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Feld der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zum Nachweis von physischen Veränderungen von Sicherheitsvorrichtungen bekannt. Beispielsweise sind Verfahren zum Hinweisen auf eine Entgasung eines Batteriesystems und dadurch zum Warnen vor einer Entgasung eines Batteriesystems bekannt, wobei es sich bei der Entgasung des Batteriesystems um das Abführen eines Gases aus der Batteriezelle handelt und zum Zweck der Entgasung des Batteriesystems ein Entgasungssystem und eine Berstscheibe vorgesehen sind. Die Entgasung des Batteriesystems mittels der Berstscheibe geht mit einer physischen Veränderung der Berstscheibe einher; bei der physischen Veränderung der Berstscheibe handelt es sich regelmäßig um das Bersten ihrer Oberfläche.
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So offenbart die
DE 102011016526 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Dichtheitsüberprüfung eines elektrochemischen Energiespeichers, der als Batterieeinzelzelle oder als Batterie mit einer Mehrzahl von parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Batterieeinzelzellen ausgebildet ist, wobei mindestens eine Erfassungseinheit vorgesehen ist, mittels der eine Gaskonzentration in einem Gehäuse erfassbar ist, in der der elektrochemische Energiespeicher anordbar oder angeordnet ist. Zum Zweck der Bestimmung der Gaskonzentration sind Gaserfassungseinheiten am Gehäuse der Batterie angebracht. Die Batterie weist eine Berstöffnung als Sicherheitsvorrichtung auf; das Öffnen der Berstöffnung ist mittels der der Gaserfassungseinheiten nachweisbar.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen mit einer Sicherheitsvorrichtung, wobei die Sicherheitsvorrichtung zum sicheren Betrieb von Batteriesystemen, insbesondere von Lithium-Ionen-Batteriesystemen, vorzugsweise von Lithium-Ionen-Batteriesystemen die in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen verwendet werden, geeignet ist.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Batteriesystem mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
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Der Kern der Erfindung besteht darin, dass in Abhängigkeit mindestens einer durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle, ein Signal, insbesondere ein Warnsignal, erzeugt wird.
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Bei der Sicherheitsvorrichtung kann es sich insbesondere um eine Berstscheibe, die zum kontrollierten Entgasen von Batteriesystemen geeignet ist, und/oder um eine Kühlvorrichtung und/oder um einen elektronischen Schalter, insbesondere um ein Schütz, handeln.
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Bei der durch physische Veränderung der Berstscheibe erzeugten mechanischen Welle kann es sich beispielsweise um eine akustische Welle eines Klangs handeln, der bei Verformung der Berstscheibe oder bei Bersten der Berstscheibe entsteht.
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Bei der durch physische Veränderung der Kühlvorrichtung erzeugten mechanischen Welle kann es sich ferner beispielsweise um eine akustische Welle eines Klangs handeln, der durch Gasblasen oder Gaseinschlüsse in der Kühlvorrichtung und der Wechselwirkung der Gasblasen oder Gaseinschlüsse mit der Kühlvorrichtung, insbesondere einer Kühlflüssigkeit der Kühlvorrichtung, entsteht.
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Bei der durch physische Veränderung des elektronischen Schalters erzeugten mechanischen Welle kann es sich ferner beispielsweise um eine akustische Welle eines Klangs handeln, der bei Schalten des elektronischen Schalters, insbesondere durch ein durch Verkleben des Schalters erschwertes Schalten des elektronischen Schalters entsteht.
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Der Umstand, in Abhängigkeit mindestens einer durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle, ein Signal, insbesondere ein Warnsignal zu erzeugen, führt zu einer Erhöhung der Sicherheit von Personen im Umfeld eines Batteriesystems, bei dem beispielsweise eine Gasentstehung eintritt oder eingetreten ist und bei dem es beispielsweise auf Grund der Gasentstehung zu einem Ansprechen der Sicherheitsvorrichtung, beispielsweise zu einem Bersten der Berstscheibe gekommen ist. Hintergrund der Erfindung ist die Erhöhung der Sicherheit im Umgang mit Batteriesystemen und die Verringerung der Wahrscheinlichkeit einer Schädigung eines Batteriesystems und/oder die Verminderung von Auswirkungen von schadhaften Batteriesystemen auf die Umgebung. Da eine physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung mit einer Wahrscheinlichkeit einer Schädigung der Sicherheitsvorrichtung einhergeht, führt der Nachweis der physischen Änderung zu der Verringerung der Wahrscheinlichkeit der Schädigung eines Batteriesystems und/oder der Verminderung von Auswirkungen eines schadhaften Batteriesystems auf die Umgebung.
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Durch den Umstand, beispielsweise den Nachweis der Gasentstehung über den Weg eines akustischen Nachweises des Berstens der Berstscheibe eines Batteriesystems nachzuweisen, wird eine mögliche Gasentstehung schneller nachgewiesen, als wenn beispielsweise das Gas erst aus dem Batteriesystem austreten und dann mit einem speziellen Sensor zum Nachweisen eines Gases nachgewiesen werden muss. Da zudem beispielsweise der durch das Bersten der Berstscheibe erzeugte Klang und die den Klang tragende, erzeugte mechanische Welle zeitgleich zum Bersten der Berstscheibe erzeugt wird, stellt sie somit ein zeitlich gesehen sofort eintretendes Anzeichen für eine geborstene Berstscheibe dar. Da die Berstscheibe in einem Batteriesystem durch andere Komponenten des Batteriesystems akustisch abgedichtet und ihr Bersten für eine sich in der Umgebung des Batteriesystems aufhaltende Person somit schlecht oder gar nicht hörbar sein kann, führt der Nachweis des Klangs der berstenden Bertscheibe und das in Abhängigkeit des Nachweises erzeugten Signals zu einer Erhöhung der Sicherheit der Person. Ferner kann das Bersten einer Berstscheibe auch dann nachgewiesen werden, wenn statt einer Gasentstehung andere Ursachen, beispielsweise eine unbemerkt von statten gehende physische Verformung des Batteriesystems, insbesondere seiner Berstscheibe, eingetreten sind.
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Erfindungsgemäß ist zudem ein Batteriesystem, insbesondere ein Lithium-Ionen-Batteriesystem, mit mindestens einer Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen mit einer Sicherheitsvorrichtung, wobei die Sicherheitsvorrichtung zur Erhöhung des sicheren Betriebs von Batteriesystemen geeignet ist, vorgesehen, wobei mittels der mindestens einen Vorrichtung mindestens eine durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugte mechanische Welle nachgewiesen werden kann.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das durch die mindestens eine physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugte Signal von einem Hauptsteuergerät des Batteriesystems und/oder von einem Modulsteuergerät des Batteriesystems verarbeitet.
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Die Verarbeitung des Signals durch ein Hauptsteuergerät und/oder ein Modulsteuergerät führt zu dem beispielhaften Vorteil, in Abhängigkeit des erzeugten Signals auf das gesamte Batteriesystem oder auf einzelne Batteriemodule, aus denen sich das Batteriesystem zusammensetzt, Einfluss zu nehmen.
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Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung wird das Warnsignal in Abhängigkeit von physikalischen Eigenschaften der mindestens einen durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle, insbesondere in Abhängigkeit einer Frequenz und/oder einer Amplitude der mindestens einen durch räumliche Veränderung der Berstscheibe erzeugten mechanischen Welle erzeugt. Dabei wird das Warnsignal insbesondere in Abhängigkeit eines Vergleichs der mindestens einen durch eine physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle mit einem Muster einer mechanischen Welle erzeugt.
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Der Vergleich kann insbesondere auf Grundlage eines sogenannten akustischen Fingerabdrucks geschehen. Dazu wird eine vorzugsweise digitale Information eines für einen, durch physische Veränderung einer Sicherheitsvorrichtung hervorgerufenen, charakteristischen Klangs in einer Datenbank gespeichert und für den Vergleich mit der durch eine physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle herangezogen.
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Der Umstand, dass das Warnsignal in Abhängigkeit der physikalischen Eigenschaften der mindestens einen durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle, insbesondere in Abhängigkeit einer Frequenz und/oder einer Amplitude der mindestens einen durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle erzeugt wird, führt zu dem Vorteil, das Signal bedarfsabhängig, also nur dann, wenn ein für die Sicherheitsvorrichtung untypischer Zustand, beispielsweise das Bersten einer Berstscheibe eintritt, mit einem Hauptsteuergerät des Batteriesystems und/oder einem Modulsteuergerät des Batteriesystems zu verarbeiten.
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Ferner werden entsprechend einer nächsten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Abhängigkeit der mindestens einen durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle Warnvorrichtungen angesteuert. Dabei werden mit den Warnvorrichtungen insbesondere elektromagnetische, vorzugsweise optische, und/oder akustische und/oder taktile Signale erzeugt.
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Durch die Ansteuerung der Warnvorrichtungen können Personen, die sich im Umfeld eines schadhaften Batteriesystems befinden, rechtzeitig gewarnt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, wird in Abhängigkeit der physikalischen Eigenschaften der mindestens einen durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle, insbesondere in Abhängigkeit einer Frequenz und/oder einer Amplitude der mindestens einen durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle mindestens eine Schutzvorrichtung angesteuert, wobei mittels der mindestens einen Schutzvorrichtung das Batteriesystem in einen sicheren Zustand überführt werden kann. Die Überführung des schadhaften Batteriesystems in einen sicheren Zustand führt zu einer Verringerung der Wahrscheinlichkeit von Auswirkungen auf Lebewesen oder Personen die sich in der Nähe des schadhaften Batteriesystems befinden.
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Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung, handelt es sich bei der Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen um einen Druckwellenwandler, insbesondere um ein Mikrophon, um ein Hydrophon oder um einen Festkörperschwingungswandler.
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Die Verwendung von Mikrophonen ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn beispielsweise der Nachweis der durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle in einem gasförmigen Medium erfolgen soll, beispielsweise in einem Entgasungskanal.
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Die Verwendung von Hydrophonen ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn beispielsweise der Nachweis der durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle in einem flüssigen Medium erfolgen soll, beispielsweise in der Kühlflüssigkeit in einem Kühlsystem des Batteriesystems.
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Die Verwendung eines Festkörperschwingungswandlers ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn beispielsweise der Nachweis der durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle an einem Festkörper erfolgen soll, beispielsweise an einer festen mechanischen Komponente des Batteriesystems.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung, ist der Druckwellenwandler innerhalb eines Gehäuses des Batteriesystems, insbesondere an einer Einfassung von Batteriemodulen, aus denen sich das Batteriesystem zusammensetzt und/oder an dem Gehäuse des Batteriesystems und/oder außerhalb des Gehäuses des Batteriesystems angeordnet.
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Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist der Druckwellenwandler in oder an einem Entgasungssystem des Batteriesystems angeordnet.
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Entsprechend einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist das Hydrophon in einer Kühlvorrichtung des Batteriesystems angeordnet.
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Entsprechend einer nächsten vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist der Festkörperschwingungswandler an einem der Batteriemodule oder an einem Gehäuse einer der Batteriezellen, aus denen sich ein Batteriemodul zusammensetzt angeordnet.
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Erfindungsgemäß ist derselbe Druckwellenwandler auch im Fall anderer Sicherheitsvorrichtungen anwendbar, beispielsweise kann der zum Nachweis des Berstens einer Berstscheibe eingesetzte Druckwellenwandler auch zum Nachweis eines kritischen Zustands der Kühlvorrichtung und/oder des elektronischen Schalters geeignet sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.
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Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems mit einer Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen mit Sicherheitsvorrichtungen gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems mit einer Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen mit Sicherheitsvorrichtungen gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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In 1 ist das erfindungsgemäße Batteriesystem B mit einer Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen B mit Sicherheitsvorrichtungen, insbesondere Berstscheiben BS schematisch dargestellt. Dargestellt ist der beispielhafte und schematische Aufbau des Batteriesystems B. Mit M werden Batteriemodule, die das Batteriesystem B enthält, bezeichnet. Mit BZ werden Batteriezellen, die die Batteriemodule M enthalten bezeichnet. Mit BS werden Berstscheiben, die zur kontrollierten Entgasung von Batteriezellen BZ geeignet sind, bezeichnet.
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Mit MS werden Modulsteuergeräte und mit HS wird ein Hauptsteuergerät bezeichnet. Die Modulsteuergeräte MS dienen der Überwachung der Batteriemodule M und der Batteriezellen BZ, die die Batteriemodule M enthalten. Insbesondere sind die Modulsteuergeräte MS geeignet, elektrische Spannungen und/oder Temperaturen der Batteriemodule M und der Batteriezellen BZ zu überwachen und/oder Ladungsausgleichsvorgänge, beispielsweise zwischen einzelnen Batteriemodulen M und/oder zwischen einzelnen Batteriezellen BZ durchzuführen. Das Hauptsteuergerät HS steuert nicht dargestellte Hauptschütze und kann das Batteriesystem B von einem Spannungsverbraucher oder Leistungsverbraucher, insbesondere einem Fahrzeug, in dem das Batteriesystem B verwendet wird, trennen oder mit diesem verbinden. Mit G wird ein Gehäuse des Batteriesystems B bezeichnet. Das Gehäuse G dient dem Schutz des Batteriesystems B.
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P1 bezeichnet die mögliche Position eines Druckwellenwandlers zum Nachweis beispielsweise mindestens einer durch räumliche Veränderung der Berstscheibe BS erzeugten mechanischen Welle an einem der Modulsteuergeräte MS. Die Welle kann durch Dehnen oder Bersten der Berstscheibe BS entstehen. Die durch den Druckwellenwandler erzeugten Signale können von den Modulsteuergeräten MS oder dem Hauptsteuergerät HS bei der Steuerung der Batteriemodule M oder des Batteriesystems B berücksichtigt werden.
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P2 bezeichnet die mögliche Position des Druckwellenwandlers zum Nachweis beispielsweise mindestens einer durch räumliche Veränderung der Berstscheibe BS erzeugten mechanischen Welle an dem Hauptsteuergerät HS. Die durch den Druckwellenwandler erzeugten Signale können von den Modulsteuergeräten MS oder dem Hauptsteuergerät HS bei der Steuerung der Module M oder des Batteriesystems B berücksichtigt werden.
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P3 bezeichnet die mögliche Position des Druckwellenwandlers zum Nachweis beispielsweise mindestens einer durch räumliche Veränderung de Berstscheibe BS erzeugten mechanischen Welle an dem Gehäuse G des Batteriesystems B.
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Die durch den Druckwellenwandler erzeugten Signale können von den Modulsteuergeräten MS oder dem Hauptsteuergerät HS bei der Steuerung der Batteriemodule M oder des Batteriesystems B berücksichtigt werden. Die erzeugten Signale können zudem von einer Auswerteeinheit A, die sich innerhalb oder außerhalb der Batteriesystems B befinden kann, empfangen und verarbeitet werden. Mittels der Auswerteeinheit A können nicht dargestellte Geräte zur Warnung von Personen, die sich im Umfeld des Batteriesystems B befinden, gewarnt werden. Die Warnung kann insbesondere über sogenannte und nicht dargestellte HMI-Schnittstellen erfolgen. Bei HMI-Schnittstellen handelt es sich um Mensch-Maschine-Schnittstellen die zur Kommunikation zwischen Personen und Geräten, insbesondere Fahrzeugen, in denen das Batteriesystem B verwendet wird, geeignet sind. Die durch den Druckwellenwandler erzeugten Signale können vorzugsweise hinsichtlich ihres zeitlichen Verlaufs einer schnellen Fourier-Transformation unterzogen werden. Die schnelle Fourier-Transformation erleichtert eine direkte und computergestützte Auswertung der Signale. Darüber hinaus können die Signale einer Wavelet-Transformation oder einer Gabor-Transformation unterzogen werden. Ferner können die durch den Druckwellenwandler erzeugten Signale beispielsweise einer Short-Time-Fourier-Transformation unterzogen werden. Vorzugsweise können zur Verarbeitung der Signale digitale Filterelemente im Rahmen einer computergestützten Auswertung oder analog in Form einer elektrischen Schaltung verwendet werden. Beispielsweise können zur Verarbeitung der Signale ein Tiefpass oder ein Hochpass oder ein Bandpass verwendet werden. Beispielsweise können mittels der Auswerteeinheit A in Abhängigkeit des Signals Gegenmaßnahmen zur Überführung eines schadhaften Batteriesystems B in einen sicheren Zustand eingeleitet werden. Zu den Gegenmaßnahmen zählen beispielsweise das Ansteuern eines nicht dargestellten Kühlsystems zur Kühlung des Batteriesystems B oder einer seiner Komponenten, die Öffnung von nicht dargestellten Hauptschützen des Batteriesystems B zur Unterbrechung des elektrischen Stromflusses durch Komponenten des Batteriesystems B, das Auslösen von nicht dargestellten pyrotechnischen Trennelementen zur Unterbrechung des elektrischen Stromflusses durch Komponenten des Batteriesystems B, das Ansteuern von nicht dargestellten Brandschutzelementen zum Löschen des Batteriesystems B oder einer seiner Komponenten oder des Fahrzeugs, in dem das Batteriesystem B verwendet wird, oder das Ansteuern von nicht dargestellten Warnvorrichtungen zur Erzeugung akustischer oder optischer Warnsignale, insbesondere Warnblinkern und/oder Hupen und/oder Scheinwerfern eines Fahrzeugs, in dem das Batteriesystem B verwendet wird, und/oder das Ansteuern von Vorrichtungen zum Transport von Informationen, insbesondere per Funk, an geeignete Stellen wie beispielsweise eine Feuerwehr und/oder eine Parkhausaufsicht eines Parkhauses eines Fahrzeugs, in dem das Batteriesystem B verwendet werden kann, und/oder an den Besitzer oder Halter des Fahrzeugs, in dem das Batteriesystem B verwendet werden kann.
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Das Warnsignal kann insbesondere mehrstufig ausgelegt sein, wobei die Stufe des jeweiligen Warnsignals dem mutmaßlichen Zustand des Batteriesystems B, insbesondere in Abhängigkeit des Zustands der Berstscheibe BS, entspricht.
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Die Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen B beispielsweise mit Berstscheiben BS ist vorzugsweise dauerhaft aktiviert und wird zu diesem Zweck insbesondere an einen nicht dargestellten Energiespeicher außerhalb des Batteriesystems B angeschlossen. Bei dem nicht dargestellten Energiespeicher kann es sich beispielsweise um eine Spannungsversorgung des Fahrzeugs, in dem das Batteriesystem B verwendet werden kann, handeln, vorzugsweise kann es sich um eine Spannungsversorgung mit einer Spannung von 12 V handeln.
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Die Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen B, insbesondere mit Berstscheiben BS, ist vorzugsweise darüber hinaus geeignet, das Geräusch eines entgasenden Batteriesystems B oder einer seiner Komponenten, insbesondere das Geräusch eines im Fall einer Entgasung auftretenden charakteristischen Gasstroms, nachzuweisen.
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Die Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen B, insbesondere mit in Berstscheiben BS, ist vorzugsweise darüber hinaus geeignet, in Abhängigkeit der durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle und in Abhängigkeit einer Temperatur innerhalb und/oder außerhalb des Batteriesystems B und/oder in Abhängigkeit einer Spannung, insbesondere einer Spannung die zwischen zwei Polen einer Batteriezelle BZ anliegt, und/oder eines Stromes, insbesondere eines Stromes der in einem elektrischen Leiter einer Batteriezelle BZ fließt, ein Signal, insbesondere ein Warnsignal zu erzeugen.
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In 2 ist die erfindungsgemäße Anordnung der Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen B mit Sicherheitsvorrichtungen an einem Entgasungssystem des Batteriesystems B schematisch dargestellt. Mit BZ werden einzelne Batteriezellen des Batteriesystems B bezeichnet. Mit M wird ein Batteriemodul, die das Batteriesystem B enthält, bezeichnet, das Batteriemodul M enthält die Batteriezellen BZ. Mit BS werden Berstscheiben, geeignet zur kontrollierten Entgasung der Batteriezellen BZ, bezeichnet. Mit EK wird das Entgasungssystem des Batteriesystems B bezeichnet; das Entgasungssystem EK dient der kontrollierten Abführung der aus mindestens einer Batteriezelle BZ austretenden Gase. Mit P4, P5 und P6 werden mögliche Positionen der Vorrichtung zum Nachweis einer durch physische Veränderung der Sicherheitsvorrichtung erzeugten mechanischen Welle bezeichnet. 2 betrifft den Nachweis einer durch physische Veränderung der Berstscheibe BS erzeugten mechanischen Welle. Mit P4 wird die Position der Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen B mit Sicherheitsvorrichtungen außerhalb des Entgasungssystems EK bezeichnet. In diesem Fall ist die Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen B mit Sicherheitsvorrichtungen direkt an dem Entgasungssystem EK angeordnet. Die Anordnung an Position P4 führt zu dem erfindungsgemäßen Vorteil, dass die von einer berstenden Berstscheibe BS erzeugte mechanische Welle in nächster Nähe zur öffnenden Berstscheibe BS nachgewiesen und mit einer hohen Eindeutigkeit der geborstenen Berstscheibe BS zugeordnet werden kann.
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Mit P5 wird die Position der Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen B mit Sicherheitsvorrichtungen innerhalb des Entgasungssystems EK bezeichnet. Die Anordnung an Position P5 führt zu dem erfindungsgemäßen Vorteil, dass die von einer berstenden Berstscheibe BS erzeugte mechanische Welle in nächster Nähe zur öffnenden Berstscheibe BS nachgewiesen und mit einer hohen Wahrscheinlichkeit der geborstenen Berstscheibe BS zugeordnet werden kann. Im Vergleich zur Position P4 ist die Wahrscheinlichkeit der Zuordnung zur geborstenen Berstscheibe BS noch höher und der Nachweis gegebenenfalls noch schneller, da es zu keiner Dämpfung der mechanischen Welle durch das Entgasungssystem EK an sich kommt. Nachteilig ist allerdings, dass durch die Anordnung der Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen BS mit Sicherheitsvorrichtungen das Abführung des Gases durch das Entgasungssystem EK behindert werden kann.
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Mit P6 wird die Position der Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen B mit Sicherheitsvorrichtungen an einem Gehäuse einer der Batteriezellen BZ oder des Batteriemoduls M bezeichnet. Die Anordnung an Position P6 führt zu dem erfindungsgemäßen Vorteil, an einer weiteren Stelle des Batteriesystems B den Nachweis der durch Bersten der Berstscheibe BS erzeugten mechanischen Welle vornehmen zu können.
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Zusätzlich kann die an den Positionen P4, P5 und P6 angebrachte Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen B mit Sicherheitsvorrichtungen dem Nachweis von kritischen Zuständen beispielsweise von elektronischen Schaltern, insbesondere Schützen, die im Batteriesystem B verwendet werden, oder Kühlvorrichtungen, die zum Kühlen des Batteriesystems B verwendet werden, genutzt werden. Dabei kann beispielsweise anhand eines charakteristischen Geräuschs, das beim Schalten eines elektronischen Schalters, insbesondere eines Schützes, entsteht, festgestellt werden, ob dieser elektronische Schalter ordnungsgemäß funktioniert. Für den Fall, dass der elektronische Schalter nicht ordnungsgemäß funktioniert, kann beispielsweise ein Signal, insbesondere ein Warnsignal erzeugt werden. Ferner kann beispielsweise anhand charakteristischer Geräusche, die in Kühlvorrichtungen auftreten können, festgestellt werden, ob die Kühlvorrichtung ordnungsgemäß funktioniert. So kann es beispielsweise zu einer Entstehung von Gasblasen oder Gaseinschlüssen in einer Kühlflüssigkeit einer Kühlvorrichtung kommen. Durch die Gasblasen oder Gaseinschlüsse in der Kühlflüssigkeit der Kühlvorrichtung kann der ordnungsgemäße Betrieb der Kühlvorrichtung gestört werden. Für den Fall, dass beispielsweise durch ein hörbares Aufplatzen der Gasblasen oder Gaseinschlüsse in der Kühlflüssigkeit, das Vorhandensein der Gasblasen oder Gaseinschlüsse nachgewiesen wird, kann ein Signal, insbesondere ein Warnsignal erzeugt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011016526 A1 [0003]
