CH708588A1 - Motor vehicle with an electric drive. - Google Patents

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CH708588A1
CH708588A1 CH01589/13A CH15892013A CH708588A1 CH 708588 A1 CH708588 A1 CH 708588A1 CH 01589/13 A CH01589/13 A CH 01589/13A CH 15892013 A CH15892013 A CH 15892013A CH 708588 A1 CH708588 A1 CH 708588A1
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internal combustion
combustion engine
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CH01589/13A
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Siegfried A Eisenmann
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Siegfried A Eisenmann
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Fahrantrieb (4), einem elektrischen Energiespeicher (3a, 3b) zur Bereitstellung von elektrischer Energie für den Fahrantrieb, einer Verbrennungskraftmaschine (1) und einem ausschliesslich von der Verbrennungskraftmaschine (1) angetriebenen Elektrogenerator (2) zur Wiederaufladung des elektrischen Energiespeichers (3a, 3b). Dabei ist der Energiespeicher (3a, 3b) mit mindestens einer ersten Teilbatterie (3a) und mindestens einer zweiten Teilbatterie (3b) ausgebildet, und ein Schaltelement (30) ist derart zwischen der ersten Teilbatterie (3a), der zweiten Teilbatterie (3b), dem Elektrogenerator (2) und dem elektrischen Fahrantrieb (4) angeordnet, und derart ausgebildet, dass die erste Teilbatterie (3a) und die zweite Teilbatterie (3b) wechselweise dem Elektrogenerator (2) oder dem elektrischen Fahrantrieb (4) zuschaltbar sind.The invention relates to a motor vehicle having an electric traction drive (4), an electrical energy store (3a, 3b) for providing electrical energy for the traction drive, an internal combustion engine (1) and an electric generator (2) driven exclusively by the internal combustion engine (1) Recharging the electrical energy storage device (3a, 3b). In this case, the energy store (3a, 3b) is formed with at least one first sub-battery (3a) and at least one second sub-battery (3b), and a switching element (30) is between the first sub-battery (3a), the second sub-battery (3b), the electric generator (2) and the electric traction drive (4) arranged, and designed such that the first part of battery (3a) and the second part of battery (3b) alternately the electric generator (2) or the electric traction drive (4) are switchable.

Description

Beschreibung description

[0001 ] Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit Elektroantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 10. The invention relates to a motor vehicle with electric drive according to the preamble of claim 1 and a method for operating a motor vehicle according to claim 10.

[0002] Im Speziellen handelt es sich dabei um ein Kraftfahrzeug mit Elektroantrieb bei dem der Traktionsantrieb ausschliesslich durch einen, aus einem Elektrospeicher betriebenen, Elektromotor erfolgt. Der Elektrospeicher ist dabei als mehrfach wieder aufladbare Batterien bzw. Akkumulatoren ausgebildet, welcher zugeführte elektrische Energie speichern und diese zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgeben kann. Mit Batterie ist hier also keine nur einmalig verwendbare Primärzelle gemeint. In particular, it is a motor vehicle with electric drive in which the traction drive exclusively by a, powered by an electric storage, electric motor takes place. The electric storage is designed as a multiple rechargeable batteries or accumulators, which store supplied electrical energy and can deliver it at a later date again. By battery, therefore, no single-use primary cell is meant here.

[0003] Die derzeit verfügbaren Batterien weisen - wie auch aus untenstehenden Beispielen ersichtlich - eine zu geringe Speicher-Kapazität auf, als das eine von Nutzern allgemein akzeptierte Fahrreichweite im Nur-Elektro-Fahrzeug-Modus (NEFZ Modus) erzielbar wäre. Speziell der hohe Preis, sowie das hohe Leistungsgewicht und Leistungsvolumen von Elektro-speichern macht auch eine grosszügigere Dimensionierung der Energiespeicher unattraktiv. Daher sind ohne massive Weiterentwicklungen im Bereich der elektrischen Energiespeicher, Fahrzeuge mit rein elektrischem Fahrantrieb für die breite Masse an Nutzern uninteressant. The currently available batteries have - as also apparent from the examples below - too low a memory capacity than a user-generally accepted driving range in electric-only vehicle mode (NEDC mode) would be achievable. Especially the high price, as well as the high power-to-weight ratio and power volume of electro-storage makes a more generous dimensioning of energy storage unattractive. Therefore, without massive advances in the field of electrical energy storage, vehicles with purely electric drive for the vast majority of users uninteresting.

[0004] Hierzu hat beispielsweise das süddeutsche Automobil-Zulieferunternehmen Mahle einen 2-Zylinder-Benzinmotor entwickelt, bei welchem ein Generator zur Umwandlung der mechanischen Energie des Verbrennungsmotors in elektrische Energie, direkt im Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine integriert ist (siehe Pressebericht der Firma Mahle in VDI-Nachrichten vom Oktober 2012). Dem Bericht zufolge ist dieser Motor als «Range Extender» gedacht bei welchem die erzeugte elektrische Ausgangsleistung teils zum Aufladen der Batterie und teils direkt zur elektromotorischen Traktion des Fahrzeugs ausgelegt. In einem in diesem Artikel angeführten, praktischen Beispiel hat die Batterie eine Energiekapazität von 14 kWh, der Verbrennungsmotor eine Maximalleistung von 30 kW und der Elektromotor eine Dauerleistung von 55 kW. Die Reichweite alleine aus der Batterie wird dann im NEFZ Modus (also reine Batteriefahrt ohne Nutzung des Range-Extenders), bei einer Fahrgeschwindigkeit 70 km/h, mit etwa 70 km angegeben. Bei einer zusätzlichen Nutzung einer Tankfüllung von 25 Litern Kraftstoff für den Verbrennungsmotor, wird eine Gesamtreichweite von ca. 500 km angegeben. For this purpose, for example, the South German automotive supplier Mahle has developed a 2-cylinder gasoline engine, in which a generator for converting the mechanical energy of the engine into electrical energy, directly in the crankcase of the internal combustion engine is integrated (see press release of the company Mahle in VDI News from October 2012). According to the report, this engine is intended as a "range extender" in which the generated electrical output is designed partly to charge the battery and partly directly to the electromotive traction of the vehicle. In a practical example given in this article, the battery has an energy capacity of 14 kWh, the combustion engine a maximum power of 30 kW and the electric motor a continuous power of 55 kW. The range alone from the battery is then specified in NEDC mode (ie pure battery travel without use of the range extender), at a driving speed 70 km / h, with about 70 km. With an additional use of a tank filling of 25 liters of fuel for the internal combustion engine, a total range of approximately 500 km is given.

[0005] Das Kraftfahrzeug ist also weiters mit einer Verbrennungskraftmaschine und einem Generator ausgestattet, mit welchen eine Aufladung des Elektrospeichers durchführbar ist. Es erfolgt dabei aber keine direkte mechanische Drehmomentübertragung vom Verbrennungsmotor zu den Antriebsrädern. The motor vehicle is thus further equipped with an internal combustion engine and a generator with which a charge of the electric accumulator is feasible. However, there is no direct mechanical torque transmission from the engine to the drive wheels.

[0006] Im Fährbetrieb ist hierbei eine parallele oder alternative Versorgung des Elektromotors durch den Verbrennungsmotor und/oder die Batterie vorgesehen. Dabei wird die von dem Generator erzeugte, elektrische Energie nicht nur zum Aufladen der Batterie, sondern auch zum direkten Betrieb des Antriebs-Elektromotors genutzt. Als elektrischer Fahrantrieb ist dabei ein dauermagnetisch erregter Synchronmotor vorgesehen. In the ferry operation in this case a parallel or alternative supply of the electric motor by the internal combustion engine and / or the battery is provided. In this case, the electrical energy generated by the generator is used not only for charging the battery, but also for direct operation of the drive electric motor. As an electric drive while a permanent magnet excited synchronous motor is provided.

[0007] Beispielsweise ist auch das aus der Sonderausgabe Automobiltechnische Zeitschrift ATZ des Springer Verlags vom Oktober 2012, auf den Seiten 28-36 bekannte Hybrid-Elektrofahrzeug mit elektromotorischem Antrieb ebenso teils aus einem von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Generator und teils aus einer von dem Generator aufladbaren Batterie versorgt. For example, from the Special Edition Automotive Technical Magazine ATZ Springer Verlag from October 2012, on pages 28-36 known hybrid electric vehicle with electric motor drive is also partly from a generator driven by an internal combustion engine and partly from one of the generator rechargeable Battery supplied.

[0008] WO 201 1/114 247 zeigt ein Elektrospeichersystem für Fahrzeuge, bei welchem von mehreren parallelgeschalteten Akkumulatoren jene vom Versorgungsbus getrennt werden, welche einen niedrigeren Ladezustand aufweisen als die anderen. Damit soll bei der Entladung ein möglichst gleichartiger Ladezustand aller Akkumulatoren beizubehalten werden und ansonsten allfällig auftretende Ausgleichsströme zwischen den Akkumulatoren vermieden werden. WO 201 1/1124 247 shows an electric storage system for vehicles, in which of several parallel-connected accumulators are separated from the supply bus, which have a lower state of charge than the others. This is to maintain the same as possible state of charge of all accumulators during discharge and otherwise possibly occurring equalizing currents between the accumulators are avoided.

[0009] Zwar bringen die oben erläuterten Range-Extender-Konzepte Verbesserungen, jedoch ist eine reine Zurückbesinnung auf klassische Verbrennungskraftmaschine, welche speziell im Teillastbetrieb nur eine geringe Energieeffizient aufweist, im Sinne des Umweltschutzes keine befriedigende Lösung. Auch stellt bei einem solchen Konzept der fortwährende, Undefinierte Wechsel zwischen Auf- und Entladung des Elektrospeichers - abhängig von unvorhersehbaren Faktoren wie dem Verkehrsfluss und dem spezifischem Fahrverhalten des Nutzers - eine Belastung des Energiespeichers dar, was dessen Lebensdauer, effektiv erzielbaren Wirkungsgrad, etc. beeinträchtigt. Although bring the above-mentioned range extender concepts improvements, but is a pure recollection of classic internal combustion engine, which has only a low energy efficiency, especially in part-load operation, in terms of environmental protection is not a satisfactory solution. Also, in such a concept, the ongoing, undefined change between charging and discharging of the electric storage - depending on unpredictable factors such as the traffic flow and the specific driving behavior of the user - is a burden on the energy storage, which affects its life, effectively achievable efficiency, etc. ,

[0010] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches energieeffizient und umweltfreundlich, langlebig und preisgünstig in der Anschaffung ist, mit welchem aber dennoch eine hinreichende, den Konsumentenwünsche entsprechende Reichweite erzielbar ist. It is therefore an object of the present invention to provide a motor vehicle, which is energy efficient and environmentally friendly, durable and inexpensive to purchase, but with which a sufficient, the consumer wishes corresponding range is achievable.

[0011 ] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches einen hohen Wirkungsgrad bezüglich der eingesetzten Primärenergie und geringe Schadstoffemissionen erzielt. It is an object of the present invention to provide a motor vehicle, which achieves a high efficiency with respect to the primary energy used and low pollutant emissions.

[0012] Eine weitere Aufgabe ist es die Belastung der Elektro-speicher im Kraftfahrzeug zu senken und deren Lebensdauer und Dauereinsatz-Effizienz zu verbessern. Another object is to reduce the burden of electrical storage in the vehicle and to improve their life and continuous use efficiency.

[0013] Es ist daher eine spezielle Aufgabe ein rein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und einem Generator zur lokalen Erzeugung von elektrischer Energie bereitzustellen, welches einen geringen Kraftstoffverbrauch und einen schonenden Umgang mit den Fahrzeugbatterien erzielt. It is therefore a specific object to provide a purely electrically driven motor vehicle with an internal combustion engine and a generator for the local generation of electrical energy, which achieves low fuel consumption and careful handling of the vehicle batteries.

2 [0014] Eine spezielle Aufgabe ist auch die Vermeidung von häufigen Mikro-Ladezyklen der Batterien, welche die Batterielebensdauer senken können. [0014] A special task is also the avoidance of frequent micro-charging cycles of the batteries, which can reduce the battery life.

[0015] Diese Aufgaben werden durch die Verwirklichung der kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Merkmale, die die Erfindung in alternativer oder vorteilhafter Weise weiterbilden, sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen. These objects are achieved by the realization of the characterizing features of the independent claims. Features which further develop the invention in an alternative or advantageous manner can be found in the dependent claims.

[0016] Soll ein solches Fahrzeug mit elektrischem Fahrantrieb am Markt erfolgreich sein, dann müssen einige wesentliche Eigenschaften vorhanden sein: If such a vehicle with electric drive to be successful in the market, then some essential properties must be present:

[0017] Zunächst ergibt sich aufgrund der beschränkten Kapazitäten der derzeit verfügbaren elektrischen Energiespeicher, deren gegenüber einer Kraftstofftankung deutlich längeren Aufladedauer und der - im Vergleich zum gut ausgebauten Tankstellennetz - kaum vorhandenen öffentlichen Auflade-Infrastruktur, speziell in ländlichen Gebieten, die Forderung, dass das Fahrzeug mit einem Range-Extender-Verbrennungsmotor ausgerüstet ist. Für ein wirtschaftlich arbeitendes Fahrzeug mit Elektroantrieb und Range-Extender soll dieser zum Aufladen der Fahr-Batterien über den Generator nur im optimalen spezifischen Kraftstoff-Verbrauchspunkt bzw. im Arbeitspunkt mit minimalem Schadstoffausstoss (oder einem Kompromiss dieser beiden Kriterien) seines Drehzahl-Drehmoment-Kennfelds betrieben werden. Dies soll mit einer höchstmöglichen Ausnutzung des im Kraftstofftank vorhandenen Energieinhalts erzielt werden. First arises due to the limited capacity of currently available electrical energy storage, compared to a fuel tank significantly longer charging time and - compared to the well-developed gas station network - barely existing public charging infrastructure, especially in rural areas, the requirement that Vehicle is equipped with a range extender engine. For an economically operating vehicle with electric drive and range extender this is to charge the driving batteries on the generator only in the optimal specific fuel consumption point or operating point with minimal emissions (or a compromise of these two criteria) of its speed-torque map operate. This should be achieved with the highest possible utilization of the energy content present in the fuel tank.

[0018] Dazu besteht erfindungsgemäss das Batteriesystem im Fahrzeug aus zwei getrennten Teilbatterien, welche jeweils für sich auf- oder entladen werden können. Es handelt sich bei den Teilbatterien speziell um für den Traktionsantrieb bestimmte Batterien, insbesondere also mit zumindest annähernd gleicher Spannung und Kapazität, also nicht etwa um eine Kombination einer Hochvolt-Traktionsbatterie und einer Niedervolt-Bordnetzbatterie. Es handelt sich auch um Teilbatterien für die Traktion mit einer Kapazität von mehreren hundert Wh, speziell mehr als 1 kWh, z.B. etwa 5 bis 100 kWh, und nicht um Puffer- Übertragungs- oder Gleichricht-Kondensatoren mit nur geringen Kapazitätswerten. Während die eine Erste der Teilbatterien zum Betrieb des Elektromotors des Traktionssystem genutzt wird, kann eine Zweite der Teilbatterien getrennt davon mittels des vom Range-Extender angetriebenen Generators unabhängig von der Ersten aufgeladen werden. Der Verbrennungsmotor kann dabei bezüglich seiner Drehzahl und seines Drehmomentes stets in seinem derzeitigen Kraftstoff-Verbrauchsoptimum betrieben werden. Wenn die aufzuladende Teilbatterie geladen ist, kann der Verbrennungsmotor abgestellt werden. Die Kombination Batterie - Verbrennungsmotor kann dabei derart ausgelegt werden, dass der Punkt oder Bereich des Verbrauchsoptimums des Verbrennungsmotors zugleich auf der elektrischen Seite mit dem Punkt oder Bereich einer optimalen Aufladekurve der Teilbatterie in ihrem Betriebsbereich zusammenfällt, speziell optimal bezüglich deren Lebensdauer. For this purpose, according to the invention, the battery system in the vehicle consists of two separate sub-batteries, which each can be charged or discharged separately. It is in the sub-batteries specifically designed for the traction drive batteries, especially with at least approximately the same voltage and capacity, so not about a combination of a high-voltage traction battery and a low-voltage electrical system battery. These are also partial batteries for traction with a capacity of several hundred Wh, especially more than 1 kWh, e.g. around 5 to 100 kWh, and not around buffer transfer or rectifier capacitors with low capacitance values. While the first one of the sub-batteries is used to operate the electric motor of the traction system, a second of the sub-batteries may be separately charged by the range-extender driven generator independently of the first one. The internal combustion engine can always be operated in terms of its speed and its torque in its current fuel consumption optimum. When the partial battery to be charged is charged, the engine can be stopped. The combination battery - internal combustion engine can be designed such that the point or range of consumption optimum of the engine coincides at the same time on the electrical side with the point or range of an optimal charging curve of the sub-battery in its operating range, especially optimal with respect to their life.

[0019] Die Traktionsleistung wird dabei erfindungsgemäss nur aus der momentan nicht in Aufladung befindlichen Teilbatterie entnommen. Sinkt der Ladezustand der zur Traktion genutzten Batterie unter eine definierte Schwelle, speziell in einen Bereich, dessen Nutzung sich negativ auf die Lebensdauer oder den Wirkungsgrad der Batterie auswirken würde, erfolgt ein automatischer Wechsel der Zuordnung der Teilbatterien, beispielsweise durch ein elektrisches Umschalten. Bei dem Wechsel wird die Rolle der durch den Range-Extender aufgeladenen Lade-Batterie zu jener der Traktions-Batterie und die Rolle der verbrauchten vorherigen Traktions-Batterie wird zur Lade-Batterie. The traction power is thereby according to the invention only taken from the currently not in charge sub-battery. Decreases the state of charge of the battery used for traction below a defined threshold, especially in an area whose use would have a negative effect on the life or efficiency of the battery, there is an automatic change of assignment of the sub-batteries, for example by an electrical switching. In the change, the role of the charging battery charged by the range extender becomes that of the traction battery, and the role of the spent traction previous battery becomes the charging battery.

[0020] Der Integrierte Start Generator (ISG) oder eine zusätzliche Startereinrichtung startet dann den Verbrennungsmotor erneut um die bei der Traktion zuvor entleerte Teilbatterie zu Laden. Wird der Verbrennungsmotor dabei nur im Bereich des Kraftstoffverbrauchsoptimums betrieben, also nicht im wesentlich ungünstigeren Teillastbereich, so kann die im Kraftstoff enthaltenen Energie mit einer hohe Effizienz genutzt werden. Die bei Optimalbetrieb erzeugte elektrischen Energiemenge, welche der Generator des Verbrennungsmotors abgibt, kann dabei derart abgestimmt werden, dass die Teilbatterie mit einem im Wesentlichen konstanten Ladestrom geladen wird, welcher vorzugsweise dem optimale Ladestrom hinsichtlich der Lebensdauer der Batterie zumindest annähernd übereinstimmt. The integrated start generator (ISG) or an additional starter device then starts the engine again to charge the previously deflated during traction battery. If the internal combustion engine is operated only in the region of the fuel consumption optimum, ie not in the much less favorable partial load range, then the energy contained in the fuel can be used with a high efficiency. The amount of electrical energy generated during optimum operation, which emits the generator of the internal combustion engine, can be tuned such that the sub-battery is charged with a substantially constant charging current, which preferably at least approximately matches the optimal charging current in terms of battery life.

[0021 ] Erfindungsgemäss wird also ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Fahrantrieb, einem elektrischen Energiespeicher zur Bereitstellung von elektrischer Energie für den Fahrantrieb, einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einem Otto- oder Dieselmotor, und einem ausschliesslich von der Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Elektrogenerator zur Wiederaufladung des elektrischen Energiespeichers. Insbesondere kann der Elektrogenerator also nicht von Seiten des Fahrantriebs angetrieben werden, es besteht also speziell keine mechanische Kopplung oder Kopplungsmöglichkeit zwischen dem mit der Verbrennungskraftmaschine verbundenen Elektrogenerator und dem Fahrantrieb. According to the invention, therefore, a motor vehicle with an electric traction drive, an electrical energy storage device for providing electrical energy for the traction drive, an internal combustion engine, in particular a gasoline or diesel engine, and an exclusively driven by the internal combustion engine electric generator for recharging the electrical energy storage. In particular, the electric generator can therefore not be driven by the propulsion system, so there is no mechanical coupling or coupling possibility between the electric generator connected to the internal combustion engine and the traction drive.

[0022] Der Energiespeicher ist als Batteriesystem mit mindestens einer ersten Teilbatterie und mindestens einer zweiten Teilbatterie ausgebildet und es ist ein Schaltelement derart zwischen der ersten Teilbatterie, der zweiten Teilbatterie, dem Generator und dem elektrischen Fahrantrieb angeordnet, welches und derart ausgebildet ist, dass die erste Teilbatterie und die zweiten Teilbatterie wechselweise dem Generator oder dem elektrischen Fahrantrieb zuschaltbar sind. The energy storage is designed as a battery system with at least a first sub-battery and at least a second sub-battery and it is a switching element between the first sub-battery, the second sub-battery, the generator and the electric drive arranged such that the first sub-battery and the second sub-battery alternately the generator or the electric traction drive are switchable.

[0023] Das Schaltelement ist anders ausgedrückt zwischen einer ersten Betriebsart, in welcher der Generator der ersten Teilbatterie und der elektrische Fahrantrieb der zweiten Teilbatterie zugeschaltet ist, und einer zweiten Betriebsart, in welcher der Generator der zweiten Teilbatterie und der elektrische Fahrantrieb der ersten Teilbatterie zugeschaltet ist, umschaltbar. Insbesondere ist das Schaltelement dabei automatisch während des Fährbetriebs umschaltbar, sodass ein wechselweise ein Laden oder ein Entladen der jeweiligen Teilbatterie durchführbar ist. In other words, the switching element is connected between a first operating mode in which the generator of the first sub-battery and the electric traction drive of the second sub-battery is switched on, and a second operating mode in which the generator of the second sub-battery and the electric traction drive of the first sub-battery switched on is switchable. In particular, the switching element is automatically switchable during the ferry operation, so that an alternately charging or discharging of the respective sub-battery can be performed.

3 [0024] Eine elektrische Energiemanagement-Einheit kann dabei derart ausgebildet sein und in Wirkverbindung zu der Verbrennungskraftmaschine stehen, dass die erste Teilbatterie derart aufgeladen wird, dass dabei die Verbrennungskraftmaschine entweder dauerhaft in einem Bereich ihres geringsten spezifischen Kraftstoffverbrauchs im Motorkennfeld betrieben wird, oder gänzlich deaktiviert wird. Speziell wird dabei die die Verbrennungskraftmaschine dauerhaft in einem Optimalbereich mit einer Abweichung von weniger als 5% vom geringsten spezifischen Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine betrieben, insbesondere wobei dieser Bereich einer Auslegung und aktuellen Umgebungsbedingungen der die Verbrennungskraftmaschine angepasst sein kann. Bei diesem Betrieb der die Verbrennungskraftmaschine wird die erste Teilbatterie mit ihrer, insbesondere hinsichtlich einer von der Teilbatterie erzielbaren maximalen Ladezyklenzahl, optimalen Ladekurve vom Elektrogenerator geladen. Speziell kann dabei die Teilbatterie während ihres gesamten Ladevorgangs mit zumindest annähernd konstanter Ladeleistung geladen werden und/oder dabei nicht der gesamte zur Verfügung stehende Kapazitätsbereich der Teilbatterie genutzt werden. [0024] An electrical energy management unit may be designed and operatively connected to the internal combustion engine such that the first sub-battery is charged in such a way that the internal combustion engine is either permanently operated in a region of its lowest specific fuel consumption in the engine map or completely is deactivated. Specifically, while the internal combustion engine is permanently operated in an optimum range with a deviation of less than 5% of the lowest specific fuel consumption of the internal combustion engine, in particular where this range of interpretation and current environmental conditions of the internal combustion engine can be adjusted. In this operation of the internal combustion engine, the first sub-battery with its, in particular with respect to a recoverable from the sub-battery maximum charging cycle number, optimal charging curve is charged by the electric generator. Specifically, the sub-battery can be charged during its entire charging process with at least approximately constant charging power and / or not the entire available capacity range of the sub-battery can be used.

[0025] Es ist also eine mechanische Antriebsleistung für das Kraftfahrzeug zu jedem Zeitpunkt jeweils ausschliesslich aus einer der Teilbatterien, welche einer Traktion durch den Fahrantrieb zugeordneten ist, entnehmbar und eine vom elektrischen Generator bereitgestellte elektrische Energie ist jeweils ausschliesslich einer anderen der Teilbatterien, welche einer Wiederaufladung durch den Generator zugeordneten ist, zuführbar. Speziell kann dabei mit dem Schaltelement die erste Teilbatterie und zweiten Teilbatterie stets elektrisch voneinander getrennt sein und mit dem Schaltelements die erste Teilbatterie und die zweite Teilbatterie wahlweise jeweils dem Fahrantrieb oder dem Generator zugeordnet werden, insbesondere automatisch und abhängig von einem Ladezustand der Teilbatterien. So it is a mechanical drive power for the motor vehicle at any time in each case exclusively from one of the sub-batteries, which is assigned to a traction by the traction drive, removable and provided by the electric generator electrical energy is in each case exclusively another of the sub-batteries, which one Recharging is assigned by the generator, fed. Specifically, the first partial battery and the second partial battery can always be electrically separated from one another with the switching element and the first partial battery and the second partial battery can be assigned to the traction drive or the generator, in particular automatically and depending on a state of charge of the partial batteries.

[0026] Der Verbrennungsmotor kann dabei auch mit einem Turbolader oder Kompressor aufgeladen werden, wobei speziell statt eines herkömmlichen Abgas-Turboladers ein elektrisch angetriebener Turbolader, welcher von einer der Teilbatterien oder direkt vom Generator gespeist wird. Somit kann z.B. der Abgasstaudruck reduziert, die Wirkung eines allfälligen Abgas-Katalysators verbessert und/oder eine gezielte Regelung der Aufladung auf elektronischem Wege realisiert werden um den Verbrennungsmotor noch effizienter zu gestalten. The internal combustion engine can also be charged with a turbocharger or compressor, wherein specifically instead of a conventional exhaust gas turbocharger, an electrically driven turbocharger, which is fed by one of the sub-batteries or directly from the generator. Thus, e.g. Reduces the exhaust gas back pressure, improves the effect of any exhaust gas catalyst and / or a targeted control of the charge can be realized by electronic means to make the engine even more efficient.

[0027] Ein weiterer wichtiger Aspekt für ein marktfähiges Elektrofahrzeug ist die Forderung, dass dieses kostengünstig gefertigt werden kann. Um bei den derzeit erreichbaren, begrenzten Energiedichten der Batterien hinreichend gespeicherte elektrische Energie Vorhalten zu können, um mit einem rein elektrisch betriebenen Fahrzeug eine akzeptable, mit konventionellen Verbrennungsmotor-Kraftfahrzeugen vergleichbare Fahrstreckenreichweite erzielen zu können, sind die Batterien meist gross, schwer und teuer. Es sollte auch darauf geachtet werden, dass der Bauaufwand für die Auflade- und Leistungselektronik so klein wie möglich ist und diese nur geringe Verlustleistungen aufweisen. Another important aspect of a marketable electric vehicle is the requirement that this can be manufactured inexpensively. In order to be able to provide sufficiently stored electrical energy at the currently achievable, limited energy densities of the batteries in order to be able to achieve an acceptable driving range comparable with conventional combustion engine vehicles with a purely electrically operated vehicle, the batteries are usually large, heavy and expensive. It should also be ensured that the construction costs for the charging and power electronics are as small as possible and they have only low power losses.

[0028] Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung werden nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten, konkreten Ausführungsbeispielen rein beispielhaft näher beschrieben, wobei auch auf weitere Vorteile der Erfindung eingegangen wird. Im Einzelnen zeigen: The inventive method and the inventive device are described below with reference to exemplary embodiments shown schematically in the drawings, purely by way of example, which also addresses further advantages of the invention. In detail show:

Fig. 1 Blockschema eines Elektrofahrzeugs mit einem Verbrennungskraft-Range-Extender nach dem Stand der Technik; Fig. 1 block diagram of an electric vehicle with a combustion force range extender according to the prior art;

Fig. 2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Fahrzeug-Konzeptes in einem Blockschema; 2 shows a first embodiment of the inventive vehicle concept in a block diagram;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Fahrzeug-Konzeptes in einem Blockschema; 3 shows a second embodiment of the inventive vehicle concept in a block diagram;

Fig. 4a ein erstes Beispiel eines Betriebs eines erfindungsgemässen Fahrzeugs; 4a shows a first example of an operation of a vehicle according to the invention;

Fig. 4b ein zweites Beispiel eines Betriebs eines erfindungsgemässen Fahrzeugs; 4b shows a second example of an operation of a vehicle according to the invention;

Fig. 5 ein Beispiel eines Kraftstoff-Verbrauchskennfeld einer Verbrennungskraftmaschine; 5 shows an example of a fuel consumption map of an internal combustion engine;

Fig. 6 eine Beispiel einer Ladekurve eines Elektrospeichers. 6 shows an example of a charging curve of an electric accumulator.

[0029] Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform des strukturellen Aufbaus eines Seriell-Hybrid-Kraftfahrzeugs aus dem Stand der Technik. Darin ist ein Verbrennungsmotor 1 mit einem Generator 2, welcher auch als Integrierter Starter Generator (ISG) ausgeführt sein kann, als Range-Extender angewandt, welcher die Energie des getankten Kraftstoffs (z.B. Ethanol, Benzin, Diesel, Biodiesel, Flüssiggas, etc.) in elektrische Energie umwandeln kann. Der Range-Extender kann aber beispielsweise auch mit einem Freikolben-Lineargenerator als Verbrennungsmotor mit integriertem Generator ausgebildet sein. Fig. 1 shows an example of an embodiment of the structural configuration of a serial hybrid automobile of the prior art. Therein, an internal combustion engine 1 with a generator 2, which can also be embodied as an integrated starter generator (ISG), is used as a range extender, which stores the energy of the refueled fuel (eg ethanol, gasoline, diesel, biodiesel, liquefied petroleum gas, etc.). can convert into electrical energy. However, the range extender can also be designed, for example, with a free-piston linear generator as an internal combustion engine with an integrated generator.

[0030] Der ISG 2 kann beispielsweise als ein integrierter Kurbelwellen-Startergenerator ausgeführt sein, welcher in der Regel als eine permanentmagnetisch erregte Synchronmaschine als Drehstrom- Motor und -Generator ausgebildet ist. Die Induktionen der Dauermagnete kann entsprechend dem Startmoment für den Verbrennungsmotor 1 , auch bei Kaltstart, dimensioniert sein, aber auch derart, dass die mechanische Leistung der antreibenden Verbrennungskraftmaschine 1 in elektrische Leistung umwandelbar ist, vorzugsweise mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad. The ISG 2 may for example be designed as an integrated crankshaft starter generator, which is usually designed as a permanent magnet synchronous machine as a three-phase motor and generator. The induction of the permanent magnets can be dimensioned according to the starting torque for the internal combustion engine 1, even at cold start, but also such that the mechanical power of the driving internal combustion engine 1 is converted into electrical power, preferably with the highest possible efficiency.

4 [0031 ] Die vom Range-Extender bereitgestellte elektrische Energie kann dann über den Pfad 1 1 direkt dem Fahr-Stromrichter 20, welcher einen oder mehrere Traktionsmotoren 4 entsprechend von vorgegebenen Fahrbefehlen 21 ansteuert. Das Drehmoment des Traktionsmotors 4 wird, optional über ein Getriebe 5 und ein Differential 6 an die Antriebsräder 7 übertragen. Alternativ kann auch ein direkter Antrieb der Räder 7 durch den Elektromotor 4 erfolgen, beispielsweise mit je einen einzeln angesteuerten Radnabenmotor 4a, wie dies mit unterbrochenen Linien dargestellt ist. 4 provided by the range extender electrical energy can then on the path 1 1 directly to the driving power converter 20, which controls one or more traction motors 4 according to predetermined driving commands 21. The torque of the traction motor 4 is optionally transmitted via a gear 5 and a differential 6 to the drive wheels 7. Alternatively, a direct drive of the wheels 7 by the electric motor 4, for example, each with a individually controlled hub motor 4a, as shown in broken lines.

[0032] Die vom Range-Extender bereitgestellte elektrische Energie kann aber auch über den Pfad 12 in den elektrischen Energiespeicher 3 geleitet werden, um diesen Aufzuladen. Speziell wird dabei jeweils jener Teil an überschüssiger, vom Range-Extender 1 ,2 produzierten elektrischen Energie, welche momentan nicht vom Fahrantrieb 4 benötigt wird, in den Energiespeicher 3 eingelagert. However, the electrical energy provided by the range extender can also be routed via the path 12 into the electrical energy store 3 in order to charge it. Specifically, in each case that part of excess, produced by the range extender 1, 2 electrical energy, which is currently not required by the drive 4, stored in the energy storage 3.

[0033] In umgekehrter Weise kann dem Energiespeicher 3 über den Pfad 13 elektrische Energie zum Betrieb des Fahrmotors 4 entnommen werden. Der Fahrantrieb kann somit betrieben werden: In the reverse manner, the energy storage 3 via the path 13 electrical energy to operate the drive motor 4 are removed. The travel drive can thus be operated:

• aus dem Energiespeicher alleine (z.B. bei ausgeschaltetem Range-Extender), • from the energy store alone (for example, with the range extender switched off),

• aus dem laufenden Range-Extender, wobei überschüssige Energie in den Energiespeicher abgelegt wird, oder • from the current range extender, where excess energy is stored in the energy storage, or

• aus dem Energiespeicher und dem laufenden Range-Extender (z.B. wenn höhere Leistungen angefordert werden als eine der beiden Quellen für sich alleine liefern kann). • from the energy store and the current range extender (e.g., when higher power is required than either source can provide on its own).

[0034] Das elektrische Energiemanagement (EEM) des Kraftfahrzeugs und das Motorsteuergerät (ECU) für den Fahrantrieb 4 und das Steuergerät für den Range-Extender (mit Verbrennungsmotor und ISG) sind für diese Aufgaben entsprechend ausgelegt. The electrical energy management (EEM) of the motor vehicle and the engine control unit (ECU) for the traction drive 4 and the control unit for the range extender (with internal combustion engine and ISG) are designed accordingly for these tasks.

[0035] Das Bordnetz 8 zum Betrieb von Hilfsverbrauchern und der Komforteinrichtungen (z.B. das 12V, 24V oder 48V Klein-spannungs-Bordnetz) kann mit einem DC-DC Wandler 9 von der meist deutlich höher liegenden Batteriespannung des Energiespeichers 3 abgezweigt werden. The electrical system 8 for the operation of auxiliary consumers and the comfort devices (for example, the 12V, 24V or 48V small-voltage vehicle electrical system) can be diverted with a DC-DC converter 9 of the mostly much higher battery voltage of the energy storage device 3.

[0036] Zusätzlich zur Aufladung des Energiespeichers 3 durch den an Bord des Fahrzeugs verbauten Range-Extender 1 ,2 kann auch eine Einrichtung 19 zur Aufladung durch externe Energiequellen, wie z.B. dem öffentlichen Stromnetz, Solarzellen, Windkraftgeneratoren, Blockkraftwerken, etc. vorgesehen sein. In addition to the charging of the energy storage device 3 by the range extender 1, 2 installed on board the vehicle, a device 19 for charging by external energy sources, e.g. the public power grid, solar cells, wind power generators, block power plants, etc. may be provided.

[0037] Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung in Form eines schematischen Aufbaus des Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs. Als Kraftfahrzeuge sind hier im speziellen Automobile verschiedenster Ausprägung gemeint, es kann sich - aber ebenso um Motorräder, Busse, Baustellenfahrzeuge, landwirtschaftliche Fahrzeuge, aber auch Wasserfahrzeuge oder Luftfahrzeuge, etc. handeln. Fig. 2 shows an embodiment according to the present invention in the form of a schematic structure of the drive train of a motor vehicle. As motor vehicles here are meant in particular automobiles of various types, it can - but also be motorcycles, buses, construction vehicles, agricultural vehicles, but also watercraft or aircraft, etc.

[0038] Auch hier ist eine Verbrennungskraftmaschine 1 mit einem Generator 2 (ISG) gekoppelt, welcher als Range-Extender benutzt wird, mit welchem auch während der Fahrt die Energie des Verbrennungs-Kraftstoffes in elektrische Energie für einen Elektro-Fahrantrieb 4 umgewandelt werden kann. Somit kann, insbesondere wenn die gespeicherte elektrische Energie nicht ausreicht die gewünschte Fahrstrecke zu bewältigen, auf konventionellen Treibstoff zur Erzeugung der elektrischen Energie zurückgegriffen werden, welcher sich in kurzer Zeit tanken lässt, sodass keine zeitraubenden unerwünschten Lade-Zwischenstopps einzuplanen sind, wie dies bei bekannten reinen Elektrofahrzeugen der Fall ist. Again, an internal combustion engine 1 is coupled to a generator 2 (ISG), which is used as a range extender, with which the energy of the combustion fuel can be converted into electrical energy for an electric traction drive 4 while driving , Thus, especially if the stored electrical energy is not sufficient to cope with the desired route, conventional fuel can be used to generate the electrical energy, which can be refueled in a short time, so that no time-consuming unwanted charging stops have to be planned, as is known pure electric vehicles is the case.

[0039] Erfindungsgemäss soll dabei ein ineffizienter Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors 1 vermieden werden. Der Motor 1 sollte möglichst immer in jenem Bereich, in welchem er den geringsten Kraftstoffverbrauch aufweist oder in welchem er den geringsten Schadstoffausstoss verursacht, betrieben werden, oder ansonsten ganz deaktiviert werden. Bei einem derartigen Optimalbetrieb des Verbrennungsmotors 1 hat dieser aber auch eine annähernd Konstante Ausgangsleistung. Bei direkter Nutzung des Verbrennungsmotor-Drehmoments zum direkten mechanischen Fahrzeugantrieb - wie bei klassischen Verbrennungskraftfahrzeugen - ist ein derartigen Optimalbetrieb nicht dauerhaft möglich, da während des Fährbetriebs starke Schwankungen der angeforderten Fahrleistung zwischen Stillstand, Beschleunigung und Bremsung auftreten. According to the invention, an inefficient partial load operation of the internal combustion engine 1 should be avoided. The engine 1 should whenever possible be operated in the area in which it has the lowest fuel consumption or in which it causes the lowest emissions of pollutants, or otherwise be completely deactivated. In such optimal operation of the internal combustion engine 1, but this also has an approximately constant output power. In direct use of the engine torque for direct mechanical vehicle drive - as in classic internal combustion vehicles - such optimal operation is not permanently possible because during the ferry operation strong fluctuations in the requested performance between standstill, acceleration and braking occur.

[0040] Auch die bei Seriell-Hybriden im Stand der Technik von dem an den Verbrennungsmotor 1 gekoppelten Generator 2 erzeugten elektrischen Leistung, wäre im Falle eines möglichst stetigen Optimalbetriebs im Wesentlichen konstant, und eignet sich daher für sich alleine nicht zur direkten Nutzung durch den dynamisch betriebenen Elektro-Fahrantrieb 4. Die bekannte Praxis, eine parallel geschaltete Batterie 3 zum Ausgleich der in der jeweiligen Fahrsituation zu viel oder zu wenig erzeugten elektrischen Energie zu nutzen, vermag dies prinzipiell auszugleichen, jedoch stellt die stetige Wechselbelastung aus Laden und Entladen für den verwendeten Elektrospeicher 3 eine hohe Belastung dar, welche sich auf dessen Lebensdauer durch die vielen Lade- und Entlade-Zyklen und unstetigen Ladeströmen, negativ auswirkt. Eine häufige Erneuerung des Elektro-speichers 3 ist aus wirtschaftlicher Sicht nicht gangbar, da der Elektrospeicher 3 meist einen Grossteil der gesamten Fahrzeugkosten ausmacht. Eine hohe Lebensdauer des Elektro-speichers 3 zu erzielen ist daher anzustreben. Also in the case of serial hybrids in the prior art of the coupled to the internal combustion engine 1 generator 2 electrical power would be substantially constant in the case of optimal continuous optimal operation, and is therefore not suitable for its own use by the alone dynamically operated electric traction drive 4. The well-known practice of using a parallel-connected battery 3 to compensate for the current driving situation too much or too little generated electrical energy, this can compensate in principle, however, provides the constant alternating load and unloading for the used electrostatic accumulator 3 is a high load, which has a negative effect on its life by the many charge and discharge cycles and unsteady charging currents. A frequent renewal of the electric storage 3 is not feasible from an economic point of view, since the electric storage 3 usually accounts for a large part of the total vehicle costs. To achieve a long life of the electric storage 3 is therefore desirable.

[0041 ] Beispielsweise vertritt Prof. Dr. Andrea Vezzini in dem Buch «Erneuerbare Energie» Wiley-VCH-Verlag, 2012 die Auffassung: «Soll die Batterie ein Autoleben lang halten, dann muss sie bis zu einer Million Lade- und Entlade-Zyklen For example, Prof. Dr. Andrea Vezzini in the book "Renewable Energy" Wiley-VCH-Verlag, 2012 considers: "If the battery is to last an auto lifetime, then it has up to a million charge and discharge cycles

5 verkraften. Damit sie nicht nennenswert nachlässt, sollte sie dafür nur bis zu max. 20% ihrer Kapazität geladen und entladen werden.» 5 cope. So she does not diminish appreciably, she should only up to max. 20% of their capacity will be charged and discharged. »

[0042] Diese allgemeine Aussage ist für viele der derzeit in Fahrzeugen Verwendung findenden Batterie-Technologien wie beispielsweise bei den derzeitig am häufigsten genutzten Lithium-Ionen (Lilon) Akkumulatoren - in ihren Grundzügen auch experimentell bestätigt worden. Speziell sollten generell Tiefentladungen vermieden werden, beispielsweise unter 20% der Nenn- oder Maximalkapazität. Diese Ladungsuntergrenze lässt sich beispielsweise anhand der Zellenspannung - der so genannten Entladeschlussspannung ermitteln, gegebenenfalls auch unter Berücksichtigung der Temperatur. This general statement has been confirmed experimentally for many of the currently used in vehicles using battery technologies such as the currently most commonly used lithium-ion (Lilon) batteries - in their basic features. In particular, deep discharges should generally be avoided, for example below 20% of the nominal or maximum capacity. This lower charge limit can be determined, for example, based on the cell voltage - the so-called discharge end voltage, if necessary also taking into account the temperature.

[0043] Bei der Aufladung sind speziell Überladungen zu vermeiden, da diese dem Elektrospeicher 3 schaden. Bei der Aufladung folgt vielfach (z.B. bei Lilon-Akkus) nach einer ersten, recht schnellen Ladung bis auf ca. 80% der Maximal- oder Nennkapazität eine deutlich langsamer erfolgende Top-Up Ladung der restlichen ca. 20%. Die bekannten, speziell bei NiCd Batterien stark ausgeprägten Memory-Effekte spielen heute - speziell bei korrekter Anwendung der Batterie - nur mehr eine sehr untergeordnete Rolle. Lilon-Batterien leiden im Allgemeinen keinen Schaden, wenn diese nur innerhalb eines eingeschränkten Kapazitätsbereichs betrieben werden. Dieser eingeschränkte Kapazitätsbereich kann z.B. abhängig vom Batterietyp - innerhalb des oben erwähnten Bereichs von ca. 80% der Maximalkapazität als Ladungsobergrenze (bzw. entsprechender Ladeschlussspannung) und ca. 20% oder 30% der Maximalkapazität als untere Entladegrenze (bzw. der zugehörigen Entladeschussspannung) bestimmt werden. Die Bereichsgrenzen müssen dabei nicht exakt eingehalten werde, und können auch variieren, insbesondere mit der Batterietemperatur und/oder Batterietypus. Jedoch sollte in allen Betriebsszenarien stets ein hinreichender Sicherheitsabstand zu einer Tiefentladung oder Überladung sichergestellt werden. When charging special overcharges are to be avoided, as they damage the electric storage 3. During charging, many times (for example with Lilon batteries), after a first, very fast charge up to about 80% of the maximum or nominal capacity, a significantly slower top-up charge of the remaining approx. The well-known, especially in NiCd batteries strongly pronounced memory effects play today - especially with the correct use of the battery - only a very minor role. Lilon batteries generally suffer no harm when operated only within a limited capacity range. This limited capacity range can e.g. depending on the battery type - within the above-mentioned range of about 80% of the maximum capacity as charge upper limit (or corresponding end charge voltage) and about 20% or 30% of the maximum capacity as the lower discharge limit (or the associated Entladeschussspannung) are determined. The range limits do not have to be exactly met, and can also vary, in particular with the battery temperature and / or battery type. However, in all operating scenarios, a sufficient safety distance to a deep discharge or overcharge should always be ensured.

[0044] Im Stand der Technik mit einer einzigen bzw. gemeinsamen genutzten Batterie 3 ist ein solches Vorgehen vielfach nicht praktikabel. Beispielsweise da ohne Range-Extender meist so gut wie der volle Kapazitätsbereich genutzt werden muss um auch nur eine annähernd akzeptable Fahrzeugreichweite zu erzielen. Auch bei Vorhandensein eines Range-Extenders wird dieser hierzu vielfach im ineffizienten Teillastbetrieb arbeiten oder die Auf- und Entladung erfolgt quasi zufällig, in Abhängigkeit vom unkontrollierbaren Wechsel der unvorhersehbaren Fahrsituationen. In the prior art with a single or shared battery 3, such a procedure is often impractical. For example, as without the range extender, as good as the full capacity range usually has to be used in order to achieve even an approximately acceptable vehicle range. Even in the presence of a range extender, this will often work in inefficient partial load operation or the charging and discharging takes place almost randomly, depending on the uncontrollable change of unpredictable driving situations.

[0045] Entsprechend der vorliegenden Erfindung - unter Einsatz von getrennt für die Ladung oder Entladung verwendeten Teilbatterien 3a, 3b gemeinsam mit einem Range-Extender - ist ein derartiger Betrieb jedoch ohne weiteres realisierbar. Es können die Komponenten Range-Extender-Motor 1 , Generator 2 und Teilbatterie 3a, 3b derart aufeinander abgestimmt werden, dass immer eine optimale Ladung der Batterie erfolgt - speziell wobei der Verbrennungsmotor nur im Verbrauchsoder Emissionsoptimum betrieben wird. However, according to the present invention - using sub-batteries 3a, 3b separately used for charging or discharging together with a range extender - such an operation is readily realizable. The components range extender engine 1, generator 2 and part battery 3a, 3b can be matched to one another such that always an optimal charge of the battery takes place - especially where the engine is operated only in consumption or emission optimum.

[0046] Insbesondere kann das System auch derart abgestimmt sein, dass die Aufladung der Lade-Teilbatterie 3a auf den gewünschten Ladezustand (von z.B. 80%) abgeschlossen ist, bevor ein nächster Wechsel aufgrund eines niedrigen’Ladezustands (von z.B. 20%) der Traktions-Teilbatterie 3b erforderlich ist. Auch wenn noch genügend Zeit für eine Vollladung der Lade-Teilbatterie 3a durch den Range-Extender 1 bis zu 100% ihrer Maximalkapazität vorhanden wäre, wird der Range-Extender 1 bei erreichen des vorgegebenen oberen Ladezustands (z.B. 75%, 80%, 85%, 90% oder 95%) abgestellt eine Volladung bis zu möglichst 100% durch den Range-Extender 1 wird erfindungsgemäss gar nicht angestrebt, da dies zum einen der Zyklen-Lebenddauer der Teilbatterie 3a, 3b abträglich wäre, und andererseits durch den dabei erforderlichen, reduzierten Ladestrom im oberen Kapazitätsbereich der Teilbatterie 3a, 3b zu einem ineffizienten Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors führen würde, welchen es erfindungsgemäss ebenfalls zu vermeiden gilt. Es wird mit dem RangeExtender 1 also nur bis hin zu einer reduzierten Ladeschlussspannung unterhalb der maximalen Ladeschlussspannung geladen. Die angestrebte, definierte obere Lade-Endkapazität oder untere Entlade-Grenzkapazität kann dabei auch von anderen Einflussgrössen, wie der Temperatur abhängig gemacht werden. Bei einer alternativen Netzladung im Stillstand kann hingegen, mit dem dabei ohne weiteres einstellbaren, reduzierten Ladestrom auch auf 100% der Batteriekapazität geladen werden. In particular, the system may also be tuned such that the charging of the charging sub-battery 3a is completed to the desired state of charge (of eg 80%) before a next change due to a low 'state of charge (of eg 20%) of the traction Sub-battery 3b is required. Even if there is still enough time for a full charge of the charging sub-battery 3a through the range extender 1 up to 100% of its maximum capacity, the range extender 1 will reach the predetermined upper charge state (eg 75%, 80%, 85%). , 90% or 95%) turned off a full charge up to 100% as possible by the range extender 1 according to the invention is not sought, as this would be detrimental to the life cycle of the battery parts 3a, 3b, on the other hand by the thereby required, Reduced charging current in the upper capacity of the sub-battery 3a, 3b would lead to an inefficient partial load operation of the internal combustion engine, which according to the invention is also to be avoided. It is loaded with the RangeExtender 1 only up to a reduced end-of-charge voltage below the maximum end-of-charge voltage. The desired, defined upper charging end capacity or lower discharge limit capacity can also be made dependent on other factors, such as the temperature. In the case of an alternative grid charge at standstill, on the other hand, it is also possible to charge 100% of the battery capacity with the charge current which can be set in a readily adjustable manner.

[0047] Das symbolisch gezeigte Schaltelement 30 ist dabei derart ausgebildet, dass die Teilbatterien 3a, 3b in ihrer Zuordnung als Lade-Teilbatterie 3a zur Wiederaufladung durch den Range-Extender oder als Traktions-Teilbatterie 3b zur Entladung durch den Traktionsantrieb wechselbar sind. Die Umschaltung erfolgt dabei entsprechend des Ladezustands (speziell der Traktionsbatterie 3b), also in einem Zeitabstand von vielen Minuten und nicht etwa hochfrequent wie bei Zwischenkreiskondensatoren in einem Stromrichter. Für den Fachmann offensichtlich, kann diese erfindungsgemässe Schaltelement auch mit zeitgemässen Halbleiterschaltern verschiedenster Ausprägung ausgeführt werden. The symbolically shown switching element 30 is designed such that the sub-batteries 3a, 3b in their assignment as a charging sub-battery 3a for recharging by the range extender or as a traction battery part 3b for discharging by the traction drive are interchangeable. The switching takes place in accordance with the state of charge (especially the traction battery 3b), ie at a time interval of many minutes and not high-frequency as in DC link capacitors in a power converter. Obvious for the person skilled in the art, this switching element according to the invention can also be implemented with modern semiconductor switches of various types.

[0048] Das erfindungsgemässe Konzept kann dabei auch auf mehr als zwei Teilbatterien 3a, 3b ausgedehnt werden, von welchen jede jeweils dezidiert entweder zur Aufladung durch den Range-Extender 1 oder zur Entladung durch den Traktionsantrieb 4 ausgewählt werden kann. The inventive concept can be extended to more than two sub-batteries 3a, 3b, each of which can each be decided either for charging by the range extender 1 or for discharge by the traction drive 4 each.

[0049] Erfindungsgemäss kann also der ISG 2 so ausgelegt sein, dass er bei der, dem Verbrauchsoptimum des Verbrennungsmotors 1 zugehörender Drehzahl, eine Spannung und einen zugehörenden Ladestrom abgibt, welcher zur optimalen Aufladung der Ladebatterien 3a notwendig ist. Die zusätzlich erforderliche Ladeelektronik für die zu ladenden Teilbatterie 3a kann damit gering gehalten werden, insbesondere bei einer Ladung mit einem zumindest annähernd konstanten Ladestrom bzw. konstanter Ladeleistung - welche ja bei Optimalbetrieb des Verbrennungsmotors generiert wird - kann z.B. eine einfache Schaltung mit Überwachung der Zellenspannung zur Ermittlung des Erreichens der gewünschten SollLadeschlussspannung zur Anschaltung des Range-Extenders als Ladestromquelle und allenfalls nötige Sicherheitsschaltungen, Temperaturüberwachungen etc. hinreichend sein. According to the invention, therefore, the ISG 2 may be designed so that it emits at the, the consumption optimum of the internal combustion engine 1 belonging speed, a voltage and a corresponding charging current, which is necessary for optimal charging of the charging batteries 3a. The additionally required charging electronics for the partial battery 3 a to be charged can thus be kept low, in particular in the case of a charge with an at least approximately constant charging current or constant charging power - which is indeed generated during optimum operation of the internal combustion engine - e.g. a simple circuit with monitoring of the cell voltage to determine the achievement of the desired SollLadeschlussspannung for connecting the range extender as charging current source and possibly necessary safety circuits, temperature monitoring, etc. be sufficient.

6 [0050] Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der beschriebenen maximalen Aufladung in einen Bereich von unter 100%, z.B. etwa in einen Bereich von 75% bis 90%, speziell etwa nur bis hin zu jener Grenze, bei welcher bei Standardladeverfahren ein Wechsel auf eine langsamere Top-Up Ladung erfolgt (bei Lilon z.B. meist bei etwa 80%), kann dabei die «Lade-Intelligenz» besonders einfach gehalten werden und z.B. auf spezielle Stromrichter zur Einhaltung einer nichtlinearen Ladekurve verzichtet werden. In einer anderen Ausführungsform kann etwa nur speziell die Batterietemperatur in Betracht gezogen werden. Zumal eine Variation des Ladestroms innerhalb eines verhältnismässig geringen Toleranzbereichs so gut wie keinen Einfluss auf die erzielbare Batterie-Lebensdauer hat, können allfällig erforderliche kleiner Anpassungen im Rahmen einer Regelung des Verbrennungsmotors hin zum Punkt eines minimalen Kraftstoffverbrauchs (z.B. Abhängig von den Umgebungsbedingungen) ohne Nebenwirkungen durchgeführt werden. In a particularly simple embodiment of the maximum charge described in a range of less than 100%, e.g. For example, in a range of 75% to 90%, especially approximately only up to the limit at which a change to a slower top-up charge occurs in standard loading (for example, usually at about 80% in Lilon), the "Lade Intelligence »are kept particularly simple and eg to dispense with special converters to comply with a non-linear charging curve. In another embodiment, for example, only the battery temperature may be specifically considered. Especially since a variation of the charging current within a relatively small tolerance range has virtually no influence on the achievable battery life, any small adjustments required in the context of a control of the internal combustion engine towards the point of minimal fuel consumption (eg depending on the ambient conditions) can be performed without side effects become.

[0051 ] Da bei einer Ladung mit einem Ladestrom unterhalb des maximalen Ladestroms eine weitere Verbesserung Lebenserwartung der Batterien 3a, 3b erzielbar ist, kann auch bei der Dimensionierung der Kombination von Range-Extender 1 , Teilbatterien 3a, 3b und Fahrantrieb 4 speziell darauf geachtet werden, dass - unter Einbezug gewisser Alterungseffekte - der Ladestrom (und folglich die Leistung des Range-Extenders 1 im Optimalbetrieb) tendenziell eher derart gering gehalten wird, dass die Aufladezeit einer bis zur Ladungsuntergrenze entladenen Teilbatterie 3a, in etwa der zu erwartenden Fahrzeit mit der zu entladenden Traktions-Teilbatterie 3b entspricht, bzw. jedenfalls in jenem Masse wie dies der Batterie-Lebensdauer zuträglich ist. Es kann zur weiteren Verbesserung der Batterielebensdauer also keine schnellstmögliche Ladung durch den Range-Extender mit maximal zulässigem Ladestrom, sondern eher eine langsamere Ladung, welche jedoch möglichst bis zur Entladung derzeit benutzten der Traktionsteilbatterie 3b abgeschlossen ist. Es ist jedoch im Allgemeinen, speziell bei Lilon Akkus, nicht sonderlich Lebensdauerschädlich wenn ein Wechsel der Teilbatterien bei Erreichen der Entladeschlussspannung der Traktionsbatterie 3b noch vor dem gänzlichen erreichen der gewünschten Ladeschlussspannung der Ladebatterie 3b erfolgt. Allenfalls ist auch eine gewisse Ruhezeit zwischen Entladung und Ladung, insbesondere zur Abkühlung der durch den Lade- bzw. Entladevorgang erwärmten Teilbatterie vorzusehen. Entsprechend sind die beteiligten Komponenten aufeinander abzustimmen. Since in a charge with a charging current below the maximum charging current, a further improvement life expectancy of the batteries 3a, 3b can be achieved, can also be taken in the dimensioning of the combination of range extender 1, part batteries 3a, 3b and 4 drive special care in that - with the inclusion of certain aging effects - the charging current (and consequently the power of the range extender 1 in optimum mode) tends to be kept so low that the charging time of a discharged to the lower charge line sub-battery 3a, approximately the expected travel time with the discharging traction battery part 3b corresponds, or at least to the extent that this is the battery life beneficial. Thus, to further improve battery life, there is no fastest possible charge from the range extender with maximum allowable charge current, but rather a slower charge, but which is possibly completed by the traction sub-battery 3b currently in use until discharge. However, it is generally, especially in Lilon batteries, not particularly harmful to life if a change of the sub-batteries when reaching the discharge end voltage of the traction battery 3b even before the complete reaching the desired end-of-charge voltage of the charging battery 3b. At most, a certain rest period between discharge and charge, in particular for cooling the heated by the charging or discharging sub-battery is provided. Accordingly, the components involved have to be coordinated.

[0052] Die Teilbatterien 3a, 3b werden erfindungsgemäss also nicht gleichzeitig aufgeladen und entladen, wodurch auch der Interkalationsprozess (z.B. der Lithium-Ionen-Fluss bei Lithium-Ionen Akkumulatoren) nicht gestört wird. Thus, according to the invention, the sub-batteries 3a, 3b are not charged and discharged at the same time, whereby the intercalation process (for example, the lithium-ion flow in the case of lithium-ion batteries) is not disturbed.

[0053] Erfindungsgemäss erfolgt der Fahrantrieb 4 rein elektrisch, das heisst es ist keine Verbindung zur direkten mechanischen Kraftübertragung vom Verbrennungsmotor 1 zu den Antriebsrädern 7. Für den Fahrantrieb 4 kommen z.B. Permanentmagneterregte Synchronmotoren (PMS) in Frage, wobei in Fahrzeugen auch Asynchronmotoren und HybridSynchronmotoren Anwendung finden. Durch die sich abzeichnende Rohstoffverknappung bei seltenen Erden für die Permanentmagnetenherstellung, werden derzeit aber auch fremderregte Motorvarianten als wirtschaftliche alternativen zu den permanentmagenterregten evaluiert, auch wenn deren elektrisch-mechanischer Wirkungsgrad meist nicht ganz an jenen von permanentmagneterregten Motoren heranreicht. Die Motoren 4 können als Direktantriebe oder Nabenantriebe sowie indirekt über, meist einfach gehaltene mechanische Getriebe mit den Antriebsrädern verbunden sein. Nabenantriebe verschlechtern aber meist das Verhältnis von gedämpften zu ungedämpften Massen des Fahrzeugs. According to the invention, the traction drive 4 is purely electrical, that is, there is no connection to the direct mechanical power transmission from the engine 1 to the drive wheels 7. For the traction drive 4 come, for example. Permanent magnet synchronous motors (PMS) in question, in vehicles also asynchronous motors and hybrid synchronous motors are used. Due to the emerging scarcity of rare earth resources for the production of permanent magnets, however, it is currently also possible to evaluate extraneous motor variants as economical alternatives to permanent magnet excitation, even if their electrical-mechanical efficiency does not quite match that of permanent-magnet-excited motors. The motors 4 can be connected as direct drives or hub drives as well as indirectly via, mostly simple held mechanical gear with the drive wheels. Hub drives usually worsen the ratio of damped to undamped masses of the vehicle.

[0054] Speziell können für den Fahrantrieb 4 beispielsweise auch ein oder mehrere Einphasen-Wechselstrom-Motoren vorgesehen sein. Der Einphasen-Wechselstrom-Drehfeld-Synchronmotor mit permanentmagnetisch erregtem Rotor stellt einen verhältnismässig preisgünstigen Antrieb dar, welcher sich durch eine hohe Leistungsdichte und hohen Wirkungsgrad auszeichnet. Er benötigt keinen Stromwender, sondern lediglich einen Kondensator für den Anlauf, welcher eine Phasenverschiebung zur Erzeugung eines Drehfelds bereitstellt. Seine Ständerwicklung gleicht der eines Drehstrommotors, ist aber in einen Hauptstrang und einen Hilfsstrang aufgeteilt, wobei der Hilfsstrang im Ständer gegen über dem Hauptstrang um einen Phasenwinkel versetzt ist. Der Rotor eines solchen Synchronmotors kann dauermagnetisch erregt sein. Specifically, for example, one or more single-phase AC motors may be provided for the traction drive 4. The single-phase AC rotary field synchronous motor with permanent magnetically excited rotor represents a relatively inexpensive drive, which is characterized by a high power density and high efficiency. He does not need a commutator, but only a capacitor for startup, which provides a phase shift for generating a rotating field. Its stator winding is similar to a three-phase motor, but is divided into a main line and an auxiliary line, the auxiliary line is offset in the stator against the main line by a phase angle. The rotor of such a synchronous motor can be permanently magnetically excited.

[0055] Die Drehzahlregelung geschieht in einfacher Weise durch die Frequenzregelung eines Wechselstroms, welcher vom Maschinenstromrichter 20 aus der Gleichspannung der Batterie 3b geliefert wird. Der Aufwand für die Leistungselektronik ist bei einem Einphasenmotor gegenüber einem Dreiphasen-Drehstrommotor entsprechend kleiner. Der Einphasen-Motor kann auch mit verschiedenen Polzahlen konzipiert werden. Während des Fährbetriebs verläuft die Fahrzeuggeschwindigkeit proportional der Motordrehzahl, die durch die Wechselstromfrequenz aus dem Maschinenstrom-Umformer 20 synchron geliefert wird. Die Leistungsregelung geschieht ebenso über eine Stromstellung im Maschinenstrom-Umformer 20 wie auch bei anderen Elektromotoren. Der Wechselstrom-Einphasen-Drehfeld-Synchronmotor mit Magnetrotor eignet sich wegen des einfachen Aufbaues auch als Radnabenmotor, bei welchem es auch auf gute Kühlmöglichkeit ankommt. The speed control is done in a simple manner by the frequency control of an alternating current, which is supplied by the machine converter 20 from the DC voltage of the battery 3b. The effort for the power electronics is correspondingly smaller in a single-phase motor compared to a three-phase AC motor. The single-phase motor can also be designed with different numbers of poles. During the ferry operation, the vehicle speed is proportional to the engine speed supplied synchronously by the AC frequency from the engine converter 20. The power control is also done via a current position in the machine current converter 20 as well as other electric motors. The AC single-phase synchronous motor synchronous motor with magnetic rotor is due to the simple structure as a wheel hub motor, in which it depends on good cooling ability.

[0056] Bezüglich der Entladung der Traktionsbatterie 3b sind die Eingriffsmöglichkeiten zur Batterie-Lebensdauerverbesserung beschränkter, da die Entladung primär durch die jeweils error: character:# not foundvorherrschende Fahrsituation geprägt ist, welche meist weder vorherbestimmt noch beeinflusst werden kann. Speziell erwartet der Fahrer von seinem Fahrzeug ein bekanntes, deterministisches Verhalten, auf welches er auch in Extremsituation vertrauen kann. Beispielsweise könnte eine für die Batterie 3b gegebenenfalls optimale, aber für den Fahrer willkürlich erscheinende, dynamische Variation der abrufbaren Spitzenleistung des Fahrzeugs zu gefährlichen Verkehrssituationen führen. With regard to the discharge of the traction battery 3b, the possibilities of intervening for battery life improvement are more limited, since the discharge is primarily characterized by the respective prevailing driving situation: error: character: # not found, which can usually neither be predetermined nor influenced. Specifically, the driver expects from his vehicle a well-known, deterministic behavior to which he can trust even in extreme situations. For example, a possibly optimal, but arbitrary, for the driver 3b dynamic variation of the retrievable peak power of the vehicle could lead to dangerous traffic situations.

[0057] Beim Bremsen des Fahrzeugs kann auch eine so genannte Rekuperation, also eine Nutzung der Antriebsmotoren 4 im generatorischen Betrieb und eine Rückspeisung von elektrischer Energie in die Ladebatterie 3a oder Traktionsbatterie 4 genutzt werden, auch wenn diese Massnahme nur einen bescheidenen Beitrag zur Energieeffizienz der Fahrzeugs bringt. When braking the vehicle, a so-called recuperation, ie use of the drive motors 4 in regenerative operation and a return of electrical energy in the charging battery 3a or traction battery 4 can be used, even if this measure only a modest contribution to energy efficiency Vehicle brings.

7 [0058] Mit dem erfindungsgemässen Konzept ist ein, insbesondere hinsichtlich Energieeffizienz und Lebensdauer, optimaler Betrieb eines elektrogetriebenen Fahrzeugs mit Range-Extender möglich. With the concept according to the invention, optimum operation of an electric-powered vehicle with range extender, in particular with regard to energy efficiency and service life, is possible.

[0059] Eine Ausführungsform eines praktischen Beispiels wird im Folgenden exemplarisch durchgerechnet. Nach einer Erhebung werden alleine in Berlin jeden Tag 1 Million km gefahren, bei einer mittleren Geschwindigkeit von nur 25 km/h. Man kann sich vorstellen, welche gewaltige Energieeinsparung und Luftverschmutzungsreduzierung möglich wäre, würde man dort die erfindungsgemässe Elektromobilität generell einführen. Dennoch würden sich die Fahrzeugnutzer nicht eingeschränkt fühlen, die Fahrzeuge eine vergleichbare Reichweite und bewährte Wiederauftankbarkeit wie konventionelle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren aufweisen. An embodiment of a practical example is calculated by way of example below. According to a survey alone in Berlin every day 1 million km driven, at a mean speed of only 25 km / h. One can imagine what enormous energy savings and air pollution reduction would be possible if one would generally introduce the electromobility according to the invention there. However, vehicle users would not feel constrained that vehicles have comparable range and proven refuelability as conventional internal combustion engine vehicles.

[0060] Ein Grossstadt-Fahrzeug mit einem Gewicht von 800 kg benötigt in der Ebene bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h max. eine Fahrleistung von 1 ,5 kW. Bei einem Wirkungsgrad von Antriebsmechanik, 5, 6 Elektromotor 4 und Leistungselektronik 20 von 85% ist der Leistungsanspruch an die Traktionsbatterie 3b somit 1 ,8 kW. Bei einer Entladung der Traktionsbatterie 3b mit einer beispielhaften Energiekapazität von 10 KWh um nur 20% kann somit das Fahrzeug 2 kWh/1 ,8 kW = 1 ,1 1 h, somit 67 min fahren. A city vehicle with a weight of 800 kg needed in the plane at a speed of 50 km / h max. a driving power of 1, 5 kW. With an efficiency of drive mechanism, 5, 6 electric motor 4 and power electronics 20 of 85% of the power demand on the traction battery 3b is thus 1, 8 kW. With a discharge of the traction battery 3b with an exemplary energy capacity of 10 kWh by only 20%, the vehicle can thus drive 2 kWh / 1, 8 kW = 1, 1 1 h, thus 67 min.

[0061 ] Zum Aufladen der zweiten Teilbatterie 3a benötigt ein Lade-Generator 2 mit ca. 10 kW Leistung nur etwa 2 kWh/10 kW = 0.2 h, somit nur 12 min. Die übrige Zeit, nämlich 55 min, steht der Verbrennungsmotor 1 still. For charging the second part of the battery 3a requires a charging generator 2 with about 10 kW power only about 2 kWh / 10 kW = 0.2 h, thus only 12 min. The rest of the time, namely 55 minutes, the internal combustion engine 1 is stationary.

[0062] Im Falle eines Dieselmotors als Range-Extender ist heute der spez. Kraftstoffverbrauch im Optimalpunkt von in etwa be = 196 g/kWh erreichbar. Während der 67 min Fahrzeit, von welcher der Motor 1 nur effektiv 12 min läuft, benötigt der Dieselmotor (10 kW x 0, 196 kg/KWh) x 12 min/60 min/h = 0,392 kg oder 0,392 kg/0, 861/kg = 0,456 Liter Dieselkraftstoff. Auf 100 km Fahrstrecke hochgerechnet also ein Durchschnittsverbrauch von (100 / 1 , 1 1 x 50) x 0,456 = 0.822 Liter/100 km. Dabei ist dieses Fahrzeug völlig unabhängig von meistens noch nicht vorhandenen Plug-In-Zapfsäulen und kann mit einem kleinen Kraftstofftank von nur 10 Litern mehr als tausend km Reichweite erzielen. In the case of a diesel engine as a range extender today is the spec. Fuel consumption at the optimum point of about be = 196 g / kWh achievable. During the 67 min travel time, from which engine 1 only runs effectively for 12 min, the diesel engine (10 kW x 0, 196 kg / KWh) needs x 12 min / 60 min / h = 0.392 kg or 0.392 kg / 0, 861 / kg = 0.456 liters of diesel fuel. On 100 km distance extrapolated thus an average consumption of (100/1, 1 1 x 50) x 0.456 = 0.822 liters / 100 km. This vehicle is completely independent of plug-in dispensers that are usually not yet available and can reach more than a thousand km range with a small fuel tank of just 10 liters.

[0063] Würde im Vergleich dazu ein konventionelles Fahrzeug mit einem 10 kW Motor im Teillastbetrieb fahren, wäre der spez. Kraftstoff-Verbrauch ca. be = 280 g/kWh. Zwar Hesse sich dann der Übertragungswirkungsgrad gegebenenfalls etwas verbessern, z.B. auf ca. 92%, der Verbrauch wäre aber trotzdem mit (280/196) x (0,85/0,92)= 1 ,32 Litern/100 km um ca. 32% höher). Would drive in comparison to a conventional vehicle with a 10 kW engine in partial load operation, the spec. Fuel consumption approx. Be = 280 g / kWh. While the transfer efficiency may then improve somewhat, e.g. to about 92%, but the consumption would still be with (280/196) x (0.85 / 0.92) = 1, 32 liters / 100 km about 32% higher).

[0064] Zudem bietet die erfindungsgemässe Elektrovariante den Vorteil, dass die Batterien 3a, 3b - dort wo entsprechende Infrastruktur vorhanden ist, auch im Stand aus dem allgemeinen Stromnetz geladen werden können, sodass sich z.B. für Kurzstreckenfahrten, wie den täglichen Arbeitsweg mit einer Steckdosenladung Zuhause und am Arbeitsplatz die Kilometerkosten und Umweltemissionen weiter reduzieren lassen. Beispielsweise kann dazu bei Fahrtantritt der Zielort und ob dort (wahrscheinlich) eine externe Lademöglichkeit zur Verfügung steht, bekannt gegeben werden. Daraus kann berechnet werden, ob und wie lange der Range-Extender zum Einsatz kommt. Und selbst wenn am Zielort, z.B. bei Überbelegung, keine Netzladung möglich ist, kann notfalls auch während der Parkzeit der Range-Extender die fehlende Steckdose ersetzen, sodass eine ungehinderte Weiterfahrt dennoch möglich ist. In addition, the inventive electrical variant has the advantage that the batteries 3a, 3b - where appropriate infrastructure is available, even in the state of the general power grid can be charged, so that, for example. for short-haul trips, such as the daily commute with a mains charging at home and in the workplace to further reduce mileage costs and environmental emissions. For example, at the start of the journey, the destination and whether (possibly) an external charging option is available can be announced. From this it can be calculated if and how long the range extender is used. And even if at the destination, e.g. in the event of overcrowding, no mains charging is possible, the range extender can also replace the missing socket during the parking time if necessary, so that an unrestricted onward journey is nevertheless possible.

[0065] Die Ausführungsform der Erfindung in Fig. 3 zeigt wiederum die Range-Extender Verbrennungsmaschine 1 mit einem daran gekoppelten Elektro-Generator 2, welcher als Gleichstrom-Ladegenerator in Form eines integrierten Startgenerators für den Verbrennungsmotor 1 ausgeführt sein kann. Der Triac 40 dient als Lade - Start Schalter für beide Stromfluss-Richtungen von Teilbatterie A 3a. Der Thyristor 41 dient als Ladeschalter für die Teilbatterie B 3b. Die in diesem Schema gezeigten Schaltelemente sind dabei symbolisch zu betrachten und können auch mit anderen, die jeweilige Funktion erfüllenden elektronischen oder mechanischen Schaltelemente realisiert werden. Die Batterie 8 für das Bordnetz des Fahrzeugs, welches getrennt vom Versorgungsnetz der Traktion ist und zumeist eine Niedrigere Spannung aufweist, kann dabei über einen DC/DC Wandler 9 geladen werden. Der Abgriff des DC/DC Wandlers 9 kann dabei auch an anderer Stelle als gezeigt erfolgen. The embodiment of the invention in Fig. 3 again shows the range extender combustion engine 1 with a coupled thereto electric generator 2, which may be designed as a DC charging generator in the form of an integrated start generator for the internal combustion engine 1. The triac 40 serves as a charge - start switch for both current flow directions of sub-battery A 3a. The thyristor 41 serves as a charging switch for the sub-battery B 3b. The switching elements shown in this diagram are to be considered symbolically and can also be realized with other, electronic or mechanical switching elements fulfilling the respective function. The battery 8 for the vehicle electrical system of the vehicle, which is separate from the supply network of the traction and usually has a lower voltage, can be charged via a DC / DC converter 9. The tap of the DC / DC converter 9 can also take place elsewhere than shown.

[0066] Wenn verfügbar, können die Teilbatterien 3a und 3b auch über den Plug-in Ladegleichrichter 19 aus dem Stromnetz oder aus regenerativen Energiequellen geladen werden. Der Ladeumschalter 44 wählt dabei eine (oder allenfalls auch beide) Teilbatterien 3a, 3b zur Aufladung aus. If available, the sub-batteries 3a and 3b may also be charged via the plug-in charging rectifier 19 from the power grid or from renewable energy sources. The Ladeumschalter 44 selects one (or even both) sub-batteries 3a, 3b for charging.

[0067] Die Antriebsseite besteht aus einem Elektromotor 4, welcher über allfällige Getriebe 5,6 sein Drehmoment auf das oder die Antriebsräder 7 überträgt. Der Elektromotor 4 wird über den Stromrichter 20 entsprechend des Fahrbefehls z.B. ausgehend vom Beschleunigungs-Fusspedal 21 , angesteuert. Der Traktionsumschalter 42 bestimmt dabei von welcher der Teilbatterien 3a oder 3b der Traktionsantrieb 4 versorgt wird. The drive side consists of an electric motor 4, which transmits via its possible gear 5,6 its torque to the or the drive wheels 7. The electric motor 4 is driven by the power converter 20 in accordance with the driving command, e.g. starting from the acceleration foot pedal 21, driven. The traction switch 42 determines from which of the sub-batteries 3a or 3b of the traction drive 4 is supplied.

[0068] Die übergeordnete Steuereinheit EEM 33 ist dabei erfindungsgemäss derart ausgebildet, dass eine der Teilbatterien 3a, 3b jeweils, insbesondere exklusive, für die Entladung durch die Traktion oder Aufladung durch den Range-Extender selektiert wird. Die Ladung und Entladung bei jeder der Teilbatterien 3a, 3b kann daher gänzlich unabhängig voneinander stattfinden, sodass entweder ein klar definierter Ladevorgang oder ein Entladevorgang auf eine der Teilbatterien 3a, 3b angewandt wird und keine Mischung oder kein stetiger Wechsel zwischen Ladung und Entladung oder ein mit der Fahrsituation schwankender Ladestrom auftritt. The parent control unit EEM 33 is inventively designed such that one of the sub-batteries 3a, 3b respectively, in particular exclusive, is selected for the discharge by the traction or charging by the range extender. The charge and discharge in each of the sub-batteries 3a, 3b can therefore take place completely independently of each other, so that either a clearly defined charging or discharging on one of the sub-batteries 3a, 3b is applied and no mixture or no continuous change between charge and discharge or with the driving situation fluctuating charging current occurs.

[0069] Dabei steuert die EEM 33 den Verbrennungsmotor 1 derart dass dieser nur in seinem energieeffizientesten Arbeitsbereich läuft, oder gänzlich abgeschaltet bleibt. Ein ineffizienter Teillastbetrieb wird vermieden, insbesondere in dem In this case, the EEM 33 controls the engine 1 so that it runs only in its most energy-efficient workspace, or remains completely off. An inefficient partial load operation is avoided, especially in the

8 der Range-Extender 1 ,2 und die Teilbatterien 3a, 3b derart aufeinander abgestimmt sind, dass im verbrauchsoptimalen oder Schadstoffärmsten Arbeitspunkt oder Arbeitsbereich des Range-Extender-Verbrennungsmotors 1 die Teilbatterie 3a entsprechen einer für diese, insbesondere bezüglich deren Lebensdauer, vorteilhaften Ladefunktion aufgeladen wird. 8 of the range extenders 1, 2 and the sub-batteries 3a, 3b are matched to one another so that in the consumption-optimal or low-pollutant operating point or working range of the range extender internal combustion engine 1, the sub-battery 3a corresponding charged for this, in particular with respect to their life, advantageous charging function becomes.

[0070] Speziell erfolgt dabei ein Wechsel einer jeweils exklusiven Nutzung als Lade-Teilbatterie 3a oder Traktions-Teilbatterie 3b derart von der EEM 33 gesteuert, dass die Teilbatterien 3a, 3b nur in einem für ihre Lebensdauer vorteilhaften Kapazitätsbereich betrieben werden, also insbesondere Tiefentladungen der Traktionsbatterie 3b unter eine untere Ladungsschwelle sowie Überladungen der Ladebatterie 3a über eine Kapazitätsobergrenze, welche unter deren Maximalkapazität liegt, vermieden wird. Specifically, a change of a respectively exclusive use as a charging sub-battery 3a or traction battery 3b so controlled by the EEM 33 that the sub-batteries 3a, 3b are operated only in an advantageous for their lifetime capacity range, ie in particular deep discharges of Traction battery 3b below a lower charge threshold and overcharges of the charging battery 3a over a capacity upper limit, which is below the maximum capacity, is avoided.

[0071 ] Speziell bei einer Kombination von optimalem Betrieb des Verbrennungsmotors 1 und optimaler, vom Fährbetrieb ungestörter Aufladung einer der Teilbatterie 3a durch den Verbrennungsmotor 1 , lässt sich ein energieeffizientes Kraftfahrzeug betreiben, welches bei Bedarf eine Reichweite und eine Wiederauftankkomfort von konventionellen Fahrzeugen hat, aber auch für Kurzstreckenfahrten als quasi emissionsfreies Plug-in Fahrzeug genutzt werden kann. Specifically, in a combination of optimum operation of the internal combustion engine 1 and optimal, undisturbed by ferry charging one of the sub-battery 3a by the internal combustion engine 1, can operate an energy-efficient motor vehicle, which has a range and a Wiederauftankkomfort of conventional vehicles, if necessary, but can also be used for short-distance journeys as a virtually emission-free plug-in vehicle.

[0072] Fig. 4a zeigt ein erstes Beispiel eines erfindungsgemässen Fahrzeug-Konzeptes im Betrieb. In den gezeigten Diagrammen handelt es sich um eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs entsprechend der vorliegenden Erfindung mit zwei Teilbatterien. Im oberen Diagramm ist der aktuelle Ladezustand der ersten Teilbatterie BAT-A und im unteren Diagramm der aktuelle Ladezustand von BAT-B gezeigt ist. Über der Zeitachse ist nach rechts hin jeweils der sich ändernde Ladezustand sowie die aktuelle Betriebsart des jeweiligen Energiespeichers dargestellt, welcher in die Modi «Laden mit dem Range Extender» 50, «Laden am Stromnetz» 51 , «Fährbetrieb (entladen)» 52 und «Pause» 53 gliedert. Entsprechend dieser Modi ist die jeweilige Teilbatterie entweder der Antriebseinheit oder der (Range- Extender- oder Netz-) Ladeeinheit zugeschaltet oder kann bei Pause 53 auch keinem der beiden zugeschaltet sein. FIG. 4a shows a first example of a vehicle concept according to the invention in operation. In the diagrams shown is an embodiment of a motor vehicle according to the present invention with two sub-batteries. The upper diagram shows the current state of charge of the first sub-battery BAT-A and the lower diagram shows the current state-of-charge of BAT-B. The changing state of charge as well as the current mode of operation of the respective energy store are displayed to the right of the time axis, which enters the modes «Charging with the Range Extender» 50, «Charging on the mains» 51, «Ferry operation (discharged)» 52 and « Break »53 breaks down. According to these modes, the respective sub-battery of either the drive unit or the (range-extender or network) charging unit is switched on or can be switched on at break 53 neither of the two.

[0073] Anfangs sind beide Batterien BAT-A und BAT-B geladen, beispielsweise wie zuvor beschrieben mit ca. 80% ihrer spezifizierten Maximal- bzw. Nennkapazität. Der Fährbetrieb 52 wird wie gezeigt mit BAT-A gestartet, welche dem Fahrantrieb zugeschaltet wird, und während welchem BAT-A Entladen wird. BAT-B befindet sich derweil in Pause 53, in welcher Sie weder geladen noch entladen wird. Bei Erreichen einer unteren Kapazitätsgrenze von BAT-A erfolgt, insbesondere während des Fährbetriebs und für den Fahrer unterbrechungsfrei, ein Umschalten 47 auf BAT-B, welche nunmehr anstelle von BAT-A dem Fahrantrieb zugeschaltet ist und die für den Fährbetrieb 52 benötigte elektrische Energie liefert. Während mit der Energie aus BAT-B gefahren wird, erfolgt eine Aufladung 50 von BAT-A mit dem im optimalen Betriebsbereich betriebenen Range-Extender, was im oberen Diagramm gezeigt ist. Hat BAT-A die obere Kapazitätsgrenze erreicht, so wird der Range-Extender wieder abgestellt und BAT-A ist in Pause 53, in welcher Sie weder vom Range-Extender aufgeladen, noch vom Fahrantrieb entladen wird. Gegebenfalls kann das Pausieren 53 dabei genutzt werden um die beim Laden oder Entladen thermisch belastete Batterie abkühlen zu lassen. Beispielsweise kann dabei das Pausieren 53 auch auf die Zeiten vor und nach dem Laden 50 durch den Range-Extender aufgeteilt werden. Es kann also Beispielsweise nicht nur zwischen Aufladung 50 und nächstem Fährbetrieb 52 pausiert werden, sondern auch zwischen Fährbetrieb 52 und Aufladung 50. Die Zeitdauern des Pausierens 53 können dabei von den energetischen Anforderungen des Fährbetriebs 52 abhängen und in speziellen Ausgestaltungen kann die Zeit des Pausierens auch bis hin zu Null reduziert werden. Initially, both batteries BAT-A and BAT-B are charged, for example as described above with about 80% of their specified maximum or rated capacity. The ferry operation 52 is started as shown with BAT-A, which is connected to the traction drive, and during which BAT-A is unloaded. Meanwhile, BAT-B is in break 53, where it is neither loaded nor unloaded. When a lower capacity limit of BAT-A is reached, in particular during the ferry service and without interruption for the driver, a switchover 47 to BAT-B, which is now switched instead of BAT-A the traction drive and supplies the required for ferry operation 52 electrical energy , While energy is being drawn from BAT-B, BAT-A will charge 50 with the range extender operating in the optimum operating range, as shown in the upper diagram. If BAT-A has reached the upper capacity limit, the range extender is switched off again and BAT-A is in break 53, in which it is neither charged by the range extender nor unloaded by the traction drive. Optionally, the pausing 53 can be used thereby to cool the battery charged during charging or discharging thermally loaded. For example, the pausing 53 can also be divided by the times before and after loading 50 by the range extender. Thus, for example, it is not only possible to pause between charging 50 and next ferry operation 52, but also between ferry operation 52 and charging 50. The periods of pausing 53 may depend on the energetic requirements of ferry operation 52, and in special embodiments the pausing time may also be be reduced to zero.

[0074] Hat nun BAT-B einen festgelegten, unteren Kapazitätsgrenzwerte erreicht (im gezeigten Beispiel etwa 20%), so erfolgt ein erneutes Umschalten 47 und es wird wieder BAT-A entladen und BAT-B geladen. In diesem beispielhaften Szenario ist jedoch eine Variante gezeigt, bei welcher BAT-A bei der Fahrt nicht bis zur unteren Grenze entladen wird, sondern das Fahrzeug zuvor Geparkt und mit einer fahrzeugexternen elektrischen Energiequelle verbunden wird, mittels welcher Energiequelle eine so genannte Netzladung 51 erfolgt. Bei der Netzladung werden im gezeigten Beispiel BAT-A und im Anschluss BAT-B geladen. Alternativ kann dies aber auch in umgekehrter Reihenfolge erfolgen oder - wenn die externe Energiequelle und die Ausbildung der Netzladeeinheit dies zulässt - kann BAT-A und BAT-B auch gleichzeitig geladen werden. If BAT-B has now reached a fixed, lower capacity limit (about 20% in the example shown), then a new switch 47 takes place and BAT-A is discharged again and BAT-B is loaded. In this exemplary scenario, however, a variant is shown in which BAT-A is not unloaded to the lower limit while driving, but the vehicle is previously Parked and connected to an external electrical energy source, by means of which energy source, a so-called network charge 51 takes place. When charging the grid, in the example shown, BAT-A and then BAT-B are loaded. Alternatively, this can also be done in reverse order or - if the external power source and the formation of the power charger allows this - BAT-A and BAT-B can also be loaded simultaneously.

[0075] Eine solche Netzladung 51 kann beispielsweise auch mit einer anderen Ladekurve (z.B. schneller) erfolgen, da hier kein Optimalpunkt des Verbrennungsmotors Berücksichtigung finden muss, sondern lediglich eine Reduktion der Batterielebensdauer zu vermeiden ist. Optional kann in einer Ausgestaltung der Erfindung bei der Netzladung 51 (wie im Beispiel gezeigt) auch eine so genannte Top-Up-Ladung über die bei der Range-Extender-Ladung 50 begrenzende obere Kapazitätsgrenze hinaus erfolgen, insbesondere da die Netzladung mit variabler Ladeleistungen durchgeführt werden kann ohne dabei mit den Nachteilen eines ineffizienten Teillastbetrieb konfrontiert zu sein. Beispielsweise kann bei einer nächtlichen Aufladung mit billigem Atomstrom die volle Energiekapazität der Teilbatterien genutzt werden. Es kann aber alternativ auch bei der Netzladung dieselbe obere Kapazitätsgrenze wie bei der Range-Extender Ladung genutzt werden, z.B. wenn dies bei dem verwendeten Energiespeicher Lebensdauervorteile birgt. Such a network charge 51 can, for example, also take place with a different charge curve (for example faster), since no optimum point of the internal combustion engine has to be taken into account here, but only a reduction of the battery life is to be avoided. Optionally, in one embodiment of the invention in the network charge 51 (as shown in the example) also a so-called top-up charge beyond the limiting in the range extender load 50 upper capacity limit out, especially since the grid charge performed with variable charging power can be faced without the disadvantages of an inefficient partial load operation. For example, the full energy capacity of the sub-batteries can be used during nighttime charging with cheap nuclear power. Alternatively, however, the same upper capacity limit as in the case of the range extender charge can also be used in the case of grid charging, e.g. if this provides life-time benefits for the energy storage used.

[0076] Darauf folgend (oder auch die Netzladung unterbrechend), kann dann wieder der Fährbetrieb 52 mit einer der Teilbatterien BAT-A oder BAT-B beginnen, wobei die Energiemanagement-Einheit 33 mit ihrer Ansteuerlogik vorzugsweise eine mittelfristig in etwa gleich verteilte Nutzung und/oder Abnutzung der beiden Teilbatterien BATA und BATB zu erzielen versuchen kann. Following (or also interrupting the grid charge), then again the ferry operation 52 with one of the sub-batteries BAT-A or BAT-B begin, the energy management unit 33 with its control logic preferably in the medium term approximately equally distributed use and / or wear of the two sub-batteries BATA and BATB can try to achieve.

[0077] In dem unteren Diagramm zu BAT-B ist neben der durchgezogenen Linie des oben beschriebenen Falls 45 noch eine alternative Option 46 mit punktierten Linien dargestellt. Bei dieser steht der Energiemanagement-Einheit 33 des Fahrzeugs die Information zur Verfügung, dass innerhalb einer Reichweite welche mit BAT-A noch sicher erreicht werden In the lower diagram to BAT-B next to the solid line of the case 45 described above, an alternative option 46 is shown with dotted lines. In this, the energy management unit 33 of the vehicle is the information available that within a range which are still safely achieved with BAT-A

9 kann, eine Aufladung am Stromnetz möglich sein wird bzw. geplant ist. Dies ist Beispielsweise der Fall wenn der wohlbekannte, tägliche Arbeitsweg im Fahrzeugnavigationssystem angewählt wurde, nach welchem stets eine längere Parkzeit folgt, in welcher eine Aufladung mittels einer Steckdose als externer Energiequelle möglich ist, welche günstigeren und/ oder umweltfreundlicheren Strom (beispielsweise aus erneuerbaren Energiequellen) liefern kann als der Range-Extender. Entsprechend wird auf eine Aufladung von BAT-B durch den Range-Extender verzichtet und stattdessen gewartet bis eine externe Stromversorgung hergestellt ist und dann mit dieser das Fahrzeug wieder aufgeladen. 9, a charge on the grid will be possible or planned. This is the case, for example, when the well-known daily commute has been selected in the car navigation system, followed by a longer parking time, in which recharging by means of a socket as an external source of energy is possible, which is cheaper and / or more environmentally friendly (for example from renewable sources). can deliver as the range extender. Accordingly, charging of BAT-B by the range extender is dispensed with and instead waits until an external power supply is established and then recharges the vehicle.

[0078] Fig. 4b zeigt ein zweites Beispiel eines erfindungsgemässen Fahrzeugs-Konzeptes im Betrieb. Dieses ist ähnlich zu jenem der vorherigen Figur, jedoch wird in diesem Beispiel keine Netzladung angewandt und BAT-A pausiert vor der ersten gezeigten Ladung (z.B. um bei hohen Umgebungstemperaturen und der Erwärmung durch das vorangegangene Entladen erst wieder abzukühlen). Auch ist die untere Kapazitätsgrenze aufgrund eines anderen Batterietyps der Teilbatterien mit ca. 40% höher als zuvor. FIG. 4b shows a second example of a vehicle concept according to the invention in operation. This is similar to that of the previous figure, but in this example no mains charge is applied and BAT-A pauses before the first charge shown (e.g., to cool again at high ambient temperatures and heating by the previous discharge). Also, the lower capacity limit is about 40% higher than before due to another battery type of the sub-batteries.

[0079] Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines Verbrauchskennfelds einer Verbrennungskraftmaschine, z.B. von einem Turbo-Diesel Verbrennungsmotor. In diesem sind Kennfelder des spezifischen Kraftstoffverbrauchs im jeweiligen Betriebspunkt angegeben. Der minimalste, also optimale Kraftstoffverbrauch (im gezeigten Beispiel 196g/kWh Dieselkraftstoff) ist dabei auf einen verhältnismässig kleinen Drehzahl- und Drehmomentbereich des Verbrennungsmotors beschränkt, welcher den Optimalpunkt 196 darstellt. Der deutlich grössere Bereich 200 mit 200g/kWh ist nur geringfügig schlechter und kann mit seiner Abweichung von ca. 2% (oder eventuell auch bis ca.5%) vom Optimalpunkt 196 immer noch als Optimalbereich 200 angesehen werden, in welchem die Verbrennungskraftmaschine im Rahmen der vorliegenden Erfindung betreiben wird. Jedoch wird vorzugsweise ein möglichst enger Bereich um den Optimalpunkt 196 von der Verbrennungsmotoransteuerung mittels der Energiemanagement-Einheit 33 angestrebt. Ausserhalb dieser zuvor genannten Bereiche steigt der spezifische Kraftstoffverbrauch stark an, speziell im Teillastbereich bei nur geringem Drehmoment im unteren Bereich des Kennfeldes. Bei einer solchen Betrachtung können zudem auch Umgebungseinflüsse wie Temperatur, etc. in Betracht gezogen werden, welche allenfalls zu Verschiebungen im Verbrauchkennfeld oder zu einer entsprechend parametrierten Schar von Kennfeldern führen können. Die Energiemanagement-Einheit 33 kann neben einer Verwendung von Kennfeldern auch eine Online-Optimierung des Kraftstoffverbrauchs während des Betriebs durchführen, beispielsweise in Form eines Regelkreises. Fig. 5 shows an example of a consumption map of an internal combustion engine, e.g. from a turbo diesel internal combustion engine. This map shows specific fuel consumption maps at the respective operating point. The minimum, so optimal fuel consumption (in the example shown 196g / kWh diesel fuel) is limited to a relatively small speed and torque range of the engine, which represents the optimum point 196. The significantly larger range 200 with 200g / kWh is only slightly worse and can be considered with its deviation of about 2% (or possibly even up to about 5%) from the optimum point 196 still as the optimum range 200, in which the internal combustion engine in the frame of the present invention. However, preferably the narrowest possible range around the optimum point 196 of the engine control by means of the energy management unit 33 is desired. Outside of these areas, the specific fuel consumption increases sharply, especially in the partial load range with low torque in the lower part of the map. In such a consideration, environmental influences such as temperature, etc. can also be taken into account, which can possibly lead to shifts in the consumption map or to a correspondingly parameterized group of characteristic maps. The energy management unit 33 can also perform an online optimization of the fuel consumption during operation in addition to a use of maps, for example in the form of a control loop.

[0080] Erfindungsgemäss sind also speziell die Verbrennungskraftmaschine und der mit dieser verbundene Elektrogenerator, sowie die diesem aktuell zugeschaltete Teilbatterie derart ausgebildet und ausgelegt, dass bei einer - für die Teilbatterie bezüglich ihrer Lebensdauer optimalen Aufladung über den Generator die Verbrennungskraftmaschine stetig im Optimalpunkt 196 oder zumindest im Optimalbereich 200 betrieben wird. Entsprechend ist auch Generator für einen derartigen Betrieb ausgelegt und hat ebenfalls einen hohen Wirkungsgrad in diesem Betriebsfall. Dabei kann eine elektrische Energiemanagement-Einheit 33 zum Einsatz kommen, welche in Wirkverbindung zu der Verbrennungskraftmaschine steht und deren Betrieb entsprechend steuert bzw. regelt. Diese Energiemanagement-Einheit 33 ist entsprechen derart ausgebildet, den Motor im Verbrauchsoptimum zu betreiben und dauerhaft in diesem zu halten. Dabei kann diese auch Informationen über den aktuellen Zustand der derzeit mit dem Generator verbundenen Teilbatterie heranziehen. Beispielsweise startet und stoppt die Energiemanagement-Einheit 33 die Verbrennungskraftmaschine entsprechend des Ladestands und/oder der Temperatur der gerade aufzuladenden Teilbatterie und regelt während des Betriebs die Luftund Kraftstoffzufuhr, sowie allenfalls weitere Parameter für den Betrieb des Verbrennungsmotors (wie z.B. Einspritzkurve, etc.). Die Energiemanagement-Einheit 33 kann gegebenenfalls auch einen Stromrichter zwischen Generator und Teilbatterie ansteuern um elektrische Parameter der Aufladung der Teilbatterie zusätzlich zu beeinflussen. Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist aber eine zusätzliche aktive Beeinflussung durch einen Stromrichter nicht, oder nur in sehr geringem Rahmen erforderlich, insbesondere wenn die Systemkomponenten Verbrennungsmotor-Generator-Teilbatterie entsprechend aufeinander abgestimmt sind. Thus, according to the invention, the internal combustion engine and the electric generator connected thereto, as well as the sub-battery currently connected to it, are designed and designed in such a way that the internal combustion engine is constantly at optimum point 196 or at least at the optimal charge for the sub-battery with respect to its lifetime in the optimum range 200 is operated. Accordingly, generator is designed for such operation and also has a high efficiency in this case of operation. In this case, an electrical energy management unit 33 can be used, which is operatively connected to the internal combustion engine and controls its operation accordingly. This energy management unit 33 is designed in such a way to operate the engine at optimum consumption and to keep it permanently in this. It can also use information about the current state of the currently connected to the generator sub-battery. For example, the energy management unit 33 starts and stops the internal combustion engine according to the level and / or temperature of the sub-battery being charged, and controls the air and fuel supply during operation, as well as possibly other parameters for operating the internal combustion engine (such as the injection curve, etc.). If necessary, the energy management unit 33 can also drive a power converter between the generator and the sub-battery in order to additionally influence the electrical parameters of the charging of the sub-battery. According to the present invention, however, an additional active influencing by a power converter is not required, or only in a very small scope, in particular if the system components of the internal combustion engine / generator sub-battery are matched to one another accordingly.

[0081 ] Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer Ladekurve von Energiespeichern, speziell an einer beispielhaften Ausführung eines Lithium-basierten Energiespeichers. Dabei ist jeweils ein gattungsgemässes Beispiel einer Spannungskurven U und einer Stromkurven I bei einer Aufladung des Energiespeichers dargestellt, sowie die jeweils zugehörige gespeicherte elektrische Energiemenge E. Das Beispiel in der Figur zeigt Werte-Angaben für eine einzelne Batterie-Zelle, von welchen in der Praxis mehrere zusammengeschlossen werden um eine Teilbatterie zu bilden, welche Teilbatterien dann Spannungen von zig oder hunderten von Volt und Ströme von zig oder hundert Ampere auf weisen. Im gezeigten Beispiel nimmt die Spannung U im untersten Ladungsbereich erst stark zu, steigt dann langsamer, kontinuierlich an um dann im oberen Ladungsbereich nur noch sehr langsam zu steigen. Der Ladestrom I wird dabei im unteren Bereich in etwa konstant gehalten, sinkt aber nach jenem Bereich, in welchem die Spannungskurve flacher wird, stark ab. Erfindungsgemäss wird eine Zelle einer Teilbatterie nur in dem markierten Bereich 50 betrieben, im gezeigten Beispiel also etwa in einem Bereich 50 von beispielhaften 28% bis beispielhaften 79% des für die Zelle spezifizierten Kapazitätswertes. In besagten Bereich 50 kann die Zelle mit annähernd konstanter Leistung geladen werden, womit speziell das permanente Betreiben der aufladenden Verbrennungskraftmaschine im Optimalpunkt 196 bzw. Optimalbereich 200 vereinfacht werden kann. Je nach konkret verwendetem Batterietyp kann in besagtem Bereich auch Ladung mit konstanter Lade-Leistung (und entsprechend auch konstanter Generator-Antriebs-Leistung) als Ladestrategie angewandt werden (z.B. mit entsprechend sinkendem Ladestrom I hin zur oberen Grenze von 79%, sodass trotz steigender Spannung die Leistung konstant bleibt, was z.B. mit einem auf diesen Bereich optimierten Stromrichter erfolgen kann und/oder durch eine Auslegung des Gesamtsystems, FIG. 6 shows an example of a charging curve of energy storage devices, specifically an exemplary embodiment of a lithium-based energy storage device. In each case, a generic example of a voltage curve U and a current waveform I is shown at a charge of the energy storage, as well as the respectively associated stored electrical energy E. The example in the figure shows values for a single battery cell, of which in practice Several are joined together to form a sub-battery, which sub-batteries then voltages of tens or hundreds of volts and currents of tens or hundreds of amps have. In the example shown, the voltage U in the lowermost charge region only increases greatly, then increases more slowly, continuously, only to rise very slowly in the upper charge region. The charging current I is kept approximately constant in the lower range, but drops sharply after that range in which the voltage curve becomes flatter. According to the invention, a cell of a sub-battery is operated only in the marked area 50, in the example shown, for example, in an area 50 of exemplary 28% to exemplary 79% of the capacity value specified for the cell. In said region 50, the cell can be charged with approximately constant power, thus specifically the permanent operation of the supercharging internal combustion engine in the optimum point 196 and optimum range 200 can be simplified. Depending on the type of battery actually used, charging with constant charging power (and correspondingly constant generator drive power) can also be used as a charging strategy in this area (eg with correspondingly decreasing charging current I to the upper limit of 79%, so that, despite increasing voltage the power remains constant, which can be done, for example, with a power converter optimized for this area and / or by designing the entire system,

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Claims (10)

sodass eine solche Variation per Design innerhalb des Optimalbereichs 200 bleibt), ohne dass dabei die mit der Zelle erreichbare, maximal mögliche Ladezyklenzahl (signifikant) negativ beeinflusst wird. Der Range-Extender wird also so zu sagen im Stop-and-Go Betrieb jeweils im optimalen Betriebspunkt 196/Betriebsbereich 200 betrieben, oder gänzlich deaktiviert. Ein Teillastbetrieb ausserhalb des Verbrauchs-Optimalbereichs 200 wird (wenn irgend möglich, allenfalls z.B. abgesehen von einer kurzzeitigen Anlaufphase oder ähnlichem) vermieden. Es kann, beispielsweise auch bei Erreichen einer kritischen Teilbatterie-Temperatur anstelle einer im Stand der Technik übliche Reduktion des Ladestroms I eine gänzliches Stoppen der Aufladung erfolgen und erst bei Erreichen eines zulässigen Batteriezustands die Ladung wieder fortgesetzt werden. Patentansprüche 1. 1. Kraftfahrzeug mit • einem elektrischen Fahrantrieb (4), • einem elektrischen Energiespeicher zur Bereitstellung von elektrischer Energie für den Fahrantrieb (4), • einer Verbrennungskraftmaschine (1 ), insbesondere einem Otto- oder Dieselmotor, und • einem ausschliesslich von der Verbrennungskraftmaschine (1 ) angetriebenen Elektrogenerator (2) zur Wiederaufladung des elektrischen Energiespeichers, dadurch gekennzeichnet, dass • der Energiespeicher mit mindestens einer ersten Teilbatterie (3a) und mindestens einer zweiten Teilbatterie (3b) ausgebildet ist und • ein Schaltelement (30) derart zwischen der ersten Teilbatterie (3a), der zweiten Teilbatterie (3b), dem Elektrogenerator (2) und dem elektrischen Fahrantrieb (4) angeordnet und derart ausgebildet ist, dass die erste Teilbatterie (3a) und die zweiten Teilbatterie (3b) wechselweise dem Elektrogenerator (2) oder dem elektrischen Fahrantrieb (4) zuschaltbar sind. so that such a variation by design remains within the optimum range 200), without (significantly) adversely affecting the maximum number of charging cycles achievable with the cell. The range extender is therefore operated so as to say in stop-and-go operation respectively in the optimal operating point 196 / operating range 200, or completely disabled. A part-load operation outside of the consumption optimum range 200 is avoided (if at all possible, except, for example, except for a brief start-up phase or the like). It can, for example, even when reaching a critical part battery temperature instead of a customary in the prior art reduction of the charging current I completely stop charging and only when a permissible battery condition, the charge will be resumed. claims 1. 1. Motor vehicle with An electric traction drive (4), An electrical energy store for the provision of electrical energy for the travel drive (4), • an internal combustion engine (1), in particular a gasoline or diesel engine, and • An exclusively by the internal combustion engine (1) driven electric generator (2) for recharging the electrical energy storage, characterized in that The energy store is formed with at least one first sub-battery (3a) and at least one second sub-battery (3b), and A switching element (30) is arranged between the first sub-battery (3a), the second sub-battery (3b), the electric generator (2) and the electric traction drive (4) and configured such that the first sub-battery (3a) and the second Partial battery (3b) alternately the electric generator (2) or the electric traction drive (4) are switchable. 2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (30) zwischen • einer ersten Betriebsart, in welcher der Elektrogenerator (2) der ersten Teilbatterie (3a) und der elektrische Fahrantrieb (4) der zweiten Teilbatterie (3b) zugeschaltet ist, und •einer zweiten Betriebsart, in welcher der Elektrogenerator (2) der zweiten Teilbatterie (3b) und der elektrische Fahrantrieb (4) der ersten Teilbatterie (3a) zugeschaltet ist, insbesondere wobei das Schaltelement (3) automatisch während des Fährbetriebs umschaltbar ist, sodass ein wechselweise entweder ein Laden oder ein Entladen der jeweiligen Teilbatterie (3a, 3b) durchführbar ist. 2. Motor vehicle according to claim 1, characterized in that the switching element (30) between A first mode in which the electric generator (2) of the first part battery (3a) and the electric drive (4) of the second part battery (3b) is switched on, and • A second mode in which the electric generator (2) of the second sub-battery (3b) and the electric traction drive (4) of the first sub-battery (3a) is switched on, in particular wherein the switching element (3) is automatically switched during the ferry operation, so that a alternately either charging or discharging the respective sub-battery (3a, 3b) is feasible. 3. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Energiemanagement-Einheit (33) derart ausgebildet ist und in Wirkverbindung zu der Verbrennungskraftmaschine steht, dass die erste Teilbatterie (3a) derart aufgeladen wird, dass dabei die Verbrennungskraftmaschine (1 ) dauerhaft in einem Bereich ihres geringsten spezifischen Kraftstoffverbrauchs im Motorkennfeld betrieben wird, speziell dauerhaft in einem Optimalbereich mit einer Abweichung von weniger als 5% vom geringsten spezifischen Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine (1 ), und dabei die erste Teilbatterie (3a) mit ihrer, insbesondere hinsichtlich einer von der Teilbatterie erzielbaren maximalen Ladezyklenzahl, optimalen Ladekurve vom Elektrogenerator (2) geladen wird, speziell wobei die Teilbatterie während ihres gesamten Ladevorgangs mit zumindest annähernd konstanter Ladeleistung geladen wird und/oder nur ein Teilbereich eines gesamten zur Verfügung stehende Kapazitätsbereich der Teilbatterie (3a) genutzt wird. 3. Motor vehicle according to one of claims 1 or 2, characterized in that an electrical energy management unit (33) is designed and is in operative connection to the internal combustion engine, that the first sub-battery (3a) is charged such that while the internal combustion engine ( 1) is permanently operated in an area of its lowest specific fuel consumption in the engine map, especially permanently in an optimum range with a deviation of less than 5% of the lowest specific fuel consumption of the internal combustion engine (1), and thereby the first sub-battery (3a) with their, in particular with respect to a maximum charging cycle number achievable by the sub-battery, optimum charging curve is charged by the electric generator (2), especially during which the sub-battery is charged with at least approximately constant charging power during its entire charging process and / or only a partial area of a total available capacity area of the sub-battery (3a) is used. 4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Antriebsleistung für das Kraftfahrzeug zu jedem Zeitpunkt jeweils ausschliesslich aus der zweiten, einer Traktion durch den Fahrantrieb (4) zugeordneten Teilbatterie (3b) entnehmbar ist, und eine vom Elektrogenerator (2) bereitgestellte elektrische Energie jeweils ausschliesslich der ersten, einer Wiederaufladung durch den Elektrogenerator (2) zugeordneten Teilbatterie (3a) zuführbar ist, wobei mit dem Schaltelement (30) die erste Teilbatterie (3a) und zweiten Teilbatterie (3b), insbesondere stets, elektrisch voneinander getrennt sind und mit dem Schaltelements (30) die erste Teilbatterie (3a) und die zweite Teilbatterie (3b) wahlweise jeweils dem Fahrantrieb (4) oder dem Elektrogenerator (2) zugeordnet wird, insbesondere automatisch und abhängig von einem Ladezustand der Teilbatterien (3a, 3b). 4. Motor vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that a mechanical drive power for the motor vehicle at any time in each case exclusively from the second, a traction by the traction drive (4) associated sub-battery (3b) is removable, and one of the electric generator (2) provided electrical energy in each case only the first, a recharge by the electric generator (2) associated sub-battery (3a) can be fed, with the switching element (30) the first sub-battery (3a) and second sub-battery (3b), in particular always, are electrically separated from each other and with the switching element (30) the first sub-battery (3a) and the second sub-battery (3b) either the drive (4) or the electric generator (2) is assigned, in particular automatically and depending on a state of charge of the sub-batteries ( 3a, 3b). 5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrogenerator (2) als ein integrierter Startergenerator ausgebildet ist, welcher zum Anlassen der Verbrennungskraftmaschine (1 ) in einem motorischen Betrieb und während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine (1 ) zur Erzeugung elektrischer Energie in einem generatorischen Betrieb verwendbar ist, insbesondere wobei der integrierte Startergenerator in ein Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine (1) verbaut ist. 5. Motor vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electric generator (2) is designed as an integrated starter generator, which for starting the internal combustion engine (1) in a motor operation and during operation of the internal combustion engine (1) for generating electrical energy can be used in a regenerative operation, in particular wherein the integrated starter generator is installed in a crankcase of the internal combustion engine (1). 6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrogenerator (2) und die Verbrennungskraftmaschine (1 ) in ihrer Auslegung derart auf die Teilbatterien (3a, 3b) abgestimmt sind, dass für einen Drehzahl- und Drehmomentbereich in welchem die Verbrennungskraftmaschine (1 ) ihr spezifisches Kraftstoff- 11 Verbrauchsminimum aufweist, der Elektrogenerator (2) eine elektrische Ausgangsleistung aufweist, welche eine Aufladung der Teilbatterie (3a) mit einem lebensdaueroptimalen Ladestrom bewirkt. 6. Motor vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electric generator (2) and the Internal combustion engine (1) in its design to the sub-batteries (3a, 3b) are tuned such that for a speed and torque range in which the internal combustion engine (1) their specific fuel 11 consumption minimum, the electric generator (2) has an electrical output, which causes a charging of the sub-battery (3a) with a life-time optimal charging current. 7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrantrieb (4). mit zumindest einem permanentmagnetisch erregten Wechselstrom-Synchronmotor ausgebildet ist, insbesondere mit einem Einphasen-Wechselstrom-Drehfeldmotor, und/oder der Fahrantrieb (4) mit zumindest einem Radnabenmotor ausgebildet ist. 7. Motor vehicle according to one of claims 1 to 6, characterized in that the traction drive (4). is formed with at least one permanently magnetically excited AC synchronous motor, in particular with a single-phase AC rotary field motor, and / or the traction drive (4) is formed with at least one wheel hub motor. 8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug ein Einrichtung (19) zur Aufladung der Teilbatterien (3a, 3b) aus einer externen Stromquelle aufweist, insbesondere bei Fahrzeug-Stillstand aus dem Stromnetz, speziell wobei über einen Ladeumschalter (44) wahlweise die erste Teilbatterie (3a) und/oder zweite Teilbatterie (3b) von der externen Stromquelle aufladbar ist, und/oder mit einem DC/DC-Wandler (9) aus einem Stromkreis der ersten Teilbatterie (3a) oder der zweiten Teilbatterie (3b) eine Aufladung einer Niederspannungs-Bordnetz-Batterie (8) des Kraftfahrzeugs durchführbar ist. 8. Motor vehicle according to one of claims 1 to 7, characterized in that the motor vehicle has a device (19) for charging the sub-batteries (3 a, 3 b) from an external power source, in particular at vehicle standstill from the power grid, specifically with a Charge switch (44) optionally, the first sub-battery (3a) and / or second sub-battery (3b) is charged from the external power source, and / or with a DC / DC converter (9) from a circuit of the first sub-battery (3a) or second sub-battery (3b) is a charging of a low-voltage electrical system battery (8) of the motor vehicle feasible. 9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (1) einen Turbolader (45) aufweist, welcher elektrisch angetrieben ist, insbesondere wobei dieser von einem Stromkreis der ersten Teilbatterie (3a) oder der zweiten Teilbatterie (3b) versorgt wird. 9. Motor vehicle according to one of claims 1 to 8, characterized in that the internal combustion engine (1) has a turbocharger (45) which is electrically driven, in particular where this of a circuit of the first part of the battery (3a) or the second part of the battery (3b ) is supplied. 10. Verfahren zum Betrieb eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs mit einer Verbrennungskraftmaschine (1 ) als Range-Extender, mit • einem elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs mit einem Elektromotor als Fahrantrieb (4), wobei • ein Versorgen des Elektromotors mit elektrischer Energie aus einer ersten Teilbatterie (3a) eines elektrischen Energiespeichers, erfolgt sowie • einem Antreiben eines Elektrogenerators (2) zum Erzeugen von elektrischer Energie, welches Antreiben ausschliesslich durch die Verbrennungskraftmaschine (1 ) erfolgt, und • einem Aufladen einer, von der ersten Teilbatterie (3a) elektrisch unabhängigen zweiten Teilbatterie (3b) des elektrischen Energiespeichers mit der elektrischen Energie des Elektrogenerators (2), wobei mit einem Schaltelement (30) ein automatisches, wechselweises Zuschalten der ersten Teilbatterie (3a) oder der zweiten Teilbatterie (3b) zu entweder dem Elektrogenerators (2) oder den Fahrantrieb (4) erfolgt, insbesondere wobei das Aufladen der ersten Teilbatterie (3a) elektrisch unabhängig vom Versorgen des Elektromotors durch die zweite Teilbatterie (3b) erfolgt, speziell wobei das Aufladen mit einem dauerhaften Betreiben der Verbrennungskraftmaschine (1 ) in einem Bereich ihres geringsten spezifischen Kraftstoffverbrauchs erfolgt oder die Verbrennungskraftmaschine (1 ) gänzlich deaktiviert ist, vorzugsweise wobei das Aufladen der nicht dem Fahrantrieb (4) zugeschalteten, ersten Teilbatterie (3a) kontinuierlich, mit einem für die erste Teilbatterie (3a), insbesondere hinsichtlich einer von der Teilbatterie erzielbaren maximalen Ladezyklenzahl, optimalen Ladekurve vom Elektrogenerator (2) erfolgt, speziell wobei das Aufladen während des gesamten Ladevorgangs mit zumindest annähernd konstanter Ladeleistung erfolgt und/oder dabei nur ein Teilbereich eines gesamten zur Verfügung stehende Kapazitätsbereich der Teilbatterie (3a) genutzt wird, insbesondere zwischen in etwa 30% und 80% des zur Verfügung stehende Kapazitätsbereichs. 1210. A method for operating an electrically driven motor vehicle with an internal combustion engine (1) as a range extender, with • an electric driving of the motor vehicle with an electric motor as a traction drive (4), wherein • Supplying the electric motor with electrical energy from a first part of battery (3a) of an electrical energy storage, takes place and • Driving an electric generator (2) for generating electrical energy, which driving exclusively by the Internal combustion engine (1) takes place, and Charging of a second sub-battery (3b) of the electrical energy store which is electrically independent of the first sub-battery (3a) with the electrical energy of the electric generator (2), an automatic, alternating connection of the first sub-battery (3a) with a switching element (30) or the second sub-battery (3b) to either the electric generator (2) or the traction drive (4), in particular wherein the charging of the first sub-battery (3a) is electrically independent of supplying the electric motor by the second sub-battery (3b), especially wherein the Charging with a permanent operation of the internal combustion engine (1) takes place in a range of their lowest specific fuel consumption or the internal combustion engine (1) is completely deactivated, preferably wherein the charging of not the traction drive (4) switched, the first sub-battery (3a) continuously, with a for the first sub-battery (3a), in particular with regard to h is a maximum charge cycle number achievable by the sub-battery, optimum charging curve is effected by the electric generator (2), in particular charging being carried out during the entire charging process with at least approximately constant charging power and / or only a partial area of a total available capacity range of the sub-battery (3a). in particular between approximately 30% and 80% of the available capacity. 12
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107336622A (en) * 2017-05-26 2017-11-10 苏州紫荆清远新能源汽车技术有限公司 A kind of stroke-increasing electric automobile and its control method
DE102016225072A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for operating a voltage electrical system in a motor vehicle and power distribution system for a motor vehicle
CN114919425A (en) * 2022-05-30 2022-08-19 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 Automobile starting control method, device, equipment and storage medium
WO2022238214A1 (en) * 2021-05-11 2022-11-17 Siemens Mobility GmbH Method for controlling a power supply

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3874472A (en) * 1974-01-25 1975-04-01 West Virginia High Bird Corp Battery powered vehicle drive
US5323737A (en) * 1992-07-23 1994-06-28 Monti Farrell Electrical charging system for an electric powered vehicle
US20060086546A1 (en) * 2002-02-08 2006-04-27 Green Vision Technology, Llc Internal combustion engines for hybrid power train
WO2012067497A2 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Frederikus Jozef Kros Electric vehicle
EP2460679A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-06 Jaguar Cars Ltd Hybrid electric vehicle and method of control thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3874472A (en) * 1974-01-25 1975-04-01 West Virginia High Bird Corp Battery powered vehicle drive
US5323737A (en) * 1992-07-23 1994-06-28 Monti Farrell Electrical charging system for an electric powered vehicle
US20060086546A1 (en) * 2002-02-08 2006-04-27 Green Vision Technology, Llc Internal combustion engines for hybrid power train
WO2012067497A2 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Frederikus Jozef Kros Electric vehicle
EP2460679A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-06 Jaguar Cars Ltd Hybrid electric vehicle and method of control thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016225072A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for operating a voltage electrical system in a motor vehicle and power distribution system for a motor vehicle
CN107336622A (en) * 2017-05-26 2017-11-10 苏州紫荆清远新能源汽车技术有限公司 A kind of stroke-increasing electric automobile and its control method
WO2022238214A1 (en) * 2021-05-11 2022-11-17 Siemens Mobility GmbH Method for controlling a power supply
CN114919425A (en) * 2022-05-30 2022-08-19 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 Automobile starting control method, device, equipment and storage medium
CN114919425B (en) * 2022-05-30 2024-05-17 重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司 Automobile starting control method, device, equipment and storage medium

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