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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen eines Brandes oder eines unmittelbar bevorstehendes Brandes eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug einen elektrischen Energiespeicher aufweist.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erkennen eines Brandes oder eines unmittelbar bevorstehendes Brandes eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug einen elektrischen Energiespeicher aufweist.
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Stand der Technik
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Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugantriebstechnik ist es allgemein bekannt, eine elektrische Maschine als alleinigen Antrieb oder gemeinsam mit einem Antriebsmotor eines anderen Typs (Hybridantrieb) zu verwenden. Typischerweise bestehen Hybridantriebe aus einer Kombination von einer Brennkraftmaschine und mindestens einer elektrischen Maschine sowie den zugehörigen Energiespeichern in Form eines Kraftstofftanks sowie einer Batterie. Es existieren unterschiedliche Arten von Hybridantrieben, wobei zwischen zwei Grundstrukturen unterschieden wird, und zwar zwischen seriellen und parallelen Hybridantrieben. Eine Kombination beider Strukturen wird zudem als Leistungsverzweigungshybridantrieb bezeichnet.
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Als elektrischer Energiespeicher werden in diesen Fahrzeugen beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien/Akkumulatoren eingesetzt. Bei Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen wird die darin speicherbare Energie zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet. Von diesen Energiespeichern gehen in Fehlerfällen, wie zum Beispiel einem Brand oder Unfall, zum Teil erhebliche Gefährdungen aus. So können bei einem Brand explosive und toxische Gase wie Wasserstoff und Fluorwasserstoff austreten, die im Umfeld des Fahrzeugs befindliche Personen in erhebliche Gefahr bringen können. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, einen Fahrzeugbrand und insbesondere einen Brand des elektrischen Energiespeichers möglichst frühzeitig zu erkennen.
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Die Ursache für einen Batteriebrand kann sowohl intern in der Batterie selbst oder extern liegen. Eine interne Ursache kann beispielsweise eine fehlerhafte Batteriezelle oder ein fehlerhafter Betrieb der Zellen durch das Steuergerät (Batteriemanagementsystem) sein. Zur Minimierung dieses Risikos wird der Sicherheitsaspekt bei einer Konstruktion der Batteriezellen berücksichtigt. Außerdem werden Maßnahmen ergriffen, um die Batteriezellen sicher zu fertigen und sicher zu betreiben.
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Eine externe Ursache für den Batteriebrand kann der Brand von anderen Komponenten des Fahrzeugs sein. Beispielsweise kann der Brand durch eine Abgasanlage, ein Hochvolt- oder Niedervoltsystem (Kabelbrand) oder eine Zündanlage des Kraftfahrzeugs verursacht werden. Außerdem können auch Umwelteinflüsse (zum Beispiel ein übergreifender Brand von einem anderen Fahrzeug) den Brand des Fahrzeugs bzw. der Batterie auslösen.
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Bei einer sehr späten Detektion des Fahrzeugbrands können Personen, die sich in dem Umfeld des Fahrzeugs aufhalten, nicht rechtzeitig vor dem Brand gewarnt werden. Des Weiteren kann ein Austritt von explosiven und toxischen Gasen (verursacht durch die brennende Fahrzeugbatterie) möglicherweise nicht mehr verhindert werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung stellt daher eine Vorrichtung zum Erkennen eines Brandes oder eines unmittelbar bevorstehenden Brandes eines Kraftfahrzeugs bereit, wobei das Kraftfahrzeug einen elektrischen Energiespeicher aufweist und wobei die Vorrichtung eine Sensoreinheit, die von dem elektrischen Energiespeicher beabstandet in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist und die dazu eingerichtet ist, wenigstens eine physikalische Größe zu erfassen, um den Brand oder den unmittelbar bevorstehenden Brand zu erkennen und auf der Grundlage der physikalischen Größe ein Sensorsignal bereitzustellen, eine Steuereinheit, die elektrisch mit der Sensoreinheit gekoppelt ist und die dazu eingerichtet ist, ein Steuersignal auszugeben, sofern der Brand oder der unmittelbar bevorstehende Brand auf der Grundlage des Sensorsignals erkannt wird, und eine Aktuatoreinheit aufweist, die elektrisch mit der Steuereinheit gekoppelt ist und die dazu eingerichtet ist, auf der Grundlage des Sensorsignals Maßnahmen gegen den Brand oder den unmittelbar bevorstehenden Brand einzuleiten und/oder ein Warnsignal bereitzustellen.
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Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erkennen eines Brandes oder eines unmittelbar bevorstehenden Brandes eines Kraftfahrzeugs bereit, wobei das Kraftfahrzeug einen elektrischen Energiespeicher aufweist, wobei zunächst wenigstens eine physikalische Größe mittels einer von dem elektrischen Energiespeicher beabstandeten Sensoreinheit erfasst wird, um den Brand oder den unmittelbar bevorstehenden Brand zu erkennen, wobei ein Sensorsignal auf der Grundlage der physikalischen Größe bereitgestellt wird, wobei ein Steuersignal ausgegeben wird, sofern der Brand oder der unmittelbar bevorstehende Brand auf der Grundlage des Sensorsignals erkannt wird, und wobei Maßnahmen gegen den Brand oder den unmittelbar bevorstehenden Brand eingeleitet werden und/oder ein Warnsignal auf der Grundlage des Steuersignals bereitgestellt wird.
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Vorteile der Erfindung
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Durch die von dem elektrischen Energiespeicher beabstandet angeordnete Sensoreinheit kann ein Fahrzeugbrand oder ein unmittelbar bevorstehender Fahrzeugbrand, der in Folge zu einem Brand der Batterie führen kann, frühzeitig detektiert werden. Durch diese frühzeitige Erkennung wird die Reaktionszeit des Fahrers und/oder eines Löschsystems erhöht, um Personen im Fahrzeug und/oder in der Umgebung zu schützen oder einen Batteriebrand abzuwenden oder wenigstens zu verzögern. Insbesondere kann damit das Risiko minimiert werden, dass infolge des Batteriebrands explosive toxische Gase wie Wasserstoff und Fluorwasserstoff austreten.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit ein Fahrzeugführungsrechner, ein Batteriemanagementsystem oder ein HMI (human machine interface).
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In dieser Ausführungsform wertet beispielsweise der Fahrzeugführungsrechner das Sensorsignal der Sensoreinheit aus, um damit zu einem frühen Zeitpunkt eine potentielle Brandgefahr zu detektieren. Sofern der Brand erkannt wird, steuert der Fahrzeugführungsrechner die Aktuatoreinheit an, um entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Aktuatoreinheit einen oder mehrere Aktuatoren auf.
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Mithilfe der Aktuatoren können verschiedene Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, um den Batteriebrand abzuwenden oder wenigstens zu verzögern. Die Aktuatoren können dabei direkt der auswertenden Steuereinheit oder auch einer von dieser nur ansteuerbaren weiteren Steuereinheit zugeordnet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine weitere Sensoreinheit auf, die an dem elektrischen Energiespeicher angeordnet ist und die dazu eingerichtet ist, ein weiteres Sensorsignal bereitzustellen, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, das Steuersignal auf der Grundlage des Sensorsignals und des weiteren Sensorsignals auszugeben.
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Durch die weitere Sensoreinheit können beispielsweise auch kritische Temperaturen direkt an dem elektrischen Energiespeicher erkannt werden, um damit frühzeitig vor einer potentiellen Brandgefahr zu warnen. Durch die Sensoreinheit und die weitere Sensoreinheit bzw. durch die im Kraftfahrzeug verteilten Sensoren wird es ermöglicht, einen Brandherd in dem Kraftfahrzeug unabhängig von dem Entstehungsort des Brandes frühzeitig zu detektieren. Dabei ist es unerheblich, ob der Brand beispielsweise durch einen übergreifenden externen Brand oder eine fehlerhafte Batteriezelle ausgelöst wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, das Steuersignal auszugeben, sofern das Sensorsignal und/oder das weitere Sensorsignal einen vordefinierten Schwellenwert überschreiten.
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In dieser Ausführungsform werden für das Sensorsignal bzw. das weitere Sensorsignal kritische Grenzwerte definiert. Sobald diese kritischen Grenzwerte überschritten werden, wird eine mögliche Brandgefahr abgeleitet. Dies ermöglicht eine zuverlässige Detektion eines Brandes oder eines unmittelbar bevorstehenden Brandes. Des Weiteren kann der vordefinierte Schwellenwert in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen des Kraftfahrzeugs angepasst werden. Beispielsweise kann der vordefinierte Schwellenwert in Abhängigkeit einer Außentemperatur neu justiert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner Signalübertragungsmittel auf, mittels der die Sensoreinheit und/oder die weitere Sensoreinheit mit der Steuereinheit elektrisch gekoppelt sind und die dazu eingerichtet sind, das Sensorsignal und/oder das weitere Sensorsignal an die Steuereinheit zu übertragen.
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Als Signalübertragungsmittel kann ein Kommunikationsbus, ein kabelgebundenes System oder ein drahtloses System eingesetzt werden. Mithilfe der Signalübertragungsmittel werden die Sensorsignale zuverlässig an die Steuereinheit übermittelt. Des Weiteren können die Signalübertragungsmittel sicherstellen, dass die Sensorsignale abgesichert gesendet werden (elektrische Abschirmung, verschlüsselte Übertragung), um das Risiko für Fehlalarme zu minimieren.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner weitere Signalübertragungsmittel auf, mittels der die Steuereinheit mit der Aktuatoreinheit elektrisch gekoppelt ist und die dazu eingerichtet sind, das Steuersignal an die Aktuatoreinheit zu übertragen.
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Die weiteren Signalübertragungsmittel können einen Kommunikationsbus oder auch kabel- bzw. drahtgebundene Systeme aufweisen. Durch die weiteren Signalübertragungsmittel wird eine zuverlässige Ansteuerung der Aktuatoreinheit durch die Steuereinheit erreicht. Dies ist insbesondere deshalb von großer Bedeutung, da die Maßnahmen gegen den Brand auch unter widrigen Umständen zuverlässig eingeleitet werden müssen.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Aktuatoreinheit eine Anzeigeeinheit auf, die dazu eingerichtet ist, das Warnsignal optisch und/oder akustisch auszugeben.
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Bei der Ausgabe des Warnsignals zum Beispiel in einer Fahrerinformationsanzeige des Fahrzeugs wird der Fahrer frühzeitig über eine potentielle Brandgefahr (zum Beispiel ein Schwelbrand einer Fahrzeugverkabelung) informiert. Dadurch wird die Reaktionszeit vergrößert und der Fahrer kann entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Aktuatoreinheit eine Sendeeinheit auf, die dazu eingerichtet ist, das Warnsignal mittels eines drahtlosen Kommunikationsnetzes an einen externen Empfänger zu senden.
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In dieser Ausführungsform kann beispielsweise die Feuerwehr über ein WLAN/UMTS-Kommunikationsnetzwerk über den bevorstehenden Fahrzeugbrand bzw. Batteriebrand informiert werden. Durch diese automatische Versendung des Warnsignals ist kein manueller Eingriff des Fahrers mehr erforderlich. Die Feuerwehr wird zu dem frühestmöglichen Zeitpunkt informiert und kann damit möglicherweise noch einen Brand der Batterie vermeiden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aktuatoreinheit dazu eingerichtet, den elektrischen Energiespeicher zu entladen und/oder einen Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers zu unterbrechen.
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In dieser Ausführungsform wird beispielsweise die in dem elektrischen Energiespeicher vorhandene Energie über das elektrische Gesamtsystem des Fahrzeugs verteilt oder auch ein Ladevorgang der Batterie unterbrochen, um damit die energieinhaltabhängige Empfindlichkeit der Batterie auf Überhitzung oder die exotherme Reaktion bei einer Batterie zu reduzieren.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aktuatoreinheit dazu eingerichtet, den elektrischen Energiespeicher zu kühlen.
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In dieser Ausführungsform wird der elektrische Energiespeicher verstärkt gekühlt, um einen Übergriff des Brandes auf die Batterie zu vermeiden oder zu verzögern.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Sensoreinheit einen Temperatursensor und/oder einen Rauchsensor auf.
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Durch diese Sensoren können wichtige Indikatoren ausgewertet werden, die auf einen Brand oder einen unmittelbar bevorstehenden Brand des Kraftfahrzeugs hinweisen.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Einleiten der Maßnahmen und/oder das Bereitstellen des Warnsignals wenigstens einen der folgenden Schritte auf: a) optisches und/oder akustisches Ausgeben des Warnsignals, b) Versenden des Warnsignals mittels eines drahtlosen Kommunikationsnetzes, c) Entladen des elektrischen Energiespeichers und/oder Unterbrechen eines Ladevorgangs des elektrischen Energiespeichers, d) Kühlen des elektrischen Energiespeichers.
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Durch diese Gegenmaßnahmen wird der Fahrer des Fahrzeugs bzw. die Rettungskräfte (Feuerwehr) so früh wie möglich vor einer potentiellen Brandgefahr gewarnt. Des Weiteren kann ein Batteriebrand mithilfe dieser Maßnahmen vermieden oder zumindest verzögert werden. Als weitere Gegenmaßnahme kann außerdem eine feuerfeste Barriere vor dem elektrischen Energiespeicher aufgebaut werden, um einen Übergriff des Brands auf die Batterie zu vermeiden oder zu verzögern.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Steuersignal ausgegeben, sofern das Sensorsignal einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet.
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Durch die Definition eines Schwellenwertes kann präzise festgelegt werden, wann ein Warnsignal ausgegeben wird bzw. in welcher Situation entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Dabei können auch mehrere Schwellenwerte definiert werden, die unterschiedliche Eskalationsstufen beschreiben. So kann beispielsweise der elektrische Energiespeicher zunächst verstärkt gekühlt werden, bevor der elektrische Energiespeicher in einer weiteren Eskalationsstufe (das heißt bei Erreichen eines weiteren Schwellenwerts) entladen wird.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt in schematischer Form eine Vorrichtung zum Erkennen eines Brandes oder eines unmittelbar bevorstehenden Brandes eines Kraftfahrzeugs; und
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2 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Erkennen eines Brandes oder eines unmittelbar bevorstehenden Brandes 12 eines in 1 nicht näher bezeichneten Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist einen elektrischen Energiespeicher 14, beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie 14, auf. Die in der Batterie 14 speicherbare Energie wird zum Antreiben des Kraftfahrzeugs verwendet (zum Beispiel Elektrofahrzeug, Hybridfahrzeug). Es sei jedoch angemerkt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 auch in Fahrzeugen angewendet werden kann, bei denen die Batterie 14 nicht zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt wird.
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Die Vorrichtung 10 weist eine Sensoreinheit 16, zum Beispiel einen Temperatursensor 16, auf, der in dem Kraftfahrzeug installiert und beabstandet von der Batterie 14 angeordnet ist. Der Temperatursensor 16 kann beispielsweise in der Nähe einer elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs oder auch in der Nähe eines Kraftstofftanks des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Außerdem weist die Vorrichtung 10 eine weitere Sensoreinheit 18, im vorliegenden Fall einen weiteren Temperatursensor 18, auf, der direkt im Umfeld der Batterie 14 installiert ist. Mithilfe des weiteren Temperatursensors 18 kann eine kritische Temperatur im Umfeld der Batterie 14 detektiert werden, die auf eine potentielle Brandgefahr der Batterie 14 hindeutet. Statt des Temperatursensors 16 oder des weiteren Temperatursensors 18 können auch andere Sensortypen verwendet werden, die dazu ausgebildet sind, wenigstens eine physikalische Größe zu erfassen, um einen Brand oder einen unmittelbar bevorstehenden Brand 12 zu erkennen und auf der Grundlage der physikalischen Größe ein Sensorsignal bereitzustellen.
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Der Temperatursensor 16 und der weitere Temperatursensor 18 sind mittels Signalübertragungsmitteln 20, im vorliegenden Fall mittels eines im Fahrzeug installierten Bussystems 20, mit einer Steuereinheit 22 elektrisch gekoppelt. Alternativ können statt des Bussystems 20 beispielsweise auch drahtlose Kommunikationssysteme zur Signalübertragung eingesetzt werden. Die Steuereinheit 22 kann zum Bespiel durch einen Fahrzeugführungsrechner oder ein Batteriemanagementsystem realisiert werden.
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Die Steuereinheit 22 wiederum ist mittels weiteren Signalübertragungsmitteln 24, im vorliegenden Fall mittels eines weiteren im Fahrzeug installierten Bussystems 24, mit einer Aktuatoreinheit 26 elektrisch gekoppelt. Alternativ kann statt des weiteren Bussystems 24 auch das Bussystem 20 genutzt werden, um die Steuereinheit 22 mit der Aktuatoreinheit 26 zu verbinden.
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Die Aktuatoreinheit 26 weist ein Kühlsystem 28 zur Kühlung der Batterie 14, eine Sendeeinheit 30 zur Anbindung an ein drahtloses Kommunikationsnetz (WLAN, UMTS) und eine Aktuatoreinheit 32, im vorliegenden Fall eine Fahrerinformationsanzeige 32, auf.
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Bei einem Fahrzeugbrand besteht die Gefahr, dass der Brand 12 auf die Batterie 14 des Fahrzeugs übergreift (siehe Pfeil 34) und damit explosive und toxische Gase wie Wasserstoff und Fluorwasserstoff austreten, die die im Umfeld des Kraftfahrzeugs befindlichen Personen (Fahrzeuginsassen, Rettungskräfte) erheblich gefährden. Durch eine frühzeitige Erkennung des Brandes 12 bzw. einer potentiellen Brandgefahr wird die Reaktionszeit des Fahrers, der Rettungskräfte und der Vorrichtung 10 erhöht, um entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten und damit den Brand der Batterie 14 entweder ganz abzuwenden oder zumindest zu verzögern.
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Dazu sind die Sensoreinheiten 16, 18 an verschiedenen Stellen im Fahrzeug verteilt, um unabhängig von dem Entstehungsort des Brandes 12 frühzeitig Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Neben den Sensoreinheiten 16, 18 können auch weitere Sensoreinheiten im Fahrzeug angeordnet werden, um damit die Wahrscheinlichkeit einer frühzeitigen Detektion des Brandes 12 zu erhöhen.
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Die Temperatursensoren 16, 18 stellen Sensorsignale bereit, die über das Bussystem 20 an die Steuereinheit 22 übermittelt werden. Die Übertragung der Sensorsignale erfolgt dabei vorzugsweise abgesichert (gute elektrische Abschirmung des Bussystems 20, Verschlüsselung der Sensorsignale), um Fehlalarme im Wesentlichen auszuschließen. Durch die Verwendung des Bussystems 20 müssen die Sensoreinheiten 16, 18 nicht direkt der Steuereinheit 22 zugeordnet sein. Durch das Bussystem 20 kann beispielsweise auch ein Temperatursensor einer von der Batterie 14 weit entfernten Steuergeräteplatine für die Detektion des Brandes 12 eingebunden werden. Damit kann der Brand 12 in der Steuereinheit 22 erkannt werden, bevor er die Batterie 14 erreicht und durch den direkt angeschlossenen Temperatursensor 18 erkennbar wäre. Die Anwendung verschiedener Sensoreinheiten kann dabei über eine Standardisierung der Übertragungswerte und -wege (zum Beispiel gleiche Signaltypen, gleiche Schwellenwerte zur Erzeugung eines Alarmsignals, gleiche Bussysteme) erleichtert werden.
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Die Steuereinheit 22 wertet die Sensorsignale der Temperatursensoren 16, 18 aus und vergleicht diese mit einem vordefinierten Schwellenwert. Alternativ können auch mehrere Schwellenwerte definiert werden, wobei je ein Schwellenwert einer Sensoreinheit zugeordnet ist. Dies kann beispielsweise erforderlich sein, wenn mehrere Arten von Sensoreinheiten (Temperatursensoren, Rauchsensoren) verwendet werden. Des Weiteren können die vordefinierten Schwellenwerte in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen der Batterie 14 einstellbar sein. So kann zum Beispiel eine Umgebungstemperatur der Batterie 14 die Einstellung der Schwellenwerte beeinflussen.
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Überschreitet mindestens eines der von den Temperatursensoren 16, 18 bereitgestellten Sensorsignale den vordefinierten Schwellenwert, so wird von der Steuereinheit 22 der Brand 12 oder auch ein unmittelbar bevorstehender Brand 12 erkannt. Infolge dessen stellt die Steuereinheit 22 ein Steuersignal bereit, das mittels des weiteren Bussystems 24 an die Aktuatoreinheit 26 übertragen wird. Mithilfe der Aktuatoreinheit 26 werden nun Maßnahmen gegen den Brand 12 oder den unmittelbar bevorstehenden Brand 12 eingeleitet. Alternativ oder zusätzlich gibt die Aktuatoreinheit 26 im Hinblick auf den Brand 12 entsprechende Warnsignale aus. Diese Warnsignale können beispielsweise über die Fahrerinformationsanzeige 32 bereitgestellt werden. Damit wird der Fahrer des Fahrzeugs frühzeitig über die Gefahrensituation informiert. Durch die verlängerte Reaktionszeit besteht die Möglichkeit, die Rettungskräfte zu einem sehr frühen Zeitpunkt zu alarmieren und/oder selbst Gegenmaßnahmen (zum Beispiel mittels eines Feuerlöschers) zu ergreifen.
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Die Alarmierung der Feuerwehr kann auch automatisiert mittels der Sendeeinheit 30 erfolgen. Die Sendeeinheit 30 stellt eine Verbindung zu einem drahtlosen Kommunikationsnetz (zum Beispiel WLAN, UMTS) bereit und versendet das Warnsignal über den Brand 12 beispielsweise direkt an eine Einsatzzentrale der Feuerwehr.
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Außerdem kann die Steuereinheit 22 die Batterie 14 mittels des Kühlsystems 28 verstärkt kühlen, um einen Übergriff des Brands 12 auf die Batterie 14 zu vermeiden oder zu verzögern.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit 22 mittels der Aktuatoreinheit 26 die Batterie 14 entladen und/oder einen Ladevorgang der Batterie 14 unterbrechen, um die energieinhaltabhängige Empfindlichkeit der Batterie 14 auf Überhitzung oder die exotherme Reaktion bei einem Brand zu reduzieren.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Steuereinheit 22 mittels der Aktuatoreinheit 26 eine feuerfeste Barriere vor der Batterie 14 aufbauen, um einen Übergriff des Brands 12 auf die Batterie 14 zu vermeiden oder zu verzögern.
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2 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens 40.
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In einem Schritt 42 wird zunächst eine physikalische Größe, im vorliegenden Fall eine Temperatur, mittels des weiteren Temperatursensors 18 erfasst, um den Brand 12 oder den unmittelbar bevorstehenden Brand 12 zu erkennen. Außerdem stellt der weitere Temperatursensor 18 auf der Grundlage der erfassten Temperatur ein erstes Sensorsignal bereit. Dabei ist der weitere Temperatursensor 18 direkt an einem Gehäuse der Batterie 14 angeordnet.
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In einem Schritt 44 wird ein zweites Sensorsignal von dem Temperatursensor 16 bereitgestellt, der zum Beispiel an einer Leistungselektronik oder auch der elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs angeordnet sein kann.
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In einem Schritt 46 wird schließlich ein drittes Sensorsignal von einem Rauchsensor bereitgestellt, der in dem vorliegenden Fall in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
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Mithilfe der verschiedenen im Fahrzeug verteilten Sensoren bzw. der von diesen Sensoren bereitgestellten Sensorsignale kann der Brand 12, der in Folge auch zu einem Brand der Batterie 14 führen kann, frühzeitig detektiert werden. Dadurch wird die Reaktionszeit des Fahrers des Fahrzeugs erhöht. Außerdem steht mehr Zeit für Gegenmaßnahmen zur Verfügung, um Personen im Fahrzeug und/oder in der Umgebung zu schützen oder einen Brand der Batterie 14 abzuwenden oder zu verzögern.
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In einem Schritt 48 werden die Sensorsignale von den verschiedenen Sensoren gesichert an die Steuereinheit 22 übermittelt. Die gesicherte Ermittlung und Versendung der Sensorsignale ist vorteilhaft, um das Risiko von Fehlalarmen zu minimieren.
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In einem Schritt 50 werden die Sensorsignale mit vordefinierten Schwellenwerten verglichen. Dabei wird ein Schwellenwert für die Temperatursensoren und ein weiterer Schwellenwert für den Rauchsensor definiert. Alternativ kann auch für jeden Sensor ein eigener Schwellenwert definiert werden. Sobald mindestens eines der Sensorsignale den zugeordneten vordefinierten Schwellenwert überschreitet, wird der Brand 12 detektiert und ein Steuersignal ausgegeben. Alternativ kann das Steuersignal auch erst dann ausgegeben werden, wenn die Sensorsignale einer vorbestimmten Gruppe von Sensoren die jeweils zugeordneten vordefinierten Schwellenwerte überschreiten.
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In einer weiteren alternativen Ausgestaltung des Verfahrens 40 können auch mehrere Eskalationsstufen definiert werden. Diese könnten beispielsweise über eine Vorgabe von mehreren Schwellenwerten für eine Sensoreinheit erfolgen. Beispielsweise kann nach Erreichen einer ersten Temperaturschwelle zunächst ein Warnsignal in der Fahrerinformationsanzeige 32 ausgegeben werden. Wird in Folge eine zweite Temperaturschwelle überschritten, so kann die Batterie 14 entladen werden.
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In einem Schritt 52 werden in Abhängigkeit des Steuersignals Maßnahmen gegen den Brand 12 eingeleitet. Außerdem kann ein Warnsignal im Hinblick auf den Brand 12 bereitgestellt werden.
