DE102018125103A1 - Fahrzeug mit einem Hochvoltspeicher sowie Hochvoltspeicher - Google Patents

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Abstract

Fahrzeug (1) mit einem Hochvoltspeicher (5), der ein Hochvoltspeichergehäuse (5a) aufweist, in dem mehrere elektrische Speicherzellen angeordnet sind, wobei am Fahrzeug (1) ein Löschzugang (8, 9) vorgesehen ist, der dazu vorgesehen und bestimmt ist, in einem Brandfall oder bei Brandgefahr ein Zuführen von Feuerlöschmittel- zu dem Hochvoltspeichergehäuse (5a) und/oder- in das Innere des Hochvoltspeichergehäuses (5a) zu ermöglichen, wobei der Löschzugang (8, 9) bei ordnungsgemäßem Zustand des Hochvoltspeichers (5) durch ein Abdeckelement (10, 11), das an einer Außenseite der Fahrzeugs angeordnet ist, verschlossen oder abgedeckt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Hochvoltspeicher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie einen Hochvoltspeicher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.
  • Fahrzeuge mit elektrifiziertem Antrieb, insbesondere reine Elektrofahrzeuge sowie Hybridfahrzeuge, weisen einen Hochvoltspeicher mit einem Hochvoltspeichergehäuse auf, in dem eine Vielzahl elektrischer Speicherzellen, üblicherweise Lithiumionenzellen, angeordnet sind. Beispielsweise bei extrem schweren Unfällen kann es evtl. zu Beschädigungen des Hochvoltspeichers bzw. einzelner darin angeordneter elektrischer Speicherzellen kommen. In sehr seltenen Fällen kann dies zu zellinternen Kurzschlüssen und hieraus resultierend zu einem Druck- und Temperaturanstieg im Inneren einzelner Speicherzellen führen. Wenngleich sehr unwahrscheinlich, kann es in Extremfällen zur Ausgasung einzelner Batteriezellen bzw. zur Entstehung von Batteriebränden kommen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug mit einem Hochvoltspeicher sowie einen entsprechenden Hochvoltspeicher zu schaffen, das bzw. der eine noch höhere Sicherheit hinsichtlich „Brandbekämpfungsmöglichkeiten“ aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
    Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem Hochvoltspeicher, der ein Hochvoltspeichergehäuse aufweist, in dem unter anderem mehrere elektrische Speicherzellen und/oder aus mehreren Speicherzellen bestehende Speicherzellenmodule angeordnet sind bzw. sein können.
  • Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, am Fahrzeug einen „Löschzugang“ vorzusehen, der dazu vorgesehen und bestimmt ist, in einem Brandfall ein Zuführen von Feuerlöschmittel zu dem Hochvoltspeichergehäuse und/oder in das Innere des Hochvoltspeichergehäuses zu ermöglichen. Wenn sich der Hochvoltspeicher in ordnungsgemäßem Zustand befindet, ist der Löschzugang durch ein Abdeckelement, das an einer Außenseite des Fahrzeugs angeordnet ist, verschlossen bzw. abgedeckt.
  • Gegenstand der Erfindung ist nicht nur ein Fahrzeug mit einem Hochvoltspeicher, sondern auch ein Hochvoltspeicher an sich, der ein Hochvoltspeichergehäuse aufweist, in dem mehrere elektrische Speicherzellen angeordnet sind, wobei am Hochvoltspeichergehäuse ein Löschzugang vorgesehen ist, der dazu vorgesehen und bestimmt ist, in einem Brandfall oder bei Brandgefahr ein Zuführen von Feuerlöschmittel in das Innere des Hochvoltspeichergehäuses zu ermöglichen, wobei der Löschzugang bei ordnungsgemäßem Zustand des Hochvoltspeichers durch ein Abdeckelement das an einer Außenseite des Hochvoltspeichergehäuses angeordnet ist, verschlossen oder abgedeckt ist. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass sämtliche Erläuterungen der Erfindung auch für einen Hochvoltspeicher an sich (ohne dass dieser Teil eines Fahrzeugs ist), gelten.
  • Über den erfindungsgemäßen Löschzugang kann also in Ausnahmesituationen, in denen die Gefahr eines Brandes des Hochvoltspeichers besteht oder ein Brand vorliegt, gezielt Feuerlöschmittel zu dem Hochvoltspeichergehäuse geleitet bzw. gegen das Hochvoltspeichergehäuse gespritzt oder in das Hochvoltspeichergehäuse eingeleitet bzw. eingespritzt werden.
  • Bei manchen Fahrzeugen bildet das Hochvoltspeichergehäuse eine Unterseite des Fahrzeugs. Prinzipiell kann bei solchen Fahrzeugen von unten her direkt Feuerlöschmittel gegen die Unterseite des Hochvoltspeichergehäuses bzw. gegen die durch die Unterseite des Hochvoltspeichergehäuses gebildete Fahrzeugunterseite gespritzt werden. Dies ist mit der vorliegenden Erfindung jedoch nicht gemeint. Vielmehr zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, über einen eigens vorgesehenen Löschzugang des Fahrzeugs gezielt Feuerlöschmittel von außen her auf das Hochvoltspeichergehäuse aufzubringen bzw. aufzuspritzen und/oder Feuerlöschmittel in das Innere des Hochvoltspeichergehäuses zu leiten bzw. zu spritzen.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei entferntem oder geöffnetem Abdeckelement der Löschzugang zugänglich ist und Feuerlöschmittel über den Löschzugang zu einer Außenseite des Hochvoltspeichergehäuses und/oder in das Innere des Hochvoltspeichergehäuses leitbar oder spritzbar ist.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass von dem Löschzugang aus Löschmittel zu einer oberen Außenseite des Hochvoltspeichergehäuses leitbar oder spritzbar ist. Unter dem Begriff „obere Außenseite“ ist eine Oberseite des Hochvoltspeichergehäuses gemeint, wobei der Begriff „Oberseite“ in Bezug auf die Schwerkraft zu verstehen ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass von dem Löschzugang aus Löschmittel unmittelbar auf eine in Bezug auf die Richtung der Schwerkraft obere Außenseite des Hochvoltspeichergehäuses leitbar oder spritzbar ist. Die obere Außenseite bzw. Oberseite des Hochvoltspeichergehäuses kann z. B. unterhalb des „Bodenblechs“ der Fahrgastraumkabine angeordnet sein. Bei herkömmlichen Elektrofahrzeugen, bei denen der Hochvoltspeicher unterhalb des Bodenblechs des Fahrgastraums angeordnet ist, ist kein derartiger Löschzugang vorgesehen. Dementsprechend besteht bei solchen Fahrzeugen kaum eine Möglichkeit, Löschmittel in größerer Menge gezielt auf die Oberseite des Hochvoltspeichergehäuses zu spritzen. Durch das Aufbringen bzw. Aufspritzen von Löschmittel auf die Oberseite des Hochvoltspeichergehäuses kann dessen Temperatur in einem Brandfall deutlich herabgesetzt werden, was zur Eindämmung eines vorhandenen Brandes bzw. zur Verringerung der Gefahr des Entstehens eines Brandes beiträgt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Abdeckelement von dem Hochvoltspeichergehäuse beabstandet angeordnet ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Abdeckelement in einem unlackierten Außenbereich des Fahrzeugs angeordnet ist, wie z. B. im Bereich eines Radhauses des Fahrzeugs.
  • Selbstverständlich kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug mehrere derartige Löschzugänge, die jeweils durch ein Abdeckelement verschlossen bzw. abgedeckt sind, aufweist. Beispielsweise kann in jedem der vier Radhäuser ein derartiges Abdeckelement und ein Löschzugang vorgesehen sein. Ferner wäre es denkbar, im unteren Schwellerbereich, d. h. unterhalb der Türen, im Stoßfängerbereich oder unterhalb des Stoßfängerbereichs oder im Kofferraum des Fahrzeugs derartige Löschzugänge vorzusehen.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Löschkanal vorgesehen ist, der von einem Bereich, in dem das Abdeckelement vorgesehen ist, zu der Außenseite des Hochvoltspeichergehäuses und/oder in das Innere des Hochvoltspeichergehäuses führt. Über einen derartigen Löschkanal kann also gezielt Feuerlöschmittel von außen auf das Hochvoltspeichergehäuse aufgespritzt oder in das Hochvoltspeichergehäuse eingespritzt werden.
  • Denkbar ist auch, dass eine Löschkupplung (beispielsweise eine sogenannte Storz-Kupplung) vorgesehen ist, die bei ordnungsgemäßem Zustand des Hochvoltspeichers durch das Abdeckelement verdeckt ist. An eine derartige Löschkupplung wie sie aus dem Feuerwehrtechnikbereich bekannt ist, kann unmittelbar ein Löschmittelschlauch angeschlossen werden. Auf diese Weise können sehr gezielt große Mengen Löschmittel an das Hochvoltspeichergehäuse herangebracht bzw. in das Hochvoltspeichergehäuse eingebracht werden.
  • Vorzugsweise ist das Abdeckelement so angeordnet, dass es möglichst leicht, d. h. mit geringem Kraftaufwand und vorzugsweise ohne Werkzeug bzw. mit sehr einfachen Hilfsmitteln, wie z. B. einem Schraubenzieher o. ä. entfernbar bzw. öffenbar ist. Das Abdeckelement kann einen Abdeckzustand einnehmen, in dem es den Löschzugang verschließt oder abdeckt. Im Abdeckzustand kann vorgesehen sein, dass das Abdeckelement schraubenlos oder durch eine Clipverbindung und/oder durch eine Sollbruchstelle fixiert ist und entsprechend einfach und mit geringem Kraftaufwand entfernbar ist.
  • Über den erfindungsgemäßen Löschzugang bzw. die o. g. Löschkupplung kann die Feuerwehr gezielt Wasser, Kohlendioxid oder andere kühlende bzw. feuerlöschende Mittel an das Hochvoltspeichergehäuse heranbringen bzw. in das Hochvoltspeichergehäuse einfüllen. Dadurch kann die Gefahr einer „thermischen Eskalation“ deutlich verringert werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die äußerst schematische 1 zeigt das Grundprinzip der Erfindung.
  • 1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer Fahrgastkabine 2, die - in Bezug auf die Richtung 3 der Schwerkraft - nach unten durch ein Bodenblech 4 begrenzt ist. Unterhalb der Fahrgastkabine 2 bzw. des Bodenblechs 4 ist ein Hochvoltspeicher 5, welcher ein Hochvoltspeichergehäuse 5a aufweist, angeordnet. In den Radkästen 6, 7 ist jeweils ein Löschzugang 8 bzw. 9 vorgesehen. Bei ordnungsgemäßem Zustand des Hochvoltspeichers sind die Löschzugänge 8, 9 durch einfach entfernbare bzw. aufklappbare Abdeckelemente verschlossen bzw. verschließbar. Der Löschzugang 8 ist durch ein Abdeckelement 10 verschlossen. Der Löschzugang 9 ist durch ein Abdeckelement 11, welches hier bereits aufgeklappt bzw. entfernt ist, zugänglich.
  • Bei einem Brand bzw. bei einem Temperaturanstieg im Hochvoltspeicher 5, der zu einem Brand führen könnte, kann über die Löschzugänge 8, 9 Feuerlöschmittel wie z. B. Wasser, Kohlendioxid o. ä. eingeleitet bzw. eingespritzt werden.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, führt von den Löschzugängen 8, 9 jeweils ein Fluidkanal 12 bzw. 13 in einen Bereich 14 oberhalb des Hochvoltspeichers 5. Auf diese Weise kann kühlendes Feuerlöschmittel unmittelbar auf die ansonsten schwer bzw. kaum oder nicht zugängliche Oberseite des Hochvoltspeichergehäuses 5a gebracht werden.

Claims (11)

  1. Fahrzeug (1) mit einem Hochvoltspeicher (5), der ein Hochvoltspeichergehäuse (5a) aufweist, in dem mehrere elektrische Speicherzellen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeug (1) ein Löschzugang (8, 9) vorgesehen ist, der dazu vorgesehen und bestimmt ist, in einem Brandfall oder bei Brandgefahr ein Zuführen von Feuerlöschmittel - zu dem Hochvoltspeichergehäuse (5a) und/oder - in das Innere des Hochvoltspeichergehäuses (5a) zu ermöglichen, wobei der Löschzugang (8, 9) bei ordnungsgemäßem Zustand des Hochvoltspeichers (5) durch ein Abdeckelement (10, 11), das an einer Au ßenseite der Fahrzeugs angeordnet ist, verschlossen oder abgedeckt ist.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei entferntem oder geöffnetem Abdeckelement (10, 11) der Löschzugang (8, 9) zugänglich ist und Feuerlöschmittel über den Löschzugang (8, 9) zu einer Außenseite des Hochvoltspeichergehäuses (5a) und/oder in das Innere des Hochvoltspeichergehäuses(5a) leitbar oder spritzbar ist.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Löschzugang (8, 9) aus Löschmittel in einer in - Bezug auf die Richtung (3) der Schwerkraft - oberen Außenseite des Hochvoltspeichergehäuses (5a) leitbar oder spritzbar ist.
  4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Löschzugang (8, 9) aus Löschmittel unmittelbar auf eine - in Bezug auf die Richtung (3) der Schwerkraft - obere Außenseite des Hochvoltspeichergehäuses (5a) leitbar oder spritzbar ist.
  5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (10, 11) von dem Hochvoltspeichergehäuse (5a) beabstandet angeordnet ist.
  6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (10, 11) in einem unlackierten Außenbereich des Fahrzeugs (1) angeordnet ist.
  7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement in oder im Bereich eines Radhauses (6, 7) des Fahrzeugs (1) vorgesehen ist.
  8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Löschkanal (12, 13) vorgesehen ist, der von einem Bereich, in dem das Abdeckelement (10, 11) vorgesehen ist, zu einer Außenseite des Hochvoltspeichergehäuses (5a) und/oder in das Innere des Hochvoltspeichergehäuses (5a) führt.
  9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Löschkupplung vorgesehen ist, die bei ordnungsgemäßem Zustand des Hochvoltspeichers (5) durch das Abdeckelement (10,11) verdeckt ist.
  10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (10, 11) einen Abdeckzustand einnehmen kann, in dem das Abdeckelement (10, 11) den Löschzugang verschließt oder abdeckt, wobei das Abdeckelement (10, 11) im Abdeckzustand - schraubenlos oder - durch eine Clipverbindung und/oder - durch eine Sollbruchstelle fixiert ist.
  11. Hochvoltspeicher (5), der ein Hochvoltspeichergehäuse (5a) aufweist, in dem mehrere elektrische Speicherzellen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Hochvoltspeichergehäuse (5a) ein Löschzugang (8, 9) vorgesehen ist, der dazu vorgesehen und bestimmt ist, in einem Brandfall oder bei Brandgefahr ein Zuführen von Feuerlöschmittel in das Innere des Hochvoltspeichergehäuses (5a) zu ermöglichen, wobei der Löschzugang (8, 9) bei ordnungsgemäßem Zustand des Hochvoltspeichers (5) durch ein Abdeckelement (10, 11), das an einer Außenseite des Hochvoltspeichergehäuses angeordnet ist, verschlossen oder abgedeckt ist.
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