DE202017004044U1 - Sicherheitsladeschrank für Lithium-Ion-Batteriesystemen der Gefahrgutklasse 9 mit fest verbauten Metalleinschubgehäusen (C-Profilen) und autarker Einzel-Temperaturüberwachung innerhalb des Gehäuses eines Lithium-Ion-Batteriesystems - Google Patents

Sicherheitsladeschrank für Lithium-Ion-Batteriesystemen der Gefahrgutklasse 9 mit fest verbauten Metalleinschubgehäusen (C-Profilen) und autarker Einzel-Temperaturüberwachung innerhalb des Gehäuses eines Lithium-Ion-Batteriesystems Download PDF

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Abstract

Sicherheitsladeschrank für Lithium-Ion-Batteriesystemen der Gefahrgutklasse 9 mit fest verbauten Metalleinschubgehäusen (C-Profilen) und autarker Einzel-Temperaturüberwachung innerhalb des Gehäuses eines Lithium-Ion-Batteriesystems, dadurch gekennzeichnet, dass bei eingeschobenen Lithium-Ion-Batteriesystem (4) in die entsprechend eingebauten C-Profile während und nach der Ladefunktion ein Zugriff über eine separate Data-Steckverbindung auf eine autarke Temperaturüberwachung innerhalb des Gehäuses eines Lithium-Ion-Batteriesystemes die nicht mit der elektronischen Schutzeinrichtungen BMS (5) des Lithium-Ion-Batteriesysteme in physikalischer Verbindung steht, möglich ist.

Description

  • Zum Betrieb von Lasten E-Bikes werden Lithium-Ion-Batteriesystemen der Gefahrgutklasse 9 eingesetzt. Die täglichen Schadensanalysen zeigen immer häufiger Brandschäden, die durch Lithium-Ion-Batteriesysteme verursacht wurden. Die von einem Lithium-Ion-Batteriesystem erzeugte gesamte thermische Energie ist ca. 10 mal größer als die gespeicherte elektrische Energie. Beim Ladeprozess werden defekte Einzelzellen nicht erkannt und/oder die BMS-Elektronik funktioniert nicht ordnungsgemäß, was zur unzulässigen Überhitzung und Explosion führen kann. Auch bei vermeintlich korrekter Handhabung stellen tiefentladene oder altersbedingte verschliessene Lithium-Ion-Batteriesysteme eine enorme Brandgefahr dar! Dies ist den Anwendern und zum Teil auch den Herstellern nicht ausreichend bekannt. Aus Gründen der Arbeitssicherheit und des Brandschutzes und als Ergänzung der Normen DIN31000 und VDE1000 ist es nötig die Aufbewahrung während und nach der Ladefunktion von Lithium-Ion-Batteriesystemen in einem geschlossenen Metallsicherheitsschrank mit Metalleinschubgehäusen und fest verankerten Ladegeräten/Ladebuchsen und zusätzlich unabhäniger Temperaturüberwachung innerhalb des Akkugehäuses bereitzustellen. Die Temperaturüberschreitung muss eine autarke schnelle Datenübermittlung zur Folge haben, um frühzeitig Risiken zu minimieren und geeignete Massnahmen ergreifen zu können.
  • Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, dass bei Ladung von Lithium-Ion-Batteriesystemen eine zusätzliche autarke Temperaturüberwachung (siehe vorangegangene Beschreibung ) nötig ist. Durch zusätzlichen Einbau einer Data-Buchse (siehe ) in das Akkugehäuse werden 2× autarke physikalisch unabhänige Temperaturfühler innerhalb des Lithium-Ion-Batteriesystems integriert und über die Kontakte ( Kontakt 1-2-3-4) ausgegeben und desweiteren über Kontakt (5-6) eine Ladefunktionfreigabe bei gestecktem Data-Stecker erteilt.
  • Dieses Problem wird mit dem im Schutzanspruch 1 & 6 aufgeführten Merkmalen gelöst.
  • Mit der Erfindung wird erreicht dass, dass Problem der generellen Herstellerforderung nach beständiger Beaufsichtigung der Lithium-Ion-Batteriesystemen beim Ladevorgang weitaus einfacher durchführbar, beziehungsweise der Ermessungsspielraum der Überwachung größer, wird.
  • Dieses Problem wird zusätzlich mit dem im Schutzanspruch 5 aufgeführten Merkmalen gelöst.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch (2) und (3) dargestellt. Die Auswertung der Daten der Temperaturfühler können zur Auslösung einer geeigneten Feuerlöschanlage ( -D) und optischen Signalisierung ( -F) verwendet werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch (4) dargestellt. Die Befestigung in Metalleinschubgehäusen (C-Profilen -A) mit der entsprechenden Gehäusebauform als stationären Schacht mit fester Ladeeinrichtung, sodass der Anwender ausschließlich ein vorgesehenes Lithium-Ion-Batteriesysteme einschieben kann und nach Kontaktierung des magnetischen Data-Steckers die Ladefunktion und Überwachungsfunktion autonom funktioniert.
  • Ausführungsbeispiel: Flottenmanagment Lasten-E-Bikes in der Dienstleistungsbranche
  • Bei großer Anzahl von eingesetzten Lithium-Ion-Batteriesystemen der Gefahrgutklasse 9 für E-Bike und E-Trike Akkus der Hersteller BMZ und baugleich Speedliner und der Hersteller BSS und baugleich ECC in der Dienstleistungsbranche ist hier beispielhaft bei der Deutsche Post DHL Group eine Erweiterung durch Sicherheitsladeschränke aus Gründen der Arbeitssicherheit und Brandschutzes nötig. Fehlerursachen durch Anwender bei täglichem Betrieb sind nicht vollkommen auszuschließen. Die generelle Forderung der Hersteller nach beständiger Beaufsichtigung der Lithium-Ion-Batteriesystemen beim Laden ist nicht generell möglich.
  • Bezugszeichenliste
  • Abbildung 1:
    • 1
    Kontakt Temperaturfühler 1
    2
    Kontakt Temperaturfühler 1
    3
    Kontakt Temperaturfühler 2
    4
    Kontakt Temperaturfühler 2
    5
    Kontakt Ladefunktionsfreigabe
    6
    Kontakt Ladefunktionsfreigabe
    Abbildung 2:
    A
    Metalleinbaugehäuse C-Profil
    B
    Sicherheitsladeschrank
    C
    Lampe-Blitzleuchte-Signalisierung
    D
    Feuerlöscheinrichtung
    E
    Data-Stecker mit Verbindungsleitung
    F
    Auswerteeinheit
    T7
    Abstand 19''-Ebenen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN31000 [0001]
    • VDE1000 [0001]

Claims (6)

  1. Sicherheitsladeschrank für Lithium-Ion-Batteriesystemen der Gefahrgutklasse 9 mit fest verbauten Metalleinschubgehäusen (C-Profilen) und autarker Einzel-Temperaturüberwachung innerhalb des Gehäuses eines Lithium-Ion-Batteriesystems, dadurch gekennzeichnet, dass bei eingeschobenen Lithium-Ion-Batteriesystem (4) in die entsprechend eingebauten C-Profile während und nach der Ladefunktion ein Zugriff über eine separate Data-Steckverbindung auf eine autarke Temperaturüberwachung innerhalb des Gehäuses eines Lithium-Ion-Batteriesystemes die nicht mit der elektronischen Schutzeinrichtungen BMS (5) des Lithium-Ion-Batteriesysteme in physikalischer Verbindung steht, möglich ist.
  2. Sicherheitsladeschrank für Lithium-Ion-Batteriesystemen der Gefahrgutklasse 9 mit fest verbauten Metalleinschubgehäusen (C-Profilen) und autarker Einzel-Temperaturüberwachung innerhalb des Gehäuses eines Lithium-Ion-Batteriesystems, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeschrank über eine automatische Feuerlöschanlage nach DIN 14497 Kleinlöschanlagen verfügt
  3. Sicherheitsladeschrank für Lithium-Ion-Batteriesystemen der Gefahrgutklasse 9 mit fest verbauten Metalleinschubgehäusen (C-Profilen) und autarker Einzel-Temperaturüberwachung innerhalb des Gehäuses eines Lithium-Ion-Batteriesystems, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeschrank bei Temperaturüberschreitung über eine optische Signalisierung in Form von einer Signalleuchte Dauerlicht Rot und/oder LED Blitzleuchte und/oder Rundumkennleuchte verfügt
  4. Sicherheitsladeschrank für Lithium-Ion-Batteriesystemen der Gefahrgutklasse 9 mit fest verbauten Metalleinschubgehäusen (C-Profilen) und autarker Einzel-Temperaturüberwachung innerhalb des Gehäuses eines Lithium-Ion-Batteriesystems, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebauten C-Profile im Ladeschrank der entsprechenden Lithium-Ion-Batteriesysteme (4) der Marken BMZ – ECC – BSS – Speedliner eine Ladefunktion zur Verfügung stellt
  5. Sicherheitsladeschrank für Lithium-Ion-Batteriesystemen der Gefahrgutklasse 9 mit fest verbauten Metalleinschubgehäusen (C-Profilen) und autarker Einzel-Temperaturüberwachung innerhalb des Gehäuses eines Lithium-Ion-Batteriesystems, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeschrank bei Temperaturüberschreitung eine Datenübermittlung zu einer beauftragten Person und/oder in Kombination mit der automatischen Feuerlöschanlage zur Alarmierung der Feuerwehr, bereitstellt
  6. Sicherheitsladeschrank für Lithium-Ion-Batteriesystemen der Gefahrgutklasse 9 mit fest verbauten Metalleinschubgehäusen (C-Profilen) und autarker Einzel-Temperaturüberwachung innerhalb des Gehäuses eines Lithium-Ion-Batteriesystems, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeschrank bei Temperaturüberschreitung eine Notabschaltung aller elektrischen Einrichtungen die für die Ladefunktion der Lithium-Ion-Batteriesysteme zuständig sind, ausführt.
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DIN31000
VDE1000

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