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Die nachfolgende Beschreibung beschreibt insbesondere die Erfindung und die Art und Weise, in der sie ausgeführt werden soll.
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf den Bereich der Automobile. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Verfahren und ein System zur Erkennung von Anomalien in einem Batteriegehäuse eines Fahrzeugs. Ferner offenbaren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung das Verfahren zum Erkennen von Anomalien in einem Batteriegehäuse durch Umwälzen von Gas in das Gehäuse der Batterie.
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In der heutigen Zeit steigt die Nachfrage nach Automobilen rasant an. Mit der Entwicklung der Gesellschaft sind Automobile zu einer Notwendigkeit für den Transport von Gütern und Passagieren von einem Ort zum anderen geworden. Der Lebensstandard der Menschen verbessert sich kontinuierlich und gleichzeitig steigt auch die Nachfrage der Menschen. Mit der Zunahme der Anzahl von Fahrzeugen steigt auch die Umweltverschmutzung rasant an. Um die Umweltverschmutzung durch Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren (IC) zu reduzieren, verlagern sich die Fahrzeughersteller nun auf die Herstellung von Elektrofahrzeugen, die mit Batterien und Elektromotoren arbeiten, um das Fahrzeug anzutreiben. Der Elektromotor verbraucht elektrische Energie, die von einem am Fahrzeug montierten Batteriepack gespeichert und bereitgestellt wird.
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Der Akkupack umfasst im Allgemeinen mehrere Batteriezellen, die in einem Gehäuse oder Gehäuse des Akkupacks gelagert sind. Die Vielzahl von Batteriezellen wandelt chemische Energie in elektrische Energie um, und diese elektrische Energie wird zum Betrieb des Elektromotors verwendet. Der Elektromotor umfasst eine Welle, die mit einer Übertragungseinheit gekoppelt ist, so dass die Getriebeeinheit so konfiguriert ist, dass sie die Drehbewegung der Welle auf die Antriebsräder des Fahrzeugs überträgt. Der Betrieb des Elektromotors erleichtert die Drehung der Welle des Elektromotors, was wiederum die Drehung der Antriebsräder regelt und damit das Fahren des Fahrzeugs erleichtert.
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Das Gehäuse, das für die Aufnahme der Vielzahl von Batteriezellen ausgelegt ist, schützt die Batteriezellen beispielsweise vor Fremdpartikeln - Staub, Feuchtigkeit und dergleichen. Im Falle eines Risses oder Bruchs wird das Batteriegehäuse anfällig für solche Fremdpartikel. Daher ist es erforderlich, das Batteriegehäuse zu testen, bevor das Batteriepaket auf einem Rahmen des Fahrzeugs montiert wird. Dementsprechend wird das Gehäuse der Akkupacks auf Risse, Löcher, Schmutz oder dergleichen geprüft bzw. inspiziert, so dass das Gehäuse das Eindringen der Fremdpartikel in das Gehäuse des Akkupacks auch bei widrigen klimatischen Bedingungen verhindert.
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Die Fahrzeughersteller haben verschiedene Lösungen gesucht, vorgeschlagen und umgesetzt, um die oben genannten Probleme zu lösen. In jüngster Zeit haben die Fahrzeughersteller eine spezielle Prüfvorrichtung für Batteriegehäuse entwickelt. Das Batteriegehäuseprüfgerät umfasst eine Dichtheitsprüfung, die durchgeführt wird, um Leckagen im Batteriegehäuse zu erkennen und das Eindringen von Wasser, Feuchtigkeit und Staub in die Batterie oder den Akkupack zu vermeiden. Die Prüfvorrichtung für das Batteriegehäuse ist so konfiguriert, dass ein Gas aus einem Gasbehälter in das Batteriegehäuse fließen kann. Die Prüfvorrichtung für das Batteriegehäuse umfasst eine Sonde, die das Austreten von Gas aus dem Batteriegehäuse erkennt, sobald das Batteriegehäuse mit dem Gas gefüllt ist. Das Einfüllen von Gas in das Batteriegehäuse ist jedoch ein langsamer Prozess und erfordert mehr Zeit, um das Gehäuse vollständig mit dem Gas zu füllen. Dies führt beispielsweise zu einer Verlängerung der Gesamtzeit für die Herstellung eines Elektrofahrzeugs - die Test-/Inspektionszeit wird erhöht, was wiederum die Montagezeit des Batteriepacks auf dem Rahmen des Elektrofahrzeugs und damit die Herstellungszeit des Elektrofahrzeugs erhöht.
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Ein Teil des bestehenden Systems zum Testen von Batterien oder Batteriegehäusen ist in der JP-Patentanmeldung
JP2004039387A [im Folgenden als Veröffentlichung '387 bezeichnet] offenbart.
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Die Veröffentlichung '387 offenbart ein Lecksuchverfahren für eine Batterie, die ein aktives Material enthält, das mit Wasser oder Sauerstoff reagiert, beispielsweise eine Natrium-Schwefel-Batterie. Das aktive Material wird in einem Behälter versiegelt, um eine Batterie herzustellen. Die Batterie, die aus einer Box besteht, wird mit einem heliumhaltigen Inertgas gefüllt und es wird eine Dichtheitsprüfung durchgeführt, um die Leckage von in der Batterie eingeschlossenem Helium zu überprüfen. Die Leckageprüfung wird von einem Heliumdetektor durchgeführt. Die Batterie wird bei der Leckageprüfung in der Batterieleckage-Erkennungsmethode erhitzt. Die Batterie wird zum Beispiel durch eine Heizung erhitzt - durch eine drahtartige Heizung. Durch die Erwärmung der Batterie erhöht sich der Druck des in der Batterie eingeschlossenen Heliums, so dass das Helium durch kleinere Lücken strömt und dadurch eine Leckage in der Batterie erkannt werden kann. Die Veröffentlichung '387 offenbart jedoch keine Methode oder ein Verfahren zur Verkürzung der Zeit für die Erkennung von Leckagen in der Batterie.
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Die vorliegende Offenbarung ist darauf gerichtet, eine oder mehrere der oben genannten Beschränkungen oder andere mit dem Stand der Technik verbundene Beschränkungen zu überwinden.
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Ein oder mehrere Unzulänglichkeiten herkömmlicher Systeme werden überwunden, und zusätzliche Vorteile werden durch ein Verfahren und ein System zur Erkennung von Anomalien in einem Batteriegehäuse eines Fahrzeugs bereitgestellt, wie es in der vorliegenden Offenbarung beansprucht wird.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und ein System zur Erkennung von Anomalien in einem Batteriegehäuse eines Fahrzeugs. Zu den Anomalien im Batteriegehäuse gehören Risse, Löcher, Poren und dergleichen, die zum Eindringen von Wasser, Staub und Feuchtigkeit in die Batterie des Fahrzeugs führen können. Die Batterie umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen, die so konfiguriert sind, dass sie elektrische Energie durch chemische Reaktionin einzelnen Batteriezellen erzeugen. Jede Batteriezelle aus mehreren Batteriezellen ist so ausgebildet, dass sie in einem Gehäuse der Batterie aufgenommen werden kann. Das Gehäuse ist so konfiguriert, dass es die Vielzahl von Batteriezellen vor Fremdkörpern wie Wasser, Staub, Feuchtigkeit und dergleichen schützt. Das Batteriegehäuse ist so konfiguriert, dass es auf die Anomalien getestet wird, um das Eindringen von Wasser, Feuchtigkeit oder Staub in die Batterie zu vermeiden.
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Das Verfahren umfasst: Zufuhr von Gas in das Gehäuse der Batterie, Umwälzung des Gases innerhalb des Gehäuses durch eine Gasrückführungsvorrichtung und Erkennung des Austretens von Gas aus dem Gehäuse durch einen beweglichen Detektor zur Feststellung von Anomalien im Gehäuse der Batterie. Die Gasrückführungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie Gas innerhalb des Gehäuses umwälzt und dadurch die Zeit für die Befüllung oder Diffusion des Gases im Inneren des Gehäuses der Batterie verkürzt. Die Verkürzung der Zeit für das Einfüllen oder die Diffusion des Gases im Inneren des Gehäuses verringert die Gesamttest- oder Inspektionszeit oder die Zeit für die Erkennung von Anomalien im Batteriegehäuse des Fahrzeugs.
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Zusätzliche Merkmale und Vorteile werden durch die Techniken der vorliegenden Offenbarung realisiert. Andere Ausführungsformen und Aspekte der Offenbarung werden hierin ausführlich beschrieben und werden als Teil der beanspruchten Offenbarung betrachtet.
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In einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Erkennen von Anomalien in einem Batteriegehäuse eines Fahrzeugs offenbart. Das Verfahren umfasst das Einbringen von Gas in ein Gehäuse der Batterie des Fahrzeugs durch eine Vielzahl von Einlässen, die in dem Gehäuse definiert sind, das Umwälzen des Gases innerhalb des Gehäuses durch eine mindestens eine Gasrückführungsvorrichtung, die mit der Vielzahl von Einlässen des Gehäuses verbunden ist, und das Erkennen von Gasaustritt aus dem Gehäuse durch einen beweglichen Detektor, um Anomalien im Gehäuse der Batterie zu bestimmen.
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In einer Ausführungsform befindet sich das Gas in einem Inertgas, wobei das Inertgas Helium ist.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Übertragen von Signalen an eine Steuereinheit durch den bewegbaren Detektor. D ie Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie die Signale verarbeitet und je nach dem von der Steuereinheit verarbeiteten Signal ein Warnsignal an ein Anzeigegerät überträgt.
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In eineranderen nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein System zum Erkennen von Anomalien in einem Batteriegehäuse eines Fahrzeugs offenbart. Das System umfasst eine Gasversorgungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie Gas in ein Gehäuse der Batterie durch eine Vielzahl von Einlässen zuführt, die im Gehäuse definiert sind. Das System umfasst ferner eine mindestens eine Gasrückführungan der Vorrichtung und einen Detektor. Die wenigstens eine Gasrückführungsvorrichtung ist so ausgebildet, dass sie Gas innerhalb des Gehäuses umwälzt. D ie wenigstens eine Gasrückführungsvorrichtung ist fluidisch mit wenigstens zwei Einlässen der Mehrzahl von Einlässen des Gehäuses verbunden. Der Detektor ist so konfiguriert, dass er Anomalien im Gehäuse der Batterie erkennt, indem er das Austreten des Gases aus dem Gehäuse erkennt.
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In einer Ausführungsform umfasst die mindestens eine Gasrückführungsvorrichtung eine mindestens eine Zwangsinduktionsvorrichtung, die konfiguriert ist, um Gas aus dem Gehäuse zu extrahieren und das Gas durch mindestens einen Einlass der mehreren Einlässe in das Gehäuse zurückzuführen.
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In einer Ausführungsform ist die wenigstens eine Zwangsinduktionsvorrichtung durch eine Einlassleitung fluidisch mit einem ersten Einlass der Vielzahl von Einlässen verbunden, und die Zwangsinduktionsvorrichtung ist durch eine Auslassleitung fluidisch mit einem zweiten Einlass der Vielzahl von Einlässen verbunden, um die Rückführung von Gas in das Gehäuse zu erleichtern.
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In einer Ausführungsform ist die mindestens eine Zwangsinduktionsvorrichtung fluidisch mit mindestens zwei Hilfseinlässen verbunden, die im Gehäuse durch die Einlassleitung und die Auslassleitung definiert sind.
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In einer Ausführungsform sind die wenigstens zwei Hilfseinlässe an den Längsseiten des Gehäuses und die Mehrzahl der Einlässe an den Längsseiten des Gehäuses definiert.
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In einer Ausführungsform ist der Detektor so konfiguriert, dass er sich in einem vordefinierten Pfad um das Gehäuse herumbewegt, um ein Austreten von Gas aus dem Gehäuse der Batterie zu erkennen.
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In einer Ausführungsform ist die Gasversorgungseinheit fluidisch mit einem wenigstens einen Einlass der Vielzahl von Einlässen verbunden, die im Gehäuse definiert sind, um einen Gasfluss in das Gehäuse zu ermöglichen.
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Es versteht sich, dass die oben beschriebenen Aspekte und Ausführungsformen der Offenbarung in beliebiger Kombination miteinander verwendet werden können. Mehrere der Aspekte und Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, um eine weitere Ausführungsform der Offenbarung zu bilden.
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Die vorstehende Zusammenfassung dient nur der Veranschaulichung und soll in keiner Weise einschränkend sein. Neben den oben beschriebenen illustrativen Aspekten und Merkmalen werden weitere Aspekte und Merkmale anhand der Zeichnungen und der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich.
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Die neuen Merkmale und Merkmale der Offenbarung sind in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Offenbarung selbst sowie eine Verwendungsweise, weitere Ziele und Vorteile davon werden jedoch am besten unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente darstellen und in denen:
- 1 veranschaulicht eine schematische Darstellung eines Systems zur Erkennung von Anomalien in einem Batteriegehäuse eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 2 veranschaulicht eine schematische Darstellung eines Systems zur Erkennung von Anomalien in einem Batteriegehäuse eines Fahrzeugs gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
- 3 veranschaulicht ein Flussdiagramm, das Verfahrensschritte zum Erkennen von Anomalien in einem Batteriegehäuse eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Die Figuren stellen Ausführungsformen der Offenbarung nur zu Illustrationszwecken dar. Ein Fachmann wird aus der folgenden Beschreibung leicht erkennen, dass alternative Ausführungsformen der hierin dargestellten Strukturen und Verfahren verwendet werden können, ohne von dem hierin beschriebenen Ziel der Offenbarung abzuweichen.
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Während die Ausführungsformen in der Offenbarung verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen unterliegen, sind bestimmteAusführungsformen davon in den Figuren beispielhaft dargestellt worden und werden im Folgenden beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die Offenbarung nicht auf die einzelnen offenbarten Formen beschränkt werden soll, sondern dass die Offenbarung im Gegenteil alle Änderungen, Äquivalente und Alternativen umfassen soll, die in den Anwendungsbereich der Offenbarung fallen.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass ein Fachmann durch die vorliegende Offenbarung motiviert wäre, System- oder Verfahrensschritte zur Erkennung von Anomalien in einem Batteriegehäuse eines Fahrzeugs zu modifizieren, die für verschiedene Fahrzeughersteller oder Batterieherstellungsunternehmen unterschiedlich sein können. Solche Änderungen sollten jedoch im Rahmen der Offenbarung ausgelegt werden. Demgemäß zeigen die Zeichnungen nur die spezifischen Einzelheiten, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind, um die Offenbarung nicht durch Einzelheiten zu verdecken, die für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, das von der Beschreibung hierin profitiert, leicht ersichtlich sind. In den Zeichnungen ist der Einfachheit halber weder das komplette Fahrzeug noch das komplette Batterieprüfsystem dargestellt.
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Die in der Offenbarung verwendeten Ter m s „co m prises“, „comprising“ oder andere Variationen davon sollen einen nicht ausschließlichen Einschluss abdecken, so dass ein System und ein Verfahren, das eine Liste von Komponenten aufführt, nicht nur diese Koponenten umfasst, sondern andere Koponenten, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder einem solchen System, Verfahren oder einer solchen Baugruppe oder Vorrichtung inhärent sind . Mit anderen Worten, ein oder mehrere Elemente in einem System oder Gerät gehen von „Comprises... a“ schließt nicht ohne weitere Einschränkungen das Vorhandensein anderer Elemente oder zusätz licher Elementein dem Schaft oder Gerät aus.
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Dementsprechend bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Verfahren und ein System zur Erkennung von Anomalien in einem Batteriegehäuse eines Fahrzeugs. Das Verfahren und das System können zur Erkennung von Anomalien in einem Gehäuse der Batterie verwendet werden, die in verschiedenen anderen Anwendungen verwendet werden können und nicht auf Fahrzeuge oder Automobile beschränkt sind. In einem Ausführungsbeispiel wird das System zum Testen oder zum Erkennen von Anomalien im Gehäuse der Batterie eingesetzt, die in Fahrzeugen, vorzugsweise Elektrofahrzeugen, verbaut ist. Die Elektrofahrzeuge nutzenelektrische Energie, die in mehreren Batteriezellen der Batterie gespeichert ist, umdas Fahrzeug anzutreiben. Die elektrische Energie wird von der Batterie über mehrere Drähte auf mindestens einen Elektromotor des Fahrzeugs übertragen. Der Elektromotor ist definiert als eine Stromerzeugungseinheit des Fahrzeugs, so dass der Elektromotor die Drehung der Antriebsräder des Fahrzeugs erleichtert und dadurch die Bewegung des Fahrzeugs in eine gewünschte Richtung regelt.
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Die Batterie oder das Batteriepaket ist ein wesentlicher Bestandteil in den Elektrofahrzeugen, da sie elektrische Energie speichert, um das Fahrzeug anzutreiben. Die Mehrzahl der Batteriezellen ist in einem Gehäuse der Batterie untergebracht. Das Gehäuse schützt die Vielzahl von Batteriezellen vor dem Eindringen von Fremdkörpern, z. B. Staub, Wasser, Feuchtigkeit und dergleichen. Das Gehäuse ist außerdem so konfiguriert, dass es Belastungen oder Lasten aufnimmt, die während der Fahrt des Fahrzeugs auf die Batterie ausgeübt werden. Das Gehäuse der Batterie ist so angepasst, dass es auf einem Rahmen des Fahrzeugs montiert werden kann. Das Gehäuse wird mit Befestigungselementen am Rahmen des Fahrzeugs befestigt. In einem Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse unter einer Bodenplatte des Fahrzeugs montiert. Jede Batteriezelle aus mehreren Batteriezellen umfasst eine Anode, eine Kathode und einen Elektrolyten, um eine chemische Reaktion zu erleichtern und dadurch elektrische Energie zu erzeugen. Jede Batteriezelle ist mit benachbarten Batteriezellen durch Drähte verbunden, um die Batterie oder den Akku mit bestimmten Parameternzu bilden, z. B. Spannung, Ausgangsleistung, Stromausgang und ähnliches.
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Die Versorgung des Elektromotors des Fahrzeugs mit elektrischer Energie aus der Batterie wird durch ein elektronisches Steuergerät (im Folgenden als „ECU“ bezeichnet) gesteuert. Das Steuergerät ist so konfiguriert, dass es die Versorgung des Elektromotors mit elektrischer Energie in Form von Strom je nach Fahrbedingungen des Fahrzeugs variiert. Wenn ein Fahrer beispielsweise ein Gaspedal maximal betätigt, wird der maximale Strom aus der Batterie entnommen und dem Elektromotor zugeführt, um eine Antriebswelle des Motors mit höheren Drehzahlen (Umdrehungen pro Minute) zu drehen. Das Steuergerät ist auch so konfiguriert, dass es die Stromversorgung des Elektromotors oder anderer elektrischer Hilfskomponenten des Fahrzeugs im Falle eines Unfalls oder einer anderen Situation unterbricht, um Schäden am Fahrzeug und am Fahrer und/oder den im Fahrzeug sitzenden Passagieren zu vermeiden.
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Die Batterie ist so konfiguriert, dass sie vom Batteriehersteller oder Fahrzeughersteller getestet oder inspiziert wird, bevor die Batterie auf den Rahmen des Fahrzeugs montiert wird. Es gibt verschiedene Arten von Tests, die an der Batterie durchgeführt werden, bevor die Batterie verwendet wird. Einedieser Tests besteht darin, Anomalien im Gehäuse der Batterie zu erkennen. Das System zur Erkennung von Anomalien im Gehäuse der Batterie umfasst eine Gasversorgungseinheit, mindestens eine Gasrückführungsvorrichtung und einen Detektor. Die Gasversorgungseinheit ist so konfiguriert, dass sie Gas aus einem Gasbehälter durch eine Vielzahl von im Gehäuse definierten Einlassöffnungen in das Gehäuse der Batterie zuführt. Das Gasreservoir ist dazu geeignet, Gas zu speichern, vorzugsweise ein Inertgas und besonders bevorzugt Helium, aber nicht auf dasselbe beschränkt. Die Gasversorgungseinheit ist fließend mit dem Gehäuse der Batterie verbunden.
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In einem Ausführungsbeispiel ist die mindestens eine Gasrückführungsvorrichtung auch mit mindestens zwei Einlässen der mehreren Einlässe des Gehäuses fluidisch verbunden. Die Gasrückführungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie das von der Gasversorgungseinheit in das Gehäuse eingespritzte Gas umwälzt. Die Rückführung von Gas in das Gehäuse durch die Gasrückführungsvorrichtung verringert die Füll- oder Diffusionszeit des Gases im Inneren des Gehäuses der Batterie, was wiederum die Gesamtzeit für die Erkennung von Anomalien im Gehäuse der Batterie verringert.
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In einem Ausführungsbeispiel weist die mindestens eine Gasrückführungsvorrichtung eine mindestens eine Zwangsinduktionsvorrichtung auf, um das Gas aus dem Gehäuse abzusaugen und das Gas mit höherer Geschwindigkeit in das Gehäuse zurückzuführen. Die wenigstens eine Zwangsinduktionsvorrichtung kann als eine Pumpvorrichtung definiert sein, ist aber nicht auf dieselbe beschränkt. Die wenigstens eine Gasrückführungsvorrichtung ist lösbar mit dem System zur Erkennung von Anomalien im Gehäuse der Batterie verbunden. Das System kann aus mehr als einer Gasrückführungsvorrichtung bestehen, abhängig von der Größe der Batterie oder dem Gehäuse der Batterie.
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Der Detektor ist so konfiguriert, dass er Anomalien im Gehäuse der Batterie erkennt, indem er das Austreten des Gases aus dem Gehäuse erkennt. Das Austreten von Gas aus dem Gehäuse kann nur auftreten, wenn Risse, Löcher, Perforationen oder ähnliches im Gehäuse der Batterie vorhanden sind. Wenn der Detektor ein Austreten des Gases aus dem Gehäuse erkennt, ist der Detektor so konfiguriert, dass er Signale an eine Steuereinheit des Systems überträgt. Das Steuergerät ist so konfiguriert, dass es die Signale verarbeitet und je nach dem vom Steuergerät verarbeiteten Signal ein Warnsignal an ein Anzeigegerät überträgt. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Detektor als Heliumdetektor definiert sein, um ein Austreten von Helium aus dem Gehäuse der Batterie zu erkennen.
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In den folgenden Absätzen wird die vorliegendeOffenbarung unter Bezugnahme auf Fig. S. 1 bis 3 beschrieben. In den Abbildungen sind das gleiche Element oder Elemente, die ähnliche Funktionen haben, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Blockschaltbild eines Systems (100) zur Erkennung von Anomalien in einem Batteriegehäuse eines Fahrzeugs (nicht in den 1 dargestellt) dargestellt. Das System (100) kann auch zur Erkennung von Anomalien in einem Gehäuse (1) der Batterien verwendet werden, die in anderen Anwendungen als Fahrzeugen ausgerüstet sind, und darf nicht auf dasselbe beschränkt sein. In einem Ausführungsbeispiel erkennt das System (100) Anomalien im Gehäuse (1) der Batterie (10), die in Fahrzeugen, vorzugsweise Elektrofahrzeugen, verbaut ist.Das System (100) umfaßt eine Gasversorgungseinheit (in den Fig. fluidisch mit mehreren Einlässen (1a) verbunden sind, die im Gehäuse (1) definiert sind. Die Anzahl der Einlässe (1a) kann je nach Größe des Gehäuses (1) der Batterie (10) variieren. Das Gehäuse (1) ist mit einem Elektronikfach (3) derart gelagert, dass das Elektronikfach (3) zur Aufnahme einer Steuereinheit, mehrerer Drähte und dergleichen geeignet ist. Das Gehäuse (1) ist so konfiguriert, dass es Schutz für eine Vielzahl von Batteriezellen bietet (nicht in den Fig. im Gehäuse (1) verstaut. Das Gehäuse (1) verhindert das Eindringen von Fremdpartikeln wie z.B. Staub, Wasser, Feuchtigkeit usw. in das Gehäuse (1) und verhindert dadurch Schäden an der Vielzahl von Batteriezellen, die im Inneren des Gehäuses (1) gelagert sind.
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Die Gasversorgungseinheit verbindet einen Gasspeicher (in den Fig. mit dem Gehäuse (1) des Akkus (10). Der Gasbehälter ist so ausgelegt, dass das zuführende Gas in das Gehäuse (1) gespeichert werden kann. Das in das Gehäuse (1) eingespeiste Gas ist ein Inertgas. In einem Ausführungsbeispiel ist das von der Gasversorgungseinheit in dasGehäuse (1) zugeführte Gas Helium. Die Gasversorgungseinheit ist über mehrere Leitungen mit mehreren Einlässen (1a) des Gehäuses verbunden.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst das System (100) ein mindestens ein Gasrückführungssystem (2), das mit mindestens zwei Einlässen der mehreren Einlässe (1a) des Gehäuses (1) fluidisch verbunden ist. Die wenigstens eine Gasrückführungsvorrichtung (2) ist so ausgebildet, dass sie Gas innerhalb des Gehäuses (1) der Batterie (10) umwälzt.Die mindestens eine Gasrückführungsvorrichtung (2) weist eine mindestens eine Zwangsinduktionsvorrichtung (2a) auf, die so konfiguriert ist, dass sie Gas aus dem Gehäuse (1) absaugt und das Gas durch mindestens einen Einlass der mehreren Einlässe (1a) in das Gehäuse (1) zurückführt. In einem Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine Zwangsinduktionsvorrichtung (2a) durch eine Einlassleitung (2b) fluidisch mit einem ersten Einlass der Mehrzahl von Einlässen (1a) verbunden. Die Zwangsinduktionsvorrichtung (2a) ist durch eine Auslassleitung (2c) mit einem zweiten Einlass der Vielzahl von Einlässen (1a) fluidisch verbunden, um die Rückführung von Gas in das Gehäuse (1) zu erleichtern, wie in 1 gezeigt. In einem Ausführungsbeispiel ist die Kraft-d-Induktionsvorrichtung (2a) eine Pumpe, die dazu konfiguriert ist, das Gas aus dem Gehäuse (1) abzusaugen und das Gas in das Gehäuse (1) der Batterie (10) umzuwälzen.
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Bezugnehmend auf 2 ist die wenigstens eine Zwangsinduktionsvorrichtung (2a) fluidisch mit mindestens zwei Hilfseinlässen (1b) verbunden, die im Gehäuse (1) durch die Einlassleitung (2b) und die Auslassleitung (2c) definiert sind. In einem Ausführungsbeispiel sind mindestens zwei Hilfseinlässe (1b) an den Längsseiten des Gehäuses (1) und die Mehrzahl der Einlässe (1a) an den Längsseiten des Gehäuses (1) definiert. Die Anzahl der Eingänge (1a) und Hilfseingänge (1b) kann je nach Größe des Gehäuses (1) der Batterie (10) variieren. Das System (100) umfaßt einen Detektor (nicht in den Fig. Konfiguriert, um Anomalien im Gehäuse (1) der Batterie (10) zu erkennen, indem das Austreten des Gases aus dem Gehäuse (1) erkannt wird. Der Detektor kann als Heliumdetektor oder Heliumsensor definiert werden, um ein Austreten von Helium aus dem Gehäuse zu erkennen (1). Möglicherweise gibt es weitere Detektoren und Sensoren, die im System zur Detektion von Gasen verwendet werden können, die nicht nur auf Helium beschränkt sind.
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Das Austreten von Gas aus dem Gehäuse (1) kann auftreten, wenn Anomalien im Gehäuse (1) auftreten. Zu den Anomalien können Risse, Löcher, Poren, Perforationen und dergleichen gehören, die ein Austreten des in das Gehäuse zugeführten Gases ermöglichen (1). Der Melder ist so konfiguriert, dass er sich in einem vordefinierten Pfad um das Gehäuse (1) herumbewegt, um Gasaustritte aus dem Gehäuse (1) der Batterie (10) zu erkennen. Der Detektor kann so programmiert werden, dass er ein Austreten des Gases an kritischen Stellen des Gehäuses (1) erkennt. Der Detektor kann als eine Sonde definiert sein, die an einem Roboterarm des Systems (100) angebracht ist und das Austreten des Gases aus dem Gehäuse (1) der Batterie (10) erkennt.
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Das System (100) umfaßt eine Steuereinheit (in den Fig. kommunikativ mit dem Melder verbunden. Die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie Signale empfängt, die vom Melder übertragen werden, und die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie diese Signale verarbeitet. Das Steuergerät überträgt ein Warnsignal an ein Anzeigegerät, abhängig von dem vom Steuergerät verarbeiteten Signal. In einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit so konfiguriert, dass sie ein Warnsignal an die Anzeigevorrichtung sendet, wenn der Detektor ein Austreten von Gas aus dem Gehäuse (1) der Batterie (10) erkennt.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Flussdiagramm dargestellt, das Verfahrensschritte zum Erkennen von Anomalien im Batteriegehäuse (1) des Fahrzeugsoffenbart. In einem Ausführungsbeispiel wird dasVerfahren zur Erkennung von Anomalien im Batteriegehäuse (1) des Fahrzeugs offenbart. Das Verfahren umfasst: Zufuhr von Gas in das Gehäuse (1) der Batterie (10) durch die Vielzahl von Einlässen (1a), die in dem Gehäuse (1) definiert sind. Die Gaszufuhr in das Gehäuse (1) erfolgt durch die mit dem Gehäuse (1) fluidisch verbundene Gasversorgungseinheit. Während der Gaszufuhr in das Gehäuse (1) wird die Rückführung des Gases innerhalb des Gehäuses (1) durch die wenigstens eine Gasrückführungsvorrichtung (2) eingeleitet, die mit den mehreren Einlässen (1a) des Gehäuses (1) verbunden ist. Dernächste Schritt besteht darin, das Austreten von Gas aus dem Gehäuse (1) durch den Detektor oder den beweglichen Detektor zu erkennen, um Anomalien im Gehäuse (1) der Batterie (10) zu bestimmen. Der nächste Schritt besteht darin, Signale durch den Detektor an die Steuereinheit zu übertragen, so dass die Steuereinheit die Signale verarbeitet und ein Warnsignal an ein Anzeigegerät sendet, abhängig von den von der Steuereinheit verarbeiteten Signalen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verringert das System zum Erkennen von Anomalien im Batteriegehäuse, das die Gasrückführungsvorrichtung umfasst, die Zeit für die Zuführung oder Diffusion von Gas in das Gehäuse der Batterie.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verringert das System zum Erkennen von Anomalien in dem Batteriegehäuse, umfassend die Gasrückführungsvorrichtung, eine Gesamtzeit für die Prüfung oder Inspektion des Batteriegehäuses auf Anomalien, die in dem Batteriegehäuse vorhanden sind.
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Es versteht sich von selbst, dass ein Durchschnittsfachmann ein System zur Erkennung von Anomalien im Batteriegehäuse ähnlicher Konfiguration entwickeln kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Solche Modifikationen und Variationen können vorgenommen werden, ohne den Geltungsbereich dieser Offenbarung zu verlassen. Daher ist beabsichtigt, daß die vorliegende Offenbarung solche Modifikationen und Änderungen abdeckt, sofern sie in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
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In Bezug auf die Verwendung von im Wesentlichen jedem Plural und/oder Singularbegriffen hierin können Fachkundige vom Plural in den Singular und/oder vom Singular in den Plural übersetzen, wie es dem Kontext und/oder der Anwendung angemessen ist. Die verschiedenen Singular-/Plural-Permutationen können hier aus Gründen der Klarheit ausdrücklich dargelegt werden.
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Es wird von den Fachleuten verstanden, dass im Allgemeinen Begriffe, die hierin und insbesondere in den beigefügten Ansprüchen verwendet werden (z. B. Körper der beigefügten Ansprüche), im Allgemeinen als „offene“ Begriffe gedacht sind (z. B. sollte der Begriff „einschließlich“ als „einschließlich, aber nicht beschränkt auf” interpretiert werden, der Begriff „haben“ sollte als „mindestens“ Der Begriff „umfasst“ sollte als „umfasst, ist aber nicht beschränkt auf“ usw. interpretiert werden. Es wird von den Fachleuten ferner verstanden, dass, wenn eine bestimmte Anzahl einer eingeführten Anspruchszitation beabsichtigt ist, eine solche Absicht ausdrücklich im Anspruch wiedergegeben wird, und in Ermangelung einer solchen Rezitation keine solche Absicht vorliegt. Zum Beispiel können die folgenden angehängten Ansprüche zur Verständnishilfe die Verwendung der einleitenden Formulierungen „mindestens einer“ und „einer oder mehrere“ enthalten, um Anspruchsrezitationen einzuleiten. Die Verwendung solcher Formulierungen sollte jedoch nicht dahingehend ausgelegt werden, dass die Einführung einer Anspruchsrezitation durch die unbestimmten Artikel „a“ oder „an“ einen bestimmten Anspruch, der eine solche eingeleitete Anspruchsrezitation enthält, auf Erfindungen beschränkt, die nur eine solche Rezitation enthalten, selbst wenn derselbe Anspruch die einleitenden Formulierungen „ein oder mehrere“ oder „mindestens eine“ und unbestimmte Artikel wie „a“ oder „ein“ enthält (z. B. „a“ und/oder „ein“ sollten in der Regel so interpretiert werden, dass sie „mindestens eine“ oder „eine oder mehrere“ bedeuten); Dasselbe gilt für die Verwendung bestimmter Artikel, die zur Einleitung von Anspruchszitationen verwendet werden. Selbst wenn eine bestimmte Zahl einer eingeführten Anspruchsrezitation explizit wiedergegeben wird, wird der Fachmann erkennen, dass eine solche Rezitation typischerweise so ausgelegt werden sollte, dass sie mindestens die angeführte Zahl bedeutet (z. B. bedeutet die bloße Rezitation von „zwei Rezitationen“ ohne andere Modifikatoren typischerweise mindestens zwei Rezitationen oder zwei oder mehr Rezitationen). Darüber hinaus ist in den Fällen, in denen eine Konvention analog zu „mindestens eine von A, B und C usw.“ verwendet wird, eine solche Auslegung im Allgemeinen in dem Sinne beabsichtigt, dass ein Fachmann die Konvention verstehen würde (z. B. „ein System mit mindestens einem von A, B und C“ würde unter anderem Systeme umfassen, die nur A haben, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen und/oder A, B und C zusammen usw.). in den Fällen, in denen eine Konvention analog zu „mindestens eine von A, B oder C usw.“ verwendet wird, ist eine solche Auslegung im Allgemeinen in dem Sinne beabsichtigt, dass ein Fachmann die Konvention verstehen würde (z. B. „ein System mit mindestens einem von A, B oder C“ würde Systeme umfassen, die nur A haben, aber nicht darauf beschränkt sein, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen und/oder A, B und C zusammen usw.). Es wird von den Fachleuten ferner verstanden, dass praktisch jedes disjunktive Wort und/oder jede Phrase, die zwei oder mehr alternative Begriffe enthält, sei es in der Beschreibung, in den Ansprüchen oder in den Zeichnungen, so verstanden werden sollte, dass die Möglichkeiten der Aufnahme eines der Begriffe, eines der Begriffe oder beider Begriffe in Betracht gezogen werden sollten. Zum Beispiel wird die Phrase „A oder B“ so verstanden, dass sie die Möglichkeiten von „A“ oder „B“ oder „A und B“ umfasst. Während verschiedene Aspekte und Ausführungsformen hierin offenbart worden sind, werden andere Aspekte und Ausführungsformen für den Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein. Die verschiedenen Aspekte und Ausführungsformen, die hierin offenbart werden, dienen der Veranschaulichung und sind nicht als Einschränkung gedacht, wobei der wahre Umfang durch die folgenden Ansprüche angegeben wird.
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Liste der Referenzziffern:
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- 100
- System zur Erkennung von Anomalien im Batteriegehäuse
- 10
- Batterie
- 1
- Gehäuse
- 1a
- Mehrere Einlässe
- 1b
- Mehrere Hilfseinlässe
- 2
- Gasrückführungsgerät
- 2a
- Erzwungene Induktionsvorrichtung
- 2b
- Einlassrohr
- 2c
- Auslassrohr
- 3
- Elektronisches Fach
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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