DE102021130022B4

DE102021130022B4 - Bodenplatte zum sicheren Abstellen von Elektrofahrzeugen, Stellplatz zum Abstellen eines Elektrofahrzeugs, Verfahren zum Betrieb eines Stellplatzes

Info

Publication number: DE102021130022B4
Application number: DE102021130022.3A
Authority: DE
Inventors: Jörg Kelleter; Guido Vieten
Original assignee: Gte Ind GmbH; GTE INDUSTRIEELEKTRONIK GmbH
Current assignee: Gte Ind GmbH; GTE INDUSTRIEELEKTRONIK GmbH
Priority date: 2021-11-17
Filing date: 2021-11-17
Publication date: 2023-05-25
Anticipated expiration: 2041-11-18
Also published as: DE102021130022A1

Abstract

Es wird eine Bodenplatte (100) zum Abstellen eines Elektrofahrzeugs (200), aufweisend eine Abstellfläche (1) zum Anordnen des Elektrofahrzeugs (200), eine Überwachungseinheit (3) zum Detektieren von Anzeichen eines Batteriebrandes des Elektrofahrzeugs (200), eine Mehrzahl von Ansaugleitungen (2.1) innerhalb der Bodenplatte (100) zum fluidischen Verbinden der Überwachungseinheit (3) mit der Abstellfläche (3) und ein Ventil (4), welches einen Wasserzulauf (5) mit Wasserleitungen (2.2) verbindet vorgeschlagen, wobei die Wasserleitungen (2.2) an der Abstellfläche (1) münden und die Überwachungseinheit (3) dazu konfiguriert ist, das Ventil (4) zu öffnen, so dass Wasser aus dem Wasserzulauf (5) durch die Wasserleitungen (2.2) fließt und an der Abstellfläche (1) austritt. Weiterhin werden ein Stellplatz (300) sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Stellplatzes (300) vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bodenplatte zum sicheren Abstellen eines Elektrofahrzeugs, aufweisend eine Abstellfläche zum Anordnen des Elektrofahrzeugs, einen Stellplatz zum Abstellen eines Elektrofahrzeugs sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Stellplatzes.
Eine aktuelle Entwicklung auf dem Gebiet der Mobilität ist das Verdrängen von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor durch Elektrofahrzeuge. Elektrofahrzeuge, also Kraftfahrzeuge mit einem batterieelektrisch betriebenen Traktionsmotor, sind ein festes Element der Zukunft des Individualverkehrs. Mit ihnen ist es möglich, ohne lokale Abgasemissionen zu reisen und unnötigen Lärm zu vermeiden. Zudem scheinen die Antriebsstränge reiner Elektrofahrzeuge deutlich langlebiger zu sein als die herkömmlicher Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor.
Ebenso wie dies bei Kraftfahrzeugen mit herkömmlichem Verbrennungsmotor der Fall ist, kann auch bei Elektrofahrzeugen durch einen technischen Effekt ein Brand des Fahrzeugs verursacht werden. Ist die Batterie des Elektrofahrzeugs hiervon betroffen, kann es durch Abblasen und Entzünden des Elektrolyten aus den Zellen der Batterie zu einer starken Flammenbildung um das brennende Fahrzeug herum kommen.
Ein Elektrofahrzeug mit brennender Batterie wird derzeit typischerweise dadurch gelöscht, dass das brennende Elektrofahrzeug in einem Wassertank, beispielsweise in einem Abrollcontainer, der Feuerwehr versenkt wird. Daher ist es bislang notwendig, für Löschversuche direkt an dem brennenden Elektrofahrzeug zu arbeiten. Bei beengten Platzverhältnissen, insbesondere in Parkhäusern, Tiefgaragen oder auch auf Fähren, ist dies nicht ohne weiteres möglich. Es bestehen daher immer mehr Bestrebungen nach Schutzvorkehrungen für ein frühestmögliches Erkennen und/oder Bekämpfen derartiger Brände.
Aus der CN 1 11 114 360 A ist ein Feuerschutz-System bekannt, bei dem es vorgesehen ist, dass ein aufzuladendes Elektro-Fahrzeug unmittelbar in einem Lösch-Container geparkt wird. Bei einem Erkennen einer Anomalie der Stromversorgung wird der Lösch-Container mit Löschmittel geflutet und somit der Brand unmittelbar bekämpft. Ein solcher Lösch-Container als Parkplatz ist jedoch relativ platzintensiv und für einen Benutzer oftmals umständlich in der Benutzung und Bedienung, insbesondere hinsichtlich des Öffnens und Schließens des Lösch-Containers.
Aus der CN 1 12 370 702 A ist ein Fahrzeugbrand-Bekämpfungssystem bekannt, bei dem seitlich neben einem geparkten Fahrzeug eine Bodenwelle angeordnet ist, in welcher eine Vorrichtung zum Detektieren von Feuer und Rauch sowie eine Vorrichtung zur Brandbekämpfung integriert ist, so dass bei einem Detektieren von Feuer oder Rauch ein Löschmittel auf das Fahrzeug gesprüht werden kann. Ein solches System ist jedoch aufgrund seiner Ausgestaltung und Anordnung für eine Brandbekämpfung nur bedingt geeignet. So ist sowohl die Menge an Löschmittel als auch der Ort der Brandbekämpfung begrenzt. Ferner können die als Bodenwellen ausgebildeten Vorrichtungen für den Benutzer störend wirken, insbesondere als Stolperfalle beim Ein- und Aussteigen aus dem Fahrzeug.
Darüber hinaus ist aus der DE 10 2012 222 070 A1 ein Frühwarnsystem zum Erkennen eines Batteriebrandes bekannt, bei dem ein fahrzeugseitiges Batteriemanagementsystem mit einem gebäudeseitigen Netzwerk verbunden wird, um bei Detektion eines Brandes im Gebäude Schutzmaßnahmen zu aktivieren. Ein ähnliches System, welches insbesondere eine gebäudeseitige Vorrichtung zur Brandbekämpfung betrifft, ist noch aus der CN 1 14 470 563 A bekannt. Derartige Systeme sind jedoch ausschließlich für eine Anwendung in oder an einem Gebäude ausgerichtet, nicht beispielsweise auf einer freien Fläche, wie einem großflächigen Platz mit einer Vielzahl von Parkplätzen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bodenplatte zum Abstellen eines Elektrofahrzeugs, einen Stellplatz sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Stellplatzes bereitzustellen, welche die geschilderten Probleme des Standes der Technik nicht aufweisen, sondern die Möglichkeit bieten, selbst bei sehr beengten Platzverhältnissen die Gefahren zu verringern, die von einem abgestellten Elektrofahrzeug hinsichtlich dessen möglicher Brandentwicklung ausgehen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Die erfindungsgemäße Bodenplatte zum Abstellen eines Elektrofahrzeugs weist eine Abstellfläche auf, auf der das Elektrofahrzeug angeordnet werden kann. Ferner weist die erfindungsgemäße Bodenplatte eine Überwachungseinheit auf, welche zum Detektieren von Anzeichen eines Batteriebrandes des Elektrofahrzeugs konfiguriert ist. Innerhalb der Bodenplatte ist eine Mehrzahl von Ansaugleitungen angeordnet, welche die Überwachungseinheit mit der Abstellfläche fluidisch verbinden. Hierdurch ist es möglich, dass Luft von der Abstellfläche zur Überwachungseinheit hin angesaugt und durch die Überwachungseinheit auf Anzeichen eines Batteriebrandes überwacht wird. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Bodenplatte ein Ventil auf, welches einen Wasserzulauf mit Wasserleitungen verbindet. Die Wasserleitungen münden an der Abstellfläche. Detektiert die Überwachungseinheit Anzeichen eines Batteriebrandes, so wird das Ventil geöffnet und Wasser kann aus dem Wasserzulauf durch die Wasserleitungen zur Abstellfläche fließen und das Elektrofahrzeug benetzen.
Das an der Abstellfläche austretende Wasser kühlt die Batterie des Elektrofahrzeugs, welche typischerweise am Boden des Elektrofahrzeugs angebracht ist, von unten. Weiterhin ist es möglich, dass durch Wasser, welches seitlich, vor und hinter dem Elektrofahrzeug aus der Abstellfläche austritt, das Ausbreiten von Flammen beim Abblasen des entzündeten Elektrolyten der Batterie unterbunden werden kann. Ferner können toxische Brandrauchbestandteile durch das Wasser ausgewaschen werden, was das Risiko für Einsatzkräfte von Feuerwehr oder Polizei deutlich verringert. Hierzu ist denkbar, dass um das Elektrofahrzeug herum ein Vorhang aus Wasser gebildet wird. Vorstellbar ist, dass dieser Vorhang aus Wasser weniger als einen Meter, vorzugsweise etwa 50 cm hoch ist.
Die Überwachungseinheit und der Wasserzulauf müssen nicht zwingend unterhalb der Abstellfläche angeordnet sein.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Bodenplatte ein weiteres Ventil aufweist, wobei das weitere Ventil zwischen der Überwachungseinheit und den Ansaugleitungen angeordnet ist und geeignet ist, die Überwachungseinheit von den Ansaugleitungen fluidisch zu trennen. Hierdurch wird auf vorteilhafte Weise bewirkt, dass kein Wasser aus dem Wasserzulauf und den Wasserleitungen in die Überwachungseinheit gelangen kann und diese gegebenenfalls beschädigt oder zerstört. Denkbar ist, dass die Überwachungseinheit dazu konfiguriert ist, das weitere Ventil zu schließen, wenn das Ventil geöffnet wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Ansaugleitungen die Wasserleitungen sind. Mit anderen Worten wird die Luft von der Abstellfläche zu Überwachungseinheit durch die gleichen Leitungen transportiert, wie das Wasser von dem Wasserzulauf zur Abstellfläche geführt wird. Hierdurch ergibt sich auf vorteilhafte Weise eine mehrfache Nutzung der Leitungen in der Bodenplatte, wodurch der Materialaufwand und damit auch die Kosten der Bodenplatte deutlich gesenkt werden.
Zur Verbesserung der Benetzung des Elektrofahrzeugs und der Ausbildung eines effektiv wirkenden Wasservorhangs rund um das Elektrofahrzeug herum ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Wasserleitungen in Düsen an der Abstellfläche münden. Die Düsen sorgen für eine geeignete Abstrahlcharakteristik des aus der Abstellfläche austretenden Wassers.
Weiterhin ist hierzu vorzugsweise vorgesehen, dass die Wasserleitungen in äußere Düsen und in innere Düsen münden. Die äußeren Düsen sind an der Abstellfläche entlang der Kontur einer geschlossenen Form, beispielsweise eines Rechtecks oder eines Ovals angeordnet. Die inneren Düsen sind hierbei in der geschlossenen Form angeordnet. Denkbar ist beispielsweise, dass die äußeren Düsen entlang einer Parkplatzmarkierung angeordnet sind. Hierdurch ist es auf vorteilhafte Weise möglich, dass das Elektrofahrzeug von einem Wasservorhang, welcher durch Wasser, welches aus den äußeren Düsen austritt, gebildet wird, umschlossen wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die äußeren Düsen einen Abstrahlwinkel zwischen 50° und 90°, insbesondere von 75° aufweisen. Besonders bevorzugt sind die äußeren Düsen Flachstrahldüsen, wobei der Abstrahlwinkel entlang der Kontur der geschlossenen Form angeordnet ist und ein weiterer Abstrahlwinkel der äußeren Düsen von 1° bis 45°, insbesondere 5° orthogonal zur Kontur angeordnet ist. Denkbar ist, dass die äußeren Düsen einen Wasserdurchfluss von ca. 0,5 l/min und/oder eine Strahlhöhe von mindestens 50 cm aufweisen. Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass benachbarte äußere Düsen einen Abstand von weniger als 1 m, insbesondere ca. 50 cm aufweisen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die inneren Düsen einen Abstrahlwinkel zwischen 90° und 175°, insbesondere von 120° aufweisen. Besonders bevorzugt sind die inneren Düsen Kegeldüsen oder Hohlkegeldüsen. Denkbar ist, dass die inneren Düsen einen Wasserdurchfluss von ca. 0,5 l/min und/oder eine Strahlhöhe von mindestens 30 cm aufweisen, so dass der Abstand zwischen dem Unterboden des Elektrofahrzeugs und den inneren Düsen geringer ist, als die Strahlhöhe der inneren Düsen. Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass benachbarte innere Düsen einen Abstand von weniger als 1 m, insbesondere ca. 70 cm aufweisen. Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Anzahl der inneren Düsen mehr als 5 und weniger als 20 und besonders bevorzugt etwa 12 ist und dass die Anzahl der äußeren Düsen mehr als 15 und weniger als 50 und besonders bevorzugt etwa 30 ist.
Für eine optimale Wirkung des Wasservorhangs ist vorzugsweise vorgesehen, dass die äußeren Düsen vor und hinter dem Elektrofahrzeug 10 cm bis 70 cm vor bzw. hinter dem Elektrofahrzeug angeordnet sind und dass die äußeren Düsen seitlich des Elektrofahrzeugs zwischen 10 cm und 30 cm neben dem Elektrofahrzeug angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Bodenplatte eine Sensorvorrichtung zum Detektieren der Anwesenheit eines Fahrzeugs auf der Abstellfläche aufweist. Die Sensorvorrichtung ist hierbei dazu konfiguriert, die Überwachungseinheit zu aktivieren, wenn die Sensorvorrichtung die Anwesenheit eines Fahrzeugs auf der Abstellfläche detektiert. Vorzugsweise umfasst die Sensorvorrichtung einen Drucksensor und/oder einen induktiven Sensor und/oder einen Kraftsensor und/oder einen Ultraschallsensor. Hierdurch ist auf vorteilhafte Weise bewirkt, dass die Überwachungseinheit nur dann scharf geschaltet ist, Luft an der Abstellfläche also nur dann auf Anzeichen eines Batteriebrandes überwacht, wenn tatsächlich ein Kraftfahrzeug auf der Bodenplatte abgestellt ist. Denkbar ist ferner, dass die Sensorvorrichtung einen kapazitiven Sensor aufweist. Hierdurch ist es möglich, einen Ladevorgang des Elektrofahrzeugs zu sensieren. Vorstellbar ist ferner, dass eine Ladevorrichtung dazu konfiguriert ist, die Überwachungseinheit zu aktivieren, wenn das Elektrofahrzeug geladen wird.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei der vorgesehen ist, dass die Bodenplatte ein Gehäuse aufweist, welches aus einem Gummi und/oder einem Kunststoff gefertigt ist. Hierdurch ist auf vorteilhafte Weise eine sichere Befahrbarkeit und eine hohe Langlebigkeit der Bodenplatte bewirkt. Denkbar ist, dass das Gummi bzw. der Kunststoff elektrisch isolierend ausgeführt ist. Denkbar ist auch, dass der Kunststoff bzw. das Gummi rutschhemmend ausgeführt sind. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Bodenplatte als Gummimatte ausgeführt ist. Durch das austretende Wasser ist sichergestellt, dass das Gehäuse nicht entzündet wird. Hierdurch kann auf aufwendige Maßnahmen zur Brandunterdrückung der Bodenplatte verzichtet werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Bodenplatte als Modul zum Auflegen auf einen Boden ausgeführt ist. Hierdurch ist es besonders einfach möglich, nachträglich Parkhäuser, Tiefgaragen oder beispielsweise auch Fähren mit der erfindungsgemäßen Bodenplatte auszustatten.
Zum Auffangen des Wassers, welches aus den Wasserleitungen austritt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Bodenplatte einen Wasserablauf zum Ableiten von Wasser von der Abstellfläche aufweist. Der Wasserablauf umfasst vorzugsweise eine außerhalb der durch die äußeren Düsen gebildeten geschlossenen Form und die geschlossene Form vollständig umschließend angeordnete Ablaufrinne. Hierdurch ist es auf vorteilhafte Weise möglich zu vermeiden, dass das Wasser unkontrolliert die Bodenplatte verlässt und sich auf der Bodenplatte staut, so dass die Düsen blockiert werden. Denkbar ist, dass das aufgefangene Wasser in einem Wasserreservoir gespeichert wird. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das aufgefangene Wasser erneut den Wasserleitungen zugeführt und an der Abstellfläche ausgeleitet wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass Überwachungseinheit Gassensor und/oder einen Wasserstoffsensor umfasst. Vorzugsweise ist der Gassensor dazu konfiguriert, Wasserstoff, also H₂, und/oder andere Gase zu sensieren. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Gassensor ein Sensor zum Detektieren von Gasförmigem Wasserstoff ist. Es hat sich überraschend gezeigt, dass ein Ansteigen der Wasserstoffkonzentration im Bereich der Batterie ein Anzeichen für einen bevorstehenden Batteriebrand ist. Beim regulären Laden der Zellen der Batterie wird Wasserstoff in den Grafitelektroden der Zellen eingelagert. Werden die Grafitelektroden durch exotherme chemische Prozesse vor einem Batteriebrand warm, so wird der Wasserstoff aus den Elektroden ausgetrieben und kann detektiert werden.
Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Überwachungseinheit einen Aerosolsensor umfasst. Aerosole entstehen vor und bei einem Batteriebrand durch ein Austreten des warmen Elektrolyten, welcher verdampft und durch Brandrauch. Hierdurch ist es auf vorteilhafte Weise möglich, vor und bei einem Batteriebrand aus der Batterie austretende Aerosole als Anzeichen eines Batteriebrandes zu detektieren.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Überwachungseinheit an der Abstellfläche angeordnete Temperatursensoren umfasst. Hierdurch können Anzeigen eines Batteriebrandes selbst dann detektiert werden, wenn durch ungünstige Luftströmungen aus der Batterie austretende Aerosole bzw. Wasserstoff nicht in die Ansaugleitungen gelangt.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Bodenplatte, bei der vorgesehen ist, dass die Bodenplatte eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen der Ansaugleitungen aufweist. Vorzugsweise ist die Reinigungseinrichtung dazu konfiguriert, die Ansaugleitungen mit einem Luftstrom, insbesondere einem Luftstoß, zu reinigen. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Reinigungseinrichtung einen Druckluftanschluss und/oder eine Druckluftpumpe mit einem Druckluftreservoir umfasst. Hierdurch ist es auf vorteilhafte Weise möglich, die Betriebssicherheit der Bodenplatte zu gewährleisten und sicherzustellen, dass die Ansaugleitungen für die Detektion von Anzeichen eines Batteriebrandes freigehalten werden. Denkbar ist beispielsweise, dass die Ansaugleitungen in festgelegten Intervallen von dem Luftstrom durchströmt und damit gereinigt werden. Denkbar ist, dass die Druckluftpumpe Druck im Druckluftreservoir aufbaut, welcher stoßartig über die Ansaugleitungen abgegeben wird. Denkbar ist, dass das Druckluftreservoir ein Druckluftvolumen von 2 l bis 10 l aufweist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung zur Lösung der anfangs gestellten Aufgabe ist ein Stellplatz, welcher eine erfindungsgemäße Bodenplatte aufweist. Der erfindungsgemäße Stellplatz weist ferner eine Ladevorrichtung zum Laden des Elektrofahrzeugs auf, wobei die Ladevorrichtung vorzugsweise auch dazu konfiguriert ist, die Überwachungseinheit zu aktivieren, sobald ein Ladevorgang mit der Ladevorrichtung eingeleitet wird. Denkbar ist, dass die Bodenplatte an einem Boden des Stellplatzes befestigt ist. Denkbar ist ferner, dass die Ladevorrichtung an einer Wand des Stellplatzes befestigt ist. Vorstellbar ist weiterhin, dass der Wasserzulauf und/oder die Überwachungseinheit an der Wand des Stellplatzes befestigt sind. Denkbar ist, dass der Wasserzulauf an einem haushaltsüblichen Wasseranschluss angeschlossen ist. Denkbar ist hierzu, dass der Wasserzulauf eine Rückschlagsicherung aufweist, so dass ein Rückspülen vom Wasserzulauf in den Wasseranschluss ausgeschlossen ist.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der vorgesehen ist, dass der Stellplatz ein an den Wasserablauf angeschlossenes Wasserreservoir zum Auffangen des abgeleiteten Wassers aufweist. Hierdurch ist es auf vorteilhafte Weise möglich, aus der Abstellfläche ausgetretenes Wasser zu speichern und zu verhindern, dass das Wasser den Stellplatz unkontrolliert verlässt und in die Kanalisation gelangt. Denkbar ist, dass das Wasserreservoir bei geschlossenem Ventil in einem zusammengefalteten Zustand ist und dass das Wasserreservoir beim Öffnen des Ventils von dem zusammengefalteten Zustand in einen aufgefalteten Zustand zur Aufnahme von Wasser überführt wird. Hierdurch wird auf vorteilhafte Weise erreicht, dass das Wasserreservoir, wenn es nicht gebraucht wird, nur wenig Platz benötigt. Denkbar ist, dass das Wasserreservoir ein Wasseraufnahmevolumen von mehr als 1000 I, vorzugsweise mehr als 1200 l und besonders bevorzugt ca. 2000 l aufweist. Denkbar ist aber auch, dass das Wasserreservoir weniger als 1000 l Wasseraufnahmevolumen aufweist, wenn vom Wasserreservoir aufgenommenes Wasser dem Wasserzulauf wieder zugeführt wird.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe ist ein Verfahren zum Betrieb eines Stellplatzes. Erfindungsgemäß wird ein Elektrofahrzeug auf einer Abstellfläche einer Bodenplatte des Stellplatzes angeordnet. Durch in der Bodenplatte angeordnete Ansaugleitungen wird Luft von der Abstellfläche zu einer Überwachungseinheit der Bodenplatte gesaugt, wobei die angesaugte Luft von der Überwachungseinheit auf Anzeichen eines Batteriebrandes des Elektrofahrzeugs überprüft wird. Beim Vorliegen von Anzeichen eines Batteriebrandes des Elektrofahrzeugs wird von der Überwachungseinheit ein Ventil der Bodenplatte, welches einen Wasserzulauf mit Wasserleitungen der Bodenplatte verbindet, geöffnet, sodass Wasser aus dem Wasserzulauf durch die Wasserleitungen fließt und an der Abstellfläche austritt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Verfahren zum Betrieb eines Stellplatzes ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Stellplatzes ist.
Denkbar ist, dass beim Vorliegen von Anzeichen eines Batteriebrandes des Elektrofahrzeugs eine Warnmeldung von der Überwachungseinheit ausgegeben wird. Denkbar hierzu ist, dass die Warnmeldung eine Alarmierungsmeldung der Feuerwehr und/oder eines Stellplatzbetreibers umfasst. Denkbar ist, dass die Alarmierungsmeldung weitere Informationen, wie beispielsweise Zustand und/oder Ort des Stellplatzes und/oder Typ des Elektrofahrzeugs umfasst. Vorstellbar ist auch, dass beim Vorliegen von Anzeichen eines Batteriebrandes des Elektrofahrzeugs die Ladevorrichtung von der Überwachungseinheit deaktiviert und insbesondere spannungslos geschaltet wird. Denkbar ist, dass beim Vorliegen von Anzeichen eines Batteriebrandes des Elektrofahrzeugs weitere Ladevorrichtungen von umliegenden Stellplätzen von der Überwachungseinheit deaktiviert und insbesondere spannungslos geschaltet werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass nur dann Luft durch die Ansaugleitungen von der Abstellfläche zur Überwachungseinheit gesaugt wird, wenn eine Sensorvorrichtung die Anwesenheit eines Fahrzeugs auf der Abstellfläche detektiert hat. Denkbar ist ferner, dass die Wasserleitungen als Ansaugleitungen verwendet werden. Vorstellbar ist weiterhin, dass durch das an der Abstellfläche austretende Wasser ein Wasservorhang um das Elektrofahrzeug herum erzeugt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass von der Überwachungseinheit ein Gasanteil und/oder ein Wasserstoffanteil und/oder ein Aerosolanteil in der angesaugten Luft überwacht wird, wobei ein mit der Zeit steigender Gasanteil bzw. Wasserstoffanteil bzw. Aerosolanteil von der Überwachungseinheit als Anzeichen eines Batteriebrandes gewertet wird. Der Gasanteil ist besonders bevorzugt ein Anteil von gasförmigem Wasserstoff, also H₂, in der angesaugten Luft. Hierdurch ist es auf vorteilhafte Weise möglich, Anzeichen eines Batteriebrandes von den Emissionen eines herkömmlichen Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor zu unterscheiden. Denkbar ist, dass von der Überwachungseinheit mittels an der Abstellfläche angeordneter Temperatursensoren die Temperatur des Unterbodens des Elektrofahrzeugs überwacht wird. Hierdurch können Anzeigen eines Batteriebrandes selbst dann detektiert werden, wenn durch ungünstige Luftströmungen aus der Batterie austretende Aerosole bzw. Wasserstoff nicht in die Ansaugleitungen gelangt.
Alle zuvor im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Bodenplatte offenbarten Einzelheiten, Merkmale und Vorteile beziehen sich gleichfalls auf den erfindungsgemäßen Stellplatz sowie auf das erfindungsgemäße Verfahren.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsform der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Es zeigen:

1: eine schematische Ansicht eines Stellplatzes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Bodenplatte gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
2: eine schematische Ansicht eines Teils einer Bodenplatte gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Stellplatzes 300 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Bodenplatte 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Auf einer Abstellfläche 1 der Bodenplatte 100 ist ein Fahrzeug 201, genauer gesagt ein Elektrofahrzeug 200, abgestellt und geparkt. Das Elektrofahrzeug 200 wird während es auf der Abstellfläche 1 abgestellt ist mittels einer Ladevorrichtung 10 des Stellplatzes 300 geladen. Typischerweise finden sich Stellplätze 300 für Elektrofahrzeuge 200, insbesondere Stellplätze 300 mit Ladevorrichtungen 10, in Parkhäusern, Tiefgaragen oder auch auf Fähren. Beim Laden von Elektrofahrzeugen 200 ist die Entwicklung eines Batteriebrandes niemals ganz auszuschließen. Gerade wenn Stellplätze 300 mit Ladevorrichtung 10 für Elektrofahrzeuge 200 unter beengten Platzverhältnissen, wie dies bei Parkhäusern, Tiefgaragen und Fähren der Fall ist, zu finden sind, gestalten sich Löschversuche bei Batteriebränden besonders schwierig.
Um diese Situation zu entschärfen, weist die Bodenplatte 100 Ansaugleitungen 2.1 auf, über welche Luft von der Abstellfläche 1 von einer Pumpe 18 zu einer Überwachungseinheit 3 gesaugt wird. Die Pumpe 18 saugt die Luft aus dem Bereich des Unterbodens des Fahrzeugs 201 mit einem Druck von typischerweise mehreren Millibar an. Die Überwachungseinheit 3 prüft die angesagte Luft auf Anzeichen eines Batteriebrandes. Hierzu weist die Überwachungseinheit 3 einen Wasserstoffsensor 15 und einen Aerosolsensor 16 auf. Ferner weist die Überwachungseinheit Temperatursensoren 21 auf, welche in der Abstellfläche 1 angeordnet sind. Die Temperatursensoren 21 überwachen die Temperatur des Unterbodens des Elektrofahrzeugs 200 und dienen als Backup für den Fall, dass ein Ansaugen von Wasserstoff bzw. Aerosolen in die Ansaugleitungen, beispielsweise wegen seitlicher Zugluft, scheitert.
Bei der Entstehung eines Batteriebrandes erwärmen sich einzelne Zellen der Batterie. Wird die Wärme nicht rechtzeitig und nicht in ausreichendem Maße abgeführt, kommt es zum sogenannten Thermal Runaway, im Deutschen auch thermisches Durchgehen genannt. Der Thermal Runaway ist eine sich selbst verstärkende exothermische chemische Reaktion der Zellen der Batterie an deren Ende die Entzündung der Zellen der Batterie steht. Durch die entstehende Wärme wird aus den Elektroden der Zellen Wasserstoff ausgetrieben. Steigt der Wasserstoffgehalt in der angesaugten Luft mit der Zeit an, so ist dies ein Zeichen dafür, dass ein Batteriebrand in der Entstehung ist. Gleiches gilt für Aerosole, welche sich in der angesaugten Luft befinden. Detektiert die Überwachungseinheit 3 mit dem Wasserstoffsensor 15 und dem Aerosolsensor 16 einen solchen Anstieg des Wasserstoffanteils und des Aerosolanteils der angesaugten Luft, und/oder detektiert die Überwachungseinheit mit den Temperatursensoren 21 einen Anstieg der Temperatur des Unterbodens des Elektrofahrzeugs 200, welcher deutlich stärker ist, als ein Anstieg, welcher während eines Ladevorganges typischerweise zu verzeichnen ist, so wertet die Überwachungseinheit 3 dies als ein Anzeichen eines Batteriebrandes.
Die Betrachtung der zeitlichen Entwicklung der Wasserstoffanteils und des Aerosolanteils in der angesaugten Luft ermöglicht die Unterscheidung zwischen Anzeichen eines Batteriebrandes und dem Abstellen eines Fahrzeugs 201 mit herkömmlichem Verbrennungsmotor. Fahrzeuge 201 mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren emittieren ebenfalls Wasserstoff und Aerosole. Steht ein Fahrzeug 201 mit einem herkömmlichen Verbrennungsmotor auf der Abstellfläche 1, so steigen der Wasserstoffanteil und der Aerosolanteil der angesaugten Luft jedoch nicht mit der Zeit an, sondern bleiben konstant, solange der Verbrennungsmotor läuft und nehmen ab, sobald der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird. Nur bei einer sich selbst verstärkenden exothermen chemischen Reaktion der Zellen der Batterie steigen Wasserstoffanteil und Aerosolanteil mit der Zeit an.
Liegen Anzeichen eines Batteriebrandes vor, so wird ein Ventil 4 der Bodenplatte 100 geöffnet, welches einen Wasserzulauf 5 mit Wasserleitungen 2.2 der Bodenplatte 100 fluidisch verbindet. Durch die Wasserleitungen 2.2 strömt Wasser zu Düsen 7 hin, welche an der Abstellfläche 1 angeordnet sind. Die Düsen 7 teilen sich auf in äußere Düsen 8, welche entlang der Kontur einer geschlossenen Form, hier eines Rechtecks, das Elektrofahrzeug 200 umschließend an der Abstellfläche 1 angeordnet sind und in innere Düsen 9, welche innerhalb der durch die äußeren Düsen 8 gebildeten geschlossenen Form an der Abstellfläche 1 angeordnet sind. Aus den inneren Düsen 9 trifft das Wasser auf den Fahrzeugunterboden des Elektrofahrzeugs 200 und kühlt die Batterie des Elektrofahrzeugs 200. Hierdurch wird Wärme von der Batterie abgeführt und eine mögliche Entstehung des Batteriebrandes zeitlich verzögert oder verhindert. Das aus den äußeren Düsen 8 austretende Wasser bildet einen Wasservorhang um das Elektrofahrzeug 200. Sollte es zu einem Batteriebrand kommen und ein Elektrolyt aus den Zellen der Batterie abgeblasen werden und sich entzünden, so kann die Flammenbildung außerhalb des Elektrofahrzeugs 200 durch den Wasservorhang auf den Bereich innerhalb des durch die äußeren Düsen 9 gebildeten Rechtecks beschränkt und toxische Bestandteile aus dem Brandrauch ausgewaschen werden.
In 2 ist die Anordnung der inneren Düsen 9 und der äußeren Düsen 8 dargestellt. Benachbarte äußere Düsen 8 weisen einen Abstand von ca. 50 cm zueinander auf. Der Wasserdruck und die Düsen 7 sind hier so eingestellt, dass sich eine Strahlhöhe des austretenden Wassers von mindestens 50 cm bei einem Wasserdurchfluss von 0,5 l/m ergibt. Die äußeren Düsen 8 sind als Flachstrahldüsen mit einem Abstrahlwinkel von 75° entlang der Kontur der geschlossenen Form und einem weiteren Abstrahlwinkel von 5° orthogonal zur Kontur der geschlossenen Form ausgeführt. Die inneren Düsen 9 sind hier als Kegel- oder Hohlkegeldüsen mit einem Abstrahlwinkel von 120° ausgeführt. Benachbarte innere Düsen 9 weisen einen Abstand von ca. 70 cm zueinander auf. Die Strahlhöhe des aus den inneren Düsen 9 austretenden Wassers beträgt mindestens 30 cm, wenigstens aber den Abstand zwischen dem Unterboden des Elektrofahrzeugs 200 und den inneren Düsen 9.
In der hier dargestellten Ausführungsform der Bodenplatte 100 ist vorgesehen, dass die Ansaugleitungen 2.1 durch die Wasserleitungen 2.2 gebildet werden. Mit anderen Worten wird das Wasser von dem Ventil 4 durch die gleichen Leitungen 2.1, 2.2 zu den Düsen 7 geleitet, wie zuvor die Luft von der Abstellfläche 1 angesaugt worden ist. Um die Überwachungseinheit 3 zu schützen und zu verhindern, dass Wasser in die Überwachungseinheit 3 eindringt, weist die Bodenplatte 100 ein weiteres Ventil 6 auf, welches geschlossen wird, sobald das Ventil 4 geöffnet wird.
Die Bodenplatte 100 weist weiterhin eine Sensorvorrichtung 11 auf. Die Sensorvorrichtung 11 detektiert das Vorhandensein eines Fahrzeugs 201 auf der Abstellfläche 1. Hierzu weist die Sensorvorrichtung 11 einen Drucksensor auf, welcher das Fahrzeug 201 beim Befahren der Abstellfläche 1 durch das Gewicht des Fahrzeugs 201 detektiert. Alternativ oder zusätzlich weist die Sensorvorrichtung 11 einen induktiven Sensor auf, welcher das Anordnen des Fahrzeugs 201 auf der Abstellfläche 1 induktiv detektiert. Ferner ist möglich, dass die Sensorvorrichtung 11 einen kapazitiven Sensor und/oder einen Ultraschallsensor und/oder einen anderen Anwesenheitsdetektor aufweist. Durch den Ladevorgang des Elektrofahrzeugs 200 kann dessen Anwesenheit auf der Abstellfläche 1 auch kapazitiv detektiert werden. Erkennt die Sensorvorrichtung 11, dass ein Fahrzeug 201, insbesondere ein Elektrofahrzeug 200 auf der Abstellfläche 1 abgestellt ist, so startet die Pumpe 18 damit, Luft zur Überwachungseinheit 3 anzusaugen und die Überwachung der angesaugten Luft auf Anzeichen eines Batteriebrandes beginnt. Denkbar ist, dass der Start der Pumpe 18 und der Beginn des Überwachens der Luft auf Anzeichen eines Batteriebrandes ebenfalls an die Bedingung geknüpft ist, dass ein Ladevorgang mit der Ladevorrichtung 10 gestartet ist.
Die Bodenplatte 100 weist ein befahrbares Gehäuse 12 auf. Das Gehäuse 12 ist aus einem Gummi, insbesondere als Gummimatte, hergestellt. Alternativ oder zusätzlich kann das Gehäuse 12 auch aus einem Kunststoff hergestellt sein. Vorgesehen ist weiterhin, dass die Bodenplatte 100 als Modul auf einem Boden 20 eines Parkhauses, einer Tiefgarage oder einer Fähre anordenbar ist. Hierdurch ist auf vorteilhafte Weise ermöglicht, dass vorhandene Parkinfrastruktur mit der Bodenplatte 100 nachgerüstet werden kann. Um ein Befahren der Bodenplatte 100 zu erleichtern, ist ein abgeschrägter Randbereich 14 vorgesehen.
In der hier dargestellten Ausführungsform weist die Bodenplatte 100 einen Wasserablauf 13 mit einer Ablaufrinne 13.1 auf. Die Ablaufrinne 13.1 umschließt das durch die äußeren Düsen 8 gebildete Rechteck und führt aus den Düsen 7 ausgetretenes Wasser einem Wasserreservoir 19 des Stellplatzes 300 zu. Hierdurch wird verhindert, dass das Wasser unkontrolliert vom Stellplatz 300 wegläuft und beispielsweise in die Kanalisation gelangt. Das Wasserreservoir 19 ist in der hier dargestellten Ausführungsform als entfaltbares Wasserreservoir 19 vorgesehen. Wenn das Ventil 4 geschlossen ist, ist das Wasserreservoir 19 platzsparend zusammengefaltet verstaut. Wird das Ventil 4 geöffnet und fließt Wasser durch die Wasserleitungen 2.2 zu den Düsen 7, so wird das Wasserreservoir 19 entfaltet und nimmt mehrere Kubikmeter Wasser auf. Denkbar ist, dass das Wasser aus dem Wasserreservoir 19 dem Wasserzulauf 5 zugeführt wird und erneut durch die Wasserleitungen 2.2 und die Düsen 7 strömt.
Zur Instandhaltung der Bodenplatte 100 weist die Bodenplatte 100 eine Reinigungseinrichtung 17 auf. Mithilfe der Reinigungseinrichtung 17 können die Ansaugleitungen 2.1 bzw. die Wasserleitungen 2.2 ausgeblasen werden. Hierzu weist die Reinigungseinrichtung 17 einen Druckluftanschluss oder eine Druckluftpumpe auf, welche ein Druckluftreservoir füllt und in diesem Druck aufbaut. Der Druck wird zum Ausblasen stoßartig durch die Ansaugleitungen 2.1 bzw. Wasserleitungen 2.2 abgegeben.
Bezugszeichenliste

1: Abstellfläche
2.1: Ansaugleitung
2.2: Wasserleitung
3: Überwachungseinheit
4: Ventil
5: Wasserzulauf
6: weiteres Ventil
7: Düse
8: äußere Düse
9: innere Düsen
10: Ladevorrichtung
11: Sensorvorrichtung
12: Gehäuse
13: Wasserablauf
13.1: Ablaufrinne
14: Randbereich
15: Wasserstoffsensor
16: Aerosolsensor
17: Reinigungseinrichtung
18: Pumpe
19: Wasserreservoir
20: Boden
21: Temperatursensor
100: Bodenplatte
200: Elektrofahrzeug
201: Fahrzeug
300: Stellplatz

Claims

Bodenplatte (100) zum Abstellen eines Elektrofahrzeugs (200), aufweisend eine Abstellfläche (1) zum Anordnen des Elektrofahrzeugs (200), eine Überwachungseinheit (3) zum Detektieren von Anzeichen eines Batteriebrandes des Elektrofahrzeugs (200), eine Mehrzahl von Ansaugleitungen (2.1) innerhalb der Bodenplatte (100) zum fluidischen Verbinden der Überwachungseinheit (3) mit der Abstellfläche (1) und ein Ventil (4), welches einen Wasserzulauf (5) mit Wasserleitungen (2.2) verbindet, wobei die Wasserleitungen (2.2) an der Abstellfläche (1) münden, wobei die Überwachungseinheit (3) dazu konfiguriert ist, das Ventil (4) zu öffnen, so dass Wasser aus dem Wasserzulauf (5) durch die Wasserleitungen (2.2) fließt und an der Abstellfläche (1) austritt.
Bodenplatte (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (100) ein weiteres Ventil (6) aufweist, wobei das weitere Ventil (6) zwischen der Überwachungseinheit (3) und den Ansaugleitungen (2.1) angeordnet ist und geeignet ist, die Überwachungseinheit (3) von den Ansaugleitungen (2.1) fluidisch zu trennen.
Bodenplatte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugleitungen (2.1) die Wasserleitungen (2.2) sind.
Bodenplatte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserleitungen (2.2) in Düsen (7) an der Abstellfläche (1) münden, wobei die Wasserleitungen (2.2) vorzugsweise in äußere Düsen (8) und innere Düsen (9) münden, wobei die äußeren Düsen (8) an der Abstellfläche (1) entlang der Kontur einer geschlossenen Form angeordnet sind und die inneren Düsen (9) in der geschlossenen Form angeordnet sind.
Bodenplatte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (100) eine Sensorvorrichtung (11) zum Detektieren der Anwesenheit eines Fahrzeugs (201) auf der Abstellfläche (1) aufweist, wobei die Sensorvorrichtung (11) dazu konfiguriert ist, die Überwachungseinheit (3) zu aktivieren, wenn die Sensorvorrichtung (11) die Anwesenheit eines Fahrzeugs (201) auf der Abstellfläche (1) detektiert, wobei die Sensorvorrichtung (11) vorzugsweise einen Drucksensor und/oder einen induktiven Sensor und/oder einen Kraftsensor und/oder einen kapazitiven Sensor umfasst.
Bodenplatte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (100) ein Gehäuse (12) aufweist, wobei das Gehäuse (12) aus einem Gummi und/oder einem Kunststoff gefertigt ist, wobei die Bodenplatte (100) vorzugsweise als Modul zum Auflegen auf einen Boden (20) ausgeführt ist.
Bodenplatte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (100) einen Wasserablauf (13) zum Ableiten von Wasser von der Abstellfläche (1) aufweist, wobei der Wasserablauf (13) vorzugsweise eine außerhalb der durch die äußeren Düsen (8) gebildeten geschlossenen Form und die geschlossene Form vollständig umschließend angeordnete Ablaufrinne (13.1) umfasst.
Bodenplatte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (3) einen Gassensor und/oder einen Wasserstoffsensor (15) umfasst.
Bodenplatte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (3) einen Aerosolsensor (16) umfasst.
Bodenplatte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (3) an der Abstellfläche (1) angeordnete Temperatursensoren (21) umfasst.
Bodenplatte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (100) eine Reinigungseinrichtung (17) zum Reinigen der Ansaugleitungen (2.1) aufweist, wobei die Reinigungseinrichtung (17) vorzugsweise dazu konfiguriert ist, die Ansaugleitungen (2.1) mit einem Luftstrom, insbesondere einem Luftstoß, zu reinigen, wobei die Reinigungseinrichtung (17) besonders bevorzugt einen Druckluftanschluss und/oder eine Druckluftpumpe mit einem Druckluftreservoir umfasst.
Stellplatz (300) aufweisend eine Bodenplatte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stellplatz (300) eine Ladevorrichtung (10) zum Laden des Elektrofahrzeugs (200) aufweist, wobei die Ladevorrichtung (10) vorzugsweise auch dazu konfiguriert ist, die Überwachungseinheit (2) zu aktivieren, sobald ein Ladevorgang mit der Ladevorrichtung (10) eingeleitet wird.
Stellplatz (300) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellplatz (300) ein an den Wasserablauf (13) angeschlossenes Wasserreservoir (19) zum Auffangen des abgeleiteten Wassers aufweist.
Verfahren zum Betrieb eines Stellplatzes (300) mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei ein Elektrofahrzeug (200) auf einer Abstellfläche (1) einer Bodenplatte (100) des Stellplatzes (300) angeordnet wird, wobei durch in der Bodenplatte (100) angeordnete Ansaugleitungen (2.1) Luft von der Abstellfläche (1) zu einer Überwachungseinheit (3) der Bodenplatte (100) gesaugt wird, wobei die angesaugte Luft von der Überwachungseinheit (3) auf Anzeichen eines Batteriebrandes des Elektrofahrzeugs (200) überprüft wird, wobei beim Vorliegen von Anzeichen eines Batteriebrandes des Elektrofahrzeugs (200) von der Überwachungseinheit (3) ein Ventil (4) der Bodenplatte (100), welches einen Wasserzulauf (5) mit Wasserleitungen (2.2) der Bodenplatte (100) verbindet, öffnet, sodass Wasser aus dem Wasserzulauf (5) durch die Wasserleitungen (2.2) fließt und an der Abstellfläche (1) austritt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass von der Überwachungseinheit (3) ein Gasanteil und/oder ein Wasserstoffanteil und/oder ein Aerosolanteil in der angesaugten Luft überwacht wird, wobei ein mit der Zeit steigender Gasanteil bzw. Wasserstoffanteil bzw. Aerosolanteil von der Überwachungseinheit (3) als Anzeichen eines Batteriebrandes gewertet wird.