Übung 9

Question 1

Frage 1: Welche Gefährdungspotentiale können von Lithium-Ionen-Fahrzeugbatterien ausgehen? Nennen Sie neben den Kategorien je ein konkretes Beispiel.

Answer 1

Chemische Gefährdung: Elektrolytaustritt

Therm. & mechc. Gefährdung: Feuergefahr

Elektrische Gefährdung: Stromschlag

Question 2

Frage 2: Nennen Sie den sicheren Temperatur- und Spannungsbereich einer Standard NMC-basierten Lithium-Ionen- Batteriezelle!

Answer 2

0 bis 60 °C – 2,5 bis 4,2 V

Question 3

Frage 3: Was ist Zielstellung der funktionalen Sicherheit und wie unterscheidet sie sich von anderen Konzepten?

Answer 3

Das Verhindern von Schäden an Menschen und nicht das unmittelbare Verhindern von Produktfehlern

Question 4

Frage 4: Was ist Ausgangspunkt der funktionalen Sicherheitsbewertung (nach ASIL-Level)?

Answer 4

Die Gefahrenidentifikation

Question 5

Frage 5: Nennen Sie zwei Beispiele für die Überwachung der Hardwaresicherheit über das BMS.

Answer 5

1. Kollisionserkennung über Airbag-Beschleunigungssensoren und anschließender Unterbrechung der HV-Leitungen
2. Innendrucküberwachung des Batteriesystems bezüglich Venting einer Zelle.

Question 6

Frage 6: Nennen Sie zwei Beispiele für elektrische Sicherheitsmechanismen.

Answer 6

1. Spannungssensoren an jeder Zelle oder jedem parallelen Zellstrang 2. Stromstärkesensoren

Question 7

Frage 7: Nennen Sie zwei Beispiele für thermische Sicherheitsmechanismen.

Answer 7

1. Temperatursensoren an strategisch wichtigen Stellen.

2. Temperaturmanagementsystem zur Steuerung der Kühlleistung etc.

Question 8

Frage 8: Nennen Sie min. 5 Bausteine der Batteriesystemarchitektur.

Answer 8

1. Batteriemanagementsystem(BMS)
2. Temperaturmanagementsystem
3. Switch Box
4. Zellen
5. Zell-Balancer
6. On-Board-Charger
7. Batteriegehäuse

Question 9

Frage 9: Welche 4 Kategorien von Maßnahmen unterscheidet man im Sicherheitskonzept eines Produktionsprozesses für Batteriesysteme? Nennen sie jeweils auch ein konkretes Beispiel einer Maßnahme.

Answer 9

1. TechnischeMaßnahmen
   a) Ventilationssystem b) Löschsystem
   c) Alarmsystem
2. BautechnischeMaßnahmen
   a) Planung von Rettungs- und Fluchtwegen
   b) Schutzabstände zwischen Produkten, Anlagen und Bauten
3. OrganisatorischeMaßnahmen
   a) Vorgaben zu Verhaltensregeln und konkrete Arbeitsanweisungen b) StrukturierungvonProduktionsprozessen
4. PersonenbezogeneMaßnahmen
   a) Schutzausrüstung für Mitarbeiter
   b) Regelmäßige Schulungen der Mitarbeiter

Question 10

Frage 10: In welchem Spannungsbereich (DC) spricht man von einem Hochvolt-Batteriesystem?

Answer 10

60 V < Spannung des Batteriesystems (DC) < 1500 V

Question 11

11: Was sind die wichtigsten Einflussfaktoren beim Verletzungsausmaß durch einen elektrischen Schock?

Answer 11

1. Einwirkdauer 2. Stromstärke

Question 12

Frage 12: Zeichnen Sie qualitativ die 4 verschieden gefährlichen Bereiche beim Umgang mit Hochvoltkomponenten in das Diagramm ein und ordnen Sie den 3 Übergängen die Begriffe „Wahrnehmbarkeitsschwelle“, „Flimmerschwelle“ und „Loslassschwelle“ zu.

Answer 12

●Bereich 1: Leichte stechende Empfindung beim Ein- und Ausschalten oder bei schneller Änderung der Stromstärke
●Bereich 2: Schreck mit geringen bis mittelmäßigen Schmerzen, jedoch üblicherweise keine schädlichen physiologischen Effekte
●Bereich 3: Starke unwillkürliche Muskelkontraktionen, Schwierigkeiten beim Atmen, reversible Störungen der Herzfunktion
●Bereich 4: Es können pathophysiologische Wirkungen auftreten wie Herzstillstand, Atemstillstand, Verbrennungen oder andere Zellschäden

Question 13

Frage 13: Welche persönliche Schutzausrüstung sollte für die Montage von HV-Komponenten vorgesehen werden?

Answer 13

1. Sicherheitsschuhe 2. HV-Handschuhe
2. Für die HV-Arbeit zertifiziertes Werkzeug
3. Gesichtsschutz mit Lichtbogenschutz

Question 14

Frage 14: Welche zusätzliche Sicherheitsausrüstung sollte für den Havariefall von HV-Komponenten vorgesehen werden?

Answer 14

1. Gasmaske
2. SäurebeständigeHandschuhe
3. Säureschutzmantel
4. Schutzbrille