DE102007050103A1 - Fahrzeug mit Zusatzbatterie - Google Patents

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Abstract

Fahrzeug, mit einer ersten im Fahrzeug angeordneten Batterieeinheit, die an ein elektrisches Bordnetz des Fahrzeugs angeschlossen ist. Die erste Batterieeinheit und/oder das elektrische Bordnetz weist mindestens einen elektrischen Anschluss auf, über den mindestens eine zweite Batterieeinheit anschließbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Hybridfahrzeuge sind mit einer Batterie ausgestattet, die eine größere Kapazität aufweist als die Batterie vergleichbarer herkömmlicher Fahrzeuge. Die Batterie ist fest in das Fahrzeug eingebaut und beansprucht aufgrund ihrer größeren Kapazität einen vergleichsweise großen Bauraum. Bei manchen Hybridfahrzeugen ist die Batterie im Kofferraum angeordnet, wodurch sich im Vergleich zu entsprechenden herkömmlichen Fahrzeugen das verfügbare Kofferraumvolumen verringert. Die Vorteilhaftigkeit von Hybridfahrzeugen im Vergleich zu entsprechenden herkömmlichen Fahrzeugen hängt bekanntermaßen vom Einsatzumfeld des Fahrzeugs ab. Bei Fahrzeugen, die häufig im Stadtverkehr bzw. im Stopp-and-Go-Betrieb eingesetzt werden, kommen die Vorteile der Bremsenergierückgewinnung wesentlich stärker zum Tragen als bei Fahrzeugen, die überwiegend im Überlandbetrieb oder auf Autobahnen eingesetzt werden. Es wäre von Vorteil, wenn die im Fahrzeug vorhandene Batteriekapazität auf die jeweiligen Einsatzbedingungen eines Fahrzeugs abgestimmt werden könnte.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug, insbesondere ein Hybridfahrzeug zu schaffen, bei dem die im Fahrzeug vorgehaltene Batteriekapazität auf die jeweiligen Einsatzbedingungen des Fahrzeugs abgestimmt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer ersten im Fahrzeug angeordneten Batterieeinheit, die an ein elektrisches Bordnetz des Fahrzeugs angeschlossen ist. Die „erste Batterieeinheit" sollte hinsichtlich ihrer Kapazität zumindest so groß sein, dass eine vordefinierte Mindestfunktionalität abgedeckt werden kann. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die erste Batterieeinheit und/oder das elektrische Bordnetz des Fahrzeugs mindestens einen elektrischen Anschluss aufweist, über den mindestens eine zweite Batterie anschließbar ist. Ganz allgemein ausgedrückt besteht das Grundprinzip der Erfindung in einem Batteriesystem, das hinsichtlich der im Fahrzeug benötigten Batteriekapazität „skalierbar" ist. „Skalierbar" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen des Fahrzeugs zusätzliche Batterieeinheiten bzw. Batteriezellen angeschlossen bzw. aus dem Fahrzeug herausgenommen werden können, wodurch sich das Gewicht des Fahrzeugs verringern und das Ladevolumen vergrößern lässt.
  • Wie bereits angedeutet zielt die Erfindung insbesondere auf Hybridfahrzeuge ab. Unter einem Hybridfahrzeug wird im Folgenden ein Fahrzeug verstanden, das einen Verbrennungsmotor und mindestens eine elektrische Maschine aufweist, die zumindest in manchen Betriebszuständen des Fahrzeugs als Elektromotor arbeitet. Es kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug rein verbrennungsmotorisch und darüber hinaus wahlweise verbrennungsmotorisch und unterstützend durch die elektrische Maschine elektromotorisch oder rein elektromotorisch angetrieben werden kann. Fahrzeuge, die gleichzeitig verbrennungsmotorisch und elektromotorisch angetrieben werden können, werden auch als „Parallelhybride" bezeichnet.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weisen die im Fahrzeug vorgesehene Batterieeinheiten von Kühlmittel durchströmte Kühlkanäle auf, die an einen Kühlkreislauf des Fahrzeugs angeschlossen sind. Bei Hybridfahr-zeugen müssen die Batterieeinheiten im elektrischen Fahrbetrieb nämlich relativ große elektrische Leistungen zur Verfügung stellen, was eine aktive Kühlung der Batterieeinheiten erforderlich macht. Außer dem elektrischen Anschluss, über den die mindestens eine zweite Batterieeinheit an die erste Batterieeinheit und/oder an das elektrische Bordnetz angeschlossen werden kann, ist also zusätzlich ein „Kühlsystemanschluss" vorgesehen, über den die mindestens eine zweite Batterieeinheit an das „Batteriekühlungssystem" der ersten Batterieeinheit oder an einen anderen im Fahrzeug vorgesehenen Kühlkreislauf angeschlossen werden kann. Zur Darstellung eine Kühl- „Kreislaufs" weist der „Kühlsystemanschluss" einen Vorlaufanschluss und einen Rücklaufanschluss auf.
  • Nach einer Weiterbindung der Erfindung ist eine Halteeinrichtung zur Befestigung der mindestens einen zweiten Batterieeinheit vorgesehen. Die Halteeinrichtung kann an der ersten Batterieeinheit vorgesehen sein, so dass die zweite Batterieeinheit unmittelbar an die erste Batterieeinheit „angebaut" werden kann. Alternativ oder ergänzend dazu kann die Halteeinrichtung fahrzeugseitig angeordnet sein, d. h. sie kann z. B. unmittelbar mit der Karosserie des Fahrzeugs verbunden sein. Die Halteeinrichtung kann insbesondere im Gepäckraum des Fahrzeugs vorgesehen sein. Die zweite Batterieeinheit kann auch örtlich separiert von der ersten Batterieeinheit im Fahrzeug angeordnet sein.
  • Nach einer Weiterbindung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Batterieeinheit elektrische Anschlüsse und Kühlsystemanschlüsse aufweist, so dass die zweite Batterieeinheit „bausteinartig" unmittelbar an die erste Batterieeinheit angebaut werden kann.
  • Die zweite Batterieeinheit kann elektrisch parallel zur ersten Batterieeinheit geschaltet werden. Bei einer entsprechend aufgebauten Leistungselektronik des Fahrzeugs kann die zweite Batterieeinheit auch in Reihe zur ersten Batterieeinheit geschaltet werden, wodurch eine größere elektrische Spannung und – bei einem Hybridfahrzeug – ggf. eine größere elektrische Motorleistung darstellbar ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Einbau der zweiten Batterieeinheit und der Anschluss an das elektrische Bordnetz und an das Kühlsystem in einer Werkstatt zu erfolgen hat, wodurch sichergestellt wird, dass dort auch ein Funktionstest nach dem Ein-/bzw. Ausbau durchgeführt wird.
  • Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die 1–3 zeigen einzelne Batterieeinheiten gemäß der Erfindung.
  • 1 zeigt eine Batterieeinheit 1 mit steckerartig gestalteten elektrischen Anschlüssen 2, 3, die an der Oberseite und an der Vorderseite der Batterieeinheit 1 vorgesehen sind, und mit buchsenartigen elektrischen Anschlüssen 4, die an der rechten Seite der Batterieeinheit 1 vorgesehen sind. Die Batterieeinheit 1 weist darüber hinaus Fluidanschlüsse 5, 6, 7 auf, über die die Batterieeinheit 1 an ein Kühlsystem eines Fahrzeugs angeschlossen werden kann bzw. über die weitere Batterieeinheiten mit ihren jeweiligen Kühlsystemen an die Batterieeinheit 1 angeschlossen werden können.
  • Die 2, 3 zeigen, dass mehrere derartige Batterieeinheiten modulartig zu einer zusammengesetzten Batterie mit entsprechend großer Kapazität zusammengebaut werden können. Wie aus den 2, 3 ersichtlich ist, werden die Batterien nicht nur elektrisch, sondern auch fluidisch miteinander verbunden. Das heisst, die Kühlsysteme einzelner Batterieeinheiten sind unmittelbar aneinander angeschlossen und stehen mit einem Kühlkreislauf des Fahrzeugs in Fluidverbindung.

Claims (9)

  1. Fahrzeug, mit einer ersten im Fahrzeug angeordneten Batterieeinheit (1), die an ein elektrisches Bordnetz des Fahrzeugs angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Batterieeinheit (1) und/oder das elektrische Bordnetz mindestens einen elektrischen Anschluss (2–4) aufweist, über den mindestens eine zweite Batterieeinheit (1) anschließbar ist.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, das einen Verbrennungsmotor und mindestens eine elektrische Maschine aufweist, die zumindest in manchen Betriebszuständen des Fahrzeugs als Elektromotor arbeitet, wobei das Fahrzeug rein verbrennungsmotorisch antreibbar ist und darüber hinaus wahlweise verbrennungsmotorisch und unterstützend durch die elektrische Maschine elektromotorisch antreibbar ist oder rein elektromotorisch antreibbar ist.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Batterieeinheit (1) von Kühlmittel durchströmte Kühlkanäle aufweist und an einen Kühlkreislauf des Fahrzeugs angeschlossen ist.
  4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Batterieeinheit (1) von Kühlmittel durchströmte Kühlkanäle aufweist.
  5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf des Fahrzeugs bzw. die erste Batterieeinheit (1) mindestens einen Fluidanschluss aufweist, an den die zweite Batterieeinheit (1) mit ihren Kühlkanälen anschließbar ist.
  6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug und/oder an der ersten Batterieeinheit (1) eine Halteeinrichtung zur Befestigung der mindestens einen zweiten Batterieeinheit (1) vorgesehen ist.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung in einem Gepäckraum des Fahrzeugs vorgesehen ist.
  8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Batterieeinheiten (1) elektrisch parallel geschaltet sind.
  9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Batterieeinheiten (1) elektrisch in Reihe geschaltet sind.
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