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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Heizung, durch
die eine Oberfläche mindestens eines, im Innenraum eines
Kraftfahrzeuges angeordneten Bauteils des Kraftfahrzeuges beheizbar
ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie
ein Verfahren zum Aufrüsten solch einer Kraftfahrzeug-Heizung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
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Kraftfahrzeug-Heizungen
dieses Typs werden in einigen Kraftfahrzeugen insbesondere als Sitzheizung
sowie als Lenkradheizung eingesetzt. In der Regel werden solche
Kraftfahrzeug-Heizungen, die mindestens ein ohmsches Heizelement
aufweisen und bei denen Wärme nicht-konvektiv durch Wärmeleitung
auf das jeweilige Bauteil übertragen wird, von einer Fahrzeugbatterie
des Kraftfahrzeuges mit elektrischer Leistung versorgt. Ein Betrieb
solch einer Kraftfahrzeug-Heizung bei ruhendem Motor des Kraftfahrzeuges
ist dabei nicht möglich.
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Ferner
sind Standheizungen bekannt, die mit fossilen Brennstoffen betrieben
werden und die auch bei ruhendem Motor des Kraftfahrzeuges betreibbar sind.
Dadurch kann im Stand des Fahrzeuges (bei ruhendem Motor) eine Vorwärmung
des Fahrzeug-Innenraumes bereitgestellt werden. Neben vergleichsweise
hohen Materialkosten für solche Standheizungen ist auch
deren Integration in Kraftfahrzeuge aufwändig und damit
mit relativ hohen Kosten verbunden. In ökologischer Hinsicht
sind mit diesen Standheizungen allgemein die bei der Verbrennung
von fossilen Brennstoffen auftretenden, nachteiligen Auswirkungen,
insbesondere eine CO2-Emission und die Emission
weiterer, schädlicher Abgase, verbunden.
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Moderne
Motoren, insbesondere Dieselmotoren, weisen einen so hohen thermisch/mechanischen
Wirkungsgrad auf, dass ihre Abwärme (während der
Fahrt) nicht mehr für eine rasche Aufheizung des Fahrzeug-Innenraumes
ausreicht. Um dennoch eine ausreichende Beheizung des Fahrzeug-Innenraumes
bereitzustellen, werden zum Teil Innenraum-Heizeinheiten, die ein
ohmsches Heizelement, insbesondere eine PTC-Keramik (PTC: engl.:
positive temperature coefficient; deutsch: positiver Temperaturkoeffizient),
und mindestens ein Gebläse zum Transportieren der durch
das Heizelement erwärmten Luft in den Fahrzeug-Innenraum
aufweisen, eingesetzt. In Kraftfahrzeugen werden solche Innenraum-Heizeinheiten
in der Regel von einer Fahrzeugbatterie des Kraftfahrzeuges mit
elektrischer Leistung versorgt und ein Betrieb derselben bei ruhendem
Motor des Kraftfahrzeuges ist nicht möglich.
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In
der
DE 10 2006
049 148 A1 ist solch eine Innenraum-Heizeinheit in Form
eines elektrischen Zuheizers beschrieben, die mindestens eine wiederaufladbare
elektrochemische Zelle als Stromquelle aufweist. Der beschriebene
elektrische Zuheizer ist bei Bedarf auch bei ruhendem Motor des
Kraftfahrzeuges über die elektrochemische Zelle mit elektrischer
Leistung versorgbar. Um eine ausreichende Vorwärmung des
Innenraumes auch bei ruhendem Motor des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen,
muss ein elektrisches Heizelement der Innenraum-Heizeinheit, wie
beispielsweise eine PTC-Keramik, für eine entsprechend
hohe Heizleistung ausgelegt sein. Dadurch und aufgrund der konvektiven Übertragung von
Wärme in den Kraftfahrzeug-Innenraum ist eine Vorheizung
des Kraftfahrzeug-Innenraumes bei ruhendem Motor mit einem relativ
hohen Verbrauch an elektrischer Energie verbunden.
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Demgemäß besteht
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine kostengünstige
Kraftfahrzeug-Heizung bereitzustellen, durch die auch bei ruhendem
Motor eines Kraftfahrzeuges eine für einen Fahrgast als
komfortabel empfundene Vorwärmung des Kraftfahrzeug-Innenraumes
bereitstellbar ist und die gleichzeitig einen niedrigen Energieverbrauch
aufweist.
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Die
Aufgabe wird durch eine Kraftfahrzeug-Heizung gemäß Anspruch
1 sowie durch ein Verfahren zum Aufrüsten einer Kraftfahrzeug-Heizung
gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Heizung, durch
die eine Oberfläche mindestens eines, im Innenraum eines
Kraftfahrzeuges angeordneten Bauteils des Kraftfahrzeuges beheizbar
ist und die mindestens ein ohmsches Heizelement, das integral in
dem jeweiligen, zu beheizenden Bauteil ausgebildet ist und von dem
Wärme nicht-konvektiv durch Wärmeleitung auf das
jeweilige Bauteil übertragbar ist, aufweist. Dabei ist
die Kraftfahrzeug-Heizung unabhängig von einem Betrieb
eines Motors des Kraftfahrzeuges einschaltbar.
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Durch
die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Heizung kann
auch bei ruhendem Motor des Kraftfahrzeuges eine Vorwärmung
des Fahrzeug-Innenraumes bereitgestellt werden. Indem Wärme
von dem ohmschen Heizelement auf das jeweilige Bauteil und damit
auf die jeweils zu beheizende Oberfläche nicht-konvektiv
durch Wärmeleitung übertragen wird, wird im Vergleich
zu einer konvektiven Beheizung von Luft ein energiesparender Betrieb
ermöglicht. Durch diese Art der Wärmeübertragung
können insbesondere gezielt Oberflächen einzelner,
in dem Fahrzeug-Innenraum angeordneter Bauteile des Kraftfahrzeuges
erwärmt werden. Die jeweils beheizte(n) Oberfläche(n)
wird/werden von einem Fahrgast direkt bei Eintreten in das Kraftfahrzeug
als warm empfunden, so dass ein hoher Komfort bereitgestellt wird.
Gegenüber Standheizungen, die fossile Brennstoffe einsetzen,
ist die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Heizung
kostengünstig. Insbesondere kann die erfindungsgemäße
Kraftfahrzeug-Heizung ähnlich wie bisher eingesetzte Sitz-
und/oder Lenkradheizungen in eines oder mehrere Bauteile des Kraftfahrzeuges,
das/die in dem Innenraum des Kraftfahrzeuges angeordnet ist/sind,
integriert werden.
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Die
Kraftfahrzeug-Heizung ist vorzugsweise in Landfahrzeugen, wie beispielsweise
Pkws, Lkws, Wohnmobilen, Bussen, etc. einsetzbar. Sie kann aber
auch in anderen Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise Schiffen, eingesetzt
werden. Als „ohmsches Heizelement” wird ein elektrisches
Bauteil verstanden, das, wenn es von elektrischem Strom durchströmt
wird, ohmsche Wärme erzeugt. Als „Bauteile des
Kraftfahrzeuges” werden in dem vorliegenden Zusammenhang
jeweils zu dem Fahrzeug zugehörige Bauteile, wie beispielsweise
ein Fahrzeugsitz, ein Lenkrad, Armaturen, ein im Fahrzeug-Innenraum vorgesehener
Dachhimmel, eine im Fahrzeug-Innenraum vorgesehene Seitenverkleidung,
eine Fuß-Abstellfläche, ein Schalthebel, etc.,
angesehen. Als „Bauteile des Kraftfahrzeuges” werden
in diesem Zusammenhang insbesondere nicht herausnehmbare Zubehörteile,
wie beispielsweise Sitzkissen, Fußmatten, Kindersitze,
etc. verstanden. Die jeweils durch die Kraftfahrzeug-Heizung beheizbare
Oberfläche von einem oder mehreren Bauteilen des Kraftfahrzeuges
ist dabei vorzugsweise jeweils dem Kraftfahrzeug-Innenraum zugewandt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft dabei die Beheizung von einem oder
mehreren Bauteilen, die im Innenraum des Kraftfahrzeuges angeordnet
sind. Beispielsweise betrifft die Erfindung nicht die Beheizung
der Scheiben eines Kraftfahrzeuges. Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist durch die Kraftfahrzeug-Heizung
eine Oberfläche mindestens eines Bauteils, die in einem
Einsatz des jeweiligen Kraftfahrzeugs in unmittelbarem Kontakt und/oder
in der Nähe eines Fahrgastes (Fahrzeugführer oder
eine weitere, in dem Kraftfahrzeug mitgeführte Person) steht,
beheizbar. Solche Bauteile sind insbesondere ein Fahrzeugsitz, ein
Lenkrad, Armaturen, ein im Fahrzeug-Innenraum vorgesehener Dachhimmel, eine
im Fahrzeug-Innenraum vorgesehene Seitenverkleidung, ein Schalthebel
und/oder eine Fuß-Abstellfläche. Solche Bauteile
werden in dem vorliegenden Zusammenhang auch als Komfort-Bauteile
bezeichnet, da, falls deren Oberfläche(n) beheizbar ist/sind,
Wärme von deren Oberfläche auf einen jeweiligen
Fahrgast abstrahlt (bei einer Anordnung in der Nähe eines
Fahrgastes) bzw. durch Wärmelei tung auf den jeweiligen
Fahrgast übergeht (bei einer Anordnung in unmittelbaren
Kontakt) und damit den Komfort für den jeweiligen Fahrgast
erhöht.
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Eine
Oberfläche steht dabei dann in „unmittelbarem
Kontakt”, wenn sie bei einem bestimmungsgemäßen
Einsatz in dauerhafter oder vorübergehender Berührung
mit einem Fahrgast steht. Dies ist beispielsweise bei einem Fahrzeugsitz,
einem Lenkrad, je nach Anordnung bei einer Armatur, einem Schalthebel
und bei einer Fuß-Abstellfläche der Fall. Unter einer
Anordnung „in der Nähe eines Fahrgastes” wird ein
Abstand umfasst, der so klein ist, dass eine Abstrahlwärme
von der Oberfläche des jeweiligen Bauteils noch einen Fahrgast
erreicht. Je nach Auslegung der Heizleistung der jeweiligen Kraftfahrzeug-Heizung
kann dies beispielsweise ein Abstand von bis zu 0,5 m sein. Bauteile
eines Kraftfahrzeuges, die „in der Nähe” eines
Fahrgastes angeordnet sind, sind beispielsweise ein im Fahrzeug-Innenraum vorgesehener
Dachhimmel, eine im Fahrzeug-Innenraum vorgesehene Seitenverkleidung
und/oder Armaturen, je nachdem, wie letztere angeordnet sind.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung weist die Kraftfahrzeug-Heizung mindestens
eine, separat von einer Fahrzeugbatterie des Kraftfahrzeuges ausgebildete
Stromversorgungseinheit zur Versorgung der Kraftfahrzeug-Heizung
mit elektrischer Leistung auf. Als Fahrzeugbatterie wird dabei insbesondere
ein Akkumulator, ein Akkumulatorblock oder eine anderweitige, wiederaufladbare
Energiequelle des Kraftfahrzeuges bezeichnet, durch die unter anderem
elektrische Leistung für den Startvorgang eines Kraftfahrzeuges
bereitgestellt wird. Durch die Vorsehung einer separaten Stromversorgungseinheit kann
insbesondere bei einem Betrieb der Kraftfahrzeug-Heizung bei ruhendem
Motor eine Belastung der Fahrzeugbatterie verhindert werden.
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Solch
eine Stromversorgungseinheit weist gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung mindestens einen wiederaufladbaren Energiespeicher,
insbesondere mindestens einen Akkumulator und/oder mindestens einen
wiederaufladbaren, elektrostatischen Energiespeicher, auf. Unter
einem Akkumulator wird ein wiederaufladbarer Speicher für
elektrische Energie, der auf Basis eines elektrochemischen Prozesses
arbeitet, verstanden. Unter einem „wiederaufladbaren, elektrostatischen
Energiespeicher” wird ein kapazitiver Energiespeicher elektrischer
Energie, insbesondere ein Kondensator, verstanden. Ein wiederaufladbarer,
elektrostatischer Energiespeicher ist vorteilhaft, da er einfach
und schnell aufgeladen und entladen werden kann. Selbst bei häufigen
Auf- und Entladezyklen wird solch ein wiederaufladbarer, elektrostati scher
Energiespeicher deutlich weniger belastet als ein Akkumulator, so
dass eine längere Lebensdauer erzielt werden kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung wird der mindestens eine, wiederaufladbare,
elektrostatische Energiespeicher durch mindestens einen Doppelschicht-Kondensator
gebildet. Doppelschicht-Kondensatoren, die teilweise auch als Superkondensatoren,
Ultrakondensatoren und/oder Elektrochemische Doppelschicht-Kondensatoren
(EDLC: electrochemical double layer capacitors) bezeichnet werden,
sind Kondensatoren mit einer gegenüber herkömmlichen
Kondensatoren deutlich höheren Energiedichte und mit einer
gegenüber Akkumulatoren deutlich höheren Leistungsdichte.
Bei der Leistungsdichte wird gegenüber der Energiedichte
mit berücksichtigt, wie schnell die elektrische Energie
durch die jeweilige Stromquelle bereitgestellt werden kann. Die genannten
Eigenschaften werden in Doppelschicht-Kondensatoren unter anderem
dadurch erzielt, dass diese in einer porösen Struktur aufgebaut sind,
wobei die Größe der Poren bzw. Hohlräume sehr
klein ist. Je nach Material und Aufbau kann die Größe
der Poren bzw. Hohlräume bis in den Nanometerbereich gehen.
In dieser porösen Struktur wird eine „elektrische
Doppelschicht” gebildet, wobei die Dicke des Dielektrikums
extrem dünn ist. In Kombination mit der großen
Oberfläche, die durch die poröse Struktur bereitgestellt
wird, ist gegenüber herkömmlichen Kondensatoren
eine deutlich höhere Kapazität erzielbar. Bekannte
Doppelschicht-Kondensatoren sind unter anderem aus Strukturen aus
Kohlenstoff-Nanotubes (Kohlenstoff-Nanoröhren), aus elektrisch
leitenden Polymeren, aus Kohlenstoff-Aerogelen, etc., aufgebaut.
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Die
Verwendung mindestens eines Doppelschicht-Kondensators als wiederaufladbarer
Energiespeicher (Speicher elektrischer Energie) hat unter anderem
den Vorteil, dass dieser schnell auf- und entladen werden kann.
Beim Entladen kann durch den Doppelschicht-Kondensator dementsprechend eine
hohe Leistungsdichte bereitgestellt werden. Ein schnelles Aufladen
ermöglicht gegenüber Akkumulatoren, dass auch
kurzzeitig bereitgestellte, elektrische Leistung für ein
Aufladen des Doppelschicht-Kondensators genutzt werden kann. Dies
ist insbesondere im Hinblick auf eine Nutzung der bei dem Abbremsen
eines Kraftfahrzeuges freiwerdenden Energie attraktiv. Die Anwendung
der vorliegenden Erfindung ist dadurch insbesondere in Hybridfahrzeugen
vorteilhaft, die einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor
aufweisen. Teilweise wird in solchen Hybridfahrzeugen auch die beim
Abbremsen eines Kraftfahrzeuges freiwerdende Energie in elektrische
Energie umgewandelt. Die in solchen Hybridfahrzeugen (beim Abbremsen,
gegebenenfalls auch durch eine Brennstoffzelle, Solar zelle, etc.)
bereitgestellte elektrische Energie kann beispielsweise zu Zeiten,
in denen sie nicht durch weitere Verbraucher des Kraftfahrzeuges
benötigt wird, zum Aufladen des Doppelschicht-Kondensators
verwendet werden. Ferner zeichnen sich Doppelschicht-Kondensatoren durch
einen geringen Innenwiderstand und durch ein sehr einfaches Ladeverfahren
aus. Doppelschicht-Kondensatoren sind auch für eine Vielzahl von
Ladezyklen ausgelegt. Diese Eigenschaften sind ebenfalls vorteilhaft
für die Anwendung in einer Kraftfahrzeug-Heizung. Auch
in ökologischer Hinsicht sind Doppelschicht-Kondensatoren
vorteilhaft, da kein Einsatz von hoch-reaktiven, chemischen Elektrolyten,
wie sie in Akkumulatoren eingesetzt werden, erforderlich ist.
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Gemäß einer
weiteren, vorteilhaften Weiterbildung weist die Stromversorgungseinheit
mindestens eine Brennstoffzelle auf.
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Sowohl
bei der Vorsehung einer Brennstoffzelle, als auch bei der Vorsehung
eines Akkumulators und/oder eines wiederaufladbaren, elektrostatischen Energiespeichers
können diese jeweils hinsichtlich der Bereitstellung der
elektrischen Leistung, insbesondere hinsichtlich des Leistungsbedarfs,
speziell für die Kraftfahrzeug-Heizung ausgelegt werden.
Dadurch kann eine energiesparende Betriebsweise der Kraftfahrzeug-Heizung
realisiert werden. Ferner können ein separater Akkumulator
und/oder wiederaufladbarer, elektrostatischer Energiespeicher auch
hinsichtlich des Ladeverfahrens an die konkreten Einsatzbedingungen
angepasst werden.
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In
modernen Kraftfahrzeugen (Landfahrzeugen), insbesondere in Kraftfahrzeugen
mit Hybridantrieb, werden zum Teil sehr leistungsstarke Fahrzeugbatterien
eingesetzt. Alternativ zu einer separaten Stromversorgungseinheit
kann auch eine solche leistungsstarke Fahrzeugbatterie zur Versorgung
der Kraftfahrzeug-Heizung mit elektrischer Leistung verwendet werden.
Die Vorsehung einer separaten Stromversorgungseinheit, insbesondere
mindestens eines wiederaufladbaren Energiespeichers, hat demgegenüber
den Vorteil, dass sich der Betrieb der Kraftfahrzeug-Heizung nicht
auf den Ladezustand der Fahrzeugbatterie auswirkt und damit nicht
die Startfähigkeit des Motors des Kraftfahrzeuges negativ
beeinflussen kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung weist die Kraftfahrzeug-Heizung einen
elektrischen Anschluss, über den die Kraftfahrzeug-Heizung
an ein externes Stromnetz anschließbar ist, auf. Dabei kann
vorgesehen sein, dass die Kraftfahrzeug-Heizung über den
elektrischen Anschluss mit elektrischer Leistung (aus dem externen
Stromnetz) versorgbar ist, so dass sie mit Strom aus diesem Stromnetz,
wie beispielsweise aus dem öffentlichen Stromnetz, betreibbar
ist. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass
mindestens ein wiederaufladbarer Energiespeicher der Kraftfahrzeug-Heizung über
den elektrischen Anschluss aufladbar ist. Sowohl für einen
Betrieb der Kraftfahrzeug-Heizung als auch für ein Aufladen
mindestens eines wiederaufladbaren Energiespeichers der Kraftfahrzeug-Heizung
ist die Vorsehung solch eines elektrischen Anschlusses insbesondere
für Anwendungen vorteilhaft, in denen das Fahrzeug in der
Nähe einer Steckdose, wie es beispielsweise häufig
in Garagen vorgesehen ist, abgestellt wird.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung weist die Kraftfahrzeug-Heizung einen
Empfänger auf und ist drahtlos über eine entsprechende
Fernbedienung (bzw. einen entsprechenden Sender) aktivierbar bzw.
einschaltbar. Die Fernbedienung kann neben der Funktion als Sender
eines entsprechenden Einschaltsignals auch noch weitere Funktionen ausführen.
Insbesondere kann als Fernbedienung auch ein Handy oder ein PDA
(Personal Digital Assistant; deutsch: Persönlicher Digitaler
Assistent) eingesetzt werden. In entsprechender Weise kann auch ein
Ausschalten der Kraftfahrzeug-Heizung über diese drahtlose
Verbindung erfolgen. Daneben kann auch vorgesehen sein, dass die
Kraftfahrzeug-Heizung manuell über einen Schalter, wie
beispielsweise über einen Tastschalter, und/oder automatisiert
in Abhängigkeit von einer Außentemperatur oder
einer Innentemperatur ein- und ausgeschaltet wird.
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Als Übertragungstechnik
zwischen der Fernbedienung bzw. dem Sender und dem Empfänger kann
jegliche geeignete, drahtlose Übertragungstechnik eingesetzt
werden. Insbesondere kann die drahtlose Kommunikation zwischen Empfänger
und Fernbedienung über Funk, GSM (Global System for Mobile
Communications), und/oder Infrarot erfolgen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung weist die Kraftfahrzeug-Heizung eine
Schaltuhr, an der Einschaltzeiten der Kraftfahrzeug-Heizung einstellbar
sind und über welche die Kraftfahrzeug-Heizung zu den eingestellten
Einschaltzeiten unabhängig von einem Betrieb des Motors
des Kraftfahrzeuges einschaltbar ist, auf Dadurch kann ein Fahrer
im Voraus gewünschte Einschaltzeiten einstellen. Vorzugsweise
können über die Schaltuhr auch Ausschaltzeiten
und/oder eine maximale Einschaltdauer eingestellt werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung weist die Kraftfahrzeug-Heizung eine
Steuereinheit, durch die ein Ein- und Ausschalten der Kraftfahrzeug-Heizung,
insbesondere ein Einstellen der Heizleistung der Kraftfahrzeug-Heizung,
durchführbar ist, auf. Vorzugsweise weist die Kraftfahrzeug-Heizung ferner
mindestens einen, mit der Steuereinheit verbundenen Sensor, insbesondere
einen Außentemperatursensor und/oder einen Innentemperatursensor, auf.
Die Steuereinheit ist vorzugsweise derart eingerichtet, dass sie
das Ein- und Ausschalten der Kraftfahrzeug-Heizung, insbesondere
das Einstellen der Heizleistung der Kraftfahrzeug-Heizung, in Abhängigkeit
von Sensorsignalen, die von dem mindestens einen Sensor an die Steuereinheit übertragen
werden, durchführt. Auf diese Weise kann der Heizbetrieb
der Kraftfahrzeug-Heizung und insbesondere die von der Kraftfahrzeug-Heizung
bereitgestellte Heizleistung individuell an die jeweils vorliegenden Bedingungen
angepasst werden. Neben oder anstelle der oberhalb genannten Außen
und/oder Innentemperatur können auch noch weitere Größen
(über entsprechende Sensoren) erfasst werden, wie beispielsweise
ein Ladezustand eines wiederaufladbaren Energiespeichers, etc.,
und die Steuereinheit kann in Abhängigkeit von diesen Größen
ein Ein- und Ausschalten der Kraftfahrzeug-Heizung bzw. gegebenenfalls
auch ein Einstellen der Heizleistung der Kraftfahrzeug-Heizung durchführen.
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Vorzugsweise
ist ferner vorgesehen, dass die Kraftfahrzeug-Heizung in ein übergeordnetes
Energie- und Heizmanagementsystem des Kraftfahrzeuges eingebunden
ist. Durch das übergeordnete Energie- und Heizmanagementsystem,
das eine entsprechende Steuereinheit aufweist, werden dabei vorzugsweise über
Sensoren Parameter, die für eine Beheizung des Kraftfahrzeuges
relevant sind, wie beispielsweise eine Außentemperatur,
eine Innentemperatur, Regen, Ladezustand eines wiederaufladbaren
Energiespeichers, insbesondere eines Akkumulators, etc., erfasst.
In Abhängigkeit von diesen Parameter werden dann durch
das Energie- und Heizmanagementsystem einzelne, in dem Kraftfahrzeug
vorgesehene Heizungen, insbesondere die hierin beschriebene Kraftfahrzeug-Heizung
(zur Beheizung von Oberflächen in dem Kraftfahrzeug-Innenraum),
eine Innenraum-Heizeinheit, durch die konvektiv der Kraftfahrzeug-Innenraum
beheizbar ist, eine Scheibenheizung, etc. aktiviert, insbesondere deren
Heizleistung geregelt. Beispielsweise kann bei sehr kalten Außentemperaturen
und moderaten Innentemperaturen durch das Energie- und Heizmanagementsystem
eine maximale Heizleistung für die Scheibenheizung bereitgestellt
werden, um die Scheiben zu enteisen (bzw. von Feuchtigkeit zu befreien).
Umgekehrt kann bei kalten Innentemperaturen aber freien Scheiben,
was zum Beispiel bei einem Abstellen des Kraftfahrzeuges in einer
Garage der Fall ist, die maximale Heizleistung für die
Kraftfahrzeug-Heizung und die Innenraum-Heizeinheit bereitgestellt
werden. Die Steuereinheit der Kraftfahrzeug-Heizung kann dabei integral
in der Steuereinheit des Energie- und Heizmanagementsystems ausgebildet
sein. Diese Ansteuerung der Kraftfahrzeug-Heizung und gegebenenfalls
einer Innenraum-Heizeinheit und/oder einer Scheibenheizung kann
sowohl bei ruhendem als auch bei laufendem Kraftfahrzeug-Motor erfolgen.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass auch die weiteren, in dem
Kraftfahrzeug vorgesehenen Heizungen, insbesondere eine Innenraum-Heizeinheit
und/oder eine Scheibenheizung, unabhängig von einem Betrieb
des Kraftfahrzeug-Motors einschaltbar sind. Ferner ist bevorzugt,
dass auch die weiteren, in dem Kraftfahrzeug vorgesehenen Heizungen,
insbesondere eine Innenraum-Heizeinheit und/oder eine Scheibenheizung, durch
die mindestens eine, separat von einer Fahrzeugbatterie des Kraftfahrzeuges
ausgebildeten Stromversorgungseinheit (der Kraftfahrzeug-Heizung)
mit elektrischer Leistung versorgbar sind.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist der mindestens eine wiederaufladbare
Energiespeicher an einer Lichtmaschine des Kraftfahrzeuges, an einer
Fahrzeugbatterie des Kraftfahrzeuges und/oder an mindestens einer
Solarzelle des Kraftfahrzeuges angeschlossen oder anschließbar
und ist über diese aufladbar. Der wiederaufladbare Energiespeicher kann
dabei jeweils direkt oder über weitere elektrische Bauteile
an diesen Stromquellen angeschlossen sein. Durch den Anschluss an
eine Lichtmaschine (oder an einen anderweitigen, in dem Kraftfahrzeug
vorgesehenen Generator) kann der wiederaufladbare Energiespeicher
auf einfache Weise während der Fahrt über die
Lichtmaschine (bzw. allgemein über einen Generator) aufgeladen
werden. Eine Solarzelle kann beispielsweise auf einem Dach des Kraftfahrzeuges
angeordnet sein und damit auf umweltfreundliche Weise zur Versorgung
der Kraftfahrzeug-Heizung mit elektrischer Leistung eingesetzt werden.
Die Solarzelle kann dabei ausschließlich der Kraftfahrzeug-Heizung
zugeordnet sein oder auch zur Versorgung weiterer Verbraucher, die
an oder in dem Kraftfahrzeug vorgesehen sind, dienen.
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Der
wiederaufladbare Energiespeicher kann auch an mehreren der oben
genannten Stromquellen angeschlossen sein. Der wiederaufladbare
Energiespeicher und die jeweiligen Anschlüsse der Kraftfahrzeug-Heizung
sind entsprechend angepasst, um solch einen Anschluss (an eine oder
mehrere der oben genannten Stromquellen) und ein Aufladen zu ermöglichen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist der mindestens eine wiederaufladbare
Energiespeicher über einen Laderegler an der Lichtmaschine
des Kraftfahrzeuges, der Fahrzeugbatterie des Kraftfahrzeuges und/oder
der Solarzelle angeschlossen oder anschließbar. Durch den
Laderegler (auch als Ladeschaltung bezeichnet) wird dabei die Aufladung
des wiederaufladbaren Energiespeichers gesteuert, wobei das Ladeverfahren
je nach Typ des wiederaufladba ren Energiespeichers, insbesondere
je nach Akkumulatortyp, unterschiedlich sein kann. Ist der wiederaufladbare
Energiespeicher über den Laderegler an mehreren der oberhalb
genannten Stromquellen angeschlossen, so kann durch den Laderegler
zusätzlich auch gesteuert werden, wieviel elektrische Leistung
dem wiederaufladbaren Energiespeicher von den einzelnen Stromquellen
zugeführt wird.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist die Kraftfahrzeug-Heizung derart
ausgebildet, dass ein Laden des wiederaufladbaren Energiespeichers über
den Laderegler in Abhängigkeit von einem Fahrzustand des
Kraftfahrzeuges gesteuert wird. Ist der wiederaufladbare Energiespeicher über
den Laderegler beispielsweise an der Lichtmaschine und/oder an der
Fahrzeugbatterie angeschlossen, so ist vorzugsweise vorgesehen,
dass der wiederaufladbare Energiespeicher bei laufendem Motor des
Kraftfahrzeuges (oder während der Fahrt des Kraftfahrzeuges)
geladen wird, während bei Stillstand des Motors des Kraftfahrzeuges
(oder bei Stillstand des Kraftfahrzeuges) kein Laden des wiederaufladbaren
Energiespeichers erfolgt. Dadurch kann verhindert werden, dass die
Fahrzeugbatterie übermäßig entladen wird.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist die Kraftfahrzeug-Heizung derart
ausgebildet, dass ein Laden des wiederaufladbaren Energiespeichers über
den Laderegler in Abhängigkeit von einem Ladezustand der
Fahrzeugbatterie des Kraftfahrzeuges gesteuert wird. Insbesondere
dann, wenn der wiederaufladbare Energiespeicher über den
Laderegler an der Fahrzeugbatterie und/oder der Lichtmaschine angeschlossen
ist, kann dadurch sichergestellt werden, dass die Fahrzeugbatterie
nicht übermäßig entladen wird. Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass immer dann, wenn die Fahrzeugbatterie
nur wenig geladen ist, zuerst die Fahrzeugbatterie (zumindest bis
zu einem vorbestimmten Mindest-Ladezustand) aufgeladen wird und
erst anschließend ein Laden des wiederaufladbaren Energiespeichers
erfolgt.
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Bei
der oberhalb erläuterten Steuerung des Ladeverfahrens in
Abhängigkeit von einem Fahrzustand des Kraftfahrzeuges
und/oder in Abhängigkeit von einem Ladezustand der Fahrzeugbatterie
des Kraftfahrzeuges ist vorzugsweise vorgesehen, dass diese Parameter über
entsprechende Sensoren erfasst werden. Diese Parameter können
dabei an eine Steuereinheit der Kraftfahrzeug-Heizung übermittelt werden,
so dass diese den Laderegler entsprechend ansteuert oder entsprechende
Informationen bezüglich dieser Parameter an den Laderegler
weiterleitet. Ferner können diese Parameter auch direkt
von den Sensoren an den Laderegler übermittelt werden und der
Laderegler kann selbsttätig eine entsprechende Steuerung
des La deverfahrens durchführen. Bei selbsttätiger
Steuerung des Ladeverfahrens in Abhängigkeit von den übermittelten
Parametern muss der Laderegler entsprechend ausgebildet sein. Vorzugsweise
weist er hierzu eine Prozessoreinheit, wie beispielsweise einen
Mikroprozessor, auf, in dem eine entsprechende Steuerung des Ladeverfahrens in
Abhängigkeit von diesen Parameter implementiert ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist der mindestens eine wiederaufladbare
Energiespeicher, insbesondere der mindestens eine Akkumulator, als
Austauschteil ausgebildet. In diesem Fall kann beispielsweise der
wiederaufladbare Energiespeicher immer dann, wenn er leer ist, ausgebaut und
durch einen geladenen wiederaufladbaren Energiespeicher ersetzt
werden. Ein Aufladen des wiederaufladbaren Energiespeichers kann
beispielsweise durch Anschluss desselben an eine Steckdose (gegebenenfalls über
ein entsprechendes Netzteil) erfolgen. Vorzugsweise ist der mindestens
eine wiederaufladbare Energiespeicher dabei durch Einschieben oder
Einstecken in die Kraftfahrzeug-Heizung bzw. in ein in dem Kraftfahrzeug
vorgesehenes Fach in eine Betriebsposition (in der die elektrischen
Kontakte verbunden sind) bringbar. Dadurch ist ein Austausch bzw.
Wechsel des wiederaufladbaren Energiespeichers schnell und einfach
durchführbar. Beispielsweise kann in dem Kraftfahrzeug-Innenraum
im Bereich der Armaturen, insbesondere unterhalb des Handschuhfachs,
ein entsprechendes Fach für den wiederaufladbaren Energiespeicher
vorgesehen sein. Dabei kann ein einzelner wiederaufladbarer Energiespeicher,
insbesondere ein Akkumulator, solch ein Austauschteil bilden oder
es können mehrere wiederaufladbare Energiespeicher zusammen
als Block, insbesondere als Akkumulatorblock, solch ein Austauschteil
bilden.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere
ein Landfahrzeug, wie beispielsweise einen Pkw oder Lkw, das eine
derartige Kraftfahrzeug-Heizung aufweist.
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Ferner
betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug-Heizsystem,
das eine Kraftfahrzeug-Heizung, wie sie oberhalb erläutert
wurde, sowie eine Innenraum-Heizeinheit zum Beheizen eines Fahrzeug-Innenraums
aufweist, wobei die Innenraum-Heizeinheit ein Heizelement, durch
das ohmsche Wärme erzeugbar ist, insbesondere eine PTC-Keramik,
und mindestens ein Gebläse zum Transportieren von durch
das Heizelement erwärmter Luft in den Fahrzeug-Innenraum,
aufweist, wobei die Innenraum-Heizeinheit unabhängig von
einem Betrieb des Motors des Kraftfahrzeuges einschaltbar ist.
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Der
Einsatz der Kraftfahrzeug-Heizung, durch die nicht-konvektiv Oberfläche(n)
im Kraftfahrzeug-Innenraum beheizbar ist/sind, und der Innenraum-Heizeinheit,
durch die konvektiv Luft im Innenraum des Kraftfahrzeuges beheizbar
ist, in Kombination hat den Vorteil, dass durch solch ein kombiniertes
Kraftfahrzeug-Heizsystem bei ruhendem Fahrzeugmotor eine für
einen Fahrgast angenehme Vorwärmung des Fahrzeug-Innenraumes
bei gleichzeitig niedrigem Energieverbrauch bereitgestellt werden kann.
Insbesondere ist nicht erforderlich, dass die Innenraum-Heizeinheit
für eine so hohe Heizleistung ausgelegt ist, wie es für
eine Vorwärmung des Fahrzeug-Innenraumes bei ruhendem Fahrzeug-Motor
alleine durch die Innenraum-Heizeinheit erforderlich wäre.
Dabei kann ein ohmsches Heizelement, insbesondere eine PTC-Keramik,
mit einer solchen Heizleistung eingesetzt werden, die bereits heute
in Kraftfahrzeugen mit modernen Motoren vielfach zum Zuheizen während
der Fahrt eingesetzt werden. Dadurch können Kosten gespart
werden. Ferner kann auch vorgesehen sein, dass die Innenraum-Heizeinheit
nur kürzer, insbesondere später, als die Kraftfahrzeug-Heizung
eingeschaltet wird, so dass hierdurch der Energieverbrauch weiter
reduziert wird. PTC-Keramiken werden bevorzugt als ohmsches Heizelement
in Kraftfahrzeugen, insbesondere für Innenraum-Heizeinheiten,
eingesetzt, da diese sehr betriebssicher sind. Insbesondere weisen
PTC-Keramiken bei Überschreiten einer oberen Grenztemperatur,
die von dem jeweiligen Material abhängig ist, eine starke
Widerstandszunahme bzw. eine starke Leistungsabnahme auf. Als PTC-Keramik
wird dabei häufig eine Keramik auf Basis von Bariumtitanat
eingesetzt.
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Die
oberhalb, in Bezug auf die Kraftfahrzeug-Heizung erläuterten
Weiterbildungen sind, soweit dies technisch sinnvoll ist, in entsprechender Weise
auch bei der Innenraum-Heizeinheit realisierbar, wobei dabei die
oberhalb erläuterten Vorteile erzielt werden. Ferner ist
vorzugsweise vorgesehen, dass eines oder mehrere elektrische Bauteile
gemeinsam für die Kraftfahrzeug-Heizung und die Innenraum-Heizeinheit
vorgesehen ist/sind. Insbesondere ist bevorzugt, dass die Kraftfahrzeug-Heizung und
die Innenraum-Heizung eine gemeinsame Steuereinheit und/oder eine
gemeinsame Stromversorgungseinheit aufweisen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, insbesondere
ein Landfahrzeug, wie beispielsweise einen Pkw oder Lkw, das ein
derartiges Kraftfahrzeug-Heizsystem aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Aufrüsten
einer Kraftfahrzeug-Heizung, durch die eine Oberfläche
mindestens eines im Innenraum eines Kraftfahrzeuges angeordneten Bauteils
des Kraftfahrzeuges beheizbar ist und die mindestens ein ohmsches
Heizelement aufweist, das integral in dem jeweiligen, zu beheizenden
Bauteil ausgebildet ist und von dem Wärme nicht-konvektiv durch
Wärmeleitung auf das jeweilige Bauteil übertragbar
ist. Das Verfahren weist dabei nachfolgenden Schritt auf: Ausstatten
der Kraftfahrzeug-Heizung mit einer Steuereinheit, die derart ausgebildet
ist, dass durch diese die Kraftfahrzeug-Heizung unabhängig von
einem Betrieb eines Motors des Kraftfahrzeuges einschaltbar ist.
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Durch
das erfindungsgemäße Verfahren können
bestehende Kraftfahrzeug-Heizungen zu der oberhalb erläuterten,
erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Heizung aufgerüstet
werden, so dass die oberhalb erläuterten Vorteile erzielbar
sind. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei
einfach und kostengünstig durchführbar, da keine
erheblichen oder kostenintensiven Eingriffe vorzunehmen sind. Ferner können
wiederum die oberhalb erläuterten Weiterbildungen durch
Ausstatten der Kraftfahrzeug-Heizung mit den jeweils zusätzlich
erforderlichen elektrischen Bauteilen realisiert werden. Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung wird beispielsweise die Kraftfahrzeug-Heizung
zusätzlich mit mindestens einer, separat von einer Fahrzeugbatterie
des Kraftfahrzeuges ausgebildeten Stromversorgungseinheit zur Versorgung
der Kraftfahrzeug-Heizung mit elektrischer Leistung ausgestattet.
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Ferner
ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung nachfolgender
Schritt vorgesehen: Ausstatten einer Innenraum-Heizeinheit zum Beheizen
eines Fahrzeug-Innenraums, die ein Heizelement, durch das ohmsche
Wärme erzeugbar ist, insbesondere eine PTC-Keramik, und
mindestens ein Gebläse zum Transportieren von durch das
Heizelement erwärmter Luft in den Fahrzeug-Innenraum, aufweist,
mit einer Steuereinheit, die derart ausgebildet ist, dass durch
diese die Innenraum-Heizeinheit unabhängig von einem Betrieb
des Motors des Kraftfahrzeuges einschaltbar ist. Dadurch kann auch
eine in einem Kraftfahrzeug bestehende Innenraum-Heizeinheit durch
Bereitstellen der Steuereinheit aufgerüstet werden, so
dass insgesamt das oberhalb erläuterte Kraftfahrzeug-Heizsystem
erhalten wird. Dabei können die Kraftfahrzeug-Heizung und
die Innenraum-Heizeinheit vorzugsweise die gleiche Steuereinheit
aufweisen, sie können alternativ aber auch jeweils getrennte
Steuereinheiten aufweisen.
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Weitere
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Von den Figuren
zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung einer Kraftfahrzeug-Heizung zur Erläuterung
einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
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2:
eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeug-Heizsystems zur
Erläuterung einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung.
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In 1 ist
eine Kraftfahrzeug-Heizung 2 gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch
dargestellt. Widerstandsdrähte 4 der Kraftfahrzeug-Heizung 2 sind
integral in einem zu beheizenden Bauteil 6 ausgebildet.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das zu beheizende
Bauteil 6 durch einen (nicht näher dargestellten)
Kraftfahrzeugsitz gebildet. Durch die Widerstandsdrähte 4 ist
insbesondere eine Oberfläche des Kraftfahrzeugsitzes 6 beheizbar,
die im Einsatz des Kraftfahrzeuges in unmittelbaren Kontakt mit
einem Fahrgast (Fahrzeugführer oder eine weitere, in dem Kraftfahrzeug
mitgeführte Person) steht. Die beheizbare Oberfläche
kann beispielsweise eine Sitzfläche und/oder eine Rückenlehne
des Kraftfahrzeugsitzes 6 bilden.
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Die
Widerstandsdrähte 4 sind über einen Schalter 8 mit
einem Akkumulator-Block 10 verbunden. Der Schalter 8 ist
von einer Steuereinheit 12 der Kraftfahrzeug-Heizung 2 ansteuerbar.
Bei geschlossenem Schalter 8 ist die Kraftfahrzeug-Heizung 2 eingeschaltet
und in den Widerstandsdrähten 4 wird aufgrund
des Stromflusses Wärme erzeugt. Die Kraftfahrzeug-Heizung 2 weist
ferner einen Empfänger 14 mit einer Empfangseinheit 16,
wie beispielsweise einer Antenne, auf. Die Kraftfahrzeug-Heizung 2 ist
dabei von einer Fernbedienung 18 aus, die einen entsprechenden
Sender aufweist, einschaltbar bzw. aktivierbar. Daneben kann vorgesehen
sein, dass die Kraftfahrzeug-Heizung 2 manuell über
einen (nicht dargestellten) Schalter, wie beispielsweise über
einen Tastschalter, zu vorbestimmten Zeiten über eine (nicht
dargestellte) Schaltuhr und/oder automatisiert durch die Steuereinheit 12 in
Abhängigkeit von einer Außentemperatur, einer
Innentemperatur, etc. ein- und ausgeschaltet bzw. deren Heizleistung
kontinuierlich eingestellt wird.
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Die
Kraftfahrzeug-Heizung 2 ist dabei unabhängig von
einem Betrieb eines Motors des Kraftfahrzeuges einschaltbar bzw.
aktivierbar. Durch Betätigen der Fernbedienung 18 kann
ein Fahrer rechtzeitig vor Fahrtbeginn die Kraftfahrzeug-Heizung 2 einschalten.
Dabei wird von der Fernbedienung 18 ein Einschaltsignal
an den Empfänger 14 der Kraftfahrzeug-Heizung 2 übermittelt.
Bei Erhalt des Einschaltsignals steuert die Steuereinheit 12 den
Schalter 8 an, dass dieser geschlossen wird und der Fahrzeugsitz 6 durch
die in den Widerstandsdrähten 4 entstehende Wärme
beheizt wird. In entsprechender Weise kann auch ein Ausschalten
der Kraftfahrzeug-Heizung 2 durch Übermittlung
eines Ausschaltsignals von der Fernbedienung 18 an den
Empfänger 14 und durch Ansteuern des Schalters 8,
dass dieser geöffnet wird, erfolgen. Durch das Einschalten
der Kraftfahrzeug-Heizung 2 im Voraus über die
Fernbedienung 18 kann der Fahrzeugsitz 6 im Voraus
vorgewärmt werden und Fahrgästen wird direkt bei
Ankunft an das Fahrzeug der Komfort eines vorgewärmten Fahrzeugsitzes
(und gegebenenfalls weiterer beheizbarer Bauteile) bereitgestellt.
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In
der dargestellten Ausführungsform ist der Akkumulator-Block 10 über
einen Laderegler 20 an einer Lichtmaschine 22 des
Kraftfahrzeuges, in dem die Kraftfahrzeug-Heizung 2 eingebaut
ist, angeschlossen. Durch den Laderegler 20 wird die Aufladung
des Akkumulator-Blocks 10 gesteuert. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird das Ladeverfahren in Abhängigkeit
von einem Fahrzustand des Kraftfahrzeuges und in Abhängigkeit
von einem Ladezustand einer (nicht dargestellten) Fahrzeugbatterie
des Kraftfahrzeuges durchgeführt. Insbesondere ist vorgesehen,
dass ein Laden des Akkumulator-Blocks 10 nur bei laufendem
Motor des Kraftfahrzeuges und nicht bei stillstehendem Motor durchgeführt
wird. Ferner ist vorgesehen, dass bei laufendem Motor des Kraftfahrzeuges
zunächst über die Lichtmaschine 22 eine
Fahrzeugbatterie des Kraftfahrzeuges geladen wird und erst dann,
wenn diese voll ist oder einen vorbestimmten Mindest-Ladezustand erreicht
hat, der Akkumulator-Block 10 über den Laderegler 20 geladen
wird. Der Fahrzustand des Kraftfahrzeuges und der Ladezustand der
Fahrzeugbatterie werden über (nicht dargestellte) Sensoren
erfasst und an die Steuereinheit 12 übermittelt.
Diese gibt entsprechende Steuersignale an den Laderegler 20 aus,
so dass das Ladeverfahren gemäß den oberhalb angegebenen
Kriterien durchgeführt wird.
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Neben
der Beheizung eines Fahrzeugsitzes 6 kann die Kraftfahrzeug-Heizung 2 auch
noch zur Beheizung weiterer (nicht dargestellter) Bauteile, wie beispielsweise
weiterer Fahrzeugsitze, eines Lenkrades, einer Seitenverkleidung,
etc. dienen. Hierfür ist vorzugsweise vorgesehen, dass
weitere ohmsche Heizelemente in den jeweiligen Bauteilen integral ausgebildet
sind. Diese weiteren Heizelemente werden vorzugsweise über
den gemeinsamen Akkumulator-Block 10 mit elektrischer Leistung
versorgt. Vorzugsweise sind dabei für die verschiedenen
ohmschen Heizelemente zugehörige Schalter vorgesehen, die
von der gemeinsamen Steuereinheit 12 jeweils separat ansteuerbar
sind, so dass die einzelnen Heizelemente unabhängig voneinander
ansteuerbar sind.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf 2 eine zweite
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Für gleiche Elemente werden in 2 wiederum
die gleichen Bezugszeichen verwendet. Im Folgenden wird vorwiegend
auf die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform
eingegangen.
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In 2 ist
ein Kraftfahrzeug-Heizsystem 24 dargestellt. Dieses weist
eine Kraftfahrzeug-Heizung 2' in Form einer Sitzheizung
auf, die entsprechend der in 1 dargestellten
Kraftfahrzeug-Heizung 2 aufgebaut ist. Insbesondere weist
sie in einen Fahrzeugsitz 6 integrierte Widerstandsdrähte 4,
einen Schalter 8, einen Akkumulator-Block 10,
eine Steuereinheit 12, einen Empfänger 14 mit
einer Empfangseinheit 16 und einen Laderegler 20, über
den der Akkumulator-Block 10 von einer Lichtmaschine 22 des Kraftfahrzeuges
aufladbar ist, auf. Bezüglich der Funktionsweise der Kraftfahrzeug-Heizung 2' wird auf
die Erläuterung zu 1 verwiesen.
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Ferner
weist das Kraftfahrzeug-Heizsystem 24 eine Innenraum-Heizeinheit 26,
durch die konvektiv Luft im Innenraum des Kraftfahrzeuges beheizbar ist,
auf. Die Innenraum-Heizeinheit 26 weist ein Heizelement 28,
das als PTC-Keramik ausgebildet ist, sowie ein Gebläse 30 auf.
In dem Heizelement 28 wird, wenn es von elektrischem Strom
durchflossen wird, ohmsche Wärme erzeugt. Durch das Gebläse 30 wird
im Einsatz Kaltluft (vergleiche Pfeil 32) an dem Heizelement 28 vorbei
gefördert und die erwärmte Luft (vergleiche Pfeil 34)
wird anschließend in den Kraftfahrzeug-Innenraum gefördert.
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Die
Innenraum-Heizeinheit 26 und die Kraftfahrzeug-Heizung 2' weisen
eine gemeinsame Steuereinheit 12 und einen gemeinsamen
Akkumulator-Block 10 zur Versorgung mit elektrischer Leistung auf.
Insbesondere sind das Heizelement 28 und das Gebläse 30 über
einen Schalter 36 mit dem Akkumulator-Block 10 verbunden.
Der Schalter 36 ist von der gemeinsamen Steuereinheit 12 ansteuerbar. Über die
Steuereinheit 12 sind sowohl die Kraftfahrzeug-Heizung 2' als
auch die Innenraum-Heizeinheit 26 unabhängig von
einem Betrieb des Motors des Kraftfahrzeuges aktivierbar bzw. einschaltbar.
Das Einschalten kann dabei gemäß den oberhalb
erläuterten Varianten, unter anderem über die
dargestellte Fernbedienung 18, erfolgen.
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Durch
den kombinierten Einsatz der Kraftfahrzeug-Heizung 2' und
der Innenraum-Heizeinheit 26 ist eine für einen
Fahrgast angenehme Vorwärmung des Fahrzeug- Innenraumes
bei gleichzeitig niedrigem Energieverbrauch realisierbar. Insbesondere
ist die Heizleistung von PTC-Keramiken, die bisher in Kraftfahrzeugen
in Innenraum-Heizeinheiten zum Zuheizen während der Fahrt
eingesetzt werden, ausreichend, um auch als Heizelement 28 für
die vorliegende Innenraum-Heizeinheit eingesetzt zu werden. Vorzugsweise
wird ein und dasselbe Heizelement (insbesondere eine PTC-Keramik)
für einen Betrieb der Innenraum-Heizeinheit sowohl bei
ruhendem Fahrzeug-Motor als auch für ein Zuheizen während
der Fahrt eingesetzt.
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Vorzugsweise
ist die Steuereinheit 12 derart eingerichtet, dass bei
ruhendem Fahrzeug-Motor für eine Vorwärmung des
Fahrzeug-Innenraumes die Innenraum-Heizeinheit 26 nur kürzer,
insbesondere später, als die Kraftfahrzeug-Heizung 2' eingeschaltet
wird, so dass ein energiesparender Betrieb des Kraftfahrzeug-Heizsystems 24 realisiert
wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt. Neben den oberhalb
beschriebenen Funktionen können in der Kraftfahrzeug-Heizung,
insbesondere in einer Steuereinheit der Kraftfahrzeug-Heizung, auch
noch weitere Funktionen implementiert sein. Beispielsweise können
weitere Größen über entsprechende Sensoren
erfasst und an die Steuereinheit übermittelt werden. In
Abhängigkeit davon kann die Steuereinheit zusätzlich
ein Ein- und Ausschalten der Kraftfahrzeug-Heizung steuern und/oder
eine gewünschte Heizleistung (beispielsweise kontinuierlich)
einstellen.
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Ferner
kann der Akkumulator-Block (bzw. allgemein eine separate Stromversorgungseinheit,
insbesondere ein wiederaufladbarer Energiespeicher) auch für
weitere elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeuges genutzt werden.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist jeweils
vorgesehen, dass die Versorgung der Kraftfahrzeug-Heizung mit elektrischer
Leistung auch bei laufendem Motor des Kraftfahrzeuges von dem Akkumulator
der Kraftfahrzeug-Heizung (bzw. allgemein von einer separaten Stromversorgungseinheit,
insbesondere von einem wiederaufladbaren Energiespeicher) aus erfolgt.
Alternativ kann auch eine elektrische Schaltung vorgesehen sein,
die derart ausgebildet ist und angesteuert wird, dass bei laufendem
Motor des Kraftfahrzeuges die Versorgung der Kraftfahrzeug-Heizung
mit elektrischer Leistung von der Fahrzeugbatterie des Kraftfahrzeuges
oder auch einer anderweitigen Stromquelle aus erfolgt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006049148
A1 [0005]