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Feld der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Behälter zum Aufbewahren von Batteriesystemen bekannt, wobei es sich bei den Batteriesystemen um solche Batteriesysteme handelt, die sich in einem Zustand befinden, der darauf hinweist, dass das Batteriesystem defekt ist und/oder eine Gefahr für die Umgebung des Batteriesystems darstellt.
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Bei den Behältern zum Aufbewahren von Batteriesystemen handelt es sich um nahezu hermetisch abgeschlossene Behälter.
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Die
WO2013/020699 offenbart einen Behälter für brennende elektrochemische Vorrichtungen mit der Möglichkeit, das Innere des Behälters mit einem flüssigen Medium zu fluten.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Aufnehmen eines Batteriesystems, insbesondere eines schadhaften Batteriesystems, wobei die Vorrichtung der Verwahrung des Batteriesystems dient und es sich bei Vorrichtung um einen weitgehend dicht geschlossenen Behälter handelt.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
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Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung geeignet ist, das Batteriesystem mitsamt einem Mittel zum Transport des Batteriesystems aufzunehmen.
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Der Umstand, das Batteriesystem mitsamt einem Mittel zum Transport in die Vorrichtung aufzunehmen, führt zu dem Vorteil, dass ein schadhaftes Batteriesystem schneller in die Vorrichtung zur Verwahrung des Batteriesystems aufgenommen wird. Dies beruht darauf, dass ein mögliches Trennen des Batteriesystems von dem Mittel zum Transport mit einer Zeitdauer verbunden ist. Angesichts einer mitunter gefährlichen Situation, die auf Grund eines schadhaften Batteriesystems eintreten kann, führt eine Verkürzung der Zeitdauer von dem Moment, in dem die Schadhaftigkeit des Batteriesystems festgestellt worden ist, bis zu dem Moment, von dem an sich das Batteriesystem in dem dicht geschlossenen Behälter befindet, zu einer Erhöhung der Sicherheit im Umgang mit schadhaften Batteriesystemen.
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Erfindungsgemäß ist zudem ein Verfahren zum Sichern eines Batteriesystems, insbesondere eines schadhaften Batteriesystems, vorgesehen, wobei das Batteriesystem mitsamt einem Mittel zu dessen Transport in einen weitgehend dicht geschlossenen Behälter verbracht wird.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung, ist an der Vorrichtung eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen des Mittels zum Transport vorgesehen, insbesondere eine Zugwinde oder ein Kran.
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Der Umstand, dass an der Vorrichtung eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen des Mittels zum Transport vorhanden ist, führt zu dem Vorteil, dass das Mittel zum Transport des Batteriesystems auch ohne eigenen Antrieb oder auch bei Ausfall eines eigenen Antriebs in das Innere des Batterieaufnahmebehälters verbracht werden kann.
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Entsprechend einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem Mittel zum Transport des Batteriesystems um ein passives oder ein aktives Mittel zum Transport.
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Dabei handelt es sich bei dem passiven Mittel zum Transport vorzugsweise um eine Halte- und/oder Stützvorrichtung zum Transport von Gegenständen, insbesondere kann es sich um eine Palette handeln.
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Bei dem aktiven Mittel zum Transport kann es sich vorteilhafterweise um ein Fahrzeug, insbesondere um ein Kraftfahrzeug oder um ein fernsteuerbares Fahrzeug handeln.
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Die Nutzung eines Kraftfahrzeuges als aktives Mittel zum Transport führt zu dem vorteilhaften Umstand, dass das Batteriesystem auf einfachem und aufwandsgeringem Weg in die Vorrichtung verbracht werden kann. Wenn es sich um ein Batteriesystem handelt, das zur Anwendung in einem Fahrzeug angebracht worden ist, kann das Fahrzeug selbst als aktives oder passives Mittel zum Transport genutzt werden. Eine zeitaufwändiges Ausbauen des schadhaften Batteriesystems kann dadurch entfallen. Die Nutzung eines fernsteuerbaren Fahrzeugs ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Wahrscheinlichkeit der Schädigung von Personen im Umfeld des Batteriesystems hoch ist und beispielsweise giftige oder ätzende Substanzen aus dem Batteriesystem austreten oder beispielsweise mindestens eine Außenfläche des Batteriesystems unter elektrischer Spannung steht.
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Entsprechend einer nächsten vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist im Inneren der Vorrichtung mindestens ein gegebenenfalls gegenüber mindestens einer aus dem Batteriesystem austretenden Substanz unempfindlicher Roboter, insbesondere ein eigenständig handelnder oder ein fernsteuerbarer Roboter enthalten. Dabei ist der Roboter geeignet, Handlungen an dem Batteriesystem oder an dem Mittel zum Transport vorzunehmen.
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Die Verwendung von Robotern zur Vornahme von Handlungen an dem Batteriesystemen führt zu dem erfindungsgemäßen Vorteil, Sicherungs- und Reparaturmaßnahmen am schadhaften Batteriesystem vorzunehmen, insbesondere dann, wenn die Möglichkeit einer Eindämmung des Schadens des Batteriesystems oder eine Behebung des schadhaften Zustands des Batteriesystems möglich ist und die Übernahme dieser Handlungen durch Personen zu gefährlich ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Betreten der Vorrichtung durch Personen dennoch möglich.
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Entsprechend einer nächsten vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist im Inneren der Vorrichtung eine Ladestation und/oder ein Prüfstand für das Batteriesystem vorhanden.
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Die Existenz einer Ladestation und/oder eines Prüfstands im Inneren der Vorrichtung führt zu dem erfindungsgemäßen Vorteil, dass Batteriesysteme hinsichtlich ihres Zustands geprüft und gegebenenfalls wieder geladen werden können.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.
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Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im geöffneten Zustand;
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2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Mittel zum Transport des Batteriesystems
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In 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung B im geöffneten Zustand schematisch dargestellt. In die Vorrichtung B kann ein nicht dargestelltes schadhaftes Batteriesystem verbracht und die Vorrichtung B weitestgehend dicht verschlossen werden. Die Vorrichtung B ist geeignet, ein nicht dargestelltes Mittel zum Transport des Batteriesystems zusammen mit dem Batteriesystem aufzunehmen. Die Vorrichtung B ist mindestens bis zu einem Druck von 3 bar bis 7 bar und/oder bis zu einer Temperatur von 30°C bis 80°C, insbesondere 40°C bis 60°C, funktionstüchtig.
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Mit T wird die Tür der Vorrichtung B bezeichnet. Mit E wird eine Öffnung der Vorrichtung B bezeichnet, die dem Abführen schädlicher Substanzen dient. An die Öffnung E kann eine nicht dargestellte Leitung zum Abführen der Substanzen angeschlossen werden. Insbesondere kann die Öffnung E dazu dienen, Gase, die im Inneren der Vorrichtung B entstehen, abzuführen. Falls es ich um unschädliche Gase handelt, können diese direkt an die Umwelt abgeführt werden. Die Öffnung E kann ein nicht dargestelltes Berstventil aufweisen. Über das Berstventil kann ein Abführen der Substanzen beispielsweise erst dann erfolgen, wenn der Druck im Inneren der Vorrichtung B einen bestimmten Schwellenwert, insbesondere 7 bar, erreicht oder überschreitet. Insbesondere genügt die Öffnung E der Feuerwiderstandsklasse 30. In der Öffnung E ist insbesondere ein Filter und/oder es sind Substanzen zur chemischen Neutralisation aus dem Batteriesystem austretender Substanzen vorhanden.
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Mit M wird eine Öffnung der Vorrichtung B bezeichnet, die dem Einführen von Medien in das Innere der Vorrichtung B dient. Diese Medien dienen beispielsweise der Unschädlichmachung der aus einem schadhaften Batteriesystem austretenden Substanzen. Bei den Substanzen kann es sich beispielsweise um Fluorwasserstoff, Kohlenmonoxid oder Stickoxide, insbesondere Stickstoffdioxide handeln. Bei den Medien kann es sich insbesondere um kühlende, brandhemmende, brandlöschende, oder neutralisierende Medien, insbesondere um Wasser, und/oder um ein Inertgas handeln. Die Wahl des Mediums hängt von der Art des schadhaften Batteriesystems, seines Zustands und/oder den aus dem Batteriesystem austretenden Substanzen ab. Die Öffnung M kann insbesondere ein nicht dargestelltes Berstventil enthalten und insbesondere auch dem Abführen von Substanzen aus dem Inneren der Vorrichtung B dienen. Über das Berstventil kann ein Abführen von Substanzen aus dem Inneren der Vorrichtung B erfolgen, wenn der Druck im Inneren der Vorrichtung B einen bestimmten Schwellenwert, insbesondere 7 bar, erreicht oder überschreitet. Insbesondere genügt die Öffnung M der Feuerwiderstandsklasse 30. In der Öffnung M ist insbesondere ein Filter und/oder es sind Substanzen zur chemischen Neutralisation aus dem Batteriesystem austretender Substanzen vorhanden.
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Mit A wird eine Ablassöffnung im Inneren der Vorrichtung B bezeichnet. Substanzen, die sich im Inneren der Vorrichtung B befinden, insbesondere flüssigen Substanzen, die aus dem Batteriesystem ausgetreten sind, oder Medien, die über die Öffnung M in die Vorrichtung B eingeführt worden sind, können über die Ablassöffnung A aus der Vorrichtung B abgeführt und in eine Aufnahmevorrichtung W überführt werden. Die Aufnahmevorrichtung W kann insbesondere von der Vorrichtung B getrennt und durch eine nicht dargestellte andere Aufnahmevorrichtung ersetzt werden.
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Im Inneren der Vorrichtung B kann beispielsweise ein nicht dargestellter Sensor, insbesondere ein Kamerasensor, angebracht sein, mit dem Informationen über die Prozesse, die im Inneren der Vorrichtung B ablaufen, und/oder über Objekte, insbesondere das Batteriesystem, im Inneren der Vorrichtung erzeugt und verarbeitet werden können. Der Kamerasensor ist beispielsweise in allen Raumdimensionen beweglich. Ferner können insbesondere weitere Sensoren im Inneren der Vorrichtung B angebracht sein. Mit den Sensoren können insbesondere Informationen über aus dem Batteriesystem austretende Substanzen, insbesondere Gase, Temperatur im Inneren der Vorrichtung B und/oder Spannungs- und Stromwerte des Batteriesystems erzeugt und verarbeitet werden.
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Die Vorrichtung B kann beispielsweise an ihrer Außenhülle ein nicht dargestelltes Schauglas aufweisen, so dass von außen in das Innere der Vorrichtung B geschaut werden kann. Ferner kann im Inneren der Vorrichtung B ein nicht dargestelltes Beleuchtungsmittel angebracht sein; dieses Beleuchtungsmittel kann der Sichtbarmachung der Prozesse, die im Inneren der Vorrichtung B ablaufen, und/oder der Objekte, insbesondere des Batteriesystems, im Inneren der Vorrichtung B dienen. Das Beleuchtungsmittel kann insbesondere von außen mit Energie versorgt werden.
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In 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung B gemäß einer zweiten Ausführungsform mit dem Mittel zum Transport T des Batteriesystems schematisch dargestellt; das Batteriesystem befindet sind im, an oder auf dem Mittel zum Transport T und ist nicht dargestellt. Mit V wird eine Verschlussklappe der Vorrichtung B bezeichnet. Wenn sich das Batteriesystem mitsamt dem Mittel zum Transport T im Inneren der Vorrichtung B befindet, wird die Verschlussklappe V geschlossen, so dass die Vorrichtung B weitestgehend dicht verschlossen ist. Mit R wird eine Rampe bezeichnet, über die das Batteriesystem mitsamt dem Mittel zum Transport T in das Innere der Vorrichtung B verbracht werden kann. Die Rampe R kann beispielsweise aus- und eingefahren werden, gegebenenfalls gleichzeitig mit dem Mittel zum Transport T. In Fällen in denen der Zustand des Batteriesystems besonders kritisch ist, kann, nachdem das Mittel zum Transport T in das Innere der Vorrichtung B verbracht worden ist, die Rampe R direkt gelöst und von der Vorrichtung B entfernt werden, um dadurch Zeit zu gewinnen und die Verschlussklappe V ohne Einholen der Rampe R zu schließen.
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Mit U wird eine Überdrucköffnung bezeichnet. Die Überdrucköffnung U kann insbesondere ein nicht dargestelltes Berstventil enthalten. Über das Berstventil kann ein Abführen von Substanzen aus dem Inneren der Vorrichtung B erfolgen, wenn der Druck im Inneren der Vorrichtung B einen bestimmten Schwellenwert, insbesondere 7 bar, erreicht oder überschreitet. Insbesondere genügt die Überdrucköffnung U der Feuerwiderstandsklasse 30. In der Überdrucköffnung U ist insbesondere ein Filter und/oder es sind Substanzen zur chemischen Neutralisation aus dem Batteriesystem austretender Substanzen vorhanden.
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Mit S wird eine Zugvorrichtung, insbesondere eine Seilwinde bezeichnet, mit der das Mittel zum Transport T in das Innere der Vorrichtung B verbracht werden kann.
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Mit D wird ein Zwischenboden im Inneren der Vorrichtung B bezeichnet, der einen Aufnahmeraum A vom Rest des Innenraumes der Vorrichtung B abtrennt. Der Zwischenboden D weist eine nicht dargestellte Öffnung auf, durch die ein Roboter C auf das Batteriesystem im, auf oder am Mittel zum Transport T zugreifen und dieses Batteriesystem in den Aufnahmeraum A verbringen kann. Der Aufnahmeraum A kann insbesondere mit einer Salzwasserlösung geflutet werden. Die Salzwasserlösung dient der Neutralisation möglicher, aus dem Batteriesystem austretender Substanzen. Der Roboter C kann insbesondere selbstständig arbeiten und/oder fernsteuerbar sein. Der Roboter C kann sich ferner beispielsweise durch den gesamten Innenraum der Vorrichtung B bewegen und dazu auch den Aufnahmeraum A verlassen. Darüber hinaus kann der Roboter C, insbesondere unter Verwendung eines nicht dargestellten Prüfstands Informationen über den Zustand des Batteriesystems gewinnen und diese speichern, analysieren, an einen Empfänger außerhalb der Vorrichtung B oder an ein Batteriemanagementsystem des Batteriesystems selbst übermitteln. Der Prüfstand ist insbesondere zur Durchführung von End-of-line-Tests geeignet. Für den Fall einer irreparablen Schädigung von Bestandteilen des Batteriesystems oder des gesamten Batteriesystems können die beschädigten Teile oder das gesamte Batteriesystem durch den Roboter C ersetzt werden.
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Mit 1 werden Räder der Vorrichtung B bezeichnet. Die Räder dienen dem Transport der Vorrichtung B. Die Vorrichtung B kann insbesondere als Anhänger eines Lastkraftwagens, als Sattelauflieger oder als Aufbau auf einem geeigneten Nutzfahrzeug-Fahrgestell aufgebaut sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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