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Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Batterie, welche ein Batteriegehäuse aufweist. In dem Batteriegehäuse ist eine Mehrzahl von Batteriezellen angeordnet, wobei die Batteriezellen elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Eine Pumpeinrichtung der Batterieanordnung ist zum Erzeugen eines Überdrucks in dem Batteriegehäuse ausgebildet. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterieanordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Batterieanordnung.
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Die
DE 10 2014 017 868 A1 beschreibt ein System mit einer Batterie, welche wenigstens eine spannungserzeugende Zelle umfasst, wobei die spannungserzeugende Zelle in einem Batteriegehäuse angeordnet ist. Das System weist eine Vorrichtung zur Erzeugung von trockenem Gas auf. Hierbei wird Luft aus der Umgebung der Vorrichtung mittels einer Pumpe angesaugt und der Vorrichtung zugeführt. Das trockene Gas wird über ein Rohrleitungssystem mit einem leichten Überdruck gegenüber der Umgebungsluft des Batteriegehäuses dem Batteriegehäuse zugeführt. So soll verhindert werden, dass von außen feuchte oder schadstoffhaltige Luft in das Innere des Batteriegehäuses strömt.
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Die
US 20160344014 A1 beschreibt die Herstellung einer Batteriezelle, wobei innerhalb eines Batteriezellengehäuses der Batteriezelle ein Druck über oder unter dem atmosphärischen Druck eingestellt wird.
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Gemäß der
US 20160133993 A1 wird Helium mit zunehmendem Druck in ein Batteriezellengehäuse einer Batteriezelle eingebracht, um eine Dichtheit des Batteriezellengehäuses zu prüfen.
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Und die
US 20150155603 A1 beschreibt das Prüfen eines Batteriezellengehäuses einer Batteriezelle auf Leckage, wobei Helium mit einem vorbestimmten Druck in das Batteriezellengehäuse eingebracht wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Batterieanordnung der eingangs genannten Art die Betriebssicherheit zu erhöhen, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterieanordnung bereitzustellen und ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben der Batterieanordnung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Batterieanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Batterie, welche ein Batteriegehäuse aufweist. Eine Mehrzahl von Batteriezellen der Batterieanordnung ist elektrisch leitend miteinander verbunden. Die Batteriezellen sind in dem Batteriegehäuse angeordnet. Eine Pumpeinrichtung der Batterieanordnung ist zum Erzeugen eines Überdrucks in dem Batteriegehäuse ausgebildet. Die Batterieanordnung umfasst eine Druckerfassungseinrichtung zum Erfassen eines in dem Batteriegehäuse vorliegenden Drucks und eine Auswerteeinrichtung. Die Auswerteeinrichtung ist zum Ermitteln eines auf die Zeit bezogenen Gradienten des in dem Batteriegehäuse vorliegenden Drucks ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich mittels der Auswerteeinrichtung ein zeitlicher Verlauf des in dem Batteriegehäuse herrschenden Drucks ermitteln. Dies ermöglicht es insbesondere, eine Dichtigkeit des Batteriegehäuses zu diagnostizieren.
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Denn wenn eine Leckagerate des Batteriegehäuses ansteigt, lässt dies auf eine Beschädigung des Batteriegehäuses schließen. Bei einer mangelhaften Dichtigkeit des Batteriegehäuses kann es jedoch insbesondere zum Eintreten von Wasser in das Batteriegehäuse kommen. Dies ist aufgrund der hohen Energiedichte einer Batterie für ein Kraftfahrzeug sehr problematisch. Denn beispielsweise aufgrund von in das Batteriegehäuse eintretendem Wassers können diverse stromführende Komponenten beziehungsweise Materialien in dem Batteriegehäuse korrodieren. Des Weiteren können Kontakte aufgrund einer Oxidbildung erhöhte Übergangwiderstände aufweisen, sodass sich die Verlustleistung der Batterie erhöht. Außerdem ist ein Auftreten von Kurzschlüssen möglich. Wenn die Undichtigkeit des Batteriegehäuses dadurch bedingt ist, dass ein Gegenstand in das Batteriegehäuse eingedrungen ist, so kann es zu einem massiven Wassereintritt in das Batteriegehäuse kommen.
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Vorliegend sind jedoch durch das Ermitteln des auf die Zeit bezogenen Gradienten des in dem Batteriegehäuse vorliegenden Drucks Rückschlüsse auf die Dichtigkeit des Batteriegehäuses möglich. Daher lassen sich rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen, wenn eine Undichtigkeit des Batteriegehäuses erkannt wird. Dementsprechend lässt sich Betriebssicherheit der Batterieanordnung erhöhen.
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Wenn das Batteriegehäuse der Batterie undicht ist, kann damit auch eine erhöhte Brandgefahr einhergehen. Auch diese lässt sich vorliegend besonders weitgehend vermeiden, da die Dichtigkeit des Batteriegehäuses anhand des auf die Zeit bezogenen Gradienten des Drucks von der Auswerteeinheit erfasst werden kann.
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Bei derzeitigen, druckoffen beziehungsweise druckneutral ausgelegten Batteriegehäusen sind in dem Batteriegehäuse atmungsaktive Dichtelemente etwa in Form von Drucksausgleichsmembranen vorgesehen. Diese Membranen sind für Wasser undurchlässig, jedoch kann Luft durch diese hindurchtreten um sicherzustellen, dass der Druck im Inneren des Batteriegehäuses dem Umgebungsdruck entspricht. Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass über derartige Dichtelemente auch feuchte Luft in das Batteriegehäuse gelangen kann. Vorliegend wird jedoch auf derartige Dichtelemente beziehungsweise Ausgleichsmembrane verzichtet. Denn anderenfalls ließe sich in dem Batteriegehäuse nur schwer der gewünschte Überdruck aufbauen. Dieser Verzicht geht einerseits mit Kosteneinsparungen einher. Andererseits lässt sich so besonders gut ein Eindringen von feuchter Luft in das Batteriegehäuse verhindern.
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Vorzugsweise umfasst die Batterieanordnung eine Warneinrichtung, wobei die Auswerteeinrichtung zum Ansteuern der Warneinrichtung in Abhängigkeit von dem ermittelten Gradienten des Drucks ausgebildet ist. Mittels der Warneinrichtung lässt sich rechtzeitig ein Hinweis beziehungsweise eine Warnmeldung ausgeben, wenn keine ausreichende Dichtigkeit des Batteriegehäuses vorliegen sollte. Das Vorsehen der Warneinrichtung ist somit dem Erhöhen der Betriebssicherheit der Batterieanordnung zuträglich.
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Als vorteilhaft hat es sich hierbei gezeigt, wenn die Warneinrichtung dazu ausgebildet ist, eine erste Warnmeldung auszugeben, wenn der ermittelte Gradient des Drucks größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert des Gradienten. Mit anderen Worten kann die erste Warnmeldung ausgegeben werden, wenn eine Leckagerate des Batteriegehäuses zu weit von einer tolerierbaren Leckagerate abweicht. Wenn die Batterieanordnung in dem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommt, so kann die erste Warnmeldung insbesondere an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden. Dadurch ist dann der Fahrer informiert, dass etwa im Rahmen einer demnächst anstehenden Inspektion auch die Dichtigkeit des Batteriegehäuses eingehender untersucht werden sollte. So kann die Betriebssicherheit der Batterieanordnung dauerhaft sichergestellt werden.
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Jedoch auch wenn etwa aufgrund einer mechanischen Beschädigung des Batteriegehäuses es zu einem schlagartigen Druckabfall in dem Batteriegehäuse kommt, lässt sich dies mittels der Auswerteeinrichtung erfassen. Auch daraufhin kann die Warneinrichtung eine geeignete Warnmeldung ausgeben.
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Vorzugsweise ist die Warneinrichtung dazu ausgebildet, eine zweite Warnmeldung auszugeben, wenn der in dem Batteriegehäuse vorliegende Druck geringer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert des Drucks. Wenn nämlich die Pumpeinrichtung gar nicht mehr in der Lage ist, den gewünschten Überdruck in dem Batteriegehäuse zu erzeugen, so ist von einer vergleichsweise bedeutenden Beschädigung des Batteriegehäuses auszugehen, welche ein zeitnahes Aufsuchen einer Werkstatt erforderlich macht. Die zweite Warnmeldung kann daher insbesondere zum Inhalt haben, dass baldmöglichst eine Werkstatt aufgesucht werden sollte. So lässt sich die Funktionstüchtigkeit der Batterieanordnung wieder herstellen.
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Die Begriffe „erste Warnmeldung“ beziehungsweise „zweite Warnmeldung“ sind vorliegend nicht als Zählworte zu verstehen, sondern sie dienen der einfacheren Unterscheidbarkeit von unterschiedlichen Warnmeldungen voneinander. Insofern kann sowohl die erste Warnmeldung als auch die zweite Warnmeldung als weitere Warnmeldung bezeichnet werden.
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Vorzugsweise ist die Druckerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen dem in dem Batteriegehäuse vorliegenden Druck und einem in der Umgebung des Batteriegehäuses vorliegenden Druck ausgebildet. So kann sichergestellt werden, dass die Pumpeinrichtung stets einen geringen Überdruck bezogen auf den jeweiligen Umgebungsdruck erzeugt. Dadurch lassen sich die Anforderungen an die Druckstabilität des Batteriegehäuses begrenzen.
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Denn ein gleicher absoluter Wert des Drucks in dem Batteriegehäuse kann bezogen auf den Umgebungsdruck einen vergleichsweise geringen Überdruck mit sich bringen, etwa wenn sich die Batterieanordnung auf Meereshöhe befindet. Demgegenüber kann derselbe absolute Wert des Drucks im Inneren des Batteriegehäuses in hoher topographischer Höhe einen vergleichsweise großen Überdruck bedeuten. Wird jedoch die Druckdifferenz zwischen dem Druck im Inneren des Batteriegehäuses und dem Druck in der Umgebung des Batteriegehäuses zum Einstellen, insbesondere zum Regeln, des Überdrucks in dem Batteriegehäuse herangezogen, so braucht das Batteriegehäuse lediglich für einen geringen Überdruck ausgelegt zu werden. Dies vereinfacht das Ausbilden des Batteriegehäuses.
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Vorzugsweise umfasst die Batterieanordnung Mittel zum Trocknen eines Mediums, welches zum Erzeugen des Überdrucks mittels der Pumpeinrichtung in das Batteriegehäuse eingebracht werden kann. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass mittels der Pumpeinrichtung lediglich ein trockenes Medium, beispielsweise durch die Mittel getrocknete Luft, aus der Umgebung, in das Batteriegehäuse eingebracht wird, um in dem Batteriegehäuse den gewünschten Überdruck bereitzustellen oder einzustellen. Folglich kann etwa ein unerwünschtes Kondensieren von Feuchtigkeit innerhalb des Batteriegehäuses besonders weitgehend verhindert werden.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Batterieanordnung einen Feuchtesensor zum Erfassen einer Feuchte eines Mediums umfasst, welches zum Erzeugen des Überdrucks mittels der Pumpeinrichtung in das Batteriegehäuse einbringbar ist. Hierbei umfasst die Batterieanordnung eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der Pumpeinrichtung in Abhängigkeit von der erfassten Feuchte des Mediums. Beispielsweise kann die Pumpeinrichtung abgeschaltet werden, wenn das mittels der Pumpeinrichtung in das Batteriegehäuse einzubringende Medium eine Feuchte oberhalb eines Schwellenwerts aufweist. Auch dies ist dem Verhindern eines Kondensierens von Feuchte in dem Batteriegehäuse zuträglich.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Pumpeinrichtung eine Ansaugleitung aufweisen, welche eine Eintrittsöffnung aufweist. Bevorzugt ist die Eintrittsöffnung stromabwärts eines Verdampfers einer Klimaanlage angeordnet. Mittels des Verdampfers wird nämlich im Betrieb der Klimaanlage in an sich bekannter Weise die den Verdampfer durchströmende Umgebungsluft getrocknet. Wenn also die Klimaanlage in Betrieb ist, kann bei dieser Ausgestaltung der Batterieanordnung aus dem Bereich stromabwärts des Verdampfers der Klimaanlage besonders trockene Umgebungsluft angesaugt und über die Pumpeinrichtung in das Batteriegehäuse eingebracht werden.
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Vorzugsweise ist die Pumpeinrichtung zum Erzeugen eines Überdrucks von etwa 0,2 bar bis etwa 0,3 bar über einem in der Umgebung des Batteriegehäuses vorliegenden Druck ausgebildet. Durch einen derartigen, vergleichsweise geringen Überdruck lassen sich die Anforderungen an die Druckstabilität des Batteriegehäuses gering halten. Des Weiteren ist ein solcher geringer Überdruck ausreichend, einen Wassereintritt in das Batteriegehäuse zu verhindern. Zudem ist ein Überdruck in dieser Größenordnung ausreichend groß, um eine deutliche Unterscheidbarkeit von im Betrieb der Pumpeinrichtung auftretenden, geringen Druckschwankungen sicherzustellen.
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Zusätzlich oder alternativ kann das Batteriegehäuse ein Ventil aufweisen. Durch Öffnen des Ventils kann sichergestellt werden, dass auch bei sinkendem Druck in der Umgebung des Batteriegehäuses der Überdruck in dem Batteriegehäuse im Wesentlichen konstant bleibt. Des Weiteren kann das Ventil gezielt geöffnet werden, um im Betrieb der Pumpeinrichtung ein langsames Spülen des Batteriegehäuses zu ermöglichen.
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Auf diese Weise können beispielsweise Schadgase und/oder Wasserdampf aus dem Batteriegehäuse abgeführt beziehungsweise ausgespült werden. Schadgase können beispielsweise aus in dem Batteriegehäuse verwendeten Materialien wie etwa aus Silikonen und dergleichen freigesetzt werden. Ein Entfernen derartiger Schadgase beziehungsweise Fluide aus dem Batteriegehäuse führt insbesondere dazu, dass diese Gase beziehungsweise Fluide nicht in dem Batteriegehäuse angeordnete Komponenten beeinträchtigen, beispielsweise durch eine Oxidbildung im Bereich von elektrischen Kontakten. Dementsprechend kann auch ein Auftreten von vergrößerten Übergangswiderständen an solchen Kontakten verhindert werden.
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Ein derartiges Abführen von Gasen beziehungsweise Fluiden aus dem Batteriegehäuse kann in einem Ruhezustand der Batterie vorgenommen werden, insbesondere dann, wenn die Batteriezellen der Batterie weder elektrische Energie aufnehmen noch elektrische Energie abgeben. Beispielsweise kann das Batteriegehäuse über Nacht im Ruhezustand gespült werden.
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Vorzugsweise ist die Batterie als Hochvoltbatterie ausgebildet. Eine solche Hochvoltbatterie, welche eine Nennspannung von mehr als 60 Volt, beispielsweise eine Nennspannung von etwa 300 Volt bis etwa 600 Volt bereitstellt, lässt sich besonders gut als elektrischer Energiespeicher für das Kraftfahrzeug verwenden, etwa wenn das Kraftfahrzeug als Elektrofahrzeug oder als Hybridfahrzeug ausgebildet ist.
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Insbesondere kann in dem Batteriegehäuse eine Mehrzahl von elektrisch leitend miteinander verbundenen Batteriemodulen angeordnet sein, wobei das jeweilige Batteriemodul die Mehrzahl der Batteriezellen aufweist. So lässt sich besonders einfach die Batterie als Hochvoltbatterie ausbilden.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Batterieanordnung. Bevorzugt ist mittels der Batterie der Batterieanordnung elektrische Energie für ein zum Fortbewegen des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs bereitstellbar.
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Die für die erfindungsgemäße Batterie beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und umgekehrt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie, welche ein Batteriegehäuse aufweist, und mit einem Mehrzahl von Batteriezellen, welche elektrisch leitend miteinander verbunden und in dem Batteriegehäuse angeordnet sind, erzeugt eine Pumpeinrichtung in dem Batteriegehäuse einen Überdruck. Mittels einer Druckerfassungseinrichtung wird ein in dem Batteriegehäuse vorliegender Druck erfasst. Mittels einer Auswerteeinrichtung wird ein auf die Zeit bezogener Gradient des in dem Batteriegehäuse vorliegenden Drucks ermittelt. Auf diese Weise kann die Dichtigkeit des Batteriegehäuses diagnostiziert und dementsprechend die Betriebssicherheit der Batterieanordnung erhöht werden.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Batterieanordnung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 schematisch eine Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug; und
- 2 schematisch das Kraftfahrzeug mit der Batterieanordnung gemäß 1.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale dar. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale ergänzbar.
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Eine in 1 gezeigte Batterieanordnung 10 umfasst eine Batterie 12, welche als Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug 14 (vergleiche 2) ausgebildet ist. Entsprechend kann das Kraftfahrzeug 14 beispielsweise als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet sein. Bei einem derartigen Kraftfahrzeug 14 ist die Batterie 12 meist an der Fahrzeugunterseite, also im Bereich eines Unterbodens 16 platziert beziehungsweise angeordnet (vergleiche 2). Daher ist die Batterie 12 diversen Umwelteinflüssen ausgesetzt, etwa einer Beaufschlagung mit Wasser. Des Weiteren sind in diesem Bereich mechanische Beschädigungen nicht auszuschließen.
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Insbesondere ein Eintreten von Wasser in ein Batteriegehäuse 18 der Batterie 12 (vergleiche 1) gilt es jedoch zu vermeiden. Denn aufgrund der hohen Energiedichte der Batterie 12 ist Wasser innerhalb des Batteriegehäuses 18 sehr problematisch. Durch das Wasser kann es nämlich zu Kurzschlüssen, einer Korrosion, einer unerwünschten Erhöhung von Übergangswiderständen und damit einhergehend lokalen Überhitzungen und dergleichen kommen. Vorliegend sind in dem Batteriegehäuse 18 mehrere Batteriemodule 20 angeordnet. Die Batteriemodule 20 sind in vorliegend nicht näher gezeigter Art und Weise elektrisch leitend miteinander verbunden. Innerhalb des jeweiligen Batteriemoduls 20 sind jeweils eine Mehrzahl von Batteriezellen 22 elektrisch leitend miteinander verbunden. Je nachdem, ob die Batteriezellen 22 in dem Batteriemodul 20 elektrisch in Reihe oder elektrisch parallel geschaltet sind, stellt das Batteriemodul 20 eine größere Spannung beziehungsweise einen größeren Strom bereit, als dies eine einzelne Batteriezelle 22 bereitzustellen vermag. In dem jeweiligen Batteriemodul 20 können auch einzelne Batteriezellen 22 elektrisch parallel geschaltet und derartige Gruppen von elektrisch parallel geschalteten Batteriezellen 22 wiederum elektrisch in Reihe geschaltet sein.
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Die Anzahl und Anordnung der Batteriemodule 20 in dem Batteriegehäuse 18 ist vorliegend lediglich schematisch und beispielhaft, wobei bevorzugt durch das elektrisch leitende Verbinden der Batteriemodule 20 dafür gesorgt wird, dass die Batterie 12 beziehungsweise Hochvoltbatterie eine Nennspannung von beispielsweise 300 Volt bis 600 Volt, insbesondere von 400 Volt bereitstellt.
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Vorliegend ist das Batteriegehäuse 18 so ausgeführt, dass es einem Überdruck standhält, welcher in dem Batteriegehäuse 18 herrscht beziehungsweise vorliegt. Der Überdruck wird mittels einer Pumpe 24 erzeugt und kann beispielsweise bei etwa 0,2 bar über einem Druck in einer Umgebung 26 des Batteriegehäuses 18 liegen. Dann sind die Druckkräfte und damit die Anforderungen an die Stabilität des Batteriegehäuses 18 noch vergleichsweise gering. Dennoch kann kein Wasser von außen in das Batteriegehäuse 18 eintreten, solange der Druck innerhalb des Batteriegehäuses 18 größer ist als der Umgebungsdruck.
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Die Pumpe 24 kann in dem Batteriegehäuse 18 angeordnet sein oder von dem Batteriegehäuse 18 beabstandet in dem Kraftfahrzeug 14 untergebracht sein. Auch kann, wie vorliegend beispielhaft gezeigt, die Pumpe 24 an dem Batteriegehäuse 18 angeordnet sein. Als Pumpe 24 kann beispielsweise eine Pumpeinrichtung mit einer geringen Förderleistung beziehungsweise einem geringen Förderstrom zum Einsatz kommen, etwa eine einfache Membranpumpe. Die Pumpe 24 kann das System beziehungsweise das Batteriegehäuse 18 auf dem gewünschten Überdruck halten.
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Mittels eines Drucksensors 28, welcher die erfassten Werte des Drucks einer Auswerteeinrichtung 30 der Batterieanordnung 10 zur Verfügung stellt, ist es möglich, eine Veränderung des Drucks über die Zeit beziehungsweise einen auf die Zeit bezogenen Gradienten des in dem Batteriegehäuse 18 vorliegenden Drucks zu ermitteln. Die Auswerteeinrichtung 30 kann beispielsweise in einem Steuergerät oder einer derartigen Steuerungseinrichtung bereitgestellt sein, welche die Pumpe 24 ansteuert.
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Insbesondere kann die Auswerteeinrichtung 30 des Weiteren mit einem weiteren Drucksensor 32 gekoppelt, welcher den Druck in der Umgebung 26 des Batteriegehäuses 18 erfasst. Auf diese Weise sind die Drucksensoren 28, 32 Bestandteile einer Druckerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen dem in dem Batteriegehäuse 18 vorliegenden Druck und dem in der Umgebung 26 des Batteriegehäuses 18 vorliegenden Druck.
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Die Druckerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen dem in dem Batteriegehäuse 18 vorliegenden Druck und dem in der Umgebung 26 des Batteriegehäuses 18 vorliegenden Druck kann jedoch auch eine in einer Wand 36 des Batteriegehäuses 18 angeordnete Membran oder dergleichen umfassen, welche in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Druck innerhalb des Batteriegehäuses 18 und dem Druck in der Umgebung 26 ausgelenkt wird. Anhand der Richtung der Auslenkung und der Größe der Auslenkung der Membran kann so besonders einfach der Differenzdruck erfasst werden, ohne dass zwei separate Drucksensoren 28, 32 vorgesehen zu werden brauchen. Vielmehr ist dann lediglich die Druckerfassungseinrichtung, welche die Membran oder dergleichen umfasst, mit der Auswerteeinrichtung 30 gekoppelt.
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Fällt über die Zeit der Druck zu stark ab, ist also der auf die Zeit bezogene Gradient des in dem Batteriegehäuse 18 vorliegenden Drucks größer als ein vorbestimmter Schwellenwert des Gradienten, so kann insbesondere ein mehrstufiges Warnkonzept umgesetzt werden.
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Weicht also eine Leckagerate des Batteriegehäuses 18 zu stark von einer zulässigen Leckagerate ab, so kann die Auswerteeinrichtung 30 eine Warneinrichtung 34 ansteuern. Die Warneinrichtung 34 kann eine erste Warnmeldung beispielsweise in Form eines Aufleuchtens einer gelben Warnlampe ausgeben. Diese Warnmeldung weist dementsprechend auf einen grenzwertigen Druckabfall hin, also auf einen auf die Zeit bezogenen Gradienten des Drucks oberhalb des vorbestimmten Schwellenwerts des Gradienten.
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Die Warneinrichtung 34 kann jedoch bevorzugt auch weitere Warnmeldungen ausgeben, etwa wenn ein Sollwert des in dem Batteriegehäuse 18 mittels der Pumpe 24 zu erzeugenden Überdrucks unterschritten wird. Wird also dieser Mindestdruck unterschritten, so kann beispielsweise eine rote Warnlampe aufleuchten. Dies wird dann von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 14 als Hinweis aufgefasst, dass die Pumpe 24 keinen ausreichenden Druck in dem Batteriegehäuse 18 mehr erzeugen beziehungsweise erzielen kann. Zugleich mit dieser zweiten Warnmeldung beziehungsweise diesem zweiten Warnhinweis kann dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 14 eine Meldung ausgegeben werden, eine Werkstatt aufzusuchen. Hierfür kann die Warneinrichtung 34 insbesondere eine Warnmeldung in Form einer Textnachricht an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 14 ausgeben.
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Wenn es etwa aufgrund einer mechanischen Beschädigung des Batteriegehäuses 18 zu einem schlagartigen Druckabfall kommt, so wird auch dies mittels der Auswerteeinrichtung 30 sofort registriert beziehungsweise erfasst. Auch hier kann die Warneinrichtung 34 einen entsprechenden Warnhinweis an den Fahrer beziehungsweise Nutzer des Kraftfahrzeugs 14 ausgeben.
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Durch Öffnen etwa eines in der Wand 36 des Batteriegehäuses 18 angeordneten Ventils 38 kann im Betrieb der Pumpe 24 des Weiteren das Batteriegehäuse 18 gespült werden. So können beispielsweise Schadgase und/oder Wasserdampf aus dem Batteriegehäuse 18 herausgebracht werden.
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Wenn die Pumpe 24 Luft aus der Umgebung 26 ansaugt, um diese in das Batteriegehäuse 18 einzubringen, sind bevorzugt Mittel zum Trocknen der Luft vorgesehen. Dadurch ist sichergestellt, dass lediglich vergleichsweise trockene Luft mittels der Pumpe 24 in das Batteriegehäuse 18 eingebracht wird. Des Weiteren kann mittels eines Feuchtesensors 40 die Feuchte der von der Pumpe 24 angesaugten Luft erfasst werden. Das Steuergerät zum Ansteuern der Pumpe 24, welches die Auswerteeinrichtung 30 aufweisen kann oder als die Auswerteeinrichtung 30 ausgebildet sein kann, ist bevorzugt mit dem Feuchtesensor 40 gekoppelt. So kann die Pumpe 24 abgeschaltet werden, wenn die von der Pumpe 24 angesaugte Luft zu feucht ist.
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Des Weiteren kann, wie vorliegend beispielhaft gezeigt, die Pumpe 24 die Luft über eine Ansaugleitung 42 ansaugen. Eine Eintrittsöffnung 44 der Ansaugleitung 42 kann insbesondere in dem Kraftfahrzeug 14 stromabwärts eines Verdampfers 46 einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs 14 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Ansaugleitung 42 in einen Klimakasten 48 der ansonsten nicht näher dargestellten Klimaanlage münden. Von dem Klimakasten 48 aus kann die klimatisierte Luft in einen Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs 14 eingebracht werden. Auch auf diese Weise kann dafür gesorgt werden, dass die Pumpe 24 besonders trockene Luft ansaugt und in das Batteriegehäuse 18 fördert.
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Die Auswerteeinrichtung 30 sorgt insbesondere dafür, dass das Batteriegehäuse 18 hinsichtlich der Dichtigkeit beziehungsweise der Leckrate diagnostiziert beziehungsweise überwacht werden kann.
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Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Erhöhung der Sicherheit von Hochvoltbatterien durch ein Überdrucksystem erreicht werden kann.
