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Die Erfindung betrifft ein elektrisches System für ein Fahrzeug.
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Stand der Technik
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Zur Reduktion der Emissionen von Kraftfahrzeugen werden derzeit verstärkt Hybridkonzepte oder reine elektrische Antriebskonzepte entwickelt. Der Betrieb von elektrischen Maschinen im Motor- und Generatorbetrieb setzt eine elektrische Leistungsquelle beziehungsweise einen elektrischen Energiespeicher im Fahrzeug voraus. Um einerseits die notwendige Betriebssicherheit durch Einhaltung der zulässigen Spannungsbereiche der Zellen zu gewährleisten und andererseits den Ladezustand (SOC) der Batterien zu verfolgen, werden dabei sogenannte Batteriemanagementsysteme (BMS) verwendet. Gerade bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen sind dabei oftmals Spannungen von mehreren hundert Volt notwendig, wobei die entsprechende Batterie dabei Leistungen bis zu mehreren hundert Kilowatt bereitstellt. Aus Sicherheitsgründen ist ein unkontrollierter Kurzschluss von einzelnen Zellen oder der gesamten Batterie daher unbedingt zu verhindern. Ein Brand oder eine Explosion der Module könnte sonst die Folge sein.
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Es sind daher Sicherheitsvorrichtungen zum Herabsetzen der Gefahr von Personen bei einem Unfall mit einem einen Elektromotor umfassenden Fahrzeug bekannt, die derart ausgestaltet sind, dass die Verbindung der Hauptbatterie zu den entsprechenden elektronischen Verbrauchern bei einem Unfall unterbrochen wird.
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So ist aus
US 6,157,288 bekannt, eine schmelzbare elektrische Verbindung vorzusehen, die bei einem Unfall durch eine sich erhitzende Thermitkapsel schmilzt und so den elektrischen Stromfluss unterbricht.
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Gemäß
US 5,757,150 wird eine elektrische Verbindung zwischen Batterie und Verbrauchern durch Schalter unterbrochen, die im Falle eines Unfalls durch Sprengstoff gesprengt werden.
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Aus
US 5,816,358 ist es bekannt, das elektrische Leitungsnetz des Fahrzeugs zwischen der Energiequelle und den für den Fahrabtrieb eingesetzten Elektromotoren nach Erkennen einer Unfallsituation möglichst frühzeitig durch eine Schaltschützeinrichtung stromfrei zu schalten, indem die Schaltschützeinrichtung die elektrische Leitungsverbindung unterbricht.
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In
US 5,389,824 ist offenbart, die Hauptbatterie durch einen Leitungsunterbrecher mit einem Schalter von dem Leitungsnetz zu trennen.
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Insbesondere im Falle eines Unfalls ist ferner bislang nicht hinreichend geklärt, welche Folgen eine starke mechanische Belastung oder ein Kurzschluss auf eine Batterie, wie etwa ein Lithium-Ionen-Zelt-Pack, haben könnte. Es ist daher wünschenswert, eine abrupte Freisetzung der in den Zellen gespeicherten Energie unter allen Umständen zu verhindern. Denn kommt es beispielsweise in einem Lithium-Ionen-Akkumulator zu einem lokalen Kurzschluss der internen Elektroden, z. B. weil der diese trennende Separator durch einen eingeschlossenen Fremdpartikel verunreinigt ist, kann der Kurzschlussstrom die nähere Umgebung der Schadstelle so weit aufheizen, dass die umliegenden Bereiche ebenfalls in Mitleidenschaft gezogen werden. Dieser Prozess weitet sich aus und setzt die im Akkumulator gespeicherte Energie schlagartig frei. Solche Vorgänge werden als Thermal Runaway („thermisches Durchgehen”) bezeichnet und sollten aus Sicherheitsgründen verhindert werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches System für ein Fahrzeug zu schaffen, mit dem die durch eine elektrische Leistungsquelle hervorgerufenen Gefahren, wie etwa nach einem Unfall, reduziert oder ganz ausgeschlossen werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein elektrisches System für ein Fahrzeug, umfassend eine elektrische Leistungsquelle, insbesondere zum Antreiben eines Elektromotors, und einen Schalter, durch den eine elektrische Verbindung zwischen Leistungsquelle und Bordnetz des Fahrzeugs selektiv ausbildbar oder unterbrechbar ist, und eine Steuereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, bei einem von einer mit der Steuereinrichtung verbundenen Sensoreinrichtung detektierbaren vorbestimmten Zustand den Schalter zu betätigen, um die elektrische Verbindung zwischen Leistungsquelle und Bordnetz zu unterbrechen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurzschlussleitung mit einem darin angeordneten definierten Entladewiderstand zum kontrollierten Entladen der Leistungsquelle vorgesehen ist, die mit dem Schalter und der Leistungsquelle derart verbunden ist, dass durch ein Betätigen des Schalters zum Trennen der Verbindung von Leistungsquelle und Bordnetz die Leistungsquelle selektiv kurzschließbar ist.
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Das erfindungsgemäße elektrische System ist insbesondere geeignet, um bei einem durch einen Elektromotor angetriebenen Fahrzeug die Gefahr zu verringern, die von der Leistungsquelle bei vorbestimmten unerwünschten beziehungsweise unzulässigen Zuständen ausgeht. Denn insbesondere bei durch einen Elektromotor angetriebenen Fahrzeugen ist es erforderlich, die Fahrleistungen wie auch die Reichweite an konventionell betriebene Fahrzeuge anzupassen. Ein derartig hohes Leistungsvermögen lässt sich praktisch nur mit einer hohen Spannung und Stromversorgung realisieren. Mit einem Elektromotor antriebbare Fahrzeuge weisen deshalb oftmals Leistungsquellen mit Spannungen von mehreren hundert Volt, beispielsweise über 500 Volt, auf, die Leistungen von ungefähr 20 bis 500 kW bereitstellen. Derartige Spannungsquellen und elektrische Leistungen weisen naturgemäß großes Gefahrenpotential auf, das bei unzulässigen Zuständen die Insaßen oder andere Personen gefährdet.
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Das erfindungsgemäße elektrische System kann daher sicher die von der Leistungsquelle ausgehende Gefahr reduzieren. Ein derartig vorbestimmter Zustand kann beispielsweise ein Fehlerfall in dem elektrischen System, wie etwa unzulässige Spannungen, Ströme, Temperaturen oder ähnliches, sein. Es ist daher vorteilhaft, wenn entsprechende Messeinrichtungen beziehungsweise Sensoren mit der Steuereinrichtung verbunden sind, die Spannungs-, Strom- oder Temperaturdaten an die Steuereinrichtung weitergeben. Die Steuereinrichtung weist dann zweckmäßigerweise eine Auswerteeinheit beziehungsweise Auswertelogik auf, mittels der aus den Daten erkannt werden kann, ob sich das elektrische System in einem Normalzustand oder in einem fehlerhaften Zustand befindet.
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Wird von der Sensoreinrichtung ein fehlerhafter oder unzulässiger Zustand detektiert, wird der Schalter durch die Steuereinrichtung betätigt, wodurch die elektrische Verbindung zwischen Leistungsquelle und Bordnetz getrennt wird. Dadurch sind die Leitungen innerhalb des Fahrzeugs stromlos, so dass diese Leitungen des Bordnetzes kein Gefährdungspotenzial ausbilden.
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Zusätzlich wird dadurch, dass durch die Betätigung des Schalters die Leistungsqueue kurzgeschlossen wird und in der Kurzschlussleitung ein vordefinierter Entladewiderstand, insbesondere ein niederohmiger Lastwiderstand, angeordnet ist, ein Kurzschlussstromkreis mit einem definierten Widerstand geschlossen, wodurch die Leistungsquelle entladen beziehungsweise die in der Leistungsquelle gespeicherte Energie kontrolliert über den Lastwiderstand abgebaut wird. Der kontrollierte Abbau zumindest eines Teils der gespeicherten Energie verringert dabei das Gefährdungspotentials der Leistungsquelle, etwa durch spontanen, unkontrollierten Energieabbau, wie einen Brand oder eine Explosion, nach einem Unfall oder im Falle eines Fehlers. Die Leistungsquelle verliert somit ihre Spannung, so dass auch von der Leistungsquelle selbst nur eine sehr geringe Gefahr ausgeht.
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Dabei weist der Widerstand vorzugsweise einen veränderbaren Widerstandswert auf. Dadurch kann der Grad der Entladung wie auch die durch den Kurzschlussstrom erzeugte Wärme eingestellt beziehungsweise reduziert werden.
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Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung als eine Sensoreinrichtung zum Erfassen von Daten der Fahrsituation des Fahrzeugs ausgebildet. Dadurch kann auch eine gefährliche Fahrsituation, wie insbesondere ein Unfall des Fahrzeugs, durch den oder die Sensoren erkannt und an die Steuereinrichtung weitergegeben werden. Die Steuereinrichtung kann dann bei derartigen Fahrsituationen den Schalter betätigen und so die elektrische Leistungsquelle von dem Bordnetz trennen. Auf diese Weise können Fahrzeuginsaßen wie auch helfende Personen nach einem Unfall nicht mehr durch Stromschläge oder ähnliches verletzt werden. Daher kann erfindungsgemäß ein vorbestimmter Zustand, bei dem der Schalter zu betätigen ist, auch ein eine unzulässige Fahrsituation, wie etwa ein Unfall sein.
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Besonders vorteilhaft ist es hier, wenn die Sensoreinrichtung die Sensoreinrichtung eines Airbags ist. Dadurch kann auf einfache Weise die bereits in dem Fahrzeug vorhandene Peripherie beziehungsweise Ausstattung genutzt werden. Denn insbesondere ein Airbagsensor kann schon wichtige und erfindungsgemäß nützliche Daten liefern, die auf einen Unfall als vorbestimmten Zustand hinweisen.
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Im Rahmen einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die elektrische Leistungsquelle wenigstens eine Lithium-Ionen-Zelle. Aufgrund ihrer im Vergleich zu anderen Batteriesystemen hohen Energiedichte sind Lithium-Ionen-Zellen für erfindungsgemäße elektrische Systeme besonders vorteilhaft. Dabei kann die Leistungsquelle insbesondere auch eine Mehrzahl von Lithium-Ionen-Zellen umfassen, die entsprechend, insbesondere in Reihe, geschaltet sind.
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Im Rahmen einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die elektrische Leistungsquelle einen thermisch inaktivierbaren Separator auf. Ein Separator ist hier ein Element, das einen Stromkreis erlaubt, jedoch die unterschiedlichen Elektroden der elektrischen Leistungsquelle voneinander trennt und dadurch für den Aufbau der Spannung elementar ist. In dieser Ausführungsform wird ausgenutzt, dass durch den Kurzschlussstrom in der Kurzschlussleitung, in dem Entladewiderstand aber auch in der elektrischen Leistungsquelle selbst eine hohe, Wärmeenergie erzeugt wird. Durch die durch den Kurzschlussstrom erzeugte Wärmeenergie wird der thermisch inaktivierbare Separator somit inaktiviert, was zur Folge hat, dass die Leistungsquelle irreversibel deaktiviert wird.
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Ein Inaktivieren des Separators im Rahmen der Erfindung bedeutet insbesondere, dass der Separator undurchlässig wird derart, dass die beiden Elektroden der Leistungsquelle vollständig voneinander getrennt sind, der Separator den Stromkreis also unterbricht. Das Inaktivieren bedingt daher erfindungsgemäß ein Undurchlässig werden für Ionen. Dadurch wird die Leistungsquelle irreversibel deaktiviert und kann somit keine Klemmenspannung mehr an den Batteriepolen erzeugen. Die Leistungsquelle weist dann kein Gefährdungspotential mehr auf.
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Beispielsweise kann ein Inaktivieren ein Deformieren, wie etwa ein einfaches Schmelzen sein, bei dem die Struktur des Separators derart geändert wird, dass er für Ionen undurchlässig wird.
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Anstatt eines Schmelzens kann es jedoch auch vorteilhaft sein, dass das thermische Inaktivieren durch eine chemische Reaktion ausführbar ist. Ein Inaktivieren kann daher auch eine stoffliche Veränderung durch eine chemische Reaktion sein, die durch die durch den Kurzschlussstrom erzeugte Wärme aktiviert wird. Beispielsweise ist hier eine Polymerisationsreaktion möglich.
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Um eine schnelle und wirksame Inaktivierung des Separators zu erreichen, ist es daher von Vorteil, wenn der Separator eine Inaktivierungstemperatur beziehungsweise einen Inaktivierungspunkt aufweist, der im Bereich von ≥ 60°C bis ≤ 200°C, insbesondere in einem Bereich von ≥ 100°C bis ≤ 120°C, liegt. Dabei ist es elementar, dass der Inaktivierungspunkt oberhalb der Betriebstemperatur der Leistungsquelle liegt. Unter dem Inaktivierungspunkt wird hier die Temperatur verstanden, ab der der Separator inaktiviert wird.
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Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Separator aus Kunststoff ausgebildet ist. Der Kunststoff kann dann einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen, wodurch ein schnelles Inaktivieren des Separators und damit eine schnelle Deaktivierung der Leistungsquelle möglich ist.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist der Entladewiderstand und/oder die Kurzschlussleitung und/oder die Leistungsquelle mit einem Kühlelement thermisch verbunden. Ein Kühlelement kann die durch den Kurzschlussstrom erzeugte Wärme reduzieren beziehungsweise von der Kurzschlussleitung und/oder dem Entladewiderstand und/oder der Leistungsquelle abführen und so wirksam verhindern, dass es bei dem Entladen der Batterie beispielsweise zu einem Thermal Runaway kommt. Insbesondere schützt ein Kühlelement benachbarte Fahrzeugteile und beispielsweise nach einem Unfall helfende oder in dem Fahrzeug befindliche Personen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Fahrzeug, das ein erfindungsgemäßes elektrisches System aufweist.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnung veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnung nur beschreibenden Charakter hat und nicht dazu gedacht ist, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigt
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1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Systems.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes elektrisches System 10 gezeigt. Das elektrische System 10 ist vorzugsweise Bestandteil eines Fahrzeugs, das zumindest zeitweise zumindest einen Teil des Antriebsmoments über wenigstens einen Elektromotor bezieht. Dabei kann dieses Fahrzeug beispielsweise sowohl ein reines Elektrofahrzeug sein, als auch ein Hybrid-elektrisches Fahrzeug (HEV).
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Das elektrische System 10 gemäß der Erfindung umfasst eine Leistungsquelle 12. Die Leistungsquelle 12 kann dabei jegliche Art von Leistungsquelle beziehungsweise Spannungsquelle sein, die für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug nutzbar ist. Folglich ist die Leistungsquelle 12 eine Traktionsbatterie, die insbesondere als Akkumulator ausgestaltet ist. Vorzugsweise kann die Leistungsquelle 12 eine Lithium-Ionen-Zelle oder eine Mehrzahl von Lithium-Ionen-Zellen oder vergleichbaren Zellen beziehungsweise Akkumulatoren oder Primärbatterien sein.
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Die Leistungsquelle 12 ist dabei über Leitungen 14, 16 mit dem Bordnetz des Fahrzeugs verbunden. Unter dem Bordnetz des Fahrzeugs wird hier insbesondere das Leitungsnetz verstanden, das mit dem oder den Elektromotoren verbunden ist. In zumindest einer der Leitungen, beispielsweise in der Leitung 14, ist ein Schalter 18 angeordnet. Durch den Schalter 18 ist die elektrische Verbindung zwischen der Leistungsquelle 12 und dem Bordnetz des Fahrzeugs selektiv ausbildbar oder unterbrechbar.
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Dazu weist der Schalter 18 wenigstens zwei Schalterstellungen auf, nämlich die Stellung A-B und die Stellung A-C. In der Schalterstellung A-B ist die elektrische Verbindung zwischen Leistungsquelle 12 und Bordnetz ausgebildet, so dass die Leistungsquelle 12 das Bordnetz mit Energie versorgen kann. In dieser Normalstellung des Schalters 18 kann die Leistungsquelle 12 so den oder die Elektromotoren antreiben. In der Schalterstellung A-C dagegen ist die elektrische Verbindung zwischen Leistungsquelle 12 und dem Bordnetz unterbrochen, die Batterie also von dem Bordnetz entkoppelt, so das eine Speisung des Bordnetzes mit Energie nicht möglich ist. Die Schalterstellung A-C ist die Notstellung des Schalters 18.
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Das erfindungsgemäße elektrische System 10 umfasst ferner eine Steuereinrichtung 20, die mit dem Schalter 18 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 20 ist dazu ausgebildet, bei einem vorbestimmten, Zustand den Schalter 18 zu betätigen. Dadurch wird der Schalter 18 von seiner Normalstellung A-B in eine Notstellung A-C gebracht.
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Ein vorbestimmter Zustand ist dabei ein solcher, bei dem eine erhöhte Gefahr von der Leistungsquelle 12 ausgehen kann. Insbesondere sind dies Zustände mit ungewünschter beziehungsweise unzulässiger Spannung, Strom oder Temperatur in dem elektrischen System wie auch Beschädigungen des Fahrzeugs, die eine Beschädigung der Leistungsquelle 12 mit sich bringen können. Ein typischer erfindungsgmäß vorbestimmter Zustand ist hier ein Unfall des Fahrzeugs.
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Um einen derartigen vorbestimmten Zustand zu detektieren, ist eine Sensoreinrichtung 22 vorgesehen. Die Sensoreinrichtung 22 kann dabei einen einzelnen Sensor umfassen, oder vorzugsweise eine Mehrzahl von Sensoren. Beispielhafte Sensoren sind Sensoren zum Erfassen von Daten der Fahrsituation des Fahrzeugs, wie etwa Beschleunigungssensoren, die das Fahrverhalten des Fahrzeugs überwachen. Dadurch kann etwa ein Unfall des Fahrzeugs detektiert werden. Als Sensoren zur Erkennung einer Unfallsituation eignen sich insbesondere derartige Sensoren, die eine Längs- oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs ermitteln. Dabei können eigenständige Sensoren verwendet werden. Vorteilhafterweise kann jedoch auf bereits im Fahrzeug befindliche Sensoren zurückgegriffen werden, wie etwa auf die eines Airbagsystems. In diesem Fall ist es ferner vorteilhaft, wenn die Steuereinheit 20 die Steuereinheit mit Auswertelogik des Airbagsystems ist. Dann kann bei einem Unfall die Entkopplung der Leistungsquelle 12 von dem Bordnetz an die Auslösung des Airbags gekoppelt werden.
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Darüber hinaus kann die Sensoreinrichtung 22 weitere Sensoren wie etwa Strom-, Spannungs- oder Temperatursensoren umfassen, um einen fehlerhaften Betriebszustand des elektrischen Systems zu erfassen.
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Wird nun ein derartiger vorbestimmter Zustand von der Sensoreinrichtung 22 erfasst beziehungsweise detektiert und von der Steuereinrichtung 20 ausgewertet, veranlasst die Steuereinrichtung 20 ein Umschalten des Schalters 18 von seiner Normalposition A-B in die Notposition A-C. Auf diese Weise wird die elektrische Verbindung der Leistungsquelle 12 und dem Bordnetz unterbrochen und so die Leistungsquelle 12 von dem Bordnetz getrennt. Das Bordnetz ist daher nicht mehr mit der elektrischen Leistungsquelle 12 und damit mit der hohen Spannung verbunden, so dass eine erhöhte Gefahr von dem Bordnetz nicht mehr ausgeht. Die Schaltzeit von der Normalposition A-B des Schalters 18 in die Notposition A-C sollte dabei in einem Bereich ≤ 50 ms liegen, besonders bevorzugt ≤ 35 ms.
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Zusätzlich zu dem elektrischen Abtrennen der Leistungsquelle 12 von dem Bordnetz ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Leistungsquelle 12 zumindest teilweise entladen wird. Hierzu ist eine Kurzschlussleitung 24 vorgesehen, die mit dem Schalter 18 sowie mit der Leistungsquelle 12 verbunden ist. Dabei ist die Kurzschlussleitung 24 derart angeordnet, dass bei einer Betätigung des Schalters 18 in seine Notposition A-C die Leistungsquelle 12 kurzgeschlossen wird. In der Kurzschlussleitung 24 ist dabei ein Widerstandselement als Entladewiderstand 26 angeordnet, durch den beim Auftreten eines Entladestroms die Leistungsquelle 12 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig entladen wird.
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In einem zumindest teilweise entladenen Zustand geht auch von der Leistungsquelle 12 selbst eine deutlich geringere Gefahr aus.
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Insbesondere wenn die Leistungszelle 12 eine Lithium-Ionen-Zelle beziehungsweise einen Lithium-Ionen-Akkumulator umfasst, ist in dieser ein Separator angeordnet, der die beiden Elektroden räumlich und elektrisch von einander trennt. Als besonders geeignete Materialien für die Ausbildung des Separators kommen insbesondere Kunststoffe, wie etwa mikroporöse Kunststoffe, sowie Glasfaser-Vliese oder Polyethylen zum Einsatz. Um die Gefahr noch weiter zu reduzieren, ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass dieser Separator thermisch inaktivierbar ist. Dadurch wird der Separator, bedingt durch die Wärme, die durch den Kurzschlussstrom in der Kurzschlussleitung 24 wie auch in dem Entladewiderstand 26 und insbesondere in der Leistungsquelle 12 erzeugt wird, inaktiviert beziehungsweise wird undurchlässig, wodurch der Ionenfluss unmöglich wird. Die Leistungsquelle 12 wird dann irreversibel deaktiviert, wodurch eine Gefährdung durch die Leistungsquelle 12 im wesentlichen vollständig ausgeschlossen wird.
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Der Entladewiderstand 26 sollte dabei so ausgewählt sein, dass durch den Kurzschlussstrom zwar der Separator inaktiviert wird, jedoch keine unkontrollierten Reaktionen erfolgen, wie beispielsweise ein Thermal Runaway. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem der Entladewiderstand 26 einen veränderbaren Widerstandswert aufweist. Denn durch die Einstelllung des Widerstands kann die Entladung der Leistungsquelle 12 gleichermaßen wie die durch den Kurzschlussstrom erzeugte Wärme reguliert und eingestellt werden.
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Der Widerstandswert des Entladewiderstands 26 sollte dabei so einstellbar sein, dass er einen minimalen Wert erreicht, wodurch ein maximaler Kurzschlussstrom fließt. Der Wert des Kurzschlusstroms bestimmt dabei die Entladegeschwindigkeit. Der günstigste Widerstandswert ist dabei systemabhängig. Der minimale Widerstandswert Rmin ergibt sich aus dem Quotienten aus der minimalen Spannung der elektrischen Leistungsquelle ULeist und demjenigen Strom Iinakt, der den Separator durch die erzeugte Hitze inaktivieren kann. Der minimale Widerstandswert ergibt sich daher nach Rmin = ULeist/Iinakt. Aufgrund der hohen erzeugten Wärme ist es ferner vorteilhaft, wenn insbesondere der Entladewiderstand 26 an einer gut belüfteten und berührsicheren Stelle in dem Fahrzeug angeordnet ist, um so eine ungewollte Gefährdung zu verhindern. Beispielsweise kann der Widerstand am Unterboden des Fahrzeugs ähnlich dem heißen Abgasstrang bei konventionell betriebenen Fahrzeugen angeordnet sein.
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Darüber hinaus ist es möglich, Kühlelemente vorzusehen, durch die die Kurzschlussleitung 24 wie auch der Entladewiderstand 26 oder die Leistungsquelle 12 gekühlt wird. Dadurch kann zum einen eine ungewollte unkontrollierte Reaktion, wie etwa ein Thermal Runaway verhindert werden. Darüber hinaus ist es so möglich, zwar die Leistungsquelle 12 über die Kurzschlussleitung 24 zu entladen, jedoch das Inaktivieren des Separators und damit eine Deaktivierung der Leistungsquelle 12 selektiv zu verhindern.
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Dadurch können je nachdem, welche Art von vorbestimmtem Zustand von dem Sensor 22 detektiert wird, verschiedenen Vorgehensweisen insbesondere durch die Steuereinrichtung 20 ausgelöst werden. Wenn beispielsweise ein Fehler in dem elektrischen System vorliegt, kann eine sogenannte milde Entladung stattfinden. In diesem Fall kann der Widerstandswert des Entladewiderstands 26 vergleichsweise hoch eingestellt werden. In diesem Fall wird zwar die Leistungsquelle 12 entladen, ein Inaktivieren des Separators findet jedoch aufgrund der geringen Wärme nicht statt. Die Leistungsquelle 12 kann somit im Anschluss erneut aufgeladen und verwendet werden.
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Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung 20 in dem Fall einer milden Entladung den Schalter 18 erneut betätigt, um diesen wieder in seine Normalstellung A-B zu bringen. Es kann somit vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 20 den Schalter 18 je nach Zustand des Fahrzeugs nicht nur von seiner Normalposition A-B in seine Notposition A-C, sondern vielmehr auch von seiner Notposition A-C zurück in seine Normalposition A-B bringt. Dies kann sowohl automatisch, wie oben beschrieben, als auch manuell, durch eine Eingabe des Fahrers, beispielsweise durch Betätigung einer Eingabeeinheit am Armaturenbrett des Fahrzeugs, erfolgen.
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Entsprechend kann bei einem Unfall als vorbestimmtem Zustand der Widerstandswert sehr niedrig eingestellt werden, insbesondere höchstens oder genau gemäß der vorbeschriebenen Formel Rmin = ULeist/Iinakt, um eine schnelle Entladung der Leistungsquelle 12 und gleichzeitig eine große Wärme zu erzeugen, so dass der Separator sich inaktiviert.
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Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Kühlelemente und/oder der Entladewiderstand 26 mit der Steuereinrichtung 20 verbunden sind, so dass diese eine Kühlung und eine Einstellung des Widerstandswerts in Abhängigkeit von dem eingetretenen Zustand vornimmt. Dadurch kann das elektrische System selektiv auf die eingetretenen Situation, also beispielsweise fehlerhaftes System oder Unfall, reagieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6157288 [0004]
- US 5757150 [0005]
- US 5816358 [0006]
- US 5389824 [0007]
