DE102006038045A1

DE102006038045A1 - Batteriehalterung

Info

Publication number: DE102006038045A1
Application number: DE102006038045A
Authority: DE
Inventors: Günther C. Dr. Bauer
Original assignee: IQ Power Licensing AG
Current assignee: IQ Power Licensing AG
Priority date: 2006-08-16
Filing date: 2006-08-16
Publication date: 2008-02-21
Also published as: WO2008019678A3; WO2008019678A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine in ein Fahrzeug einsetzbare Batteriehalterung zum Befestigen einer mit einer Elektrolytdurchmischungsvorrichtung ausgerüsteten Flüssigelektrolytbatterie 6, die beim Beschleunigen des Fahrzeugs eine Durchmischung des Elektrolyten in der Batterie durch die Elektrolytdurchmischungsvorrichtung bewirkt. Die Batteriehalterung ist als Wippe 3, 4 ausgebildet und auf dieser die Batterie 6 fest angeordnet. Es ist eine Antriebsvorrichtung 7 für die zwischen zwei Kipp-Positionen hin- und herbewegbare Wippe 3, 4 vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batteriehalterung, vorzugsweise eine Batteriehalterung zum Befestigen einer Starterbatterie in einem Fahrzeug.
In Fahrzeugen werden vorzugsweise Blei-Säure-Batterien zum Betreiben des Anlassers verwendet, die bekanntlich wegen des Bleianteils ein hohes spezifisches Gewicht aufweisen. Das Bestreben der Fahrzeugindustrie nach Leichtbauweise betrifft auch die Einsparung von Batteriegewicht. Gleichzeitig steigt jedoch die Anforderung nach höherer Batterieleistung, da neben der Energie zum Starten z. B. eines PKW auch Energie für zusätzliche Aggregate wie elektrische Fensterheber, Stellmotore zum Verstellen der Sitze oder auch zum elektrischen Beheizen der Sitze benötigt wird. Ferner ist es wünschenswert, die Batterieleistung über die Lebensdauer der Batterie möglichst auf einem konstanten hohen Niveau zu halten, da zunehmend auch sicherheitsrelevante Funktionseinheiten wie Lenkung und Bremsen elektrisch gesteuert und betätigt werden. Unter Batterieleistung wird nachfolgend die Kapazität der Batterie sowie deren Fähigkeit zur Stromabgabe und Stromaufnahme verstanden. Die Batterieleistung wird von verschiedenen, dem Fachmann bekannten Faktoren beeinflußt.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Maßnahmen bekannt, um die Leistung einer mit einem flüssigen Elektrolyten gefüllten Batterie, wie z. B. einer Blei-Säure-Batterie, zu erhöhen. Ein besonderes Problem bei Blei-Säure-Batterien ist die sogenannte Stratifikation der Säure, welche die Ungleichmäßigkeit der Säurekonzentration auf der Elektrodenfläche ausdrückt. Dadurch wird an Stellen mit einer zu hohen Säurekonzentration Korrosion an den Elektroden verursacht und somit die Lebensdauer der Batterie vermindert, dagegen an Stellen mit einer zu geringen Säurekonzentration nicht die volle Batterieleistung erreicht.
Daher sind unterschiedliche Vorrichtungen und Verfahren entwickelt worden, um den Elektrolyten umzuwälzen, damit die Säurekonzentration in allen Volumenabschnitten der Batterie gleich groß ist. Bei stationären Batterien wird z. B. Luft in den Elektrolyten eingeblasen. Für Fahrzeugbatterien sind Elektrolytdurchmischungsvorrichtungen bekannt, die als hydrostatische Pumpen bezeichnet werden. Diese Vorrichtungen sind nur bei sich bewegenden Fahrzeugen wirksam, da sie Brems- und Beschleunigungsvorgänge in Verbindung mit der Massenträgheitskraft des flüssigen Elektrolyten nutzen. Diese Technik ist dem Fachmann bekannt, so daß lediglich beispielhaft auf die Dokumente US 4,963,444 ; US 5,096,787 und US 5,032,476 und DE 297 18 004.5 und speziell auf G 91 15 163.5 und G 91 15 597.5 verwiesen wird. Es ist eine permanente Aufgabe, die Stratifikation einer Batterie so gering wie möglich zu halten, um die Leistungsfähigkeit der Batterie zu verbessern und deren Lebensdauer zu verlängern.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung von Maßnahmen, welche die Leistungsfähigkeit der Batterie erhöhen und deren Lebensdauer verlängern.
Die Aufgabe wird mittels einer Batteriehalterung nach Anspruch 1 gelöst. Die Erfindung geht von einer an sich bekannten Flüssigelektrolytbatterie mit einer Elektrolytdurchmischungsvorrichtung aus, die bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs eine Durchmischung des Elektrolyten in der Batterie bewirkt. Diese Flüssigelektrolytbatterie ist in einem PKW, vorzugsweise in dessen Motorraum oder Kofferraum angeordnet und auf einer mittels einer Antriebsvorrichtung bewegten Wippe montiert.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Elektrolyt auch dann durchmischt werden kann, wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt. Besonders wichtig ist diese Option, wenn das Fahrzeug mehrere Tage oder Wochen bei niedriger Temperatur abgestellt war. In einem solchen Fall besteht die Möglichkeit des Ausbildens einer Stratifikation. Wenn beim Betätigen des Anlassers zum Starten des Fahrzeugs oder bereits vorher beim Einschalten der Glühkerzen und oder der Kataly satorheizung ein hoher Strom aus der Batterie entnommen wird, kommt es besonders bei niedrigen Umgebungstemperaturen zu einer sogenannten Tiefentladung der Batterie, wodurch diese irreversibel geschädigt werden kann. Es ist daher erforderlich, die Stratifikation zu beseitigen, bevor aus der Batterie ein hoher Strom entnommen wird. Um das zu erreichen, wird die Antriebsvorrichtung für die Wippe aktiviert, bevor die Hochstromverbraucher eingeschaltet werden. Vorzugsweise wird die Antriebsvorrichtung so lange betätigt, bis die Brennkraftmaschine angesprungen ist und die das Bordnetz des Fahrzeugs mit Energie versorgende Lichtmaschine antreibt.
Nach Anspruch 2 weist die Antriebsvorrichtung einen Elektromotor und ein Getriebe auf.
Nach Anspruch 3 weist die Antriebsvorrichtung einen hydraulischen Antrieb mit einer elektrischen Pumpe und einem hydraulischen Antriebselement auf.
Nach Anspruch 4 weist die Antriebsvorrichtung einen pneumatischen Antrieb mit einer elektrischen Pumpe und einem pneumatischen Antriebselement auf.
Dem Fachmann ist klar, wie er unter Kenntnis der technischen Lehre des Anspruchs 1 die Antriebsvorrichtungen nach den Ansprüchen 2 bis 4 zu gestalten hat.
Nach Anspruch 5 weist die Antriebsvorrichtung eine Arretiervorrichtung auf. Eine solche Arretiervorrichtung wird vorzugsweise bei solchen Antriebsvorrichtungen angewendet, die nicht selbsthemmend sind. Die Arretiervorrichtung kann automatisch betätigbar sein Es besteht auch die Möglichkeit, die Arretiervorrichtung automatisch zu betätigen.
Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der beigefügten schematischen Zeichnung.
1 zeigt schematisch eine Seitenansicht der Erfindung.
In dem mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneten Kofferraum 1 eines Fahrzeugs ist eine feste Konsole 2 und auf dieser eine um den Kippunkt 4 schwenkbare, als Wippe dienende Platte 3 angeordnet. Auf der Platte 3 ist mittels Befestigungswinkeln 5 eine Starterbatterie 6 befestigt. In der Starterbatterie 6 ist eine Durchmischungsvorrichtung vorgesehen, die eine Elektrolytdurchmischung bewirkt, wenn die Batterie beim Beschleunigen oder Bremsen des Fahrzeugs gekippt wird. Mit dem Bezugszeichen 7 ist eine schematisch dargestellte Antriebsvorrichtung bezeichnet, die sich in Richtung des Doppelpfeils A bewegt und ein Kippen der Platte 3 und somit der auf dieser befestigten Batterie 6 bewirkt.
Wenn ein Dieselfahrzeug z. B. bei –20 Grad 14 Tage abgestellt war, wird vor dem Einschalten der Vorglühkerzen die Betätigungsvorrichtung 7 aktiviert und z. B. in 5 Sekunden die Batterie 5 Mal hin- und her geschwenkt. Dadurch wird die Säurestratifikation beseitigt. Danach wird das Vorglühen eingeleitet und danach der Anlasser betätigt, um die Brennkraftmaschine zu starten. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Batterie während der gesamten Phase der Hochstromentnahme zu schwenken, weil durch die Elektrolytumwälzung das Stromabgabevermögen der Batterie erheblich verbessert wird.
An Hand der beschriebenen Ausführungsformen kann der Fachmann die technische Lehre der vorliegenden Erfindung vollständig entnehmen. Es ist klar, daß diese Ausführungsformen durch einen Fachmann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lehre weiterentwickelt und modifiziert oder kombiniert werden können. Daher fallen auch diese, nicht explizit genannten oder gezeigten weiteren Ausführungsformen in den Schutzbereich der nachfolgenden Patentansprüche.

Claims

Batteriehalterung (3, 4, 5, 7) zum Halten einer mit einer Elektrolytdurchmischungsvorrichtung ausgerüsteten Flüssigelektrolytbatterie (6) in einem Fahrzeug, wobei die Batteriehalterung (3, 4, 5, 7) bewegbar ist und beim Beschleunigen des Fahrzeugs die Flüssigelektrolytbatterie (6) bewegt und dadurch eine Durchmischung des Elektrolyten in dieser durch die Elektrolytdurchmischungsvorrichtung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß – die Batteriehalterung (3, 4, 5, 7) als Wippe (3, 4) ausgebildet und auf dieser die Batterie (6) fest angeordnet ist und – eine Antriebsvorrichtung (7) für die zwischen zwei Kipp-Positionen hin und her bewegbare Wippe (3, 4) vorgesehen ist.
Batteriehalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung einen Elektromotor und ein Getriebe aufweist.
Batteriehalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung einen hydraulischen Antrieb mit einer elektrischen Pumpe und einem hydraulischen Antriebselement aufweist.
Batteriehalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung einen pneumatischen Antrieb mit einer elektrischen Pumpe und einem pneumatischen Antriebselement aufweist.
Batteriehalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung eine Arretiervorrichtung aufweist.