Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
FIRE PROTECTION DEVICE FOR ENERGY STORAGE MODULES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/186976
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fire protection device (1) for an energy store. The fire protection device has a housing (2) with at least one fluid-tight outer wall, a storage region (3) and a projection region (4), wherein the storage region (3) contains a fire protection agent, the projection region (4) has a plurality of projections (4a) which are fluidically connected to the storage region (3) and have a casing which is designed such that it melts at a melting temperature and thus allows the fire protection agent to flow out.

Inventors:
ALLERT CLAUS (DE)
VIEIRA BRUNO (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/058134
Publication Date:
October 05, 2023
Filing Date:
March 29, 2023
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SMA SOLAR TECHNOLOGY AG (DE)
International Classes:
A62C3/16; A62C35/10; H01M10/42; H01M50/204; H01M50/609; H01M50/682
Domestic Patent References:
WO2021246605A12021-12-09
Foreign References:
DE102011075318A12012-11-08
KR102188110B12020-12-07
DE102020200011A12021-07-08
Download PDF:
Claims:
Ansprüche:

1. Brandschutzvorrichtung (1) für einen Energiespeicher, aufweisend ein Gehäuse (2) aufweisend wenigstens eine fluiddichte Außenwand, einen Speicherbereich (3) und einen Vorsprungsbereich (4), wobei der Speicherbereich (3) ein Brandschutzmittel aufweist, der Vorsprungsbereich (4) mehrere Vorsprünge (4a) aufweist, die mit dem Speicherbereich (3) in Fluidverbindung stehen und eine Ummantelung haben, die so ausgeführt ist, dass sie bei einer Schmelztemperatur abschmilzt und so ein Ausströmen des Brandschutzmittels ermöglicht.

2. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Vorsprungsbereich (4) eine Bodenwand des Gehäuses ist und die Seitenwände (2a) und die obere Wand (2b) des Gehäuses (2) fluiddicht sind.

3. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorsprünge (4a) des Vorsprungsbereichs (4) voneinander durch flache Bereiche (4b) beabstandet sind.

4. Brandschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die obere Wand (2b) des Gehäuses (2) eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist.

5. Brandschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Brandschutzmittel eine elektrisch nicht-leitende Flüssigkeit ist.

6. Brandschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Brandschutzmittel in dem Speicherbereich (3) unter einem gegenüber einem Außendruck erhöhten Innendruck aufbewahrt ist.

7. Energiespeichermodul mit einer Brandschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend ein fluiddichtes Batteriegehäuse (11), zumindest eine Energiespeichereinrichtung (12), zumindest eine Kommunikationseinrichtung, und

Energieanschlüsse, wobei die Brandschutzvorrichtung (1) so in dem fluiddichten Batteriegehäuse (11) angeordnet ist, dass die Vorsprünge (4a) in Richtung der zumindest einen Energiespeichereinrichtung (12) weisen, und das Brandschutzmittel über einen der Vorsprünge (4a), dessen Ummantelung abgeschmolzen ist, zu der zumindest einen Energiespeichereinrichtung (12) strömen kann. Energiespeichermodul nach Anspruch 7, wobei das Energiespeichermodul (10) einen Sensor und eine Signaleinrichtung aufweist, der Sensor konfiguriert ist, um ein Ausströmen zumindest eines Teils des Brandschutzmittels aus dem Speicherbereich (3) der Brandschutzvorrichtung (1) zu erfassen, und

, wenn der Sensor erfasst, dass zumindest ein Teil des Brandschutzmittels ausgeströmt ist, der Sensor die Signaleinrichtung veranlasst, ein Signal auszugeben. Energiespeichermodul nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Energiespeichermodul (10) eine Bypass-Einrichtung aufweist, die es ermöglicht, Signale und/oder Energie am Energiespeichermodul (10) vorbeizuleiten. Energiespeichermodul nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Energiespeichermodul (10) eine Trenneinrichtung aufweist, die Anschlüsse des Energiespeichermoduls (10) trennt. Energiespeicherverbund mit zumindest einem Energiespeichermodul (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und einem weiteren Modul (10a). Energiespeicherverbund nach Anspruch 11 , soweit rückbezogen auf Anspruch 9, wobei das zumindest eine Energiespeichermodul (10) konfiguriert ist, um, wenn der Sensor erfasst, dass zumindest ein Teil des Brandschutzmittels ausgeströmt ist, die Bypass- Einrichtung zu aktivieren. Energiespeicherverbund nach Anspruch 11 , soweit rückbezogen auf Anspruch 10 wobei das zumindest eine Energiespeichermodul (10) konfiguriert ist, um, wenn der Sensor erfasst, dass zumindest ein Teil des Brandschutzmittels ausgeströmt ist, Anschlüsse des zumindest einen Energiespeichermoduls (10) mittels der Trenneinrichtung zu trennen. Verwendung der Brandschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in einem Energiespeichermodul. Verwendung des Energiespeichermoduls nach einem der Ansprüche 7 bis 10 in einem Verbund zumindest eines Energiespeichermoduls (10) und zumindest eines anderen Moduls.

Description:
Brandschutzvorrichtung für Energiespeichermodule

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Brandschutzvorrichtung, ein Energiespeichermodul, einen Energiespeicherverbund, sowie eine Verwendung der Brandschutzvorrichtung und des Energiespeichermoduls.

In den letzten Jahrzehnten gab es einen Trend der Abkehr von Energieerzeugung aus fossilen Energieträgern. Vielmehr ist es bevorzugt, Energie, insbesondere elektrische Energie, aus erneuerbaren Energiequellen zu erzeugen. Hierbei ist neben kommerziellen Energieerzeugungsanlagen die private Energieerzeugung durch Photovoltaik wesentlich. Diese privat erzeugte elektrische Energie wird vorzugsweise selbst genutzt, um Kosten zu sparen.

Dabei wird jedoch die meiste elektrische Energie durch Photovoltaikanlagen in der Mitte des Tages, also wenn der Sonnenstand und die Sonneneinstrahlung am höchsten sind, erzeugt, sodass es sinnvoll ist, elektrische Energie zu speichern, um auch in Zeiten geringerer Sonneneinstrahlung selbst erzeugte elektrische Energie nutzen zu können. Insbesondere findet die Speicherung in Batterien bzw. Batteriesystemen oder auch Energiespeichermodulen statt, die im privaten Haushalt installiert sind.

Hierbei kann es unter anderem dazu kommen, dass sich aufgrund einer Fehlfunktion oder äußeren Einflüssen ein oder mehrere Energiespeichermodule übermäßig erwärmen. Mitunter kann sogar ein Brand entstehen.

Um weitere Schäden an Vorrichtungen, die das brennende Energiespeichermodul umgeben, zu vermeiden und Personen in der Nähe des Energiespeichers, insbesondere Bewohner eines Hauses, vor gesundheitlichen Schäden zu schützen, gibt es bereits Brandschutzvorrichtungen im Stand der Technik.

Hierzu offenbart die WO2021246605 A1 ein Brandschutzsystem, bei dem Löschmittelbehälter außen an einem Energiespeichermodul angebracht sind. Dabei ragen abschmelzende Ventile nach innen, sodass im Fall einer Erhitzung die Ventile abschmelzen und nachfolgend das Löschmittel aus dem Behälter in Richtung der Erwärmung gesprüht wird. Dieses System ist jedoch wenig gerichtet. Wenn ein Batterieelement an der Seite brennt, die der Seite mit den Ventilen im Batteriegehäuse entgegengesetzt ist, erreicht das Löschmittel das brennende Batterieelement unter Umständen nicht. Ferner ist das Brandschutzsystem unhandlich, insbesondere durch die vorstehenden Löschmittelbehälter. Im privaten Bereich sind die vorstehenden Behälter einerseits eine Gefahrenquelle, da sie ein Stolpern begünstigen. Andererseits ist diese Art der Ausbildung weder optisch ansprechend, noch ist der Raum effizient genutzt, da sich zwischen verschiedenen Löschmittelbehältern aufgrund der Form große Lücken ergeben. Dieser Raum könnte anders genutzt werden, wobei die Ansammlung von Schmutz, wie beispielsweise Spinnweben, wahrscheinlich ist.

In Hinblick auf die Nachteile des Stands der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Brandschutzvorrichtung bereitzustellen, die für die heimische Anwendung geeignet ist und einen ausgezeichneten Schutz vor einem Schaden durch einen Brand eines Energiespeichermoduls bietet.

Diese Aufgabe wird durch die Brandschutzvorrichtung des Hauptanspruchs gelöst. Weitere Aspekte ergeben sich aus den Nebenansprüchen, wobei die Unteransprüche erfindungsgemäße Weiterbildungen enthalten.

Die Brandschutzvorrichtung nach dem Hauptanspruch weist ein Gehäuse aufweisend wenigstens eine fluiddichte Außenwand, einen Speicherbereich und einen Vorsprungsbereich auf, wobei der Speicherbereich ein Brandschutzmittel aufweist, der Vorsprungsbereich mehrere Vorsprünge aufweist, die mit dem Speicherbereich in Fluidverbindung stehen und eine Ummantelung haben, die so ausgeführt ist, dass sie bei einer Schmelztemperatur abschmilzt und so ein Ausströmen des Brandschutzmittels ermöglicht.

Es ist ein Vorteil der erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung, dass die Brandschutzvorrichtung nach dem Hauptanspruch in Verbindung mit einem Energiespeichermodul montiert werden kann, und dabei auch vom Gehäuse des Energiespeichermoduls umgeben sein kann. Dies ermöglicht es, dass die Brandschutzvorrichtung ein integraler Bestandteil des Energiespeichermoduls ist, wodurch das Energiespeichermodul optisch ansprechend ist und außerdem keinerlei vorstehende Teile aufweist, sodass eine Gefahr durch ein Stolpern und ein nachfolgendes Stürzen vermindert wird.

Der Speicherbereich weist das Brandschutzmittel bei Umgebungsdruck auf. Im Gegensatz zu Brandschutzmittel, das bei höherem Druck als dem Umgebungsdruck bei einer Brandschutzvorrichtung gelagert wird, kann es bei der Lagerung des Brandschutzmittels bei Umgebungsdruck nicht dazu kommen, dass Druck entweicht und die Brandschutzvorrichtung nicht mehr funktioniert. Alternativ müsste der höhere Druck als der Umgebungsdruck wiederhergestellt werden, was einen hohen Wartungsaufwand darstellt. Dies ist vorteilhaft, da die Funktionsfähigkeit der Brandschutzvorrichtung lange gegeben ist und die Brandschutzvorrichtung wartungsfrei ist.

Wie bereits vorstehend beschrieben ist, kann die Brandschutzvorrichtung von einem Energiespeichermodul vollständig umgeben sein bzw. kann die Brandschutzvorrichtung in ein Energiespeichermodul integriert sein. Hierbei sind keine Anschlüsse oder ähnliches zur Außenseite des Energiespeichermoduls erforderlich, sodass das mit der Brandschutzvorrichtung versehene Energiespeichermodul einfach stapelbar ist. Diese vorteilhafte Einfachheit der Stapelung resultiert außerdem aus dem Brandschutzmittel, das bei Umgebungsdruck in dem Speicherbereich vorgesehen ist, und daraus, dass die Brandschutzvorrichtung abgedichtet und wartungsfrei ist.

Ferner ist es ein Vorteil der Brandschutzvorrichtung, dass lediglich die Ummantelung des Vorsprungs, der dem Brandherd am nächsten ist, abgeschmolzen wird und ein Ausströmen des Brandschutzmittels ermöglicht, sodass das Brandschutzmittel gerichtet ausströmen kann und ein Löschen bzw. Kühlen des brennenden bzw. überhitzten Bauteils effektiv erfolgen kann.

Die Vorsprünge sind dabei so zu verstehen, dass ein Vorsprung aus von der Ummantelung umgebenen Brandschutzmittel besteht. Es ist dabei so, dass, wenn die Ummantelung bei einer Temperatur, die höher als eine Schmelztemperatur der Ummantelung ist, schmilzt, das Brandschutzmittel freigegeben wird und ausströmt. Folglich ist an dieser Stelle der Brandschutzvorrichtung dann kein Vorsprung mehr vorhanden, da das den Vorsprung bildende Brandschutzmittel ausgeströmt ist.

Nach einer Ausführungsform kann die Brandschutzvorrichtung so ausgebildet sein, dass der Vorsprungsbereich eine Bodenwand des Gehäuses ist und die Seitenwände und die obere Wand des Gehäuses fluiddicht sind.

In dieser Ausführungsform ist es ein Vorteil, dass es ermöglicht wird, dass das Brandschutzmittel aus dem Speicherbereich im montierten Zustand nach unten strömt. Es ist somit nicht notwendig eine Pumpe oder andere Vorrichtungen vorzusehen, die das Brandschutzmittel an den Brandherd bringen. Ferner ist es ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass es nicht möglich ist, dass das Brandschutzmittel unbeabsichtigt aus den Seitenwänden oder der oberen Wand des Gehäuses ausströmt. Dadurch wird die Transportfähigkeit der Brandschutzvorrichtung maßgeblich verbessert, da ein Drehen und Wenden der Brandschutzvorrichtung oder auch eine Positionierung beim Transport keinerlei Einfluss auf die Dichtigkeit des Gehäuses der Brandschutzvorrichtung haben. Nach einer Ausführungsform kann die Brandschutzvorrichtung so ausgebildet sein, dass die Vorsprünge des Vorsprungsbereich voneinander durch flache Bereiche beabstandet sind.

Es ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass es möglich ist, die Brandschutzvorrichtung so anzupassen, dass sie auf verschiedene Energiespeichermodule, mit einer verschiedenen Anzahl von Einzelzellen und anderen Einzelbauteilen, die in dem Modul verbaut sind, angewendet werden kann. Es ist somit möglich, dass die flachen Bereiche so ausgestaltet sind, dass jeweils ein, zwei oder eine andere Anzahl von Vorsprungsbereichen in Korrespondenz zu einem Einzelbauteil in einem Energiespeichermodul positioniert ist/sind. Sollte dieses Einzelbauteil somit eine höhere Wärme aufweisen, als beabsichtigt ist, schmilzt/schmelzen der/die korrespondierende/n VorsprungA/orsprünge, sodass das Brandschutzmittel genau dort ausströmt, wo sich das Einzelbauteil befindet. Somit kann punktgenau das Einzelbauteil durch das Brandschutzmittel gelöscht bzw. gekühlt werden.

Nach einer Ausführungsform kann die Brandschutzvorrichtung so ausgebildet sein, dass die obere Wand des Gehäuses eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist.

Wenn die Brandschutzvorrichtung in einem Energiespeichermodul, das Teil eines Energiespeichermodulstapels ist, verbaut wurde, befindet sich oberhalb des Energiespeichermoduls, in dem die Brandschutzvorrichtung verbaut ist, ein weiteres Energiespeichermodul. Sollte das Energiespeichermodul, in dem die Brandschutzvorrichtung verbaut wurde, in Brand geraten oder überhitzt, ist es ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass entstehende Wärme kaum an das sich oberhalb befindende Energiespeichermodul weitergegeben wird, da die obere Wand der Brandschutzvorrichtung eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Ein Auslösen einer oberhalb befindlichen Brandschutzvorrichtung aufgrund der Wärme des unterhalb befindlichen Energiespeichermoduls, kann somit wirksam vermieden werden. Im umgekehrten Fall ist es vorteilhaft, dass, wenn im sich oberhalb befindlichen Modul es zu einer Überhitzung oder zu einem Brand kommt, zunächst auch nur dort die Brandschutzvorrichtung auslöst und die Wärme vom darunter liegenden Modul ferngehalten wird.

Nach einer Ausführungsform kann die Brandschutzvorrichtung so ausgebildet sein, dass das Brandschutzmittel eine elektrisch nicht-leitende Flüssigkeit ist.

Es ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass das Brandschutzmittel, das auf in Brand geratene Einzelzellen strömt, den elektrischen Strom, der eventuell in der Einzelzelle gespeichert ist, nicht über das Brandschutzmittel auf ein Gehäuse oder andere angrenzende Bauteile übertragen werden kann oder, im schlimmsten Fall, die Zelle kurzschließt. Somit kann es nicht dazu kommen, dass ein Berühren eines Gehäuses der Brandschutzvorrichtung oder des Energiespeichermoduls zu einem elektrischen Schlag führt oder weiter Schaden durch einen Kurzschluss einer Zelle entsteht. Die Sicherheit für Personen in der Umgebung wird weiter erhöht.

Nach einer Ausführungsform kann die Brandschutzvorrichtung so ausgebildet sein, dass das Brandschutzmittel in dem Speicherbereich unter einem gegenüber einem Außendruck erhöhten Innendruck aufbewahrt ist.

Es ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass das Brandschutzmittel durch einen Differenzdruck zwischen einem Außendruck und einem erhöhten Innendruck in dem Speicherbereich mit erhöhter Geschwindigkeit aus einem aufgeschmolzenen Vorsprung ausströmen kann. Auf diese Weise ist die Verzögerung zwischen einem Aufschmelzen eines Vorsprungs und dem Abkühlen einer erhitzten oder dem Löschen einer brennenden Einzelzelle verringert, da das Brandschutzmittel diese Einzelzelle schneller erreicht.

Ein Aspekt der Erfindung zeigt ein Energiespeichermodul mit einer Brandschutzvorrichtung nach einer der vorausgehenden Ausführungsform, aufweisend ein fluiddichtes Batteriegehäuse, zumindest eine Energiespeichereinrichtung, zumindest eine Kommunikationseinrichtung, und Energieanschlüsse, wobei die Brandschutzvorrichtung so in dem fluiddichten Batteriegehäuse angeordnet ist, dass die Vorsprünge in Richtung der zumindest einen Energiespeichereinrichtung weisen, und das Brandschutzmittel über einen der Vorsprünge, dessen Ummantelung abgeschmolzen ist, zu der zumindest einen Energiespeichereinrichtung strömen kann.

Dieser Aspekt der Erfindung zeigt ein Energiespeichermodul, bei dem die Brandschutzvorrichtung nach einer der vorstehenden Ausführungsformen verbaut ist. Hierbei kommen alle vorgenannten Vorteile der Brandschutzvorrichtung zum Tragen.

Nach einer Ausführungsform kann das Energiespeichermodul so ausgebildet sein, dass das Energiespeichermodul einen Sensor und eine Signaleinrichtung aufweist, der Sensor konfiguriert ist, um ein Ausströmen zumindest eines Teils des Brandschutzmittels aus dem Speicherbereich der Brandschutzvorrichtung zu erfassen, und, wenn der Sensor erfasst, dass zumindest ein Teil des Brandschutzmittels ausgeströmt ist, der Sensor die Signaleinrichtung veranlasst, ein Signal auszugeben.

Es ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass ein Signal ausgelöst wird, wenn ein Teil des Brandschutzmittels ausgeströmt ist, d.h., wenn eine erhöhte Temperatur im Inneren des Energiespeichermoduls so hoch war, dass ein Vorsprung abgeschmolzen ist. Dieses Signal kann beispielsweise an eine Signalempfangsvorrichtung eines Besitzers des Energiespeichermoduls gesendet werden, sodass dieser in Kenntnis davon gesetzt wird, dass die Brandschutzvorrichtung ausgelöst wurde. Es ist dem Besitzer der Energiespeichermoduls folglich möglich, sich in sichere Entfernung von dem Energiespeichermodul zu bringen. Ferner ist es möglich, dass das Signal an eine Wartungsfirma gesendet wird, die dann umgehend Schritte einleiten kann, um einem weiteren Schaden vorzubeugen. Dies könnte beispielsweise geschehen, indem ein Techniker losgeschickt wird, um das fehlerhafte bzw. in Brand geratene Energiespeichermodul aus einem Energiespeichermodulstapel sicher und fachmännisch zu entfernen. Somit werden sowohl Gefahren als auch Folgeschäden eines Brandes einer Einzelzelle in einem Energiespeichermodul verringert bzw. beseitigt.

Nach einer Ausführungsform kann das Energiespeichermodul so ausgebildet sein, dass das Energiespeichermodul eine Bypass-Einrichtung aufweist, die es ermöglicht, Signale und/oder Energie am Energiespeichermodul vorbeizuleiten.

Es ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass Signale und/oder Energie durch die Bypass- Einrichtung an einem schadhaften Energiespeichermodul vorbeigeleitet werden können, sodass andere Energiespeichermodul in einem Energiespeichermodulstapel weiterhin betrieben werden können. Beispielsweise ist es bei einem Stromausfall somit weiterhin möglich, dass Geräte in der Umgebung bzw. am gleichen Inselstromnetz von den noch funktionsfähigen Energiespeichermodulen weiterhin mit elektrischer Energie versorgt werden.

Nach einer Ausführungsform kann das Energiespeichermodul so ausgebildet sein, dass das Energiespeichermodul eine Trenneinrichtung aufweist, die Anschlüsse des Energiespeichermoduls trennt.

Es ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass das Energiespeichermodul, bei denen die Brandschutzvorrichtung ausgelöst wurde, von den restlichen Energiespeichermodul getrennt wird. Hierdurch wird eine Mehrzahl von Fehlern vermieden, beispielsweise dass die restlichen Energiespeichermodul nicht mehr betrieben werden können, wodurch eine Energieversorgung des Energienetzes, in dem die Energiespeichermodule installiert sind, nicht mehr sichergestellt ist. Insbesondere in empfindlichen Bereichen, wie beispielsweise bei Krankenhäusern, kann eine ausgefallene Energieversorgung zu schwerwiegenden Schwierigkeiten innerhalb des Energienetzes bzw. sogar gesundheitlichen Schädigungen der Personen führen.

Andererseits kann es zu dem Effekt kommen, dass sich durch den Brand Kontakte des Energiespeichermodul so verbinden, dass ein Kurzschluss gebildet ist, durch den die restlichen Energiespeichermodule im Stapel kurzgeschlossen sind. Durch diesen Kurzschluss fließt ein hoher Strom, der die Erwärmung des in Brand geratenen Energiespeichermodul zusätzlich erhöht und im schlimmsten Fall zu einer solchen Überhitzung einer einzelnen Batterie führen kann, dass diese explodiert.

Ein Aspekt der Erfindung offenbart einen Energiespeicherverbund mit zumindest einem Energiespeichermodul nach einer der vorhergehenden Ausführungsform und einem weiteren Modul.

Wie bereits vorstehend beschrieben ist, werden im häuslichen Bereich Energiespeicher häufig in einem Verbund verwendet. Dieser Verbund besteht aus wenigstens einem Energiespeichermodul und einem weiteren Modul. Das Energiespeichermodul ist vorstehend beschrieben. Bei dem weiteren Modul kann es sich um eine Kommunikationsvorrichtung oder eine Steuerungsvorrichtung oder beides für einen Energiespeicherverbund handeln. Die Funktion der Kommunikationsvorrichtung kann dabei so ausgestaltet sein, dass eine Kommunikation mit einem Gerät des Besitzers der Anlage oder eine Versendung von Signalen oder Dateien an einen Server ausgeführt werden kann. Die Funktion einer Steuerung kann so ausgestaltet sein, dass ein Laden und ein Entladen einzelner Energiespeichermodule im Sinne des Besitzers der Anlage ausgeführt werden können. Es gibt beispielsweise Lade und Entladevorgänge bei bestimmten Einzelzelletypen, die zu einer Verkürzung der Lebenszeit der Einzelzelle führen können. Diese Lade und Entladevorgänge können durch die Steuerungsvorrichtung vermieden werden.

Eine Ausführungsform des vorstehenden Aspekts der Erfindung befasst sich mit einem Energiespeicherverbund, der so ausgebildet ist, dass das zumindest eine Energiespeichermodul konfiguriert ist, um die Bypass-Einrichtung zu aktivieren, wenn der Sensor erfasst, dass zumindest ein Teil des Brandschutzmittels ausgeströmt ist.

Es ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass Signale und/oder Energie durch die Bypass- Einrichtung an einem schadhaften Energiespeichermodul vorbei geleitet werden können, sodass andere Energiespeichermodul in einem Energiespeichermodulstapel weiterhin betrieben werden können. Beispielsweise ist es bei einem Stromausfall somit weiterhin möglich, dass der Geräte in der Umgebung bzw. am gleichen Inselstromnetz sowie die Energiespeichermodule weiterhin mit elektrischer Energie versorgt werden.

Eine Ausführungsform des vorstehenden Aspekts der Erfindung befasst sich mit einem Energiespeicherverbund, der so ausgebildet ist, dass das zumindest eine Energiespeichermodul konfiguriert ist, um Anschlüsse des zumindest einen Energiespeichermoduls mittels der Trenneinrichtung zu trennen, wenn der Sensor erfasst, dass zumindest ein Teil des Brandschutzmittels ausgeströmt ist. Es ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass das Energiespeichermodul, bei dem die Brandschutzvorrichtung ausgelöst wurde, von den restlichen Energiespeichermodulen getrennt wird. Hierdurch wird eine Mehrzahl von Fehlern oder Einschränkungen vermieden, beispielsweise, dass die restlichen Energiespeichermodul nicht mehr betrieben werden können, wodurch eine Energieversorgung des Energienetzes, in dem die Energiespeichermodul oder installiert sein, nicht mehr sichergestellt ist. Insbesondere in empfindlichen Bereichen, wie beispielsweise bei Krankenhäusern, kann eine ausgefallene Energieversorgung zu schwerwiegenden Schwierigkeiten innerhalb des Energienetzes bzw. sogar gesundheitlichen Schädigungen der Personen führen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung befasst sich mit der Verwendung der Brandschutzvorrichtung nach einer der vorstehenden Ausführungsformen in einem Energiespeichermodul.

Dabei kommen alle vorstehend erwähnten Vorteile, sowohl der Brandschutzvorrichtung als auch des Energiespeichermoduls, mit einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung zum Tragen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung befasst sich mit der Verwendung des Energiespeichermoduls nach einer der vorstehenden Ausführungsformen in einem Verbund zumindest eines Energiespeichermoduls und zumindest eines anderen Moduls.

Dabei kommen alle vorstehend erwähnten Vorteile sowohl der Brandschutzvorrichtung als auch des Energiespeichermoduls mit einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung zum Tragen.

Dabei ist die Brandschutzvorrichtung nicht auf die vorstehenden beispielhaften Ausführungen beschränkt, sondern kann durch andere erfindungsgemäße Weiterbildungen ergänzt oder geändert werden.

Beispielsweise ist die Anzahl an Vorsprüngen an dem Vorsprungsbereich nicht auf eine bestimmte Anzahl beschränkt. So kann nur ein Vorsprung, zwei, drei, vier, fünf oder eine andere Anzahl von Vorsprüngen in dem Vorsprungsbereich angeordnet sein. Im Allgemeinen richtet sich die Anzahl der Vorsprünge nach der Anzahl von Einzelzellen und/oder anderen Einzelbauteilen in einem Energiespeichermodul hoch ist, bei denen die Gefahr besteht, dass eine Überhitzung bzw. ein Brand entsteht. Weiter ist die Wahl des Materials der Vorsprünge nicht besonders eingeschränkt. Das Material der Vorsprünge kann ein Metall, ein Kunststoff oder ein anderweitiges Material sein. Im Allgemeinen wird das Material der Vorsprünge so gewählt, dass das Material der Vorsprünge einen solchen Schmelzpunkt hat, der oberhalb der regulären Betriebstemperatur eines Energiespeichermoduls liegt. Die Wahl des Brandschutzmittels, das in dem Speicherbereich gespeichert wird, ist ebenfalls nicht besonders eingeschränkt. Es kann sich dabei um jedes Brandschutzmittel handeln, das für den Einsatz bei einer Energiespeichereinrichtung geeignet ist. Vorteilhafte Eigenschaften sind dabei eine im zulässigen Betriebstemperaturbereich flüssige Form, eine geringe elektrische Leitfähigkeit, oder auch eine geringere Dichte des Löschmittel, sodass die Montage eines Energiespeichermoduls, bei dem sie erfindungsgemäße Brandschutzvorrichtung montiert ist, durch das geringere Gewicht der Brandschutzvorrichtung vereinfacht ist.

Die Kommunikationseinrichtung des Energiespeichermoduls kann jedwede Kommunikationseinrichtung sein. Beispielsweise kann es eine Kommunikationseinrichtung sein, die Kommunikation über ein Mobilfunknetz, eine Internetverbindung, eine lokale Netzwerkverbindung, ein Mittelwellenfunknetz o. ä. überträgt. Lediglich relevant ist es für die Kommunikationseinrichtung, dass wenigstens ein Signal, das von der Signaleinrichtung erzeugt wird, übertragen werden kann. Im einfachsten Fall kann die Kommunikationseinrichtung ein Licht- und/oder Tonsignal erzeugen, das aus einem Signal der Signaleinrichtung resultiert. Das Signal, das von der Signaleinrichtung erzeugt wird, ist nicht auf ein Signal, dass das Auslösen der Brandschutzvorrichtung signalisiert, beschränkt. Durch die Signaleinrichtung können außerdem Signale erzeugt werden, die beispielsweise repräsentativ für den Ladestand des Energiespeichermoduls, die Ladeleistungen des elektrischen Stroms der in das Energiespeichermodul eingespeist wird, oder andere Betriebsparameter wie zum Beispiel die allgemeine Betriebstemperatur des Energiespeichermoduls sind. Ferner ist der Sensor, der bei dem Energiespeichermodul verbaut ist, nicht darauf beschränkt, dass er erfasst, wenn das Brandschutzmittel ausgeströmt, sondern kann auch eine übermäßige Temperaturerhöhung feststellen, auf die eine Ausströmen des Brandschutzmittels unmittelbar folgt. Eine Signaleinrichtung kann beispielsweise auch dann veranlasst werden, ein Signal zu erstellen, wenn eine bestimmte Anzahl an Temperaturänderungen in bestimmter Höhe in einem bestimmten Zeitraum stattfinden.

Die Bypasseinrichtung, die bei dem Energiespeichermodul vorgesehen sein kann, ist eine Einrichtung, um Signale oder elektrische Leistungen, die im normalen Betriebszustand in das in Brand geraten Energiespeichermodul eingespeist oder entnommen werden, an dem überhitzten oder in Brand geratenen Energiespeichermodul vorbeizuleiten, sodass eventuell in dem Energiespeicherverbund vorhandene andere Energiespeichermodule weiterhin ihrer bestimmungsgemäßen Funktion folgen können.

Bei dem Energiespeicherverbund ist es beschrieben, dass dieser zumindest ein Energiespeichermodul und ein anderes Modul aufweist. Das zumindest eine andere Modul kann eine Kommunikationseinrichtung, eine Steuerungseinrichtung oder eine anderweitige Einrichtung sein, die direkt oder indirekt zur Funktion der Energiespeichermoduls in dem Energiespeicherverbund beiträgt.

Im Folgenden wird die Erfindung mithilfe von Figuren dargestellt, wobei

Fig. 1a eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung zeigt,

Fig. 1b eine weitere Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung zeigt,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Energiespeichermodul zeigt, und

Fig. 3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Energiespeicherverbunds zeigt.

Im Folgenden werden die Figuren detailliert erläutert.

In Fig. 1a wird eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung 1 gezeigt. Dabei weist die erfindungsgemäße Brandschutzvorrichtung 1 ein Gehäuse 2, einen Speicherbereich 3 und einen Vorsprungsbereich 4 auf. Das Gehäuse 2 umfasst Seitenwände 2a und eine obere Wand 2b. Im Allgemeinen sind vier Seitenwände 2a jeweilig in einer seitlichen Richtung der Brandschutzvorrichtung 1 angeordnet. Die Seitenwände 2a und die obere Wand 2b sind miteinander fluiddicht verbunden. Nach unten ist das Gehäuse 2 im montierten Zustand das Gehäuse 2 der Brandschutzvorrichtung 1 durch einen Vorsprungsbereich 4 geschlossen. Dieser Vorsprungsbereich ist aus einer Mehrzahl von Vorsprüngen 4a mit dazwischenliegenden flachen Bereichen 4b gebildet. Die Seitenwände 2a, die obere Wand 2b und der Vorsprungsbereich 4 umgeben den Speicherbereich 3.

Fig. 1b zeigt eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung 1 entlang des Schnittes A-A aus Fig. 1a. In Fig. 1b sind, wie in Fig. 1a, eine Brandschutzvorrichtung 1, ein Gehäuse 2 mit mehreren Seitenwänden 2a und einer oberen Wand 2b, der Speicherbereich 3 und der Vorsprungsbereich 4 sichtbar. Dabei ist das Gehäuse 2 in Fig. 1b beispielhaft so dargestellt, dass die Seitenwände 2a, die obere Wand 2b und der Vorsprungsbereich 4 einstückig ausgebildet sind. Dies ist jedoch keine Notwendigkeit. Die einzelnen Elemente des Gehäuses 2 und der Vorsprungsbereich 4 können auch gefügt werden, beispielsweise durch ein thermisches Schweißverfahren.

In Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls gezeigt. Dabei ist eine Seitenwand des Energiespeichermoduls, die aus der Blattebene heraus weist, durchsichtig dargestellt, sodass ins Innere des Energiespeichermoduls geblickt werden kann. Dabei weist das Energiespeichermodul 10 ein Gehäuse 11 und eine Energiespeichereinrichtung 12 auf. Das Gehäuse 11 kann fluiddicht ausgestaltet sein. Ferner ist oberhalb der Energiespeichereinrichtung 12 die Brandschutzvorrichtung 1 eingeordnet.

In Fig. 3 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Energiespeicherverbund dargestellt. Dabei sind die Seitenwände der einzelnen Module, die aus der Blattebene heraus weisen, durchsichtig dargestellt, sodass ins Innere der Module geblickt werden kann. Der Energiespeicherverbund 100 ist als eine Mehrzahl von Einzelmodulen 10,10a dargestellt. Dabei ist eine Mehrzahl der Einzelmodule als ein erfindungsgemäßes Energiespeichermodul ausgeführt. Wenigstens eines der Module, die in dem Energiespeicherverbund 100 dargestellt werden, ist ein Modul 10a, das kein Energiespeichermodul 10 ist. Dieses andere Modul 10a kann eine Kommunikationseinrichtung, eine Steuerungseinrichtung oder eine anderweitige Einrichtung sein, die direkt oder indirekt zur Funktion der Energiespeichermoduls oder der Mehrzahl davon in dem Energiespeicherverbund 100 beiträgt.

Bezugszeichenliste

1 Brandschutzvorrichtung

2 Gehäuse

2a Seitenwand

2b Obere Wand

3 Speicherbereich

4 Vorsprungsbereich

4a Vorsprung

4b Flacher Bereich

10 Energiespeichermodul

10a Anderes Modul

11 Batteriegehäuse

12 Energiespeichereinrichtung

100 Energiespeicherverbund