagsensor 8 gelieferte unfallspezifische Daten, die auf unfallspezifische Beschleunigungen, insbesondere Querbeschleunigungen, und im normalen Fahrbetrieb nicht vorkommende Beschleunigungswerte und -vektoren, hin prüft, die als hinreichende Bedingung für ein Unfallereignis gelten können. Der Meldesensor 7 hat den Unfall sensiert und gibt entsprechend über eine Warneinrichtung 10, die dem Meldesensor 7 und der Airbagsteuerung 9 angeschlossen ist, Warnsignale 11 aus, nämlich über lichttechnische Einrichtungen 12 des Fahrzeugs 1, beispielsweise Blinker 13 und Fahrlicht 14 in einem bestimmten Takt/Metrum gepulste Lichtsignale als visuelle Signale 15 und über ein nicht dargestelltes Horn Hup-töne als akustische Signale 16, die den Vorzug der Omnidirektionalität aufweisen und keine gezielte Aufmerksamkeit erfordern. Ferner kann über eine Piktogrammausgabeeinrichtung 20, die beispielsweise in einer Frontscheibe 17 des Fahrzeugs 1 sichtbar ist, eine Warnmeldung 11 als visuelles Signal 15 in Piktogrammdarstellung 18 ausgegeben werden, beispielsweise als Hochspannungs-Blitz-Piktogranmm 19. Auf diese Weise wird sich näherndes Personal, insbesondere Rettungskräfte, vor einem möglichen Anliegen von Hochspannung an Teilen einer Karosserie 20 des Fahrzeugs 1 hinreichend gewarnt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102006016137 [0004]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - ISO 6469 [0003]

Claims (6)

  1. Fahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug, mit einer elektrischen Einrichtung, die eine für die Berührung durch eine Person unzulässig hohe Spannungshöhe aufweist, gekennzeichnet durch einen im Falle eines Unfalls ansprechenden Meldesensor (7), der an eine Warneinrichtung (10) zur Signalisierung der Spannungshöhe angeschlossen ist.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Meldesensor (7) einen Beschleunigungssensor (21) aufweist.
  3. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Meldesensor (7) einen Airbagsensor (8) aufweist.
  4. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Meldesensor (7) ein Element einer Airbagsteuerung (9) ist.
  5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung (10) ein visuelles, akustisches und/oder haptisches Signal (15, 16) ausgibt.
  6. Verfahren zur Warnung vor einer unzulässig hohen elektrischen Spannung bei einem Fahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug, vorzugweise gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug eine elektrische Einrichtung aufweist, die eine für die Berührung durch eine Person unzulässig hohe Spannungshöhe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Unfalls dessen Sensierung erfolgt und eine Warnmeldung abgegeben wird, die vor der unzulässig hohen Spannung warnt.
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