DE102007039480A1

DE102007039480A1 - Vehicle e.g. passenger car, has integrated data detection and storage device, which detects present charge condition and/ or time point of last battery changeover and/ or load cycle taking place during battery change over

Info

Publication number: DE102007039480A1
Application number: DE102007039480A
Authority: DE
Inventors: Ina Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2007-08-21
Publication date: 2009-02-26
Also published as: DE102008005551A1

Abstract

The vehicle has a compatible and rechargeable battery for energy supply to an electro-motor, where the vehicle is exclusively driven by the electric motor. The battery has an integrated data detection and storage device, which detects present charge condition and/ or time point of last battery changeover and/ or load cycle taking place during battery change over. The battery consists of individual cells with respective outlets, which are switched automatically in series in order to tap a voltage of 300 voltages to 400 voltages.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, das ausschließlich über einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben wird und das zur Energieversorgung dieser Elektromotoren mindestens eine austauschbare und wieder aufladbare Batterie aufweist.The The invention relates to a vehicle that exclusively uses one or more electric motors is driven and that for power supply these electric motors at least one interchangeable and rechargeable Battery has.

Nach dem Stand der Technik sind Hybridfahrzeuge bekannt, die neben einem Verbrennungsmotor einen oder mehrere Elektromotoren aufweisen. In konkreten Anwendungsfällen wird die Antriebsenergie beim Beschleunigen aus dem Stand zunächst fast ausschließlich von dem drehmomentstarken Elektromotor aufgebracht. Soll die Beschleunigung noch erhöht oder sollen hohe Geschwindigkeiten erreicht werden, wird automatisch der Verbrennungsmotor hinzugeschaltet, so dass das Fahrzeug mit beiden Antriebsmotoren angetrieben wird. In Einzelfällen, insbesondere beim gleichmäßigen Fahren mit nur geringer Last wird der Elektromotor abgeschaltet. Zur Energieeinspeisung werden leistungsfähige Batterien benötigt, die über die vorgesehene Lichtmaschine im Fahrbetrieb aufgeladen werden. Zusätzlich besitzen solche Fahrzeuge ein regeneratives Bremssystem, bei dem die Bremsenergie – soweit möglich – wieder in elektrische Energie umgewandelt wird. Der Nachteil solcher Fahrzeuge liegt darin, dass zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor sowie weiteren Aggregaten bis hin zur Abgasreinigung ein Elektromotor mit den entsprechenden Kupplungselementen vorgesehen sein muss. Zudem muss eine ausreichende Batteriekapazität vorhanden sein, um eine genügend effiziente Beschleunigung gewährleisten zu können. Die Zielsetzung, mit einem solchen Hybridmotor Brennstoff einzusparen, wird aufgrund der höheren zu bewegenden Gewichte teilweise zunichte gemacht. Ein weiterer Nachteil solcher Hybridfahrzeuge besteht darin, dass der Platzbedarf für die zusätzlichen Aggregate relativ groß ist.To The prior art hybrid vehicles are known, in addition to a Internal combustion engine having one or more electric motors. In concrete applications, the drive energy in Accelerate from a stand initially almost exclusively applied by the high-torque electric motor. Should the acceleration still increased or should reach high speeds automatically the internal combustion engine is switched on, so that the vehicle is driven by both drive motors. In individual cases, especially when uniform Driving with only a small load, the electric motor is switched off. Energy is supplied by powerful batteries needed that over the provided alternator be charged while driving. In addition, such possess Vehicles a regenerative braking system, in which the braking energy - so far possible - again converted into electrical energy becomes. The disadvantage of such vehicles is that in addition to the internal combustion engine and other units to the exhaust gas purification an electric motor provided with the corresponding coupling elements have to be. In addition, sufficient battery capacity be present to a sufficiently efficient acceleration to be able to guarantee. The objective, with a saving such a hybrid engine fuel is due to the higher Partially moved to moving weights. Another Disadvantage of such hybrid vehicles is that the space requirement is relatively large for the additional aggregates.

Die wünschenswerte Alternative ist ein rein elektromotorisch betriebenes Fahrzeug, das mangels Verbrennungsmotoren schadstoff- und emmissionsfrei betrieben werden kann. Derzeit scheitern Bestrebungen jedoch daran, dass die Reichweite eines ausschließlich mit einem Elektromotor betriebenen Fahrzeuges relativ gering ist. Eine größere Reichweite lässt sich lediglich mit einer Vergrößerung der Batterieka pazität erreichen, welche das Fahrzeug mit zusätzlichem Gewicht belastet und weiteren Fahrzeugraum in Anspruch nimmt.The desirable alternative is a purely electric motor operated vehicle, which, due to the lack of combustion engines, and can be operated emission-free. At the moment aspirations are failing However, remember that the range of an exclusively with an electric motor operated vehicle is relatively low. A larger range can only be with an increase in the battery capacity reach out to the vehicle with added weight loaded and further vehicle space takes.

Ein noch größeres Problem ergibt sich aus der Tatsache, dass eine entladene (Auto)-Batterie nur schonend aufgeladen werden kann, da ein zu hoher Ladestrom die Lebensdauer der Batterie aufgrund der hohen entstehenden Wärme zu einer Zerstörung der Batterie führt. Außerdem würde der Leistungsbedarf der Ladestation sehr hoch und eine flächendeckende Energieversorgung für stochastisch auftretende Leistungsspitzen wäre problematisch. Aus diesem Grund ist die Reichweite eines mit einem Elektromotor betriebenen Fahrzeuges beschränkt, da bei längeren Fahrten stets unzumutbar lange Zeiten für die Wiederaufladung der Batterie aufgewendet werden müssen. In der Praxis sind daher rein elektromotorisch betriebene Fahrzeuge nur als Gabelstapler oder als Golfwagen zum Transportieren eines Golfbags bekannt.One even bigger problem arises from the fact that a discharged (car) battery are only gently charged can, because too high a charging current, the battery life due to the high heat produced to destruction the battery leads. In addition, the. Would Power requirements of the charging station very high and a nationwide Power supply for stochastically occurring power peaks would be problematic. That's why the range is a powered with an electric motor vehicle limited because For longer trips always unreasonable long times for the recharging of the battery must be spent. In practice, therefore, are purely electric motor vehicles only as a forklift or as a golf cart for transporting a Golf bags known.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung hier Abhilfe mit einem Fahrzeug zu schaffen, das nach Verbrauch der zur Verfügung stehenden Batterieleistung in kurzer Zeit von maximal 5 min bis 10 min zur Weiterfahrt ausgerüstet werden kann.It Object of the present invention remedy this situation with a vehicle to create that according to consumption of the available Battery power in a short time of a maximum of 5 min to 10 min to Continue driving can be equipped.

Diese Aufgabe wird durch das Fahrzug nach Anspruch 1 gelöst, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass die Batterie eine integrierte Datenerfassungs- und Datenspeicherungseinrichtung aufweist, die den momentanen Ladezustand und/oder den Zeitpunkt des letzten Batteriewechsels und/oder insgesamt oder seit dem letzten Batteriewechsel erfolgte Ladezyklen erfasst. Die vorgenannte Ausstattung der Batterie führt im Ergebnis dazu, dass die Batterie ohne Nachteil für den Fahrzeugbenutzer ausgetauscht und durch eine geladene Batterie ersetzt werden kann. Die Datenerfassungs- und speicherungseinrichtung ermöglicht eine unmittelbare Kontrolle, welche Energie tatsächlich verbraucht worden ist. Der Fahrzeugbesitzer oder Fahrzeugbenutzer rechnet mit der Tankstelle somit nur die aus der Batterie entnommene Energie ab. Ähnlich wie es bei Propangasflaschen derzeit praktiziert wird, kann somit verbrauchsorientiert eine Abrechnung erfolgen. Das Wechseln der Batterie kann durch deren Lage und deren Anbringung am oder im Fahrzeug erheb lich erleichtert werden. Vorzugsweise soll der Batteriewechsel erfolgen können, ohne dass der Fahrer das Fahrzeug verlassen muss. Die entnommene Batterie kann dann in einer batterieschonenen Weise wieder aufgeladen und in ein anderes Fahrzeug eingebaut werden. Die Abrechnung, die der Fahrzeugbetreiber erhält, ist verbrauchsorientiert, wobei die jeweiligen Datenerfassungs- und speicherungseinrichtungen der Batterie, verbunden mit einer Batteriecodierung hinreichende Auskünfte darüber verschaffen, welches Alter die Batterie erreicht hat. Der Wechsel einer Batterie zu einem anderen Fahrzeug ist auch deshalb von Vorteil, weil auf diese Art und Weise ein einseitiger Belastungszustand, wie er bei reinen Stadtfahrern oder bei Vielfahrern häufig anzutreffen ist, vermieden wird. Stattdessen werden die Batterien einem Mischbetrieb durch entsprechend viele Fahrzeugwechsel ausgesetzt, der sich insgesamt lebensdauererhöhend auswirkt.These Problem is solved by the vehicle according to claim 1, which is characterized according to the invention that the battery is an integrated data acquisition and storage device having the current state of charge and / or the time the last battery change and / or in total or since the last one Battery change occurred charged cycles. The aforementioned equipment the result of the battery is that the battery exchanged without detriment to the vehicle user and can be replaced by a charged battery. The data collection and storage facility allows immediate Control which energy has actually been consumed is. The vehicle owner or vehicle user expects the Gas station thus only the energy removed from the battery. Similar as it is currently practiced in propane gas can thus consumption-oriented billing. Changing the Battery can by their location and their attachment to or in the vehicle be made considerably easier. Preferably, the battery change can be done without the driver leaving the vehicle got to. The removed battery can then be stored in a battery-safe Recharged and installed in another vehicle. The billing the vehicle operator receives is consumption-oriented, the respective data acquisition and storage facilities of the Battery, combined with a battery coding sufficient information about what age the battery reaches Has. The change of a battery to another vehicle is also therefore advantageous because in this way a one-sided load condition, as he often is with pure city riders or frequent travelers is avoided is avoided. Instead, the batteries become one Mixed operation exposed by correspondingly many vehicle changes, which has an overall lifetime-increasing effect.

Insbesondere können ein Verbrennungsmotor einschließlich der Zusatzaggregate bis hin zum Katalysator völlig eingespart werden. Hiermit ist nicht nur ein preislicher Vorteil verbunden, sondern auch eine erhebliche Gewichtsminimierung. Zudem wird gegenüber Hybridfahrzeugen, aber auch Fahrzeugen, die mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet sind, ein erheblicher Platz für Verbrennungsmotor und Nebenaggregate eingespart, welcher den Fahrgästen zu Gute kommt.In particular, an internal combustion engine including the additional aggregates up to Catalyst can be completely saved. This is not only a price advantage associated, but also a significant weight minimization. In addition, compared to hybrid vehicles, but also vehicles that are equipped with an internal combustion engine, a significant space for internal combustion engine and ancillaries saved, which benefits the passengers.

Vorzugsweise besteht die Batterie aus mehreren einzelnen Zellen mit jeweiligen Ausgängen, die nur im Bedarfsfall, d. h. im Fahrbetrieb, automatisch in Reihe geschaltet werden, um die notwendige Spannung von 300 V bis 400 V abgreifen zu können. Dies hat den Vorteil, dass die extrem hohe Spannung nur im Fahrbetrieb anliegt und somit Personengefährdungen bei Kurzschlüssen in stillstehenden Fahrzeugen ausgeschlossen sind.Preferably The battery consists of several individual cells with each Outputs that only in case of need, d. H. while driving, automatically be connected in series to the necessary voltage from 300 V to 400 V. This has the advantage that the extremely high voltage is applied only while driving and thus Persons endangered in the event of short-circuiting Vehicles are excluded.

Nach einer weiteren Ausgestaltung besitzt das Fahrzeug eine fahrzeugeigene Ladestation, die es ermöglicht, dass der Besitzer oder Fahrer dieses Fahrzeuges über die Ladestation selbst die vorhandene Batterie wieder aufladen kann. Die integrierte Datenerfassung und -speicherung lässt über ein Kontrollsystem jederzeit die noch vorhandene Ladekapazität der Batterie erkennen, so dass es dem Fahrzeugbenutzer überlassen bleibt, eine Wiederaufladung vorzunehmen oder zu verschieben. Hiermit können günstige Stromtarife ausgenutzt werden, etwa dergestalt, dass – von Ausnahmefällen abgesehen – stets nur so viel Ladung in die Batterie zurückgeführt wird, wie tatsächlich für den nächsten Fahrtabschnitt oder die nächsten Fahrtabschnitte benötigt wird, grundsätzlich jedoch eine Wiederaufladung nur dann stattfindet, wenn ein günstiger Stromtarif ausgenutzt werden kann.To In another embodiment, the vehicle has an on-board Charging station that allows the owner or Driver of this vehicle via the charging station itself can recharge existing battery. The integrated data acquisition and storage is via a control system at any time the remaining charge capacity of the battery so that it is up to the vehicle user to to make or postpone a recharge. Hereby can cheap electricity tariffs are exploited, something like that, that - except in exceptional cases - always only so much charge returned to the battery will, as indeed for the next Journey section or the next journey sections is needed, basically, however, a recharge only takes place if a cheap electricity tariff can be exploited.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Batterie oder jede Batterie auf der Fahrzeugunterseite montiert, vorzugsweise unterhalb einer als Brandschutzwand (Brandschott) ausgebildeten Bodenplattform. Eine derartige Anbringung hat den besonderen Vorteil, dass der Schwerpunkt des Fahrzeuges so tief wie möglich gelegt wird. Bei Nutzkraftwagen oder Lastkraftwagen bzw. solchen Fahrzeugen, die über eine hinreichend große Bodenplattform verfügen, können gegebenenfalls auch zwei oder mehr Batterien angeordnet werden, etwa um die Reichweite entsprechend zu erhöhen. Die verwendeten Batterien sollten möglichst flach ausgebildet sein, wohingegen die Länge und Breite entsprechend dem zur Verfügung stehenden Längen/Breiten-Verhältnisses des Fahrzeugtyps angepasst gewählt werden kann.To Another embodiment of the invention is the battery or each battery mounted on the underside of the vehicle, preferably below a trained as a fire wall (firewall) Floor platform. Such attachment has the particular advantage that the center of gravity of the vehicle as deep as possible is placed. In commercial vehicles or trucks or such Vehicles that have a sufficiently large ground platform may also have two or more more batteries are arranged, about the range accordingly to increase. The batteries used should be as possible be flat, whereas the length and width according to the available length / width ratio can be selected adapted to the vehicle type.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Batterie eine sich zur Oberseite verjüngende, vorzugsweise konische Form, die in einen entsprechend angepassten korrespondierenden Hohlraum an der Fahrzeugunterseite von unten oder von der Seite her einführbar ist, wobei vorzugsweise die Batterieseitenwände unter leichter Druckspannung an den Fahrzeughohlraumseitenwänden anliegen, so dass hierdurch die Fahrzeugbodensteifigkeit erhöht wird. Die konische Form hilft beim automatischen Einführen der Batterie in den entsprechenden Fahrzeughohlraum, so dass etwaige Fehldispositionen des Fahrzeugs gegenüber dem Hubgerät, mit dem die Batterie in den Hohlraum angehoben wird, ausgeglichen werden können. Vorzugsweise besitzt die Batterie einen rechteckigen oder einen runden Querschnitt. Der runde Querschnitt besitzt gegenüber dem rechteckigen Querschnitt noch den Vorteil, dass etwaige Schrägstellungen des Fahrzeugs bei der Batterieaufnahme keine Rolle spielen.To Another embodiment of the invention has the battery a tapered to the top, preferably conical Form, which in a correspondingly adapted corresponding cavity on the underside of the vehicle or from the side insertable is, preferably the battery side walls under light Compressive stress on the vehicle cavity side walls abut so that thereby the vehicle floor rigidity is increased. The conical shape helps to automatically insert the Battery in the appropriate vehicle cavity, so that any Incorrect positioning of the vehicle relative to the lifting device, with which the battery is lifted into the cavity, balanced can be. Preferably, the battery has a rectangular or a round cross-section. The round cross section has opposite the rectangular cross section nor the Advantage that any inclinations of the vehicle in the Battery intake does not matter.

Um auch ohne fremde Hilfsvorrichtungen einen Batteriewechsel vornehmen zu können, ist zusätzlich eine fahrzeugeigene Hub- und Schnellspannvorrichtung vorgesehen, die zum Lösen der Batterie oder der Batterien, zu deren Ablage, zur Aufnahme einer neuen Batterie und zu deren Befestigung am Fahrzeug ausgebildet ist. Gegebenenfalls kann es sich hierbei um spindelgeführte Halterungen handeln, die entweder per Hand oder mittels eines Notstromaggregates angetrieben werden.Around even without external auxiliary devices make a battery change To be able to do, is additionally an on-board Lifting and quick-release device provided for release the battery or batteries, to their storage, to hold a new battery and designed to attach to the vehicle is. Optionally, this may be spindle-guided Mounts act, either by hand or by means of an emergency generator are driven.

Sofern – nach einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung – eine fahrzeugintegrierte Datenerfassungs- und speichervorrichtung mit einem Dateneingang vorgesehen ist, der über vorhandene Leitungen oder drahtlos gesendete Signale empfängt, welche die in der ausgetauschten Batterie entnommene Energie, die Nutzungszeit, etwaige Ladezyklen betreffen und welche aus der Datenerfassungs- und speicherungseinrichtung der Batterie vor dem Austausch ausgelesen bzw. von hier aus gesendet werden, ist eine weitestgehende Automatisierung eines Abrechnungssystems möglich. Alle abrechnungstechnischen Daten, insbesondere die verbrauchte Energie, werden sowohl am Ort erfasst, wo die entleerte Batterie zur Wiederaufladung zurückgelassen wird als auch im Fahrzeug, so dass der Fahrer dort eine Kontrolle über den Energieverbrauch bzw. den zu zahlenden Betrag erhält.If - after a development of the present invention - a vehicle-integrated Data acquisition and storage device with a data input is provided, via existing lines or wirelessly received signals, which in the exchanged Battery taken energy, the useful life, any charging cycles and which from the data acquisition and storage device the battery is read before the exchange or sent from here is a far-reaching automation of a billing system possible. All billing-related data, in particular the spent energy is captured both at the place where the emptied Battery left for recharging as well in the vehicle, giving the driver control over there receives the energy consumption or the amount to be paid.

Wie bereits vorstehend erwähnt, ist es unter Umständen möglich, besonders günstige Stromtarife auszunutzen, d. h. die Batterie zu den Zeiten zu laden, zu denen der Strompreis niedrig ist. Um dies umsetzen zu können, ist die fahrzeugeigene Ladestation mit einer Überwachungseinrichtung verbunden, welche die Zeitpunkte, die Dauer und die Energiemenge nach einstellbaren Vorgaben steuert, vorzugsweise derart, dass die Ladevorgänge in Abhängigkeit der tatsächlich benötigten oder gewünschten Energie, des temporären Strompreises oder des Batteriezustandes zur Vermeidung einer Tiefenentladung gesteuert werden. Entspricht die Restkapazität einer Batterie beispielsweise 100 km und will der Fahrer eine geringfügig, beispielsweise um 50 km weitere Strecke zurücklegen, so reicht es inklusive einer Sicherheitsmarge regelmäßig, nur eine Batteriekapazität zu laden, die für ca. 200 km ausreichend ist. Die vollständige Wiederaufladung der Batterie kann dann auf einen Zeitpunkt verschoben werden, zu dem der Stromtarif günstiger ist. Allerdings ist bei einer solchen Verfahrensweise stets eine sogenannte Tiefenentladung der Batterie zu vermeiden, welche die Batterie irreversibel zerstört.As already mentioned above, it may be possible to take advantage of particularly favorable electricity tariffs, ie to charge the battery at times when the price of electricity is low. In order to be able to implement this, the vehicle-mounted charging station is connected to a monitoring device which controls the times, the duration and the amount of energy according to adjustable specifications, preferably such that the charging processes are dependent on the actually required or desired energy, the temporary electricity price or the battery condition be controlled to avoid a deep discharge. Corresponds to the Remaining capacity of a battery, for example, 100 km and the driver wants to cover a small, for example, 50 km further distance, so it is enough including a safety margin regularly, only a battery capacity to charge, which is sufficient for about 200 km. The full recharge of the battery can then be postponed to a time when the electricity tariff is more favorable. However, in such a procedure always a so-called deep discharge of the battery is to be avoided, which irreversibly destroys the battery.

Vorzugsweise ist die in der Batterie integrierte Datenerfassungs- und speicherungseinrichtung mit einem Navigationsgerät verbunden, das eine automatische Routenführung in Abhängigkeit von der verfügbaren Restkapazität der Batterie sendet. Bei nicht ausreichender Restkapazität der Batterie wird der Fahrzeugführer über die Routenführung zu der nächst möglichen Batterie-Austausch-Station geleitet.Preferably is the built-in battery data acquisition and storage device with connected to a navigation device, which is an automatic Route guidance depending on the available Remaining capacity of the battery sends. If not sufficient Residual capacity of the battery is transferred to the driver the route guidance to the next possible Battery replacement station headed.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung leitet der als einziger Antriebsmotor vorhandene Elektromotor zumindest mehr als 60% der Antriebsenergie, vorzugsweise mehr als 70% der Antriebsenergie, auf die Hinterräder des Fahrzeuges und nur den verbleibenden Rest auf die Vorderräder. Die aus Bremsvorgängen regenerierbare Energie wird hingegen über die Vorderräder zur Wiederaufladung der Batterie entnommen.To a further embodiment of the invention directs the as the only drive motor existing electric motor at least more as 60% of the drive energy, preferably more than 70% of the drive energy, on the rear wheels of the vehicle and only the remaining Rest on the front wheels. The from braking operations Regenerative energy, on the other hand, comes from the front wheels removed for recharging the battery.

Weiterhin vorzugsweise wird die Regeneration durch eine Distanz- und Bremspunktkontrolle gesteuert, d. h. dass das Fahr- und Bremsverhalten des Fahrzeuges teilweise automatisiert wird, um unnötige Brems- und Beschleunigungsvorgänge zu vermeiden.Farther Preferably, regeneration is through a distance and braking point control controlled, d. H. that the driving and braking behavior of the vehicle is partially automated to avoid unnecessary braking and acceleration to avoid.

Dieselbe Zielsetzung verfolgt auch ein Abstandssensor, der die Distanz zu stehenden oder bewegten Objekten in Fahrtrichtung misst, und deren Signale zur Steuerung oder Regelung der Gaspedalrückstellkraft verwendet werden. Taucht vor dem Fahrzeug ein Hindernis auf, das die Einleitung eines Bremsvorganges sinnvoll macht, wird die Gaspedalrückstellkraft leicht erhöht, um eine weitere Beschleunigung zu vermeiden bzw. eine Geschwindigkeitsminimierung einzuleiten. Der Fahrer kann diese jedoch verhindern, indem er mit entsprechend größerer Kraftwirkung das Gaspedal betätigt.the same Objective also pursues a distance sensor, the distance to stationary or moving objects in the direction of travel and their signals for controlling the accelerator pedal return force be used. An obstacle appears in front of the vehicle that the initiation of a braking process makes sense, the accelerator pedal return force slightly increased to avoid further acceleration or to initiate a speed minimization. The driver can prevent these, however, by using correspondingly larger Force action the accelerator pedal is pressed.

Es ist auch zweckmäßig bei Bremsvorgängen andere Getriebe-Übersetzungsverhältnisse zu wählen als beim Beschleunigen. Letztere sollten bei möglichst hohen Drehzahlen (im Vergleich der Bremsvorgänge) durchgeführt werden. Um auch hier eine entsprechende Einstellung zu gewährleisten, ist je nach Leistungsflussrichtung über ein vorhandenes Getriebe eine unterschiedliche Übersetzung einstellbar.It is also useful for braking to choose other transmission ratios as when accelerating. The latter should be as possible high speeds (compared to the braking operations) carried out become. To ensure an appropriate setting here, is depending on the power flow direction over an existing transmission a different translation adjustable.

Die einfachste Form eines Batteriewechsels kann darin bestehen, dass das Fahrzeug in eine Transferstation einfährt, wo an einem ersten Ort die zu tauschende Batterie aus einer Spannvorrichtung gelöst und abgelegt wird. Damit das (batterielose) Fahrzeug selbsttätig fortbewegt werden kann, ist ein Notstromakkumulator vorgesehen, der einen Kurzstreckenantrieb bis zur zweiten Station erlaubt, in der die neue Batterie aufgenommen und angeschlossen wird. Das Notstromaggregat ist auch aus dem Grund nützlich, da während des Batteriewechsels vorhandene elektrische Einrichtungen wie insbesondere das Navigationssystem, das Autotelefon, Radio, vorhandene Klimaanlagen etc. weiterhin mit Strom versorgt werden können.The The simplest form of battery replacement may be that the vehicle enters a transfer station, where at one first place the battery to be replaced detached from a jig and is filed. Thus the (batteryless) vehicle automatically can be moved, an emergency power accumulator is provided, which allows a short-distance drive to the second station, in the new battery is picked up and connected. The emergency generator is also useful for the reason because during the Battery replacement existing electrical facilities such as the particular Navigation system, the car phone, radio, existing air conditioners etc. can continue to be supplied with electricity.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann auch das Fahrzeug mit einem elektrischen Stecker zum Stromanschluss an die Batterie eines weiteren Fahrzeuges ausgestattet sein. Dies ist bei Abschlepp- und sonstigen Notfällen sinnvoll, in denen die elektrische Stromzuführung oder die Batterie selbst versagen.In A particular embodiment of the invention may also be the vehicle with an electrical plug for power connection to the battery be equipped of another vehicle. This is at towing and other emergencies in which the electric Power supply or the battery itself fail.

Zur größeren Sicherheit ist vorgesehen, dass die Batterie(n) derart gelagert wird, das bei Überschreiten eines Impulses, beispielsweise hervorgerufen durch ein Zusammenstoß mit einem anderen Fahrzeug, die Batteriezellen durch vorhandene Sollbruchstellen elektrisch voneinander getrennt werden und/oder die Batterie(n) abgekoppelt werden. Auf diese Weise wird die vorhandene hohe Spannung von 400 V aufgehoben, so dass im ungünstigsten Fall nur die Spannungen offen liegen, die jeweils die Zellen einzeln liefern (also beispielsweise 6 V oder 12 V).to greater safety is provided that the battery (s) is stored in such a way that when a pulse is exceeded, for example, caused by a collision with another vehicle, the battery cells through existing predetermined breaking points electrically isolated from each other and / or the battery (s) be decoupled. In this way, the existing high voltage lifted by 400 V, so in the worst case only the voltages are open, each supplying the cells individually (eg 6V or 12V).

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Hochleistungkondensatoren mit hohen Kapazitäten als zusätzliche Energiespeicher vorgesehen (auch gegebenenfalls alternativ zu dem bereits erwähnten Notstromaggregat).To Another embodiment of the invention are high-performance capacitors with high capacities as additional energy storage provided (also optionally as an alternative to the already mentioned Emergency generator).

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Elektromotor über ein Sterngetriebe, das vorzugsweise stufenlose Übersetzungsverhältnisse zulässt, mit einer Antriebswelle des Fahrzeugs verbunden.To a further embodiment of the invention, the electric motor via a star gearing, which preferably allows stepless transmission ratios, connected to a drive shaft of the vehicle.

Unter einem Sterngetriebe wird ein oszillierendes Schaltwerk verstanden, bei dem das Drehmoment aus einer Eingangswelle in eine sinusförmige Hubbewegung umgewandelt wird, deren Amplitude von einer stufenlos wählbaren Exzentrizität eines Doppelexzenters und damit vom Hub eines Kurbelzapfens bestimmt wird. In sternförmig angeordneten Freiläufen wird diese Hubbewegung in einer Oszillation und schließlich durch eine richtungsgeschaltete Kupplungswirkung der Freiläufe in eine Rotation umgewandelt, die über Zahnräder gesammelt und auf eine Abtriebswelle übertragen wird, die als Antriebswelle für die Hinterräder dient. Die genannten Freiläufe können Satellitenfreiläufe sind, die beispielsweise aus der EP 1 003 984 B1 bekannt sind.Under a star gear is an oscillating derailleur understood in which the torque is converted from an input shaft into a sinusoidal lifting movement, the amplitude of which is determined by a continuously selectable eccentricity of a double eccentric and thus the stroke of a crank pin. In star-shaped freewheels this lifting movement is in an oscillation and finally by a directional geschal tete clutch action of the freewheels into a rotation, which is collected via gears and transmitted to an output shaft, which serves as a drive shaft for the rear wheels. The freewheels mentioned can be satellite freewheels, for example, from the EP 1 003 984 B1 are known.

Die aus der Abwärme des Elektromotors, der Batterie sowie aus Brems- und Dämpfungsvorgängen stammende Wärme kann über einen Wärmetauscher als Zusatzheizung genutzt werden. Zur Kühlung können in die Sitze integrierte Peltierelemente als steuer- oder regelbare Kühlkörper verwendet werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, jedes Antriebsrad mit einem getrennten Antrieb zu versehen, wobei ein ansonsten notwendiges Differential eingespart werden kann. Die Antriebssynchronisation der beiden gegenüberliegenden Antriebsräder lässt sich elektronisch regeln.The from the waste heat of the electric motor, the battery as well as out Braking and damping processes derived heat Can via a heat exchanger as additional heating be used. For cooling can in the seats integrated Peltier elements as controllable or adjustable heatsinks be used. In principle, it is also possible each drive wheel to be provided with a separate drive, wherein an otherwise necessary differential can be saved. The Drive synchronization of the two opposite drive wheels can be controlled electronically.

Auch für ein Fahrzeug notwendige Dämpfer und Stabilisatoren können elektrisch steuerbar ausgebildet sein. Hierbei besteht auch die Möglichkeit die Batterien im Fahrzeug so zu befestigen, dass ihre Masse als aktiver oder passiver Schwingungstilger dient.Also necessary dampers and stabilizers for a vehicle can be designed to be electrically controllable. This consists also the possibility to fix the batteries in the vehicle that their mass serves as an active or passive vibration absorber.

Der Fahrzeugaufbau kann infolge des Wegfalls des Verbrennungsmotors völlig neu konzipiert werden, wobei sich hinsichtlich der Karosserieformen mehr Freiheiten eröffnen. So lässt sich beispielsweise der Frontscheibenwischer als Rotationsscheibenwischer ausbilden, der die aufwendige Umlenkung, die ansonsten notwendig ist, überflüssig macht. Der Rotationswischer kann so ausgebildet sein, dass lediglich das Sichtfeld über einen Winkel von 180° berührend überfahren wird und dass in der zweiten Kreishälfte das Wischerblatt über eine Führung von dortigen Karosserieteilen abgehoben wird. Da stets in derselben Richtung die Frontscheibe gewischt wird, lässt sich der Aufbau des Wischerblattes nicht nur vereinfachen, sondern auch effizienter gestalten, da auf umschwenkbare Wischerlippen verzichtet wird.Of the Vehicle body can due to the omission of the internal combustion engine be completely redesigned, with respect to the Open body shapes more freedom. So lets For example, the windshield wiper as a rotary wiper train, the elaborate diversion, otherwise necessary is superfluous. The rotary wiper can be formed so that only the field of view overrun an angle of 180 ° touching and that in the second half of the circle over the wiper blade a guide is lifted from local body parts. Since always in the same direction, the windscreen is wiped leaves the structure of the wiper blade not only simplify, but also make more efficient, since it waives swinging wiper lips.

Weitere Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden auch hinsichtlich der benötigten Batterieaustauschstationen erörtert. Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Fahrzeug, das ausschließlich mit einem oder mehreren Elektromotoren angetrieben wird, eine leicht zugängliche flache und unterhalb einer Basisplattform angeordnete Batterie mit einer Reichweite von bis zu 400 km aufweist, die an einer Batteriewechselstation wegen ihrer leichten Zugänglichkeit schnell austauschbar ist. Das Auswechseln einer Batterie erspart die Wartezeit, die zum batterieschonenden Wiederaufladen notwendig ist. Um dieses System in der Praxis rentabel umsetzen zu können, wird erfindungsgemäß jede Batterie mit einer integrierten Datenerfassungs- und speicherungseinrichtung versehen, die den momentanen Ladezustand und/oder den Zeitpunkt des letzten Batteriewechsels und/oder insgesamt oder seit dem letzten Batteriewechsel erfolgte Ladezyklen erfasst. Die vorgenannten Daten ermöglichen eine verbrauchsorientierte Abrechnung, die für den Fahrzeuginhaber oder Fahrzeugführer ebenso transparent ist wie für den Betreiber einer Batteriewechselstation. Sinnvollerweise müssen die Batterien hinsichtlich ihrer Größe sowie der Polanordnung genormt sein, wobei auch eine begrenzte Anzahl unterschiedlicher Normen für Pkw, Nutzfahrzeuge und Lkw denkbar ist. Die für Nutzfahrzeuge oder Lastkraftwagen wegen der längeren Fahrwege benötigte größere Batteriekapazität kann jedoch auch bei Verwendung nur eines einzigen Batterietyps dadurch bereitgestellt werden, dass am Fahrzeugboden zwei oder mehr Batterien befestigt sind, die sukzessive zur Stromabnahme verwendet werden. Die Servicestationen, an denen die Batterie gewechselt wird, muss auch nur dann angefahren werden, wenn für eine schonende Wiederaufladung der Batterie keine Zeit bleibt. Pkw-Stillstandszeiten hingegen lassen sich bei erreichbarem Stromnetz dazu nutzen, dass die Batterie während der Stillstandszeit, gegebenen falls geregelt geladen wird. Hierzu besitzt das Fahrzeug eine eigene Ladestation, die jedoch auch fahrzeugextern, z. B. in der Garage des Fahrzeugführers oder am Arbeitsplatz fest installiert sein kann, was den Vorteil hat, dass die Ladestation nicht mit dem Fahrzeug mitbewegt werden muss. Für den Kurzstreckenbetrieb braucht die Batterie daher nicht gewechselt zu werden. Die für die Nutzung der Batterie über den benutzten Zeitraum sowie für die Abnutzung durch verbrauchte Ladezyklen, die für die Lebensdauer der Batterie entscheidend sind, entstehenden Kosten lassen sich mittels der batterieintegrierten Einrichtung erfassen und ablesen. Der Fahrzeugeigentümer muss nicht gleichzeitig Eigentümer der Batterie sein, vielmehr wird eine Batterie jeweils für einen Nutzungszeitraum entliehen und dann verbrauchsorientiert an den Ladezyklen abgerechnet. Mit dieser Maßgabe kann ein System realisiert werden, bei dem Serviceunternehmen die Batterien besitzen und eine Kette von Lade- und Wechselstationen, so dass eine präzise Kostenzuordnung bei der Rücknahme der Batterie für jeden Kunden möglich ist. Kundenspezifische Daten lassen sich bei der Erstausgabe des Fahrzeuges oder beim Inhaberwechsel im Datenspeicher der Batterie ebenso erfassen wie die Zeitnutzung, die verbrauchte Energie und die verbrauchten Ladezyklen durch eigene Wiederaufladungen, die der Kunde vorgenommen hat. Als zusätzliche Sicherheit gegen Missbrauch oder Diebstahl kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung am Fahrzeug ein zusätzlicher Chip angebracht werden, der bei jedem Wechselstopp ausgelesen wird. Über Ort und Zeitpunkt entsteht so eine redundante Erfassung und Transparenz für eine Abrechnung ähnlich wie bei Handy-Gebühren oder Kreditkartenabbuchungen.Further advantages and exemplary embodiments of the invention will also be discussed below with regard to the required battery replacement stations. The core idea of the present invention is that the vehicle, which is driven exclusively with one or more electric motors, has an easily accessible flat and below a base platform battery with a range of up to 400 km at a battery replacement station because of their easy accessibility quickly exchangeable. Replacing a battery saves the waiting time necessary for battery-saving recharging. In order to implement this system in practice profitably, each battery is provided according to the invention with an integrated data acquisition and storage device, which detects the current state of charge and / or the time of the last battery change and / or total or since the last battery change charging cycles. The aforementioned data allow consumption-based billing, which is as transparent for the vehicle owner or driver as for the operator of a battery changing station. It makes sense to have the batteries in terms of their size and the pole arrangement to be standardized, with a limited number of different standards for cars, trucks and trucks is conceivable. However, the larger battery capacity required for commercial vehicles or trucks because of the longer travel distances can be provided even when using only a single type of battery that two or more batteries are attached to the vehicle floor, which are used successively for power collection. The service stations where the battery is replaced, must be started only if there is no time for a gentle recharging of the battery. On the other hand, car downtimes can be used when the power grid is accessible so that the battery is charged during the standstill period, if necessary in a regulated manner. For this purpose, the vehicle has its own charging station, but also outside the vehicle, z. B. in the garage of the driver or at the workplace can be permanently installed, which has the advantage that the charging station does not have to be moved with the vehicle. For short-distance operation, therefore, the battery does not need to be changed. The costs associated with using the battery over the period of time used, as well as wear and tear resulting from battery life that is critical to the life of the battery, can be recorded and read by the battery-integrated device. The vehicle owner does not have to be the owner of the battery at the same time. Instead, a battery is borrowed for a period of use and then billed according to usage based on the charging cycles. With this proviso, a system can be realized in which service companies own the batteries and a chain of charging and changing stations, so that a precise cost allocation for the return of the battery for each customer is possible. Customer-specific data can be recorded at the first edition of the vehicle or at the owner change in the data storage of the battery as well as the time usage, the consumed energy and the used charging cycles by own recharges, which the customer has made. As additional security against abuse or theft, in a further embodiment of the invention an additional chip can be attached to the vehicle, which is read out at each changeover stop. About place and time so creates a redundant collection and transparency for billing similar to mobile phone fees or Kre ditkartenabbuchungen.

Beim derzeitigen Stand der Technik ergeben sich damit z. B. beim Einsatz von Lithium-Ionen-Polymer-Batterien für ein Mittelklassefahrzeug Reichweiten von 200 km bei Fahrleistungen, die einem 100 kW-Verbrennungsmotor entsprechen, mit einer Batteriemasse von ca. 300 kg. Auf einer 600 km langen Fahrstrecke würden drei Batteriewechselstopps von etwa 2 min erforderlich sein, wenn das Fahrzeug am Zielort wieder voll beladen verfügbar sein soll. Ein Pkw herkömmlicher Bauart mit einem Verbrennungsmotor würde im Vergleich einen Tankstopp benötigen, bei dem der Fahrer aussteigen, tanken, den Wagen verriegeln, zur Kasse gehen, bezahlen, zum Wagen zurückgehen, aufschließen, anlassen und losfahren muss, was im Regelfall 5 bis 10 min erfordert. Der Zeitaufwand mit dem erfindungsgemäßen System ist also bei gleicher Reichweite nicht höher, dafür für den Fahrer komfortabler, da er während des Batteriewechsels im Fahrzeug verbleiben kann. Eine Kontrolle über eine zutreffende Registrierung hat der Fahrzeugführer über ein bordeigenes Datenerfassungssystem, gegebenenfalls mit einer Anzeige.At the current state of the art are thus z. B. in use lithium ion polymer batteries for a mid-size vehicle Ranges of 200 km in driving performance, the 100 kW internal combustion engine equivalent, with a battery mass of approx. 300 kg. On a 600 km long driving distance would be three battery change stops be required by about 2 min when the vehicle returns to the destination fully loaded should be available. A passenger car more conventional Design with a combustion engine would be compared Require refueling, at which the driver disembark, refuel, lock the car, go to checkout, pay, go back to the car, unlock, start and drive off, which is usually 5 to 10 min required. The amount of time with the invention So system is not higher for the same range, but for the driver more comfortable, as he during the battery change can remain in the vehicle. A control over a true one Registration has the driver over on-board data acquisition system, possibly with a display.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeuges liegt selbstverständlich in dem abgasfreien Betrieb. Mit einem reinen Elektromotorantrieb, der aufgrund der höheren verfügbaren Drehmomente im Stadtverkehr ohnehin unbestritten Vorteile hat, lassen sich bei etwa gleichen Fahrleistungen und gleicher Reisezeit auch Langstrecken komfortabler zurücklegen. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass das Wiederaufladen der Batterien an den Servicestationen zu Zeiten geschehen kann, in denen der Strompreis gering ist. Sofern im Wege einer Strombörse der Energieverbrauch abhängig von der temporär aktuellen Nachfrage abgerechnet wird, lässt sich somit ein am geringen Verbrauch orientierter günstiger Strompreis wirkungsvoll nutzen. Diese zusätzliche Stromabnahme in verbrauchsarmen Zeiten macht es gegebenenfalls auch überflüssig die vorhandene Energie in Speicherkraftwerken z. B. zum Pumpen von Wasser auf ein höheres Niveau, dessen kinetische Energie anschließend in elektrische Energie umgewandet werden muss, zu nutzen. Für den Endkunden ergeben sich keine zusätzlichen Kosten, da er lediglich den Anteil an der Batterie zahlen muss, den er durch Ladezyklen etc. verbraucht hat. Die Gesamtlebensdauer der Batterien erhöht sich, da jede Batterie im Regelfall von verschiedenen Fahrern mit unterschiedlichen Nutzungsprofilen belastet wird, was günstiger ist als extreme Belastungen, denen vereinzelt Batterien durch einseitige Nutzung ausgesetzt sind.Of the special advantage of the vehicle according to the invention is of course in the emission-free operation. With a pure electric motor drive, due to the higher Torques available in city traffic anyway undisputed Has advantages, can be at about the same performance and the same Travel time even longer distances comfortable travel. One Another advantage arises from the fact that the recharging the Batteries can happen at the service stations at times when the Electricity price is low. If by way of a power exchange the energy consumption depends on the temporary current demand is settled, can thus be a low electricity consumption price use effectively. This additional power decrease in Low-consumption times makes it unnecessary, if necessary the existing energy in storage power plants z. B. for pumping Water to a higher level, its kinetic energy subsequently has to be converted into electrical energy, to use. There are no additional costs for the end customer since he only has to pay the share of the battery he passes through Charging cycles etc. has consumed. The total life of the batteries increases, as each battery is usually different drivers is charged with different usage profiles, which is cheaper is considered extreme loads, which isolated batteries by one-sided Use are exposed.

Durch eine Vernetzung mit einem bordeigenen Navigationssystem wird dem Fahrer automatisch der günstigste Ort zum nächsten Batteriewechsel angezeigt. Das bordeigene Energieverbrauchs- und Wechselzyklussystem lässt die Abrechnung kontrollieren, womit eine weitere Redundanz der Kostenerfassung gewährleistet ist.By Networking with an on-board navigation system is the Driver automatically the cheapest place to the next Battery change indicated. The onboard energy consumption and change cycle system lets control the billing, with what another Redundancy of cost entry is guaranteed.

Die Wechselbatterie ist vorzugsweise im Fahrzeugboden und von unten zugänglich befestigt, da dort ein schneller Zugriff durch ein automatisches Handlingssystem möglich ist. Der Fahrzeugschwerpunkt lässt sich niedrig legen. Zudem kann durch eine entsprechend ausgestattete Bodengruppe die Crashsicherheit maximiert werden. Dies folgt bereits daraus, dass komplexe Fahrzeugaufbauten, wie sie durch Verbrennungsmotoren sowie die Abgasführung notwendig sind, von vornherein durch ein stabiles Bodenchassis vermieden werden, auf dem die Fahrgastzelle etc. angeordnet sind. Hinsichtlich des Fahrzeugdesigns ergeben sich somit größere Freiheiten.The Replacement battery is preferably in the vehicle floor and from below Attached because there is quick access through an automatic handling system is possible. The vehicle center of gravity can be set low. In addition, by an appropriate equipped floor group the crash safety are maximized. This already follows from the fact that complex vehicle superstructures, such as They necessary by internal combustion engines and the exhaust system are avoided from the outset by a sturdy ground chassis, on the passenger compartment, etc. are arranged. With regard to the vehicle design thus result in greater freedom.

Auch die Radaufhängung und Federung lässt sich bei Verwendung eines Elektromotors als Antriebseinheit vereinfachen. So kann beispielsweise, gegebenenfalls über getrennte Elektromotoren, die synchronisiert werden, die Antriebsenergie über eine Transmission auf zwei Hinterräder geleitet werden, die in nur einer Schwingungsrichtung bzw. in nur einer Schwingungsebene abgefedert werden. Komplizierte Radaufhängungen und Federungssysteme lassen sich hiermit umgehen.Also the suspension and suspension can be added Simplify use of an electric motor as a drive unit. Thus, for example, possibly via separate electric motors, the synchronized, the drive power via a transmission be directed on two rear wheels, which in only one Vibration direction or cushioned in only one vibration level become. Have complicated suspension and suspension systems deal with this.

Selbstverständlich und wie im Prinzip nach dem Stand der Technik auch bekannt, lässt sich die Batterie über ein regeneratives Bremsen laden, wobei lediglich bei einer geladenen Batterie und einer Talfahrt mit überdurchschnittlich vielen Bremsvorgängen über eine Steuerung verhindert werden muss, dass eine Batterieüberladung stattfindet. Bei normalem Fahrbetrieb können solche Situationen (mangels Lichtmaschine) nicht auftreten.Of course and as known in principle according to the prior art leaves to charge the battery via regenerative braking, only with a charged battery and a descent with above average braking over A controller must be prevented from overcharging the battery takes place. During normal driving, such situations may occur (lack of alternator) does not occur.

Vorzugsweise soll der Batteriewechsel in einer Batteriewechselstation durch einen Automaten erfolgen. Im einfachsten Fall sind hierzu die geladenen Batterien auf dem Boden aufgereiht. Nachdem der Fahrer seine entleerte Batterie an einem vorgesehen Ort entweder über den fahrzeugeigenen Mechanismus abgelegt hat, wird das Fahrzeug (entweder über ein Notstromaggregat oder passiv) zu einem Ort bewegt, wo die aufzunehmende Batterie am Boden liegend bereit steht. Über einen Automaten wird diese Batterie nunmehr in das vorhandene Fach eingeführt und dort verriegelt und angeschlossen, so dass der Batteriewechsel nur kurze Zeit in Anspruch nimmt. Die entleerten Batterien werden über eine Transferstraße in eine Ladestation geführt, wo, gegebenenfalls zu Zeiten mit günstigem Stromtarif, die Wiederaufladung durchgeführt wird, bevor die Batterien wieder zum Austausch bereitgestellt werden. Alternativ denkbar sind jedoch auch solche Stationen, in denen der Fahrer über eine Bodenöffnung (Grube) fährt, in der ein Batteriewechselautomat installiert ist, der sowohl für die Batterieentnahme als auch für die Batteriezuführung ausgebildet ist. Bei solchen Konstruktionen ist das Notstromaggregat für eine Kurzstrecken-Fortbewegung des Fahrzeuges entbehrlich. Andererseits sollte zur Aufrechterhaltung der Bordspannung für Navigationssysteme, Autotelefon, Radio etc. fakultativ eine Spannung auch während des Batteriewechsels zur Verfügung stehen.Preferably, the battery change should be done in a battery replacement station by a machine. In the simplest case, the charged batteries are lined up on the floor. After the driver has deposited his deflated battery in a designated location either via the on-board mechanism, the vehicle is moved (either via an emergency generator or passive) to a location where the battery to be picked up is lying on the ground. About an automaton, this battery is now introduced into the existing compartment and locked there and connected, so that the battery replacement takes only a short time. The emptied batteries are led via a transfer line to a charging station, where, possibly at times with a favorable electricity tariff, the recharging is carried out before the batteries are made available for replacement. Alternatively conceivable, however, are also stations in which the driver has a bottom opening (pit) drives, in which a battery changing machine is installed, which is designed for both the battery removal and for the battery supply. In such constructions, the emergency generator is dispensable for a short-distance movement of the vehicle. On the other hand should be to maintain the on-board voltage for navigation systems, car phone, radio, etc. optionally a voltage during the battery change available.

Grundsätzlich möglich sind auch mobile Batteriewechselstationen, die auf einem Lkw oder einem Anhänger zu Bedarfsplätzen gefahren werden können. Ähnlich wie bei Pannenfahrzeugen lässt sich eine solches Fahrzeug zur Vermeidung eines Umweges zu einer stationären Batteriewechselstation über Funk zu einem Autobahnparkplatz ordern, wo die Wechselbatterie zur gewünschten Zeit bereitgestellt wird. Auch solche mobilen Fahrzeuge besitzen zweckmäßiger Weise einen Wechselautomaten.in principle also possible are mobile battery changing stations, the on a truck or a trailer to need places can be driven. Similar to breakdown vehicles can such a vehicle to avoid a detour to a stationary battery change station via radio order to a motorway parking lot, where the removable battery to the desired Time is provided. Even such mobile vehicles are more appropriate Way a change machine.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1003984 B1 [0025]

Claims

Vehicle which is driven exclusively by one or more electric motors and which has at least one replaceable and rechargeable battery for supplying power to these electric motors, characterized in that the battery has an integrated data acquisition and storage device, the current state of charge and / or the time of the last Battery change and / or total or since the last battery change charge cycles detected.

Vehicle according to claim 1, characterized in that that the battery consists of several individual cells with respective outputs exists, which only in case of need (driving) automatically in series can be switched to a voltage of 300 V to 400 V tap to be able to.

Vehicle according to claim 1 or 2, characterized by an on-board charging station.

Vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the battery or each battery is mounted on the underside of the vehicle, preferably below a trained as a fire wall protection floor platform.

Vehicle according to claim 4, characterized in that that the battery is tapered to the top, preferably has a conical shape, which in a correspondingly adapted corresponding cavity on the underside of the vehicle or insertable from the side, preferably the battery side walls under slight compressive stress in abut the vehicle cavity side walls so that thereby the vehicle floor rigidity is increased.

Vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the battery is a rectangular or round cross-section.

Vehicle according to one of claims 1 to 6, characterized in that an on-board lifting and quick-release device is provided for releasing the battery (s), to the Storage, recording a new battery and their attachment to the Vehicle is formed.

Vehicle according to one of claims 1 to 7, characterized in that a vehicle-integrated data acquisition and storage device is provided with a data input over existing Receive lines or wirelessly transmitted signals which the energy removed in the replaced battery, the time of use and / or concern any charging cycles and which of the data collection and storage device of the battery read before replacement or sent from here.

Vehicle according to one of claims 1 to 8, characterized in that the on-board charging station with a monitoring device is connected, which the Times, the duration and the amount of energy according to adjustable specifications controls, preferably such that charging operations in dependence the amount of energy actually required or desired, the temporary electricity price or the battery condition be controlled to avoid a deep discharge.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the battery-integrated data acquisition and storage device connected to a navigation device is that an automatic route guidance depending on the available remaining capacity of the battery.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the existing as the only drive motor Electric motor at least more than 60% of the drive energy, preferably more than 70% of the drive energy to the rear wheels of the Vehicle conducts and / or that the battery has a regenerative Brakes loaded essentially over the front wheels becomes.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the regeneration of the battery by a distance and braking point control is controlled.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized by a distance sensor, the distance to standing or moving objects in the direction of travel and measures its signals to Control or regulation of the accelerator pedal return force used become.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that depending on the power flow direction over a transmission different translations when accelerating or Adjust brakes.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized by an emergency power accumulator for energy supply for a slow movement during the battery change in a transfer station, which is responsible for dropping the largely discharged Battery and then picking up a new battery must be passed through.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the driving has an electrical plug for power connection to the battery or the power grid of another vehicle.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the battery (s) is / are stored in such a way, that when a pulse is exceeded, for example, caused by a collision with another vehicle, the Battery cells by existing predetermined breaking Stel len electrically from each other disconnected and / or the battery (s) are disconnected.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that high power capacitors with high Capacities are provided as additional energy storage are.

Vehicle according to one of claims 1 to 18, characterized in that the electric motor via a Stern gear, preferably continuously variable ratios allows, connected to a drive shaft of the vehicle is.

Vehicle according to one of claims 1 to 19, characterized in that the necessary for the passenger compartment Heating energy at least partly from the waste heat of the electric motor, the battery as well as braking and damping processes is won.

Vehicle according to one of claims 1 to 20, characterized in that in the seats Peltier elements as tax- or adjustable heat sinks are integrated.

Vehicle according to one of claims 1 to 21, characterized in that each drive wheel with a separate Drive is provided, wherein the drive power electronically be synchronized.

Vehicle according to one of claims 1 to 22, characterized by electrically controlled dampers and Stabilizers.

Vehicle according to one of claims 1 to 23, characterized in that the batteries are mounted in the vehicle so are that their mass as an active or passive vibration absorber serves.

Vehicle according to one of claims 1 to 24, characterized in that the windshield wiper as a rotary wiper is trained.