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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Schutzanordnung und einer Batterieanordnung und ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
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Die
DE 10 2018 221 331 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Detektieren einer mechanischen Beschädigung eines Kraftfahrzeugbauteils, wobei zwei elektrisch voneinander getrennte Bauteile durch eine Verformung in Kontakt kommen.
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Die
DE 10 2018 204 374 A1 zeigt eine Hochvoltbatterie, welche eine Erfassungsvorrichtung für eine Beschädigung hat, welche Erfassungsvorrichtung einen Drucksensor zur Messung des Drucks im Batteriegehäuse aufweist.
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Die
DE 10 2017 212 273 A1 zeigt eine Erfassungsvorrichtung mit einem an einem Gehäuse anbringbaren Sensorelement, welches eine elektrische Messgröße ausgibt.
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Die
DE 10 2014 017 990 A1 zeigt eine Batterie mit einer Sensoreinrichtung, welche Sensoreinrichtung eine Kammer und einen Drucksensor zur Messung des Gasdrucks in der Kammer aufweist.
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Die
DE 10 2013 013 754 A1 zeigt eine Hochvoltbatterie mit einem Beschleunigungssensor, durch den mechanische Schocks detektierbar sind.
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Die
EP 2 725 651 B1 zeigt eine Sekundärbatterie mit einer Sensorvorrichtung, welche einen ersten Sensor zur Erfassung einer Bewegung einer Batteriezelle und einen zweiten Sensor zur Erfassung einer Bewegung eines Batteriegehäuses aufweist.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Vorrichtung und ein neues Fahrzeug bereit zu stellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche.
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Eine Vorrichtung weist eine Batterieanordnung und eine Schutzanordnung auf, welche Schutzanordnung eine erste Schicht, eine zweite Schicht, eine zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnete dritte Schicht und Beschleunigungssensoren aufweist, welche dritte Schicht ein Schichtvolumen aufweist, welches unter Druckeinwirkung verringerbar ist, welche Beschleunigungssensoren mindestens einen ersten Beschleunigungssensor und mindestens einen zweiten Beschleunigungssensor umfassen, welcher mindestens eine erste Beschleunigungssensor in Kontakt mit der ersten Schicht vorgesehen ist und dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der Beschleunigung ein erstes Sensorsignal zu erzeugen und auszugeben, welcher mindestens eine zweite Beschleunigungssensor in Kontakt mit der zweiten Schicht vorgesehen ist und dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der Beschleunigung ein zweites Sensorsignal zu erzeugen und auszugeben, um eine Detektion einer Beschädigung der Schutzanordnung zu ermöglichen. Der Schichtaufbau mit den Beschleunigungssensoren in der ersten Schicht und in der zweiten Schicht ermöglicht zusammen mit der (Teil-)Entkopplung durch die komprimierbare dritte Schicht eine vergleichsweise genaue Vorhersage der Deformation oder Zerstörung der Schutzanordnung und damit auch eine gute Vorhersage einer möglichen Zerstörung der Batterieanordnung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens zwei erste Beschleunigungssensoren und mindestens zwei zweite Beschleunigungssensoren vorgesehen, weiter bevorzugt jeweils mindestens vier.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schutzanordnung plattenförmig ausgebildet. Eine plattenförmige Ausbildung erleichtert den Schutz der Batterieanordnung und ermöglicht eine gute Druckverteilung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste Schicht und die zweite Schicht nicht komprimierbar oder zumindest weniger komprimierbar als die dritte Schicht. Dies erhöhte die Aussagekraft der Messungen der Beschleunigungssensoren.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schutzanordnung in mindestens einem vorgegebenen ersten Bereich gegen Feuchtigkeit abgedichtet, und die Beschleunigungssensoren sind zumindest teilweise in dem mindestens einen vorgegebenen ersten Bereich angeordnet, um einen Schutz vor Feuchtigkeit zu ermöglichen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schutzanordnung zumindest abschnittsweise von der Batterieanordnung beabstandet. Durch den Abstand ergibt sich eine besondere Korrelation zwischen einer Einwirkung auf die Schutzanordnung und einer hierdurch entstehenden Einwirkung auf die Batterieanordnung, welche vorteilhaft für die Auswertung ist. Insbesondere kann einfacher entschieden werden, ob bei einer leichten Beschädigung der Schutzanordnung die Gefahr einer Beschädigung der Batterieanordnung besteht oder nicht. Diese Zusammenhänge können in Simulationen oder in tatsächlichen Versuchen untersucht werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Batterieanordnung und der Schutzanordnung zumindest bereichsweise mindestens eine Kühlanordnung angeordnet. Eine solche Kühlanordnung kann durch das Kühlmittel zu einem zusätzlichen Schutz vor einer mechanischen Verformung der Batterieanordnung dienen.
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Bevorzugt ist die Kühlanordnung als Kühlplatte ausgebildet. Kühlplatten lassen sich gut an viele unterschiedliche Batterieanordnungen anlegen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Schutzanordnung zumindest bereichsweise direkt selbst oder über ein Distanzelement an der Batterieanordnung an. Hierdurch kann vermieden werden, dass die Schutzanordnung eine starke Beschleunigung erfährt und mit hoher Relativgeschwindigkeit gegen die Batterieanordnung prallt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Batterieanordnung mindestens zwei Batteriemodulgehäuse. Dies erleichtert die Handhabung bei der Montage.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die dritte Schicht mindestens einen Stoff auf aus der Stoffgruppe bestehend aus:
- - Schaumstoff,
- - Gas,
- - Gas-/Flüssigkeitsgemisch,
- - thermoplastischer Schaum,
- - elastomerer Schaum, und
- - Hartschaum.
Alle diese Stoffe bzw. Stoffgruppen enthalten Gas, beispielsweise Luft oder reines Kohlenstoffdioxid, und sie sind damit kompressibel und führen zu einer Teilentkopplung zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die erste Schicht einen ersten Verbundwerkstoff auf und die zweite Schicht einen zweiten Verbundwerkstoff auf. Die Verwendung eines ersten Verbundwerkstoffs für die erste Schicht und eines zweiten Verbundwerkstoffs für die zweite Schicht hat in Zusammenhang mit den Beschleunigungssensoren eine vorteilhafte Kombination ergeben, die eine vergleichsweise genaue Vorhersage der Deformation oder Zerstörung der Schutzanordnung und damit auch eine gute Vorhersage einer möglichen Zerstörung der Batterieanordnung ermöglicht
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind
- - der erste Verbundwerkstoff,
- - der zweite Verbundwerkstoff, oder
- - der erste Verbundwerkstoff und der zweite Verbundwerkstoff
als Faserverbundwerkstoffe mit ersten Fasern ausgebildet. Der erste Verbundwerkstoff und der zweite Verbundwerkstoff können gleich sein, sie müssen es aber nicht sein. Die Fasern ermöglichen vorteilhaft eine gute Vorhersage der Beschädigung der Schutzanordnung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Auswerteeinrichtung auf, welche Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, das mindestens eine erste Sensorsignal und das mindestens eine zweite Sensorsignale zu empfangen und auszuwerten. Eine solche Auswerteeinrichtung ermöglicht eine gute Auswertung mit hoher Trefferwahrscheinlichkeit des Ergebnisses.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, den Grad der Beschädigung der Schutzanordnung in Abhängigkeit von dem mindestens einen ersten Sensorsignal und dem mindestens einen zweiten Sensorsignal zu bestimmen. Die Berücksichtigung der Sensorsignale aus der ersten und aus der zweiten Schicht ermöglicht eine höhere Genauigkeit der Schadenseinschätzung als aus einer Schicht allein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, zur Bestimmung des Grads der Beschädigung der Schutzanordnung die Differenz zwischen einem ersten Beschleunigungswert des mindestens einen ersten Sensorsignals und einem zweiten Beschleunigungswert des mindestens einen zweiten Sensorsignals zu berechnen. Die Differenz ermöglicht eine bessere Kategorisierung der Schadensart.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, im zeitlichen Verlauf
- - des mindestens einen ersten Sensorsignals,
- - des mindestens einen zweiten Sensorsignals, oder
- - des mindestens einen ersten Sensorsignals und des mindestens einen zweiten Sensorsignals
einen ersten Zeitbereich zu bestimmen, in dem ein Anschlagen der Schutzanordnung gegen die Batterieanordnung auftritt, und die Bestimmung des Grads der Beschädigung in Abhängigkeit von der Information dieses Sensorsignals oder dieser Sensorsignale in diesem ersten Zeitbereich durchzuführen. Der Anschlag bzw. Aufprall kann in diesem Zeitbereich gut beurteilt werden. Hierdurch kann die Beschädigung der Batterieanordnung besser eingeschätzt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens zwei erste Beschleunigungssensoren und mindestens zwei zweite Beschleunigungssensoren vorgesehen, und
- - die Information der ersten Sensorsignale, oder
- - die Information der zweiten Sensorsignale
wird genutzt, um die Großflächigkeit der Beschädigung der Schutzanordnung in der ersten Schicht oder in der zweiten Schicht zu bestimmen. Die Auswirkung einer Beschädigung auf mehrere voneinander beabstandete Beschleunigungssensoren in der gleichen Schicht ermöglicht einen guten Rückschluss auf die Art und Geometrie des kollidierenden Gegenstands.
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Ein Fahrzeug, welches elektrisch oder teilelektrisch betrieben ist, weist eine solche Vorrichtung auf. Durch die Vorrichtung wird eine gute Vorhersage ermöglicht, ob eine - ggf. kritische oder unkritische - Beschädigung vorliegt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, in Abhängigkeit vom mindestens einen ersten Sensorsignal und vom mindestens einen zweiten Sensorsignal eine Kategorisierung durchzuführen, welche Kategorisierung mindestens zwei Kategorien umfasst aus der Kategoriengruppe bestehend aus:
- - keine Maßnahme erforderlich,
- - Tausch der Schutzanordnung beim nächsten Service erforderlich,
- - Aufsuchen einer Werkstatt erforderlich,
- - Abstellen des Fahrzeugs erforderlich, und
- - Fahrzeug abstellen und umgehend verlassen erforderlich.
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Diese Kategorien erhöhen stark die Sicherheit des Fahrzeugs und seiner Insassen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Fahrzeug eine Kommunikationseinrichtung auf, und die Auswerteeinrichtung ist dazu eingerichtet, über die Kommunikationseinrichtung mindestens eine Ausgabe zu ermöglichen aus der Ausgabengruppe bestehend aus:
- - Ausgabe einer Information der Auswerteeinrichtung an eine Ausgabevorrichtung im Fahrzeug,
- - Ausgabe einer Information der Auswerteeinrichtung an einen Server einer Werkstatt,
- - Ausgabe einer Information der Auswerteeinrichtung an einen Server einer Feuerwehr,
- - Ausgabe einer Information der Auswerteeinrichtung an einen Server einer Polizeistelle, und
- - Ausgabe einer Information der Auswerteeinrichtung an andere Verkehrsteilnehmer.
Diese Ausgaben können zu einer starken Erhöhung der Sicherheit für die Insassen und für die nähere Umgebung führen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Fahrzeug elektrische Leitungen zur Batterieanordnung und eine Schaltvorrichtung zur Unterbrechung der elektrischen Leitungen auf, und die Auswerteeinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Betätigung der Schaltvorrichtung zu ermöglichen, um bei einer Beschädigung der Schutzanordnung eine Abtrennung der Batterieanordnung zu ermöglichen. Durch diese Maßnahme kann einerseits eine weitere Beschädigung der Batterie verringert oder verhindert werden, und zum anderen werden Verbraucher geschützt.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es zeigt:
- 1 in schematischem Querschnitt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit einer Batterieanordnung und einer Schutzanordnung,
- 2 in schematischer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer Schicht der Schutzanordnung,
- 3 in einer raumbildlichen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung von 1, und
- 4 in schematischer Darstellung ein Fahrzeug mit der Vorrichtung von 1.
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Im Folgenden sind gleiche oder gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden üblicherweise nur einmal beschrieben. Die Beschreibung ist figurenübergreifend aufeinander aufbauend, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.
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1 zeigt eine Vorrichtung 20 mit einer Batterieanordnung 30 und einer Schutzanordnung 40.
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Eine solche Vorrichtung 20 kann bevorzugt in einem Fahrzeug eingesetzt werden, wobei die Schutzanordnung 40 bspw. einen Unterbodenschutz des Fahrzeugs bildet, der bei einem Unfall oder bei einer Beschädigung durch einen Poller die Batterieanordnung 30 schützt.
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Die Schutzanordnung 40 hat eine erste Schicht 41, eine zweite Schicht 42 und eine zwischen der ersten Schicht 41 und der zweiten Schicht 42 angeordnete dritte Schicht 43. Neben der dritten Schicht 43 können weitere Zwischenschichten zwischen der ersten Schicht 41 und der zweiten Schicht 42 vorgesehen sein.
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Erste Beschleunigungssensoren 61 sind in Kontakt mit der ersten Schicht 41 vorgesehen, und zweite Beschleunigungssensoren 62 sind in Kontakt mit der zweiten Schicht 42 vorgesehen. Die Beschleunigungssensoren 61, 62 sind also beispielsweise in der zugeordneten Schicht 41, 42 oder an der zugeordneten Schicht 41, 42 positioniert.
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Die Beschleunigungssensoren 61 sind beispielhaft über eine Signalleitung 51 mit einer Auswerteeinrichtung 90 verbunden und dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von der Beschleunigung am jeweiligen Beschleunigungssensor 61 ein erstes Sensorsignal SIG1 zu erzeugen und über die Signalleitung 51 auszugeben.
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Die Beschleunigungssensoren 62 sind beispielhaft über eine Signalleitung 52 mit der Auswerteeinrichtung 90 verbunden und dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von der Beschleunigung am jeweiligen Beschleunigungssensor 62 ein zweites Sensorsignal SIG2 zu erzeugen und über die Signalleitung 52 auszugeben.
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Die Signalleitungen 51, 52 können auch als gemeinsame Signalleitung ausgebildet werden.
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Die Auswerteeinrichtung 90 ist dazu eingerichtet, die Sensorsignale SIG1, SIG2 der Beschleunigungssensoren 61, 62 zu empfangen und auszuwerten, um so den Grad der Beschädigung der Schutzanordnung 40 und indirekt auch der Batterieanordnung 30 in Abhängigkeit von den ersten Sensorsignalen SIG1 und den zweiten Sensorsignalen SIG2 zu bestimmen.
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Die Schutzanordnung 40 ist im Ausführungsbeispiel plattenförmig ausgebildet.
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Die erste Schicht 41 weist bevorzugt einen ersten Verbundwerkstoff auf, und die zweite Schicht 42 weist bevorzugt einen zweiten Verbundwerkstoff auf.
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Verbundwerkstoffe werden auch als Kompositwerkstoffe bezeichnet, und sie weisen zwei oder mehr verbundene Materialien auf. Durch den Verbund hat der Verbundwerkstoff andere Werkstoffeigenschaften als seine einzelnen Komponenten. Nach der Geometrie des Verbunds unterscheidet man bspw.:
- - Teilchenverbundwerkstoffe,
- - Faserverbundwerkstoffe,
- - Schichtverbundwerkstoffe,
- - Durchdringungsverbundwerkstoffe, und
- - Strukturverbundwerkstoffe.
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Bevorzugt werden für die erste Schicht 41 und für die zweite Schicht 42 Faserverbundwerkstoffe verwendet, da Versuche gezeigt haben, dass bei Faserverbundwerkstoffen eine gute Zuordnung zwischen der Beschädigung der Schutzanordnung 40 zu einer Beschädigung der Batterieanordnung 30 möglich ist.
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Die Schutzanordnung 40 ist bevorzugt zumindest abschnittsweise von der Batterieanordnung 30 beabstandet, und im Ausführungsbeispiel ist die Schutzanordnung 40 vollständig von der Batterieanordnung 30 beabstandet. Der Abstand ermöglicht eine bessere Unterscheidung, ob eine leichte Beschädigung der Schutzanordnung 40 ohne Beschädigung der Batterieanordnung 30 vorliegt, oder ob eine deutliche Beschädigung der Schutzanordnung 40 und damit mit großer Wahrscheinlichkeit auch eine Beschädigung der Batterieanordnung 30 vorliegt.
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Die dritte Schicht 43 weist ein Schichtvolumen auf, welches unter Druckeinwirkung verringerbar ist, sie ist also kompressibel bzw. komprimierbar. Diese Eigenschaft kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die dritte Schicht ein Gas aufweist. Die dritte Schicht 43 kann bspw. aus einem Schaumstoff ausgebildet werden, sie kann als thermoplastischer Schaum, elastomerer Schaum oder Hartschaum ausgebildet sein.
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Die erste Schicht 41 und die zweite Schicht 42 sind bevorzugt weitgehend inkompressibel, bei einer Erhöhung des Drucks ändert sich also das Volumen kaum, und es kommt ggf. zu einer Verformung.
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Die erste Schicht 41 und die zweite Schicht 42 sind bevorzugt nicht komprimierbar oder zumindest weniger komprimierbar als die dritte Schicht 43.
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Indem die Auswerteeinrichtung 90 die Sensorsignale SIG1, SIG2 auswertet, kann sie anhand des Messergebnisses charakterisieren, an welcher Stelle und wie stark der Schaden an der Schutzanordnung 40 ist.
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Im Betrieb schützt die Schutzanordnung 40 die Batterieanordnung 30.
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Die Schutzanordnung 40 ist bevorzugt in mindestens einem vorgegebenen ersten Bereich gegen Feuchtigkeit abgedichtet, und die Beschleunigungssensoren 61, 62 sind zumindest teilweise in dem mindestens einen vorgegebenen ersten Bereich angeordnet, um einen Schutz vor Feuchtigkeit zu ermöglichen. Die Beschleunigungssensoren 61, 62 können beispielsweise in der zugeordneten Schicht 41, 42 eingespritzt und hierdurch geschützt sein, oder sie können jeweils auf der inneren Seite der zugeordneten Schicht 41, 42 vorgesehen sein, wobei die erste Schicht 41 zusammen mit der zweiten Schicht 42 den Innenraum abdichtet und damit die Beschleunigungssensoren 61, 62 schützt.
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2 zeigt die Innenseite der zweiten Schicht 42 der Schutzanordnung 40. Die Beschleunigungssensoren 62 sind über die zweite Schicht 42 verteilt und jeweils mit der Signalleitung 52 verbunden.
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Je mehr Beschleunigungssensoren 62 an der zweiten Schicht 42 vorgesehen sind, desto genauer kann durch die Auswerteeinrichtung 90 die flächenmäßige Größe der Beschädigung in einem Schadensfall bestimmt werden. Dabei bedeutet eine große flächenmäßige Größe nicht zwangsweise, dass ein großer Schaden vorliegt, da die auftretenden Kräfte bei einem Poller beispielsweise auf eine größere Fläche verteilt werden als beim Eindringen einer Eisenstange.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 20, bei der die Batterieanordnung 30 zwei Batteriemodulgehäuse 81, 82 aufweist. Hierbei können die Batteriemodulgehäuse 81, 82 bevorzugt direkt in die Karosserie eines Fahrzeugs verschraubt werden. Bevorzugt sind hierbei die Batteriemodulgehäuse 81, 82 lasttragend. Die Batteriezellen der Batterieanordnung 30 sowie die Elektronik sind nicht dargestellt.
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Im Ausführungsbeispiel sind zwischen der Schutzanordnung 40 und der Batterieanordnung 30 zumindest bereichsweise Kühlanordnungen 70 angeordnet. Die Kühlanordnungen 70 sind bevorzugt als Kühlplatten ausgebildet. Die Schutzanordnung 40 ist bevorzugt über Distanzelemente 48 abschnittsweise in Kontakt mit der Batterieanordnung 30. Hierbei sind die im Ausführungsbeispiel durch die Distanzelemente 48 definierten Kontaktstellen bevorzugt an Positionen, an denen eine vertikale Struktur 83 der Batterieanordnung 30 vorgesehen ist. Im Ausführungsbeispiel ist die vertikale Struktur 83 in Form von Seitenwänden der Batterieanordnung 30 ausgebildet. Dies ermöglicht eine gute Krafteinleitung bei einer Verformung der Schutzanordnung 40.
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Alternativ zu den Distanzelementen 48 kann die Schutzanordnung 40 Vorsprünge aufweisen, welche in direktem Kontakt mit der Batterieanordnung 30 sind bzw. an diese anliegen.
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Schematisch ist ein Poller 95 eingezeichnet, welcher von unten gegen die Schutzanordnung 40 eine Kraft ausüben kann und ggf. zu einer Zerstörung der Schutzanordnung 40 und/oder der Batterieanordnung 30 führen kann.
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4 zeigt in schematischer Darstellung ein Fahrzeug 10 mit einer Vorrichtung 20, einer Kommunikationseinrichtung 12, einer Ausgabevorrichtung 14, elektrischen Leitungen 16 und eine Schaltvorrichtung 18. Die elektrischen Leitungen 16 sind mit der Batterieanordnung 30 verbunden und verbinden im Ausführungsbeispiel einen Elektromotor 19 des Fahrzeugs 10 mit der Batterieanordnung 30 elektrisch. Die Schaltvorrichtung 18 ist dazu ausgebildet, eine Unterbrechung der elektrischen Leitungen 16 für einen Hauptstrom der Batterieanordnung 30 zu ermöglichen. Die Auswerteeinrichtung 90 ist dazu ausgebildet, eine Betätigung der Schaltvorrichtung 18 zu ermöglichen, um bei einer Beschädigung der Schutzanordnung 40 eine Abtrennung der Batterieanordnung 30 zu ermöglichen.
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Die Schaltvorrichtung 18 ist bspw. in Form von Schützen oder von elektronischen Schaltern ausgebildet.
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Bevorzugt ist die Auswerteeinrichtung 90 dazu eingerichtet, den Grad der Beschädigung der Schutzanordnung 40 in Abhängigkeit von dem mindestens einen ersten Sensorsignal SIG1 und dem mindestens einen zweiten Sensorsignal SIG2 zu bestimmen. Durch die Auswertung beider Sensorsignale lässt sich die Beschädigung genauer bestimmen als bei einer Betrachtung ausschließlich der ersten Schicht 41 oder ausschließlich der zweiten Schicht 42.
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Bevorzugt ist die Auswerteeinrichtung 90 dazu eingerichtet, zur Bestimmung des Grads der Beschädigung der Schutzanordnung 40 die Differenz zwischen einem ersten Beschleunigungswert des mindestens einen ersten Sensorsignals SIG1 und einem zweiten Beschleunigungswert des mindestens einen zweiten Sensorsignals zu berechnen. Die Differenz kann als Absolutwert oder mit Vorzeichen genutzt werden. Die Differenz gibt beispielsweise eine Information, ob eine Dämpfung der Erschütterung oder des Schlags auf die Unterseite der Schutzanordnung 40 durch die dritte Schicht möglich war oder nicht. Zudem ergibt sich bei allgemeinen Erschütterungen des Fahrzeugs 10 eine geringe Differenz, während bei einer lokalen Beschädigung im Bereich der Schutzanordnung 40 eine große Differenz auftreten kann. Grenzwerte für die Bestimmung des Grads der Beschädigung in Abhängigkeit von der Differenz und auch in grundsätzlicher Abhängigkeit von den Sensorsignalen können für den jeweiligen Fahrzeugtyp durch Versuche oder Simulationen ermittelt werden.
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Bevorzugt ist die Auswerteeinrichtung 90 dazu eingerichtet, im zeitlichen Verlauf
- - des mindestens einen ersten Sensorsignals SIG1,
- - des mindestens einen zweiten Sensorsignals SIG2, oder
- - des mindestens einen ersten Sensorsignals SIG1 und des mindestens einen zweiten Sensorsignals SIG2
einen ersten Zeitbereich zu bestimmen, in dem ein Anschlagen der Schutzanordnung 40 gegen die Batterieanordnung 30 aufgetreten ist, und die Bestimmung des Grads der Beschädigung in Abhängigkeit von der Information dieses Sensorsignals SIG1, SIG2 oder dieser Sensorsignale SIG1, SIG2 in diesem ersten Zeitbereich durchzuführen. Die Sensorsignale SIG1 und SIG2 haben einen zeitlichen Verlauf, und der Aufschlag der Schutzanordnung 40 gegen die Batterieanordnung 30 führt zu einer Bremsung und damit negativen Beschleunigung der Schutzanordnung 40. Das entsprechende Zeitfenster kann somit durch die Auswerteeinrichtung 90 bestimmt werden, und der Wertebereich in diesem Zeitfenster ermöglicht eine gute Bestimmung des Grads der Beschädigung der Batterieanordnung 30.
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Bevorzugt ist die Auswerteeinrichtung 90 dazu eingerichtet, in Abhängigkeit vom mindestens einen ersten Sensorsignal (SIG1) und vom mindestens einen zweiten Sensorsignal (SIG2) eine Kategorisierung durchzuführen, welche Kategorisierung mindestens zwei Kategorien umfasst aus der Kategoriengruppe bestehend aus:
- - keine Maßnahme erforderlich, insbesondere, wenn alles in Ordnung ist,
- - Tausch der Schutzanordnung 40 beim nächsten Service erforderlich, z.B. bei einem kleinen Schaden an der Schutzanordnung von 5 % oder 10 %,
- - Aufsuchen einer Werkstatt erforderlich, z.B. bei einer leichten Beschädigung der Schutzanordnung 40 von 10% oder 15 % und/oder der Vermutung der Beschädigung der Batterieanordnung 30,
- - Abstellen des Fahrzeugs 10 erforderlich, z.B. bei einer stärkeren Beschädigung der Schutzanordnung 40 von mindestens 20 % oder 30 % und
- - Fahrzeug 10 abstellen und umgehend verlassen erforderlich, z.B. bei einer starken Beschädigung der Schutzanordnung von mindestens 35 % der Fläche und einer vermuteten kritischen Beschädigung der Batterieanordnung 30. Bevorzugt umfasst die Kategorisierung mindestens drei, vier oder fünf Kategorien aus der Kategoriengruppe.
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Bevorzugt ist die Auswerteeinrichtung 90 dazu eingerichtet, über die Kommunikationseinrichtung 12 mindestens eine Ausgabe zu ermöglichen aus der Ausgabengruppe bestehend aus:
- - Ausgabe einer Information der Auswerteeinrichtung 90 an eine Ausgabevorrichtung 14 im Fahrzeug, beispielsweise an ein Display oder eine Spracherzeugungsvorrichtung,
- - Ausgabe einer Information der Auswerteeinrichtung 90 an einen Server einer Werkstatt, der beispielsweise vom Fahrzeughersteller oder einem Dienstleister bereitgestellt wird,
- - Ausgabe einer Information der Auswerteeinrichtung 90 an einen Server einer Feuerwehr,
- - Ausgabe einer Information der Auswerteeinrichtung 90 an einen Server einer Polizeistelle, und
- - Ausgabe einer Information der Auswerteeinrichtung 90 an andere Verkehrsteilnehmer.
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Die Kommunikationseinrichtung 12 ermöglicht bevorzugt eine drahtlose Datenübertragung. Beispiele für eine drahtlose Datenübertragung sind der Bluetooth-Industriestandard, Mobilfunk, WLAN (Wireless Local Area Network) nach der Wi-Fi-Spezifizierung oder eine andere Funkübertragung in einem hierfür vorgesehenen Frequenzbereich
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Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018221331 A1 [0002]
- DE 102018204374 A1 [0003]
- DE 102017212273 A1 [0004]
- DE 102014017990 A1 [0005]
- DE 102013013754 A1 [0006]
- EP 2725651 B1 [0007]
