DE102021105472A1 - Vorrichtung und verfahren zum laden einer in einem fahrzeug befindlichen elektrischen energiespeichereinrichtung sowie ladeinfrastruktur - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum laden einer in einem fahrzeug befindlichen elektrischen energiespeichereinrichtung sowie ladeinfrastruktur Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Laden einer in einem Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung, welche insbesondere Lithium-Ionen-Zellen aufweist, mit: einer Ladeeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, mit einer in einem ersten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung elektrisch gekoppelt zu werden und diese elektrisch zu laden; einer Detektionseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein thermisches Durchgehen einer in mindestens einem zweiten Fahrzeug in der Umgebung des ersten Fahrzeugs befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung, welche insbesondere Lithium-Ionen-Zellen aufweist, zu detektieren; und einer Steuerungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Ladeeinrichtung zu deaktivieren, falls die Detektionseinrichtung ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung detektiert, so dass ein elektrisches Laden der in dem ersten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung gestoppt oder verhindert wird. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Verfahren sowie eine Ladeinfrastruktur mit solchen Vorrichtungen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Laden einer in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung, insbesondere einem Lithium-Ionen-Akkumulator, sowie einer Ladeinfrastruktur.
  • Bei der Verwendung von Lithium-Ionen-Zellen auf dem Gebiet der Elektromobilität kann es aufgrund eines beispielsweise durch einen Unfall verursachten internen oder externen Kurzschlusses oder einer Überladung einzelner Zellen zu einem sog. thermischen Durchgehen (engl. thermal runaway) kommen, welcher rasch auf benachbarte Zellen übergreifen kann.
  • Um ein thermisches Durchgehen während des Ladens zu verhindern, wird beispielsweise anhand von Temperatur-, Strom- und/oder Spannungsmessungen an den Zellen ermittelt, ob ein thermisches Durchgehen einer oder mehrerer Zellen droht, und gegebenenfalls der Ladevorgang gestoppt.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Sicherheit beim Laden von in Fahrzeugen befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtungen, insbesondere beim gleichzeitigen Laden von in zwei oder mehreren Fahrzeugen befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtungen, weiter zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen sowie eine Ladeinfrastruktur mit solchen Vorrichtungen gelöst.
  • Eine Vorrichtung zum Laden einer in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung, welche insbesondere Lithium-Ionen-Zellen aufweist, gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist auf: eine Ladeeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, mit einer in einem ersten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung elektrisch gekoppelt zu werden und diese elektrisch zu laden; eine Detektionseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein thermisches Durchgehen einer in mindestens einem zweiten Fahrzeug in der Umgebung des ersten Fahrzeugs befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung, welche insbesondere Lithium-Ionen-Zellen aufweist, zu detektieren; und eine Steuerungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Ladeeinrichtung zu deaktivieren, falls die Detektionseinrichtung ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung detektiert, so dass ein elektrisches Laden der in dem ersten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung gestoppt oder verhindert wird.
  • Eine Ladeinfrastruktur zum Laden von in Fahrzeugen befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtungen, welche jeweils insbesondere Lithium-Ionen-Zellen aufweisen, gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist zwei oder mehrere Vorrichtungen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf.
  • Ein Verfahren zum Laden einer in einem Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung, welche insbesondere Lithium-Ionen-Zellen aufweist, weist folgende Schritte auf: elektrisches Koppeln einer Ladeeinrichtung, welche zum elektrischen Laden von elektrischen Energiespeichereinrichtungen eingerichtet ist, mit einer in einem ersten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung; Detektieren, ob eine in mindestens einem zweiten Fahrzeug in der Umgebung des ersten Fahrzeugs befindliche elektrische Energiespeichereinrichtung, welche insbesondere Lithium-Ionen-Zellen aufweist, thermisch durchgeht; und Deaktivieren der Ladeeinrichtung, falls ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung detektiert wird, so dass ein elektrisches Laden der in dem ersten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung gestoppt oder verhindert wird.
  • Bevorzugte Aspekte der Erfindung basieren auf dem Ansatz, beim Laden des elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs (nachfolgend „erstes Fahrzeug“) den jeweils aktuellen Zustand der in weiteren Fahrzeugen (nachfolgend „zweite Fahrzeuge“) in der, insbesondere unmittelbaren, Umgebung und/oder Nachbarschaft des ersten Fahrzeugs befindlichen elektrischen Energiespeicher im Hinblick auf ein thermisches Durchgehen zu berücksichtigen und den Ladevorgang am ersten Fahrzeug zu stoppen oder zu unterbinden, wenn festgestellt wird, dass in zumindest einem der zweiten Fahrzeuge der darin befindliche elektrische Energiespeicher thermisch durchgeht oder durchzugehen droht. Dadurch wird verhindert, dass der im ersten Fahrzeug befindliche elektrische Energiespeicher weiter geladen wird, während eine durch ein thermisches Durchgehen des in einem benachbarten zweiten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichers ausgelöste Überhitzung auf das erste Fahrzeug übergreift oder zumindest überzugreifen droht. Durch das Stoppen oder Unterbinden des Ladevorgangs am ersten Fahrzeug wird die vom ersten Fahrzeug auf die Umgebung ausgehende Gefahr eines durch die Überhitzung des benachbarten zweiten Fahrzeugs ausgelösten thermischen Durchgehens des im ersten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichers zumindest reduziert oder sogar eliminiert. Im Falle einer Ladeinfrastruktur mit mehreren solcher Ladevorrichtungen, insbesondere in Form von sog. Ladesäulen, kann auf diese Weise eine gegebenenfalls auftretende Zerstörung des elektrischen Energiespeichers oder des gesamten Fahrzeugs durch Überhitzung auf ein einzelnes Fahrzeug begrenzt werden, ohne insbesondere durch Übergreifen auf benachbarte Fahrzeuge eine Kettenreaktion auszulösen.
  • Insgesamt wird dadurch die Sicherheit beim Laden von in Fahrzeugen befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtungen, insbesondere beim gleichzeitigen Laden von in zwei oder mehreren Fahrzeugen befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtungen, weiter erhöht.
  • Vorzugsweise wird zusätzlich zur Detektion eines möglichen thermischen Durchgehens der in weiteren Fahrzeugen befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtungen auch überprüft, ob während des Ladens der im ersten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung ein thermisches Durchgehen droht, und der Ladevorgang gegebenenfalls gestoppt. Zu diesem Zweck ist vorzugsweise ein im Fahrzeug angeordnetes Batteriemanagementsystem (BMS) und/oder die Vorrichtung dazu eingerichtet, abnormale Temperatur-, Strom- und/oder Spannungssignale zu erkennen und den Ladevorgang zu beenden. Vorzugsweise ist die Detektionseinrichtung dazu eingerichtet, ein thermisches Durchgehen der im ersten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung zu detektieren, und die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die Ladeeinrichtung zu deaktivieren und/oder den Ladevorgang zu beenden oder unterbinden, falls die Detektionseinrichtung ein thermisches Durchgehen der im ersten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung detektiert.
  • Vorzugsweise weist die Detektionseinrichtung mindestens einen thermischen Sensor auf, welcher dazu eingerichtet ist, mindestens eine Temperatur und/oder Temperaturänderung an und/oder in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug zu erfassen. Ferner ist eine Auswertungseinrichtung vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, anhand der mindestens einen erfassten Temperatur oder Temperaturänderung auf ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung zu schließen. Durch Erfassen der Temperatur oder Temperaturänderung an einem benachbarten Fahrzeug, insbesondere in einem Bereich und/oder Abschnitt des Fahrzeugs, in welchem die elektrische Energiespeichereinrichtung dieses Fahrzeugs integriert ist, kann auf einfache und schnelle Weise erkannt werden, ob eine außergewöhnliche Aufheizung des Fahrzeugs vorliegt und daraus auf ein mögliches thermisches Durchgehen der im Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung geschlossen werden.
  • Vorzugsweise ist der mindestens eine thermische Sensor dazu eingerichtet, die mindestens eine Temperatur oder Temperaturänderung an oder in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug kontaktlos zu erfassen. Beispielsweise kann es sich bei dem thermischen Sensor um einen im infraroten Spektralbereich empfindlichen Sensor handeln, welcher vom zweiten Fahrzeug ausgehende Wärmestrahlung erfassen und daraus auf eine Temperatur oder Temperaturänderung am zweiten Fahrzeug schließen kann. Durch die kontaktlose Erfassung der Temperatur oder Temperaturänderung am zweiten Fahrzeug kann ein thermisches Durchgehen der in dem zweiten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung auf besonders einfache und zuverlässige Weise festgestellt werden.
  • Vorzugsweise weist die Detektionseinrichtung eine Wärmebildkamera auf, welche dazu eingerichtet ist, mindestens ein Wärmebild von dem mindestens einen zweiten Fahrzeug zu erfassen. Ferner ist eine Auswertungseinrichtung vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, anhand des mindestens einen erfassten Wärmebildes auf ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung zu schließen. Durch die Verwendung einer Wärmebildkamera kann, wie bei der vorstehend beschriebenen kontaktlosen Erfassung der Temperatur oder Temperaturänderung mittels eines thermischen Sensors, auf besonders einfache und zuverlässige Weise auf ein mögliches thermisches Durchgehen der in dem zweiten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung geschlossen werden. Darüber hinaus ist es durch die ortsaufgelöste Erfassung der von dem zweiten Fahrzeug ausgehenden Wärmestrahlung möglich, nicht nur eine zeitliche Änderung, sondern auch eine räumliche Verteilung der Temperatur am Fahrzeug zu erfassen und zu analysieren, wodurch mit besonders hoher Zuverlässigkeit auf ein thermisches Durchgehen der in dem zweiten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung geschlossen werden kann.
  • Vorzugsweise ist die Auswertungseinrichtung dazu eingerichtet, anhand der zu mehreren Zeitpunkten erfassten mindestens einen Temperatur oder des zu mehreren Zeitpunkten erfassten mindestens einen Wärmebildes auf ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung zu schließen. Vorzugsweise werden die zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfassten Temperaturen oder Wärmebilder gespeichert und hinsichtlich eines möglichen Temperaturanstiegs analysiert. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die in einem vorgegebenen Zeitfenster erfassten Temperaturen oder Wärmebilder hinsichtlich eines möglichen Temperaturanstiegs analysiert werden. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die erfassten Temperaturen oder Wärmebilder fortlaufend zu analysieren, beispielsweise immer dann, wenn eine weitere Temperatur oder ein weiteres Wärmebild erfasst worden ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, die Temperatur oder das Wärmebild des mindestens einen benachbarten zweiten Fahrzeugs während des gesamten Ladevorgangs der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung zu erfassen und zu speichern, wodurch ein auf ein thermisches Durchgehen zurückzuführender kritischer Temperaturanstieg mehr oder weniger unabhängig von, beispielsweise jahreszeitlich und/oder durch Sonneneinstrahlung bedingten, unterschiedlichen Ausgangstemperaturen zu Beginn des jeweiligen Ladevorgangs festgestellt werden kann. Die Zuverlässigkeit bei der Erkennung eines möglichen Durchgehens der elektrischen Energiespeichereinrichtung in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug wird dadurch weiter erhöht.
  • Vorzugsweise kann die Auswertungseinrichtung ferner dazu eingerichtet sein, anhand der erfassten mindestens einen Temperatur oder des erfassten mindestens einen Wärmebildes und mindestens einer vorgegebenen Vergleichstemperatur auf ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung zu schließen. Beispielsweise kann die Vergleichstemperatur abhängig von der aktuellen Umgebungstemperatur und/oder der aktuellen Tageszeit und/oder der aktuellen Sonneneinstrahlung vorgegeben werden. Bei der Detektion eines möglichen thermischen Durchgehens wird bei dieser Ausführung also nicht nur die Temperatur oder das Wärmebild des jeweiligen benachbarten Fahrzeugs und/oder ein gegebenenfalls daraus ermittelter kritischer Temperaturanstieg herangezogen, sondern zusätzlich eine Vergleichstemperatur oder ein entsprechender Parameter, welche oder welcher beispielsweise eine durchschnittliche oder im Normalbetrieb übliche Temperatur des Fahrzeugs (insbesondere ohne dass ein thermisches Durchgehen vorliegt) oder eine im Falle eines thermischen Durchgehens auftretende kritische Temperatur oder Temperaturschwelle charakterisiert. Handelt es sich bei der Vergleichstemperatur um eine durchschnittliche oder Normaltemperatur des Fahrzeugs, so kann auf ein thermisches Durchgehen des im Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichers geschlossen werden, wenn der Unterschied zwischen der jeweils erfassten Temperatur und der Vergleichstemperatur eine vorgegebene Schwelle überschreitet. Handelt es sich bei der Vergleichstemperatur dagegen um eine vorgegebene kritische Temperaturschwelle, so kann auf ein thermisches Durchgehen des elektrischen Energiespeichers geschlossen werden, wenn die jeweils erfasste Temperatur die Vergleichstemperatur erreicht und/oder überschreitet. Auch durch diese Ausführung kann eine besonders zuverlässige Detektion eines möglichen thermischen Durchgehens gewährleistet werden.
  • Weitere Aspekte, Alternativen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf in Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Vorrichtung zum Laden einer in einem Fahrzeug befindlichen elektrischen Energiespeichervorrichtung; und
    • 2 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Ladeinfrastruktur zum Laden von in mehreren Fahrzeugen befindlichen Energiespeichereinrichtungen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Vorrichtung 1 zum Laden einer in einem ersten Fahrzeug 2 befindlichen elektrochemischen Energiespeichereinrichtung 3, insbesondere in Form eines oder mehrerer Lithium-Ionen-Batteriemodule.
  • Die vorzugsweise als Ladestation oder Ladesäule ausgebildete Vorrichtung 1 weist eine nur schematisch angedeutete Ladeeinrichtung 4 auf, welche einerseits mit einem Stromnetz (nicht dargestellt) verbunden ist und andererseits über ein Ladekabel 5 mit der Energiespeichereinrichtung 3 des Fahrzeugs 2 elektrisch gekoppelt werden kann, um diese elektrisch zu laden.
  • Ferner ist eine Detektionseinrichtung vorgesehen, welche im vorliegenden Beispiel eine Wärmebildkamera 7 aufweist, die so angeordnet und/oder dazu eingerichtet ist, ein oder mehrere Wärmebilder mindestens eines weiteren Fahrzeugs 2' (nachfolgend: „zweites Fahrzeug“) zu erfassen, welches sich in der, vorzugsweise unmittelbaren, Umgebung oder Nachbarschaft des ersten Fahrzeugs 2 befindet.
  • Anstelle einer Wärmebildkamera 7 kann jeder beliebige thermische Sensor eingesetzt werden, welcher dazu geeignet ist, eine Temperatur und/oder Temperaturänderung im oder am zweiten Fahrzeug 2', vorzugsweise kontaktlos, durch Detektion von Wärmestrahlung, zu erfassen.
  • Das zweite Fahrzeug 2' weist ebenfalls eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung 3', insbesondere in Form eines oder mehrerer Lithium-Ionen-Batteriemodule, auf, welche mittels einer weiteren Vorrichtung 1', deren Aufbau vorzugsweise dem Aufbau der Vorrichtung 1 entspricht, elektrisch geladen werden kann.
  • Die Detektionseinrichtung weist ferner eine Auswertungseinrichtung 8 auf, welche dazu eingerichtet ist, anhand der vom zweiten Fahrzeug 2' aufgenommenen Wärmebilder oder erfassten Temperaturen und/oder Temperaturänderungen zu ermitteln, ob während des Ladens der im zweiten Fahrzeug 2' befindlichen Energiespeichereinrichtung 3' ein kritischer Temperaturanstieg auftritt und/oder die Temperatur am oder im zweiten Fahrzeug 2' einen kritischen Temperaturwert erreicht oder überschreitet.
  • Falls ein auf diese Weise ermittelter Temperaturanstieg (z.B. eine Differenz) gegenüber einer vorgegebenen Ausgangstemperatur beobachtet wird und/oder eine auf diese Weise ermittelte Temperatur einen vorgegebenen kritischen Temperaturwert erreicht oder überschreitet, so kann auf ein thermisches Durchgehen der im zweiten Fahrzeug 2' befindlichen Energiespeichereinrichtung 3' geschlossen werden.
  • Falls mithilfe der Detektionseinrichtung 7, 8 ein thermisches Durchgehen der im zweiten Fahrzeug 2' befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung 3' detektiert oder aufgrund der erfassten und analysierten Temperaturen oder Temperaturänderungen zumindest als wahrscheinlich eingestuft wird, so wird die Ladeeinrichtung 4 von einer Steuereinrichtung 9 deaktiviert, was in der vorliegenden Darstellung durch einen gestrichelt dargestellten geöffneten Schalter symbolisiert wird. Durch das Deaktivieren der Ladeeinrichtung 4 wird ein elektrisches Laden der im ersten Fahrzeug 2 befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung 3 gestoppt (falls der Ladevorgang bereits begonnen hatte) oder verhindert (falls der Ladevorgang noch nicht begonnen hat).
  • Durch das Stoppen oder Unterbinden des Ladevorgangs am ersten Fahrzeug 2 wird die vom ersten Fahrzeug 2 auf die Umgebung, beispielsweise auf ein dem ersten Fahrzeug 2 benachbartes drittes Fahrzeug (gepunktet dargestellt), ausgehende Gefahr eines thermischen Durchgehens des im ersten Fahrzeug 2 befindlichen elektrischen Energiespeichers 3, welches durch einen Überhitzung des zweiten Fahrzeugs 2' ausgelöst werden kann, zumindest reduziert oder sogar eliminiert.
  • Vorzugsweise ist die ebenfalls als Ladesäule ausgebildete weitere Vorrichtung 1', mittels welcher die im Fahrzeug 2' befindliche Energiespeichereinrichtung 3' geladen werden kann, analog zur Vorrichtung 1 eingerichtet und weist ebenfalls eine Detektionseinrichtung 7', 8' auf, mittels welcher ein thermisches Durchgehen der im Fahrzeug 2 befindlichen Energiespeichereinrichtung detektiert werden kann. In der Terminologie der vorliegenden Offenbarung handelt es sich bei dem Fahrzeug 2' um das „erste Fahrzeug“ und bei dem Fahrzeug 2 um das „zweite Fahrzeug“. Im Übrigen gelten die Ausführungen im Zusammenhang mit der Vorrichtung 1 für die Vorrichtung 1' entsprechend.
  • Im Falle einer Ladeinfrastruktur mit mehreren solcher Ladevorrichtungen 1,1' kann auf diese Weise eine gegebenenfalls auftretende Zerstörung durch Überhitzung auf ein einzelnes Fahrzeug 2' oder 2 begrenzt werden, ohne insbesondere durch Übergreifen auf benachbarte Fahrzeuge eine Kettenreaktion auszulösen. Dies wird nachfolgend näher veranschaulicht.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Ladeinfrastruktur zum Laden von in mehreren Fahrzeugen befindlichen Energiespeichereinrichtungen.
  • Im vorliegenden Beispiel sind insgesamt vier als Ladesäulen ausgebildete Vorrichtungen 1 vorgesehen, an welchen jeweils bis zu zwei Fahrzeuge gleichzeitig geladen werden können.
  • Im vorliegenden Beispiel sind die Vorrichtungen 1 jeweils so ausgestaltet, dass beim Laden der in einem ersten Fahrzeug befindlichen Energiespeichereinrichtung berücksichtigt wird, ob während des Ladens einer in einem der benachbarten zweiten Fahrzeuge befindlichen Energiespeichereinrichtung ein thermisches Durchgehen detektiert oder zumindest als wahrscheinlich anzunehmen ist.
  • Betrachtet man beispielsweise das mittels breiter Linien hervorgehobene Fahrzeug 2 als erstes Fahrzeug, so werden von der Vorrichtung 1, an welcher das erste Fahrzeug 2 zum Laden angeschlossen ist, mithilfe entsprechend angeordneter oder ausgebildeter thermischer Sensoren und/oder Wärmebildkameras die Temperatur, Temperaturänderungen oder Wärmebilder der umliegenden zweiten Fahrzeuge 2' erfasst und hinsichtlich eines kritischen Temperaturanstiegs oder eines Überschreitens eines kritischen Temperaturwertes analysiert. Falls die Analyse ergibt, dass in einem der zweiten Fahrzeuge 2' in der Umgebung des ersten Fahrzeugs 2 ein thermisches Durchgehen der darin befindlichen Energiespeichereinrichtung 3' erfolgt oder oder zumindest mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit erfolgt, wird der Ladevorgang des ersten Fahrzeugs 2 gestoppt oder verhindert.
  • Entsprechendes gilt für die im vorliegenden Beispiel gezeigten anderen Vorrichtungen 1 und die daran zu Ladezwecken angeschlossenen Fahrzeuge, die dann jeweils als erstes Fahrzeug im Sinne der vorliegenden Offenbarung betrachtet werden.
  • Im vorliegenden Beispiel weisen die Vorrichtungen 1 jeweils mehrere thermische Sensoren oder Wärmebildkameras auf, die auf die dem jeweils ersten Fahrzeug benachbarten zweiten Fahrzeuge gerichtet sind. Alternativ ist es aber auch möglich, an den Vorrichtungen 1 weniger Sensoren oder Wärmebildkameras vorzusehen, welche dafür aber einen breiteren Akzeptanzwinkel aufweisen. Beispielsweise können je Vorrichtung 1 nur zwei thermische Sensoren oder Wärmebildkameras vorgesehen sein, die Temperaturänderungen oder Wärmebilder innerhalb eines Halbraums oder zumindest eines wesentlichen Teils eines Halbraums erfassen können. Alternativ ist es ferner möglich, anstelle mehrerer Sensoren oder Wärmebildkameras einen rotierenden Sensor oder eine rotierende Wärmebildkamera vorzusehen, welche die Umgebung der jeweiligen Vorrichtung 1 kontinuierlich scannt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1,1'
    Vorrichtung, Ladesäule
    2
    erstes Fahrzeug
    2'
    zweites Fahrzeug
    3
    elektrische Energiespeichereinrichtung (erstes Fahrzeug)
    3'
    elektrische Energiespeichereinrichtung (zweites Fahrzeug)
    4, 4'
    Ladeeinrichtung
    5, 5'
    Ladekabel
    7, 7'
    Wärmebildkamera, thermischer Sensor
    8, 8'
    Auswertungseinrichtung
    9, 9'
    Steuerungseinrichtung

Claims (9)

  1. Vorrichtung (1) zum Laden einer in einem Fahrzeug (2) befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3), welche insbesondere Lithium-Ionen-Zellen aufweist, mit: - einer Ladeeinrichtung (4), welche dazu eingerichtet ist, mit einer in einem ersten Fahrzeug (2) befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3) elektrisch gekoppelt zu werden und diese elektrisch zu laden, - einer Detektionseinrichtung (7, 8), welche dazu eingerichtet ist, ein thermisches Durchgehen einer in mindestens einem zweiten Fahrzeug (2') in der Umgebung des ersten Fahrzeugs (2) befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3'), welche insbesondere Lithium-Ionen-Zellen aufweist, zu detektieren, und - einer Steuerungseinrichtung (9), welche dazu eingerichtet ist, die Ladeeinrichtung (4) zu deaktivieren, falls die Detektionseinrichtung (7, 8) ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug (2') befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3') detektiert, so dass ein elektrisches Laden der in dem ersten Fahrzeug (2) befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3) gestoppt oder verhindert wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Detektionseinrichtung (7, 8) mindestens einen thermischen Sensor (7) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, mindestens eine Temperatur und/oder Temperaturänderung an und/oder in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug (2') zu erfassen, und eine Auswertungseinrichtung (8) vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, anhand der mindestens einen erfassten Temperatur oder Temperaturänderung auf ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug (2') befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3') zu schließen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der mindestens eine thermische Sensor (7) dazu eingerichtet ist, die mindestens eine Temperatur oder Temperaturänderung an oder in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug (2') kontaktlos zu erfassen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Detektionseinrichtung (7, 8) eine Wärmebildkamera (7) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, mindestens ein Wärmebild von dem mindestens einen zweiten Fahrzeug (2') zu erfassen, und eine Auswertungseinrichtung (8) vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, anhand des mindestens einen erfassten Wärmebildes auf ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug (2') befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3') zu schließen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Auswertungseinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, anhand der zu mehreren Zeitpunkten erfassten mindestens einen Temperatur oder des zu mehreren Zeitpunkten erfassten mindestens einen Wärmebildes auf ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug (2') befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3') zu schließen.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Auswertungseinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, anhand der erfassten mindestens einen Temperatur oder des erfassten mindestens einen Wärmebildes und mindestens einer vorgegebenen Vergleichstemperatur auf ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug (2') befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3') zu schließen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die vorgegebene Vergleichstemperatur von der aktuellen Umgebungstemperatur abhängt.
  8. Ladeinfrastruktur zum Laden von in Fahrzeugen (2, 2') befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtungen (3, 3'), welche jeweils insbesondere Lithium-Ionen-Zellen aufweisen, mit zwei oder mehreren Vorrichtungen (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  9. Verfahren zum Laden einer in einem Fahrzeug (2) befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3), welche insbesondere Lithium-Ionen-Zellen aufweist, mit folgenden Schritten: - elektrisches Koppeln einer Ladeeinrichtung (4), welche zum elektrischen Laden von elektrischen Energiespeichereinrichtungen eingerichtet ist, mit einer in einem ersten Fahrzeug (2) befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3), - Detektieren, ob eine in mindestens einem zweiten Fahrzeug (2') in der Umgebung des ersten Fahrzeugs (2) befindliche elektrische Energiespeichereinrichtung (3'), welche insbesondere Lithium-Ionen-Zellen aufweist, thermisch durchgeht, und - Deaktivieren der Ladeeinrichtung (4), falls ein thermisches Durchgehen der in dem mindestens einen zweiten Fahrzeug (2') befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3') detektiert wird, so dass ein elektrisches Laden der in dem ersten Fahrzeug (2) befindlichen elektrischen Energiespeichereinrichtung (3) gestoppt oder verhindert wird.
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