DE102008000994A1

DE102008000994A1 - Wechselspannungsgeneratorvorrichtung für ein Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102008000994A1
Application number: DE102008000994A
Authority: DE
Inventors: Joe Commerce Slenzak; Tim Grosse Pointe Frasier; Douglas-Brent Hackett
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2009-10-08
Also published as: WO2009121747A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wechselspannungsgeneratorvorrichtung für ein Hybridfahrzeug. Sie weist einen Wechselspannungsgenerator und eine den Wechselspannungsgenerator steuernde Steuereinheit auf. Dieser Steuereinheit ist Master- oder Slavefunktion zuordenbar. Des weiteren weist die Wechselspannungsgeneratorvorrichtung mit der Steuereinheit verbundene Sende- und Empfangsmittel auf, die für eine drahtlose Signalübertragung vorgesehen sind. Diese Signalübertragung wird von der Steuereinheit, welcher Masterfunktion zugeordnet ist, dazu verwendet, den Steuereinheiten, denen Slavefunktion zugeordnet ist, Frequenzdaten und Spannungspegeldaten zu übermitteln.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wechselspannungsgeneratorvorrichtung für ein Hybridfahrzeug.
Stand der Technik
Hybridfahrzeuge, die mit einer Wechselspannungsgeneratorvorrichtung ausgestattet sind, sind bereits bekannt. Des weiteren ist es bereits bekannt, dass der elektrische Antrieb eines Hybridfahrzeugs im Motorbetrieb und im Generatorbetrieb arbeiten kann. Beispielsweise kann das Hybridfahrzeug im Motorbetrieb entweder ausschließlich elektrisch oder mit zusätzlicher elektrischer Unterstützung fahren. Im Generatorbetrieb kann kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt und im Sinne einer Energierekuperation in der Batterie des Hybridfahrzeugs abgespeichert werden.
Des weiteren ist es bereits bekannt, dass der elektrische Antrieb eines Hybridfahrzeugs im Generatorbetrieb wie ein Wechselspannungsgenerator arbeitet und eine Wechselspannung mit vorgegebener Frequenz und vorgegebenem Spannungspegel abgibt. Die Verbrennungsmaschine eines Hybridfahrzeugs kann entweder zum Zwecke des Antriebs des Hybridfahrzeugs genutzt werden oder bei Bedarf auch zum Generieren einer Wechselspannung mit beispielsweise 110 V/60 Hz oder 220 V/50 Hz oder 380 V/50 Hz.
Eine derartige Wechselspannungsgeneratorvorrichtung eines Hybridfahrzeugs ist dazu in der Lage, über einen vorgegebenen Zeitraum elektrische Leistung abzugeben, die normalerweise bis zu 30 KW beträgt. Eine größere Leistungsver sorgung im Hybridfahrzeug ist prinzipiell zwar möglich, doch in der Regel sind solche Einheiten zu groß, so dass die Wechselspannungsgeneratorvorrichtung nicht in den verfügbaren Bauraum des Fahrzeugs passt.
Vorteile der Erfindung
Eine Wechselspannungsgeneratorvorrichtung für ein Hybridfahrzeug mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen weist den Vorteil auf, dass sie in Zusammenarbeit mit gleichartigen Wechselspannungsgeneratorvorrichtungen weiterer Hybridfahrzeuge auch einen größeren Leistungsbedarf befriedigen kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die Wechselspannungsgeneratorvorrichtungen mehrerer Hybridfahrzeuge derart zusammenwirken, dass einer der Wechselspannungsgeneratorvorrichtungen Masterfunktion und den anderen Wechselspannungsgeneratorvorrichtungen jeweils Slavefunktion zugeordnet wird, die Masterfunktion aufweisende Wechselspannungsgeneratorvorrichtung Steuersignale drahtlos an die Slavefunktion aufweisenden Wechselspannungsgeneratorvorrichtungen der weiteren Hybridfahrzeuge aussendet, wobei diese Steuersignale Frequenzdaten und Spannungspegeldaten enthalten, dass als Reaktion darauf alle Wechselspannungsgeneratorvorrichtungen eine Wechselspannung mit übereinstimmender Frequenz und übereinstimmenden Spannungspegel bereitstellen und an ihrem jeweiligen Spannungsausgang zur Verfügung stellen. Die Spannungsausgänge der Wechselspannungsgeneratorvorrichtungen sind über Kabel miteinander verbunden. An diese Kabel ist eine Vielzahl von Lasten angeschlossen, so dass diese Lasten jeweils mit einer Wechselspannung vorgegebener Frequenz und vorgegebenen Spannungspegels beaufschlagt werden. Bei den Lasten handelt es sich beispielsweise um eine Vielzahl von Lampen, die zur Beleuchtung einer Zeltstadt, eines Veranstaltungsgeländes, einer Unfallstelle oder eines Sportgeländes dienen.
Die vorstehend beschriebene Lösung wird dadurch ermöglicht, dass gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 eine für ein Hybridfahrzeug vorgesehene Wechselspannungsgeneratorvorrichtung, die mit einem Wechselspannungsgenerator und einer den Wechselspannungsgenerator steuernden Steuereinheit versehen ist, des weiteren derart ausgebildet ist, dass der Steuereinheit Master- oder Slavefunktion zuordenbar ist und dass die Wechselspannungsgeneratorvorrichtung mit der Steuereinheit verbundene Sende- und Empfangsmittel aufweist, die für eine drahtlose Signalübertragung vorgesehen sind.
Dies erlaubt es Steuersignale, die insbesondere Frequenzdaten und Spannungspegeldaten enthalten, drahtlos von einer Wechselspannungsgeneratorvorrichtung zu weiteren, in der Nähe positionierten Wechselspannungsgeneratorvorrichtungen und damit von Hybridfahrzeug zu Hybridfahrzeug zu übertragen. Einer Verkabelung zum Zwecke der Steuersignalübertragung bedarf es nicht. Die beanspruchte Lösung ist kostengünstig realisierbar. Es bedarf beim Aufbau und Abbau der Steuersignalübertragungsverbindung keiner Aufbau- und Abbauzeiten. Da die zur Steuersignalübertragung benötigten Bauteile innerhalb des jeweiligen Hybridfahrzeugs positioniert sind, können diese Bauteile auch nicht ohne weiteres entwendet und nach dem Abbau der Verbindung vergessen werden.
Vorzugsweise sind die Sende- und Empfangsmittel zur drahtlosen Übertragung von Signalen gemäß dem Standard IEEE 802.15.1. geeignet. Bei diesen Sende- und Empfangsmitteln handelt es sich insbesondere um Bluetooth-Sende- und Empfangsmittel. Da derartige Bluetooth-Sende- und Empfangsmittel in vielen neueren Fahrzeugen ohnehin Bestandteile des jeweiligen Audiosystems, Navigationssystems oder Telefonsystems sind, können diese ohnehin vorhandenen Bluetooth-Sende- und Empfangsmittel als Sende- und Empfangsmittel der Wechselspannungsgeneratorvorrich tung mit verwendet werden. Dies hält den Anteil zusätzlich benötigter Bauteile niedrig.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender Erläuterung anhand der Zeichnung.
Zeichnung
Die 1 zeigt eine Blockdarstellung eines Ausführungsbeispiels für ein Wechselspannungsgeneratorsystem, welches mehrere Wechselspannungsgeneratorvorrichtungen gemäß der Erfindung aufweist.
Beschreibung
Die 1 zeigt eine Blockdarstellung eines Ausführungsbeispiels für ein Wechselspannungsgeneratorsystem, welches mehrere Wechselspannungsgeneratorvorrichtungen gemäß der Erfindung aufweist. Zu diesem Wechselspannungsgeneratorsystem gehören drei Hybridfahrzeuge H1, H2 und H3.
Innerhalb des Hybridfahrzeugs H1 ist eine Wechselspannungsgeneratorvorrichtung vorgesehen, zu welcher Sende- und Empfangsmittel 1, eine Steuereinheit 2 und ein Wechselspannungsgenerator 3 gehören, welcher an seinem Spannungsausgang 3a eine Wechselspannung mit vorgegebener Frequenz und vorgegebenem Spannungspegel bereitstellt. Die Sende- und Empfangsmittel 1 sind zu einer drahtlosen Übertragung von Steuersignalen in einem Übertragungsbereich Ü vorgesehen, innerhalb welchem sich weitere Hybridfahrzeuge H2 und H3 befinden.
Innerhalb des Hybridfahrzeugs H2 ist eine Wechselspannungsgeneratorvorrichtung vorgesehen, zu welcher Sende- und Empfangsmittel 4, eine Steuereinheit 5 und ein Wechselspannungsgenerator 6 gehören, welcher an seinem Span nungsausgang 6a eine Wechselspannung mit vorgegebener Frequenz und vorgegebenem Spannungspegel bereitstellt. Die Sende- und Empfangsmittel 4 sind zu einer drahtlosen Übertragung von Steuersignalen im Übertragungsbereich Ü vorgesehen, innerhalb welchem sich auch das Hybridfahrzeug H1 und das weitere Hybridfahrzeug H3 befinden.
Innerhalb des Hybridfahrzeugs H3 ist eine Wechselspannungsgeneratorvorrichtung vorgesehen, zu welcher Sende- und Empfangsmittel 7, eine Steuereinheit 8 und ein Wechselspannungsgenerator 9 gehören, welcher an seinem Spannungsausgang 9a eine Wechselspannung mit vorgegebener Frequenz und vorgegebenem Spannungspegel bereitstellt. Die Sende- und Empfangsmittel 7 sind zu einer drahtlosen Übertragung von Steuersignalen im Übertragungsbereich Ü vorgesehen, innerhalb welchem sich auch die Hybridfahrzeuge H1 und H2 befinden.
Die Steuereinheiten 2, 5 und 8 sind jeweils derart ausgebildet, dass ihnen Master- oder Slavefunktion zugeordnet werden kann. Die Sende- und Empfangsmittel 1, 4 und 7 sind jeweils zu einer drahtlosen Übertragung von Signalen vorgesehen, die dem Standard IEEE 802.15.1. entsprechen. Vorzugsweise handelt es sich bei den Sende- und Empfangsmitteln 1, 4 und 7 jeweils um Bluetooth-Sende- und Empfangsmittel. Diese Bluetooth-Sende- und Empfangsmittel sind gemäß einer Ausführungsform gesonderte, zusätzliche Bluetooth-Sende- und Empfangsmittel, die ausschließlich der jeweiligen Wechselspannungsgeneratorvorrichtung zugeordnet sind. Gemäß einer anderen Ausführungsform handelt es sich bei den Bluetooth-Sende- und Empfangsmitteln um Mittel, die im jeweiligen Hybridfahrzeug ohnehin bereits vorhanden sind, insbesondere um Bluetooth-Sende- und Empfangsmittel, die Bestandteil des Audio-, Telefon- oder Navigationssystems des jeweiligen Hybridfahrzeugs sind.
Die Spannungsausgänge 3a, 6a, 9a der Wechselspannungsgeneratoren 3, 6, 9 sind miteinander verbunden. Über diese Spannungsausgänge 3a, 6a, 9a wird eine Vielzahl von elektrischen Lasten 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 mit einer Wechselspannung versorgt. Bei diesen Lasten handelt es sich beispielsweise um eine Vielzahl von elektrischen Lampen, die gemeinsam zur Beleuchtung einer Zeltstadt, eines Veranstaltungsgeländes, einer Unfallstelle oder eines Sportgeländes dienen.
Die Wechselspannungsgeneratoren 3a, 6a, 9a stellen jeweils eine Wechselspannung zur Verfügung, deren Frequenz und Spannungspegel mit der Frequenz und dem Spannungspegel der jeweils beiden anderen Wechselspannungsgeneratoren übereinstimmt.
Dies wird dadurch sichergestellt, dass einer der Steuereinheiten, beispielsweise der Steuereinheit 2, Masterfunktion und den beiden anderen Steuereinheiten, beispielsweise den Steuereinheiten 5 und 8, jeweils Slavefunktion zugeordnet wird. Nach dieser Zuordnung sendet die Masterfunktion aufweisende Steuereinheit 2 über die Sende- und Empfangsmittel 1 drahtlose Steuersignale aus, welche Frequenzdaten und Spannungspegeldaten enthalten. Die Frequenzdaten enthalten Informationen über die Frequenz der Wechselspannung, die vom Wechselspannungsgenerator 3 an seinem Spannungsausgang 3a bereitgestellt wird. Die Spannungspegeldaten enthalten Informationen über den Spannungspegel der Wechselspannung, die vom Wechselspannungsgenerator 3 an seinem Spannungsausgang 3a bereitgestellt wird. Die von den Sende- und Empfangsmitteln 1 ausgesandten Steuersignale können von allen im Übertragungsbereich Ü positionierten weiteren Sende- und Empfangsmitten empfangen werden, insbesondere von den Sende- und Empfangsmitteln 4 des Hybridfahrzeugs H2 und den Sende- und Empfangsmitteln 7 des Hybridfahrzeugs H3.
Die von den Sende- und Empfangsmitteln 4 empfangenen Steuersignale werden an die Steuereinheit 5 weitergegeben. Diese steuert den Wechselspannungsgenerator 6 derart an, dass dieser an seinem Spannungsausgang 6a Wechselspannungssignale bereitstellt, deren Frequenz mit der Frequenz der vom Wechselspannungsgenerator 3 bereitgestellten Wechselspannungssignale und dessen Spannungspegel mit dem Spannungspegel der vom Wechselspannungsgenerator 3 bereitgestellten Wechselspannungssignale übereinstimmt.
Die von den Sende- und Empfangsmitteln 7 empfangenen Steuersignale werden an die Steuereinheit 8 weitergegeben. Diese steuert den Wechselspannungsgenerator 9 derart an, dass dieser an seinem Spannungsausgang 9a Wechselspannungssignale bereitstellt, deren Frequenz mit der Frequenz der vom Wechselspannungsgenerator 3 bereitgestellten Wechselspannungssignale und deren Spannungspegel mit dem Spannungspegel der vom Wechselspannungsgenerator 3 bereitgestellten Wechselspannungssignale übereinstimmt.
Die von den Wechselspannungsgeneratoren 3, 6 und 9 bereitgestellten Ausgangsspannungen stimmen folglich hinsichtlich ihrer Frequenz und ihres Spannungspegels überein. Die resultierende Gesamtwechselspannung dient – wie bereits oben ausgeführt wurde – zur Spannungsversorgung einer Vielzahl von Lasten 10 bis 18, die gleichzeitig ein- und ausgeschaltet bzw. parallel zueinander betrieben werden. Der Leistungsbedarf aller Lasten kann von einer Spannungsgeneratorvorrichtung alleine nicht gedeckt werden. Folglich werden die Ausgänge mehrerer Spannungsgeneratorvorrichtungen, von denen jede in einem Hybridfahrzeug angeordnet ist, auf die oben beschriebene Weise zusammengeschaltet, um alle Lasten gleichzeitig mit Wechselspannung versorgen zu können.

Claims

Wechselspannungsgeneratorvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, mit einem Wechselspannungsgenerator und einer den Wechselspannungsgenerator steuernden Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass – der Steuereinheit (2, 5, 8) Master- oder Slavefunktion zuordenbar ist und – die Wechselspannungsgeneratorvorrichtung mit der Steuereinheit (2, 5, 8) verbundene Sende- und Empfangsmittel (1, 4, 7) aufweist, die für eine drahtlose Signalübertragung vorgesehen sind.
Wechselspannungsgeneratorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangsmittel (1, 4, 7) zur drahtlosen Übertragung von dem Standard IEEE 802.15.1. entsprechenden Signalen vorgesehen sind.
Wechselspannungsgeneratorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangsmittel (1, 4, 7) Bluetooth-Sende- und Empfangsmittel sind.
Wechselspannungsgeneratorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (2, 5, 8) dann, wenn ihr Masterfunktion zugeordnet ist, Frequenzdaten als Steuersignale über die Sende- und Empfangsmittel (1, 4, 7) aussendet.
Wechselspannungsgeneratorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (2, 5, 8) dann, wenn ihr Masterfunktion zugeordnet ist, Spannungspegeldaten als Steuersignale über die Sende- und Empfangsmittel (1, 4, 7) aussendet.
Wechselspannungsgeneratorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (2, 5, 8) dann, wenn ihr Slavefunktion zugeordnet ist, Frequenzdaten über die Sende- und Empfangsmittel (1, 4, 7) empfängt, und den Wechselspannungsgenerator (3, 6, 9) derart ansteuert, dass dieser eine Wechselspannung erzeugt, deren Frequenz durch die empfangenen Frequenzdaten vorgegeben ist.
Wechselspannungsgeneratorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (2, 5, 8) dann, wenn ihr Slavefunktion zugeordnet ist, Spannungspegeldaten über die Sende- und Empfangsmittel (1, 4, 7) empfängt, und den Wechselspannungsgenerator (3, 6, 9) derart ansteuert, dass dieser eine Wechselspannung erzeugt, deren Spannungspegel durch die empfangenen Spannungspegeldaten vorgegeben ist.
Wechselspannungsgeneratorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangsmittel (1, 4, 7) Sende- und Empfangsmittel des Audiosystems, des Telefonsystems oder des Navigationssystems des Hybridfahrzeugs (H1, H2, H3) sind.
Wechselspannungsgeneratorsystem, aufweisend zwei oder mehr Hybridfahrzeuge, die jeweils eine Wechselspannungsgeneratorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweisen.
Wechselspannungsgeneratorsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselspannungsgeneratorvorrichtung eines der Hybridfahrzeuge Mas terfunktion aufweist, die Wechselspannungsgeneratorvorrichtungen der weiteren Hybridfahrzeuge jeweils Slavefunktion aufweisen und die Spannungsausgänge der Wechselspannungsgeneratorvorrichtungen miteinander verbunden sind.