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HINTERGRUND DER VORLIEGENDEN OFFENBARUNG/ERFINDUNG
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Gebiet der vorliegenden Offenbarung/Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung/Erfindung bezieht sich auf ein System und auf ein Verfahren zum Löschen eines Brandes, der in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug auftritt, wobei das System und das Verfahren konfiguriert sind, um sowohl Löschflüssigkeit als auch ein Kühlmittel, das eine Hochspannungsbatterie kühlt, der Hochspannungsbatterie zuzuführen, wenn der Brand in der im Fahrzeug montierten Hochspannungsbatterie auftritt, wobei der in der Hochspannungsbatterie auftretende Brand gelöscht wird.
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Beschreibung der verwandten Technik
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In den letzten Jahren haben umweltfreundliche Fahrzeuge, die jeweils mit einer Hochspannungsbatterie ausgestattet sind, wie z. B. Elektrofahrzeuge, aufgrund der Elektrifizierung von Fahrzeugen rasch an Popularität gewonnen.
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Die Hochspannungsbatterie wird mit elektrischer Energie hoher Dichte geladen. Die Hochspannungsbatterie, in der Zellen mit einer Anode, einer Kathode, einem Elektrolyten und einem Separator aufeinander gestapelt sind, ist in Form eines Batteriepakets verpackt. Wenn in der Hochspannungsbatterie ein Brand auftritt, besteht das Problem darin, dass der Brand nicht leicht zu löschen ist.
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Ein Aspekt des Brandes in der Hochspannungsbatterie ist, dass ein Brand, der in einer Zelle entsteht, schnell auf eine benachbarte Zelle übergreift und brennt, bis die Hochspannungsbatterie vollständig ausgebrannt ist.
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Normalerweise besteht eine Methode zum Löschen eines Brandes in einer Hochspannungsbatterie darin, Wasser zu versprühen, bis der Brand gelöscht ist. Da die Zellen jedoch in einem Gehäuse der Hochspannungsbatterie übereinander gestapelt sind, gelangt das von außen gesprühte Wasser nicht ohne weiteres in das Innere der Hochspannungsbatterie. Daher ist es schwierig, den Brand weitgehend zu löschen. Dementsprechend dauert es mehrere Dutzend Stunden, bis der Brand in der Hochspannungsbatterie gelöscht ist.
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Um das Problem zu lösen, wird in der Nähe des Fahrzeugs ein vorgefertigter Wassertank aufgestellt. Der Wassertank wird mit Wasser gefüllt, und die Hochspannungsbatterie wird in das Wasser getaucht, wodurch der Brand gelöscht wird. Das Problem besteht jedoch darin, dass der vorgefertigte Wassertank in der Nähe des Fahrzeugs, in dem das Feuer auftritt, nicht einfach zu installieren ist.
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Die in diesem Hintergrund der vorliegenden Offenbarung enthaltenen Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung/Erfindung und dürfen nicht als Anerkennung oder als irgendeine Form der Andeutung verstanden werden, dass diese Informationen den einem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik bilden.
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KURZE ERFINDUNGSERLÄUTERUNG
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Offenbarung/Erfindung sind darauf gerichtet, ein System und ein Verfahren zum Löschen eines in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug auftretenden Brandes bereitzustellen, wobei das System und das Verfahren konfiguriert sind, um einer Hochspannungsbatterie gleichzeitig in konzentrierter Weise gespeicherte Löschflüssigkeit und ein zur Kühlung fließendes Kühlmittel zuzuführen, wenn der Brand (beispielsweise das Feuer) in der Hochspannungsbatterie auftritt, und um den Brand unter Verwendung der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels zu löschen.
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Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ein System zum Löschen des in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug auftretenden Brandes bereitgestellt, wobei das System aufweist: eine Batteriezellenanordnung (beispielsweise eine Batteriezellenbaugruppe), in der eine Mehrzahl von Batteriezellen übereinander gestapelt sind; einen Löschflüssigkeitsbehälter, in dem eine Löschflüssigkeit gelagert ist; eine Löschflüssigkeitszufuhrleitung, die den Löschflüssigkeitsbehälter und das Innere der Batteriezellenanordnung miteinander verbindet; eine Kühlmittelverbindungsleitung, die von einer Kühlmittelleitung abzweigt, durch die ein Kühlmittel entlang der Außenseite der Batteriezellenanordnung und eines Radiators (beispielsweise eines Kühlers, beispielsweise eines Heizungskörpers) zirkuliert, und die mit der Löschflüssigkeitszufuhrleitung verbunden ist, wobei das Kühlmittel dem Inneren der Batteriezellenanordnung durch die Kühlmittelverbindungsleitung zugeführt wird; und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, um ein Steuern durchzuführen, so dass die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel dem Inneren der Batteriezellenanordnung durch die Löschflüssigkeitszufuhrleitung und die Kühlmittelverbindungsleitung zugeführt werden, wenn die Steuereinheit ermittelt, dass der Brand in der Batteriezellenanordnung auftritt.
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In dem System kann ein Löschflüssigkeitszufuhrventil, das die Zufuhr der Löschflüssigkeit zulässt oder sperrt, in der Löschflüssigkeitszufuhrleitung vorgesehen sein, ein Kühlmittelzufuhrventil, das die Zufuhr des Kühlmittels zulässt oder sperrt, kann in der Kühlmittelzufuhrleitung vorgesehen sein, und wenn die Steuereinheit ermittelt, dass der Brand in der Batteriezellenanordnung auftritt, kann die Steuereinheit das Steuern, so dass die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel der Batteriezellenanordnung zugeführt werden, durchführen, indem sie bewirkt, dass das Löschflüssigkeitszufuhrventil und das Kühlmittelzufuhrventil geöffnet werden.
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In dem System kann die Kühlmittelverbindungsleitung mit der Löschflüssigkeitszufuhrleitung zwischen dem Löschflüssigkeitszufuhrventil und der Batteriezellenanordnung verbunden werden.
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Das System kann ferner eine von der Steuereinheit gesteuerte Wasserpumpe (beispielsweise Flüssigkeitspumpe) aufweisen, die zwischen dem Radiator und dem Kühlmittelzufuhrventil in der Kühlmittelleitung vorgesehen ist.
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Wenn die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel zugeführt werden und somit die Batteriezellenanordnung beginnt, in die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel einzutauchen (beispielsweise von der Löschflüssigkeit und von dem Kühlmittel gefüllt, beispielsweise bedeckt, zu werden), kann in dem System die Steuereinheit die Wasserpumpe so betreiben, dass die Wasserpumpe eine maximale Leistung (beispielsweise eine maximale Ausgabe) erbringt.
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Wenn die Steuereinheit ermittelt, dass der Wasserstand (beispielsweise der Flüssigkeitsstand, beispielsweise das Flüssigkeitsniveau) der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels einen voreingestellten Wasserstand erreicht haben, bei dem die Batteriezellenanordnung eingetaucht ist, kann in dem System die Steuereinheit den Betrieb der Wasserpumpe stoppen.
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In dem System kann ein Temperatursensor, der konfiguriert ist, um eine Temperatur der Batteriezellenanordnung zu erfassen, innerhalb eines Batteriepakets (beispielsweise eines Batteriepacks) vorgesehen sein, in dem die Batteriezellenanordnung montiert ist, und wenn die Temperatur der Batteriezellenanordnung, die von dem Temperatursensor eingegeben (beispielsweise eingespeist, beispielsweise gemessen) wird, gleich oder höher als eine thermische Durchbrenntemperatur ist, kann die Steuereinheit konfiguriert sein, um zu ermitteln, dass der Brand in der Batteriezellenanordnung auftritt.
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In dem System kann ein Abgassensor, der konfiguriert ist, um Abgas (beispielsweise durch den Brand erzeugtes Gas) zu erkennen, das auftritt, wenn der Brand in der Batteriezellenanordnung auftritt, innerhalb des Batteriepakets, in dem die Batteriezellenanordnung montiert ist, vorgesehen sein, und wenn der Abgassensor das Abgas erkennt, kann die Steuereinheit konfiguriert sein, um zu ermitteln, dass der Brand in der Batteriezellenanordnung auftritt.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wird ein Verfahren zum Löschen des in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug auftretenden Brandes bereitgestellt, wobei das Verfahren aufweist: einen Batterietemperaturermittlungsschritt, bei dem durch eine Hauptsteuereinheit ermittelt wird, ob eine Temperatur einer Batteriezellenanordnung gleich oder höher als eine thermische Durchbrenntemperatur ist oder nicht; einen Abgasermittlungsschritt, bei dem durch die Hauptsteuereinheit ermittelt wird, ob Abgas aus der Batteriezellenanordnung austritt (z.B. in der Batteriezellenanordnung auftritt) oder nicht; und einen Ventilöffnungsschritt eines Zuführens der Löschflüssigkeit und eines Kühlmittels in die Batteriezellenanordnung durch die Hauptsteuereinheit, indem bewirkt wird, dass ein Löschflüssigkeitszufuhrventil und ein Kühlmittelzufuhrventil geöffnet werden, wobei das Löschflüssigkeitszufuhrventil zwischen der Batteriezellenanordnung und einem Löschflüssigkeitsbehälter (beispielsweise einem Löschflüssigkeitstank), in dem die Löschflüssigkeit gespeichert ist, vorgesehen ist und das Kühlmittelzufuhrventil zwischen einem Radiator und der Batteriezellenanordnung vorgesehen ist.
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Das Verfahren kann nach dem Ventilöffnungsschritt ferner aufweisen einen Fail-Safe-Schritt (beispielsweise einen Ausfallsicherheitsschritt) eines Durchführens eines Steuerns durch die Hauptsteuereinheit, wenn die Batteriezellenanordnung in die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel eingetaucht ist und sich somit eine Hochspannungssystemsteuereinheit in einem Zustand befindet, in dem sie nicht in der Lage ist, eine Kommunikation mit der Steuereinheit durchzuführen; und einen Wasserpumpenbetriebsschritt eines Betreibens der Wasserpumpe, die das Kühlmittel gemäß einer vorbestimmten Logik umwälzt, durch die Hauptsteuereinheit.
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In dem Verfahren kann die Steuereinheit im Wasserpumpenbetriebsschritt die Wasserpumpe so betreiben, dass die Wasserpumpe eine maximale Leistung erzeugt.
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Das Verfahren kann nach dem Wasserpumpenbetriebsschritt weiterhin aufweisen: einen Eintauchabschlussermittlungsschritt eines Ermittelns durch die Hauptsteuereinheit, ob ein Wasserstand der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels innerhalb der Batteriezellenanordnung gleich oder höher als ein voreingestellter Wasserstand ist, bei dem die Batteriezellenanordnung vollständig eingetaucht ist; und einen Wasserpumpenanhaltschritt eines Anhaltens des Betriebs der Wasserpumpe durch die Hauptsteuereinheit, wenn der Wasserstand der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels gleich oder höher als der voreingestellte Wasserstand ist.
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Das Verfahren kann vor dem Batterietemperaturermittlungsschritt ferner aufweisen einen Sensorbetriebsstartschritt eines Eingebens in die Steuereinheit eines Ausgabewertes eines Temperatursensors, der zum Messen der Temperatur der Batteriezellenanordnung konfiguriert ist, und eines Ausgabewerts eines Abgassensors, der zum Erfassen von aus der Batteriezellenanordnung austretenden (beispielsweise in der Batteriezellenanordnung auftretenden) Abgas konfiguriert ist.
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In dem Verfahren kann zunächst der Abgasermittlungsschritt und dann der Batterietemperaturermittlungsschritt durchgeführt werden.
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Wenn die Temperatur der Batteriezellenanordnung im Batterietemperaturermittlungsschritt weder gleich noch höher als die thermische Durchbrenntemperatur ist, kann in dem Verfahren der Batterietemperaturermittlungsschritt wiederholt durchgeführt werden.
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Wenn bei dem Verfahren im Abgasermittlungsschritt nicht festgestellt wird, dass das Abgas auftritt, kann der Abgasermittlungsschritt wiederholt durchgeführt werden.
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Mit dem System und dem Verfahren zum Löschen des in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug auftretenden Brandes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, die wie oben beschrieben konfiguriert sind, können, wenn erkannt wird, dass der Brand in der Hochspannungsbatterie auftritt, die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel gleichzeitig der Hochspannungsbatterie zugeführt werden, und somit kann der Brand in einem frühen Stadium unter Verwendung der zugeführten Löschflüssigkeit und des Kühlmittels gelöscht werden.
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Wenn ermittelt wird, dass ein Brand ausgebrochen ist, kann die Wasserpumpe so betrieben werden, dass sie eine maximale Leistung erbringt. Auf diese Weise können die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel der Hochspannungsbatterie in einer konzentrierter Form zugeführt werden, so dass der Brand schnell gelöscht werden kann.
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Darüber hinaus wird die Wasserpumpe veranlasst, ihren Betrieb einzustellen, wenn der Wasserstand der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels einen vorgegebenen Wert erreicht, so dass die Hochspannungsbatterie eingetaucht ist. Dadurch kann der Verbrauch des Kühlmittels reduziert und die Hochspannungsbatterie vollständig eingetaucht werden. Auf diese Weise brennt das Feuer nicht mehr.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung weisen weitere Merkmale und Vorteile auf, die aus den beigefügten Zeichnungen, die hierin enthalten sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zu erläutern, ersichtlich sind oder ausführlicher dargelegt werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine schematische Ansicht, die beispielhaft ein System zum Löschen eines in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug auftretenden Brandes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt.
- 2 ist eine schematische Ansicht, die beispielhaft das System zum Löschen eines in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug auftretenden Brandes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt, und zwar das System, das arbeitet, wenn ein Brand in einer Hochspannungsbatterie auftritt.
- 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Löschen eines Brandes in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt.
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Es ist zu verstehen, dass die beigefügten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale darstellen, die die Grundprinzipien der vorliegenden Offenbarung/Erfindung veranschaulichen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, wie sie hierin enthalten sind, einschließlich z. B. spezifischer Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die speziell beabsichtigte Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt.
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In den Abbildungen beziehen sich die Bezugszeichen auf die gleichen oder gleichwertige Teile der vorliegenden Offenbarung/Erfindung in den verschiedenen Abbildungen der Zeichnung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden wird im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die vorliegende Offenbarung/Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung beschrieben werden, soll die vorliegende Beschreibung nicht dazu dienen, die vorliegende Offenbarung/Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zu beschränken. Andererseits soll die vorliegende Offenbarung/Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Rahmen des Umfangs der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, die durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, enthalten sein können.
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Ein System und ein Verfahren zum Löschen eines Brandes in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Das System zum Löschen eines Brandes, der in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug auftritt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung weist auf eine Batteriezellenanordnung 11, in der eine Mehrzahl von Batteriezellen übereinander gestapelt sind; einen Löschflüssigkeitsbehälter 31, in dem eine Löschflüssigkeit gelagert ist; eine Löschflüssigkeitszufuhrleitung 32, die den Löschflüssigkeitsbehälter 31 und das Innere der Batteriezellenanordnung 11 miteinander verbindet; eine Kühlmittelverbindungsleitung 23, die von einer Kühlmittelleitung 25 abzweigt, durch die ein Kühlmittel entlang der Außenseite der Batteriezellenanordnung 11 und eines Radiators 21 zirkuliert, wobei das Kühlmittel der Batteriezellenanordnung 11 durch die Kühlmittelverbindungsleitung 23 zugeführt wird; und eine Hauptsteuereinheit 40, die konfiguriert ist, um ein Steuern durchzuführen, so dass die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel der Batteriezellenanordnung 11 durch die Löschflüssigkeitszufuhrleitung 32 und die Kühlmittelverbindungsleitung 23 zugeführt werden, wenn ermittelt (beispielsweise erfasst, beispielsweise detektiert) wird, dass ein Feuer in der Batteriezellenanordnung 11 auftritt.
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In einer Hochspannungsbatterie gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, wie in 1 dargestellt, bilden die aufeinander gestapelten Batteriezellen die Batteriezellenanordnung 11. Die Batteriezellenanordnung 11 ist in einem Gehäuse verpackt, das beispielsweise ein oberes Gehäuse und ein unteres Gehäuse aufweist, und hat im verpackten Zustand die Form eines Batteriepakets 10 (beispielsweise eines Batteriepacks).
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Die Batteriezellenanordnung 11 wird durch das Kühlmittel gekühlt, so dass die Batteriezellenanordnung 11 bei einer optimalen Temperatur arbeitet.
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Das Kühlmittel kühlt die Batteriezellenanordnung 11, während es durch den Radiator 21 und durch die Batteriezellenanordnung 11 durch die Kühlmittelleitung 25 hindurch zirkuliert. An einer Seite der Batteriezellenanordnung 11, beispielsweise unter der Batteriezellenanordnung 11 des Batteriepakets 10, ist ein unterer Kühlkanal (z.B. eine untere Kühlpassage) 12 ausgebildet, und der untere Kühlkanal 12 ist mit der Kühlmittelleitung 25 verbunden. Dadurch strömt das Kühlmittel in das Batteriepaket 10 und kühlt so die Batteriezellenanordnung 11.
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Eine Wasserpumpe 22, die das Kühlmittel zirkuliert (beispielsweise umwälzt), ist in der Kühlmittelleitung 25 vorgesehen. Eine Leistung (beispielsweise eine Ausgabe) der Wasserpumpe 22 kann je nach Anforderung an die Kühlleistung variieren und kann die Menge des zur Batteriezellenanordnung 11 fließenden Kühlmittels sowie die Geschwindigkeit, mit der das Kühlmittel zugeführt wird, anpassen.
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Ein Dampfablassventil 13, das konfiguriert ist, um Dampf aus dem Batteriepaket 10 abzulassen, wenn der Druck innerhalb des Batteriepakets (beispielsweise des Akkupakets) 10 übermäßig ansteigt, ist an einer Seite des Batteriepakets 10 vorgesehen. Wenn der Druck im Inneren des Batteriepakets 10 einen vorbestimmten Druck erreicht, wird das Dampfablassventil 13 geöffnet und verhindert somit, dass der Druck im Inneren des Batteriepakets 10 übermäßig erhöht wird.
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Im Batteriepaket 10 sind Sensoren 14 und 15 zur Erkennung eines Brandes in der Batteriezellenanordnung 11 vorgesehen. Bei den Sensoren 14 und 15 kann es sich zugeordnet um einen Temperatursensor 14 und einen Abgassensor (z.B. Rauchsensor) 15 handeln.
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Der Temperatursensor 14 ist an einer Seite des Batteriepakets 10 angebracht und erfasst eine Temperatur der Batteriezellenanordnung 11. Wenn die vom Temperatursensor 14 erfasste Temperatur der Batteriezellenanordnung 11 höher ist als eine voreingestellte thermische Durchbrenntemperatur, so dass ein thermisches Durchbrennen in der Batteriezellenanordnung 11 ermittelt wird, kann ermittelt werden, dass ein Brand in der Batteriezellenanordnung 11 auftritt.
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Der Abgassensor 15 detektiert Abgase, die bei einem Brand in der Batteriezellenanordnung 11 entstehen.
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Mit der Messung der Temperatur der Batteriezellenanordnung 11 durch den Temperatursensor 14 und mit der Ermittlung, ob das Abgas auftritt oder nicht, wird doppelt erkannt, dass ein Brand in der Batteriezellenanordnung 11 Feuer fängt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das System zum Löschen eines Brandes in einer Hochspannungsbatterie nicht richtig funktioniert.
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Darüber hinaus ist im Inneren des Batteriepakets 10 ein Sensor vorgesehen, der konfiguriert ist, um im Brandfall den Wasserstand der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels, die in den Batteriepaket 10 geleitet werden, zu ermitteln.
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Der Sensor, der zum Ermitteln des Wasserstands der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels konfiguriert ist, kann ein Drucksensor 16 sein, der den Druck im Inneren des Batteriepakets 10 misst, oder ein Wasserstandssensor, der den Wasserstand der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels direkt misst. Die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel werden in das Batteriepaket 10 eingefüllt, und dessen Wasserstand wird erhöht, wodurch der Druck im Batteriepaket 10 steigt. Dementsprechend kann der Drucksensor 16 indirekt den Wasserstand der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels messen.
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Eine Hochspannungssystemsteuereinheit 17, die konfiguriert ist, um ein Hochspannungsvoltmeter sowie das Batteriepaket 10 zu steuern, ist innerhalb des Batteriepakets 10 oder benachbart zu dem Batteriepaket 10 vorgesehen. Die Hochspannungssystemsteuereinheit 17 überträgt einen Zustand der Batteriezellenanordnung 11 an die Hauptsteuereinheit 40, während sie kontinuierlich mit der Hauptsteuereinheit 40 eines Fahrzeugs kommuniziert. Entsprechend einem von der Hauptsteuereinheit 40 übertragenen Befehl ist die Hochspannungssystemsteuereinheit 17 konfiguriert, um die Batteriezellenanordnung 11 zu steuern. Wenn die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel beginnen, der Batteriezellenanordnung 11 zugeführt zu werden, weil die HochspannungsSystemsteuereinheit 17 in die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel eingetaucht ist/wird, hört die Hochspannungssystemsteuereinheit 17 auf, ein Signal zu übertragen. Wenn die Hochspannungssystemsteuereinheit 17 aufhört, das Signal zu senden, arbeitet die Hauptsteuereinheit 40 gemäß einer Fail-Safe-Logik, die eine vorgespeicherte Logik ist. Ein Fall, in dem die Hochspannungssystemsteuereinheit 17 in die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel eingetaucht ist, liegt vor, wenn die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel der Batteriezellenanordnung 11 aufgrund des Auftretens eines Brandes zugeführt werden. Die Zufuhr der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels bedeutet, dass in der Batteriezellenanordnung 11 ein Brand auftritt.
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Dementsprechend steuert die Hauptsteuereinheit 40 die Wasserpumpe 22 so an, dass die Wasserpumpe 22 eine erhöhte Leistung erbringt und somit der in der Batteriezellenanordnung 11 entstandene Brand umgehend gelöscht werden kann.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wird das Kühlmittel, das die Batteriezellenanordnung 11 kühlt, zum Löschen des in der Batteriezellenanordnung 11 entstandenen Brandes verwendet. Außerdem wird zusätzlich zum Kühlmittel eine Löschflüssigkeit bereitgestellt. Wenn ein Brand auftritt, wird die Löschflüssigkeit zusammen mit dem Kühlmittel der Batteriezellenanordnung 11 zugeführt.
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Zu diesem Zweck ist der Löschflüssigkeitsbehälter 31 vorgesehen, in dem die Löschflüssigkeit gespeichert ist. Der Löschflüssigkeitsbehälter 31 ist mit der Batteriezellenanordnung 11 und der Löschflüssigkeitszufuhrleitung 32 verbunden.
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In der Löschflüssigkeitszufuhrleitung 32 ist ein Löschflüssigkeitszufuhrventil 33 vorgesehen, das die Zufuhr der Löschflüssigkeit zulässt oder sperrt. Das Löschflüssigkeitszufuhrventil 33 ist im Normalbetrieb geschlossen. Tritt jedoch ein Brand in der Batteriezellenanordnung 11 auf, ist/wird das Löschflüssigkeitszufuhrventil 33 geöffnet und ermöglicht so die Zufuhr von Löschflüssigkeit aus dem Löschflüssigkeitsbehälter 31 in die/zu der Batteriezellenanordnung 11. Das Löschflüssigkeitszufuhrventil 33 ist ein Rückschlagventil, das so funktioniert, dass die Löschflüssigkeit nur in der Richtung vom Löschflüssigkeitsbehälter 31 zur Batteriezellenanordnung 11 zugeführt wird.
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Die Kühlmittelverbindungsleitung 23, die von der Kühlmittelleitung 25 abzweigt und mit der Löschflüssigkeitszufuhrleitung 32 verbunden ist, so dass das Kühlmittel der Batteriezellenanordnung 11 zum Löschen des Brandes zugeführt wird, ist vorgesehen. Die Kühlmittelverbindungsleitung 23 zweigt von der Kühlmittelleitung 25 zwischen der Wasserpumpe 22 und dem unteren Kühlkanal 12 ab. Außerdem mündet die Kühlmittelverbindungsleitung 23 in die Löschflüssigkeitszufuhrleitung 32 zwischen dem Löschflüssigkeitszufuhrventil 33 und der Batteriezellenanordnung 11. Dementsprechend wird/ist, wenn ein Brand in der Batteriezellenanordnung 11 auftritt, das Kühlmittel der Batteriezellenanordnung 11 durch die Kühlmittelleitung 25, die Kühlmittelverbindungsleitung 23 und die Löschflüssigkeitszufuhrleitung 32 in der vorliegenden Reihenfolge zugeführt, so dass der Brand gelöscht wird.
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In der Kühlmittelverbindungsleitung 23 ist ein Kühlmittelzufuhrventil 24 vorgesehen, das die Zufuhr des Kühlmittels zulässt oder sperrt. Das Kühlmittelzufuhrventil 24 ist im Normalbetrieb geschlossen. Wenn jedoch ein Brand in der Batteriezellenanordnung 11 auftritt, wird/ist das Kühlmittelzufuhrventil 24 geöffnet und ermöglicht somit die Zufuhr von Kühlmittel aus der Kühlmittelleitung 25 zur Batteriezellenanordnung 11. Das Kühlmittelzufuhrventil 24 ist ein Rückschlagventil, das so funktioniert, dass das Kühlmittel nur in der Richtung von der Kühlmittelleitung 25 zur Batteriezellenanordnung 11 zugeführt wird. Die Wasserpumpe 22 kann zwischen dem Radiator 21 und dem Kühlmittelzufuhrventil 24 in der Kühlmittelleitung 25 vorgesehen werden, damit das Kühlmittel der Batteriezellenanordnung 11 zugeführt wird, wenn in der Batteriezellenanordnung 11 ein Brand auftritt. Die Wasserpumpe 22 kann zwischen dem Radiator 21 und einem Punkt vorgesehen sein, an dem die Kühlmittelverbindungsleitung 23 von der Kühlmittelleitung 25 abzweigt.
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Die Hauptsteuereinheit 40 erkennt, dass in der Batteriezellenanordnung 11 ein Brand auftritt, und zwar anhand von Werten, die von verschiedenen Sensoren, beispielsweise dem Temperatursensor 14 und dem Abgassensor 15, die in dem Batteriepaket 10 vorhanden sind, eingegeben werden. Wenn die Hauptsteuereinheit 40 ermittelt, dass in der Batteriezellenanordnung 11 ein Brand auftritt, veranlasst sie außerdem, dass das Löschflüssigkeitszufuhrventil 33 und das Kühlmittelzufuhrventil 24 geöffnet werden/sind, so dass die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel der Batteriezellenanordnung 11 zugeführt werden und der Brand gelöscht wird.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung können das Löschflüssigkeitszufuhrventil 33 und das Kühlmittelzufuhrventil 24 Stellantriebe aufweisen, die elektrisch mit der Hauptsteuereinheit 40 verbunden sind, so dass das Löschflüssigkeitszufuhrventil 33 und das Kühlmittelzufuhrventil 24 entsprechend den Befehlssignalen der Hauptsteuereinheit 40 selektiv betätigt werden können.
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Darüber hinaus kann die Hauptsteuereinheit 40 konfiguriert sein, um die Menge eines Kühlmittels zu steuern, das der Batteriezellenanordnung 11 zugeführt wird, indem es die Wasserpumpe 22 steuert. Die Hauptsteuereinheit 40 ist konfiguriert, um eine normale Steuerung durchzuführen, während sie kontinuierlich mit der Hochspannungssystemsteuereinheit 17 kommuniziert, die konfiguriert ist, um das Hochspannungsvoltmeter sowie das Batteriepaket 10 zu steuern. Darüber hinaus veranlasst die Hauptsteuereinheit 40 in einem Fall, in dem die Kommunikation mit der Hochspannungssystemsteuereinheit 17 aufgrund des Auftretens eines Brandes unterbrochen wird, die Implementierung der Fail-Safe-Logik.
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Ein nachfolgend beschriebenes Steuerverfahren ist als Logik in der Hauptsteuereinheit 40 gespeichert.
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3 zeigt das Verfahren zum Löschen eines Brandes in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
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Das Verfahren zum Löschen eines Brandes in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wird durch das System zum Löschen eines Brandes in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug durchgeführt, das oben beschrieben ist.
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In einem Sensorbetriebsstartschritt S110 beginnt ein Sensor, der für die Erkennung des Auftretens eines Feuers in der Batteriezellenanordnung 11 konfiguriert ist, zu arbeiten, und ein Ausgabewert des Sensors beginnt, in die Hauptsteuereinheit 40 eingegeben zu werden. Das heißt, ein Ausgangswert (beispielsweise ein Ausgabewert) des Temperatursensors 14, der die Temperatur der Batteriezellenanordnung 11 misst, und ein Ausgangswert des Abgassensors 15, der konfiguriert ist, um ein in der Batteriezellenanordnung 11 auftretendes Gas zu erkennen, werden in die Hauptsteuereinheit 40 eingegeben (beispielsweise eingespeist). Im Sensorbetriebsstartschritt S110 beginnt das System zum Löschen eines in einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug auftretenden Brandes zu arbeiten.
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In einem Batterietemperaturermittlungsschritt S120 ist die Hauptsteuereinheit 40 konfiguriert, um zu ermitteln, ob die Temperatur der Batteriezellenanordnung 11 gleich oder höher ist als eine thermische Durchbrenntemperatur (beispielsweise eine Temperatur, bei der es zur thermischen Beschädigungen von einzelnen Batteriezellen oder eines Gehäuses des Batteriepakets kommen kann mit Folge, dass ein Durchbrennen oder ein Durchbruch des Brandes/Feuers in benachbarte Batteriezellen und/oder in die Umgebung des Batteriepakets passiert), die so voreingestellt ist, dass ein thermisches Durchbrennen in der Batteriezellenanordnung 11 ermittelt wird. Um das Auftreten eines Brandes in der Batteriezellenanordnung 11 zu ermitteln, kann die Hauptsteuereinheit 40 den Ausgangswert des Temperatursensors 14 kontinuierlich überwachen. Wenn die Temperatur der Batteriezellenanordnung 11 auf Grundlage des Ausgangswerts des Temperatursensors 14 gleich oder höher ist als die thermische Durchbrenntemperatur, kann die Hauptsteuereinheit 40 konfiguriert werden/sein, zu schlussfolgern (beispielsweise zu ermitteln), dass in der Batteriezellenanordnung 11 ein Brand auftritt.
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In einem Abgasermittlungsschritt S130 wird ermittelt, ob aus (beispielsweise in) der Batteriezellenanordnung 11 Abgas (z.B. Rauch) austritt (beispielsweise auftritt) oder nicht. Wenn ein Brand auftritt, tritt in der Batteriezellenanordnung 11 Abgas auf. Da der Abgassensor 15 das Abgas (beispielsweise das Abgas in der Batteriezellenanordnung) erfasst, kann erkannt werden, dass in der Batteriezellenanordnung 11 ein Brand auftritt.
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Nachdem die Bedingungen im Batterietemperaturermittlungsschritt S120 und im Abgasermittlungsschritt S130 erfüllt sind, wird der nächste Schritt durchgeführt. Der Batterietemperaturermittlungsschritt S120 und der Abgasermittlungsschritt S130 können in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden. Das heißt, der Abgasermittlungsschritt S130 kann früher als der Batterietemperaturermittlungsschritt S120 durchgeführt werden.
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Wenn die Bedingungen des Batterietemperaturermittlungsschritts S120 und des Abgasermittlungsschritt S130 beide erfüllt sind, ist die Hauptsteuereinheit 40 konfiguriert, um zu schlussfolgern, dass ein Brand in der Batteriezellenanordnung 11 auftritt, und konfiguriert, um das unten beschriebene Steuern durchzuführen, um den Brand zu löschen.
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Wenn jede (beispielsweise eine) der Bedingungen im Batterietemperaturermittlungsschritts S120 und im Abgasermittlungsschritt S130 nicht erfüllt ist, wird jeder (beispielsweise der entsprechende) von dem Batterietemperaturermittlungsschritt S120 und dem Abgasermittlungsschritt S130 wiederholt durchgeführt.
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In einem Ventilöffnungsschritt S140 veranlasst die Hauptsteuereinheit 40, dass das Löschflüssigkeitszufuhrventil 33 geöffnet wird/ist, so dass die Löschflüssigkeit der Batteriezellenanordnung 11 zugeführt wird, und dass das Kühlmittelzufuhrventil 24 geöffnet wird/ist, so dass das Kühlmittel der Batteriezellenanordnung 11 zugeführt wird. Wenn das Löschflüssigkeitszufuhrventil 33 und das Kühlmittelzufuhrventil 24 geöffnet sind, werden die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel in das Batteriepaket 10 geleitet, und die Batteriezellenanordnung 11 beginnt, in die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel einzutauchen (beispielsweise mit der Löschflüssigkeit und dem Kühlmittel getränkt zu sein).
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In dem Ventilöffnungsschritt S140 können die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel in die Batteriezellenanordnung 11 fließen, in der ein Brand auftritt, und somit kann der in der Batteriezellenanordnung 11 auftretende Brand in einem frühen Stadium gelöscht werden. Die Batteriezellenanordnung 11 ist in einem Zustand, in dem sie in Form eines Batteriepakets verpackt ist, beispielsweise mit einem oberen Gehäuse und einem unteren Gehäuse. Daher kann Wasser, obwohl es von außen eingespritzt wird, nicht in die Batteriezellenanordnung 11 gelangen. Die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel können jedoch direkt der Batteriezellenanordnung 11 zugeführt werden, und können somit den Brand frühzeitig löschen.
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In einem Fail-Safe-Schritt S150, wenn die Batteriezellenanordnung 11 in die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel eingetaucht ist und sich somit die Hochspannungssystemsteuereinheit 17 in einem Zustand befindet, in dem sie nicht in der Lage ist, eine Kommunikation durchzuführen, implementiert die Hauptsteuereinheit 40 eine vorbestimmte Logik. Wenn die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel in die Batteriezellenanordnung 11 zugeführt werden, macht das Eintauchen der Batteriezellenanordnung es unmöglich, eine Kommunikation zwischen der Hauptsteuereinheit 40 und der Hochspannungssystemsteuereinheit 17 durchzuführen, die in dem Batteriepaket 10 vorgesehen ist und konfiguriert ist, um das Hochspannungsvoltmeter sowie die Batteriezellenanordnung 11 zu steuern. Der Grund hierfür ist, dass die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel in die Batteriezellenanordnung 11 zugeführt werden, wenn in der Batteriezellenanordnung 11 ein Brand auftritt. Daher kann ermittelt werden, dass die Batteriezellenanordnung 11 in Brand gerät. Wenn die Hochspannungssystemsteuereinheit 17 nicht in der Lage ist, eine Kommunikation durchzuführen, ist die Hauptsteuereinheit 40 daher konfiguriert, um den Fail-Safe-Schritt S150 durchzuführen, in dem das Steuern gemäß einer vorgegebenen Logik erfolgt.
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In einem Wasserpumpenbetriebsschritt S160 steuert die Hauptsteuereinheit 40 die Wasserpumpe 22 gemäß der vorgegebenen Logik. In dem Wasserpumpenbetriebsschritt S160 betreibt die Hauptsteuereinheit 40 die Wasserpumpe 22 in solch einer Weise, dass die Wasserpumpe 22 eine maximale Leistung erzeugt und dass eine größere Menge des Kühlmittels zugeführt wird, um den in der Batteriezellenanordnung 11 auftretenden Brand zu löschen. Wenn die Wasserpumpe 22 so arbeitet, dass sie die maximale Leistung erbringt, wird eine maximale Menge des Kühlmittels aus der Wasserpumpe 22 abgegeben, wodurch die Geschwindigkeit, mit der das Kühlmittel zugeführt wird, erhöht wird. Die maximale Menge des Kühlmittels, die mit maximaler Geschwindigkeit von der Wasserpumpe 22 abgegeben wird, kann der Batteriezellenanordnung 11 durch die Kühlmittelverbindungsleitung 23 zugeführt werden, und somit kann der in der Batteriezellenanordnung 11 entstandene Brand gelöscht werden.
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Durch Ausführen des Ventilöffnungsschritts S140 und des Wasserpumpenbetriebsschritts S160 kann die Batteriezellenanordnung 11 in die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel eingetaucht werden. Auf diese Weise kann der in der Batteriezellenanordnung 11 entstandene Brand gelöscht werden.
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Wenn die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel kontinuierlich in die Batteriezellenanordnung 11 zugeführt werden, kann der Druck in der Batteriezellenanordnung 11 erhöht werden, und die Batteriezellenanordnung 11 kann aufgrund des erhöhten Drucks explodieren.
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Um eine Explosion der Batteriezellenanordnung 11 zu verhindern, besteht eine Notwendigkeit, der Batteriezellenanordnung 11 Mengen an Löschflüssigkeit und Kühlmittel zuzuführen, die ausreichen, um den in der Batteriezellenanordnung 11 entstandenen Brand zu löschen, und dann die Zufuhr der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels zu stoppen.
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Zu diesem Zweck werden ein Eintauchabschlussermittlungsschritt S170 eines Ermittelns des Wasserstandes der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels und ein Wasserpumpenanhaltschritt S180 eines Stoppens des Betriebs der Wasserpumpe 22 durchgeführt.
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Im Eintauchabschlussermittlungsschritt S170 ist die Hauptsteuereinheit 40 konfiguriert, um zu ermitteln, ob der Wasserstand der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels in der Batteriezellenanordnung 11 gleich oder höher als ein voreingestellter Wasserstand, bei dem die Batteriezellenanordnung 11 vollständig eingetaucht ist, ist oder nicht. Der Wasserstand der Löschflüssigkeit und des Kühlmittels kann hierbei auch direkt gemessen werden, aber auch indirekt über den Drucksensor 16 gemessen werden. Das heißt, ohne einen separaten Wasserstandssensor zu montieren, kann der Wasserstand in Abhängigkeit davon ermittelt werden, ob der Druck im Inneren der Batteriezellenanordnung 11 einen voreingestellten Druck erreicht oder nicht, wobei der Drucksensor 16 zur Überwachung des Zustands der Batteriezellenanordnung 11 verwendet wird. Wenn der Druck innerhalb der Batteriezellenanordnung 11 den voreingestellten Druck erreicht, kann die Hauptsteuereinheit 40 konfiguriert sein, um zu ermitteln, dass die Batteriezellenanordnung 11 vollständig eingetaucht ist, so dass die Batteriezellenanordnung 11 vollständig in die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel eingetaucht ist und stabil gehalten wird.
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Der Wasserpumpenanhaltschritt S180 wird durchgeführt, wenn im Eintauchabschlussermittlungsschritt S170 ermittelt wird, dass die Batteriezellenanordnung 11 vollständig in die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel eingetaucht ist. Im Wasserpumpenanhaltschritt S180 hält die Hauptsteuereinheit 40 die Wasserpumpe 22 vom Betrieb ab, so dass das Kühlmittel nicht länger der Batteriezellenanordnung 11 mehr zugeführt wird. Die Hauptsteuereinheit 40 kann nicht nur den Betrieb der Wasserpumpe 22 stoppen, sondern auch das Kühlmittelzufuhrventil 24 und das Löschflüssigkeitszufuhrventil 33 schließen.
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Wenn in dem Eintauchabschlussermittlungsschritt S170 ermittelt wird, dass die Batteriezellenanordnung 11 nicht vollständig in die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel eingetaucht ist, wird der Eintauchabschlussermittlungsschritt S170 wiederholt durchgeführt, und die Löschflüssigkeit und das Kühlmittel werden kontinuierlich zugeführt, bis die Batteriezellenanordnung 11 vollständig eingetaucht ist.
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Darüber hinaus beziehen sich die Steuervorrichtung betreffende Begriffe wie beispielsweise „Steuergerät“, „Steuerapparat“, „Steuereinheit“, „Steuervorrichtung“, „Steuermodul“ oder „Server“ usw. auf ein Hardwaregerät mit einem Speicher und einem Prozessor, der konfiguriert ist, um einen oder mehrere als Algorithmusstruktur interpretierte Schritte auszuführen. Der Speicher speichert Algorithmusschritte, und der Prozessor führt die Algorithmusschritte aus, um einen oder mehrere Prozesse eines Verfahrens (beispielsweise des zuvor beschriebenen Verfahrens) in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung durchzuführen. Die Steuervorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann implementiert werden durch einen nichtflüchtigen Speicher, der konfiguriert ist, um Algorithmen zum Steuern des Betriebs verschiedener Komponenten eines Fahrzeugs oder Daten über Softwarebefehle zum Ausführen der Algorithmen zu speichern, und einen Prozessor, der konfiguriert ist, um den oben beschriebenen Betrieb unter Verwendung der im Speicher gespeicherten Daten durchzuführen. Bei dem Speicher und dem Prozessor kann es sich um einzelne Chips handeln. Alternativ dazu können der Speicher und der Prozessor in einem einzigen Chip integriert sein. Der Prozessor kann als ein oder mehrere Prozessoren implementiert sein. Der Prozessor kann verschiedene Logikschaltungen und Betriebsschaltungen enthalten, kann konfiguriert sein, um Daten entsprechend einem vom Speicher bereitgestellten Programm zu verarbeiten, und kann konfiguriert sein, um ein Steuersignal entsprechend dem Verarbeitungsergebnis zu erzeugen.
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Bei der Steuervorrichtung kann es sich um mindestens einen Mikroprozessor handeln, der durch ein vorgegebenes Programm gesteuert wird, das eine Reihe von Befehlen zum Durchführen des Verfahrens enthalten kann, das in den oben genannten verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung enthalten ist.
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Die vorgenannte Erfindung kann auch als computerlesbare Codes auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium verkörpert werden. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium ist ein beliebiges Datenspeichergerät, das Daten speichern kann, die anschließend von einem Computersystem gelesen werden können, und Programmbefehle speichern und ausführen kann, die anschließend von einem Computersystem gelesen werden können. Beispiele für ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium sind Festplattenlaufwerk (HDD), Solid State Disk (SSD), Siliziumplattenlaufwerk (SDD), Festwertspeicher (ROM), Arbeitsspeicher (RAM), CD-ROMs, Magnetbänder, Disketten, optische Datenspeicher usw. und die Implementierung als Trägerwellen (z. B. Übertragung über das Internet). Beispiele für Programmbefehle sind Maschinensprachcodes, wie sie von einem Compiler erzeugt werden, sowie Hochsprachencodes, die von einem Computer mit Hilfe eines Interpreters oder ähnlichem ausgeführt werden können.
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In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann jeder oben beschriebene Vorgang von einer Steuervorrichtung durchgeführt werden, und die Steuervorrichtung kann durch eine Vielzahl von Steuervorrichtungen oder eine integrierte einzelne Steuervorrichtung konfiguriert werden.
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In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung weist der Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung/Erfindung auf Software oder maschinenausführbare Befehle (z. B. ein Betriebssystem, eine Anwendung, Firmware, ein Programm usw.), die es Vorgängen gemäß den Verfahren verschiedener Ausführungsformen ermöglichen, auf einem Gerät oder einem Computer ausgeführt zu werden, sowie ein nichttransitorisches computerlesbares Medium, auf dem solche Software oder Befehle gespeichert sind und das auf dem Gerät oder dem Computer ausgeführt werden kann.
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In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann die Steuervorrichtung/Steuereinheit in Form von Hardware oder Software oder in einer Kombination aus Hardware und Software implementiert werden.
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Darüber hinaus bezeichnen die in der Spezifikation enthaltenen Begriffe wie „Einheit“, „Modul“ usw. Einheiten zur Verarbeitung mindestens einer Funktion oder eines Vorgangs, die durch Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert sein können.
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Zur Vereinfachung der Erklärung und zur genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „obere“, „untere“, „innere“, „äußere“, „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorne“, „hinten“, „rückseitig“, „inneres“, „äußeres“, „innen“, „außen“, „nach innen“, „nach außen“, „intern“, „extern“, „vorwärts“ und „rückwärts“ verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Positionen dieser Merkmale zu beschreiben. Der Begriff „verbinden“ oder seine Ableitungen beziehen sich sowohl auf eine direkte als auch auf eine indirekte Verbindung.
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Der Begriff „und/oder“ kann eine Kombination aus mehreren zusammenhängenden aufgelisteten Elementen oder eines von mehreren zusammenhängenden aufgelisteten Elementen aufweisen. Zum Beispiel schließt „A und/oder B“ alle drei Fälle wie „A“, „B“ und „A und B“ ein.
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In der vorliegenden Beschreibung kann, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, eine Singularform auch eine Pluralform beinhalten. Der Ausdruck „mindestens eine (oder eine oder mehrere) von A, B und C“ kann eine oder mehrere aller Kombinationen umfassen, die durch die Kombination von A, B und C gebildet werden können.
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In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ist zu verstehen, dass ein Begriff wie „aufweisen“ oder „haben“ dazu bestimmt ist, zu bezeichnen, dass die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Teile oder Kombinationen davon vorhanden sind, und nicht die Möglichkeit ausschließt, dass ein oder mehrere andere Merkmale, Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Teile oder Kombinationen davon hinzugefügt oder vorhanden sind.
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Ein Ausdruck im Singular schließt einen Ausdruck im Plural ein, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht.
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Die vorstehenden Beschreibungen spezifischer beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Sie erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit und beschränken die vorliegende Offenbarung/Erfindung nicht auf die präzisen Formen, die offenbart wurden, und natürlich sind viele Änderungen und Variationen im Lichte der obigen Lehren möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, damit andere Fachleute verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herstellen und verwenden können. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
