DE19644048A1 - Behältnis für eine Traktionsbatterie für Prüfstandszwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Behältnis für eine Traktionsbatterie eines Elektro­ fahrzeuges, insbesondere für Prüfstandszwecke. Zum technischen Umfeld wird lediglich beispielshalber auf die DE 36 00 841 C1 und die DE 21 18 847 A1 verwiesen.

Traktionsbatterien für Elektrofahrzeuge müssen insbesondere im Rahmen der Entwicklungstätigkeit zahlreiche Tests durchlaufen, wobei zu berück­ sichtigen ist, daß bei diesen Tests die Batterie einerseits extrem hoch bela­ stet wird und sich andererseits noch nicht in einem serienreifen Zustand be­ findet, wodurch insgesamt eine erhöhte Brandgefahr besteht. Um übliche Prüfstandsräume für den Test von Elektrofahrzeug-Traktionsbatterien ge­ eignet zu machen, sind daher eine Vielzahl von Sicherheitsmaßnahmen er­ forderlich.

Diesen Aufwand so gering als möglich zu halten, ist Aufgabe der vorliegen­ den Erfindung. Speziell soll ein besonders günstiges Behältnis für eine Traktionsbatterie, insbesondere für Prüfstandszwecke, geschaffen werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Kombination fol­ gender Merkmale: Mehrere Schwenkrollen machen das Behältnis fahrbar, die Behälterwände bieten eine umfassende elektrische, thermische und brandsichere Isolation, desweiteren sind Schnittstellen vorgesehen, um von außen an Anschlüsse der Traktionsbatterie zu gelangen und eine Abluft-Absaugöffnung sowie eine Zuluft-Eintrittsöffnung sind mittels Klappen ver­ schließbar. Vorteilhafte Weiterbildungen sind im abhängigen Anspruch auf­ gelistet.

Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungs­ beispieles, wobei die beigefügte Prinzipdarstellung ein erfindungsgemäßes Behältnis zeigt.

Mit der Bezugsziffer 1 sind die Umrisse verschiedener Traktionsbatterien für Elektrofahrzeuge bezeichnet, die in einem Prüfraum verschiedenen Tests unterworfen werden sollen. Hierzu werden eine oder auch mehrere Trakti­ onsbatterien 1 in ein in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 2 bezeichne­ tes Behältnis gestellt, welches im Hinblick auf größtmögliche Sicherheit, ins­ besondere bei einem möglichen Brand der Traktionsbatterie 1 ausgelegt ist.

Im einzelnen ist das Behältnis 2 fahrbar, wozu dieses mit mehreren Schwenkrollen 3 versehen ist. Sobald also ein Brand oder ein anderes un­ gewöhnliches Verhalten der Batterie 1 festgestellt wird, kann dieses Behält­ nis schnell und auf einfache Weise aus dem Prüfraum in die Umgebung ge­ bracht werden, wo auf deutlich vereinfachte Weise intensive Löschmaßnah­ men oder dgl. ergriffen werden können.

Damit bei diesem Transport beispielsweise einer brennenden Batterie 1 im Behältnis niemand und nichts in Mitleidenschaft gezogen wird, bieten die Behälterwände 4 eine umfassende brandsichere Isolation, d. h. das Behält­ nis 1 stellt ein feuerhemmendes, transportables Trägersystem dar, wobei auch die Batterieauflage 5 sowie die Bodenplatte 6 und die Abdeckhaube 7 des Behältnisses 2 eine hohe Beständigkeit u. a. auch gegen Metallbrand aufweisen sollen. Gleiches gilt im übrigen für die Schwenkrollen 3, die ferner möglichst groß dimensioniert sein können, um eine hohe Standfestigkeit des Behältnisses 2 zu erhalten.

Um die Batterie 1 den gewünschten Prüfzyklen unterwerfen zu können, müssen selbstverständlich die batteriespezifischen Anschlüsse mit den ent­ sprechenden Prüfgeräten oder externen Versorgungsanschlüssen verbun­ den werden. Die Traktionsbatterie 1 eines Elektrofahrzeuges 1 wird übli­ cherweise gekühlt oder beheizt, d. h. mit einer Kühlflüssigkeit durchströmt, weshalb am Behältnis 1 entsprechende Schnittstellen 8, u. a. für diese Kühl­ flüssigkeit, vorgesehen sind. Über diese Schnittstellen 8, die selbstverständ­ lich innerhalb des Behältnisses 2 wieder mit der Batterie 1 verbunden sind, kann somit die Batterie 1 bzw. das Behältnis 2 vom Prüfraum aus mit den erforderlichen Medien versorgt werden. In gleicher Weise sind elektrische Schnittstellen 8 vorgesehen, wobei über die jeweiligen elektrischen Schnitt­ stellen nicht nur die Batterie 1 beladen und entladen werden kann, sondern neben dem Abgriff von Meßwerten auch noch das Behältnis 2 bzw. eine später noch kurz erläuterte Bedien- und/oder Überwachungsseinheit 9 des­ selben mit elektrischer Energie versorgt werden kann.

Es ist auch erforderlich, die direkte Umgebung der Batterie bzw. den Innen­ raum des Behältnisses 2 zu belüften. Neben zumindest einer, bevorzugt je­ doch mehreren und insbesondere an jeder Behälter-Seitenwand 4 vorgese­ henen Zuluft-Eintrittsöffnung(en) 10 ist auch eine zentrale, am geodätisch höchsten Punkt des Behältnisses 2 angeordnete Abluft-Absaugöffnung 11 vorgesehen. Sowohl die Zuluft-Ansaugöffnungen 10 als auch die Abluft-Absaugöffnung 11 sind mittels Klappen 12 verschließbar. Die Abluft-Absaugöffnung 11 ist als Absaugflansch ausgebildet, an welchen ein zur Ausrüstung des Prüfraumes gehörender Absaugschlauch anschließbar ist.

In diesem nicht gezeigten Absaugschlauch bzw. in dem sich daran anschlie­ ßenden Abluftkanal ist ein Brandmelder vorzusehen, der auf Rauch, Fun­ kenflug und erhöhte Temperaturen reagieren und bspw. als Ionisationsmel­ der ausgebildet sein kann, und der im Brandfall ein Feuersignal abgibt. Die­ se Anordnung eines Rauchmelders in einem abtrennbaren Abluftkanal ge­ nügt den brandschutztechnischen Vorschriften, wohingegen es aufgrund dieser Vorschriften nicht erlaubt wäre, einen derartigen Rauchmelder im fahrbaren Behältnis 2 selbst vorzusehen. Ebenfalls aus Brandschutzgründen ist jedoch dann aufgrund dieser Anordnung sicherzustellen, daß immer dann, wenn sich kein Absaugschlauch an der Abluft-Absaugöffnung 11 be­ findet, letztere selbsttätig durch die entsprechende Klappe 12 verschlossen wird. Solange sich das Behältnis 2 somit innerhalb des Prüfraumes befindet, kann im Brandfalle kein Rauch in den Prüfraum selbst austreten. Dabei sollte die Verbindung des Absaugschlauches mit der Absaugöffnung 11 schnell lösbar sein, um im Gefahrenfall das Behältnis 2 schnell aus dem Prüfraum herausschieben zu können. Insbesondere auch für diese Fälle soll sich die Klappe 12 in der Abluft-Absaugöffnung 11 bei Entfernen des Ab­ saugschlauches automatisch dicht schließen.

Dann sollten auch die Klappen 12 in den Zuluft-Eintrittsöffnungen 10 schnell geschlossen werden, wozu eine zentrale Verschließmöglichkeit beispiels­ weise mittels des skizziert dargestellten Hebels 13 vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, die Position der Klappen 12 elek­ tronisch zu überwachen, beispielsweise in der bereits erwähnten Bedien- und/oder Überwachungseinheit 9 des Behältnisses 2.

Getragen wird der Absaugflansch der Absaugöffnung 11 von der linksseiti­ gen kurzen Behälter-Seitenwand 4, welche feststehend, d. h. fest mit der Bodenplatte verbunden ausgebildet ist. Hingegen sind die übrigen Behälter-Seitenwände 4 leicht montier- und demontierbar, so daß in einem Gefahren­ fall (Brand oder Metallbrand) die Batterie 1, nachdem sie mit dem Behältnis 2 ins Freie gebracht wurde, dort mit Löschmittel (Sand oder Zement) einfach gelöscht werden kann. Hierfür kann auch die Abdeckhaube 7 einfach de­ montierbar ausgebildet sein, während dadurch, daß der Absaugflansch an der feststehenden Behälter-Seitenwand 4 befestigt ist, keine aufwendige Demontage desselben erforderlich ist.

Ebenfalls im Bereich der feststehenden kurzen Behälter-Seitenwand 4 ist stirnseitig derselben die bereits erwähnte Bedien- und/oder Überwachungs­ einheit 9 vorgesehen. Dieser Anbauort ist mechanisch durch die feststehen­ de, in der Prinzipskizze linksseitige Behälter-Seitenwand 4 mechanisch be­ sonders geschützt. Diese Bedien- und/oder Überwachungseinheit 9 kann dabei nicht nur der Überwachung des Batteriezustandes dienen, sondern auch die Schnittstellen 8 lediglich dann freigeben, wenn für eine sichere Entlüftung über die Absaugöffnung 11 gesorgt ist, d. h. dann, wenn einer­ seits der Absaugschlauch auf den Abluftanschluß aufgesetzt ist und ande­ rerseits die entsprechende Klappe 12 geöffnet ist.

Die im Bereich dieser Bedieneinheit 9 liegende Medien-, Energie- und Sig­ nalzuführung bzw. -abführung über die Schnittstellen 8 ist aus Sicherheits­ gründen steckbar mit einer Schnellkupplung ausgeführt. Dabei kann eine als Zentralstecker ausgebildete Trennvorrichtung beim Abstecken, d. h. Tren­ nen, den Hauptkontakten voreilende Steuerkontakte und beim Einstecken den Hauptkontakten nacheilende Steuerkontakte aufweisen.

Auch um eine Traktionsbatterie einfach in das Behältnis 2 einsetzen bzw. aus diesem entnehmen zu können, müssen einige der Behälter-Seitenwände 4 leicht entfernbar sein. Bevorzugt ist dabei die Batterie 1 mit­ tels eines Gabelstaplers aufsetzbar, d. h. die Batterieauflage 5 ist in ent­ sprechender Weise ausgebildet und es ist ausreichender Freiraum für die Lastgabeln des Gabelstaplers vorhanden. In diesem Zusammenhang sollte auch vorgesehen sein, das Behältnis 2 vollständig mit einem Gabelstapler aufnehmen zu können.

Um ferner für die Batterie 1 realistische Prüfbedingungen zu schaffen, soll­ ten die Behälterwände nicht nur die bereits erwähnte umfassende brandsi­ chere Isolation bieten, sondern auch eine umfassende elektrische und thermische Isolation. Die bereits zitierte Demontage der Behälter-Seitenwände soll leicht und schnell ohne Hilfsmittel durchführbar sein. In gleicher Weise müssen auch die Verriegelungen der Behälterwände 4, der Abdeckhaube 7 sowie der Medienanschlüsse an den Schnittstellen 8 auch noch mit dickem Handschutz greifbar und problemlos für einen Löscheinsatz schnell von Hand zu öffnen sein.

Ferner können am Behältnis 2 nicht gezeigte Handgriffe für den Zug- und Schubbetrieb desselben vorgesehen sein, wobei diese Handgriffe die Zug- oder Schubkraft nicht über die demontierbaren Behälterwände 4, sondern über die (in der Skizze linksseitige) feststehende Behälterwand oder über abnehmbare Eckstützen einleiten sollte. Erkennbar ist desweiteren ein von der Bodenplatte 6 abzweigender und mittels eines Hahnes verschließbarer Ablaufstutzen 14 für sich ggf. im Behältnis ansammelnde Flüssigkeiten.

Jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details insbesondere kon­ struktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel ge­ staltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Stets erhält man ein Behältnis, welches für sämtliche Arten von Elektrofahrzeug-Traktionsbatterien, nämlich bspw. Natrium-Nickel-Chlorid-Batterien oder Nickel-Cadmium-Batterien oder Nickel-Metall-Hydrid-Batterien, aber auch Bleibatterien, Natrium-Schwefel-Batterien und andere insbesondere für Prüfstandszwecke hervorragend geeignet ist.

Claims (2)

1. Behältnis für eine Traktionsbatterie (1) eines Elektrofahrzeuges, ins­ besondere für Prüfstandszwecke, gekennzeichnet durch die Kombi­ nation folgender Merkmale:

• - mehrere Schwenkrollen (3) machen das Behältnis (2) fahrbar,
• - die Behälterwände (4) bieten eine umfassende elektrische, thermi­ sche und brandsichere Isolation,
• - es sind Schnittstellen (8) vorgesehen, um von außen an Anschlüsse der Traktionsbatterie (1) zu gelangen,
• - eine Abluft-Absaugöffnung (11) sowie eine Zuluft-Eintrittsöffnung (10) sind mittels Klappen (12) verschließbar.

2. Behältnis nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest eines der folgenden Merkmale:

• - nach Entfernen eines sich an die Abluft-Absaugöffnung (11) an­ schließenden Absaugschlauches gelangt die zugehörige Klappe (12) selbsttätig in ihre Schließstellung,
• - die Klappen (12) mehrerer Zuluft-Eintrittsöffnungen (10) sind zentral verschließbar,
• - zumindest zwei Behälter-Seitenwände (4) sowie eine obere Ab­ deckhaube (7) des Behältnisses (2) sind einfach demontierbar,
• - eine kürzere Seitenwand (4) ist feststehend ausgeführt und trägt am höchsten Punkt des Behältnisses (2) einen die Abluft-Absaugöffnung (11) bildenden Schlauchanschlußstutzen,
• - es ist eine Bedien- und/oder Überwachungseinheit (9) für die Trakti­ onsbatterie (1) vorgesehen, welche die Schnittstellen (8) lediglich bei intakter Entlüftung über die Absaugöffnung (11) freigibt.