DE102022126591A1

DE102022126591A1 - Kraftfahrzeug mit einem als Löschleitung ausgebildeten DC-Ladeleitungsrohr

Info

Publication number: DE102022126591A1
Application number: DE102022126591.9A
Authority: DE
Inventors: Caroline Beilner; Dirk Bäder; Tobias Enzinger; Michael Grabowski; Christian Lippert
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2022-10-12
Filing date: 2022-10-12
Publication date: 2024-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (10), aufweisend einen Energiespeicher (12), der ein Gehäuse (14) und eine darin aufgenommene Speichereinheit (16, 18) aufweist, eine Ladeanschlusseinrichtung (24), eine elektrische Leitung (32, 32'), über welche die Ladeanschlusseinrichtung (24) mit einem Potentialanschluss (22, 21) der Speichereinheit (16, 18) elektrisch verbunden ist, und eine Löschleitung (36). Dabei stellt zumindest ein Abschnitt (32b) der elektrischen Leitung (32, 32') zumindest einen Teil (36b) der Löschleitung (36) bereit und der zumindest eine Abschnitt (32b) der elektrischen Leitung (32, 32') ist in einem Leitungsinneren (44) der elektrischen Leitung (32, 32') mit einem in einer Längserstreckungsrichtung (L) der elektrischen Leitung (32, 32') verlaufenden Hohlraum (44) ausgebildet, der zur Führung eines einem ersten Ende (38a) der Löschleitung (36) zugeführten Löschmittels ausgelegt ist und mit dem ersten Ende (38a) der Löschleitung (36) fluidisch verbunden oder verbindbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Energiespeicher, der ein Gehäuse und mindestens eine im Gehäuse aufgenommene Speichereinheit aufweist, eine Ladeanschlusseinrichtung, die mit einem fahrzeugexternen Ladekabel zum elektrischen Laden der Speichereinheit elektrisch koppelbar ist, und eine erste elektrische Leitung, die aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet ist, wobei die Ladeanschlusseinrichtung mit einem ersten Potentialanschluss der mindestens einen Speichereinheit über die erste elektrische Leitung elektrisch verbunden ist. Weiterhin weist das Kraftfahrzeug eine Löschleitung auf, die ein erstes Ende zum Zuführen eines Löschmittels aufweist, und ein zweites Ende, das mit dem Gehäuse gekoppelt ist, so dass ein über das erste Ende zugeführtes Löschmittel in das Gehäuse über die Löschleitung einleitbar ist.
Sollte es in einem seltenen Fall zu einem Brand einer Hochvolt-Batterie eines Kraftfahrzeugs kommen, oder zumindest zu einem thermischen Durchgehen einer Batteriezelle, so dass ein Brand der Hochvolt-Batterie eventuell ausbrechen könnte, so hat es sich in Versuchen gezeigt, dass ein gezieltes Einführen von Löschwasser in eine solche Hochvolt-Batterie einen positiven Effekt auf das Brandverhalten haben kann. Bisherige, praktizierte Ansätze zum Löschen einer Hochvolt-Batterie sehen eine Löschlanze vor, die durch die Feuerwehr in die Hochvolt-Batterie eingetrieben werden kann, zum Beispiel eingeschlagen werden kann, und über welche dann entsprechend Löschwasser, das über das Ende der Löschlanze ausgegeben werden kann, in die Hochvolt-Batterie eingeführt wird. Allerdings lässt das Eintreiben einer solchen Löschlanze in die Hochvolt-Batterie sehr viele räumliche Freiheitsgrade zu und erfordert ein vergleichsweise nahes und langes Aufhalten am Fahrzeug. Daher gibt es Überlegungen, einen Löschzugang für eine solche Hochvolt-Batterie zur Verfügung zu stellen. Dieser könnte bei einem Batteriebrand, zum Beispiel nach einem schweren Unfall, dazu dienen, der Feuerwehr ein effizientes Löschen oder Kühlen der Batterie zu ermöglichen. An einen solchen Löschzugang kann dann zum Beispiel einfach ein Schlauch angeschlossen werden, und das über diesen Schlauch dem Löschzugang zugeführte Löschmittel wird zum Beispiel über eine Leitung in die Hochvolt-Batterie geleitet. Allerdings ist in der Praxis das Vorsehen eines solchen Löschzugangs nicht sonderlich einfach umzusetzen. Zum einen ist der im Fahrzeug vorhandene Bauraum extrem limitiert, so dass es sehr schwierig ist, eine zusätzliche Löschleitung effizient zu integrieren. Weitere Herausforderungen bestehen darin, dass ein solcher Löschzugang im Normalfall, das heißt also wenn dieser nicht gebraucht ist, zuverlässig dicht sein muss, und auch vor Missbrauch geschützt sein muss, und außerdem erfordert ein solcher Löschzugang eine zusätzliche Schnittstelle in das Batteriegehäuse. Dies erfordert wiederum zusätzliche Abdichtmaßnahmen, die die Herstellung der Hochvolt-Batterie verteuern.
Die CN 108237927 A beschreibt ein Elektrofahrzeug und eine Ladesäule, die dazu ausgelegt ist, die Temperatur eines Passagierraums des Fahrzeugs und einer Batterie des Kraftfahrzeugs einzustellen, die Atmosphäre der Batterie zu analysieren und falls nötig ein Löschmittel in die Batterie einzuleiten.
Die oben beschriebenen Probleme bleiben dabei dennoch bestehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches auf möglichst bauraumeffiziente Weise die Zuführung eines Löschmittels zu einer Kraftfahrzeug-Batterie ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung, sowie der Figuren.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist einen Energiespeicher auf, der ein Gehäuse und mindestens eine im Gehäuse aufgenommene Speichereinheit aufweist, eine Ladeanschlusseinrichtung, die mit einem fahrzeugexternen Ladekabel zum elektrischen Laden der Speichereinheit elektrisch koppelbar ist, und eine elektrische Leitung, die aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet ist, wobei die Ladeanschlusseinrichtung mit einem ersten Potentialanschluss der mindestens einen Speichereinheit über die elektrische Leitung elektrisch verbunden ist. Weiterhin umfasst das Kraftfahrzeug eine Löschleitung, die ein erstes Ende zum Zuführen eines Löschmittels aufweist, und ein zweites Ende, das mit dem Gehäuse gekoppelt ist, so dass ein über das erste Ende zugeführtes Löschmittel in das Gehäuse über die Löschleitung einleitbar ist. Dabei stellt zumindest ein Abschnitt der ersten elektrischen Leitung zumindest einen Teil der Löschleitung bereit und der zumindest eine Abschnitt der ersten elektrischen Leitung ist in einem Leitungsinneren der ersten elektrischen Leitung mit einem in einer Längserstreckungsrichtung der ersten elektrischen Leitung verlaufenden Hohlraum ausgebildet, der zur Führung eines dem ersten Ende der Löschleitung zugeführten Löschmittels ausgelegt ist und mit dem ersten Ende der Löschleitung fluidisch verbunden ist oder verbindbar ist.
Somit kann vorteilhafterweise eine Löschleitung in das Innere einer elektrischen Leitung, insbesondere einer Ladeleitung, selbst integriert werden. Dadurch vergrößert sich zwar gegebenenfalls der Durchmesser dieser elektrischen Leitung durch das zusätzliche Vorsehen eines im Leitungsinneren verlaufenden Hohlraums etwas, insgesamt ist hierfür jedoch deutlich weniger zusätzlicher Bauraum erforderlich, als wenn die Löschleitung außerhalb der elektrischen Leitung als separate Leitung geführt werden würde. Damit kann eine Löschleitung besonders bauraumeffizient in ein Kraftfahrzeug integriert werden. Außerdem hat dies den zusätzlichen Vorteil, dass keine zusätzliche Schnittstelle im Batteriegehäuse vorgesehen werden muss. Die Schnittstelle, an welcher die erste elektrische Leitung in das Gehäuse der Batterie mündet, kann ebenso durch die in diese erste elektrische Leitung integrierte Löschleitung genutzt werden.
Das im Notfall dem ersten Ende der Löschleitung zugeführte Löschmittel kann also zumindest abschnittsweise in einem Inneren der elektrischen Leitung geführt werden. Dies bedeutet insbesondere, dass der Teil der Löschleitung, der durch den Abschnitt der ersten elektrischen Leitung bereitgestellt ist, in radialer Richtung durch eine Wandung begrenzt ist, die vollständig durch die elektrische Leitung bereitgestellt ist. Unter der ersten elektrischen Leitung ist dabei zudem der elektrische Leiter zu verstehen, also das elektrisch leitende Material, welches im Falle eines externen Ladens des Energiespeichers über das angeschlossene Ladekabel den Ladestrom führt. Die Löschleitung ist also zumindest abschnittsweise vollständig von diesem elektrischen Leiter ummantelt und nicht zwischen einem solchen elektrischen Leiter und beispielsweise einer Schirmung oder eines Isoliermantels eines die elektrische Leitung umfassenden Kabels angeordnet. Die elektrische Ladeleitung zum Führen des Ladestroms zum elektrischen Laden der Batterie beziehungsweise des Energiespeichers ist also als Vollleiter ausgebildet und nicht als Litzenleitung, die sich aus einzelnen stromführenden Leitern bzw. Drähten zusammensetzt, oder ähnliches, und der Teil der Löschleitung ist im Inneren des Abschnitts dieser elektrischen Leitung als Hohlraum in dieser Leitung ausgeführt.
Bei dem Energiespeicher kann es sich zum Beispiel um eine Batterie, insbesondere eine Hochvolt-Batterie des Kraftfahrzeugs handeln. Bei der im Gehäuse aufgenommenen Speichereinheit kann es sich zum Beispiel um eine einzelne Batteriezelle handeln, zum Beispiel eine Lithium-Ionen-Zelle, oder auch um ein Batteriemodul, welches mehrere Batteriezellen, zum Beispiel Lithium-Ionen-Zellen, aufweist. Im Gehäuse des Energiespeichers können darüber hinaus auch mehrere solcher Speichereinheiten aufgenommen sein, zum Beispiel vielzählige Batteriezellen, die unter Umständen auch zu mehreren Batteriemodulen zusammengefasst sein können beziehungsweise mehrere Batteriemodule mit jeweils mehreren Batteriezellen. Diese können im Allgemeinen als Rundzellen, prismatische Zellen oder Pouchzellen ausgebildet sein. Die mindestens eine im Gehäuse aufgenommene Speichereinheit kann zum Beispiel einen positiven Potentialabgriff und einen negativen Potentialabgriff aufweisen. Bei dem ersten Potentialanschluss der mindestens einen Speichereinheit kann es sich also um einen Anschluss handeln, der einem positives Potential oder auch einem negativen Potential zugeordnet ist, und insbesondere mit diesem Spannungspotential der mindestens einen Speichereinheit elektrisch leitend verbunden oder über ein Schaltelement, insbesondere einen Schalter oder Schütz, elektrisch verbindbar ist. Weist der Energiespeicher mehrere Speichereinheiten auf, dann sind diese zu einer Speicheranordnung miteinander elektrisch verschaltet, z.B. gemäß einer Reihen- und/oder Parallelschaltung. In diesem Fall handelt es sich bei dem ersten Potentialanschluss bevorzugt um einen Gesamtpotentialanschluss der Speicheranordnung, d.h. der Speicheranordnung ist nur ein positiver und ein negativer Potentialanschluss zugeordnet und einer dieser beiden stellt die ersten Potentialanschluss dar. Der andere dieser beiden kann den später erwähnte zweiten Potentialanschluss darstellen.
Die Ladeanschlusseinheit kann in korrespondierender Weise zwei Ladekontakte aufweisen, zum Beispiel einen ersten Ladekontakt und einen zweiten Ladekontakt. Jeder dieser beiden Ladekontakte ist einem entsprechenden Potential zugeordnet, das heißt, der erste Ladekontakt einem ersten Potential, z.B. positivem Potential, und der zweite Ladekontakt einem zweiten Potential, z.B. einem negativen Potential, oder umgekehrt.
Bei der elektrischen Leitung kann es sich also zum Beispiel um eine positive Potentialleitung handeln, die einen positiven Ladekontakt der Ladeanschlusseinrichtung mit dem positiven Potentialanschluss der mindestens einen Speichereinheit verbindet oder um eine negative Potentialleitung, die einen negativen Ladekontakt der Ladeanschlusseinrichtung mit dem negativen Potentialanschluss der mindestens einen Speichereinheit elektrisch leitend verbindet. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass es sich bei der ersten elektrischen Leitung um eine Ladeleitung handelt, die zum Wechselstromladen verwendet wird. Dies ist jedoch weniger bevorzugt, da gerade elektrische Leitungen für ein Gleichstromladen für deutlich höhere Ströme ausgelegt sind und dabei typischerweise deutlich größere Leitungsquerschnitte aufweisen als elektrische Leitungen, die für das Wechselstrom laden verwendet werden. Außerdem können Gleichstromladeleitungen besonders einfach von der Ladeanschlusseinrichtung direkt bis in das Batteriegehäuse geführt werden und mit einem entsprechenden Potential der mindestens einen Speichereinheit kontaktiert werden, während Wechselstromleitungen über Gleichrichterschaltungen oder ähnliches geführt sind.
Bei der Ladeanschlusseinrichtung kann es sich zum Beispiel um eine Ladedose handeln, in die ein geeigneter Ladestecker eingesteckt werden kann. Über einen solchen Ladestecker beziehungsweise ein solches Ladekabel mit einem solchen Ladestecker kann das Kraftfahrzeug zum Beispiel mit einer Ladesäule oder einer Wallbox oder irgendeiner anderen kraftfahrzeugexternen Energiequelle zum elektrischen Laden des Energiespeichers gekoppelt werden. Eine solche Ladeanschlusseinrichtung kann sich zum Beispiel unter einer Ladeklappe befinden, mittels welcher die Ladeanschlusseinrichtung verschlossen werden kann und die zudem auch verriegelbar ist. Im geöffneten Zustand der Ladeklappe ist die Ladeanschlusseinrichtung entsprechend von außen, das heißt von außerhalb des Kraftfahrzeugs, zugänglich. Die Löschleitung ist so ausgebildet, dass sie über mindestens zwei fluidisch miteinander verbundene Enden verfügt. Das zweite Ende mündet dabei in den Energiespeicher beziehungsweise in das Gehäuse des Energiespeichers. Der erste Potentialanschluss ist also bevorzugt innerhalb des Gehäuses des Energiespeichers angeordnet. Somit kann ein über das erste Ende in die Löschleitung eingefülltes Löschmittel, zum Beispiel ein Löschgas oder eine Löschflüssigkeit, beispielsweise Wasser, bis in das Gehäuse des Energiespeichers eingeleitet werden. Die Löschleitung ist ab ihrer Mündung in den ersten Abschnitt der ersten elektrischen Leitung bevorzugt unverzweigt ausgeführt. Durch die Löschleitung wird somit ab dem ersten Abschnitt der ersten elektrischen Leitung ein unverzweigter Löschmittelpfad vom bis zum zweiten Ende bereitgestellt. Optional kann die Löschmittelleitung als Ganzes unverzweigt ausgeführt sein, d.h. bereits ab dem ersten Ende der Löschmittelleitung. Die Löschleitung muss darüber hinaus nicht nur zwei Enden aufweisen, nämlich das erste und das zweite Ende, sondern kann in ihrem Verlauf vom ersten zum zweiten Ende auch verzweigt ausgeführt sein, z.B. nur einmal verzweigt. Mit anderen Worten kann die Löschleitung auch ein drittes in das Gehäuse mündende Ende aufweisen, welches ebenfalls fluidisch mit dem ersten Ende verbunden ist oder verbindbar ist. Beispielsweise kann eine weitere elektrische Leitung, die dem zweiten Potential des Energiespeichers zugeordnet ist, ebenfalls zur Löschmittelführung im Notfall verwendet werden. Mit anderen Worten kann auch eine weitere elektrische Leitung mit einem in Längserstreckungsrichtung verlaufenden Hohlraum ausgeführt sein, welcher einen Teil der Löschleitung bereitstellt, wie dies ebenfalls später näher erläutert wird. Dies hat den Vorteil, dass insgesamt ein deutlich größerer Leitungsquerschnitt zur Führung eines Löschmittels genutzt werden kann. Dies ermöglicht ein deutlich schnelleres und effizienteres Kühlen des Energiespeichers im Notfall.
Dabei ist es zudem bevorzugt, dass auch das erste Ende der Löschleitung im Bereich der Ladeanschlusseinrichtung angeordnet ist, jedoch nicht mit dieser übereinstimmt. Die genaue Positionierung des ersten Endes wird später näher erläutert. Das erste Ende der Löschleitung ist also zumindest geringfügig räumlich beabstandet zur Ladeanschlusseinrichtung, also zum Beispiel zu einer Ladebuchse, die die Ladekontakte umfasst. Dies hat den Vorteil, dass eine Versiegelung beziehungsweise fluiddichte Ausführung des ersten Endes deutlich einfacher möglich ist. Dies erhöht wiederum die Sicherheit.
Das Material, aus welchem die erste elektrische Leitung gebildet ist, kann zum Beispiel Kupfer oder ein anderes Metall oder eine Legierung sein.
Dass der Hohlraum im Leitungsinneren der ersten elektrischen Leitung mit dem ersten Ende der Löschleitung fluidisch verbunden oder verbindbar ist, kann umfassen, dass eine permanente fluidische Verbindung zwischen diesem Hohlraum und dem ersten Ende der Löschleitung besteht oder aber dass eine solche fluidische Verbindung erst im Notfall hergestellt wird und diese fluidische Verbindung im Normalfall unterbunden ist, zum Beispiel durch ein Schutzelement, zum Beispiel eine Berstmembran, die erst ab einem bestimmten Druck birst, oder ein Ventil, z.B. ein Überdruckventil, oder ähnliches. Auch kann ein solches Ventil im Allgemeinen als ansteuerbares Ventil ausgebildet sein, welches die fluidische Verbindung erst freigibt, wenn eine Anomalie des Energiespeichers, insbesondere ein thermisches Durchgehen einer Batteriezelle oder ein Batteriebrand detektiert wird oder die fluidische Verbindung freigibt, wenn ein Crash zum Beispiel durch Crash-Sensoren detektiert wird oder ähnliches. Somit kann ein zusätzlicher Schutzmechanismus vorgesehen sein.
Die Längserstreckungsrichtung der ersten elektrischen Leitung verläuft dabei von einem ersten Leitungsende der ersten elektrischen Leitung zu einem zweiten Leitungsende der elektrischen Leitung. Das erste Leitungsende kann zum Beispiel mit der Ladeanschlusseinrichtung gekoppelt sein und das zweite Leitungsende mit dem ersten Potential der mindestens einen Speichereinheit.
Die Löschleitung ist so ausgelegt, dass ein dem ersten Ende zugeführtes Löschmittel in das Innere des Energiespeichers führbar ist, insbesondere in direkten Kontakt mit den vom Energiespeicher umfassten Batteriezellen bringbar ist. Der Energiespeicher bzw. dessen Gehäuse kann somit durch die Zuführung des Löschmittels geflutet werden. Das Gehäuse kann eine freigebbare Ablauföffnung aufweisen, über die das in das Gehäuse eingeführte Löschmittel aus dem Gehäuse wieder ablaufen kann, und die z.B. mit einem Überdruckventil oder einer Berstmembran ausgebildet sein kann.
Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der zumindest eine Abschnitt der ersten elektrischen Leitung als Rohr ausgebildet. Unter einem Rohr soll dabei insbesondere eine Leitung verstanden werden, die eine starre, nicht flexible Leitungswandung aufweist.
Ein solches Rohr ist formstabil ausgebildet. Der durch das Rohr bereitgestellte Leitungsquerschnitt kann zum Beispiel im Bereich von 200 mm² liegen. Die Dicke der Rohrwand kann zum Beispiel im Bereich mehrerer Millimeter liegen. Der Außendurchmesser des Rohrs ist bevorzugt größer als 1 cm. Weist das Rohr beispielsweise einen Innendurchmesser von 10 mm auf, und soll eine leitende Querschnittsfläche von 200 mm² bereitgestellt werden, so lässt sich dies durch eine Wandstärke des Rohrs von ca. 4,4 mm realisieren, das heißt, das Rohr würde in diesem Fall einen Außendurchmesser von 18,8 mm aufweisen. Eine elektrische Leitung ohne Hohlraum würde zur Bereitstellung einer leitenden Querschnittsfläche von 200 mm² stattdessen einen Durchmesser von 16 mm aufweisen. Der Außendurchmesser des Rohrs vergrößert sich durch die Integration der Löschleitung beziehungsweise des diesen bereitstellenden Hohlraums nur geringfügig, nämlich um weniger als 3mm.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Ladeanschluss einen ersten DC(Gleichstrom)-Ladekontakt zum Gleichstromladen der mindestens einen Speichereinheit auf, d.h. zum Laden mit Gleichstrom, wobei die erste elektrische Leitung als eine DC-Ladeleitung ausgebildet ist, die ein erstes Leitungsende aufweist, das mit dem ersten DC-Ladekontakt elektrisch leitend verbunden ist, und die ein zweites Leitungsende aufweist, das innerhalb des Gehäuses des Energiespeichers mit einem Polanschluss der Speichereinheit elektrisch leitend verbunden ist. Durch die Ausgestaltung der ersten elektrischen Leitung als DC-Ladeleitung kann diese durchgehend und ununterbrochen von der Ladeanschlusseinrichtung bis in das Innere des Gehäuses des Energiespeichers verlaufen, da keine elektrische Wandlung des an den DC-Ladekontakten anliegenden Ladestroms erforderlich ist, insbesondere muss keine Gleichrichtung oder ähnliches stattfinden. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, auch eine durchgehende Löschleitung in diese elektrische Leitung zu integrieren. Außerdem werden gerade DC-Ladeleitungen für sehr hohe Ströme ausgelegt, so dass sich wie oben durch das Rechenbeispiel ausgeführt der Außendurchmesser einer solchen Ladeleitung kaum vergrößert, wenn eine Löschleitung als Hohlraum in diese elektrische Leitung integriert wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrische Leitung vom ersten Leitungsende bis zum zweiten Leitungsende als Rohr ausgebildet. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise auch die Löschleitung innerhalb der ersten elektrischen Leitung vom ersten Leitungsende oder nahezu vom ersten Leitungsende bis zum zweiten Leitungsende zu führen. Der Bauraum für zusätzliche die Löschleitung bereitstellende Abschnitte ist damit äußerst gering. Mit anderen Worten kann der Teil der Löschleitung, der nicht in die elektrische Leitung integriert ist, damit äußerst kurz ausgeführt sein und sich zum Beispiel auf einen ersten Endbereich, der das erste Ende der Löschleitung aufweist, beschränken. Dieser kann äußerst kurz ausgeführt sein und beansprucht entsprechend nur sehr wenig Bauraum.
Bei einer weiten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt das zweite Leitungsende das Ende der Löschleitung bereit. Dies ist sehr effizient, da somit keine zusätzliche Schnittstelle im Batteriegehäuse vorgesehen werden muss, um die Löschleitung in das Batteriegehäuse einzuführen. Weiterhin ist es sehr vorteilhaft, wenn das zweite Leitungsende so ausgebildet ist, dass Löschmittel aus der am Rohrende befindlichen Rohröffnung des Rohrs, welches die elektrische Leitung bereitstellt, herausführbar ist. Typischerweise weist ein Rohr am Ende eine Rohröffnung auf. Diese kann entsprechend gleichzeitig als Austrittsöffnung für das Löschmittel genutzt werden. Damit stellt diese Rohröffnung gleichzeitig auch das zweite Ende der Löschleitung bereit. Eine spezielle Austrittsöffnung, insbesondere als zusätzliche Öffnung, muss dann vorteilhafterweise nicht vorgesehen werden.
Dies gilt insbesondere auch dann, wenn das Rohr, welches die erste elektrische Leitung bereitstellt, im Bereich des zweiten Leitungsendes gequetscht ausgeführt ist, um zum Beispiel eine Anschraublasche bereitzustellen, die über eine Schraubverbindung mit dem ersten Potentialanschluss der mindestens einen Speichereinheit verbunden ist, zum Beispiel an einem durch die mindestens eine Speichereinheit bereitgestellten Kontaktelement angeschraubt ist. Auch in diesem Fall kann das Löschmittel aus der Rohröffnung, die aufgrund der Quetschung als schmaler Schlitz bereitgestellt sein kann, dennoch austreten. Um den Löschmittelaustritt in diesem Fall zu erleichtern, ist es bevorzugt, eine zusätzliche Öffnung in der Rohrwand vorzusehen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist entsprechend eine Rohrwandung der ersten elektrischen Leitung in einem das zweite Leitungsende umfassenden zweiten Endbereich der ersten elektrischen Leitung ein die Rohrwandung vollständig durchdringendes Loch auf, welches das zweite Ende der Löschleitung bereitstellt. Mit anderen Worten kann auch ein zusätzliches Loch in der Rohrwand vorgesehen sein, insbesondere im Bereich des zweiten Leitungsendes der elektrischen Leitung, welches dann die Austrittsöffnung für die Löschleitung bereitstellt bzw. eine zusätzliche Austrittsmöglichkeit mit geringerem Strömungswiderstand. Dies ermöglicht zum Beispiel das Vorsehen einer größeren Öffnung, um ein ungehindertes Austreten des Löschmittels zu ermöglichen. Dies ist gerade dann von Vorteil, wenn die elektrische Leitung im Bereich des zweiten Leitungsendes wie bereits erwähnt gequetscht ausgeführt ist. Daher stellt es eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn das zweite Leitungsende gequetscht ist, insbesondere senkrecht zur Längserstreckungsrichtung, so dass sich ein Leitungsdurchmesser im zweiten Endbereich zum zweiten Leitungsende hin verjüngt. Dadurch kann eine Kontaktlasche zum einfachen Kontaktieren mit einem korrespondierenden Kontaktelement des Energiespeichers beziehungsweise der mindestens einen Speichereinheit bereitgestellt werden. Diese Kontaktlasche kann zum Beispiel eine Bohrung aufweisen, durch welche eine Schraube durchführbar ist oder ein Bolzen oder ähnliches. Dadurch kann die Kontaktlasche einfach an das Kontaktelement des Energiespeichers angeschraubt werden. Durch die Verjüngung des zweiten Leitungsendes ist es zwar dennoch möglich, dass auch ein zugeführtes Löschmittel aus diesem verjüngten Leitungsende austreten kann, jedoch mit etwas erhöhtem Fließwiderstand. Daher ist es sehr vorteilhaft, gerade in diesem Fall eine zusätzliche Öffnung zur Bereitstellung des zweiten Endes der Löschleitung vorzusehen, insbesondere als Loch in der Rohrwand. Dieses Loch ist entsprechend an einer Stelle der Rohrwand bereitgestellt, die sich bereits innerhalb des Gehäuses des Energiespeichers befindet, beispielsweise in unmittelbarer Nähe des zweiten Leitungsendes. Damit kann dennoch zuverlässig das der Löschleitung zugeführte Löschmittel in das Gehäuse des Energiespeichers eingeführt werden, ohne eine zusätzliche Schnittstelle im Gehäuse vorsehen zu müssen.
Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass das erste Leitungsende der elektrischen Leitung mit einer solchen Quetschung ausgeführt ist, insbesondere um eine entsprechende Kontaktlasche zum Kontaktieren des ersten Kontaktelements der Ladeanschlusseinrichtung bereitzustellen. Diese Kontaktlasche kann zum Beispiel an ein solches Kontaktelement ebenso angeschraubt werden, zum Beispiel mit einer geeigneten Schraube oder einem Bolzen oder ähnliches. Die Zuführung des Löschmittels in den Abschnitt der elektrischen Leitung, die gleichzeitig den Teil der Löschleitung bereitstellt, kann zum Beispiel ebenso über ein zusätzlich in der Rohrwandung vorgesehenes zweites Loch realisiert sein.
Dieses zweite Loch kann sich zum Beispiel in unmittelbarer Nähe des ersten Leitungsendes der ersten elektrischen Leitung befinden. Damit kann eine maximale Länge der elektrischen Leitung auch gleichzeitig als Löschleitung genutzt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Kraftfahrzeug einen Ladeanschlussbereich auf, in dem die Ladeanschlusseinrichtung angeordnet ist, wobei das erste Ende der Löschleitung in einem Anfangszustand, in welchem die Löschleitung noch nicht verwendet wurde, durch einen Verschluss vollständig verschlossen ist, das heißt fluiddicht verschlossen ist, der im Ladeanschlussbereich angeordnet ist, und der als eine fluiddichte Sollbruchstelle im Ladeanschlussbereich ausgebildet ist, insbesondere wobei das Kraftfahrzeug eine Ladeklappe zum verriegelbaren Verschließen des Ladeanschlussbereichs aufweist. Das erste Ende der Löschleitung kann also ebenfalls im Ladeanschlussbereich angeordnet sein, zum Beispiel etwas beabstandet von der Ladeanschlusseinrichtung, aber unter der gleichen Ladeklappe. Solche Ladeklappen sind üblicherweise von autorisierten Personen verriegelbar und für unautorisierte Personen entsprechend nicht entriegelbar und nicht einfach zu öffnen. Dadurch kann die Ladeklappe gleichzeitig als Schutz für den Löschzugang genutzt werden. Gleichzeitig ist es jedoch bevorzugt, dass das erste Ende durch den Verschluss vollständig fluiddicht verschlossen ist. Dies ist auf besonders effiziente und einfache Weise möglich, indem dieser Verschluss einfach als Sollbruchstelle ausgebildet ist. Beispielsweise kann einfach ein Verkleidungsbauteil des Ladeanschlussbereichs, in welchem auch die Ladeanschlusseinrichtung angeordnet ist, zur Bereitstellung einer solchen Sollbruchstelle genutzt werden. Die Position des ersten Endes der Löschleitung kann zum Beispiel von außen durch eine Markierung optisch hervorgehoben sein. Die Feuerwehr kann zum Zuführen eines Löschmittels zum Beispiel diese Sollbruchstelle mit der eingangs beschriebenen Löschlanze durchstoßen. Dies ist für das Rettungspersonal beziehungsweise für die Feuerwehr deutlich einfacher umzusetzen, als zum Beispiel eine Löschlanze direkt in die Batterie stechen zu müssen. Vorliegend muss dann nur die Sollbruchstelle durchstochen werden, und die Löschlanze kann einfach in einen Teil der Löschleitung eindringen und der Löschleitung somit das Löschmittel, zum Beispiel Wasser zuführen. Dabei besteht nicht die Gefahr, dass beim Einstechen der Löschlanze eine Batteriezelle beziehungsweise die Speichereinheit oder ein sonstiger stromführender Teil des Kraftfahrzeugs getroffen wird. Die Risiken für das Rettungspersonal sind damit deutlich reduziert. Außerdem besteht im Falle der Beschädigung einer weiteren noch intakten Batteriezelle durch eine eingestochene Löschlanze immer die Gefahr, dass auch diese Batteriezelle thermisch durchgeht. Dies würde die Brandentwicklung nur noch fördern. Auch diese Gefahr ist durch die Erfindung beziehungsweise ihre Ausführungsformen gebannt.
Die fluiddichte Sollbruchstelle kann zum Beispiel dadurch bereitgestellt sein, dass ein Bereich um die Sollbruchstelle herum zum Beispiel durch eine Metallplatte oder eine andere Platte aus einem ähnlich stabilen Material verstärkt ausgeführt ist. Trifft eine Löschlanze beispielsweise auf eine solche Metallplatte, so kann diese nicht so einfach von der Löschlanze durchdrungen werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Löschlanze nicht versehentlich neben dem ersten Ende der Löschleitung eingestochen wird. Diese Verstärkungsplatte beziehungsweise Prallplatte ist vorzugsweise innenseitig in Bezug auf ein die Sollbruchstelle bereitstellendes Verkleidungsbauteil angeordnet. In Bezug auf dieses Verkleidungsbauteil liegt also diese Prallplatte auf der Seite, auf der auch das erste Ende der Löschleitung angeordnet ist. Die Prallplatte kann auch integral mit dem ersten Ende der Löschleitung ausgebildet sein. Das erste Ende der Löschleitung kann zum Beispiel als hervorstehender Stutzen auf einer solchen Prallplatte ausgebildet sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Kraftfahrzeug ein das erste Ende der Löschleitung bereitstellendes Rohr auf, dessen Rohrende, welches vom ersten Ende verschieden ist und diesem gegenüberliegt, als eine Löschlanzenstoppeinrichtung ausgebildet ist, die dazu ausgelegt ist, eine Löschlanze am Durchdringen zu hindern, und die für das Löschmittel durchlässig ist, insbesondere wobei die Löschlanzenstoppeinrichtung als eine Lochplatte oder als ein Trichter ausgebildet ist. Ist diese also beispielsweise als Lochplatte ausgebildet, so kann diese eine oder mehrere Löcher aufweisen, die auf einfache Weise von einem Löschmittel durchdrungen werden können, jedoch einen deutlich geringeren Durchmesser aufweisen als Durchmesser von typischen Löschlanzen. Beispielsweise kann der Durchmesser des einen oder mehreren in der Lochplatte vorgesehenen Lochs im Bereich weniger Millimeter liegen, insbesondere kleiner sein als 1 cm. Alternativ oder zusätzlich kann das Rohr, welches das erste Ende der Löschleitung bereitstellt, auch mit zunehmendem Abstand vom ersten Ende her sich verjüngend ausgebildet sein. Dadurch bleibt eine in das erste Ende eingetriebene Löschlanze auf ihrem Weg in Längserstreckungsrichtung der Löschleitung automatisch stecken. Dieser Anfangsbereich der Löschleitung, welcher auch das erste Ende der Löschleitung umfasst, kann entsprechend robuster ausgebildet sein, um der Kraft beziehungsweise dem Druck einer einstechenden Löschlanze standzuhalten. Dadurch kann vorteilhafterweise zuverlässig vermieden werden, dass durch eine eingestochene Löschlanze irgendwelche Bauteile innerhalb des Kraftfahrzeugs beschädigt werden oder die Löschlanze gar die Löschleitung durchdringt oder beschädigt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Kraftfahrzeug eine zweite elektrische Leitung aus einem elektrisch leitenden Material auf, über welche die Ladeanschlusseinrichtung mit einem zweiten Potential der mindestens einen Speichereinheit elektrisch verbunden ist, wobei zumindest ein zweiter Abschnitt der zweiten elektrischen Leitung in einem Leitungsinneren der zweiten elektrischen Leitung mit einem in einer Längserstreckungsrichtung der zweiten elektrischen Leitung verlaufenden zweiten Hohlraum aufweist, der zur Führung eines dem ersten Ende der Löschleitung zugeführten Löschmittels ausgelegt ist und der ebenfalls mit dem ersten Ende der Löschleitung fluidisch verbunden oder verbindbar ist. Mit anderen Worten kann somit auch eine zweite im Kraftfahrzeug vorhandene elektrische Leitung, insbesondere eine zweite DC-Ladeleitung, in gleicher Weise als Löschleitung oder Teil davon genutzt werden. Diese kann in gleicher Weise ausgebildet sein, wie zur ersten elektrischen Leitung bereits beschrieben. Auch das erste und zweite Leitungsende der zweiten elektrischen Leitung kann so ausgestaltet sein, wie bereits zur ersten elektrischen Leitung beschrieben. Auch die Anbindung an die Löschleitung kann ebenso ausgestaltet sein. Damit kann der Querschnitt, der als Löschleitung genutzt werden kann, zusätzlich vergrößert werden, insbesondere verdoppelt werden. Dies ermöglicht einen noch effizienteren Löschvorgang oder reduziert den erforderlichen Durchmesser für die Hohlräume der elektrischen Leitungen, die zur Löschmittelführung genutzt werden sollen.
Die Löschleitung kann also zum Beispiel auch ein weiteres zweites Ende aufweisen. Insbesondere kann diese sich verzweigend ausgebildet sein. Mit anderen Worten verzweigt sich die Löschleitung in ihrem Verlauf vom ersten Ende zu den beiden zweiten Enden. Die Verzweigungsstelle kann durch ein geeignetes Adapterstück bereitgestellt sein. Dieses Adapterstück kann wiederum fluidisch jeweils einmal mit der ersten elektrischen Leitung beziehungsweise deren im Leitungsinneren bereitgestellten Hohlraum verbunden sein und andererseits mit dem im Leitungsinneren bereitgestellten Hohlraum der zweiten elektrischen Leitung. Das über das erste Ende der Löschleitung zugeführte Löschmittel kann somit einerseits über die erste elektrische Leitung und das Gehäuse der Batterie gelangen sowie gleichzeitig auch über die zweite elektrische Leitung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Kraftfahrzeug ein das erste Ende der Löschleitung bereitstellendes Rohr auf, dessen Rohrende, welches vom ersten Ende verschieden ist, über ein sich verzweigendes Anschlusselement mit dem Abschnitt der ersten elektrischen Leitung und dem zweiten Abschnitt der zweiten elektrischen Leitung fluidisch verbunden oder verbindbar ist. Bei diesem sich verzweigenden Anschlusselement kann es sich um oben erwähntes Adapterstück handeln. Dadurch kann vorteilhafterweise das dem ersten Ende zugeführte Löschmittel auf beide elektrische Leitungen verteilt werden und damit vorteilhafterweise beide elektrische Leitungen auf sehr bauraumeffiziente Weise genutzt werden, um das Löschmittel der Batterie zuzuführen.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Löschzugang gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Explosionsdarstellung der Löschzugangsanordnung und deren Komponenten für ein Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
3 eine schematische Darstellung einer elektrischen Ladeleitung mit einer Schnittstelle zum Koppeln mit einem Löschleitungsteil gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kraftfahrzeug 10 weist dabei einen Energiespeicher 12 in Form einer Hochvolt-Batterie auf. Diese umfasst wiederum ein Gehäuse 14, in welchem mindestens eine Speichereinheit 16, in diesem Beispiel zwei Speichereinheiten in Form zweier Batteriemodule 16 mit jeweils mehreren Batteriezellen 18 angeordnet sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist dabei nur eine Batteriezelle 18 pro Batteriemodul 16 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Batteriezellen 18 können zum Beispiel als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet sein. Des Weiteren können sie in Form von Rundzellen, Pouchzellen oder prismatischen Zellen bereitgestellt sein. Weiterhin sind in diesem Beispiel die Batteriemodule 16 elektrisch miteinander verschaltet, insbesondere gemäß einer Serienschaltung. Die von den Batteriemodulen 16 beziehungsweise deren Verschaltung bereitstellbare Hochvoltspannung ist an einem Anschluss 20 abgreifbar, der ebenfalls innerhalb des Gehäuses 14 angeordnet ist. An einem der vom Anschluss 20 bereitgestellten Anschlusselemente 21 ist ein erstes Potential der Batterie 12 bereitstellbar und am anderen Anschlusselement 22 ein zweites Potential. Eines dieser beiden Potentiale ist als positives Hochvoltpotential und das andere als negatives Hochvoltpotential bereitgestellt.
Zum Laden des Energiespeichers 12 weist das Kraftfahrzeug 10 weiterhin eine Ladeanschlusseinrichtung 24 auf. Diese ist in einem Ladeanschlussbereich 26 angeordnet, der beispielsweise mit einer vorliegend nicht dargestellten Ladeklappe verriegelbar und verschließbar ist. Die Ladeanschlusseinrichtung 24 kann dabei mehrere Kontaktelemente umfassen. In diesem Beispiel sind zwei Kontaktelemente 28, 30 zum DC (Gleichstrom)-Laden des Energiespeichers 12 dargestellt. Diese Kontaktelemente 28, 30 können in eine Ladebuchse im Ladeanschlussbereich 26 integriert sein. Eine solche Ladebuchse ist mit einem korrespondierenden Ladestecker eines fahrzeugexternen Ladekabels koppelbar, um die Ladeanschlusseinrichtung 24 zum Beispiel mit einer fahrzeugexternen Energiequelle zum elektrischen Laden des Energiespeichers 12 zu koppeln, zum Beispiel mit einer Ladesäule oder einer Wallbox oder ähnlichem. Von einem jeweiligen Kontaktelement 28, 30 der Ladeanschlusseinrichtung 24 führt im Falle der Ausführung als DC-Ladeanschlusseinrichtung 24 wie in diesem Beispiel eine jeweilige elektrische Leitung 32 vom betreffenden Kontaktelement 28, 30 zur Hochvolt-Batterie 12, insbesondere in das Batteriegehäuse 14 hinein. In diesem Beispiel ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine solche elektrische Leitung 32 illustriert. Diese weist ein erstes Leitungsende 34a auf, sowie ein zweites Leitungsende 34b. Das erste Leitungsende 34a ist in diesem Beispiel mit einem der beiden Kontakte 28, 30 der Ladeanschlusseinrichtung 24 elektrisch leitend verbunden, und das andere Ende 34b der elektrischen Leitung 32 ist mit einem der Anschlusselemente 21, 22 der Batterie 12 elektrisch leitend verbunden beziehungsweise an dieses elektrisch angeschlossen. Weiterhin können zum Beispiel auch Trennelemente, zum Beispiel Hochvoltschütze, vorgesehen sein, um die elektrische Verbindung zwischen dem Ladeanschluss 24 und den Batteriemodulen 16 zu trennen. Diese können beispielsweise in einem Bereich zwischen den Anschlusselementen 21 beziehungsweise 22 und den Batteriemodulen 16 umgesetzt sein, sind jedoch vorliegend aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die elektrische Leitung 32 stellt dabei den stromführenden Teil eines diese elektrische Leitung 32 umfassenden Kabels dar. Diese Leitung 32 ist also aus einem elektrisch leitenden Material gebildet, zum Beispiel einem Metall oder einer Legierung, wie beispielsweise Kupfer. Weiterhin kann diese Leitung 32 von weiteren Kabelschichten ummantelt sein, zum Beispiel von einer Kabelschirmung, einer Isolationsschicht, einem äußeren elektrisch isolierenden Kabelmantel, und so weiter. Diese Schichten sind jedoch vorliegend nicht von Bedeutung und daher nicht dargestellt. Da es sich bei der elektrischen Leitung 32 bevorzugt um eine Leitung zum DC-Laden des Energiespeichers 12 handelt, ist die elektrische Leitung 32 bevorzugt mit einem besonders großen elektrisch leitenden Leitungsquerschnitt ausgebildet, zum Beispiel im Bereich von 200 mm². Damit ist diese elektrische Leitung 32 für eine sehr hohe Stromtragfähigkeit ausgelegt und ermöglicht auch Schnellladefunktionen zum Schnellladen des Energiespeichers 12.
Weiterhin weist das Kraftfahrzeug 10 auch eine Löschleitung 36 auf, über welche im Notfall ein Löschmittel dem Energiespeicher 12, insbesondere in das Innere des Gehäuses 14 zugeführt werden kann. Diese Löschleitung 36 ist nun vorteilhafterweise zumindest teilweise in die elektrische Leitung 32 integriert. Die Löschleitung 36 umfasst im Allgemeinen ein erstes Ende 38a, welches zur Zuführung des Löschmittels dient, und ein zweites Ende 38b, welches in das Gehäuse 14 mündet. Insbesondere ist das zweite Ende 38b dabei in unmittelbarer Nähe des Leitungsendes 34b der elektrischen Leitung 32 angeordnet. Das Ende 38b der Löschleitung 36 und das Leitungsende 34b der elektrischen Leitung 32 können auch übereinstimmen. Die Löschleitung 36 weist einen ersten Abschnitt 36a auf, der nicht Teil der elektrischen Leitung 32 ist, sowie einen zweiten Teil 36b, der durch die elektrische Leitung 32 bereitgestellt ist. Insbesondere ist die elektrische Leitung 32 dabei als Rohr 40 ausgebildet, welches entsprechend eine Rohrwandung 42 und einen in Längserstreckungsrichtung L der elektrischen Leitung 32 verlaufenden Hohlraum 44 umfasst, der in radialer Richtung von der Rohrwandung 42 begrenzt ist. Damit weist die elektrische Leitung 32 ebenfalls einen ersten Abschnitt 32a auf, der mit dem Kontaktelement 30 der Ladeanschlusseinrichtung 24 kontaktiert ist, und einen zweiten Abschnitt 32b, der den zweiten Abschnitt 32b der Löschleitung 36 bereitstellt. Der erste Teil 36a der Löschleitung 36 ist also an einer geeigneten Anschlussstelle 46 fluidisch mit dem Inneren 44 der elektrischen Leitung 32 verbunden, so dass dem ersten Ende 38a zugeführtes Löschmittel über den Hohlraum 44, welcher gleichzeitig das Leitungsinnere der elektrischen Leitung 32 darstellt, in den Energiespeicher 12, insbesondere in das Speichergehäuse 14 geleitet werden kann. Dadurch kann vorteilhafterweise bei der Integration einer Löschleitung 6 in das Kraftfahrzeug 10 enorm Bauraum gespart werden, denn es ist leichter im Package eine oder vorzugsweise auf zwei bestehende Ladeleitungsstangen im Durchmesser etwas zu vergrößern und das Innere 444 der resultierenden Leitung 32 als Rohr 40 für das Löschwasser zu benutzen, als eine separate neue Löschleitung im Auto unterzubringen. Rohrbiegeroboter sind zudem aus dem Stand der Technik bekannt. Mit anderen Worten lassen sich Rohre, zum Beispiel wie das Rohr 40, welches für die elektrische Leitung 32 verwendet wird, mit beliebiger Geometrie ausgestalten. Die bisherige Leitungsführung, wie diese für die elektrische Leitungen auch ohne die Integration einer Löschleitung verwendet wurde, kann damit vorteilhafterweise beibehalten werden.
Um die Sicherheit weiter zu steigern, ist es vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug 10 zudem mit einem Verschluss 50 zum Verschließen des ersten Endes 38a der Löschleitung 36 ausgebildet ist. Insbesondere ist im vorliegenden Beispiel dieser Verschluss 50 durch ein durchgehendes Verkleidungsbauteil 52 im Ladeanschlussbereich 26 umgesetzt. Der Verschluss 50 ist sozusagen als Sollbruchstelle in diesem Verkleidungsbauteil 52 ausgestaltet. Das Verkleidungsbauteil 52 weist also im Verschlussbereich 50 keine Öffnungen oder Perforationen oder ähnliches auf. Damit kann verhindert werden, dass unerwünschterweise Flüssigkeit oder Feuchtigkeit in die Löschleitung 36 eindringt. Außerdem ist es denkbar, die Löschleitung 36 mit einem zusätzlichen Sicherheitsventil oder ähnlichem zu versehen. Dieses kann grundsätzlich an beliebiger Stelle der Löschleitung 36 angeordnet sein. Dieses kann zum Beispiel erst ab einem bestimmten Druck, zum Beispiel Löschwasserdruck, öffnen oder erst wenn ein Unfall oder ein thermisches Event des Batteriespeichers 12 detektiert wird, oder ähnliches.
Die Sollbruchstelle 50 kann beispielsweise mit einer herkömmlichen Löschlanze durchstochen werden und über diese kann dann entsprechend Löschwasser in die Löschleitung 36 eingeleitet werden. Dies wird nun nochmal detaillierter anhand von 2 beschrieben.
2 zeigt hierzu eine schematische Explosionsdarstellung der Löschanordnung 54 für das Kraftfahrzeug 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die einzelnen Komponenten dieser Löschanordnung 54 können insbesondere wie zu 1 bereits teilweise erläutert, ausgebildet sein. Illustriert ist hierbei insbesondere wiederum der Ladeanschlussbereich 26 mit der als Ladebuchse ausgebildeten Ladeanschlusseinrichtung 24 mit den beiden DC-Ladekontakten 28 und 30. Zusätzlich umfasst diese Ladeanschlusseinrichtung 24 noch weitere Kontakte 56, insbesondere für ein AC-Laden und für eine Kommunikation der Ladesäule mit dem Kraftfahrzeug 10, die jedoch vorliegend weniger relevant sind. Im Ladeanschlussbereich 26 ist zudem wiederum der Verschluss 50 als Teil eines Verkleidungsbauteils 52 der Löschleitung 36 angeordnet, der wiederum als Sollbruchstelle ausgebildet ist. Dieser Verschluss weist vorliegend zudem eine Markierung 58 auf, um beispielsweise dem Rettungspersonal oder der Feuerwehr zu signalisieren, wo eine Löschlanze 60a, 60b einzustechen ist. In diesem Beispiel sind zwei verschiedene Ausführungsformen solcher Löschlanzen 60a, 60b illustriert. Wird die Löschlanze 60a, 60b also mit Kraft gegen den markierten Verschlussbereich 50 bewegt, so kann hierdurch ein Durchbrechen dieses als Sollbruchstelle ausgeführten Verschlusses 50 herbeigeführt werden. Dadurch kann die Löschlanze 60a, 60b in die Löschleitung 36 des Fahrzeugs 10 eingeführt werden.
Das Verkleidungsbauteil 52 kann ein Kunststoffteil in der Ladedose beziehungsweise im Ladebereich 36, in dem auch die Ladedose 24 angeordnet ist, ausgeführt sein und eine Markierung 58 für den Einstichpunkt der Löschlanze 60a, 60b wie beschrieben umfassen und damit als Sollbruchstelle 50 ausgebildet sein.
Um ein versehentliches Durchstechen anderer Bereiche des Verkleidungsbauteils 52 zu verhindern, kann rückseitig an diesem Verkleidungsbauteil 52, das heißt auf der der Umgebung des Kraftfahrzeugs 10 abgewandten Seite des Verkleidungsbauteils 52 eine Prellplatte 62 mit einer Durchgangsöffnung 64 angeordnet sein, wobei die Durchgangsöffnung 64 zur eingangsseitigen Öffnung der Löschleitung 36 an deren erstem Ende 38a korrespondieren kann. Der erste Abschnitt 36a der Löschleitung 36, der insbesondere von der zuvor beschriebenen elektrischen Leitung 32 verschieden ist, ist im vorliegenden Beispiel mehrteilig ausgeführt bzw. dargestellt, kann aber auch einteilig ausgebildet sein. Dieser Abschnitt 36a umfasst dabei eine Lanzenführung 66, die auch das erste Ende 38a der Löschleitung 36 bereitstellt. Diese Lanzenführung 66 kann als Rohrstück oder Stutzen oder ähnliches aus einem sehr robusten Material, zum Beispiel Stahl oder Edelstahl, ausgeführt sein. Diese Lanzenführung 66 kann sich unmittelbar an die Prellplatte 62 anschließen. Denkbar ist es auch, die Prellplatte 62 und diese Lanzenführung als ein einstückiges Bauteil zu fertigen. Dann kann auch die Prellplatte 62 als Teil dieses ersten Abschnitts 36a der Löschleitung 36 aufgefasst werden. Weiterhin umfasst der Abschnitt 36a der Löschleitung 36 noch einen Lanzenstopper 68. Dieser kann beispielsweise am Ende der Lanzenführung 66 angeordnet sein oder auch in das die Lanzenführung 66 bereitstellende Rohr integriert sein. Der Lanzenstopper 68 weist in diesem Beispiel mehrere kleine Löcher 70 beziehungsweise Öffnungen auf, um einen Flüssigkeitsdurchtritt bzw. Fluiddurchtritt zu ermöglichen. Die Löcher 70 sind dabei so klein in ihrem Durchmesser ausgestaltet, dass eine typische Löschlanze 60a, 60b den Lanzenstopper 68 nicht durchdringen kann. Ein tieferes Eindringen der Löschlanzen 60a, 60b kann somit verhindert werden. Alternativ könnte der Lanzenstopper 68 auch als sich an das Führungsrohr 66 anschließender, und sich in Längsrichtung verjüngender Trichter ausgestaltet sein. Weiterhin weist in diesem Beispiel der Abschnitt 36a der Löschleitung 36 noch eine Wassermuffe 72 auf. Diese ist insbesondere einerseits mit der Lanzenführung 66 und dem daran angeordneten Lanzenstopper 68 gekoppelt, und weist auf der gegenüberliegenden Seite mindestens eine und vorliegend zwei Kopplungsstellen 72a, 72b zum Anschließen an die elektrischen Leitungen 32, 32' auf.
Der erste Abschnitt 36a der Löschleitung 36 in Kombination mit der Prellplatte 62 fungiert damit als Lanzenfänger bevorzugt aus Metall, wobei auch eine einteilige Ausführung all dieser einzelnen Komponenten möglich ist. Als Metall eignet sich vor allem ein sehr hartes Metall, zum Beispiel Stahl oder Edelstahl. Dieser Lanzenfänger dient dazu, das Wasser der Löschlanze 60a, 60b in die Wassermuffe 72 zuzuführen, ohne die Wassermuffe 72 oder die Umgebung der Ladedose beziehungsweise des Ladeanschlussbereichs 26 zu beschädigen.
Weiterhin ist in diesem Beispiel nicht nur eine elektrische Leitung 32 dargestellt, sondern auch die zweite elektrische Leitung 32`, die dem anderen der beiden elektrischen Potentiale des Energiespeichers 12 zugeordnet ist. Jede dieser elektrischen Leitungen 32, 32' ist dabei zudem vorzugsweise mit einer elektrischen Isolierung ummantelt, die vorliegend jedoch nicht dargestellt ist. Die Leitungen 32, 32' stellen die Innenleiter eines Ladekabels dar, das einen elektrisch isolierenden Kabelmantel aufweist, der die jeweilige elektrische Leitung 32, 32' umgibt und nach außen hin elektrisch isoliert. Der Isoliermantel kann dabei auch auf einen Anordnungsbereich beschränkt sein, der von den beiden Endbereichen der jeweiligen Leitung 32, 32' verschieden ist und/oder kann auch entsprechende Öffnungen an den Stellen aufweisen, an denen korrespondierende Öffnungen 74, 78 in den elektrischen Leitungen 32, 32' vorgesehen sind. Der Isoliermantel erstreckt sich also über die jeweiligen elektrischen Leitungen 32, 32' vollständig oder fast vollständig bis auf die beschriebenen Endbereiche bzw. Öffnungen.
Die Leitung 32 kann dabei wie beschrieben einen Anschlusspunkt 30 der Ladeanschlusseinrichtung 24 mit einem ersten Kontaktelement 22 der Batterie 12 elektrisch leitend verbinden, und in korrespondierender Weise verbindet nunmehr die zweite elektrische Leitung 32` das zweite Anschlusselement 28 der Ladeanschlusseinrichtung 24 mit dem zweiten Kontaktelement 21 des Energiespeichers 12 (vgl. auch 1). Auch diese zweite elektrische Leitung 32` kann wie zur ersten elektrischen Leitung 32 bereits beschrieben ausgebildet sein. Die elektrischen Leitungen 32, 32' sind bevorzugt als Massivleitungen ausgeführt, insbesondere als starre Rohre. Die DC-Ladeleitungen 32, 32' sind also als Rohr ausgeführt, um im Inneren der jeweiligen DC-Ladeleitung 32, 32' das Löschwasser zuzuführen, insbesondere dem Energiespeicher 12 zuzuführen. Auch diese zweite elektrische Leitung 32` weist ein erstes Ende 34a` auf, welches elektrisch leitend an das Anschlusselement 28 angeschlossen ist, und ein zweites Ende 34b`, welches an das Kontaktelement 21 der Batterie 12 elektrisch leitend angeschlossen ist. In diesem Beispiel sind die jeweiligen Anschlusspunkte 74 als Durchgangsöffnungen in den jeweiligen Endbereichen 34a, 34b, 34a`, 34b` ausgeführt, so dass diese jeweiligen Endbereiche 34a, 34b, 34a`, 34b` an die entsprechenden Kontakte beziehungsweise Kontaktstellen 28, 30, 21, 22 mittels einer Schraube angeschraubt werden können mit einem Bolzen, der durch diese Durchgangsöffnungen 74 durchgeführt und festgeschraubt werden kann, befestigt werden können. Um dabei eine möglichst große Kontaktfläche zu erreichen, sind die jeweiligen Endbereiche 34a, 34b, 34a`, 34b` gequetscht ausgeführt. Dies führt folglich zu einer Verjüngung des Hohlraums 44 im jeweiligen Leitungsinneren. 74 bezeichnet also ein Schraubloch für die Kontaktierung. Die elektrischen Leitungen 32, 32' sind jeweils endseitig zu Kabelschuhen verpresst.
Das Löschmittel kann dann z.B. dennoch durch die verbleibenden Schlitze 77, die die endseitigen Öffnungen der elektrischen Leitung 32, 32' bereitstellen, austreten. Um dabei vor allem endseitig den Austritt eines Löschmittels zu vereinfachen, kann in der Leitungswand der jeweiligen elektrischen Leitung 32, 32' ein Loch 76 vorgesehen sein. Die Löcher 76 fungieren also als Längswasseröffnung. Auch im Anfangsbereich der jeweiligen elektrischen Leitung 32, 32`, das heißt im Bereich ihres jeweiligen ersten Endes 34a, 34a`, kann ebenso ein entsprechendes Loch 78 vorgesehen sein. An diese Löcher 78 können die entsprechenden Kopplungsstellen 72a, 72b der Muffe 72 angeschlossen sein. Dadurch kann das in die Muffe 72 eingeführte Löschmittel über die Kopplungsstellen 32a, 32b den jeweiligen elektrischen Leitungen 32, 32` über die Öffnungen 78 zugeführt werden.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils der elektrischen Leitung 32 in ihrem ersten Endbereich mit dem ersten Ende 34a und dem im ersten Endbereich befindlichen Loch 78 zur Zuführung des Löschwassers beziehungsweise zur Kopplung mit dem ersten Teil 36a der Löschleitung 36. Weiterhin ist vorliegend ein Queranschlussstutzen 80 dargestellt. Der Stutzen 80 kann dabei über eine Rohrschelle 82 und elektrischen Leitung 32 so befestigt werden, dass eine fluidische Verbindung zwischen dem Inneren 80` des Rohrstutzens 80 und der Öffnung 78 und somit dem Inneren 44 der elektrischen Leitung 32 hergestellt ist. Der Stutzen 80 kann entsprechend mit einem der Koppelstellen 72a, 72b der Muffe 72 aus 2 gekoppelt werden beziehungsweise an diese angeschlossen werden, zum Beispiel über eine geeignete Dichtung. Auch die weitere elektrische Leitung 32` kann ganz analog ausgestaltet sein und auch die Kopplung mit dem ersten Teil 36a der Löschleitung 36 kann entsprechend wie zu 3 für die erste elektrische Leitung 32 ausgestaltet sein.
Denkbar sind noch andere Anbindungsmöglichkeiten zwischen dem ersten Teil 36a der Löschleitung 36 und der elektrischen Leitung 32, 32". Beispielsweise kann eine pyrotechnische Einschlagvorrichtung vorgesehen sein, die die fluidische Verbindung durch Einschlagen einer Öffnung 78 in die entsprechende elektrische Leitung 32, 32' erst bei einem bestimmten Auslöseereignis einschlägt. Dies kann die Detektion eines Unfalls des Kraftfahrzeugs 10 sein oder eines thermischen Events des Energiespeichers 12.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine DC-Ladedose mit integriertem Löschzugang bereitgestellt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 108237927 A [0003]

Claims

Kraftfahrzeug (10) aufweisend: - einen Energiespeicher (12), der ein Gehäuse (14) und mindestens eine im Gehäuse (14) aufgenommene Speichereinheit (16, 18) aufweist, - eine Ladeanschlusseinrichtung (24), die mit einem fahrzeugexternen Ladekabel zum elektrischen Laden der Speichereinheit (16, 18) elektrisch koppelbar ist; - eine erste elektrische Leitung (32, 32'), die aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet ist, wobei die Ladeanschlusseinrichtung (24) mit einem ersten Potentialanschluss (22, 21) der mindestens einen Speichereinheit (16, 18) über die erste elektrische Leitung (32, 32') elektrisch verbunden ist; und - eine Löschleitung (36), die ein erstes Ende (38a, 38a') zum Zuführen eines Löschmittels aufweist, und ein zweites Ende (38b), das mit dem Gehäuse (14) gekoppelt ist, so dass ein über das erste Ende (38a) zugeführtes Löschmittel in das Gehäuse (14) über die Löschleitung (36) einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt (32b) der ersten elektrischen Leitung (32, 32') zumindest einen Teil (36b) der Löschleitung (36) bereitstellt und der zumindest eine Abschnitt (32b) der ersten elektrischen Leitung (32, 32') in einem Leitungsinneren (44) der ersten elektrischen Leitung (32, 32') mit einem in einer Längserstreckungsrichtung (L) der ersten elektrischen Leitung (32, 32') verlaufenden Hohlraum (44) ausgebildet ist, der zur Führung eines dem ersten Ende (38a) der Löschleitung (36) zugeführten Löschmittels ausgelegt ist und mit dem ersten Ende (38a) der Löschleitung (36) fluidisch verbunden oder verbindbar ist.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Abschnitt (32b) der ersten elektrischen Leitung (32, 32') als Rohr (40) ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeanschlusseinrichtung (24) einen ersten DC-Ladekontakt (30, 28) zum Gleichstromladen der Speichereinheit (16, 18) aufweist, wobei die erste elektrische Leitung (32, 32') als eine DC-Ladeleitung (32, 32') ausgebildet ist, die ein erstes Leitungsende (34a, 34a`) aufweist, das mit dem ersten DC-Ladekontakt (30, 28) elektrisch leitend verbunden ist, und die ein zweites Leitungsende (34b, 34b`) aufweist, das innerhalb des Gehäuses (14) des Energiespeichers (12) mit einem Polanschluss (22, 21) der Speichereinheit (16, 18) elektrisch leitend verbunden ist.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Leitung (32, 32') vom ersten Leitungsende (34a, 34a`) bis zum zweiten Leitungsende (34b, 34b`) als Rohr (40) ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Leitungsende (34b, 34b`)das zweite Ende (38b) der Löschleitung (36) bereitstellt, insbesondere wobei das zweite Leitungsende (34b, 34b`) so ausgebildet ist, dass Löschmittel aus der am Rohrende befindlichen Rohröffnung (77) des Rohrs (40), welches die elektrische Leitung (32, 32') bereitstellt, herausführbar ist.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rohrwandung (42) der ersten elektrischen Leitung (32, 32') in einem das zweite Leitungsende (34b, 34b`) umfassenden zweiten Endbereich der ersten elektrischen Leitung (32, 32') ein die Rohrwandung (42) vollständig durchdringendes Loch (74) aufweist, welches das zweite Ende (38b) der Löschleitung (36) bereitstellt, insbesondere wobei das zweite Leitungsende (34b, 34b`), insbesondere senkrecht zur Längserstreckungsrichtung (L), gequetscht ist, so dass sich ein Leitungsdurchmesser im zweiten Endbereich zum zweiten Leitungsende (34b, 34b`) hin verjüngt.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (10) einen Ladeanschlussbereich (26) aufweist, in dem die Ladeanschlusseinrichtung (24) angeordnet ist, wobei das erste Ende (38a) der Löschleitung (36) in einem Anfangszustand, in welchem die Löschleitung (36) noch nicht verwendet wurde, durch einen Verschluss (52) vollständig verschlossen ist, der im Ladeanschlussbereich (26) angeordnet ist, und der als eine fluiddichte Sollbruchstelle (52) im Ladeanschlussbereich (26) ausgebildet ist, insbesondere wobei das Kraftfahrzeug (10) eine Ladeklappe zum verriegelbaren Verschließen des Ladeanschlussbereichs (26) aufweist.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (10) ein das erste Ende (38a) der Löschleitung (36) bereitstellendes Rohr (66, 68) aufweist, dessen Rohrende, welches vom ersten Ende (38a) verschieden ist, als eine Löschlanzenstoppeinrichtung (68) ausgebildet ist, die dazu ausgelegt ist, eine Löschlanze (60a, 60b) am Durchdringen zu hindern, und die für das Löschmittel durchlässig ist, insbesondere wobei die Löschlanzenstoppeinrichtung (68) als eine Lochplatte (68) oder als ein Trichter ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (10) eine zweite elektrische Leitung (32', 32) aus einem elektrisch leitenden Material aufweist, über welche die Ladeanschlusseinrichtung (24) mit einem zweiten Potentialanschluss (21, 22) der mindestens einen Speichereinheit (16, 18) elektrisch verbunden ist, wobei zumindest ein zweiter Abschnitt (36b) der zweiten elektrischen Leitung (32', 32) in einem Leitungsinneren (44) der zweiten elektrischen Leitung (32', 32) mit einem in einer Längserstreckungsrichtung (L) der zweiten elektrischen Leitung (32', 32) verlaufenden zweiten Hohlraum (44) aufweist, der zur Führung eines dem ersten Ende (38a) der Löschleitung (36) zugeführten Löschmittels ausgelegt ist und der ebenfalls mit dem ersten Ende (38a) der Löschleitung (36) fluidisch verbunden oder verbindbar ist.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (10) ein das erste Ende (38a) der Löschleitung (36) bereitstellendes Rohr (66, 68, 72) aufweist, dessen Rohrende, welches vom ersten Ende (38a) verschieden ist, über ein sich verzweigendes Anschlusselement (72) mit dem Abschnitt (32b) der ersten elektrischen Leitung (32, 32') und dem zweiten Abschnitt (32b) der zweiten elektrischen Leitung (32', 32) fluidisch verbunden oder verbindbar ist.