DE102008036463A1 - Method for operating vehicle, particularly fuel cell vehicle, involves supplying electricity through drive battery and electric motor generator unit, where downhill-slope force is used for charging drive battery - Google Patents

Method for operating vehicle, particularly fuel cell vehicle, involves supplying electricity through drive battery and electric motor generator unit, where downhill-slope force is used for charging drive battery Download PDF

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Abstract

The method involves supplying electricity through a drive battery (7) and an electric motor generator unit (3). The drive battery is charged through the electric motor generator unit by force acting at the external side of a vehicle (1). A downhill-slope force is used for charging the drive battery. The force acting on the external side of the vehicle is produced by pushing or dragging.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, umfassend eine elektrische Motorgeneratoreinheit und eine Antriebsbatterie zur elektrischen Versorgung wenigstens der elektrischen Motorgeneratoreinheit.The The invention relates to a method of operating a vehicle, comprising an electric motor generator unit and a drive battery for the electrical supply of at least the electric motor generator unit.

Aus der DE 101 41 740 B4 ist ein Fahrzeug mit einem Brennstoffzellensystem bekannt, wobei die Antriebskraft des Fahrzeugs von dem Brennstoffzellensystem erzeugt wird. Dabei weist das Fahrzeug wenigstens eine Achse und das Brennstoffzellensystem wenigstens einen Kompressor zum Starten einer Luftversorgung des Brennstoffzellensystems auf. Der Kompressor ist mit wenigstens einer Achse mittels einer nicht dem Antrieb dienenden mechanischen Verbindung verbunden. Durch die mechanische Verbindung von der wenigstens einen Achse auf dem zum Starten der Luftversorgung des Brennstoffzellensystems vorgesehenen Kompressors kann durch Anschieben des Fahrzeugs das Brennstoffzellensystem gestartet werden.From the DE 101 41 740 B4 a vehicle is known with a fuel cell system, wherein the driving force of the vehicle is generated by the fuel cell system. In this case, the vehicle has at least one axis and the fuel cell system has at least one compressor for starting an air supply of the fuel cell system. The compressor is connected to at least one axle by means of a non-drive mechanical connection. Due to the mechanical connection of the at least one axle on the compressor provided for starting the air supply of the fuel cell system, the fuel cell system can be started by pushing the vehicle.

Nachteilig dabei ist, dass zum Starten des Brennstoffzellensystems alle hierzu erforderlichen Systeme eingeschaltet sein müssen.adversely It is that for starting the fuel cell system all this required systems must be turned on.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mittels dem es ermöglicht wird, auf einfache Weise elektrische Energie zum Starten des Fahrzeugs zu erzeugen.Of the Invention has for its object to provide a method by means of which makes it possible to easily electrical Generate energy to start the vehicle.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The The object of the invention is characterized by the features specified in claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are Subject of the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, umfassend eine elektrische Motorgeneratoreinheit und eine Antriebsbatterie zur elektrischen Versorgung wenigstens der elektrischen Motorgeneratoreinheit. Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Brennstoffzellen-Fahrzeug, wobei durch ein Brennstoffzellensystem eine Antriebskraft des Fahrzeugs erzeugt wird. Erfindungsgemäß wird die Antriebsbatterie über die elektrische Motorgeneratoreinheit bei einer äußeren auf das Fahrzeug wirkenden Kraft aufgeladen. Dabei wird dem Fahrzeug eine Kraft, insbesondere durch Anschieben, beispielsweise durch eigene Kraft oder Anschleppen, insbesondere unter Zuhilfenahme eines weiteren Fahrzeugs, zugeführt, wodurch sich die kinetische Energie des Fahrzeugs ändert und dadurch elektrische Energie erzeugt wird. In besonders vorteilhafter Weise ist die Motorgeneratoreinheit derart ausgelegt, dass diese einerseits als Motor und andererseits als Stromgenerator verwendet werden kann.The The invention relates to a method of operating a vehicle, comprising an electric motor generator unit and a drive battery for the electrical supply of at least the electric motor generator unit. In particular, the vehicle is a fuel cell vehicle, wherein by a fuel cell system, a driving force of the vehicle is produced. According to the invention, the drive battery via the electric motor generator unit at an outer charged on the vehicle force. This is the vehicle a force, in particular by pushing, for example by own power or towing, especially with the help of another Vehicle, fed, thereby increasing the kinetic energy of the vehicle and thereby generates electrical energy becomes. In a particularly advantageous manner, the motor generator unit designed so that this one hand as a motor and on the other can be used as a power generator.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann in besonders vorteilhafter Weise eine entladene Antriebsbatterie ohne Netzteil und externe Stromquelle geladen werden, wodurch das Fahrzeug, insbesondere das Brennstoffzellensystem, gestartet werden kann.By the inventive method can be used in particular Advantageously, a discharged drive battery without power supply and external power source are charged, causing the vehicle, in particular the fuel cell system can be started.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.embodiments The invention will be explained in more detail with reference to a drawing.

Dabei zeigt:there shows:

1 schematisch ein Fahrzeug, insbesondere Brennstoffzellenfahrzeug. 1 schematically a vehicle, in particular fuel cell vehicle.

In der 1 ist beispielhaft ein Fahrzeug 1 dargestellt. Das Fahrzeug 1 wird insbesondere von einem Brennstoffzellensystem 2 in Verbindung mit einer elektrischen Motorgeneratoreinheit 3, welche nur schemenhaft gezeigt sind, angetrieben. Das Fahrzeug 1 umfasst insbesondere eine Vorderachse 4 und eine Hinterachse 5. An den sich gegenüberliegenden Enden der jeweiligen Achse 4 und 5 ist ein Fahrzeugrad 4.1 bis 5.2 angeordnet, insbesondere befestigt.In the 1 is an example of a vehicle 1 shown. The vehicle 1 is in particular of a fuel cell system 2 in conjunction with an electric motor generator unit 3 , which are shown only schematically, driven. The vehicle 1 includes in particular a front axle 4 and a rear axle 5 , At the opposite ends of each axis 4 and 5 is a vehicle wheel 4.1 to 5.2 arranged, in particular fastened.

Das Fahrzeug 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels verfügt über einen Vorderantrieb, wobei an den Fahrzeugrädern 4.1, 4.2 der Vorderachse 4 jeweils eine Antriebswelle 6 angeordnet ist. Die Antriebswellen 6 sind über ein Getriebe 6.1 beispielsweise mit einer Ausgangswelle 3.1 der elektrischen Motorgeneratoreinheit 3 verbunden. Die elektrische Motorgeneratoreinheit 3 kann in vorteilhafter Weise einerseits als Antrieb des Fahrzeugs 1 und andererseits als Stromgenerator verwendet werden. Der elektrischen Motorgeneratoreinheit 3 ist eine Antriebsbatterie 7 vorgeschaltet.The vehicle 1 of the present embodiment has a front drive, wherein on the vehicle wheels 4.1 . 4.2 the front axle 4 each a drive shaft 6 is arranged. The drive shafts 6 are about a gearbox 6.1 for example, with an output shaft 3.1 the electric motor generator unit 3 connected. The electric motor generator unit 3 can advantageously on the one hand as a drive of the vehicle 1 and on the other hand, used as a power generator. The electric motor generator unit 3 is a drive battery 7 upstream.

In einem möglichen Ausführungsbeispiel können zusätzlich auch an den Fahrzeugrädern 5.1 und 5.2 der Hinterachse 5 Antriebswellen 6 angeordnet sein, die über eine mechanische Verbindung mit der elektrischen Motorgeneratoreinheit 3 verbunden sind.In one possible embodiment, in addition to the vehicle wheels 5.1 and 5.2 the rear axle 5 drive shafts 6 be arranged, via a mechanical connection with the electric motor generator unit 3 are connected.

Im Betrieb des Fahrzeugs 1 wird von dem Brennstoffzellensystem 2 aufgrund einer in diesem stattfindenden chemischen Reaktion elektrische Energie erzeugt. Die von dem Brennstoffzellensystem 2 erzeugte elektrische Energie wird der Antriebsbatterie 7 zugeführt und der elektrischen Motorgeneratoreinheit 3 zur Verfügung gestellt, um die Fahrzeugräder 4.1 und 4.2 anzutreiben, wodurch das Fahrzeug 1 bewegt wird. Darüber hinaus dient die Antriebsbatterie 7 einer Versorgung nicht dargestellter elektrischer Verbraucher, die in und/oder am Fahrzeug 1 angeordnet sind, mit elektrischer Energie.In operation of the vehicle 1 is from the fuel cell system 2 generates electrical energy due to a chemical reaction taking place in it. The fuel cell system 2 generated electrical energy is the drive battery 7 supplied and the electric motor generator unit 3 provided to the vehicle wheels 4.1 and 4.2 drive, causing the vehicle 1 is moved. In addition, the drive battery is used 7 a supply of unrepresented electrical consumers in and / or on the vehicle 1 are arranged with electrical energy.

Beispielsweise ist es möglich, das Brennstoffzellensystem 2 z. B. aufgrund fehlenden Brennstoffs abzuschalten, wodurch die von der elektrischen Motorgeneratoreinheit 3 benötigte elektrische Energie ausschließlich von der Antriebsbatterie 7 bereitgestellt wird. Dadurch besteht die Gefahr, dass sich die Antriebsbatterie 7 vollständig entlädt, da dieser keine elektrische Energie von dem Brennstoffzellensystem 2 zugeführt wird. Das Fahrzeug 1 kann nicht mehr gestartet werden. Darüber hinaus kann sich die Antriebsbatterie 7 beispielsweise auch bei einem länger andauernden Stillstand des Fahrzeugs 1 entladen, da einige im Fahrzeug 1 angeordnete elektrische Verbraucher eine Stand-by-Funktion aufweisen, durch die elektrische Energie verbraucht wird.For example, it is possible to use the fuel cell system 2 z. B. due to lack of burning disconnect material, which by the electric motor generator unit 3 required electrical energy only from the drive battery 7 provided. There is a risk that the drive battery 7 completely discharges, since this no electrical energy from the fuel cell system 2 is supplied. The vehicle 1 can not be started. In addition, the drive battery can 7 for example, even with a longer-lasting shutdown of the vehicle 1 unloaded, as some in the vehicle 1 arranged electrical consumers have a stand-by function, is consumed by the electrical energy.

Ist die Antriebsbatterie 7 vollständig entladen, ist es nach dem Stand der Technik möglich, die Antriebsbatterie 7 durch eine externe Stromquelle aufzuladen. Hierzu ist zusätzlich ein Netzteil erforderlich.Is the drive battery 7 completely discharged, it is possible in the prior art, the drive battery 7 charged by an external power source. For this purpose, an additional power supply is required.

Aufgrund einer möglichen Nichtverfügbarkeit einer externen Stromquelle oder des Netzteils sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, die Antriebsbatterie 7 über die elektrische Motorgeneratoreinheit 3 aufzuladen.Due to a possible unavailability of an external power source or the power supply, the method according to the invention provides for the drive battery 7 via the electric motor generator unit 3 charge.

Dabei wird dem Fahrzeug 1 eine äußere auf das Fahrzeug 1 wirkende Kraft zugeführt. Die äußere auf das Fahrzeug wirkende Kraft wird insbesondere durch Anschieben und/oder Anschleppen des Fahrzeugs 1 erzeugt. Dabei wirkt beim Anschieben insbesondere eine Druckkraft auf das Fahrzeug 1, wogegen beim Anschleppen eine Zugkraft als äußere Kraft auf das Fahrzeug 1 wirkt.This is the vehicle 1 an exterior on the vehicle 1 supplied acting force. The external force acting on the vehicle is in particular by pushing and / or towing the vehicle 1 generated. In this case, when pushing in particular a compressive force acts on the vehicle 1 , whereas when towing a tensile force as an external force on the vehicle 1 acts.

Alternativ und/oder zusätzlich kann auch eine Hangabtriebskraft, insbesondere auf Gefällen zur Änderung der kinetischen Energie des Fahrzeugs 1 genutzt werden. Durch die äußere Kraft drehen sich die Fahrzeugräder 4.1, 4.2, 5.1, 5.2 der Achsen 4 und 5.Alternatively and / or additionally, a downhill force, in particular on gradients to change the kinetic energy of the vehicle 1 be used. Due to the external force, the vehicle wheels rotate 4.1 . 4.2 . 5.1 . 5.2 the axes 4 and 5 ,

Dadurch, dass sich die Fahrzeugräder 4.1, 4.2, 5.1, 5.2 drehen, wird insbesondere über die Antriebswellen 6 und den an diesen angeordneten Getriebe 6.1 eine mechanische Energie an die Ausgangswelle 3.1 der elektrischen Motorgeneratoreinheit 3 übertragen. Die mechanische Energie wird der elektrischen Motorgeneratoreinheit 3 zugeführt, die diese beispielsweise durch Induktion in elektrische Energie umwandelt. Die erzeugte elektrische Energie wird bevorzugt der Antriebsbatterie 7 zugeführt, wodurch sich diese vorteilhaft auflädt.This causes the vehicle wheels 4.1 . 4.2 . 5.1 . 5.2 Turn, in particular, via the drive shafts 6 and arranged at this gearbox 6.1 a mechanical energy to the output shaft 3.1 the electric motor generator unit 3 transfer. The mechanical energy is the electric motor generator unit 3 supplied, which converts them, for example, by induction into electrical energy. The generated electrical energy is preferably the drive battery 7 supplied, whereby this charges advantageous.

In einem möglichen Ausführungsbeispiel kann ein zusätzliches nicht dargestelltes Getriebe z. B. zwischen den Antriebswellen 6 und der Ausgangswelle 3.1 zur Übertragung der mechanischen Energie vorgesehen sein, um eine Drehzahl insbesondere der elektrischen Motorgeneratoreinheit 3 zu erhöhen, wodurch sich in vorteilhafter Weise der Aufladevorgang der Antriebsbatterie 7 verkürzt und das Fahrzeug 1 erneut gestartet werden kann.In one possible embodiment, an additional non-illustrated transmission z. B. between the drive shafts 6 and the output shaft 3.1 be provided for transmitting the mechanical energy to a speed, in particular the electric motor generator unit 3 to increase, resulting in an advantageous manner, the charging process of the drive battery 7 shortened and the vehicle 1 can be restarted.

Beispielsweise kann das zusätzliche Getriebe über eine mechanische Verbindung zu- und abgeschaltet werden, wobei im Fall einer entladenen Antriebsbatterie dieses zugeschaltet werden kann, um die Antriebsbatterie 7 aufzuladen.For example, the additional gear can be switched on and off via a mechanical connection, wherein in the case of a discharged drive battery, this can be switched to the drive battery 7 charge.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10141740 B4 [0002] - DE 10141740 B4 [0002]

Claims (3)

Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs (1), umfassend eine elektrische Motorgeneratoreinheit (3) und eine Antriebsbatterie (7) zur elektrischen Versorgung wenigstens der elektrischen Motorgeneratoreinheit (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsbatterie (7) über die elektrische Motorgeneratoreinheit (3) bei einer äußeren auf das Fahrzeug (1) wirkenden Kraft aufgeladen wird.Method for operating a vehicle ( 1 ) comprising an electric motor generator unit ( 3 ) and a drive battery ( 7 ) for the electrical supply of at least the electric motor generator unit ( 3 ), characterized in that the drive battery ( 7 ) via the electric motor generator unit ( 3 ) at an external to the vehicle ( 1 ) acting force is charged. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere auf das Fahrzeug (1) wirkende Kraft durch Anschieben und/oder Anschleppen erzeugt wird.A method according to claim 1, characterized in that the outer to the vehicle ( 1 ) acting force is generated by pushing and / or towing. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hangabtriebskraft zum Laden der Antriebsbatterie (7) genutzt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that a downhill force for charging the drive battery ( 7 ) is being used.
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