WO2020078834A1 - Verfahren und batteriesensor zur branderkennung in einem fahrzeug und fahrzeug - Google Patents

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WO2020078834A1
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Henryk Frenzel
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method and a battery sensor for fire detection in a vehicle and a vehicle.
  • fires can occur in the vehicle, in particular in the engine compartment, for various reasons.
  • fires can occur, for example, from escaping fuel.
  • the vehicle battery may also burn.
  • a fire in a vehicle battery can quickly spread to other cells of the vehicle battery.
  • it is difficult to detect fires in the engine compartment in good time since they are not immediately visible and, for example, smoke can be quickly removed by ventilating the engine compartment, especially while the vehicle is traveling.
  • the arrangement of additional fire sensors is costly and complex.
  • the object of the invention is to provide a simple method for fire detection in a vehicle. Another object of the invention is to provide an inexpensive sensor for fire detection.
  • a method for fire detection in a vehicle is provided with a battery sensor, in particular for a vehicle battery, which has at least one detection device for detecting battery parameters and for outputting battery values, and an evaluation circuit for the battery values.
  • the process has the following steps: Detection of battery parameters and output of battery values by the at least one detection device,
  • a highly accurate battery sensor is used in modern vehicles. This measures or determines several battery parameters, for example the battery voltage, the battery current or the battery temperature. These battery parameters are used, for example, to be able to make statements about the state of health of the vehicle battery.
  • the temperature is determined in these directly or indirectly, for example by evaluating the measured battery parameters. Furthermore, the determination of the temperature may be necessary to improve the measuring accuracy of the battery sensor.
  • the determination of the battery current can be carried out, for example, via a measuring resistor arranged in the current path and a voltage detection device for detecting a voltage drop across the measuring resistor.
  • the current flowing through the measuring resistor ie the battery sensor, can be determined from the electrical resistance of the measuring resistor and the detected voltage drop.
  • the electrical resistance of the measuring resistor can change depending on the temperature, so that a temperature determination is necessary for the exact determination of the load current.
  • the temperature values determined in the battery sensor are now not only used to determine the battery condition.
  • the temperature values are used for fire detection by comparing the temperature values with other comparison values.
  • the comparison values are preferably selected such that if the comparison values are exceeded, a fire or an emerging fire in the vehicle, in particular in the engine compartment, must be assumed. So it's not additional sensor required to detect a fire in a vehicle. Only an existing sensor, the battery sensor, is used.
  • Second comparison values which characterize different driving states of the vehicle, can additionally be stored in the evaluation circuit.
  • the output of the fire detection signal by the evaluation circuit and / or the battery sensor is prevented if the temperature values match and / or fall below the second comparison values.
  • high temperatures can also occur. For example, a sudden stop due to the post-heating phase or when driving uphill due to a lack of cooling can lead to high temperatures in the vehicle.
  • the temperatures which are characteristic of these driving conditions are stored as second comparison values, so that no fire detection signal is output when there is a strong warming caused by a driving condition. This enables a better differentiation between temperatures due to regular vehicle operation and irregular temperatures due to a fire. Fire detection can be improved and the risk of false triggering of a fire detection signal can be reduced.
  • vehicle data of the vehicle can also be recorded and a driving state can be determined from this.
  • the output of the fire detection signal is prevented if the temperature values match and / or fall below the second comparison values of the determined driving condition.
  • the current driving state is also detected, for example, via further sensors present in the vehicle.
  • a plausibility check is therefore carried out to determine whether the determined temperature values can match a driving state determined by additional sensors.
  • the temperature values and / or the comparison values can have at least one temperature and / or a temperature profile.
  • a maximum temperature can be specified as a comparison value, the maximum temperature being selected such that it is not reached in regular ferry operation.
  • a more precise or faster fire detection can be possible with a temperature profile.
  • the fact is used that the battery in the vehicle or other components of the vehicle have a high thermal capacity. A change in temperature of the vehicle battery or of the other components usually takes place very slowly. If a rapid change in temperature, in particular a rapid rise in temperature, is detected by the battery sensor, this change in temperature can be caused by other circumstances, for example an emerging fire. If the comparative values of temperature profiles are, for example, no exact temperature determination is necessary. It may be sufficient for fire detection if a quick change in the temperature values is detected.
  • the current temperature profile can also be determined on the basis of recorded temperature values and a further temperature profile can be estimated.
  • a further temperature profile can be estimated.
  • the temperature values can, for example, be determined directly, in particular via a temperature sensor.
  • at least one detection device of the battery sensor preferably comprises a temperature sensor arranged in the battery sensor and the battery values are temperature values of the temperature sensor.
  • Such temperature sensors are often installed in battery sensors in order to determine the battery temperature or to determine the temperature of a measuring resistor which has a temperature-dependent electrical resistance. So no additional sensors for fire detection with a battery sensor are required.
  • the temperature can also be determined indirectly, in particular by recording other battery parameters. For example, a change in the electrical resistance of a measuring resistor can be determined. Since the electrical resistance of a measuring resistor changes depending on the temperature, it is possible to draw conclusions about the temperature of the measuring resistor from this change in the electrical resistance. For this purpose, a dependence of the electrical resistance on the temperature can be determined in advance, so that the temperature can be determined by determining the exact electrical resistance.
  • At least one detection device of the battery sensor can be a voltage detection device and the battery values include the voltages detected with this voltage detection device. At least one detection device can also be a current detection device and the battery values include the current intensities detected with this current detection device.
  • the current detection device has a measuring resistor and a further voltage detection device for detecting a voltage drop across the measuring resistor. The electrical current flowing over the battery sensor can be determined from the voltage drop determined across the measuring resistor and the known electrical resistance of the measuring resistor.
  • These detection devices can also be used to determine temperature values.
  • the electrical resistance of the measuring resistor is temperature-dependent. A change in temperature, in particular a rapid change in temperature, thus leads to a change in the electrical resistance. This change can be determined and a temperature value can be determined from this. Depending on the size and / or the speed of the temperature value or the change in the temperature value, a fire or a fire can be concluded.
  • a battery sensor in particular for a vehicle battery, is also provided which is designed for recognition, the battery sensor having at least one detection device for detecting Battery values and an evaluation circuit for the battery values.
  • the battery sensor is designed to determine temperature values from the detected battery values and to compare these temperature values with the evaluation circuit with stored comparison values. Furthermore, the battery sensor is designed to output a fire detection signal if the temperature values match or exceed the first comparison values.
  • At least one of the detection devices can be a temperature sensor arranged in the battery sensor, which enables a temperature to be determined directly.
  • At least one detection device can be a voltage detection device and / or at least one detection device can be a current detection device.
  • the battery sensor is preferably connected in a thermally conductive manner to a cable, in particular a ground cable and / or a battery, in particular a vehicle battery. If the cable, which is preferably installed in the engine compartment, is heated, the temperature is quickly passed on to the battery sensor, so that temperature detection or fire detection can be carried out with a slight delay. Temperature changes in the battery can also be detected quickly and without delay.
  • a vehicle is also provided, with a battery and a battery sensor described above for recording and evaluating battery data, the battery sensor being designed to carry out a method for fire detection and for outputting a fire detection signal.
  • Figure 1 shows a vehicle with a battery and a battery sensor
  • FIG. 2 shows a detailed illustration of the battery sensor from FIG. 1;
  • Figure 3 is a flowchart of a method for fire detection with the
  • a vehicle 10 is shown in FIG.
  • the vehicle 10 has an engine compartment 12 in which a drive unit 14 is provided.
  • a vehicle battery 16 with two battery poles 18, 20 is provided, which is electrically connected to a plurality of electrical consumers 22, 24.
  • the electrical consumers 22, 24 can be any electrical or electronic components of the vehicle 10, for example an air conditioning system, driver assistance systems or also parts of the drive unit 14.
  • the drive unit 14 can also be an electrical consumer that is electrically connected to the vehicle battery 16.
  • a battery sensor 26 is also provided on the vehicle battery 16, in particular on the battery pole 18.
  • the battery sensor 26 detects at least one, preferably a plurality of battery values in order to be able to make statements about the state of the battery, in particular about the state of charge of the vehicle battery 16.
  • the battery sensor 26 can be connected to a control unit 28 of the vehicle, which evaluates the signals of the battery sensor 26.
  • FIG. 1 An embodiment of a battery sensor 26 is shown in FIG.
  • a cable 32 is provided at a first connection 30 of the battery sensor 26 and is connected to a battery terminal 18 of the vehicle battery 16 via the consumers 22, 24.
  • the second connection 32 is formed by a pole terminal 34, via which the battery sensor 26 is electrically connected to the second battery pole 20.
  • the battery sensor 26 shown here is designed to detect the battery voltage, the battery current and the battery temperature.
  • a voltage detection device 34 is provided, which is connected to the first connection 30 or the first battery pole 18.
  • the voltage detection device 34 is connected via an analog-digital converter to an evaluation circuit of the battery sensor 26.
  • a current detection device 40 is provided for detecting the load current 42 in between the first battery pole 18 and the second battery pole 20.
  • the current detection device has a measuring resistor 44 arranged in the path of the load current 42 with a different electrical resistance.
  • the measuring resistor 44 is preferably made of a material that has a low temperature dependency and a low aging drift of the electrical resistance, for example a copper-nickel-manganese alloy.
  • the current detection device 40 also has a voltage measuring device 46, which is in contact with contact points 48, 50 before and after the measuring resistor 44, so that it can detect a voltage drop in the load current 42 via the measuring resistor 44.
  • the current detection device 40 also has an amplifier 52 and an analog-digital converter 54, which is connected to the evaluation circuit 38.
  • the current flowing through the measuring resistor 44 ie the load current 42, can be determined using ohmic law.
  • the battery temperature is detected by a temperature detection device 56, which has a first temperature sensor 58 and a second temperature sensor 60.
  • the first temperature sensor 58 is arranged on a printed circuit board 57, on which the evaluation circuit 38 and the analog-digital converters 36 and 54 are also provided.
  • the second temperature sensor can be provided, for example, on the measuring resistor 44 or the vehicle battery 16.
  • the first is optionally via a changeover switch 62
  • Temperature sensor 58 or the second temperature sensor 60 can be used with an analog-digital converter 64, which is connected to the evaluation circuit 38.
  • the battery sensor 26 is used not only for monitoring the vehicle battery 16, but also for fire monitoring in the engine compartment 12. For this purpose, the fact that the battery sensor 26 detects the battery condition in addition to the battery voltage and the battery current also detects a battery temperature.
  • the temperature values determined by the battery sensor 26 are output to the evaluation circuit 38.
  • First comparison values 66 are stored in the evaluation circuit 38, which, for example, specify limit values for the temperature values that can occur in regular vehicle operation.
  • the temperature values and the comparison values 66 can be individual temperatures or temperature profiles.
  • the temperature values determined are compared with the first comparison values 66. If the determined temperature values match or exceed the comparison values 66, it is assumed that these temperature values are not caused by regular vehicle operation, but, for example, by a fire in the engine compartment 12. Accordingly, when the comparison values 66 are reached, the battery sensor 26 receives a fire detection signal the controller 28 issued.
  • the controller 28 can trigger suitable measures when a fire detection signal is received. For example, an alarm signal can be issued to the driver or an extinguishing device can be triggered.
  • the alarm can be output acoustically and / or optically, for example. This can take place inside the vehicle, for example via a display or a warning tone, or outside the vehicle, for example via a horn or a hazard warning system. The latter can make it easier to find the burning vehicle, especially in smoky rooms.
  • the temperature values can be determined in any way by the battery sensor 26. It is not necessary that temperature values be determined directly by a temperature sensor 58, 60. Indirect temperature determination is also possible, for example by determining a temperature-related change in the electrical resistance of the measuring resistor 44 via additional circuits. If the relationship between the temperature and the electrical resistance of the measuring resistor 44 is known, the temperature can be determined from the change in the electrical resistance. It is only necessary that a temperature value is determined which can be compared with the first comparison values 66.
  • a plurality of first comparison values 66 can also be stored in the evaluation circuit 38.
  • a first comparison value 66 can be a maximum temperature which must not be exceeded or if it is exceeded a fire must be assumed.
  • a further first comparison value 66 can be a temperature profile.
  • the vehicle battery 16 usually has a very high heat capacity, ie the temperature of the vehicle battery 16 changes only very slowly. If there is a rapid temperature change which corresponds to or exceeds the temperature curve stored as comparison values 66, it is assumed that this temperature rise is not caused by the vehicle battery 16.
  • a fire could be detected much earlier by using a temperature profile, since fire detection can take place even at lower temperatures due to the abnormal temperature rise.
  • Especially a temperature curve does not have to refer to absolute temperatures.
  • a first comparison value 66 can also be a relative temperature profile or the speed of this relative temperature profile.
  • second comparison values 68 are stored in the evaluation circuit 38, which identify temperatures or temperature profiles that occur in regular vehicle operation. For example, under extreme conditions, for example at high outside temperatures, when the vehicle suddenly stops or when driving uphill, very high temperatures or rapid temperature changes within the engine compartment can occur. The temperatures or temperature profiles characteristic of such unusual situations can be stored as second comparison values 68. The temperature values determined are additionally compared with the second comparison values 68. If the temperature values are below the second comparison values, the output of a fire detection signal is prevented.
  • a driving situation or an operating state of the vehicle is detected by additional sensors of the vehicle 10.
  • the second comparison values 68 corresponding to this event are selected and the temperature values are only compared with these second comparison values 68.
  • the temperature detection via the temperature sensors 58, 60 can be improved by, for example, laying a cable that is connected to the battery sensor 26 through the engine compartment 12, so that the latter is heated when the temperature inside the engine compartment 12 heats up.
  • the cable is preferably made of a material with good thermal conductivity. For example, copper or aluminum can be used for the cable.
  • the temperature values of several temperature sensors or several methods for temperature determination can also be used. This can improve the accuracy of fire detection, for example, by comparing the temperature values with one another. Furthermore, the exact location of the fire can be determined via the position of the temperature sensors, so that the fire can be localized quickly.

Abstract

Verfahren und Batteriesensor zur Branderkennung in einem Fahrzeug und Fahrzeug Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Branderkennung in einem Fahrzeug (10) mit einem Batteriesensor (26), insbesondere für eine Fahrzeugbatterie (16), der zumindest eine Erfassungseinrichtung (34, 40, 56) zur Erfassung von Batteriewerten sowie eine Auswerteschaltung (38) für die Batteriewerte aufweist, mit folgenden Schritten: -Erfassen von Batterieparametern und Ausgabe von Batteriewerten durch die zumindest eine Erfassungseinrichtung (34, 40, 56), -Ermitteln von Temperaturwerten aus den Batteriewerten durch die Auswerteschaltung (34, 40, 56), -Vergleich der Temperaturwerte mit in der Auswerteschaltung (38) gespeicherten ersten Vergleichswerten (66), und -Ausgabe eines Branddetektionssignals durch die Auswerteschaltung (38) und/oder den Batteriesensor (26), wenn die Temperaturwertemit den ersten Vergleichswerten (66) übereinstimmen und/oder diese überschreiten. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Batteriesensor (26) der zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist sowie ein Fahrzeug (10) mit einem solchen Batteriesensor (26). (Figur 3)

Description

Beschreibung
Verfahren und Batteriesensor zur Branderkennung in einem Fahrzeug und
Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Batteriesensor zur Branderkennung in einem Fahrzeug sowie ein Fahrzeug.
In modernen Fahrzeugen kann es aus verschiedenen Gründen zu Bränden im Fahrzeug, insbesondere im Motorraum kommen. Bei Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor können Brände beispielsweise durch austretenden Kraftstoff entstehen. Bei Elektrofahrzeugen kann es zudem zu einem Brand der Fahrzeugbatterie kommen. Um ein Übergreifen des Feuers auf andere Fahrzeugbereiche zu verhindern und um geeignete Gegenmaßnahmen einleiten zu können, ist es erforderlich, Brände im Fahrzeug, insbesondere im Motorraum, schnell und zuverlässig zu erkennen. Beispielsweise kann sich ein Brand in einer Fahrzeugbatterie schnell auf weitere Zellen der Fahrzeugbatterie ausbreiten. Zudem ist es schwierig, Brände im Motorraum rechtzeitig zu erkennen, da diese nicht sofort sichtbar sind und beispielsweise Rauch, insbesondere während der Fahrt des Fahrzeugs, durch die Belüftung des Motorraums schnell abgeführt werden kann. Die Anordnung zusätzlicher Brandsensoren ist aber kostenintensiv und aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Branderkennung in einem Fahrzeug bereitzustellen. Aufgabe der Erfindung ist es des Weiteren, einen kostengünstigen Sensor zur Branderkennung bereitzustellen.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren zur Branderkennung in einem Fahrzeug vorgesehen, mit einem Batteriesensor, insbesondere für eine Fahrzeugbatterie, der zumindest eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Batterieparametern und zur Ausgabe von Batteriewerten sowie eine Auswerteschaltung für die Batteriewerte aufweist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: - Erfassen von Batterieparametern und Ausgabe von Batteriewerten durch die zumindest eine Erfassungseinrichtung,
- Ermitteln von Temperaturwerten aus den Batteriewerten durch die Auswerteschaltung,
- Vergleich der Temperaturwerte mit in der Auswerteschaltung gespeicherten ersten Vergleichswerten, und
- Ausgabe eines Branddetektionssignals durch die Auswerteschaltung und/oder den Batteriesensor, wenn die Temperaturwerte mit den ersten Vergleichswerten übereinstimmen und/oder diese überschreiten.
In modernen Fahrzeugen wird ein hochgenauer Batteriesensor verwendet. Dieser misst oder ermittelt mehrere Batterieparameter, beispielsweise die Batteriespannung, den Batteriestrom oder die Batterietemperatur. Diese Batterieparameter werden beispielsweise verwendet, um Aussagen über den Gesundheitszustand der Fahrzeugbatterie treffen zu können. Die Temperaturermittlung erfolgt in diesen direkte oder indirekt, beispielsweise durch Auswertung der gemessenen Batterieparameter. Des Weiteren kann die Ermittlung der Temperatur zur Verbesserung der Messgenauigkeit des Batteriesensors erforderlich sein die Bestimmung des Batteriestroms kann beispielsweise über einen im Strompfad angeordneten Messwiderstand sowie eine Spannungserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Spannungsabfalls über den Messwiderstand erfolgen. Aus dem elektrischen Widerstand des Messwiderstandes sowie dem erfassten Spannungsabfall kann der über den Messwiderstand, also den Batteriesensor, fließende Strom ermittelt werden. Der elektrische Widerstand des Messwiderstandes kann sich aber temperaturabhängig ändern, sodass eine Temperaturbestimmung für die genaue Ermittlung des Laststroms erforderlich ist. Die im Batteriesensor ermittelten Temperaturwerte werden nunmehr nicht nur zur Bestimmung des Batteriezustandes verwendet. Zusätzlich werden die Temperaturwerte zur Branddetektion genutzt, indem die Temperaturwerte mit weiteren Vergleichswerten verglichen werden. Die Vergleichswerte sind vorzugsweise so gewählt sind, dass bei Überschreiten der Vergleichswerte von einem Feuer bzw. einem entstehenden Feuer im Fahrzeug, insbesondere im Motorraum, ausgegangen werden muss. Es ist somit kein zusätzlicher Sensor erforderlich, um einen Brand in einem Fahrzeug zu detektieren. Es wird lediglich ein vorhandener Sensor, der Batteriesensor, verwendet.
In der Auswerteschaltung können zusätzlich zweite Vergleichswerte gespeichert sein, die verschiedene Fahrzustände des Fahrzeugs charakterisieren. Die Ausgabe des Branddetektionssignals durch die Auswerteschaltung und/oder den Batteriesensor wird verhindert, wenn die Temperaturwerte mit den zweiten Vergleichswerten übereinstimmen und/oder diese unterschreiten. Im regulären Fallbetrieb eines Fahrzeugs kann es ebenfalls zu hohen Temperaturen kommen. Beispielsweise kann es bei einem plötzlichen Stopp aufgrund der Nachheizphase oder bei einer Bergfahrt aufgrund einer fehlenden Kühlung zu hohen Temperaturen im Fahrzeug kommen. Die für diese Fahrzustände charakteristischen Temperaturen werden als zweite Vergleichswerte gespeichert, sodass bei Vorliegen einer durch einen Fahrzustand verursachten starken Erwärmung kein Branddetektionssignal ausgegeben wird. Somit ist eine bessere Unterscheidung zwischen Temperaturen aufgrund des regulären Fahrzeugbetriebs und irregulären Temperaturen aufgrund eines Brandfalls möglich. Die Branderkennung kann verbessert und die Gefahr von Fehlauslösungen eines Branddetektionssignals reduziert werden.
Um die Branderkennung zusätzlich zu verbessern, können des Weiteren Fahrzeugdaten des Fahrzeugs erfasst werden und aus diesen ein Fahrzustand ermittelt werden. Die Ausgabe des Branddetektionssignals wird verhindert, wenn die Temperaturwerte mit den zweiten Vergleichswerten des ermittelten Fahrtzustandes übereinstimmen und/oder diese unterschreiten. In dieser Ausführungsform wird also zusätzlich der aktuell vorliegende Fahrzustand, beispielsweise über weitere im Fahrzeug vorhandene Sensoren, detektiert. Zur Beurteilung, ob ein Branddetektionssignal behindert wird, werden anschließend nur die denjenigen der zweiten Vergleichswerte herangezogen, die für diesen Fahrzustand charakteristisch sind. Es erfolgt also eine Plausibilitätsprüfung ob die ermittelten Temperaturwerte mit einem durch zusätzliche Sensoren ermittelten Fahrzustand übereinstimmen können. Die Temperaturwerte und/oder die Vergleichswerte können zumindest eine Temperatur und/oder einen Temperaturverlauf aufweisen. Beispielsweise kann eine maximale Temperatur als Vergleichswert vorgegeben werden, wobei die maximale Temperatur so gewählt ist, dass diese im regulären Fährbetrieb nicht erreicht wird. Eine genauere bzw. eine schnellere Branderkennung kann mit einem Temperaturverlauf möglich sein. In dieser Ausführungsform wird der Umstand genutzt, dass die Batterie im Fahrzeug oder andere Bauteile des Fahrzeugs, eine hohe Wärmekapazität haben. Eine Temperaturänderung der Fahrzeugbatterie oder der anderen Bauteile erfolgt üblicherweise nur sehr langsam. Wird durch den Batteriesensor eine schnelle Temperaturänderung, insbesondere ein schneller Temperaturanstieg, detektiert, kann diese Temperaturänderung durch andere Umstände, beispielsweise ein entstehendes Feuer, verursacht sein. Sind die Vergleichswerte Temperaturverläufe ist beispielsweise keine exakte Temperaturbestimmung erforderlich. Es kann für eine Branderkennung ausreichen, wenn eine schnelle Änderung der Temperaturwerte erfasst wird.
Beispielsweise kann aufgrund von erfassten Temperaturwerten auch der aktuelle Temperaturverlauf ermittelt sowie ein weiterer Temperaturverlauf abgeschätzt werden. Durch die Abschätzung des zukünftigen Temperaturverlaufes kann bereits vorab ermittelt werden, ob sich eine Temperatur einer kritischen Temperatur, beispielsweise einem ersten Vergleichswert, annähert.
Die Temperaturwerte können beispielsweise direkt ermittelt werden, insbesondere über einen Temperatursensor. Vorzugsweise umfasst hierzu zumindest eine Erfassungseinrichtung des Batteriesensors ein im Batteriesensor angeordneter Temperatursensor und die Batteriewerte sind Temperaturwerte des Temperatursensors. Solche Temperatursensoren werden häufig in Batteriesensoren verbaut, um die Batterietemperatur zu bestimmen oder um die Temperatur eines Messwiderstandes, der einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand aufweist, zu bestimmen. Es sind also keine zusätzlichen Sensoren für eine Branddetektion mit einem Batteriesensor erforderlich. Alternativ kann die Temperatur auch indirekt bestimmt werden, insbesondere über die Erfassung anderer Batteriekennwerte. Beispielsweise kann eine Veränderung des elektrischen Widerstandes eines Messwiderstandes ermittelt werden. Da sich der der elektrische Widerstand eines Messwiderstandes temperaturabhängig ändert, ist es möglich, aus dieser Veränderung des elektrischen Widerstandes Rückschlüsse auf die Temperatur des Messwiderstandes zu ziehen. Hierzu kann vorab eine Abhängigkeit des elektrischen Widerstandes von der Temperatur ermittelt werden, so dass durch die Ermittlung des genauen elektrischen Widerstandes die Temperatur ermittelt werden kann.
Zumindest eine Erfassungseinrichtung des Batteriesensors kann eine Spannungserfassungseinrichtung sein und die Batteriewerte umfassen die mit dieser Spannungserfassungseinrichtung erfassten Spannungen. Zumindest eine Erfassungseinrichtung kann zudem eine Stromerfassungseinrichtung sein und die Batteriewerte umfassen die mit dieser Stromerfassungseinrichtung erfassten Stromstärken. Beispielsweise weist die Stromerfassungseinrichtung einen Messwiderstand sowie eine weitere Spannungserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Spannungsabfalls über den Messwiderstand auf. Aus dem ermittelten Spannungsabfall über den Messwiderstand sowie dem bekannten elektrischen Widerstand des Messwiderstandes kann der elektrische Strom, der über den Batteriesensor strömt, bestimmt werden. Auch diese Erfassungseinrichtungen können zur Ermittlung von Temperaturwerten verwendet werden. Beispielsweise ist der elektrische Widerstand des Messwiderstandes temperaturabhängig. Eine Temperaturänderung, insbesondere eine schnelle Temperaturänderung, führt somit zu einer Änderung des elektrischen Widerstandes. Diese Änderung kann ermittelt werden und aus dieser ein Temperaturwerte ermittelt werden. In Abhängigkeit von der Größe und oder der Geschwindigkeit des Temperaturwertes oder der Änderung des Temperaturwertes kann auf ein Feuer oder ein Brandfall geschlossen werden.
Zur Lösung der Aufgabe ist des Weiteren ein Batteriesensor, insbesondere für eine Fahrzeugbatterie, vorgesehen, der zur Anerkennung ausgebildet ist, wobei der Batteriesensor zumindest eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Batteriewerten sowie eine Auswerte Schaltung für die Batterie Werte aufweist. Der Batteriesensor ist dazu ausgebildet aus den erfassten Batteriewerten Temperaturwerte zu ermitteln und diese Temperaturwerte mit der Auswerte Schaltung mit gespeicherten Vergleichswerten zu vergleichen. Des Weiteren ist der Batteriesensor zur Ausgabe eines Branddetektionssignals ausgebildet, wenn die Temperaturwerte mit den ersten Vergleichswerten übereinstimmen oder diese überschreiten.
Zumindest eine der Erfassungseinrichtung kann ein im Batteriesensor angeordneter Temperatursensor sein, der eine direkte Ermittlung einer Temperatur ermöglicht.
Zumindest eine Erfassungseinrichtung kann eine Spannungserfassungseinrichtung und/oder zumindest eine Erfassungseinrichtung kann eine Stromerfassungseinrichtung sein.
Der Batteriesensor ist vorzugsweise thermisch leitend mit einem Kabel, insbesondere einem Massekabel und/oder einer Batterie, insbesondere einer Fahrzeugbatterie verbunden. Wird das Kabel, das vorzugsweise im Motorraum verlegt ist, erwärmt, erfolgt eine schnelle Temperaturweiterleitung an den Batteriesensor, sodass eine Temperaturdetektion bzw. eine Branddetektion mit einer geringen Verzögerung erfolgen kann. Ebenso können Temperaturänderungen der Batterie schnell und ohne Verzögerung erfasst werden.
Zur Lösung der Aufgabe ist des Weiteren ein Fahrzeug vorgesehen, mit einer Batterie und einem vorstehend beschriebenen Batteriesensor zur Erfassung und Auswertung von Batteriedaten, wobei der Batteriesensor zur Durchführung eines vorstehend beschriebenen Verfahrens zur Branderkennung und zur Ausgabe eines Branddetektionssignals ausgebildet ist.
Weitere Vorteile Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Diesen zeigen: Figur 1 ein Fahrzeug mit einer Batterie und einem Batteriesensor;
Figur 2 eine Detaildarstellung des Batteriesensors aus Figur 1 ; und
Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Branderkennung mit dem
Sensor aus Figur 2.
In Figur 1 ist ein Fahrzeug 10 gezeigt. Das Fahrzeug 10 hat einen Motorraum 12, in dem eine Antriebseinheit 14 vorgesehen ist. Des Weiteren ist eine Fahrzeugbatterie 16 mit zwei Batteriepolen 18, 20 vorgesehen, die mit mehreren elektrischen Verbrauchern 22, 24 elektrisch verbunden ist. Die elektrischen Verbraucher 22, 24 können beliebige elektrische oder elektronische Komponenten des Fahrzeugs 10 sein, beispielsweise eine Klimaanlage, Fahrassistenzsysteme oder auch Teile der Antriebseinheit 14. Insbesondere kann die Antriebseinheit 14 ebenfalls ein elektrischer Verbraucher sein, der mit der Fahrzeugbatterie 16 elektrisch verbunden ist.
An der Fahrzeugbatterie 16, insbesondere am Batteriepol 18 ist des Weiteren ein Batteriesensor 26 vorgesehen. Der Batteriesensor 26 erfasst zumindest einen, vorzugsweise mehrere Batteriewerte, um Aussagen über den Batteriezustand, insbesondere über den Ladezustand der Fahrzeugbatterie 16 treffen zu können. Der Batteriesensor 26 kann mit einer Steuereinheit 28 des Fahrzeugs verbunden sein, die die Signale des Batteriesensor 26 auswertet.
In Figur 2 ist eine Ausführungsform eines Batteriesensors 26 gezeigt. An einem ersten Anschluss 30 des Batteriesensor 26 ist ein Kabel 32 vorgesehen, das über die Verbraucher 22, 24 mit einem Batteriepol 18 der Fahrzeugbatterie 16 verbunden ist. Der zweite Anschluss 32 ist durch eine Polklemme 34 gebildet, über die der Batteriesensor 26 mit dem zweiten Batteriepol 20 elektrisch verbunden ist.
Der hier dargestellte Batteriesensor 26 ist dazu ausgebildet, die Batteriespannung, den Batteriestrom sowie die Batterietemperatur zu erfassen. Zur Messung der Batteriespannung ist eine Spannungserfassungseinrichtung 34 vorgesehen, die mit dem ersten Anschluss 30 bzw. dem ersten Batteriepol 18 verbunden ist. Die Spannungserfassung Einrichtung 34 ist über einen Analog-Digital-Wandler mit einer Auswerteschaltung des Batteriesensors 26 verbunden.
Des Weiteren ist eine Stromerfassungseinrichtung 40 zur Erfassung des Laststroms 42 in zwischen dem ersten Batteriepole 18 und dem zweiten Batteriepol 20 vorgesehen. Die Stromerfassungseinrichtung hat einen im Pfad des Laststroms 42 angeordneten Messwiderstand 44 mit einem anderen elektrischen Widerstand. Vorzugsweise ist der Messwiderstand 44 aus einem Material hergestellt, dass eine geringe Temperaturabhängigkeit sowie eine geringe Alterungsdrift des elektrischen Widerstandes aufweist, beispielsweise aus einer Kupfer-Nickel-Mangan-Legierung.
Die Stromerfassungseinrichtung 40 weist des Weiteren eine Spannungsmesseinrichtung 46 auf, die mit Kontaktstellen 48, 50 vor und nach dem Messwiderstand 44 kontaktiert ist, sodass diese eine Spannungsabfall des Laststroms 42 über den Messwiderstand 44 erfassen kann. Die Stromerfassungseinrichtung 40 weist des weiteren einen Verstärker 52 sowie einen Analog-Digital-Wandler 54 auf, der mit der Auswerte Schaltung 38 verbunden ist.
Aus dem mit der Spannungsmesseinrichtung 46 erfassten Spannungsabfall über den Messwiderstand 44 und dem bekannten elektrischen Widerstand des Messwiderstandes 44 kann über das ohmsche Gesetz der über den Messwiderstand 44 fließende Strom, also der Laststroms 42, ermittelt werden.
Die Batterietemperatur wird mit einer Temperatur Erfassungseinrichtungen 56 erfasst, die einen ersten Temperatursensor 58 und einen zweiten Temperatursensor 60 aufweist. Der erste Temperatursensor 58 ist einer Leiterplatte 57 angeordnet, auf der auch die Auswerte Schaltung 38 sowie die analog-Digital-Wandler 36 und 54 vorgesehen sind. Der zweite Temperatursensor kann beispielsweise am Messwiderstand 44 oder der Fahrzeugbatterie 16 vorgesehen sein. Über einen Umschalter 62 ist wahlweise der erste Temperatursensor 58 oder der zweite Temperatursensor 60 mit einem Analog-Digital-Wandler 64 verwendbar, der mit der Auswerteschaltung 38 verbunden ist.
Der Batteriesensor 26 wird nicht nur zur Überwachung der Fahrzeugbatterie 16 verwendet, sondern auch für eine Brandüberwachung im Motorraum 12. Hierzu wird der Umstand genutzt, dass der Batteriesensor 26 zur Erfassung des Batteriezustandes neben der Batteriespannung und den Batteriestrom auch eine Batterietemperatur erfasst.
Wie in Figur 3 zu sehen ist, werden die durch den Batteriesensor 26 ermittelten Temperaturwerte an die Auswerteschaltung 38 ausgegeben. In der Auswerteschaltung 38 sind erste Vergleichswerte 66 gespeichert, die beispielsweise Grenzwerte für die Temperaturwerte angeben, die im regulären Fahrzeugbetrieb auftreten können. Die Temperaturwerte sowie die Vergleichswerte 66 können hierbei einzelne Temperaturen oder auch Temperaturverläufe sein.
Die ermittelten Temperaturwerte werden mit den ersten Vergleichswerten 66 verglichen. Stimmen die ermittelten Temperaturwerte mit den Vergleichswerten 66 überein oder überschreiten diese, wird davon ausgegangen, dass diese Temperaturwerte nicht durch den regulären Fahrzeugbetrieb verursacht sind, sondern beispielsweise durch ein Feuer im Motorraum 12. Dementsprechend wird bei Erreichen der Vergleichswerte 66 ein Branddetektionssignal vom Batteriesensor 26 an die Steuerung 28 ausgegeben. Die Steuerung 28 kann bei Empfang eines Branddetektionssignals geeignete Maßnahmen auslösen. Beispielsweise kann ein Alarmsignal für den Fahrerausgegeben werden oder eine Löscheinrichtung ausgelöst werden. Der Alarm kann beispielsweise akustisch und/oder optisch ausgegeben werden. Dies kann innerhalb des Fahrzeugs erfolgen, beispielsweise über eine Anzeige oder einen Warnton oder auch außerhalb des Fahrzeugs, beispielsweise über eine Hupe oder eine Warnblinkanlage. Letzteres kann insbesondere in verrauchten Räumen das Auffinden des brennenden Fahrzeugs erleichtern. Optional kann auch eine über Kommunikationsmittel, insbesondere drahtlose Kommunikationsmittel eine Nachricht erfolgen, beispielsweise an den Fahrzeugbesitzer und/oder den Rettungsdienst.
Zur Erkennung eines Feuers im Fahrzeug 10, insbesondere im Motorraum 12, sind also keine zusätzlichen Sensoren erforderlich. Es wird lediglich der Batteriesensor 26 und dessen Temperaturerfassung verwendet. Es müssen lediglich in der Auswerteschaltung 38 Vergleichswerte 66 für die Temperaturwerte gespeichert sein.
Die Temperaturwerte können hierbei auf beliebige Weise durch den Batteriesensor 26 ermittelt werden. Es ist nicht erforderlich, dass sie Temperaturwerte direkt durch einen Temperatursensor 58, 60 ermittelt werden. Es ist auch eine indirekte Temperaturermittlung möglich, beispielsweise, indem über zusätzliche Schaltungen eine temperaturbedingte Veränderung des elektrischen Widerstandes des Messwiderstandes 44 ermittelt wird. Ist der Zusammenhang zwischen der Temperatur und dem elektrischen Widerstand des Messwiderstandes 44 bekannt, kann aus der Änderung des elektrischen Widerstandes die Temperatur ermittelt werden. Es ist lediglich erforderlich, dass ein Temperaturwert ermittelt wird, der mit den ersten Vergleichswerten 66 verglichen werden kann.
Es können auch mehrere erste Vergleichswerte 66 in der Auswerteschaltung 38 abgespeichert sein. Beispielsweise kann ein erster Vergleichswerte 66 eine maximale Temperatur sein, die nicht überschritten werden darf bzw. bei deren Überschreiten von einem Brand ausgegangen werden muss. Des Weiteren kann ein weiterer erste Vergleichswerte 66 ein Temperaturverlauf sein. Die Fahrzeugbatterie 16 hat üblicherweise eine sehr hohe Wärmekapazität, d. h. die Temperatur der Fahrzeugbatterie 16 ändert sich nur sehr langsam. Erfolgt eine schnelle Temperaturänderung, die dem als Vergleichswerte 66 abgespeicherten Temperaturverlauf entspricht oder diesen überschreitet, wird davon ausgegangen, dass diese Temperaturerwärmung nicht von der Fahrzeugbatterie 16 verursacht wird. Durch die Verwendung eines Temperaturverlaufs könnte ein Feuer wesentlich früher erkannt werden, da schon bei geringeren Temperaturen aufgrund des unnormalen Temperaturanstiegs eine Branddetektion erfolgen kann. Insbesondere muss sich ein Temperaturverlauf nicht auf absolute Temperaturen beziehen. Ein erster Vergleichswert 66 kann auch ein relativer Temperaturverlauf sein bzw. die Geschwindigkeit dieses relativen Temperaturverlaufes.
Zusätzlich sind in der Auswerteschaltung 38 zweite Vergleichswerte 68 abgespeichert, die Temperaturen oder Temperaturverläufe kennzeichnen, die im regulären Fahrzeugbetrieb auftreten. Beispielsweise kann es unter extremen Bedingungen, beispielsweise bei hohen Außentemperaturen, bei einem plötzlichen Stopp des Fahrzeugs oder bei einer Bergfahrt zu sehr hohen Temperaturen oder auch zu schnellen Temperaturänderungen innerhalb des Motorraums kommen. Die für solche außergewöhnlichen Situationen charakteristischen Temperaturen oder Temperaturverläufe können als zweite Vergleichswerte 68 abgespeichert werden. Die ermittelten Temperaturwerte werden zusätzlich mit den zweiten Vergleichswerten 68 verglichen. Liegen die Temperaturwerte unterhalb der zweiten Vergleichswerte, wird die Ausgabe eines Branddetektionssignals verhindert.
Durch zusätzliche Sensoren des Fahrzeugs 10 wird eine Fahrsituation oder ein Betriebszustand des Fahrzeugs erfasst. In Abhängigkeit von dem erfassten Betriebszustand oder der erfassten Fahrsituation werden die zu diesem Ereignis korrespondierenden zweiten Vergleichswerte 68 ausgewählt und die Temperaturwerte lediglich mit diesen zweiten Vergleichswerten 68 verglichen.
Dadurch ist sichergestellt, dass Temperaturen und/oder Temperaturverläufe, die für eine Fahrsituation charakteristisch sind, nicht zur Auslösung eines Branddetektionssignals führen. Da andererseits nur diejenigen der zweiten Vergleichswerte 68, die zu der jeweiligen Fahrsituation korrespondieren, mit den Temperaturwerten verglichen werden, führen ungewöhnliche Temperaturen oder Temperaturwerte, die zwar zweiten Vergleichswerten 68 entsprechen würden aber nicht zu der aktuellen Fahrsituation passen würden, weiterhin zu einer Auslösung eines Branddetektionssignals.
Es erfolgt also nicht nur ein Abgleich der ermittelten Temperaturwerte mit Grenzwerten, die ein Feuer kennzeichnen können, sondern zusätzlich ein Abgleich, ob die Temperaturwerte zu einem Temperaturverlauf passen können, der für die aktuelle Fahrsituation charakteristisch ist. Dadurch können zum einen Fehlalarme ausgeschlossen werden. Zum anderen kann die Zuverlässigkeit der Branddetektion verbessert werden, da ungewöhnliche Temperaturverläufe schneller als Brandfall identifiziert werden können.
Die Temperaturerfassung über die Temperatursensoren 58, 60 kann verbessert werden, indem beispielsweise ein Kabel, das mit dem Batteriesensor 26 verbunden ist, durch den Motorraum 12 gelegt wird, sodass dieses bei einer Temperaturerwärmung innerhalb des Motorraums 12 erwärmt wird. Vorzugsweise ist das Kabel aus einem Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit hergestellt. Beispielsweise kann für das Kabel Kupfer oder auch Aluminium verwendet werden.
Beispielsweise können auch die Temperaturwerte mehrerer Temperatursensoren oder mehrerer Verfahren zur Temperaturermittlung verwendet werden. Dadurch kann beispielsweise die Genauigkeit einer Branderkennung verbessert werden, indem die Temperaturwerte untereinander verglichen werden. Des Weiteren kann über die Position der Temperatursensoren gegebenenfalls der genaue Brandherd ermittelt werden, so dass eine schnelle Lokalisierung des Feuers möglich ist.
Bezugszeichenliste
10 Fahrzeug
12 Motorraum
14 Antriebseinheit
16 Fahrzeugbatterie
18 erster Batteriepol
20 zweiter Batteriepol
22 Verbraucher
24 Verbraucher
26 Batteriesensor
28 Steuerung
30 erster Anschluss
32 zweite Anschluss
34 Spannungserfassungseinrichtung
36 Analog-Digital-Wandler
38 Auswerteschaltung
40 Stromerfassungseinrichtung
42 Laststrom
44 Messwiderstand
46 Spannungsmesseinrichtung
48 Kontaktstelle
50 Kontaktstelle
52 Verstärker
54 Analog-Digital-Wandler
56 Temperaturerfassungseinrichtung
57 Leiterplatte
58 erster Temperatursensor
60 zweiter Temperatursensor
62 Umschalter
64 Analog-Digital-Wandler
66 erste Vergleichswerte
68 zweite Vergleichswerte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Branderkennung in einem Fahrzeug (10) mit einem Batteriesensor (26), insbesondere für eine Fahrzeugbatterie (16), der zumindest eine Erfassungseinrichtung (34, 40, 56) zur Erfassung von Batteriewerten sowie eine Auswerteschaltung (38) für die Batteriewerte aufweist, mit folgenden Schritten:
- Erfassen von Batterieparametern und Ausgabe von Batteriewerten durch die zumindest eine Erfassungseinrichtung (34, 40, 56),
- Ermitteln von Temperaturwerten aus den Batteriewerten durch die Auswerteschaltung (34, 40, 56),
- Vergleich der Temperaturwerte mit in der Auswerteschaltung (38) gespeicherten ersten Vergleichswerten (66), und
- Ausgabe eines Branddetektionssignals durch die Auswerteschaltung (38) und/oder den Batteriesensor (26), wenn die Temperaturwerte mit den ersten Vergleichswerten (66) übereinstimmen und/oder diese überschreiten.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteschaltung (38) zweite Vergleichswerte (68) gespeichert sind, die Fahrzustände des Fahrzeugs charakterisieren, und die Ausgabe eines Branddetektionssignals durch die Auswerteschaltung (38) und/oder den Batteriesensor (26) verhindert wird, wenn die Temperaturwerte mit den zweiten Vergleichswerten (38) übereinstimmen und/oder diese unterschreiten.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Fahrzeugdaten des Fahrzeugs (10) erfasst werden, aus diesen ein Fahrzustand ermittelt wird und die Ausgabe des Branddetektionssignals nur verhindert wird, wenn die Temperaturwerte mit den zweiten Vergleichswerten (68) des ermittelten Fahrzustandes übereinstimmen und/oder diese unterschreiten.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturwerte und/oder die Vergleichswerte (66, 68) zumindest eine Temperatur und/oder einen Temperaturverlauf aufweisen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Erfassungseinrichtung (56) ein im Batteriesensor (26) angeordneter Temperatursensor (58, 60) ist und die Batteriedaten Temperaturdaten des Temperatursensors (58, 60) sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Erfassungseinrichtung (40) eine Spannungserfassungseinrichtung (40) und die Batterieparameter die mit dieser Spannungserfassungseinrichtung (40) erfassten Spannungen umfassen und/oder, dass zumindest eine Erfassungseinrichtung (34) eine Stromerfassungseinrichtung (34) und die Parameter die mit dieser Stromerfassungseinrichtung erfassten Stromstärken umfassen.
7. Batteriesensor, insbesondere für eine Fahrzeugbatterie, der zumindest einer Erfassungseinrichtung (34, 40, 56) zur Erfassung von
Batterieparametern und zur Ausgabe von Batteriewerten sowie eine Auswerteschaltung (38) für die Batteriewerte aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriesensor (26) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
8. Batteriesensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriesensor (26) einen zumindest eine Erfassungseinrichtung (56) einen im Batteriesensor (26) angeordneter Temperatursensor (58, 60) umfasst.
9. Batteriesensor nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Erfassungseinrichtung (40) eine Spannungserfassungseinrichtung (40) und/oder, dass zumindest eine Erfassungseinrichtung (34) eine Stromerfassungseinrichtung (34) ist.
10. Batteriesensor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriesensor (26) thermisch leitend mit einem Kabel, insbesondere einem Massekabel und/oder einer Batterie, insbesondere einer Fahrzeugbatterie (16), verbunden ist.
11. Fahrzeug (10) mit einer Batterie (16) und einem Batteriesensor (26) zur Erfassung und Auswertung von Batteriedaten nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Batteriesensor (26) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111572350A (zh) * 2020-05-29 2020-08-25 北京经纬恒润科技有限公司 电动汽车起火预警方法及装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113689649B (zh) * 2021-07-31 2022-11-15 华能新能源股份有限公司 一种火灾预警方法、火灾预警系统和计算机设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160018345A1 (en) * 2014-07-21 2016-01-21 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for detecting abnormal state of battery
CN106983970A (zh) * 2017-02-16 2017-07-28 中汽客汽车零部件（厦门）有限公司 一种火灾早期预警及灭火控制装置和方法
CN107394297A (zh) * 2017-07-12 2017-11-24 成都旭光光电技术有限责任公司 一种复合式电池火灾报警系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9318778B2 (en) * 2014-09-17 2016-04-19 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for battery system temperature estimation
DE102014224880A1 (de) * 2014-12-04 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitsvorrichtung in Elektro- und Hybridfahrzeugen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160018345A1 (en) * 2014-07-21 2016-01-21 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for detecting abnormal state of battery
CN106983970A (zh) * 2017-02-16 2017-07-28 中汽客汽车零部件（厦门）有限公司 一种火灾早期预警及灭火控制装置和方法
CN107394297A (zh) * 2017-07-12 2017-11-24 成都旭光光电技术有限责任公司 一种复合式电池火灾报警系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111572350A (zh) * 2020-05-29 2020-08-25 北京经纬恒润科技有限公司 电动汽车起火预警方法及装置

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