DE102007054357A1 - Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs - Google Patents

Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs Download PDF

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Abstract

Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs (HEV), wobei ein Flüssiggasbehälter unter einem Boden und/oder einem Rücksitz montiert ist und ein integriertes Batteriemodul in einem Kofferraum oder hinter einer Rücksitzrückenlehne montiert ist. Zu diesem Zweck weist eine Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs eine Mehrzahl von Behältern auf, die parallel zueinander über zwei Reihen und drei Reihen in einem Raum unter einem Fahrzeugboden und/oder Rücksitzen angeordnet sind, wobei jeder Behälter in einer Horizontalrichtung oder in einer Längsrichtung in Bezug auf eine Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist.

Description

  • Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs Diese Anmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. §119(a) den Vorteil der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2007-0070349 , die am 13. Juli 2007 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
  • Die Erfindung betrifft eine Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters bzw. LPG-Behälters (LPG – Liquefied Petroleum Gas) und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs (HEV – Hybrid Electric Vehicle), und insbesondere eine Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs (HEV), bei der ein Flüssiggasbehälter unter einem Boden und/oder einem Rücksitz montiert ist und eine integrierte Batterie in einem Kofferraum oder hinter eine Rücksitzrückenlehne montiert ist.
  • Im Allgemeinen verdampft ein Fahrzeug, welches Flüssiggas (LPG) als Kraftstoff nutzt, LPG-Kraftstoff über eine Mischeinrichtung und einen Verdampfer, bevor der LPG-Kraftstoff einem Motor zugeführt wird.
  • Jedoch ist bei solch einem üblichen LPG-Motorsystem die Startfähigkeit des Motors im Winter reduziert und die Antriebsleistung und das Kraftstoffverbrauchsverhältnis des Motors sind verschlechtert. Ferner können, wenn ein Fahrer es versäumt, den Teer, welcher beim Verbrennen von LPG-Kraftstoff erzeugt wird, zu entfernen, indem der Fahrer eine geplante Wartung nicht beachtet, eine Anzahl von Problemen auftreten, wie beispielsweise ein unstabiles Laufen des Motors im Leerlauf und ein Motorabwürgen.
  • Um die oben genannten Probleme zu lösen, wurde ein Flüssiggaseinspritzungs(LPI – Liquefied Petroleum Injection)-Motorsystem vorgeschlagen.
  • Das LPI-Motorsystem ist derart eingerichtet, dass eine Kraftstoffpumpe in einem Behälter installiert ist zum Liefern von in flüssigem Zustand befindlichem LPG-Kraftstoff durch eine Kraftstoffversorgungsleitung hindurch und dass der LPG-Kraftstoff von einer Einspritzvorrichtung in einen Motor eingespritzt wird, im Gegensatz zu einem üblichen LPG-Motor, bei dem LPG-Kraftstoff durch den Dampfdruck des Kraftstoffs eingespeist wird.
  • Bei diesem LPI-Motorsystem sind, da eine Motorsteuereinheit (ECU – Engine Control Unit) die Einspritzvorrichtung genau so steuert, dass LPG-Kraftstoff ohne die Verwendung einer Mischeinrichtung und eines Verdampfers direkt durch die Einspritzvorrichtung in eine Verbrennungskammer eingespritzt werden kann, das Kraftstoffverbrauchsverhältnis, die Antriebsleistung und die Stabilität des Motors verbessert und damit ist eine Fahrzeugwartung zum Begegnen des Aufbaus von Teer nicht erforderlich.
  • Bei einem Kraftstoffversorgungssystem eines solchen LPI-Motorsystems ist eine Kraftstoffpumpe zum Pumpen von in flüssigem Zustand befindlichem LPG-Kraftstoff in einem Behälter montiert, in dem LPG-Kraftstoff gespeichert ist, und dann wird der LPG-Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe über ein Mehrfachventil zu einer Kraftstoffversorgungsleitung hingepumpt. Der gepumpte LPG-Kraftstoff wird mittels einer Einspritzvorrichtung in eine Verbrennungskammer eingespritzt, und verbleibender Kraftstoff wird über eine Kraftstoffrückführleitung zu einem Behälter zurückgeführt.
  • Indessen sind in einem LPI-Motor-Fahrzeug gemäß der Art eines Fahrzeugs im Fall eines Mehrzweckfahrzeugs (MPV – Multi-Purpose Vehicle) wie beispielsweise einem Freizeitfahrzeug (RV – Recreational Vehicle) und einem Geländewagen (SUV – Sport Utility Vehicle), zwei oder drei Flüssiggasbehälter montiert.
  • Die koreanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2006-57685 offenbart eine Anordnungsstruktur eines Behälters eines LPI-Motor-Fahrzeugs, bei der ein Behälter zum Speichern von LPG-Kraftstoff zwischen einem linken und einem rechten Rücksitz angeordnet ist.
  • Die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2000-219050 offenbart eine Struktur eines Fahrzeugs, bei der ein Zylinder mit kleinem Durchmesser und ein Zylinder mit großem Durchmesser zum Aufnehmen von komprimiertem Erdgas bzw. Druck-Erdgas (CNG – Compressed Natural Gas) unter einem Fahrzeugsitz installiert sind.
  • Normalerweise ist bei einem üblichen Hybrid-Elektro-Fahrzeug eine integrierte Batterie in einem Kofferraum angeordnet und ist ein Flüssiggasbehälter ebenfalls in dem Kofferraum angeordnet. Wegen dieser Struktur können in dem Kofferraum eines üblichen Hybrid-Elektro-Fahrzeugs nicht viele Gegenstände oder Dinge untergebracht werden.
  • Die in diesem Abschnitt als Hintergrund der Erfindung offenbarte Information dient nur zum Verbessern des Verständnisses des Hintergrundes der Erfindung und sollte nicht als Anerkenntnis oder irgendeine Form von Anregung angesehen werden, dass diese Information den Stand der Technik bildet, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs bereitzustellen, bei welcher der Flüssiggasbehälter ohne oder mit nur wenig Veränderung einer Position eines vorhandenen, integrierten Batteriemoduls effizient angeordnet werden kann und welche einen kompakteren Fahrzeugaufbau ermöglicht.
  • Dies wird mit einer Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Gemäß einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs (HEV) bereit, bei der ein integriertes Batteriemodul in einem Kofferraum oder hinter einer Rücksitzrückenlehne montiert ist und ein Flüssiggasbehälter unter einem Boden und/oder einem Rücksitz des Fahrzeugs montiert ist, so dass der Flüssiggasbehälter ohne oder nur mit geringer Veränderung einer Position des vorhandenen, integrierten Batteriemoduls effizient angeordnet ist, was zu einem kompakten Fahrzeugaufbau führt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird erfindungsgemäß eine Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Anordnungsstruktur aufweist: eine Mehrzahl von Flüssiggasbehältern, die über zwei Reihen oder drei Reihen in einem Raum unter dem Boden und/oder Rücksitzen des Fahrzeugs parallel zueinander angeordnet sind, wobei jeder Flüssiggasbehälter in einer Horizontalrichtung oder in einer Längsrichtung in Bezug auf eine Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist ein integriertes Batteriemodul hinter einer Rücksitzrückenlehne oder in einem Kofferraum angeordnet. Das integrierte Batteriemodul ist so eingerichtet, dass es integral in einem einzigen Gehäuse eine Batterie und batteriezugehörige Teile, wie beispielsweise einen Nieder-Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler und ein Batteriemanagementsystem, aufweist.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand von exemplarischen Ausführungsformen beschrieben.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht, in der ein Zustand dargestellt ist, in dem eine Batterie in einem üblichen LPG-Hybrid-Elektro-Fahrzeug montiert ist, welches LPG-Kraftstoff nutzt.
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht, die eine Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters (Horizontalrichtung) und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung erläutert.
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht, die eine Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters (Längsrichtung) und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der Erfindung erläutert.
  • Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Figuren nicht notwendigerweise einen Maßstab festlegen und eine etwas vereinfachte Darstellung diverser bevorzugter Merkmale zeigen, die für die grundlegenden Prinzipien der Erfindung veranschaulichend sind. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der wie hierin offenbarten Erfindung, die beispielsweise spezifische Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, werden teilweise durch die jeweils beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
  • Nachstehend wird nun auf unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Figuren dargestellt sind und nachstehend beschrieben sind. Während die Erfindung in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen beschrieben werden wird, ist zu verstehen, dass die vorliegende Beschreibung nicht dafür gedacht ist, die Erfindung auf jene exemplarischen Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegensatz dazu ist die Erfindung dafür gedacht, nicht nur die exemplarischen Ausführungsformen abzudecken, sondern ferner diverse Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche in den Sinn und den Umfang der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, eingeschlossen sein können.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht, die einen Zustand erläutert, in dem eine Batterie in ein übliches LPG-Hybrid-Elektro-Fahrzeug montiert ist, welches LPG-Kraftstoff nutzt. 2 zeigt eine schematische Ansicht, die eine Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters 10 (Horizontalrichtung) und einer integrierten Batterie 11 eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung erläutert. 3 zeigt eine schematische Ansicht, die eine Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters 10 (Längsrichtung) und einer integrierten Batterie 11 eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der Erfindung erläutert.
  • Im Allgemeinen ist ein Hybrid-Elektro-Fahrzeug ein Fahrzeug, welches effizient zwei Arten von Energiequellen für seinen Antrieb kombiniert, d. h. das typische Hybrid-Elektro-Fahrzeug erzielt Antriebskraft aus einem Kraftstoff nutzenden Motor 3 und aus einem von der Elektroenergie einer Batterie 5 angetriebenen Elektromotor 1. Das Hybrid-Elektro-Fahrzeug kann diverse Strukturen mit dem Motor 3 und dem Elektromotor 1 als Antriebsquelle aufweisen, und die meisten Hybrid-Elektro-Fahrzeuge verwenden entweder eine Struktur vom Paralleltyp oder eine Struktur vom Reihentyp.
  • Bei der Struktur vom Paralleltyp lädt der Motor 3 die Batterie 5, ist jedoch so eingerichtet, dass er ein Fahrzeug zusammen mit dem Elektromotor 1 direkt antreibt. Die Struktur vom Paralleltyp weist jedoch Nachteile dahingehend auf, dass die Struktur und eine Steuerlogik relativ kompliziert sind, wohingegen mechanische Energie des Motors 3 und Elektroenergie der Batterie 5 effizient zusammen genutzt werden können. Wegen dieser letztgenannten Vorteile wird die Struktur vom Paralleltyp in Fahrzeugen weithin eingesetzt.
  • Insbesondere ist, da ein optimaler Betriebsbereich des Motors 3 und des Elektromotors 1 verwendet wird, das Kraftstoffverbrauchsverhältnis des gesamten Antriebssystems verbessert, und weil, wenn ein Fahrer bremst, mechanische Energie der Batterie 5 zurückgeführt wird bzw. in Form von Elektroenergie in dieser gespeichert wird, ist es möglich Energie effizient zu nutzen.
  • Solch ein Hybrid-Elektro-Fahrzeug weist notwendigerweise die Hochspannungs-Batterie 5 zum Bereitstellen von Antriebskraft bzw. Antriebsenergie für den Elektromotor 1 auf, und die Hochspannungs-Batterie 5 versorgt den Elektromotor 1 beim Fahren über sich wiederholende Lade/Entlade-Vorgänge mit Energie.
  • Bei dem typischen Hybrid-Elektro-Fahrzeug sind der Elektromotor 1 und ein Wechselrichter 2 zusammen mit dem Motor 3 und einem Getriebe 4 in einem Motorraum montiert, und die Hochspannungs-Batterie 5 ist unter einem Rücksitz montiert, wie in 1 gezeigt. Die unter dem Rücksitz montierte Hochspannungs-Batterie 5 ist über ein Stromkabel 6 elektrisch mit elektrischen Bauteilen in dem Motorraum verbunden.
  • In jüngster Zeit wird bei einem Hybrid-Elektro-Fahrzeug die Hochspannungs-Batterie 5 in einer Form montiert, bei der sie mit batteriezugehörigen Teilen, wie beispielsweise dem Wechselrichter 2 und einem Nieder-Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler zu einer Einheit zusammengefasst ist. Im Fall des LPG-Hybrid-Elektro-Fahrzeugs ist die integrierte Batterieanordnung unter dem Rücksitz montiert, d. h. unter einem Fußboden und über einem hinteren Querelement, so dass eine Beeinträchtigung durch einen bzw. eines Kraftstofftanks (d. h. eines Flüssiggasbehälters 7 in 1), der in dem Kofferraum installiert ist, vermieden wird.
  • Im Gegensatz dazu sind gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung im Fall eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs, das zwei, drei oder mehr Sitzreihen aufweist, eine Mehrzahl von Flüssiggasbehältern 10 über zwei, drei oder mehr Sitzreihen in einem Raum unter dem Boden und/oder unter dem Rücksitz montiert, wobei jeder Flüssiggasbehälter 10 in einer Horizontalrichtung angeordnet ist, welche senkrecht zu einer Längsrichtung einer Fahrzeugkarosserie ist, wie in 2 gezeigt, oder in einer Längsrichtung angeordnet ist, welche eine Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie ist, wie in 3 gezeigt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind ein vorderer und ein hinterer Flüssiggasbehälter 10 parallel zu mittigen Flüssiggasbehältern 10 angeordnet und sind über einen Kraftstoffschlauch (nicht gezeigt) eines unteren Endabschnitts in Fluidverbindung miteinander verbunden.
  • Im Fall des Hybrid-Elektro-Fahrzeugs mit einem LPI-Motor ist eine Kraftstoffpumpe zum Pumpen von in flüssigem Zustand befindlichem LPG-Kraftstoff in einem LPG-Kraftstoff speichernden Flüssiggasbehälter 10 montiert, wobei der von der Kraftstoffpumpe gepumpte LPG-Kraftstoff über eine Einspritzvorrichtung in eine Verbrennungskammer des Motors 3 eingespritzt wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das integrierte Batteriemodul 11 des Hybrid-Elektro-Fahrzeugs, bei welchem Batteriemodul 11 eine Batterie 5 und batteriezugehörige Teile integral in einem einzigen Gehäuse installiert sind, hinter einer Rücksitzrückenlehne oder in einem Kofferraum angeordnet.
  • Das integrierte Batteriemodul 11 ist derart eingerichtet, dass eine Hochspannungs-Batterie 5, ein Wechselrichter 2, ein Nieder-Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler (Nieder-DC-DC-Wandler), ein Batteriemanagementsystem und batteriezugehörige elektrische Bauelemente integral in einem einzigen Gehäuse installiert sind.
  • Wie oben beschrieben, kann bei einer Ausführungsform das integrierte Batteriemodul 11 in dem Kofferraum oder hinter einer Rücksitzrückenlehne montiert sein und kann der Flüssiggasbehälter 10 unter dem Boden und/oder einem Rücksitz des Fahrzeugs montiert sein.
  • Daher ist der Flüssiggasbehälter 10 ohne oder mit nur wenig Veränderung einer Position des vorhandenen, integrierten Batteriemoduls 11, das in dem Kofferraum installiert ist, effizient angeordnet, und somit kann der Aufbau des Fahrzeugs kompakter sein.
  • Die vorhergehende Beschreibung von spezifischen, exemplarischen Ausführungsformen der Erfindung wurde für Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgenommen. Sie ist nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genauen, offenbarten Formen beschränkend zu betrachten, und offensichtlich sind im Lichte der obigen Lehren viele Modifikationen und Variationen möglich.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - KR 10-2007-0070349 [0001]
    • - KR 2006-57685 [0010]
    • - JP 2000-219050 [0011]

Claims (3)

  1. Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters 10 und einer integrierten Batterie (11) eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs, aufweisend: wenigstens einen Behälter (10), angeordnet parallel zueinander über wenigstens eine Reihe in einem Raum unter einem Boden und/oder einem Rücksitz des Fahrzeugs, wobei jeder Behälter (10) in einer Horizontalrichtung oder in einer Längsrichtung in Bezug auf eine Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist.
  2. Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 1, wobei das integrierte Batteriemodul (11) hinter einer Rücksitzrückenlehne oder in einem Kofferraum angeordnet ist.
  3. Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das integrierte Batteriemodul (11) eingerichtet ist, so dass es integral in einem einzigen Gehäuse eine Batterie (5) und batteriezugehörige Teile, wie beispielsweise einen Wechselrichter (2), einen Nieder-Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler und ein Batteriemanagementsystem, aufweist.
DE102007054357A 2007-07-13 2007-11-14 Anordnungsstruktur eines Flüssiggasbehälters und einer integrierten Batterie eines Hybrid-Elektro-Fahrzeugs Withdrawn DE102007054357A1 (de)

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