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Energiespeicher mit Strukturüberwachung mittels Körperschall

IP.com Disclosure Number: IPCOM000202919D
Original Publication Date: 2011-Jan-10
Included in the Prior Art Database: 2011-Jan-10
Document File: 2 page(s) / 82K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Heutzutage kommen in Omnibussen elektrische Energiespeichersysteme zum Einsatz, um beispielsweise Bremsenergie kurzzeitig aufzunehmen und diese bei Bedarf wieder in Bewegungsenergie umzuwandeln. Sie setzen sich aus einzelnen Speichermodulen, einer modulübergreifenden Steuerung und Schaltelementen zusammen. Hierbei werden zunehmend Doppelschichtkondensatoren eingesetzt, da sie die Fähigkeiten besitzen, Leistungsspitzen beim Laden und Entladen zu kompensieren und eine hohe Zyklenfestigkeit aufweisen. Aufgrund hoher gespeicherter Energien und gefährlicher Inhaltsstoffe wie Acetonitril, ist der sichere Betrieb ein besonders wichtiger Aspekt bei der Entwicklung solcher Energiespeichersysteme. In diesem Zusammenhang kommen bei Omnibussen zunehmend Dachgeräte zum Einsatz, die teilweise aus dem für Busfahrer gewohnten Lichtraumprofil hinausragen. Daraus ergibt sich die Gefahr einer mechanischen Beschädigung des Speichers, beispielsweise bei engen Kurvenfahrten oder niedrigen Acetonitril, ist der sichere Durchfahrten.

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Energiespeicher mit Strukturüberwachung mittels Körperschall

Idee: Thomas Klüber, DE-Nürnberg

Heutzutage kommen in Omnibussen elektrische Energiespeichersysteme zum Einsatz, um beispielsweise Bremsenergie kurzzeitig aufzunehmen und diese bei Bedarf wieder in Bewegungsenergie umzuwandeln. Sie setzen sich aus einzelnen Speichermodulen, einer modulübergreifenden Steuerung und Schaltelementen zusammen. Hierbei werden zunehmend Doppelschichtkondensatoren eingesetzt, da sie die Fähigkeiten besitzen, Leistungsspitzen beim Laden und Entladen zu kompensieren und eine hohe Zyklenfestigkeit aufweisen.

Aufgrund hoher gespeicherter Energien und gefährlicher Inhaltsstoffe wie Acetonitril, ist der sichere Betrieb ein besonders wichtiger Aspekt bei der Entwicklung solcher Energiespeichersysteme. In diesem Zusammenhang kommen bei Omnibussen zunehmend Dachgeräte zum Einsatz, die teilweise aus dem für Busfahrer gewohnten Lichtraumprofil hinausragen. Daraus ergibt sich die Gefahr einer mechanischen Beschädigung des Speichers, beispielsweise bei engen Kurvenfahrten oder niedrigen Acetonitril, ist der sichere Durchfahrten.

Aus diesem Grund wird vorgeschlagen, für ein schnelles Erkennen einer mechanischen Beschädigung, einen oder mehrere Körperschallsensoren zu verwenden. In der Automobilbranche kommen Körperschallsensoren zur Erkennung und Unterscheidung von Unfallszenarien, wie beispielsweise eines Frontalaufpralls oder Heckaufpralls, zum Einsatz. Airbags werden dementsprechend angesteuert. Durch Messung der Schallemission, die während der Deformation in den ersten Millisekunden entsteht, ist eine zuverlässige Unterscheidung verschiedener mechanischer Beschädigungen möglich.

Bei einem derartigen System können verschiedene Szenarien durch eine geeignete Auswertung des vom Sensor gelieferten Signals, d.h. über dessen Frequenzspektrum, unterschieden werden. Beispielsweise kann die Meldung, dass die Außenhaut beschädigt ist, auf eine Beschädigung der Außenhaut hinweisen, wobei das Gehäuse der Module unversehrt ist. Eine Meldung über eine leichte Beschädigung eines Mo...