DE102018101833B4

DE102018101833B4 - Avalanche airbag system, carrying device and method for operating an avalanche airbag system

Info

Publication number: DE102018101833B4
Application number: DE102018101833.9A
Authority: DE
Inventors: Christian Bier
Original assignee: Ortovox Sportartikel GmbH
Current assignee: Ortovox Sportartikel GmbH
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2022-05-19
Anticipated expiration: 2038-01-27
Also published as: DE102018101833A1

Abstract

Lawinenairbagsystem, welches wenigstens einen Airbag (14) und eine Befüllvorrichtung (20) zum Einbringen von Umgebungsluft in den Airbag (14) umfasst, wobei die Befüllvorrichtung (20) wenigstens ein Gebläse (16) mit einem Elektromotor (18), wenigstens einen elektrischen Energiespeicher (22, 24, 40) zum Versorgen des Elektromotors (18) mit elektrischer Energie, und eine Steuerungseinrichtung (26) zum Ansteuern des Elektromotors (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elektrische Energiespeicher einen Lithium-Ionen-Kondensator (24) umfasst, wobei die Befüllvorrichtung (20) wenigstens einen weiteren elektrischen Energiespeicher (22, 40) umfasst, welcher als nicht wieder aufladbare Batterie und/oder als Akkumulator ausgebildet ist, und wobei der wenigstens eine weitere Energiespeicher (22, 40) zum zumindest partiellen Kompensieren einer Selbstentladung des Lithium-Ionen-Kondensators (24) ausgebildet ist.Avalanche airbag system, which comprises at least one airbag (14) and a filling device (20) for introducing ambient air into the airbag (14), the filling device (20) having at least one blower (16) with an electric motor (18), at least one electrical energy store (22, 24, 40) for supplying the electric motor (18) with electrical energy, and a control device (26) for activating the electric motor (14), characterized in that the at least one electrical energy store comprises a lithium-ion capacitor (24 ), wherein the filling device (20) comprises at least one further electrical energy store (22, 40), which is designed as a non-rechargeable battery and/or as an accumulator, and wherein the at least one further energy store (22, 40) is at least partially Compensating for a self-discharge of the lithium-ion capacitor (24) is formed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lawinenairbagsystem, welches einen Airbag und eine Befüllvorrichtung zum Einbringen von Umgebungsluft in den Airbag umfasst. Die Befüllvorrichtung umfasst ein Gebläse mit einem Elektromotor, einen elektrischen Energiespeicher zum Versorgen des Elektromotors mit elektrischer Energie, und eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern des Elektromotors. Die Erfindung betrifft auch eine Trageinrichtung mit einem solchen Lawinenairbagsystem und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Lawinenairbagsystems.The invention relates to an avalanche airbag system, which includes an airbag and a filling device for introducing ambient air into the airbag. The filling device includes a blower with an electric motor, an electrical energy store for supplying the electric motor with electrical energy, and a control device for controlling the electric motor. The invention also relates to a carrying device with such an avalanche airbag system and a method for operating such an avalanche airbag system.

Derzeit sind Lawinenairbagsysteme verbreitet, bei welchen eine mit unter Druck stehendem Gas gefüllte Kartusche zum Befüllen beziehungsweise Aufblasen des Airbags verwendet wird. Bei einem durch einen Nutzer des Lawinenairbagsystems bewirkten Auslösen des Lawinenairbagsystems wird ein Verschluss der Kartusche durchstoßen, und das in der Kartusche enthaltene Gas strömt in den Airbag ein. Hierbei kann über eine Venturi-Einrichtung, durch welche das Gas strömt, zusätzlich Umgebungsluft angesaugt und zusammen mit dem Gas aus der Kartusche in den Airbag eingebracht werden.Avalanche airbag systems are currently widespread, in which a cartridge filled with pressurized gas is used to fill or inflate the airbag. When the avalanche airbag system is triggered by a user of the avalanche airbag system, a closure of the cartridge is pierced and the gas contained in the cartridge flows into the airbag. Ambient air can also be sucked in via a Venturi device through which the gas flows and introduced into the airbag together with the gas from the cartridge.

Als nachteilig ist bei derartigen Lawinenairbagsystemen der Umstand anzusehen, dass eine Mehrfachauslösung nicht möglich ist. Des Weiteren erlauben Lufttransportvorschriften in einigen Ländern keine Mitnahme von gefüllten Kartuschen. Es ist auch nicht auszuschließen, dass in Zukunft auch für noch mehr Länder strengere Transportvorschriften im Hinblick auf das Mitführen von Gaskartuschen gelten werden. Denn das Gas in der Kartusche derzeit erhältlicher Lawinenairbagsysteme steht unter einem Druck von bis zu 300 bar.A disadvantage of such avalanche airbag systems is the fact that multiple deployment is not possible. Furthermore, air transport regulations in some countries do not allow carriage of filled cartridges. It cannot be ruled out that more countries will have stricter transport regulations regarding the carrying of gas cartridges. Because the gas in the cartridge of currently available avalanche airbag systems is under a pressure of up to 300 bar.

Als alternative Lawinenairbagsysteme sind daher seit einigen Jahren auch solche mit einer elektrisch betriebenen Befüllvorrichtung erhältlich. Hierbei sorgt ein sehr leistungsfähiges Gebläse mit einem Elektromotor dafür, dass der Airbag innerhalb einer Zeitspanne von 5 Sekunden nach der Auslösung mit Umgebungsluft gefüllt wird. Der Elektromotor wird von einem elektrischen Energiespeicher der Befüllvorrichtung mit Strom versorgt.As an alternative to avalanche airbag systems, those with an electrically operated filling device have therefore also been available for a number of years. A very powerful blower with an electric motor ensures that the airbag is filled with ambient air within 5 seconds of being triggered. The electric motor is supplied with electricity from an electrical energy store of the filling device.

Herkömmliche elektrische Energiespeicher in Form von Lithium-Ionen-Akkumulatoren verlieren jedoch bei Temperaturen von weniger als -10 Grad Celsius signifikant an Leistung, und bei Temperaturen von unter -20 Grad Celsius ist eine Funktionstüchtigkeit derartiger elektrischer Energiespeicher kaum noch gegeben.However, conventional electrical energy stores in the form of lithium-ion accumulators lose significantly in performance at temperatures below -10 degrees Celsius, and at temperatures below -20 degrees Celsius such electrical energy stores are hardly functional.

Aufgrund der hohen Anforderungen an die Auslösesicherheit eines Lawinenairbagsystems, welche auch bei Temperaturen von bis zu -30 Grad Celsius gewährleistet werden muss, werden als Lithium-Ionen-Akkumulatoren ausgebildete Energiespeicher daher sehr viel größer dimensioniert, als dies bei gemäßigten Temperaturen erforderlich wäre. Dies führt dazu, dass das Lawinenairbagsystem sehr schwer wird aber dennoch bei sehr tiefen Temperaturen anfällig für Probleme bleibt. Zusätzlich ist das Vorsehen von großen Lithium-Ionen-Akkumulatoren sehr kostenintensiv.Due to the high demands on the triggering safety of an avalanche airbag system, which must also be guaranteed at temperatures of down to -30 degrees Celsius, energy storage devices designed as lithium-ion accumulators are dimensioned much larger than would be necessary at moderate temperatures. As a result, the avalanche airbag system becomes very heavy but remains prone to problems at very low temperatures. In addition, the provision of large lithium-ion accumulators is very expensive.

Die EP 3 202 462 A1 beschreibt ein Lawinenairbagsystem mit einer elektrisch betriebenen Aufblasvorrichtung, wobei zum Versorgen eines Gebläses der Aufblasvorrichtung Kondensatoren in Form von Superkondensatoren oder Ultrakondensatoren zum Einsatz kommen. Das Aufblasen des Airbags wird ausschließlich mit der elektrischen Energie aus den Kondensatoren bewerkstelligt.the EP 3 202 462 A1 describes an avalanche airbag system with an electrically powered inflator using capacitors in the form of supercapacitors or ultracapacitors to power a fan of the inflator. The inflation of the airbag is accomplished solely with the electrical energy from the capacitors.

Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass die Kondensatoren eine vergleichsweise rasche Selbstentladung zeigen. Ist das Lawinenairbagsystem der EP 3 202 462 A1 somit längere Zeit nicht in Gebrauch, so kann es kritisch werden, mit der in den Kondensatoren verbleibenden elektrischen Energie das Befüllen des Airbags sicherzustellen.The fact that the capacitors exhibit a comparatively rapid self-discharge is to be viewed as a disadvantage here. Is the avalanche airbag system the EP 3 202 462 A1 If they are not used for a long time, it can become critical to ensure that the airbag is filled with the electrical energy remaining in the capacitors.

Die DE 11 2013 003 366 T5 beschreibt einen Lithium-Ionen-Kondensator.the DE 11 2013 003 366 T5 describes a lithium-ion capacitor.

Die WO 2012/ 035 422 A1 beschreibt ein Lawinenairbagsystem, bei welchem der Airbag ausschließlich mit Umgebungsluft aufgeblasen wird. Als elektrische Energiequellen zum Versorgen eines Elektromotors des Lawinenairbagsystems sind hierbei unter anderem wieder aufladbare Batterien, etwa in Form von Lithium-Polymer-Batterien, sowie Wegwerfbatterien genannt.WO 2012/035 422 A1 describes an avalanche airbag system in which the airbag is inflated exclusively with ambient air. Rechargeable batteries, for example in the form of lithium polymer batteries, as well as disposable batteries are mentioned as electrical energy sources for supplying an electric motor of the avalanche airbag system.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Lawinenairbagsystem der eingangs genannten Art im Hinblick auf die Auslösesicherheit zu verbessern, eine Trageinrichtung mit einem solchen Lawinenairbagsystem bereitzustellen, und ein entsprechend verbessertes Verfahren zu schaffen.It is the object of the present invention to improve an avalanche airbag system of the type mentioned at the outset with regard to the triggering reliability, to provide a carrying device with such an avalanche airbag system, and to create a correspondingly improved method.

Diese Aufgabe wird durch ein Lawinenairbagsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine Trageinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by an avalanche airbag system having the features of patent claim 1, a carrying device having the features of patent claim 11 and a method having the features of patent claim 12. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the dependent patent claims.

Das erfindungsgemäße Lawinenairbagsystem umfasst wenigstens einen Airbag und eine Befüllvorrichtung zum Einbringen von Umgebungsluft in den Airbag. Die Befüllvorrichtung umfasst wenigstens ein Gebläse mit einem Elektromotor, wenigstens einen elektrischen Energiespeicher zum Versorgen des Elektromotors mit elektrischer Energie, und eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern des Elektromotors. Hierbei umfasst der wenigstens eine elektrische Energiespeicher einen Lithium-Ionen-Kondensator.The avalanche airbag system according to the invention comprises at least one airbag and a filling device for introducing ambient air into the airbag. The filling device comprises at least one blower with an electric motor, at least one electrical energy store for supplying the electric motor with electrical energy, and a control device for controlling the electric motor. In this case, the at least one electrical energy store includes a lithium-ion capacitor.

Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Kondensatoren aufgrund einer Selbstentladung kontinuierlich elektrische Energie verlieren. Der Verlust durch diese Selbstentladung kann für Superkondensatoren in Form von Doppelschichtkondensatoren bei mindestens 5 Prozent innerhalb von 24 Stunden liegen. Dies bedeutet etwa bei dem Lawinenairbagsystem der EP 3 202 462 A1 , dass nach einer Woche, in welcher das Lawinenairbagsystem beziehungsweise ein mit dem Lawinenairbagsystem ausgestatteter Rucksack nicht in Gebrauch ist, bereits über ein Drittel der elektrischen Energie des Kondensators verloren gegangen ist.This is based on the knowledge that capacitors continuously lose electrical energy due to self-discharge. The loss due to this self-discharge can be at least 5 percent within 24 hours for supercapacitors in the form of double layer capacitors. This means, for example, in the case of the avalanche airbag system EP 3 202 462 A1 that after a week in which the avalanche airbag system or a backpack equipped with the avalanche airbag system is not in use, more than a third of the electrical energy of the capacitor has already been lost.

Dem gegenüber weist der Lithium-Ionen-Kondensator eine deutlich langsamere Selbstentladung auf. Die Selbstentladungsrate des Lithium-Ionen-Kondensators ist nämlich mit etwa 5 Prozent bei 25 Grad Celsius innerhalb einer Zeitspanne von mehr als 3 Monaten deutlich geringer. Daher wird durch die Verwendung des Lithium-Ionen-Kondensators als elektrischer Energiespeicher der Befüllvorrichtung die Auslösesicherheit des Lawinenairbagsystems erhöht, selbst wenn ein Nutzer den Lithium-Ionen-Kondensator über eine längere Zeitspanne hinweg nicht nach nachlädt.In contrast, the lithium-ion capacitor has a significantly slower self-discharge. The self-discharge rate of the lithium-ion capacitor is significantly lower at around 5 percent at 25 degrees Celsius over a period of more than 3 months. The use of the lithium-ion capacitor as an electrical energy storage device for the filling device therefore increases the triggering safety of the avalanche airbag system, even if a user does not recharge the lithium-ion capacitor for a longer period of time.

Die Befüllvorrichtung umfasst einen weiteren elektrischen Energiespeicher, welcher als nicht wieder aufladbare Batterie und/oder als Akkumulator ausgebildet ist.The filling device includes a further electrical energy store, which is designed as a non-rechargeable battery and/or as an accumulator.

Das Ausbilden des weiteren Energiespeichers als nicht wieder aufladbare Batterie hat den Vorteil, dass derartige elektrische Energiespeicher auch bei niedrigen Temperaturen leistungsfähiger sind als Akkumulatoren. Dadurch kann der weitere elektrische Energiespeicher im Vergleich zur Ausbildung desselben als Akkumulator kleiner bemessen und somit leichter sein. Zudem lassen sich nicht wieder aufladbare Batterien einfach und kostengünstig austauschen, und es ist keine aufwändige Ladeeinrichtung vorzusehen, wie dies bei Akkumulatoren der Fall ist.Forming the additional energy store as a non-rechargeable battery has the advantage that such electrical energy stores are more powerful than accumulators, even at low temperatures. As a result, the additional electrical energy store can be smaller in comparison to the design of the same as an accumulator and can therefore be lighter. In addition, non-rechargeable batteries can be replaced easily and inexpensively, and no complex charging device needs to be provided, as is the case with accumulators.

Wenn der weitere elektrische Energiespeicher hingegen einen Akkumulator umfasst, so kann insbesondere elektrische Energie aus dem Lithium-Ionen-Kondensator wieder in den weiteren elektrischen Energiespeicher zurück verschoben werden.If, on the other hand, the further electrical energy storage device comprises an accumulator, then in particular electrical energy can be shifted back from the lithium-ion capacitor back into the further electrical energy storage device.

Der weitere Energiespeicher ist zum zumindest partiellen Kompensieren einer Selbstentladung des Lithium-Ionen-Kondensators ausgebildet. Denn so kann sichergestellt werden, dass stets für einen optimierten Betrieb des Elektromotors günstige Bedingungen vorliegen.The additional energy store is designed to at least partially compensate for a self-discharge of the lithium-ion capacitor. This is because it can be ensured that favorable conditions are always present for optimized operation of the electric motor.

Bei dem Lithium-Ionen-Kondensator handelt es sich um einen Hybridkondensator mit asymmetrischen Elektroden. Die Elektroden des Lithium-Ionen-Kondensators sind also unterschiedlich aufgebaut. Von der Grundkonstruktion her ähneln Lithium-Ionen-Kondensatoren einem Doppelschichtkondensator. Denn die beiden Elektroden sind über einen leitfähigen Elektrolyten, welcher als lonenleiter ausgebildet ist, elektrisch miteinander verbunden. Hierbei sind die Elektroden durch einen für die Ionen durchlässigen Separator voneinander getrennt und so vor einer direkten Berührung untereinander und folglich einem Kurzschluss geschützt. Jedoch ist bei dem Lithium-Ionen-Kondensator eine Elektrode als Doppelschichtelektrode ausgebildet und die andere Elektrode als batterieähnliche Elektrode, wie sie bei einem Lithium-Ionen-Akkumulator zum Einsatz kommt.The lithium-ion capacitor is a hybrid capacitor with asymmetric electrodes. The electrodes of the lithium-ion capacitor are therefore structured differently. In terms of basic construction, lithium-ion capacitors are similar to double-layer capacitors. This is because the two electrodes are electrically connected to one another via a conductive electrolyte which is designed as an ion conductor. In this case, the electrodes are separated from one another by a separator that is permeable to the ions and are thus protected from direct contact with one another and consequently from a short circuit. However, in the lithium ion capacitor, one electrode is formed as a double-layer electrode and the other electrode is formed as a battery-like electrode used in a lithium ion secondary battery.

Die positive Elektrode des Lithium-Ionen-Kondensators kann aus Aktivkohle bestehen und entspricht also vom Aufbau her einer herkömmlichen Elektrode eines Doppelschichtkondensators. Die negative Elektrode weist jedoch eingelagerte Lithium-Ionen auf. Ein Grundmaterial der negativen Elektrode kann aus Aktivkohle, Graphit, einem leitfähigen Polymer oder Kohlenstoffnanoröhren gebildet sein. Diese negative Elektrode des Lithium-Ionen-Kondensators speichert die elektrische Energie elektrochemisch in einer so genannten Pseudokapazität über Redoxreaktionen verbunden mit faradayschen Ladungs-Transfer-Übergängen. Dem gegenüber speichert die positive Elektrode des Lithium-Ionen-Kondensators die elektrische Energie statisch in einer elektrischen Helmholtz-Doppelschicht.The positive electrode of the lithium-ion capacitor can consist of activated carbon and thus corresponds in terms of structure to a conventional electrode of a double-layer capacitor. However, the negative electrode has embedded lithium ions. A negative electrode base material may be formed of activated carbon, graphite, a conductive polymer, or carbon nanotubes. This negative electrode of the lithium-ion capacitor stores the electrical energy electrochemically in a so-called pseudocapacitance via redox reactions associated with Faraday charge transfer transitions. In contrast, the positive electrode of the lithium-ion capacitor stores the electrical energy statically in an electrical Helmholtz double layer.

Die elektrische Kapazität des Lithium-Ionen-Kondensators ergibt sich aus einer Reihenschaltung der positiven Elektrode mit der negativen Elektrode. Das Dotieren der negativen Elektrode mit Lithium bewirkt, dass in das Elektrodenmaterial der negativen Elektrode eingelagerte Lithiumatome Elektronen an das Material der negativen Elektrode abgeben. Dies führt dazu, dass auch im entladenen Lithium-Ionen-Kondensator eine Vorspannung in der Größenordnung von etwa 2,2 Volt bis 3 Volt vorliegt. Der Lithium-Ionen-Kondensator wird jedoch erst dann geladen, wenn die am Lithium-Ionen-Kondensator anliegende Spannung größer ist als diese Vorspannung. Dies bringt es mit sich, dass die Spannungsfestigkeit des Lithium-Ionen-Kondensators etwa 3,8 Volt beträgt. Die gespeicherte Energie eines Kondensators wächst quadratisch mit der Spannung an. Entsprechend ist die Energiedichte von Lithium-Ionen-Kondensatoren mit etwa 3,8 Volt deutlich höher als die von Doppelschichtkondensatoren mit 2,5 Volt. Diese deutlich höhere Speicherfähigkeit bezogen auf das gleiche Volumen beziehungsweise auf die gleiche Masse bringt es mit sich, dass der Lithium-Ionen-Kondensator deutlich kleiner ausgebildet werden kann als ein Doppelschichtkondensator mit derselben elektrischen Speicherfähigkeit. Dies macht den Energiespeicher des Lawinenairbagsystems besonders kompakt und effizient.The electrical capacity of the lithium-ion capacitor results from a series connection of the positive electrode with the negative electrode. Doping the negative electrode with lithium causes lithium atoms intercalated in the negative electrode electrode material to donate electrons to the negative electrode material. As a result, there is also a bias voltage in the order of about 2.2 volts to 3 volts in the discharged lithium-ion capacitor. However, the lithium-ion capacitor will not be charged until the voltage across the lithium-ion capacitor is greater than this bias voltage. This brings with it that tension resistance of the lithium-ion capacitor is about 3.8 volts. The energy stored in a capacitor increases with the square of the voltage. Accordingly, the energy density of lithium-ion capacitors at around 3.8 volts is significantly higher than that of double-layer capacitors at 2.5 volts. This significantly higher storage capacity based on the same volume or the same mass means that the lithium-ion capacitor can be made significantly smaller than a double-layer capacitor with the same electrical storage capacity. This makes the energy store of the avalanche airbag system particularly compact and efficient.

Des Weiteren zeichnet sich der Lithium-Ionen-Kondensator durch eine deutlich höhere Leistungsdichte im Vergleich zu einem Lithium-Ionen-Akkumulator aus. Damit verbunden ist die Fähigkeit der besonders raschen Ladung und Entladung des Lithium-Ionen-Kondensators. Zudem ist der Lithium-Ionen-Kondensator zyklusfester als der Lithium-Ionen-Akkumulator. Der Lithium-Ionen-Kondensator kann also innerhalb seiner Lebensdauer deutlich häufiger geladen und entladen werden, ohne nennenswert an Leistungsfähigkeit einzubüßen. Vorteilhaft ist an dem Lithium-Ionen-Kondensator darüber hinaus die deutlich längere Lebensdauer im Vergleich zum Lithium-Ionen-Akkumulator.Furthermore, the lithium-ion capacitor is characterized by a significantly higher power density compared to a lithium-ion battery. Linked to this is the ability of the lithium-ion capacitor to charge and discharge particularly quickly. In addition, the lithium-ion capacitor is more cycle-resistant than the lithium-ion battery. The lithium-ion capacitor can therefore be charged and discharged much more frequently during its service life without any significant loss in performance. Another advantage of the lithium-ion capacitor is the significantly longer service life compared to the lithium-ion battery.

Zudem erlaubt der besonders geringere Innenwiderstand des Lithium-Ionen-Kondensators hohe Spitzenströme bei geringer Erwärmung, und der Lithium-Ionen-Kondensator ist in einem sehr breiten Temperaturbereich von mindestens -20 Grad Celsius bis 70 Grad Celsius einsetzbar.In addition, the particularly low internal resistance of the lithium-ion capacitor allows high peak currents with little heating, and the lithium-ion capacitor can be used in a very wide temperature range from at least -20 degrees Celsius to 70 degrees Celsius.

Insbesondere die Fähigkeit, schnell geladen und entladen werden zu können zusammen mit der vergleichsweise hohen Energiedichte macht die Verwendung des Lithium-Ionen-Kondensators als den wenigstens einen elektrischen Energiespeicher der Befüllvorrichtung in dem Lawinenairbagsystem besonders vorteilhaft. Darüber hinaus ist die Brandgefahr des Lithium-Ionen-Kondensators im Vergleich zum Lithium-Ionen-Akkumulator deutlich geringer, und der Lithium-Ionen-Kondensator ist besonders umweltfreundlich, da er ohne Schwermetalle wie Cadmium, Blei und Quecksilber auskommt. Zudem wird bezogen auf eine Elektrode gleicher Größe für die Fertigung des Lithium-Ionen-Kondensators deutlich weniger Lithium benötigt als bei der Fertigung eines Lithium-Ionen-Akkumulators.In particular, the ability to be charged and discharged quickly, together with the comparatively high energy density, makes the use of the lithium-ion capacitor as the at least one electrical energy store of the filling device in the avalanche airbag system particularly advantageous. In addition, the fire hazard of the lithium-ion capacitor is significantly lower compared to the lithium-ion battery, and the lithium-ion capacitor is particularly environmentally friendly because it does not contain any heavy metals such as cadmium, lead and mercury. In addition, based on an electrode of the same size, significantly less lithium is required for the production of the lithium-ion capacitor than for the production of a lithium-ion battery.

Vorzugsweise ist der Lithium-Ionen-Kondensator durch eine Mehrzahl von elektrisch in Reihe geschalteten Lithium-Ionen-Kondensatorelementen gebildet. Dadurch wird eine noch höhere Spannungsfestigkeit erreicht.The lithium-ion capacitor is preferably formed by a plurality of lithium-ion capacitor elements electrically connected in series. This achieves an even higher dielectric strength.

Die Steuerungseinrichtung kann ein Überwachungssystem und/oder Managementsystem aufweisen, mittels welchem fehlerhafte Zustände des Energiespeichers erkannt werden können, und welches insbesondere dazu ausgelegt sein kann, einen Ladungsausgleich zwischen den Kondensatorelementen des Lithium-Ionen-Kondensators vorzunehmen, welche elektrisch in Reihe geschaltet sind.The control device can have a monitoring system and/or management system, by means of which faulty states of the energy store can be detected, and which can be designed in particular to carry out charge equalization between the capacitor elements of the lithium-ion capacitor, which are electrically connected in series.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Wechsel des weiteren Energiespeichers ohne Werkzeug möglich ist. Dies vereinfacht die Handhabung des Lawinenairbagsystems durch den Nutzer.Provision is preferably made for the additional energy store to be able to be changed without tools. This simplifies the handling of the avalanche airbag system by the user.

Vorzugsweise dient der weitere Energiespeicher dem Versorgen der Steuerungseinrichtung und/oder weiterer elektronischer Komponenten mit elektrischer Energie. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der weitere Energiespeicher als nicht wieder aufladbare Batterie oder als Akkumulator ausgebildet ist. Denn die zum Versorgen der Steuerungseinrichtung sowie weiterer elektronischer Komponenten, welche in einem Bereitschaftsmodus der Befüllvorrichtung aktiv sind, bereitzustellende Leistung ist vergleichsweise gering und insbesondere um ein Vielfaches geringer als die zum Betreiben des Elektromotors des Gebläses aufzubringende Energie. Wenn es also nicht gilt, Spitzenlasten abzudecken, sondern vielmehr die Befüllvorrichtung in dem Bereitschaftsmodus zu halten, ist es vorteilhaft, auf den weiteren Energiespeicher zurückzugreifen, welcher über eine vergleichsweise lange Zeitspanne hinweg elektrische Energie bereitzustellen vermag. Denn dies sorgt für einen effizienten Betrieb des Lawinenairbagsystems. Zudem bleibt dann die elektrische Energie des Lithium-Ionen-Kondensators erhalten und steht zum Abdecken von Spitzenlasten weitgehend uneingeschränkt zur Verfügung. Die weiteren elektronischen Komponenten können insbesondere Leuchtmittel oder dergleichen Anzeigeelemente umfassen, welche den Bereitschaftsmodus der Befüllvorrichtung und/oder einen Ladungszustand der elektrischen Energiespeicher anzeigen.The additional energy store preferably serves to supply the control device and/or additional electronic components with electrical energy. This is particularly advantageous when the additional energy store is in the form of a non-rechargeable battery or an accumulator. This is because the power to be provided to supply the control device and other electronic components which are active in a standby mode of the filling device is comparatively low and in particular many times lower than the energy required to operate the electric motor of the blower. So if it is not a question of covering peak loads, but rather of keeping the filling device in the standby mode, it is advantageous to use the additional energy store, which is able to provide electrical energy over a comparatively long period of time. Because this ensures efficient operation of the avalanche airbag system. In addition, the electrical energy of the lithium-ion capacitor is then retained and is largely unrestrictedly available to cover peak loads. The other electronic components can in particular include lamps or similar display elements which display the standby mode of the filling device and/or a state of charge of the electrical energy store.

Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet, ein Aktivieren eines Bereitschaftsmodus der Befüllvorrichtung zu erfassen und in Abhängigkeit von dem Aktivieren des Bereitschaftsmodus ein Laden des Lithium-Ionen-Kondensators mit aus dem weiteren Energiespeicher stammender elektrischer Energie zu bewirken. Die Steuerungseinrichtung sorgt also bevorzugt dafür, dass der Lithium-Ionen-Kondensator erst unmittelbar dann geladen wird, wenn ein Nutzer des Lawinenairbagsystems den Bereitschaftsmodus der Befüllvorrichtung aktiviert. So wird sichergestellt, dass während einer Nicht-Benutzung des Lawinenairbagsystems möglichst wenig elektrische Energie verloren geht.The control device is preferably designed to detect an activation of a standby mode of the filling device and, depending on the activation of the standby mode, to cause the lithium-ion capacitor to be charged with electrical energy originating from the additional energy store. The control device therefore preferably ensures that the lithium-ion capacitor is only charged immediately when a user of the avalanche airbag system activates the standby mode of the filling device. This ensures that as little electrical energy as possible is lost when the avalanche airbag system is not being used.

Vorzugsweise stellt somit die Steuerungseinrichtung sicher, dass immer dann, wenn die Befüllvorrichtung des Lawinenairbagsystems in den Bereitschaftsmodus oder Standby-Modus versetzt wird, der Lithium-Ionen-Kondensator mit aus dem weiteren elektrischen Energiespeicher stammender Energie geladen wird. Dadurch braucht nicht der Nutzer sich um das Nachladen des Lithium-Ionen-Kondensators zu kümmern, und dennoch steht Leistung, insbesondere die volle Leistung, des Lithium-Ionen-Kondensators nach dem Aktivieren des Bereitschaftsmodus der Befüllvorrichtung und dem dadurch ausgelösten Laden des Lithium-Ionen-Kondensators zur Verfügung. Das Lawinenairbagsystem bleibt somit auch ohne ein durch den Nutzer vorgenommenes Nachladen des Lithium-Ionen-Kondensators über einen besonders langen Zeitraum hinweg einsatzfähig. Dies erhöht die Auslösesicherheit des Lawinenairbagsystems, und es ist zudem für den Nutzer des Lawinenairbagsystems besonders komfortabel und aufwandsarm.The control device thus preferably ensures that whenever the filling device of the avalanche airbag system is put into the ready mode or standby mode, the lithium-ion capacitor is charged with energy originating from the additional electrical energy store. As a result, the user does not have to worry about recharging the lithium-ion capacitor, and the performance, in particular the full performance, of the lithium-ion capacitor is still available after the activation of the standby mode of the filling device and the charging of the lithium-ion that has been triggered as a result - Capacitor available. The avalanche airbag system thus remains operational for a particularly long period of time without the user having to recharge the lithium-ion capacitor. This increases the triggering safety of the avalanche airbag system, and it is also particularly comfortable and easy for the user of the avalanche airbag system.

Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von einem Eingeschaltet-Werden des Elektromotors das Beaufschlagen des Elektromotors mit aus dem Lithium-Ionen-Kondensator und aus dem weiteren Energiespeicher stammender elektrischer Energie zu bewirken. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere unmittelbar nach dem Einschalten des Elektromotors von den Energiespeichern eine sehr große Leistung bereitzustellen ist. Denn gerade zu Beginn des Befüllvorgangs ist eine entsprechend hohe Leistung des Gebläses erforderlich, um den Airbag aus einer diesen umschließenden Hülle heraus zu befördern, welche bei Anordnung des Lawinenairbagsystems in einer Trageinrichtung wie einem Rucksack auch als Airbagtasche bezeichnet wird. Es muss nämlich von dem Gebläse die Energie aufgebracht werden, um diese Airbagtasche zu öffnen und den Airbag aus der Airbagtasche auszubringen. Hierfür ist es sinnvoll, wenn der Elektromotor aus dem Lithium-Ionen-Kondensator und aus dem weiteren Energiespeicher stammende elektrische Energie bezieht.The control device is preferably designed to bring about the charging of the electric motor with electrical energy originating from the lithium-ion capacitor and from the further energy storage device as a function of the electric motor being switched on. This is based on the finding that, in particular immediately after the electric motor is switched on, the energy storage devices have to provide a very large amount of power. Because just at the beginning of the filling process, a correspondingly high performance of the blower is required to transport the airbag out of an enclosing cover, which is also referred to as an airbag pocket when the avalanche airbag system is arranged in a carrying device such as a backpack. The energy has to be applied by the blower in order to open this airbag pocket and deploy the airbag from the airbag pocket. For this purpose, it makes sense if the electric motor draws electrical energy from the lithium-ion capacitor and from the additional energy store.

Des Weiteren ist beim Befüllen des Airbags sicherzustellen, dass dieser zunächst mit maximaler Leistung so weit aufgeblasen wird, dass der Airbag ein bestimmtes von der Umgebungsluft eingenommenes Volumen aufweist. Auch hier ist die Nutzung der elektrischen Energie aus dem Lithium-Ionen-Kondensator und aus dem weiteren Energiespeicher zum Versorgen des Elektromotors vorteilhaft. Darüber hinaus ist gerade beim Anlaufen des Gebläses von dem Elektromotor eine besonders hohe Leistung bereitzustellen.Furthermore, when filling the airbag, it must be ensured that it is first inflated with maximum power to such an extent that the airbag has a specific volume occupied by the ambient air. Here, too, it is advantageous to use the electrical energy from the lithium-ion capacitor and from the additional energy store to supply the electric motor. In addition, especially when the fan starts up, the electric motor has to provide a particularly high output.

Und es kann steuerungstechnisch beziehungsweise regelungstechnisch besonders einfach umgesetzt werden, dass die Steuerungseinrichtung immer dann das Beaufschlagen des Elektromotors mit aus dem Lithium-Ionen-Kondensator und aus dem weiteren Energiespeicher stammender elektrischer Energie bewirkt, wenn der Elektromotor eingeschaltet wird. Folglich lässt sich der Airbag beziehungsweise Lawinenairbag verbessert befüllen. Das Einschalten des Elektromotors kann insbesondere durch Betätigen einer Betätigungseinrichtung oder Auslöseeinrichtung des Lawinenairbagsystems bewirkt werden. So kann etwa infolge eines Ziehens an einem Auslösegriff die Steuerungseinrichtung ein Signal empfangen und daraufhin den Elektromotor einschalten.And it can be implemented particularly simply in terms of control technology or regulation technology in that the control device always causes the electric motor to be charged with electrical energy originating from the lithium-ion capacitor and from the further energy store when the electric motor is switched on. Consequently, the airbag or avalanche airbag can be filled in an improved manner. The electric motor can be switched on in particular by actuating an actuating device or triggering device of the avalanche airbag system. For example, as a result of a trigger handle being pulled, the control device can receive a signal and then switch on the electric motor.

Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung zusätzlich oder alternativ dazu ausgebildet, in Abhängigkeit vom Überschreiten eines vorbestimmten Schwellenwerts einer von dem Elektromotor beim Befüllen des Airbags abzugebenden Leistung das Beaufschlagen des Elektromotors mit aus dem Lithium-Ionen-Kondensator und aus dem weiteren Energiespeicher stammender elektrischer Energie zu bewirken. Auf diese Weise können beim Befüllen des Airbags auftretende Spitzenlasten besonders gut abgedeckt werden. Des Weiteren kann so sichergestellt werden, dass bei allen Bedingungen die hohe Leistung der Energiespeicher für den Elektromotor zur Verfügung steht.Preferably, the control device is additionally or alternatively designed to cause the electric motor to be charged with electrical energy from the lithium-ion capacitor and from the additional energy store, depending on whether a predetermined threshold value of the power to be delivered by the electric motor when the airbag is filled is exceeded. In this way, peak loads occurring when the airbag is being filled can be covered particularly well. Furthermore, it can be ensured that the high performance of the energy storage for the electric motor is available under all conditions.

Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Steuerungseinrichtung der Befüllvorrichtung dazu ausgebildet ist, ein Einbringen von elektrischer Energie aus dem Lithium-Ionen-Kondensator in den weiteren Energiespeicher zu bewirken. So lässt sich für den Fall, dass das Lawinenairbagsystem nicht ausgelöst wurde, einem Energieverlust aufgrund der Selbstentladung des Lithium-Ionen-Kondensators entgegenwirken, wenn die Befüllvorrichtung wieder ausgeschaltet, der Bereitschaftsmodus also wieder deaktiviert wird.It has also been shown to be advantageous if the control device of the filling device is designed to bring about the introduction of electrical energy from the lithium-ion capacitor into the additional energy store. In the event that the avalanche airbag system was not triggered, a loss of energy due to the self-discharge of the lithium-ion capacitor can be counteracted if the filling device is switched off again, ie the standby mode is deactivated again.

Bei einem nicht unter den Patentanspruch 1 fallenden Lawinenairbagsystem weist die Befüllvorrichtung als elektrischen Energiespeicher ausschließlich den Lithium-Ionen-Kondensator auf. Dann werden sämtliche elektrische Energie benötigenden Komponenten der Befüllvorrichtung mit der in dem Lithium-Ionen-Kondensator gespeicherten elektrischen Energie versorgt. Dies macht den Aufbau der Befüllvorrichtung besonders einfach.In an avalanche airbag system that does not fall under patent claim 1, the filling device exclusively has the lithium-ion capacitor as the electrical energy store. All of the components of the filling device that require electrical energy are then supplied with the electrical energy stored in the lithium-ion capacitor. This makes the structure of the filling device particularly simple.

Diesem Lawinenairbagsystem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass aufgrund der einem Akkumulator ähnlichen Eigenschaften des Lithium-Ionen-Kondensators auf einen weiteren elektrischen Energiespeicher in Form einer Batterie oder eines Akkumulators verzichtet werden kann. Der Lithium-Ionen-Kondensator kann dann etwa die Steuerungseinrichtung sowie weitere elektronische Komponenten der Befüllvorrichtung mit elektrischer Energie versorgen, welche in einem Bereitschaftsmodus der Befüllvorrichtung aktiv sind. Der Lithium-Ionen-Kondensator weist gegenüber einem Akkumulator jedoch den Vorteil auf, dass der Lithium-Ionen-Kondensator wesentlich schneller geladen und entladen werden kann.This avalanche airbag system is based on the finding that due to the properties of the lithium-ion capacitor, which are similar to an accumulator, a further electrical energy store in the form of a battery or an accumulator can be dispensed with. The lithium-ion capacitor can then about the control device and other electronic components of the filling device with electrical Supply energy, which are active in a standby mode of the filling device. However, the lithium-ion capacitor has the advantage over an accumulator that the lithium-ion capacitor can be charged and discharged much faster.

Bei diesem Lawinenairbagsystem kann jedoch auch wenigstens ein zweiter Lithium-Ionen-Kondensator vorgesehen sein, welcher unabhängig von dem ersten Lithium-Ionen-Kondensator zum Versorgen des Elektromotors, der Steuerungseinrichtung und/oder der weiteren elektronischen Komponenten eingesetzt werden kann. Auf diese Weise kann eine Redundanz im Hinblick auf die elektrische Energieversorgung bereitgestellt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Befüllvorrichtung vom Nutzer des Lawinenairbagsystems wahlweise mit nur einem Lithium-Ionen-Kondensator oder mehr als einem Lithium-Ionen-Kondensator als alleinigem elektrischen Energiespeicher bestückt werden kann.However, at least one second lithium-ion capacitor can also be provided in this avalanche airbag system, which can be used independently of the first lithium-ion capacitor to supply the electric motor, the control device and/or the other electronic components. In this way, redundancy with regard to the electrical energy supply can be provided. In particular, it can be provided that the filling device can be equipped by the user of the avalanche airbag system with either just one lithium-ion capacitor or more than one lithium-ion capacitor as the sole electrical energy store.

Vorzugsweise ist der Lithium-Ionen-Kondensator auf einer Leiterplatte angeordnet und mittels einer Vergussmasse in seiner Lage fixiert. Des Weiteren kann der Lithium-Ionen-Kondensator durch eine Mehrzahl von Kondensatorelementen gebildet sein, welche elektrisch in Reihe geschaltet sind. Durch die damit einhergehende Auslegung auf eine höhere Spannung kann der Lithium-Ionen-Kondensator besonders viel elektrische Energie bereitstellen.The lithium-ion capacitor is preferably arranged on a printed circuit board and fixed in its position by means of a casting compound. Furthermore, the lithium-ion capacitor can be formed by a plurality of capacitor elements which are electrically connected in series. Due to the associated design for a higher voltage, the lithium-ion capacitor can provide a particularly large amount of electrical energy.

Durch das Vergießen der Kondensatorelemente des Lithium-Ionen-Kondensators mit weiteren Komponenten auf der Leiterplatte kann sichergestellt werden, dass der Lithium-Ionen-Kondensator ausreichend vibrationsfest und korrosionsfest ist und so den beim Einsatz des Lawinenairbagsystems auftretenden Beanspruchungen gut standhält.By encapsulating the capacitor elements of the lithium-ion capacitor with other components on the printed circuit board, it can be ensured that the lithium-ion capacitor is sufficiently vibration-resistant and corrosion-resistant and thus well withstands the stresses that occur when using the avalanche airbag system.

Zusätzlich können zum Erreichen einer hohen Vibrationsfestigkeit vibrationsresistente Steckverbinder zum Einsatz kommen, eine robuste Mechanik, eine Fixierung von kritischen Komponenten, insbesondere durch Gussgehäuse und/oder einen Verguss dieser Komponenten, und dergleichen.In addition, to achieve a high level of vibration resistance, vibration-resistant plug connectors can be used, robust mechanics, critical components fixed in place, in particular by cast housings and/or encapsulation of these components, and the like.

Für die Vibrationsfestigkeit ist es zudem vorteilhaft, wenn die Kondensatorelemente in einem flachen Gehäuse liegend untergebracht sind. So kann sichergestellt werden, dass eine Höhe des Gehäuses beispielsweise bei etwa 45 Millimetern liegt. Durch Verwendung von derartigen, flachen Bauteilen sowie den vibrationsresistenten Steckverbindern, eine geeignete Auslegung der Leiterplatte, der robusten Mechanik und insbesondere der Fixierung kritischer Komponenten wie etwa des Lithium-Ionen-Kondensators wird bevorzugt die sehr hohe Vibrationsfestigkeit erreicht. Hierbei können spezielle Gussgehäuse vorgesehen sein, und vorzugsweise ist insbesondere der Lithium-Ionen-Kondensator mittels der Vergussmasse in seiner Lage fixiert. Auch die Leiterplatte kann vergossen und/oder lackiert sein, um die Vibrationsfestigkeit von empfindlichen Komponenten der Befüllvorrichtung zu erhöhen.It is also advantageous for vibration resistance if the capacitor elements are housed lying in a flat housing. It can thus be ensured that the height of the housing is around 45 millimeters, for example. The very high vibration resistance is preferably achieved by using such flat components and the vibration-resistant connectors, a suitable design of the printed circuit board, the robust mechanics and in particular the fixing of critical components such as the lithium-ion capacitor. In this case, special cast housings can be provided, and the lithium-ion capacitor in particular is preferably fixed in its position by means of the casting compound. The printed circuit board can also be cast and/or coated in order to increase the vibration resistance of sensitive components of the filling device.

Den hohen Anforderungen an die Vibrationsfestigkeit, wie sie insbesondere beim Transport eines das Lawinenairbagsystem aufweisenden Rucksacks oder dergleichen Trageinrichtung in einem Fahrzeug und/oder einem Helikopter auftreten, kann so begegnet werden.The high demands on the vibration resistance, such as occur in particular when transporting a backpack having the avalanche airbag system or a similar carrying device in a vehicle and/or a helicopter, can be met in this way.

Eine statische Aufladung von Komponenten des Lawinenairbagsystems beziehungsweise der Befüllvorrichtung, wie sie etwa bei einem Transport des Lawinenairbagsystems in einem Helikopter aufgrund der Rotation der Rotorblätter des Helikopters zu befürchten ist, kann besonders weitgehend unterbunden werden, indem Komponenten wie etwa der Elektromotor, die Steuerungseinrichtung sowie weitere Elektronikbauteile, Tasten beziehungsweise Schalter und dergleichen miteinander verbunden sind und auf dem gleichen Massepotential liegen.Static charging of components of the avalanche airbag system or the filling device, as is to be feared when transporting the avalanche airbag system in a helicopter due to the rotation of the rotor blades of the helicopter, can be prevented to a particularly large extent by components such as the electric motor, the control device and others Electronic components, buttons or switches and the like are connected to each other and are at the same ground potential.

Des Weiteren sind die Elektronikkomponenten der Befüllvorrichtung, insbesondere der Steuerungseinrichtung, wie etwa Mikrochips, integrierte Schaltkreise, Halbleiter und dergleichen vorzugsweise für einen sehr breiten Arbeitstemperaturbereich ausgelegt, welcher insbesondere von -45 Grad Celsius bis über 100 Grad Celsius Umgebungstemperatur reichen kann.Furthermore, the electronic components of the filling device, in particular the control device, such as microchips, integrated circuits, semiconductors and the like are preferably designed for a very wide operating temperature range, which can range in particular from -45 degrees Celsius to over 100 degrees Celsius ambient temperature.

Vorzugsweise ist ein Gehäuse der Befüllvorrichtung, in welchem der wenigstens eine elektrische Energiespeicher untergebracht ist, nach der Schutzart IP65 ausgeführt, sodass das Gehäuse im Hinblick auf das Eindringen von Fremdkörpern staubdicht ist und gegen Strahlwasser geschützt ist.A housing of the filling device, in which the at least one electrical energy store is accommodated, is preferably designed according to protection class IP65, so that the housing is dust-tight with regard to the ingress of foreign bodies and is protected against water jets.

Vorzugsweise weist das Lawinenairbagsystem eine mittels der Steuerungseinrichtung ansteuerbare Warneinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne einen Nutzer des Lawinenairbagsystems zu einem Nachladen und/oder zu einem Ersetzen des wenigstens einen Energiespeichers aufzufordern. Beispielsweise kann nach etwa 24 Stunden die Warneinrichtung den Nutzer auffordern, den Lithium-Ionen-Kondensator nachzuladen. Auch dies erhöht die Auslösesicherheit des Lawinenairbagsystems.The avalanche airbag system preferably has a warning device that can be activated by the control device and is designed to prompt a user of the avalanche airbag system to recharge and/or replace the at least one energy store after a predetermined period of time has elapsed. For example, after about 24 hours, the warning device can prompt the user to recharge the lithium-ion capacitor. This also increases the triggering safety of the avalanche airbag system.

Insbesondere, wenn als der weitere Energiespeicher eine nicht wieder aufladbare Batterie zum Einsatz kommt, kann mittels der Warneinrichtung der Nutzer dazu aufgefordert werden, die Batterie auszutauschen, beispielsweise nach einer Auslösung des Airbags oder nach einer längeren Lagerungszeit des Lawinenairbagsystems. Die Warneinrichtung kann den Nutzer auch dazu auffordern, den weiteren Energiespeicher nachzuladen, wenn dieser als Akkumulator ausgebildet ist.In particular, if a non-rechargeable battery is used as the additional energy store, the warning device can prompting the user to replace the battery, for example after the airbag has been deployed or after the avalanche airbag system has been in storage for a long period of time. The warning device can also prompt the user to recharge the additional energy store if it is designed as an accumulator.

Vorzugsweise umfasst das Lawinenairbagsystem eine Betätigungseinrichtung, mittels welcher die Befüllvorrichtung in einen ausgelösten Zustand verbracht werden kann, in welchem die Befüllvorrichtung Umgebungsluft in den Airbag einbringt. Die Betätigungseinrichtung kann einen Griff umfassen, an welchem der Nutzer des Lawinenairbagsystems zieht, um das Befüllen beziehungsweise Aufblasen des Airbags zu erreichen. Insbesondere kann eine Schalteinrichtung mittels der Betätigungseinrichtung geschaltet werden, wobei die Steuerungseinrichtung ein Signal empfängt, dass die Schalteinrichtung geschaltet wurde. Daraufhin bewirkt die Steuerungseinrichtung durch Ansteuern des Elektromotors, dass der Airbag aufgeblasen wird.The avalanche airbag system preferably includes an actuating device, by means of which the filling device can be brought into a triggered state in which the filling device introduces ambient air into the airbag. The actuating device can comprise a handle which the user of the avalanche airbag system pulls in order to fill or inflate the airbag. In particular, a switching device can be switched by means of the actuating device, with the control device receiving a signal that the switching device has been switched. The control device then causes the airbag to be inflated by driving the electric motor.

Insbesondere an der Betätigungseinrichtung, beispielsweise an dem Griff, kann zudem ein Indikator oder dergleichen Anzeigeelement ausgebildet sein, welcher über den Ladungszustand des wenigstens einen elektrischen Energiespeichers und/oder über einen Betriebszustand der Befüllvorrichtung Aufschluss gibt. Beispielsweise kann der Indikator anzeigen, dass die Befüllvorrichtung sich im Bereitschaftsmodus oder Standby-Modus befindet.In particular on the actuating device, for example on the handle, an indicator or similar display element can also be formed, which provides information about the state of charge of the at least one electrical energy store and/or about an operating state of the filling device. For example, the indicator can show that the filling device is in the ready mode or standby mode.

Die Schalteinrichtung, welche mittels der Betätigungseinrichtung geschaltet wird, um den Airbag auszulösen, ist vorzugsweise diskret, also unter Verzicht auf einen eigenen Mikrocontroller aufgebaut. Dies gilt bevorzugt ebenso für die vorzugsweise vorgesehenen Anzeigeelemente, etwa in Form von Leuchtdioden oder dergleichen, welche den Zustand der Befüllvorrichtung und/oder Ladungszustand des wenigstens einen elektrischen Energiespeichers anzeigen können. Dadurch ist einerseits ein elektrischer Energieverbrauch dieser Einrichtungen besonders gering gehalten. Zudem ist eine besonders hohe Ausfallsicherheit gewährleistet.The switching device, which is switched by means of the actuating device in order to trigger the airbag, is preferably discrete, that is to say it does not have its own microcontroller. This preferably also applies to the display elements that are preferably provided, for example in the form of light-emitting diodes or the like, which can display the state of the filling device and/or the state of charge of the at least one electrical energy store. As a result, on the one hand, the electrical energy consumption of these devices is kept particularly low. In addition, a particularly high level of reliability is guaranteed.

Die erfindungsgemäße Trageinrichtung, welche etwa als Traggeschirr insbesondere jedoch als Rucksack ausgebildet sein kann, weist ein erfindungsgemäßes Lawinenairbagsystem auf. Hierbei ist bevorzugt der Airbag oder Lawinenairbag in einer Airbagtasche des Rucksacks untergebracht. Bei der Airbagtasche handelt es sich meist um eine von einem weiteren Staufach des Rucksacks getrennte Kammer beziehungsweise ein derartiges Behältnis, in welchem der Airbag vor einer Beschädigung geschützt aufbewahrt ist. Zudem sorgt die Airbagtasche dafür, dass der Airbag während des normalen Gebrauchs nicht aus dem Rucksack herausfällt. Zugleich sollte der Airbag so eng wie möglich gepackt sein, damit nicht unnötig wertvolles Rucksackvolumen von dem Airbag beansprucht wird. Auch dieser Zweck wird durch die Airbagtasche erfüllt. Wird jedoch das Lawinenairbagsystem ausgelöst, so bewirkt dies infolge des Aufblasens der Airbags das Öffnen der Airbagtasche, sodass der dann freigegebene Airbag weiter befüllt werden kann.The carrying device according to the invention, which can be designed as a carrying harness, but in particular as a rucksack, has an avalanche airbag system according to the invention. In this case, the airbag or avalanche airbag is preferably accommodated in an airbag pocket of the backpack. The airbag pocket is usually a chamber that is separate from another storage compartment in the backpack, or a container of this type, in which the airbag is stored so that it is protected from damage. In addition, the airbag pocket ensures that the airbag does not fall out of the backpack during normal use. At the same time, the airbag should be packed as tightly as possible so that the airbag does not unnecessarily take up valuable backpack volume. This purpose is also fulfilled by the airbag pocket. However, if the avalanche airbag system is triggered, this causes the airbag pocket to open as a result of the inflation of the airbag, so that the airbag then released can be inflated further.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Lawinenairbagsystems, welches wenigstens einen Airbag und eine Befüllvorrichtung umfasst, wird mittels der Befüllvorrichtung Umgebungsluft in den Airbag eingebracht. Die Befüllvorrichtung umfasst wenigstens ein Gebläse mit einem Elektromotor, wenigstens einen elektrischen Energiespeicher zum Versorgen des Elektromotors mit elektrischer Energie, und eine Steuerungseinrichtung, welche den Elektromotor ansteuert. Hierbei wird der Elektromotor mit elektrischer Energie eines als Lithium-Ionen-Kondensator ausgebildeten elektrischen Energiespeichers versorgt. Denn durch den Lithium-Ionen-Kondensator lässt sich die elektrische Energie besonders effizient bereitstellen, und es wird eine hohe Auslösesicherheit des Lawinenairbagsystems erreicht. Die Befüllvorrichtung umfasst einen weiteren elektrischen Energiespeicher, welcher als nicht wieder aufladbare Batterie und/oder als Akkumulator ausgebildet ist, wobei mittels des weiteren Energiespeichers eine Selbstentladung des Lithium-Ionen-Kondensators zumindest partiell kompensiert wird.In the method according to the invention for operating an avalanche airbag system, which comprises at least one airbag and a filling device, ambient air is introduced into the airbag by means of the filling device. The filling device comprises at least one blower with an electric motor, at least one electrical energy store for supplying the electric motor with electrical energy, and a control device which controls the electric motor. In this case, the electric motor is supplied with electrical energy from an electrical energy store designed as a lithium-ion capacitor. Because the lithium-ion capacitor allows the electrical energy to be provided particularly efficiently, and the avalanche airbag system is highly reliable in terms of triggering. The filling device comprises a further electrical energy store, which is designed as a non-rechargeable battery and/or as an accumulator, self-discharge of the lithium-ion capacitor being at least partially compensated for by means of the further energy store.

Die Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lawinenairbagsystems gelten auch für die erfindungsgemäße Trageinrichtung und für das erfindungsgemäße Verfahren sowie umgekehrt.The advantages and preferred embodiments of the avalanche airbag system according to the invention also apply to the carrying device according to the invention and to the method according to the invention and vice versa.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention. Embodiments are therefore also to be regarded as included and disclosed by the invention which are not explicitly shown or explained in the figures, but which result from the explained embodiments and can be generated by means of separate combinations of features. Therefore, versions and combinations of features are also to be regarded as disclosed which do not have all the features of an originally formulated independent claim. There are also versions and combinations of features, in particular through the above set out, to be regarded as disclosed which go beyond or deviate from the combinations of features set out in the back references of the claims.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

1 schematisch ein Lawinenairbagsystem, bei welchem zum Versorgen eines Elektromotors eines Gebläses eine Batterie und ein Lithium-Ionen-Kondensator zum Einsatz kommen, wobei mittels des Gebläses ein Airbag beziehungsweise Lawinenairbag aufgeblasen wird;
2 eine Variante des Lawinenairbagsystems, bei welcher anstelle der Batterie ein Akkumulator verwendet wird;
3 schematisch Möglichkeiten, den Lithium-Ionen-Kondensator des Lawinenairbagsystems gemäß 1 durch Anschließen an ein Stromnetz oder mittels der Batterie zu laden;
4 eine weitere Variante des Lawinenairbagsystems, bei welcher ein Laden des Lithium-Ionen-Kondensators über ein externes Stromnetz nicht vorgesehen ist, jedoch der Lithium-Ionen-Kondensator durch eine Batterie beziehungsweise einen Akkumulator nachgeladen wird;
5 eine weitere Variante des Lawinenairbagsystems, bei welcher ebenfalls die Batterie zum Laden des Lithium-Ionen-Kondensators genutzt werden kann, wobei sowohl der Lithium-Ionen-Kondensator als auch die Batterie den Elektromotor mit elektrischer Energie versorgen können;
6 schematisch einen Lawinenairbagrucksack mit dem Lawinenairbagsystem gemäß 1; und .
7 schematisch eine weitere Variante des für den Lawinenairbagrucksack vorgesehenen Lawinenairbagsystems, bei welcher der Lithium-Ionen-Kondensator als alleiniger elektrischer Energiespeicher vorgesehen ist.

Further advantages, features and details of the invention result from the claims, the following description of preferred embodiments and with reference to the drawings. show:

1 schematically an avalanche airbag system, in which a battery and a lithium-ion capacitor are used to supply an electric motor of a fan, with an airbag or avalanche airbag being inflated by means of the fan;
2 a variant of the avalanche airbag system in which an accumulator is used instead of the battery;
3 schematic possibilities, according to the lithium-ion capacitor of the avalanche airbag system 1 to be charged by connecting to a mains power supply or using the battery;
4 a further variant of the avalanche airbag system in which charging of the lithium-ion capacitor via an external power supply is not provided, but the lithium-ion capacitor is recharged by a battery or an accumulator;
5 a further variant of the avalanche airbag system, in which the battery can also be used to charge the lithium-ion capacitor, with both the lithium-ion capacitor and the battery being able to supply the electric motor with electrical energy;
6 Schematically an avalanche airbag backpack with the avalanche airbag system according to 1 ; and .
7 schematically another variant of the avalanche airbag system provided for the avalanche airbag backpack, in which the lithium-ion capacitor is provided as the sole electrical energy store.

1 zeigt schematisch ein Lawinenairbagsystem 10, wie es zur Verwendung in einer Trageinrichtung etwa in Form eines Rucksacks 12 (vergleiche 6) vorgesehen ist. Wenn das Lawinenairbagsystem 10 in dem Rucksack 12 angeordnet ist, so handelt es sich bei dem Rucksack 12 um einen Lawinenairbagrucksack. Eine Befüllvorrichtung 20 des Lawinenairbagsystems 10 ist vorliegend dazu ausgebildet, einen Airbag 14 des Lawinenairbagsystems 10 durch Betreiben eines Gebläses 16 mit Umgebungsluft zu füllen, wobei das Gebläse 16 einen Elektromotor 18 aufweist. Durch Betreiben des Gebläses 16 wird also nach einem Auslösen des Lawinenairbagsystems 10 dafür gesorgt, dass der Airbag 14 innerhalb von etwa 5 Sekunden mit Umgebungsluft befüllt wird. 1 shows schematically an avalanche airbag system 10, such as is used in a carrying device in the form of a backpack 12 (cf 6 ) is provided. When the avalanche airbag system 10 is arranged in the backpack 12, the backpack 12 is an avalanche airbag backpack. In the present case, a filling device 20 of the avalanche airbag system 10 is designed to fill an airbag 14 of the avalanche airbag system 10 with ambient air by operating a fan 16 , the fan 16 having an electric motor 18 . Operating the blower 16 after the avalanche airbag system 10 has been triggered ensures that the airbag 14 is filled with ambient air within approximately 5 seconds.

Insbesondere bei den sehr tiefen Umgebungstemperaturen, bei welchen das Lawinenairbagsystem 10 zum Einsatz kommen kann, stellt es eine Herausforderung dar, die Versorgung des Elektromotors 18 mit elektrischer Energie sicherzustellen. Vorliegend umfasst daher gemäß 1 die Befüllvorrichtung 20 des Lawinenairbagsystems 10 nicht nur das Gebläse 16, sondern auch einen ersten elektrischen Energiespeicher, welcher als Lithium-Ionen-Kondensator 24 ausgebildet ist, und einen weiteren Energiespeicher in Form einer Batterie 22.In particular, given the very low ambient temperatures at which the avalanche airbag system 10 can be used, it is a challenge to ensure that the electric motor 18 is supplied with electrical energy. Present therefore includes according to 1 the filling device 20 of the avalanche airbag system 10 not only has the blower 16, but also a first electrical energy store, which is embodied as a lithium-ion capacitor 24, and a further energy store in the form of a battery 22.

Der Lithium-Ionen-Kondensator 24 zeichnet sich durch eine sehr langsame Selbstendladung aus, so dass durch die Verwendung des Lithium-Ionen-Kondensators 24 als elektrischer Energiespeicher der Befüllvorrichtung 20 die Auslösesicherheit des Lawinenairbagsystems 10 erhöht wird. Dies gilt selbst dann, wenn ein Nutzer des Lawinenairbagsystems 10 den Lithium-Ionen-Kondensator 24 über eine längere Zeitspanne hinweg nicht nach nachlädt.The lithium-ion capacitor 24 is characterized by a very slow self-discharge, so that the deployment reliability of the avalanche airbag system 10 is increased by using the lithium-ion capacitor 24 as an electrical energy store of the filling device 20 . This applies even if a user of the avalanche airbag system 10 does not recharge the lithium-ion capacitor 24 over a longer period of time.

Durch die hohe Spannungsfestigkeit des Lithium-Ionen-Kondensators 24 von etwa 3,8 Volt ist auch seine Energiedichte deutlich höher als die eines Doppelschichtkondensators mit einer Spannungsfestigkeit von 2,5 Volt. Folglich beansprucht der Lithium-Ionen-Kondensator 24 besonders wenig Bauraum und weist ein geringes Gewicht auf. Aufgrund der hohen Leistungsdichte kann zudem der Lithium-Ionen-Kondensator 24 sehr rasch geladen und entladen werden. Hierbei weist der Lithium-Ionen-Kondensator 24 eine hohe Zyklusfestigkeit auf, und der Lithium-Ionen-Kondensator 24 ist in einem Temperaturbereich von mindestens -20 Grad Celsius bis 70 Grad Celsius einsetzbar. Alle diese Eigenschaften machen die Verwendung des Lithium-Ionen-Kondensators 24 als elektrischem Energiespeicher der Befüllvorrichtung 20 vorteilhaft.Due to the high dielectric strength of the lithium-ion capacitor 24 of approximately 3.8 volts, its energy density is also significantly higher than that of a double-layer capacitor with a dielectric strength of 2.5 volts. Consequently, the lithium-ion capacitor 24 takes up particularly little space and is lightweight. In addition, due to the high power density, the lithium-ion capacitor 24 can be charged and discharged very quickly. Here, the lithium-ion capacitor 24 has a high cycle stability, and the lithium-ion capacitor 24 can be used in a temperature range of at least -20 degrees Celsius to 70 degrees Celsius. All of these properties make the use of the lithium-ion capacitor 24 as an electrical energy store for the filling device 20 advantageous.

Der Lithium-Ionen-Kondensator 24 kann eine Mehrzahl von bevorzugt in Reihe geschalteten Lithium-Ionen-Kondensatorelementen umfassen. Dann kann der Lithium-Ionen-Kondensator 24 eine höhere Spannung bereitstellen als sie ein einzelnes Kondensatorelement bereitzustellen in der Lage ist.The lithium-ion capacitor 24 can comprise a plurality of lithium-ion capacitor elements, preferably connected in series. The lithium-ion capacitor 24 can then provide a higher voltage than a single capacitor element is able to provide.

Eine Steuerungseinrichtung etwa in Form eines elektronischen Steuergeräts 26 steuert den Elektromotor 18 an und legt vorzugsweise fest, aus welchen der unabhängig voneinander zum Versorgen des Elektromotors 18 einsetzbaren Energiespeicher nach einem Auslösen des Lawinenairbagsystems 10 der Elektromotor 18 mit elektrischer Energie versorgt werden soll. Insbesondere kann das Steuergerät 26 dafür sorgen, dass der Elektromotor 18 sowohl mit elektrischer Energie aus der Batterie 22 als auch mit elektrischer Energie aus dem Lithium-Ionen-Kondensator 24 versorgt wird, um das Aufblasen beziehungsweise das Befüllen des Airbags 14 mit Umgebungsluft zu bewirken.A control device, for example in the form of an electronic control unit 26, controls the electric motor 18 and preferably determines from which of the energy stores that can be used independently of one another to supply the electric motor 18 after the avalanche airbag system 10 has been triggered, the electric motor 18 is to be supplied with electrical energy. In particular, the tax device 26 ensure that the electric motor 18 is supplied both with electrical energy from the battery 22 and with electrical energy from the lithium-ion capacitor 24 in order to inflate or fill the airbag 14 with ambient air.

Die Batterie 22 kann insbesondere durch mindestens zwei herkömmliche, nicht wieder aufladbare Batteriezellen gebildet sein (vergleiche 4), welche elektrisch leitend miteinander verbunden sein können. Insbesondere können genau zwei solcher Batteriezellen zum Bereitstellen der Batterie 22 vorgesehen sein. Mittels eines Gleichspannungswandlers 28 kann die von der Batterie 22 bereitgestellte Spannung an die von dem Lithium-Ionen-Kondensator 24 breitgestellte Spannung angepasst werden.The battery 22 can in particular be formed by at least two conventional, non-rechargeable battery cells (cf 4 ), which can be electrically connected to each other. In particular, exactly two such battery cells can be provided to provide the battery 22 . The voltage provided by the battery 22 can be adapted to the voltage provided by the lithium-ion capacitor 24 by means of a DC voltage converter 28 .

Wie bereits erläutert, kann analog zu der Batterie 22 auch der Lithium-Ionen-Kondensator 24 durch eine Mehrzahl von Kondensatorelementen gebildet sein, welche bevorzugt ebenso wie die Batteriezellen elektrisch in Reihe geschaltet sind. Mittels einer dem Lithium-Ionen-Kondensator 24 zugeordneten Überwachungseinheit 30 können Spannungsunterschiede zwischen solchen Kondensatorelementen festgestellt und ausgeglichen werden. Das Steuergerät 26 ist zum Ansteuern des Gleichspannungswandlers 28 und der Überwachungseinheit 30 ausgebildet. Entsprechende Steuerleitungen 54, 56 sind in 1 gezeigt. Zudem steuert das Steuergerät 26 einen weiteren Umrichter 32 an, welcher beispielsweise als Wechselrichter ausgebildet sein kann, und über welchen die von der Batterie 22 und dem Lithium-Ionen-Kondensator 24 stammende elektrische Energie dem Elektromotor 18 zugeführt wird.As already explained, analogous to the battery 22, the lithium-ion capacitor 24 can also be formed by a plurality of capacitor elements, which are preferably electrically connected in series like the battery cells. Voltage differences between such capacitor elements can be determined and compensated for by means of a monitoring unit 30 assigned to the lithium-ion capacitor 24 . The control unit 26 is designed to control the DC voltage converter 28 and the monitoring unit 30 . Corresponding control lines 54, 56 are in 1 shown. In addition, control unit 26 controls a further converter 32 , which can be embodied as an inverter, for example, and via which the electrical energy originating from battery 22 and lithium-ion capacitor 24 is supplied to electric motor 18 .

Über eine Auslöseleitung 34 ist das Steuergerät 26 mit einem Auslösegriff 36 oder einer derartigen Betätigungseinrichtung verbunden. Beispielsweise kann durch Ziehen an dem Auslösegriff 36 die Befüllvorrichtung 20 in einen ausgelösten Zustand verbracht werden, in welchem die Befüllvorrichtung 20 Umgebungsluft in den Airbag 14 einbringt. An dem Auslösegriff 36 können Anzeigeelemente 38 angeordnet sein, welche über den Ladezustand der Batterie 22 und des Lithium-Ionen-Kondensators 24 Aufschluss geben. Beispielsweise können eine grün leuchtende, eine gelb leuchtende und eine rot leuchtende Leuchtdiode als derartige Anzeigeelemente 38 vorgesehen sein. Des Weiteren können die Anzeigeelemente 38 vorzugsweise anzeigen, dass die Befüllvorrichtung 20 eingeschaltet ist und sich in einem Bereitschaftsmodus beziehungsweise Standby-Modus befindet.The control unit 26 is connected to a release handle 36 or such an actuating device via a release line 34 . For example, the filling device 20 can be brought into a triggered state by pulling on the trigger handle 36 , in which the filling device 20 introduces ambient air into the airbag 14 . Display elements 38 which provide information about the state of charge of the battery 22 and of the lithium-ion capacitor 24 can be arranged on the release handle 36 . For example, a green light, a yellow light and a red light-emitting diode can be provided as such display elements 38 . Furthermore, the display elements 38 can preferably indicate that the filling device 20 is switched on and is in a ready mode or standby mode.

Durch die Verwendung nicht wieder aufladbarer Batteriezellen zum Bereitstellen der Batterie 22 ist die Energiebereitstellung auch bei sehr niedrigen Temperaturen deutlich leistungsfähiger, als dies bei einer Verwendung von Akkumulatoren als dem weiteren Energiespeicher der Fall wäre. Zudem können nach dem Auslösen des Airbags 14 die Batteriezellen der Batterie 22 sehr einfach durch neue Batteriezellen ersetzt werden.By using non-rechargeable battery cells to provide the battery 22, the provision of energy is significantly more efficient even at very low temperatures than would be the case if accumulators were used as the further energy store. In addition, after the airbag 14 has been deployed, the battery cells of the battery 22 can be very easily replaced with new battery cells.

Um die Sicherheit im Hinblick auf das Aufblasen des Airbags 14 weiter zu erhöhen, ist jedoch vorliegend der Lithium-Ionen-Kondensator 24 vorgesehen, welcher auch als Entlastungselement dient. Denn durch ein derartiges Entlastungselement können Spitzenlasten im Betrieb des Elektromotors 18 abgedeckt werden. Zudem ist der Lithium-Ionen-Kondensator 24 nicht temperaturempfindlich, sodass mittels des Lithium-Ionen-Kondensators 24 auch bei sehr niedrigen Temperaturen sehr rasch viel elektrische Energie zum Betreiben des Elektromotors 18 bereitgestellt werden kann.However, in order to further increase safety with regard to the inflation of the airbag 14, the lithium-ion capacitor 24 is provided here, which also serves as a relief element. This is because peak loads during operation of the electric motor 18 can be covered by such a load-relieving element. In addition, the lithium-ion capacitor 24 is not temperature-sensitive, so that a large amount of electrical energy for operating the electric motor 18 can be provided very quickly by means of the lithium-ion capacitor 24 even at very low temperatures.

Insbesondere ist vorliegend vorgesehen, dass das Steuergerät 26 von der Batterie 22 elektrisch versorgt wird. Beim Betreiben des Elektromotors 18 unterstützt hingegen der Lithium-Ionen-Kondensator 24 die Batterie 22. Vorzugsweise ist die Batterie 22 jedoch derart bemessen, dass zumindest eine einmalige Auslösung, also zumindest ein einmaliges Befüllen des Airbags 14, mit der in der Batterie 22 gespeicherten Energiemenge auch bei Umgebungstemperaturen von bis zu -30 Grad Celsius möglich ist. Bevorzugt kann selbst dann, wenn die Batterie 22 durch zwei herkömmliche, nicht wieder aufladbare Batteriezellen gebildet ist, sichergestellt werden, dass mittels der elektrischen Energie der Batterie 22 der Lithium-Ionen-Kondensator 24 viermal bis fünfmal komplett geladen werden kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Verschieben der elektrischen Energie aus der Batterie 22 in den Lithium-Ionen-Kondensator 24 bei Temperaturen von mehr als Null Grad Celsius stattfindet. Kann der Lithium-Ionen-Kondensator 24 viermal bis fünfmal komplett geladen werden, so sind mittels der in den Lithium-Ionen-Kondensator 24 verschobenen elektrischen Energie vier bis fünf Auslösungen des Lawinenairbagsystems 10 möglich, bei welchen der Airbag 14 aufgeblasen wird.In particular, it is provided here that the control unit 26 is electrically supplied by the battery 22 . When the electric motor 18 is operated, however, the lithium-ion capacitor 24 supports the battery 22. However, the battery 22 is preferably dimensioned in such a way that the airbag 14 is triggered at least once, i.e. at least once it is filled, with the amount of energy stored in the battery 22 is also possible at ambient temperatures of down to -30 degrees Celsius. Preferably, even if the battery 22 is formed by two conventional, non-rechargeable battery cells, it can be ensured that the lithium-ion capacitor 24 can be fully charged four to five times by means of the electrical energy of the battery 22 . This is especially true when shifting the electrical energy from the battery 22 to the lithium-ion capacitor 24 occurs at temperatures greater than zero degrees Celsius. If the lithium-ion capacitor 24 can be fully charged four to five times, four to five deployments of the avalanche airbag system 10 are possible by means of the electrical energy shifted into the lithium-ion capacitor 24, during which the airbag 14 is inflated.

Das Steuergerät 26 kann dafür sorgen, dass der Elektromotor 18 lediglich mit der aus dem Lithium-Ionen-Kondensator 24 stammenden Energie betrieben wird. Insbesondere ist jedoch vorgesehen, dass sowohl die Batterie 22 als auch der Lithium-Ionen-Kondensator 24 zumindest vorübergehend elektrische Energie zum Betreiben des Elektromotors 18 bereitstellen. Dies kann von dem Steuergerät 26 beispielsweise dann bewirkt werden, wenn der Elektromotor 18 eingeschaltet wird oder wenn der Elektromotor 18 eine bestimmte Soll-Leistung bereitstellen soll, welche höher ist als ein vorbestimmter Schwellenwert der Soll-Leistung.The control device 26 can ensure that the electric motor 18 is only operated with the energy originating from the lithium-ion capacitor 24 . In particular, however, it is provided that both the battery 22 and the lithium-ion capacitor 24 at least temporarily provide electrical energy for operating the electric motor 18 . This can be effected by the control device 26, for example, when the electric motor 18 is switched on or when the electric motor 18 is to provide a specific setpoint power, which is higher than a predetermined threshold value of the setpoint power.

2 zeigt schematisch Komponenten einer Variante des Lawinenairbagsystems 10. Bei dieser Variante ist der weitere Energiespeicher nicht als nicht wieder aufladbare Batterie 22 ausgebildet, sondern als wieder aufladbare Batterie beziehungsweise als Akkumulator 40. In 2 ist schematisch ein Ladekabel 42 gezeigt, welches an ein externes Stromnetz angeschlossen werden kann, um etwa vor einer Skitour den Lithium-Ionen-Kondensator 24 über das Netz zu laden. Des Weiteren kann mittels des Ladekabels 42 auch der Akkumulator 40 aufgeladen werden. Auf Seiten der Befüllvorrichtung 20 ist zum Anschließen des Ladekabels 42 ein geeigneter Ladeanschluss, etwa in Form eines USB-Anschlusses, insbesondere eines Mini-USB-Anschlusses vorgesehen. 2 shows schematically components of a variant of the avalanche airbag system 10. In this variant, the additional energy store is not designed as a non-rechargeable battery 22, but as a rechargeable battery or as an accumulator 40. In 2 a charging cable 42 is shown schematically, which can be connected to an external power grid in order to charge the lithium-ion capacitor 24 via the grid, for example before a ski tour. Furthermore, the accumulator 40 can also be charged by means of the charging cable 42 . A suitable charging connection, for example in the form of a USB connection, in particular a mini-USB connection, is provided on the side of the filling device 20 for connecting the charging cable 42 .

Zudem ist in 2 durch einen Doppelpfeil 44 angedeutet, dass der Akkumulator 40 zum Kompensieren einer Selbstentladung des Lithium-Ionen-Kondensators 24 eingesetzt werden kann. Um das durch den Doppelpfeil 44 veranschaulichte Zurückverschieben von elektrischer Energie aus dem Lithium-Ionen-Kondensator 24 in den Akkumulator 40 zu ermöglichen, ist der (in 2 nicht gezeigte) Gleichspannungswandler 28 (vergleiche 1) bevorzugt als bidirektionaler Gleichspannungswandler 28 ausgebildet. Ein Kompensieren der Selbstentladung des Lithium-Ionen-Kondensators 24 ist im Übrigen auch mit der in 1 gezeigten Batterie 22 möglich.In addition, 2 indicated by a double arrow 44 that the accumulator 40 can be used to compensate for a self-discharge of the lithium-ion capacitor 24 . In order to enable electrical energy to be shifted back from the lithium-ion capacitor 24 into the accumulator 40, as illustrated by the double arrow 44, the (in 2 not shown) DC-DC converter 28 (compare 1 ) preferably designed as a bidirectional DC-DC converter 28. Compensating for the self-discharge of the lithium-ion capacitor 24 is also possible with the in 1 shown battery 22 possible.

Auch bei der in 2 gezeigten Variante können sowohl der Akkumulator 40 als auch der Lithium-Ionen-Kondensator 24 unabhängig voneinander den Elektromotor 18 mit elektrischer Energie versorgen. Das Steuergerät 26 kann jedoch auch bei dieser Variante das Beaufschlagen des Elektromotors 18 mit sowohl von dem Akkumulator 40 als auch mit von dem Lithium-Ionen-Kondensator 24 stammender elektrischer Energie bewirken.Also at the in 2 In the variant shown, both the accumulator 40 and the lithium-ion capacitor 24 can supply the electric motor 18 with electrical energy independently of one another. However, in this variant too, the control unit 26 can cause the electric motor 18 to be charged with electrical energy originating both from the accumulator 40 and from the lithium-ion capacitor 24 .

Analog zu der mit Bezug auf 2 beschriebenen Variante sorgt auch bei der in 3 gezeigten Variante des Lawinenairbagsystems 10 nicht der Lithium-Ionen-Kondensator 24, sondern der weitere Energiespeicher in Form der Batterie 22 für die Versorgung des Steuergeräts 26 beziehungsweise weiterer elektronischer Komponenten der Befüllvorrichtung 20 mit elektrischer Energie. Des Weiteren ist auch bei der in 3 gezeigten Variante vorgesehen, dass die Batterie 22 eine Selbstentladung des als Entlastungselement dienenden Lithium-Ionen-Kondensators 24 kompensiert. Jedoch kann bei Ausbildung des weiteren Energiespeichers als die Batterie 22 keine elektrische Energie von dem Lithium-Ionen-Kondensator 24 in die Batterie 22 eingebracht werden. Dies ist jedoch bei der in 2 gezeigten Variante möglich. Daher ist in 3 lediglich ein Pfeil 46 dargestellt, welcher das Kompensieren der Selbstentladung des Lithium-Ionen-Kondensators 24 veranschaulicht. Des Weiteren geht auch aus 3 hervor, dass der Lithium-Ionen-Kondensator 24 durch Anschließen des Lithium-Ionen-Kondensators 24 an das Ladekabel 42 über das externe Stromnetz geladen werden kann.Analogous to that relating to 2 The variant described also provides for the in 3 shown variant of the avalanche airbag system 10 not the lithium-ion capacitor 24, but the additional energy store in the form of the battery 22 for the supply of the control unit 26 or other electronic components of the filling device 20 with electrical energy. Furthermore, at the in 3 Variant shown provided that the battery 22 compensates for a self-discharge of the lithium-ion capacitor 24 serving as a discharge element. However, when the additional energy store is designed as the battery 22 , no electrical energy can be introduced into the battery 22 from the lithium-ion capacitor 24 . However, this is at the in 2 variant shown is possible. Therefore in 3 only an arrow 46 is shown, which illustrates the compensation for the self-discharge of the lithium-ion capacitor 24 . Furthermore, it also goes out 3 shows that the lithium-ion capacitor 24 can be charged by connecting the lithium-ion capacitor 24 to the charging cable 42 via the external power grid.

Bei der in 4 gezeigten Variante des Lawinenairbagsystems 10 ist sowohl die Batterie 22 als auch der Akkumulator 40 vorgesehen. Die Batterie 22 und der Akkumulator 40 bilden somit den weiteren Energiespeicher der Befüllvorrichtung 20 (vergleiche 1). Sowohl die Batterie 22 als auch der Akkumulator 40 können zum Kompensieren der Selbstentladung des Lithium-Ionen-Kondensators 24 eingesetzt werden, wie dies in 4 durch den Pfeil 46 beziehungsweise den Doppelpfeil 44 veranschaulicht ist. Jedoch ist bei der Variante gemäß 4 nicht vorgesehen, dass der Lithium-Ionen-Kondensator 24 über das externe Stromnetz, also durch Verwendung des Ladekabels 42 nachgeladen wird. Vielmehr sorgen lediglich die Batterie 22 oder der Akkumulator 40 für das Aufladen des Lithium-Ionen-Kondensators 24. Auf diese Weise braucht kein gesondertes Ladegerät für den Lithium-Ionen-Kondensator 24 vorgesehen und vorgehalten zu werden.At the in 4 In the variant of the avalanche airbag system 10 shown, both the battery 22 and the accumulator 40 are provided. The battery 22 and the accumulator 40 thus form the additional energy store of the filling device 20 (cf 1 ). Both the battery 22 and the accumulator 40 can be used to compensate for the self-discharge of the lithium-ion capacitor 24, as is shown in 4 is illustrated by the arrow 46 or the double arrow 44 . However, in the variant according to 4 not provided that the lithium-ion capacitor 24 is recharged via the external power supply, ie by using the charging cable 42. Rather, only the battery 22 or the accumulator 40 ensure that the lithium-ion capacitor 24 is charged. In this way, no separate charging device for the lithium-ion capacitor 24 needs to be provided and kept available.

Bei den mit Bezug auf 1 bis 4 beschriebenen Varianten des Lawinenairbagsystems 10 kann das Laden des Lithium-Ionen-Kondensators 24 mittels des Steuergeräts 26 dann bewirkt werden, wenn die Befüllvorrichtung 20 in den Bereitschaftsmodus versetzt wird. Zum Aktivieren des Bereitschaftsmodus oder Standby-Modus wird das Lawinenairbagsystem 10 eingeschaltet und folglich das Steuergerät 26 mit elektrischer Energie versorgt. In diesem Bereitschaftsmodus bewirkt das Betätigen des Auslösegriffs 36, dass das Gebläse 16 den Airbag 14 mit Umgebungsluft befüllt. Das Steuergerät 26 erhält hierbei ein Signal, dass der Auslösegriff 36 betätigt wurde und steuert daraufhin den Elektromotor 18 an.When referring to 1 until 4 In the variants of the avalanche airbag system 10 described above, the lithium-ion capacitor 24 can be charged by means of the control unit 26 when the filling device 20 is switched to the standby mode. To activate the readiness mode or standby mode, the avalanche airbag system 10 is switched on and consequently the control unit 26 is supplied with electrical energy. In this standby mode, actuating the deployment handle 36 causes the blower 16 to inflate the air bag 14 with ambient air. The control unit 26 receives a signal that the release handle 36 has been actuated and then controls the electric motor 18 .

Beim Einschalten beziehungsweise Aktivieren des Bereitschaftsmodus kann das Gebläse 16 kurzzeitig betrieben werden, sodass der Nutzer des Rucksacks 12 beziehungsweise des Lawinenairbagsystems 10 eine Rückmeldung darüber erhält, dass der Bereitschaftsmodus aktiviert ist. Es kann jedoch auch auf anderem Wege eine, insbesondere haptische, Rückmeldung für diesen Zweck erzeugt werden, oder es kann dem Nutzer auf optischem und/oder akustischem Wege kommuniziert werden, dass der Bereitschaftsmodus der Befüllvorrichtung 20 aktiviert worden ist.When switching on or activating the standby mode, the fan 16 can be operated briefly, so that the user of the backpack 12 or the avalanche airbag system 10 receives feedback that the standby mode is activated. However, feedback, in particular haptic feedback, can also be generated for this purpose in another way, or the user can be informed optically and/or acoustically that the standby mode of the filling device 20 has been activated.

Es kann vorgesehen sein, dass der Lithium-Ionen-Kondensator 24 immer dann geladen wird, wenn die Befüllvorrichtung 20 in den Bereitschaftsmodus versetzt wird. Auf diese Weise werden Verluste des Lithium-Ionen-Kondensators 24 aufgrund der Selbstentladung besonders gering gehalten. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass dann, wenn die Umgebungstemperatur unter einen vorbestimmten Schwellenwert sinkt, elektrische Energie aus der Batterie 22 beziehungsweise aus dem Akkumulator 40 in den Lithium-Ionen-Kondensator 24 verschoben wird. So kann der bei niedriger Umgebungstemperatur sinkenden Leistung des Akkumulators 40 beziehungsweise der Batterie 22 Rechnung getragen werden.Provision can be made for the lithium-ion capacitor 24 to be charged whenever the filling device 20 is switched to standby mode. In this way, losses of the lithium-ion capacitor 24 are due of self-discharge is kept particularly low. Furthermore, it can be provided that when the ambient temperature falls below a predetermined threshold value, electrical energy is shifted from the battery 22 or from the accumulator 40 into the lithium-ion capacitor 24 . In this way, the power of the accumulator 40 or the battery 22, which decreases when the ambient temperature is low, can be taken into account.

In 5 sind Komponenten des Lawinenairbagsystems 10 gemäß einer weiteren Variante gezeigt, aus welcher deutlich wird, dass sowohl von dem Akkumulator 40 als auch von dem Lithium-Ionen-Kondensator 24 elektrische Energie für den Elektromotor 18 bereitgestellt werden kann. Auch bei der in 5 gezeigten Variante ist jedoch vorgesehen, dass nicht der Lithium-Ionen-Kondensator 24 durch Anschließen an eine externe Stromquelle nachgeladen wird. Vielmehr erfolgt das Laden des Lithium-Ionen-Kondensators 24 durch den Akkumulator 40. Der Akkumulator 40 kann jedoch seinerseits, wie in 5 schematisch gezeigt, über das Ladekabel 42 durch Anschließen des Ladekabels 42 an das externe Stromnetz geladen werden.In 5 components of the avalanche airbag system 10 are shown according to a further variant, from which it is clear that both the accumulator 40 and the lithium-ion capacitor 24 can provide electrical energy for the electric motor 18 . Also at the in 5 However, the variant shown provides that the lithium-ion capacitor 24 is not recharged by connecting it to an external power source. Instead, the lithium-ion capacitor 24 is charged by the accumulator 40. The accumulator 40 can, however, in turn, as in 5 shown schematically, are charged via the charging cable 42 by connecting the charging cable 42 to the external power supply.

Beim Aufblasen des Airbags 14 kann zunächst der Elektromotor 18 des Gebläses 16 mit maximaler Leistung betrieben werden, um den Airbag 14 mit einem gewissen Volumen an Umgebungsluft von beispielsweise etwa 150 Litern zu befüllen. In einem weiteren Schritt kann dann der im Inneren des Airbags 14 einzustellende Druck aufgebaut werden, wobei zum Halten des Drucks insbesondere wenigstens ein Ventil geschlossen werden kann. Für den Druckaufbau kann der Elektromotor 18 mit einer geringeren Leistung betrieben werden als zum Aufblasen auf das gewünschte Volumen. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zu Beginn des Aufblasvorgangs der Elektromotor 18 zumindest überwiegend von dem Lithium-Ionen-Kondensator 24 mit elektrischer Energie versorgt wird. Es kann jedoch auch zu Beginn des Aufblasvorgangs zusätzlich die elektrische Energie der Batterie 22 beziehungsweise des Akkumulators 40 genutzt werden.When inflating the airbag 14, the electric motor 18 of the blower 16 can first be operated at maximum power in order to fill the airbag 14 with a certain volume of ambient air, for example around 150 liters. In a further step, the pressure to be set inside the airbag 14 can then be built up, it being possible in particular for at least one valve to be closed to maintain the pressure. For the pressure build-up, the electric motor 18 can be operated with a lower power than for inflation to the desired volume. Furthermore, it can be provided that at the beginning of the inflation process, the electric motor 18 is at least predominantly supplied with electrical energy by the lithium-ion capacitor 24 . However, the electrical energy of the battery 22 or the accumulator 40 can also be used at the beginning of the inflation process.

In 6 ist schematisch gezeigt, dass der Airbag 14 des Lawinenairbagsystems 10 in einer Airbagtasche 48 des Rucksacks 12 angeordnet sein kann. Bei einer solchen Airbagtasche 48 handelt es sich vorliegend um eine von einem weiteren Staufach des Rucksacks 12 getrennte Kammer beziehungsweise ein derartiges Behältnis, in welchem der Airbag 14 vor einer Beschädigung geschützt aufbewahrt ist. Zudem sorgt die Airbagtasche 48 dafür, dass der Airbag 14 während des normalen Gebrauchs nicht aus dem Rucksack 12 herausfällt. Zugleich sollte der Airbag 14 so eng wie möglich gepackt sein, damit nicht unnötig wertvolles Rucksackvolumen von dem Airbag 14 beansprucht wird. Auch dieser Zweck wird durch die Airbagtasche 48 erfüllt. Wird das Lawinenairbagsystem 10 ausgelöst, so bewirkt dies infolge des Aufblasens der Airbags 14 das Öffnen der Airbagtasche 48. Der dann freigegebene beziehungsweise freiliegende Airbag 14 kann dann weiter mittels des Gebläses 16 mit Umgebungsluft befüllt werden.In 6 shows schematically that the airbag 14 of the avalanche airbag system 10 can be arranged in an airbag pocket 48 of the backpack 12 . In the present case, such an airbag pocket 48 is a chamber that is separate from another storage compartment of the rucksack 12 or a container of this type, in which the airbag 14 is stored so that it is protected against damage. In addition, the airbag pocket 48 ensures that the airbag 14 does not fall out of the backpack 12 during normal use. At the same time, the airbag 14 should be packed as tightly as possible so that the airbag 14 does not unnecessarily take up valuable backpack volume. The airbag pocket 48 also fulfills this purpose. If the avalanche airbag system 10 is triggered, this causes the airbag pocket 48 to open as a result of the airbags 14 being inflated.

Von dem Rucksack 12 sind in 6 des Weiteren Schultergurte 50 sowie Hüftgurte 52 schematisch gezeigt. Der Auslösegriff 36 des Lawinenairbagsystems 10, welcher insbesondere aus einem der Schultergurte 50 heraustreten kann, ist in 6 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.From the backpack 12 are in 6 Furthermore, shoulder straps 50 and waist straps 52 are shown schematically. The triggering handle 36 of the avalanche airbag system 10, which in particular can protrude from one of the shoulder straps 50, is in 6 not shown for the sake of clarity.

7 zeigt schematisch eine weitere Variante des Lawinenairbagsystems 10, bei welcher die Befüllvorrichtung 20 als elektrischen Energiespeicher ausschließlich den Lithium-Ionen-Kondensator 24 aufweist. Es werden dann einerseits nach dem Auslösen des Lawinenairbagsystems 10 der Elektromotor 18 als auch andererseits im Bereitschaftsmodus das Steuergerät 26, die Anzeigeelemente 38 sowie weitere elektronische Komponenten der Befüllvorrichtung 20 allein von dem Lithium-Ionen-Kondensator 24 mit elektrischer Energie versorgt. 7 FIG. 12 schematically shows a further variant of the avalanche airbag system 10, in which the filling device 20 exclusively has the lithium-ion capacitor 24 as the electrical energy store. On the one hand, after the avalanche airbag system 10 has been triggered, the electric motor 18 and, on the other hand, in the standby mode, the control unit 26, the display elements 38 and other electronic components of the filling device 20 are supplied with electrical energy solely by the lithium-ion capacitor 24.

Das in 7 gezeigte, in dem Rucksack 12 gemäß 6 verwendbare Lawinenairbagsystem 10 ist also besonders einfach aufgebaut. Der Lithium-Ionen-Kondensator 24 kann bei dieser Variante nur über das (in 7 nicht gezeigte) Ladekabel 42 geladen werden, also durch Anschließen des Ladekabels 42 an den auf Seiten der Befüllvorrichtung 20 vorgesehenen Ladeanschluss einerseits und an das externe Stromnetz andererseits.This in 7 shown, in the backpack 12 according to 6 usable avalanche airbag system 10 is particularly simple. In this variant, the lithium-ion capacitor 24 can only be charged via the (in 7 (not shown) charging cable 42 are charged, ie by connecting the charging cable 42 to the charging connection provided on the side of the filling device 20 on the one hand and to the external power supply on the other hand.

Claims

Avalanche airbag system, which comprises at least one airbag (14) and a filling device (20) for introducing ambient air into the airbag (14), the filling device (20) having at least one fan (16) with an electric motor (18), at least one electrical energy store (22, 24, 40) for supplying the electric motor (18) with electrical energy, and a control device (26) for activating the electric motor (14), characterized in that the at least one electrical energy store comprises a lithium-ion capacitor (24 ), wherein the filling device (20) comprises at least one further electrical energy store (22, 40), which is designed as a non-rechargeable battery and/or as an accumulator, and wherein the at least one further energy store (22, 40) is at least partially Compensate one Self-discharge of the lithium-ion capacitor (24) is formed.

avalanche airbag system claim 1 , characterized in that the lithium-ion capacitor (24) is formed by a plurality of electrically connected in series lithium-ion capacitor elements.

avalanche airbag system claim 1 or 2 , characterized in that the further energy store (22, 40) is used to supply the control device (26) and/or further electronic components with electrical energy.

Avalanche airbag system according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the control device (26) is designed to detect an activation of a standby mode of the filling device (20) and depending on the activation of the standby mode charging the lithium-ion capacitor (24) with from the further energy store ( 22, 40) originating electrical energy.

Avalanche airbag system (10) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the control device (26) is designed, depending on the electric motor (18) being switched on, to charge the electric motor (18) with energy from the lithium-ion capacitor (24) and from the further energy store (22 , 40) originating electrical energy.

Avalanche airbag system (10) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the control device (26) is designed to charge the electric motor (18) with lithium ions depending on the exceeding of a predetermined threshold value of a power to be delivered by the electric motor (18) when the airbag (14) is filled - Capacitor (24) and from the further energy store (22, 40) to bring about originating electrical energy.

Avalanche airbag system (10) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the control device (26) is designed to bring about an introduction of electrical energy from the lithium-ion capacitor (24) in the further energy store (40).

Avalanche airbag system (10) according to one of Claims 1 until 7 , characterized by the lithium-ion capacitor (24) being arranged on a printed circuit board and fixed in its position by means of a casting compound.

Avalanche airbag system (10) according to one of Claims 1 until 8th , characterized by a warning device that can be controlled by the control device (26) and is designed to prompt a user of the avalanche airbag system (10) to recharge and/or to replace the at least one energy store (22, 24, 40) after a predetermined period of time has elapsed. prompt.

Avalanche airbag system (10) according to one of Claims 1 until 9 characterized by an actuating device (36) by means of which the filling device (20) can be brought into a triggered state in which the filling device (20) introduces ambient air into the airbag (14).

Carrying device, in particular backpack (12), with an avalanche airbag system (10) according to one of Claims 1 until 10 .

Method for operating an avalanche airbag system (10), which comprises at least one airbag (14) and a filling device (20), by means of which ambient air is introduced into the airbag (14), the filling device (20) having at least one blower (16) with a Electric motor (18), at least one electrical energy store (22, 24, 40) for supplying the electric motor (18) with electrical energy, and a control device (26) which controls the electric motor (18), characterized in that the electric motor ( 18) is supplied with electrical energy from an electrical energy store designed as a lithium-ion capacitor (24), the filling device (20) comprising at least one further electrical energy store (22, 40) which is designed as a non-rechargeable battery and/or as an accumulator is formed, and wherein by means of the at least one further energy store (22, 40) a self-discharge of the lithium-ion capacitor (24) is at least partially compensated.