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elweb Technik
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Erster Beitrag:
vor 4 Jahren, 8 Monaten
Letzter Beitrag:
vor 4 Jahren, 7 Monaten
Beteiligte Autoren:
Bernd Schlueter, Peter Dambier, thegray, R.M, Manfred aus ObB, Dr. Mabuse

Kaltleiterbänder zur Brandvermeidung, Thermosicherungen

Startbeitrag von Bernd Schlueter am 18.11.2013 06:30

Es fehlen in der Elektroautotechnik noch einige wichtige Hilfsmittel zur Entdeckung von Überhitzungen. Elektroautos besitzen teilweise Tausende Einzelbatterien und Tausende Schweißstellen, von denen jede einzelne einen Brand auslösen kann.
Es ist sehr teuer, jede einzelne Batterie dermaßen sicher zu bauen, dass ein Brand ausgeschlossen werden kann.
Tesla löst das Problem zur Zeit noch damit, dass eine nicht in allen Punkten zufriedenstellende Kühlflüssigkeit um die Batterien gespült wird, die lokale Wärme möglichst schnell verteilt. Unterbrechungspunkte für die Stromkreise sind relativ rar, sie sind im Wesentlichen in den Einzelzellen eingebaut.
Was meiner Meinung nach fehlt, sind km-lange, billige Bänder aus hintereinandergeschalteten Kaltleitern, die an sämtlichen Einzelzellen , Kabeln und Lötstellen entlanggeführt örtliche Überhitzungen melden.
Wir kennen die sündhaft teuren Kaltleiter, die zur Enteisung in Dachrinnenrohren verlegt werden, um sie eisfrei zu halten. Die sind wegen ihres Preises und aus anderen Gründen ungeeiget.
Wir sollten anregen, dass etwas Entsprechendes entwickelt wird. Durch Parallellegen von zwei und mehr Bändern lässt sich dann sogar der Problemort ermitteln und gezielt Brandbekämpfungsmittel einsetzen. Das ohne große Kosten, nur, das Material muss sehr kostengünstig sein.

Zweite Anregung: Preiswerte Einmalsicherungen aus zwei Kontaktfedern, die von einer mechanischen Raste zusammengehalten werden, einige 100 Ampere zuverlässig aushalten und zuverlässig durch einschmelzbares Material ausgelöst werden, das von einem Heizdraht aufgeschmolzen wird. Gibt es noch nicht in preiswerter Form.

Beide Materialien sind relativ preiswert und schnell herzustellen, in Massenproduktion.Eine andere Möglichkeit wäre ein unter Druck gesetzter, leicht schmelzbarer, km-langer Plastikschlauch, der aufgeschmolzen den Druck entweichen lässt und Brandalarm auslöst.


Wäre doch gelacht, wenn wir diese überflüssigen Brandserien von Elektroautos nicht stoppen könnten!

Zu bedenken möchte ich geben, dass sämtliche Elektroautos überaus große Mengen organische Kunststoffe enthalten, die sämtlich brennbar sind und, auf die Entzündungstemperatur gebracht, schwerere Brände hervorrufen, als es Verbrennerkraftstoffe tun.
Bisher kam in den meisten Fällen noch ein Löschzug zur Hilfe. Kommt der nicht rechtzeitig genug, bleibt von einem Elektroauto in den meisten Fällen sehr wenig übrig.

Verbrennerkraftstoffe brennen schnell mit großer Flamme, die auf ihrer Unterseite wegen Sauerstoffmangel und Verdampfungskälte relativ kühl bleibt. Der obere Teil der Flamme transportiert die Hitze schnell nach oben weg, wärend Feststoffe (Kunststoff) lange ortsfest bleibt und die Hitze in der Nähe der brennbaren Materialien hält, die sich nur langsam verflüchtigen..

Es gibt relativ feuerfeste Kunststoffe, die aber wegen ihres hohen Gehalts an bei Bränden hochgiftiger Halogene verboten oder unerwünscht sind. Teflon (Polytetrafluorethen).

Sehr in Verruf gekommen sind Polystyrol zur Außenisolierung von Häusern. Polyethylen ist der ungiftigste und preiswerteste, aber leider auch leicht brennbare Kunststoff.

Füllstoffe mildern unter Umständen die verheerende Wirkung. Kunststoffe sind in Elektroautos unentbehrlich.

Antworten:

Drei brennende Teslas machen noch keinen Sommer

Dass die Brände von Elektrofahrzeugen Schlagzeilen machen, halte ich für alles andere als verwunderlich.
Eigentlich hatte kaum jemand damit gerechnet. Schließlich wurde mit der Brandsicherheit geworben.
Die Standardursache bei brennenden Fahrzeugen aller Art ist die Elektrik. Da ist es kein Wunder, wenn Elektrofahrzeuge öfter betroffen sind. Auch die bevorzugte Verwendung von Kunststoff spielt da eine Rolle und auch von Leichtmetallen bleibt bei einem nicht gelöschten Brand nichts über.

Unabhängig davon lässt sich noch viel an der Brandsicherheit drehen. Aber ein ernstes Thema ist es schon.
Wir werden an steigenden Versicherungsprämien sehen, inwieweit die Bemühungen Erfolg zeigen.
Zunächst einmal können jede Hochstromkontaktstelle und jeder von hohen Strömen durchflossener Draht einen Brand auslösen. Auch Batterien, die auch in Laptops verwendet werden, sind nicht frei von Gefahr.
Kleinreden ist nicht sinnvoll, wie es Benigno Aquino in Tacloban versuchte. Man evakuiert Menschen nicht an Orte, wo mit geplanter Sicherheit nach kurzer Zeit ein neues Desaster eintritt, das dann wieder Spendengelder in die Kasse spült.
Ein Verbrechen, wenn Tacloban wieder am gleichen Ort aufgebaut wird, und, Dummheit ungeplant arbeitender Hilfsorganisationen.
Auch bei Elektroautos gilt: Fassen wir die Probleme an, statt zu verschweigen.
Die Unfallschäden sind auf jeden Fall bei den gemäßigten Elektroautos schon mal deutlich seltener.
Die Schäden durch Umweltbelastung ebenso.
Außerdem passen sie in das Energiekonzept der Zukunft. Allerdings nicht in die verlogene Energiepolitik der Bundesregierung.
Erste Schritte in Richtung "Schmartes Gitter" sind allerdings bereits gemacht...

von Bernd Schlueter - am 20.11.2013 04:54
Um statistisch ins Normalfeld zu kommen müssen erst noch 5 Teslas brennen. Bis jetzt liegt er unter Durchschnitt.

In USA brennen täglich 700 Autos, nur die von der Feuerwehr gelöschten, andere nicht gezählt. Wenns dann um die Opfer geht ist Tesla immer noch mit Abstand das sicherste Auto der Welt.

Ähnlich wie Quantas, die Pannenairline schlecht hin. Von keinem hört man so oft, daß ein Flug ausgefallen ist, weil einem Bodentechniker beim Niesen der Schraubenzieher auf den Fuß gefallen ist, und deswegen die Mannschaft in Quarantäne muß. Aber beim Nachzählen ist Quantas plötzlich die sicherste Airline der Welt. Denen fällt nichts runter, zumindest kein Flugzeug und keine Passagiere.

Es gibt auch andere, nie was gehört, keine Pannen, noch nicht einmal Wartung und dann Totalverlust.

Was mir Angst macht sind Tunnelbrände. Was passiert wenn vor mir ein Butterfaß ausläuft und aus dem Gegenverkehr eine Zigarette fliegt?

[www.rnf.de]

Was zwar nur Rauch, aber für mich heißt das Fenster zu, Lüftung auf Umluft, Klima an, sonst gehen die Scheiben zu. Gefühlt, der Saukopftunnel ist mehr zu als auf und seit dort die Geister von Mordopfern spuken, fahr ich nicht mehr durch. Spart mir etwa 100 Höhenmeter und 80 km/h fahren müssen, weil mich sonst die blinden SUVs anschieben.

[www.rheinneckarblog.de]

Ich weiß nicht, was eher hochgeht, ein Benzintank oder meine Batterie wenns warm wird und 80 Grad muß ein Fußgänger im Tunnel schon mal aushalten können. Wohl dem der einen Beifahrer mit Langstock und Erfahrung damit hat. (nein Karin ist nicht blind, aber in unserem Freundeskreis gibt es welche, sogar mit Führerschein)

Liebe Grüße von
Peter und Karin

von Peter Dambier - am 20.11.2013 07:05
Gefährlich wird es nur, wenn die Insassen eingeklemmt sind und die Feuerwehr nicht zufällig zur Stelle ist. Da tun sich Elektroautos und Verbrenner nicht viel. Ein Freund ist auf diese Weise verbrannt, er wurde von Gartengeräten regelrecht aufgespießt und konnte das brennende Fahrzeug nicht verlassen. Bei Elektroautos bleibt wenigstens noch eine erhebliche Zeitspanne, in der die Insassen befreit werden können und die Feuerwehr gerufen werden kann.
Das kleine brennende Cityel von Thomas gibt mir zu denken. Auf die Feuersicherheit der Kunststoffmaterialien wird viel zu wenig geachtet. Polyethylen ist einfach billig und ungiftig.
Chlorhaltiges PVC ist zur Elektroisolation unverzichtbar. In den giftigen Apfel muss man wohl beißen.

Es ist natürlich zu erwarten, dass viel weniger Elektroautos vollständig ausbrennen als Verbrenner.. Aber, wenn nicht Vorsorge getroffen wird, hat besitzt ein Elektroauto mehr Stellen, an denen ein Brand ausbrechen kann. Zwischen einer und einigen Tausend Batterien nebst Kabeln besteht schon ein Unterschied. Fast immer wird man den Brand aber löschen können. Schon ein Eisenblech zwischen Batterien und Innenraum dürfte die Insassen ausreichend schützen.
Halte ich für wichtig, wenn man auf einem Lithiumpaket sitzt. Bis man da gar gegrillt ist, ist das Feuer wohl meist schon eines natürlichen Todes gestorben.
Bei einem Verbrenner ist alles, was man zum Bierbrauen benötigt, dann schon längst verloren.

Zur Zeit gibt es nach meiner Ansicht noch nicht das billige Material zu kaufen, dass mit wenig Aufwand Elektrofahrzeuge fast narrensicher macht. Noch nicht.

von Bernd Schlueter - am 20.11.2013 10:34
Mit Navi in den Bach gefahren, der Bach war der Rhein - ungesund.

Im Golf Variant haben Karin und ich immer wieder geübt durchs Fenster ein- und auszusteigen. Die Dachreling war sehr hilfreich. i-MiEV taucht vermutlich schneller als Golf, aber der höhere Sitzplatz und die gigantische Windschutzscheibe aus allerdünnstem Krümelglas bieten einen nach oben offenen Notausstieg. Der funktioniert auch wenn brennt und ist größer als die Tür.

Was anderes ist mit dem Tunnel. Ich hab mal geübt, nicht im Saukopftunnel. Rauch von Decke bis in 30 cm Höhe, die andere Schicht vom Boden bis in 70 cm Höhe, Null Sicht. Der Langstab und die Ohren sind die einzige Orientierung. Ohne Übung kommt noch Hitze und Husten dazu.

Liebe Grüße von
Peter und Karin

von Peter Dambier - am 20.11.2013 12:25
Zitat
Peter Dambier

i-MiEV ....... allerdünnstem Krümelglas bieten einen nach oben offenen Notausstieg.


Da ich gelegentlich Schrottfahrzeuge verlade, mitten Radlader unter Verwendung ein Staplergabel,
und so eben öfters Autos die auf den Weg zu nächsten Wiedergeburt Richtung Hochofen sich befinden,
auf den Letzten LKW helfe, muß ich einwenden das Frontscheiben mir noch nie gesplittert sind
( macht die Gabel zwei Löcher rein der Rest zeigt zwar Riese hält aber in den Folienschichten )
wohl aber Seiten und Rückscheiben.


Also hast Du so ein I-Miev Frontscheibe schon zerbröseln sehen oder war das Dichterische Freiheit :confused:


Hatt der I-Miev Airbägs :confused:

von Manfred aus ObB - am 20.11.2013 13:26
Ahoi Manfred.

Ich habe versucht eine Amateurfunkantenne der Gattung Fenster klemm zu montieren. Auf dem Golf gings noch, aber beim i-MiEV ist die Scheibe zu dünn. Mir war sie dann auch zu dünn.

Bei meiner Werkstatt nachgefragt, lieber nicht scharf angucken. Warscheinlich betrifft das nur die Seitenscheiben. Also lieber doch nicht auf den großen Notausgang vertrauen.

Die Scheibe hinten trägt auch noch den Scheibenwischer und die Heizdrähte. Bleiben also nur die Fenster in den Türen. Die vorne sind größer als die hinten.

Ausprobieren mag ich nicht. Die Lieferzeiten sollen astronomisch sein.

Mit der Wiedergeburt hast Du sehr schön gesagt. Der Buddha in mir und Karin hat sich gefreut.

Liebe Grüße von
Peter und Karin

von Peter Dambier - am 20.11.2013 14:04
Ein Tesla kann aber auch als höllenfeuriger Teufel wiedergeboren werden.
Aber über so etwas ist Buddha ja erhaben.
Ein richtiger Bodhisattva geht den Weg zur Erleuchtung zu Fuß und verzichtet auf den Tesla, auch wenn das Innenleben des Tesla eine Lotusblüte ziert.

von Bernd Schlueter - am 21.11.2013 14:41
Apropos Airbags,

der i-Miev hat welche, Entweder unterm Dach oder in der A-Säule sind zwei. Die anderen 4 sind in den Sitzen, auf der Aussenseite der Rückenlehne.

Dann könnten da noch welche im Lenkrad und da wo Karin gerne die Füße ablegt sein.

Bernd, das mit dem höllenfeurigen Teufel - ich überlege ob ich meinem Freund Vlad einen Tip geben soll. Vladimir fährt am liebsten Mercedes. Ganz Rußland versucht ein Auto extra für ihn zu bauen, aber bisher hat er alles abgelehnt und fährt weiter seinen Benz, ohne Chaufeur.

Innen Tesla, außen Zil, das wäre doch was. Vielleicht ließt Vlad mit?

Wenn ich mir vorstelle, eine Million Elektroautos will unsere Kanzlerin, aber die erste die mit ihrem BMW i3 voran fährt ist Christine Hadertauer aus Bayern. Gute Lobbyarbeit Manfred.

Liebe Grüße von
Peter und Karin

von Peter Dambier - am 21.11.2013 20:02
Zitat
Bernd Schlueter
Es fehlen in der Elektroautotechnik noch einige wichtige Hilfsmittel zur Entdeckung von Überhitzungen. Elektroautos besitzen teilweise Tausende Einzelbatterien und Tausende Schweißstellen, von denen jede einzelne einen Brand auslösen kann.
Was meiner Meinung nach fehlt, sind km-lange, billige Bänder aus hintereinandergeschalteten Kaltleitern, die an sämtlichen Einzelzellen , Kabeln und Lötstellen entlanggeführt örtliche Überhitzungen melden.
Eine andere Möglichkeit wäre ein unter Druck gesetzter, leicht schmelzbarer, km-langer Plastikschlauch, der aufgeschmolzen den Druck entweichen lässt und Brandalarm auslöst.


Hallo Bernd

Gute Idee!

Es gibt bei Conrad ein Überwachungsrelais, an dem 6 Kaltleiter angeschlossen werden dürfen:
[www.conrad.de]

Datenblatt: [www.ziehl.de]

Sensor: [www.conrad.de]
In unserem Falle könnten mehr als nur 6 Kaltleiter in Reihe geschaltet werden, da wir ja nicht wie in einer Motorwicklung um die 80°C haben, und vielleicht bei 150 Grad auslösen, sollten 20 Stück in Serie pro Überwachungsrelais möglich sein. Da muß man mal bei Ziehl fragen...
Dann sollte festzustellen sein, wenn in einem Bereich eine erhöhte Temperatur (z.B. 50°C) auftritt, um dann das laden abzubrechen und ggf. Alarm auslösen.
Also Einschaltung des Ladevorgangs per Taster über ein Relais mit Selbsthaltung, das Kaltleiterauslöserelais befindet sich in Reihe mit dem gewöhnlichen Öffner, Laden beenden. Somit kann der Ladevorgang unterbrochen werden, als einfachste Lösung.
Man könnte das Batterie System ja Gasdicht machen, und im Fehlerfall CO2 einblasen... im erweiterten Fall.

Viele Grüße Daniel

von Dr. Mabuse - am 24.11.2013 10:00
Flüssiges Kohlendioxyd bringt es leider auf nicht viel mehr als 1/10 kWh Kühlwirkung pro kg. Die Batterien haben da schon erheblich mehr Wärmekapazität. Wenn man die Batterien in inerter Atmosphäre kapselt, wird ein direkter Brand schon vermieden, wenn man an vielen Stellen Schmelzsicherungen anbringt. Ein fetter, kurzer Kurzschluss könnte die alle zum Auslösen bringen: Eine dickere Schmelz-Sicherung zusammen mit einem Thyristor könnte das bewerkstelligen. Damit nicht alle Energie an einer schwachen Stelle konzentriert wird.

Ja, da lässt sich noch viel machen...
Die Kühlflüssigkeit de Tesla düfte ja wohl organisch und brennbar sein?

von Bernd Schlueter - am 24.11.2013 11:30
Hallo Bernd

Die Kühlwirkung ist bei den meisten Löschmitteln nebensächlich, da gehts hauptsächlich um das unterbrechen der Sauerstoffzufuhr.

Wenn man kühlen will dann nimmt man Gel das aus leicht verdampfenden Flüssigkeiten mit hoher Verdampfungswärme besteht.

Gibts z.B. als Hitzeschutzgel in der Schweißtechnik.

Gruß

Roman

von R.M - am 24.11.2013 12:17
Also mal so -m wennich mir dann dieses Ziehl-Relais anschaue Ok zertifiziert usw.

Dann kann ich auch gleich die Dallas 1-Wire Sensoren nehmen davon kann man Dutzende in einer (Schrumpfschlauch) Leitung in Serie schalten (also Schaltungstechnisch zwar Parallel - für die Pingeligen ) und .... ist auch nicht aufwendiger aber sehr gezielt abfragbar.


Und wer nicht Abfragen will, die Dinger auf Schaltfunktion programmieren und sospart man sich Aufwendige Logik und µC programmierung -> und ein Relais dran - ferdisch .

Weiter
Als Sicherungs-Lösung nimmt man einen nidrigstohmigen FET denn man so auch gezielt ansteuert und eine Standard - Schmelzsicherung ......der

von thegray - am 28.11.2013 17:22
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