DE102013015304B4 - Baukastensystem zum Prüfen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Baukastensystem zum Prüfen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Baukastensystem (10) zum Prüfen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug mit einer Mehrzahl von Zellen (12, 14, 16, 18, 20), wobei das Baukastensystem als Zellen (12, 14, 16, 18, 20) zumindest umfasst:- eine Prüfzelle (12),- eine Sicherheitsprüfzelle (14), wobei- die Prüfzelle (12) und die Sicherheitsprüfzelle (14) jeweils einen ersten Bereich (21), in dem die Batterie zum Prüfen anordenbar ist, und einen vom ersten Bereich abgetrennten zweiten Bereich (22), in dem eine Prüfeinrichtung zum Prüfen der Batterie angeordnet ist, aufweist und wobei- die Sicherheitsprüfzelle (14) im Vergleich zu der Prüfzelle (12) einen höheren Feuerwiderstand aufweist,- eine Leitstandzelle (16), die eine Recheneinrichtung (42) umfasst, die mit der Prüfeinrichtung der Prüfzelle (12) und die Prüfeinrichtung der Sicherheitsprüfzelle (14) verbunden ist und- eine Energieversorgungszelle (20) zum Bereitstellen von elektrischer Energie, wobei- die Prüfeinrichtung der Prüfzelle (12) und der Sicherheitsprüfzelle (14) dazu ausgebildet ist, eine beim Prüfen der Batterie von der Batterie entnommene elektrische Energie an die Energieversorgungszelle (20) zu übertragen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baukastensystem zum Prüfen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug.
  • Nach der Fertigung der Batterien bzw. der Batteriesysteme für ein Kraftfahrzeug wird die Wertschöpfungskette der Batterien in einem Zuverlässigkeitstest überprüft. Dieser Zuverlässigkeitstest wird auch als End-Of-Line-Test (EOL-Test) oder als Band-End-Test bezeichnet. Neben der Überprüfung der Batterien können hierbei auch entsprechende Kennwerte der Batterien ermittelt werden. Der gesamte EOL-Test ist sehr zeitintensiv. Zudem können im seriennahen Produktionsbetrieb die Taktzeiten mit der die Batterien gefertigt werden und die zeitliche Dauer, die für den EOL-Test benötigt wird, zu berücksichtigen sein. Um den Fertigungsfluss nicht zu stören, werden die Batterien parallel in Prüfzellen überprüft, um die Zeitdifferenz zu minimieren.
  • Nachdem die Batterie gefertigt wurde, gelangt sie zum Testen in eine Prüfzelle. Eine derartige Prüfzelle kann dabei alle hardwaretechnischen Komponenten beinhalten. Dazu zählen der Batterietester, eine Konditionierungsanlage, eine Löscheinrichtung, entsprechende Hochvolt- und Niedervoltanschlüsse sowie die gesamte Steuerung inklusive der Software als auch die Prüfpläne.
  • Aktuell wird der EOL-Testbereich in die Fertigungsanlage integriert oder ist als Insellösung ausgeführt. EOL-Tests, welche in den Fertigungsprozess integriert sind, bieten meistens nicht die Flexibilität, um auf geänderte Anforderungsprofile zu reagieren. Des Weiteren sind die Sicherheitsausstattung und das Verhalten im Fehler- oder Extremfall (zum Beispiel Explosionen) als kritisch zu betrachten. Hierbei besteht die Gefahr, dass die gesamte Produktionsanlage in Mitleidenschaft gezogen wird. Auf dynamische Anforderungen bezüglich der Stückzahlen, die beispielsweise durch Gesetzesanpassungen oder durch die Nachfrage gegeben sind, kann nur unzureichend oder mit hohem technischem Aufwand reagiert werden. Dies ist möglicherweise mit hohen Kosten oder mit langen Ausfallzeiten in der Produktion verbunden.
  • Die Inbetriebnahme der Prüfzellen erfolgt in der Regel am Aufstellungsstandort. Dabei müssen alle Komponenten an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden. Bei der Insellösung wird der EOL-Test vom Fertigungsprozess entkoppelt. Hier kommen meistens komplett autarke Testsysteme zum Einsatz, welche alle Komponenten einer Prüfzelle beinhalten. Diese Lösung ist mit sehr hohen Investitions- und Wartungskosten verbunden und eignet sich nur bedingt für eine Serienfertigung.
  • In diesem Zusammenhang offenbart die DE 10 2011 003 750 A1 einen fahrbaren Prüflingsträger für mindestens einen Batteriepack-Prüfling in einem Prüfstand. Der Prüflingsträger umfasst mehrere Schnittstellen für den Batteriepack-Prüfling und zum Prüfstand, die in einem gemeinsamen Anschlussfeld zusammengefasst sind. Durch die Verwendung eines gemeinsamen einheitlichen Anschlussfeldes für die Schnittstellen des Prüflingsträgers kann eine massive Verkürzung der Installationszeiten erreicht werden, da die Schnittstellen räumlich beieinander liegen und dadurch übersichtlich angeordnet sind.
  • Darüber hinaus beschreibt die DE 196 44 048 A1 ein Behältnis für eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs für Prüfstandszwecke. Das Behältnis umfasst mehrere Schwenkrollen, mittels welchen das Behältnis fahrbar ist. Des Weiteren umfasst das Behältnis Behälterwände, welche eine umfassende elektrische, thermische und brandsichere Isolation bieten. Zudem sind Schnittstellen vorgesehen, um von außen an Anschlüsse der Traktionsbatterie zu gelangen. Überdies beinhaltet das Behältnis eine Abluft- Absaugöffnung sowie eine Zuluft-Eintrittsöffnung, die mittels Klappen verschließbar sind.
  • Ferner beschreibt die DE 20 2008 007 663 U1 eine Batterieprüfanlage umfassend eine Klimakammer zur Aufnahme einer Batterie und einen Batterietester, an welchem die Batterie zur automatischen Durchführung des Testlaufs und zur Überwachung der elektrischen Größen und der Temperatur angeschlossen ist. Des Weiteren umfasst die Batterieprüfanlage Sensoren für den Luftdruck in der Klimakammer und einen Rauchmelder für die Klimakammer. Mittels einer Steuereinrichtung kann ein mit der Klimakammer verbundenes, mit Pressluft oder einem Inertgas, vorzugsweise mit Argon, arbeitendes Spülsystem aktiviert werden.
  • Aus der DE 10 2010 031 884 A1 ist ein Verfahren zum Testen eines Batterie-Management-Systems bekannt, bei dem das Batterie-Management-System unter den Grenzzuständen einer realen Batterie getestet werden kann. Dabei wird die Spannungsquelle einer Batterie, insbesondere eine Hochvoltbatterie simuliert.
  • Des Weiteren beschreibt die DE 10 2012 223 160 A1 ein Aufsichtsüberwachungssystem für eine autonome Testbeaufsichtigung. Das System kann eine erste Aufsichtsüberwachungsvorrichtung und eine zweite Aufsichtsüberwachungsvorrichtung umfassen, die dazu konfiguriert sind, einen oder mehrere Tests gleichzeitig zu überwachen, die durch ein oder mehrere Testgeräte durchgeführt werden. Eine Aufsichtsüberwachungsvorrichtung kann weiterhin dazu konfiguriert sein, einen Leitungskanal eines Batterieprüfsystems mit einer Batteriezelle zu koppeln und einen Eingang am Batterieprüfsystem von der Zelle zu überwachen, um festzustellen, ob eine Testeinschränkung verletzt wurde.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie eine Batterie für ein Kraftfahrzeug nach deren Fertigung kostengünstiger überprüft werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Baukastensystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das erfindungsgemäße Baukastensystem zum Prüfen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Mehrzahl von Zellen, wobei das Baukastensystem als Zellen zumindest umfasst: eine Prüfzelle, eine Sicherheitsprüfzelle, wobei die Prüfzelle und die Sicherheitsprüfzelle jeweils einen ersten Bereich, in dem die Batterie anordenbar ist, und einen vom ersten abgetrennten zweiten Bereich in dem eine Prüfeinrichtung zum Prüfen der Batterie angeordnet ist, aufweist und wobei die Sicherheitsprüfzelle im Vergleich zu der Prüfzelle einen höheren Feuerwiderstand aufweist, eine Leitstandzelle, die eine Recheneinrichtung umfasst, die mit der Prüfeinrichtung der Prüfzelle und der Prüfeinrichtung der Sicherheitsprüfzelle verbunden ist und eine Energieversorgungszelle zum Bereitstellen von elektrischer Energie.
  • Das Baukastensystem dient insbesondere zum Prüfen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug nach deren Fertigung. Das Baukastensystem ist modular aufgebaut und kann in den Fertigungsprozess integriert werden. Dabei umfasst das Baukastensystem zumindest eine Prüfzelle. Insbesondere umfasst das Baukastensystem mehrere Prüfzellen. Die Anzahl der Prüfzellen kann entsprechend an die zu fertigenden Stückzahlen der Batterien angepasst werden. Die Prüfzelle ist eigensicher ausgeführt und stört im Extremfall, beispielsweise bei einem Brand, den Fertigungsprozess nicht. Ebenso wird eine Beeinflussung weiterer Prüfzellen im Fehlerfall vermieden. Für defekte Batterien umfasst das Baukastensystem eine Sicherheitsprüfzelle, die eine erhöhte Sicherheitsausstattung aufweist. In einer derartigen Sicherheitsprüfzelle kann die Batterie für die Nacharbeit vorbereitet werden. Beispielsweise kann die Sicherheitsprüfzelle bzw. deren Wände und gegebenenfalls deren Türen im Vergleich zu einer normalen Prüfzelle eine höhere Feuerwiderstandsklasse aufweisen. Aufgrund der erhöhten Sicherheitsausstattung der Sicherheitsprüfzelle können hier verschiedene Notfallszenarien oder Notfallkonzepte eingesetzt werden. Die technische Ausstattung ist identisch zur normalen Prüfzelle. Dadurch kann die Sicherheitsprüfzelle übergangsweise - beispielsweise bei der Wartung der Prüfzelle - auch als Prüfzelle im Fertigungsprozess eingesetzt werden.
  • Sowohl die Prüfzelle als auch die Sicherheitsprüfzelle umfasst einen ersten Bereich als abgetrennten Prüfbereich. In diesem ersten Bereich kann die Batterie zum Prüfen angeordnet werden. Des Weiteren umfasst die Prüfzelle und die Sicherheitsprüfzelle einen vom ersten Bereich abgetrennten zweiten Bereich als separaten Technikraum, in dem zumindest eine Prüfeinrichtung zum Prüfen der Batterie nach deren Fertigung angeordnet ist. Darüber hinaus umfasst das Baukastensystem eine Leitstandzelle, die eine entsprechende Recheneinrichtung umfasst. Diese Recheneinrichtung ist mit den Prüfeinrichtungen der Prüfzellen und der Sicherheitsprüfzelle verbunden. Damit können die Ergebnisse der Prüfung der Batterie in der Recheneinrichtung der Leitstandzelle zusammengefasst werden. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Prüfeinrichtungen mit der Recheneinrichtung angesteuert werden. Mit dem vorliegenden Baukastensystem wird ein Standard geschaffen, welcher standortübergreifend eingesetzt werden kann. Mit dem Baukastensystem wird eine modulare Prüfanordnung zum Prüfen einer Batterie nach deren Fertigung bereitgestellt. Des Weiteren weist das Baukastensystem den Vorteil auf, dass es kostengünstig realisiert werden kann.
  • Zudem umfasst das Baukastensystem als Zelle zusätzlich eine Energieversorgungszelle zum Bereitstellen von elektrischer Energie. Mit anderen Worten wird eine zentrale Energieversorgungseinheit für das Baukastensystem bereitgestellt. Die Energieversorgungszelle kann mit der Leitstandzelle gekoppelt sein. Die Prüfzellen, die Sicherheitsprüfzelle und die Brandlöschzelle werden jeweils mit elektrischer Energie versorgt. Die Energieversorgungszelle kann einen Speicher oder einen Puffer umfassen, mit dem Energiedifferenzen bezüglich der Zellen ausgeglichen werden können. Somit kann das Baukastensystem zum Prüfen einer oder mehrerer Batterien energieeffizient betrieben werden.
  • Außerdem ist die Prüfeinrichtung der zumindest einen Prüfzelle und der Sicherheitsprüfzelle dazu ausgebildet, eine beim Prüfen der Batterie von der Batterie entnommene elektrische Energie an die Energieversorgungszelle zu übertragen. Bei der Prüfung der Batterie wird diese üblicherweise mehrfach entladen und wieder aufgeladen. Die beim Entladen der Batterie entnommene elektrische Energie kann mittels der Prüfeinrichtung an die Energieversorgungszelle bzw. einen dort vorgesehenen Energiespeicher übertragen werden. Zu diesem Zweck können die Prüfeinrichtungen rückspeisefähig ausgebildet sein. Die dadurch gewonnene elektrische Energie kann wiederum verwendet werden, um eine Batterie beim Prüfen zu laden. Damit kann das Baukastensystem zum Prüfen einer Batterie besonders energieeffizient betrieben werden.
  • Bevorzugt umfasst das Baukastensystem als Zelle zusätzlich eine Brandschutzzelle, in der ein Medium zum Löschen eines Brandes angeordnet ist. Falls die gebäudetechnische Ausstattung keine Brandlöscheinrichtung vorsieht, mit der das Baukastensystem gekoppelt werden kann, sieht das Baukastensystem eine zentrale Brandlöscheinrichtung in Form der Brandlöschzelle vor. An die Brandlöschzelle sind alle anderen Zellen des Baukastensystems angeschlossen. Aufgrund der eigensicheren Prüfzellen kann die Brandlöschzelle auf ein Minimum an Sicherheit ausgelegt werden. Beispielsweise kann in der Brandlöschzelle nur eine vorbestimmte Menge des Brandschutzmediums vorgesehen sein, die ausreicht nur eine bestimmte Anzahl von Prüfzellen bzw. Sicherheitsprüfzellen zu löschen. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Wahrscheinlichkeit gering ist, dass in mehreren Prüfzellen gleichzeitig ein Brand entsteht. Dadurch reduzieren sich sowohl die Investitions- als auch die laufenden Kosten. Das Baukastensystem kann somit bauoptimiert ausgeführt werden. Zudem ist es weitestgehend unabhängig von Erweiterungen des Baukastensystems.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Brandlöschzelle zumindest einen Behälter mit einem Gas als das Medium zum Löschen des Brandes. Insbesondere kann Argon als Brandlöschmedium verwendet werden. Wenn in einer der Prüfzellen oder in der Sicherheitsprüfzelle ein Brand festgestellt wird, kann das Gas von der Brandlöschzelle zu dieser Zelle geleitet werden. Somit kann ein sicherer Betrieb des Baukastensystems ermöglicht werden. Zudem werden die Prüfeinrichtungen in den Prüfzellen durch das Gas beim Löschen nicht beschädigt.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Energieversorgungszelle dazu ausgebildet, elektrische Energie aus einem Energieversorgungsnetz zu entnehmen und/oder elektrische Energie in das Energieversorgungsnetz einzuspeisen. Die Energieversorgungszelle kann beispielsweise einen Transformator umfassen. Somit kann eine Entkopplung von dem lokalen Energieversorgungsnetz bzw. der Primärenergiequelle bezüglich der Frequenz und/oder der elektrischen Spannung bewirkt werden. Zudem kann sichergestellt werden, dass Störungen oder Schwankungen im Primärnetz als auch landesspezifische Netzspannungen ausgegeben werden können. Es wird angestrebt, dass ausgangsseitig immer die gleichen Bedingungen erreicht werden können, unabhängig vom Einsatz- bzw. Aufstellort des Baukastensystems. Zudem soll die Energieversorgungszelle derart ausgestattet sein, dass Methoden und Verfahren der Energiespeicherung, der Energieumwandlung und/oder der Energierückspeisung integriert sind. Dies ermöglicht auch ein Rückspeisen von elektrischer Energie in das Energieversorgungsnetz. Wird das Baukastensystem in Ländern verwendet, in denen eine Energierückspeisung nicht erlaubt ist, kann dies durch eine entsprechende Steuerung mittels der Recheneinrichtung der Leitstandzelle unterbunden werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Energieversorgungszelle einen elektrischen Energiespeicher. In diesem elektrischen Energiespeicher kann beispielsweise die elektrische Energie, die beim Prüfen bzw. beim Entladen einer Batterie entnommen wurde, zwischengespeichert werden. Ebenso kann der elektrische Energiespeicher bei einem Stromausfall oder dergleichen zur Energieversorgung des Baukastensystems genutzt werden.
  • Dies ermöglicht einen energieeffizienten und zuverlässigen Betrieb des Baukastensystems.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Baukastensystem eine Leitungseinrichtung, mit der die Zellen gekoppelt sind, wobei die Leitungseinrichtung eine Leitung zur Versorgung mit elektrischer Energie, eine Messleitung, eine Datenleitung, eine Zuluftleitung, eine Abluftleitung, eine Leitung zum Fördern eines Mediums zum Löschen eines Brandes, eine Druckluftleitung und/oder eine Wasserleitung umfasst. Durch die Leitungseinrichtung wird es ermöglicht, dass die einzelnen Zellen des Baukastensystems gemeinsame Ressourcen nutzen. Somit können die einzelnen Zellen des Baukastensystems unabhängig voneinander betrieben werden.
  • Bevorzugt weisen die Zellen jeweils ein Kupplungselement zum Verbinden der Zellen mit der Leitungseinrichtung auf. Bei den Prüfzellen und der Sicherheitsprüfzelle kann das Kupplungselement in dem zweiten Bereich angeordnet sein. Vorliegend können alle Zellen des Baukastensystems ein einheitliches Kupplungselement aufweisen. Zudem können die Zellen derart ausgestaltet sein, dass sich deren Kupplungselement jeweils an der gleichen Stelle befindet. Durch die definierte Lage der Kupplungselemente aller Zellen ist es möglich, weitere Prüfzellen ohne großen Aufwand in das Baukastensystem zu integrieren oder auszutauschen. Der einheitliche Aufbau kann eine raum- und platzsparende Anordnung der Prüfzellen ermöglichen. Somit können alle Prüfzellen unabhängig voneinander arbeiten. Beispielsweise ist es möglich, eine Prüfzelle für Wartungsarbeiten aus dem Fertigungsprozess zu entfernen. Zudem kann durch die flexible Anordnung der Prüfzellen eine Unabhängigkeit vom Transport selbst erreicht werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung weisen die Zellen jeweils eine Transporteinrichtung zum Transportieren der Zellen auf. Dabei können alle Zellen die gleiche Transporteinrichtung aufweisen. Die Transporteinrichtung kann beispielsweise in Form von Rollen realisiert sein. Die Transporteinrichtung kann auch so ausgebildet sein, dass die Zellen mit einem Gabelstapler transportiert werden können. Somit können die Zellen in das Baukastensystem eingefügt oder aus diesem entnommen werden.
  • Aufgrund des Baukastenprinzips und der Möglichkeit der Entkopplung von externen Einflüssen, kann ein Prüffeld zum Prüfen einer Batterie geschaffen werden, welches weltweit vergleichbare Ergebnisse liefern kann. Der gesamte Prüfbereich kann an verschiedenen Standorten gespiegelt werden. Die Anzahl der Prüfzellen ist hierbei sekundär. Prüfmethoden können zentral entwickelt und verwaltet werden. Zudem kann die Inbetriebnahme und Abnahme im Herstellerland erfolgen, ohne dass das gesamte Prüffeld existent ist.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Fig. eine schematische Darstellung eines Baukastensystems zum Prüfen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug.
  • Das nachfolgend näher geschilderte Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • Die Fig. zeigt ein Baukastensystem 10 zum Prüfen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug in einer schematischen Darstellung. Mit dem Baukastensystem 10 kann eine oder mehrere Batterien beim sogenannten End-Of-Line-Test überprüft werden. Das Baukastensystem 10 umfasst zumindest eine Prüfzelle 12. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Baukastensystem 10 sechs Prüfzellen 12. Des Weiteren umfasst das Baukastensystem 10 eine Sicherheitsprüfzelle 14, die im Vergleich zu den Prüfzellen 12 erhöhte Sicherheitsanforderungen bereitstellt. Zudem umfasst das Baukastensystem 10 eine Leitstandzelle 16. Die vorgenannten Zellen 12, 14 und 16 sind die Mindestanforderung für die Umsetzung eines Baukastensystems 10 im Bereich der Batteriefertigung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Baukastensystem 10 zudem eine Brandlöschzelle 18 und eine Energieversorgungszelle 20.
  • Zentrale Komponente des Baukastensystems ist vorliegend die standardisierte Prüfzelle 12. Die Prüfzelle 12 weist einen zweigeteilten Aufbau auf. In einem ersten Bereich 21 der Prüfzelle 12 kann die Batterie zu deren Prüfung platziert werden. Nach der Fertigung kann die Batterie in den ersten Bereich 21 der Prüfzelle befördert werden und dort getestet werden. Nach der Prüfung kann die Batterie wieder aus der Prüfzelle 12 entnommen werden. Der Bewegungsfluss ist vorliegend durch den Pfeil 50 verdeutlicht. Dieser erste Bereich 21 dient ausschließlich der Prüfung der Batterie. In einem vom ersten Bereich 21 abgetrennten Bereich 22 ist eine hier nicht näher dargestellte Prüfeinrichtung angeordnet. Die Prüfeinrichtung stellt die erforderliche Prüfstandshardware dar. In dem ersten Bereich 21 können entsprechende Schnittstellen oder Anschlüsse vorgesehen sein, die mit der Prüfeinrichtung in dem zweiten Bereich 22 verbunden sind. Die Prüfzelle 12 umfasst entsprechende Wände 24. Zudem umfasst die Prüfzelle 12 eine erste Tür 26 als Öffnung zu dem ersten Bereich 21. Ausgehend von dem ersten Bereich 21 ist der zweite Bereich 22 über eine zweite Tür 28 erreichbar. Die Prüfzellen 12 besitzen definierte Raummaße. Dies ermöglicht eine flexible raumsparende Anordnung des Baukastensystems 10.
  • Neben den standardisierten Prüfzellen 12 umfasst das Baukastensystem 10 eine Sicherheitsprüfzelle 14. Die Sicherheitsprüfzelle 14 ist bezüglich der geometrischen Abmessungen baugleich zu den Prüfzellen 12 ausgebildet. Die Sicherheitsprüfzelle 14 umfasst einen ersten Bereich 21 und einen davon abgetrennten Bereich 22. Zudem sind eine erste Tür 26 und eine zweite Tür 28 vorgesehen. Die Sicherheitsprüfzelle 14 weist im Vergleich zu den anderen Prüfzellen 12 einen höheren Feuerwiderstand auf. Die Wände 30 der Sicherheitsprüfzelle 14 können im Vergleich zu den Wänden 24 der Prüfzellen 12 einen höheren Feuerwiderstand aufweisen. Dabei ist es auch denkbar, dass die Türen 26 und 28 der Sicherheitsprüfzelle 14 im Vergleich zu den Türen 26 und 28 der Prüfzelle 12 einen höheren Feuerwiderstand aufweisen. Beispielsweise kann mittels der Sicherheitsprüfzelle 14 eine sogenannte F90-Einhausung bereitgestellt werden. In der Sicherheitsprüfzelle 14 können beispielsweise defekte Batterien für die Nacharbeit vorbereitet werden. Die erhöhten Sicherheitsanforderungen der Sicherheitsprüfzelle 14 resultieren daraus, dass mit einem erhöhten Gefährdungspotenzial von fehlerhaften oder defekten Batterien gerechnet werden kann. Da die technische Ausstattung der Sicherheitsprüfzelle 14 identisch zu den standardisierten Prüfzellen 12 ist, kann diese beispielsweise verwendet werden, wenn eine standardisierte Prüfzelle 12 ausgefallen ist oder aktuell gewartet wird. Das Konzept des Baukastensystems 10 sieht vor, dass alle Batterien aus der Nacharbeit in dieser Sicherheitsprüfzelle 14 getestet werden. Damit wird sichergestellt, dass der Fertigungsprozess nicht unterbrochen bzw. der Fertigungsablauf nicht gestört wird.
  • Des Weiteren umfasst das Baukastensystem 10 eine Leitungseinrichtung 32. In der Leitungseinrichtung 32 sind eine Leitung 34 zur elektrischen Energieversorgung, eine Leitung 36 zum Fördern eines Brandschutzmediums und eine Datenleitung 38. Darüber hinaus kann die Leitungseinrichtung 32 eine Zuluftleitung, eine Abluftleitung, eine Druckluftleitung und/oder eine Wasserleitung umfassen, die vorliegend vereinfacht als Leitung 40 dargestellt ist. Die Versorgungsleitungen bzw. die Leitungseinrichtung ist aufgrund der besseren Wartbarkeit oberirdisch zum Beispiel in Kabeldressen verlegt. In den Zellen 12, 14, 16, 18, 20 sind hier nicht näher dargestellte Kupplungselemente vorgesehen, mit denen die einzelnen Zellen 12, 14, 16, 18, 20 mit der Leitungseinrichtung verbunden sind. Durch die oberirdische Verlegung können die Prüfzellen 12 ebenerdig bereitgestellt werden. Des Weiteren erlaubt die ebenerdige Ausführung des Baukastensystems 10 den Einsatz nahezu jeden Transportsystems.
  • Die Leitstandzelle 16 dient als zentrale Schnittstelle des gesamten Prüfbereichs bzw. des Baukastensystems 10. Die Prüfstandzelle 16 umfasst eine Recheneinrichtung 42, die vorliegend nur schematisch dargestellt ist. Dabei können über die Datenleitung 38 die Ergebnisse der Prüfeinrichtungen der Prüfzelle und der Sicherheitsprüfzelle an die Recheneinrichtung 42 übertragen werden.
  • Für den Fall, dass keine gebäudetechnische Brandschutzeinrichtung vorhanden ist, umfasst das Baukastensystem 10 eine Brandlöschzelle 18. Die Brandlöschzelle 18 umfasst mehrere Behälter 44, in denen sich ein Medium zum Löschen eines Brandes befindet. Insbesondere kann als Medium zum Löschen eines Brandes das Gas Argon verwendet werden. Der Vorteil der zentralen Brandlöschzelle 18 liegt darin, dass das Medium zum Löschen eines Brandes nicht für alle Prüfzellen 12 bzw. die Sicherheitsprüfzelle 14 vorgehalten werden muss, sondern nur für eine definierte Anzahl von Prüfzellen 12 bzw. Sicherheitsprüfzellen 14.
  • Die standardisierte Energieversorgungszelle 20 des Baukastensystems 10 sorgt für eine stabile Energieversorgung aller Zellen 12, 14, 16, 18 des Baukastensystems. Dabei sind alle Komponenten bzw. Zellen 12, 14, 16, 18 auf eine entsprechende Ausgangsleistung abgestimmt. In der Energieversorgungszelle 20 ist ein Transformator 46 angeordnet, der mit einem Energieversorgungsnetz gekoppelt ist. Durch den Transformator 46 erfolgt eine Entkopplung vom landesspezifischen Energienetz (Primärenergie). Des Weiteren umfasst die Energieversorgungszelle 20 eine Steuereinrichtung 48. Mit der Steuereinrichtung 48 kann die Energieversorgung der einzelnen Zellen 12, 14, 16, 18 des Baukastensystems 10 geregelt werden. Die Steuereinrichtung 48 kann über die Datenleitung 38 auch von der Recheneinrichtung 42 der Leitstandzelle 16 angesteuert werden. Somit kann die Rückspeisung, die Energiespeicherung oder die Energieumwandlung entsprechend gesteuert werden. Beim Prüfen der Batterie werden diese üblicherweise entladen und wieder aufgeladen. Die beim Entladen der Batterie entnommene elektrische Energie kann mit der Prüfeinrichtung an die Energieversorgungszelle 20 übertragen werden. Die elektrische Energie kann dort in einem elektrischen Energiespeicher zwischengespeichert werden und entsprechend genutzt werden, falls beispielsweise eine weitere Batterie geladen werden soll.
  • Über den Austausch von Bauteilen erfolgt eine Anpassung auf eine unterschiedliche Anzahl an Prüfzellen 12. Hier ist es sinnvoll, für verschiedene Leistungsklassen zu sorgen und entsprechende Cluster zu definieren. Aufgrund der Modularität, Standardisierung und der definierten Anordnung der Zellen 12, 14, 16, 18 ist es ohne weiteres möglich, die Prüfstraße durch weitere Prüfzellen 12 zu erweitern oder einzelne Prüfzellen 12 auszutauschen. Dieses Baukastensystem 10 ermöglicht es, den gesamten Prüfbereich mit minimalen Anpassungsaufwänden standortübergreifend einzusetzen.

Claims (8)

  1. Baukastensystem (10) zum Prüfen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug mit einer Mehrzahl von Zellen (12, 14, 16, 18, 20), wobei das Baukastensystem als Zellen (12, 14, 16, 18, 20) zumindest umfasst: - eine Prüfzelle (12), - eine Sicherheitsprüfzelle (14), wobei - die Prüfzelle (12) und die Sicherheitsprüfzelle (14) jeweils einen ersten Bereich (21), in dem die Batterie zum Prüfen anordenbar ist, und einen vom ersten Bereich abgetrennten zweiten Bereich (22), in dem eine Prüfeinrichtung zum Prüfen der Batterie angeordnet ist, aufweist und wobei - die Sicherheitsprüfzelle (14) im Vergleich zu der Prüfzelle (12) einen höheren Feuerwiderstand aufweist, - eine Leitstandzelle (16), die eine Recheneinrichtung (42) umfasst, die mit der Prüfeinrichtung der Prüfzelle (12) und die Prüfeinrichtung der Sicherheitsprüfzelle (14) verbunden ist und - eine Energieversorgungszelle (20) zum Bereitstellen von elektrischer Energie, wobei - die Prüfeinrichtung der Prüfzelle (12) und der Sicherheitsprüfzelle (14) dazu ausgebildet ist, eine beim Prüfen der Batterie von der Batterie entnommene elektrische Energie an die Energieversorgungszelle (20) zu übertragen.
  2. Baukastensystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Baukastensystem (10) als Zelle (12, 14, 16, 18, 20) zusätzlich eine Brandlöschzelle (18) umfasst, in der ein Medium zum Löschen eines Brandes angeordnet ist.
  3. Baukastensystem (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandlöschzelle (18) zumindest einen Behälter (44) mit einem Gas als das Medium zum Löschen des Brandes umfasst.
  4. Baukastensystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungszelle (20) dazu ausgebildet ist, elektrische Energie aus einem Energieversorgungsnetz zu entnehmen und/oder elektrische Energie in das Energieversorgungsnetz einzuspeisen.
  5. Baukastensystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungszelle (20) einen elektrischen Energiespeicher umfasst.
  6. Baukastensystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Baukastensystem (10) eine Leitungseinrichtung (32) umfasst, mit der die Zellen (12, 14 16 ,18, 20) gekoppelt sind, wobei die Leitungseinrichtung (32) eine Leitung (34) zur Versorgung mit elektrischer Energie, eine Messleitung, eine Datenleitung (38), eine Zuluftleitung, eine Abluftleitung, eine Leitung (36) zum Fördern eines Mediums zum Löschen eines Brandes, eine Druckluftleitung und/oder eine Wasserleitung umfasst.
  7. Baukastensystem (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (12, 14, 16, 18, 20) jeweils ein Kupplungselement zum Verbinden der Zellen (12, 14, 16, 18, 20) mit der Leitungseinrichtung (32) aufweisen.
  8. Baukastensystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (12, 14, 16, 18, 20) jeweils eine Transporteinrichtung zum Transportieren der Zellen (12, 14, 16, 18, 20) aufweisen.
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