DE102008061295A1

DE102008061295A1 - Elektro-Kraftfahrzeug mit erhöhter Reichweite

Info

Publication number: DE102008061295A1
Application number: DE102008061295A
Authority: DE
Inventors: Markus Kalenborn; Christof Tiemann; Christoph Bollig
Original assignee: FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2010-06-24
Also published as: US20100147606A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antrieb eines Elektro-Kraftfahrzeugs (1), der ausschließlich mittels eines oder mehrerer Elektromotoren (2) erfolgt, die mit zumindest einem Akkumulator (3) verbunden sind, wobei ein Generator (4) vorhanden ist, der zuschaltbar zur Energieversorgung des Antriebs ist, wobei der Generator (4) mit einem Wankelmotor (5) gekoppelt ist, der ausschließlich den Generator (4) im Bedarfsfall antreibt, jedoch keine Antriebsleistung als Drehmoment einem Antriebsstrang des oder der Elektromotoren (2) des Antriebs zur Verfügung stellt. Auch wird ein Verfahren zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs vorgestellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antrieb eines Elektro-Kraftfahrzeugs, welches ausschließlich mittels eines oder mehrerer Elektromotoren angetrieben wird.
Die gesetzlichen Regelungen erfordern es, dass in verschiedenen Ländern Fahrzeugflotten auch Elektrofahrzeuge aufweisen müssen, um Abgasziele erreichen zu können. Vorteil der Elektrokraftfahrzeuge ist, dass bei ihrer Nutzung keine Abgase entstehen. Vielmehr werden die Abgase bei der Stromerzeugung erzeugt und fallen damit nicht in die Berücksichtigung von Abgasemissionen von Fahrzeugflotten. Darüber hinaus wird bei einer derartigen Energieerzeugung üblicherweise der Energieerzeuger in einem Betriebsbereich gefahren, der keine oder aber nur äußerst seltene Lastsprünge und damit Änderungen des Betriebsbereiches aufweist. Dadurch kann eine besonders energieeffiziente und ressourcenschonende Umsetzung von Brennstoffen erfolgen, sofern die elektrische Energie nicht schon durch regenerative Energien gewonnen wurde.
Nachteil bei Elektrofahrzeugen ist im Wesentlichen die Beschränktheit der Reichweite. Begrenzt wird die Reichweite oftmals durch das Speichervermögen der Batterien. Je größer die Reichweite, die gefordert wird, um so größer auch der dafür notwendige Platzbedarf an wiederaufladbaren Batterien.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Reichweite eines Elektrofahrzeuges zu vergrößern, ohne dass dadurch die hierfür notwendigen Akkumulatoren vergrößert werden müssen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 21. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei die dort jeweils enthaltenen Merkmale nicht auf die einzelne Ausgestaltung gemäß dem Unteranspruch begrenzt, sondern mit anderen Merkmalen aus der Beschreibung bzw. aus den Ansprüche zu Weiterbildungen kombiniert werden können.
Es wird ein Antrieb eines Elektro-Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, der ausschließlich mittels eines oder mehrerer Elektromotoren erfolgt, wobei der oder die Elektromotoren mit zumindest einem Akkumulator verbunden sind. Es ist ein Generator vorhanden, der zuschaltbar zur Energieversorgung des Antriebs ist. Der Generator ist mit einem Wankelmotor gekoppelt, der ausschließlich den Generator im Bedarfsfall antreibt, jedoch keine An triebsleistung als Drehmoment einem Antriebsstrang des oder den Elektromotoren des Antriebs zur Verfügung stellt.
Der Wankelmotor ist daher mit dem Generator in einer Weise verbunden, die ausschließlich die Erzeugung von elektrischer Energie ermöglicht, nicht aber ein Drehmoment erzeugt, welches an die Abtriebsräder des Elektro-Kraftfahrzeugs übertragbar wäre. Eine Verbindung zwischen dem Generator und dem Wankelmotor ist vorzugsweise so auslegt, dass der Generator eine Rotorwelle aufweist, die mit einer Abtriebswelle des Rotationskolbenmotors gekoppelt ist. Eine Weitergabe des Abtriebsmomentes des Rotationskolbenmotors über den Generator hinaus erfolgt jedoch nicht. Eine Ausgestaltung sieht hierbei vor, dass zwischen dem Generator und dem Wankelmotor ein Getriebe angeordnet ist. So kann es sein, dass zum Beispiel eine Rotorwelle des Generator beidseitig mit jeweils einer Antriebswelle gekoppelt ist. Mittels der Kupplung kann auf der einen Seite der Wankelmotor mit dem Generator gekoppelt sein. Auf der anderen Seite der Rotorwelle dagegen kann beispielsweise der Antriebsstrang für den oder die Elektromotoren angekoppelt sein.
Mittels eines Getriebes und/oder einer Kupplung besteht die Möglichkeit, zum einen ein angepasstes Drehzahlverhältnis für die Stromerzeugung im Generator durch den Wankelmotor erzeugen zu können. Zum anderen kann mittels einer Kupplung beispielsweise die Verbindung zwischen dem Generator und dem Wankelmotor unterbrochen werden. Dies ist beispielsweise in denjenigen Fällen sinnvoll, bei denen der Generator durch den Antriebsstrang der Elektromotoren angetrieben wird. In diesem Fall wird der Generator zum Beispiel als Bremse genutzt, wobei während der Bremsung selbst ebenfalls eine Energieerzeugung erfolgt. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass zwischen dem Generator und dem Wankelmotor ein Freilauf vorgesehen ist. Auf diese Weise kann ebenfalls beispielsweise eine Kopplung mit dem Antriebsstrang der Elektromotoren vorgesehen werden, wobei eine Drehrichtungsumkehr auf diese Weise nicht auf den Wankelmotor zurückwirkt. Durch die Anordnung eines Getriebes bzw. einer Kupplung zwischen dem Generator und dem Wankelmotor ergeben sich weitere Vorteile. So kann auf diese Weise beispielsweise der Wankelmotor eine Mindestdrehzahl erreichen, bevor der Generator zugekoppelt und damit angetrieben wird. Auch besteht die Möglichkeit, über den Verbindungsaufbau zwischen dem Getriebe und der Kupplung nicht nur eine Drehzahlerhöhung sondern auch eine Drehzahlerniedrigung ermöglichen zu können. Beispielsweise kann das Getriebe mit zugehöriger Steuereinheit automatisch diejenige Übersetzung auswählen, die sich aufgrund der anliegenden Lastforderung für den Generator als zweckmäßig aufgrund von Vorgaben beispielsweise eines Steuerungsgerätes ergeben hat. Das Ge triebe kann darüber hinaus auch ein Automatikgetriebe sein, mittels welchem eine Drehzahlübertragung vom Wankelmotor auf den Generator kontinuierlich geändert werden kann.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass dem Wankelmotor eine Schwungscheibe zugeordnet ist. Die Schwungscheibe ist bevorzugt zwischen dem Generator und dem Wankelmotor angeordnet. Vorzugsweise ist die Anordnung derart, dass ein Ein- und Auskuppeln zwischen dem Wankelmotor und der Schwungscheibe ermöglicht ist. Hierfür kann zum Beispiel die Kupplung eingesetzt werden. Eine mögliche Anwendung ergibt sich bei einem Starten des Wankelmotors. So kann zum Beispiel der Generator die Schwungscheibe antreiben. Der Wankelmotor ist zu diesem Zeitpunkt von der Schwungscheibe und deren Drehmoment getrennt. Durch zum Beispiel einen Kupplungsvorgang kann sodann eine kraft- bzw. drehmomentübertragende Verbindung zwischen der Schwungscheibe und dem Wankelmotor hergestellt und dabei der Wankelmotor gestartet werden. Ein derartiger Vorgang kann zum Beispiel mittels eines Steuergeräts erfolgen. Dieses kann zum Beispiel vorsehen, dass bei Erreichen eines insbesondere vorgebbaren Drehmoments oder Drehzahl eine Zuschaltung des Wankelmotors und damit verbundene Drehmomentübertragung auf diesen erfolgt. Ein derartiges Starten ist beispielsweise bevorzugt, wenn ein Ladezustand des Akkumulators ein Starten mittels beispielsweise eines Anlassers nicht zulässt. Daher kann ein derartiges Starten des Wankelmotors als alternative Startmöglichkeit für den Antrieb vorgesehen sein. Gemäß einer Ausführung wird das Schwungrad langsam immer schneller gedreht. Derartiges ist insbesondere auch bei einem Ladezustand des Akkumulators möglich, der für eine andere Startmöglichkeit nicht ausreichen würde. Insbesondere besteht die Möglichkeit, dass angepasst an einen Ladezustand des Akkumulators ein unterschiedliches Starten durch zum Beispiel verschieden schnelles Hochdrehen der Schwungscheibe durch den Generator erfolgt wie auch gemäß einer Weiterbildung durch zusätzliche Auswahl in Bezug auf einen zusätzlich einsetzbaren Anlasser. Auch kann vorgesehen sein, dass der Wankelmotor ausschließlich über eine Drehmomentübertragung von der Schwungscheibe zum Wankelmotor gestartet wird.
Insbesondere zur Vermeidung von Schwankungen der erzeugten elektrischen Energie durch den Generator kann vorgesehen sein, dass der Wankelmotor in einem vorzugsweise festen Betriebspunkt oder aber Betriebsbereich betrieben wird, unabhängig davon, welche Lastanforderung des momentanen Betriebs an die Elektromotoren des Elektro-Kraftfahrzeugs gestellt wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Wankelmotor in einem Betriebsbereich betrieben wird, der eine bestmögliche Kraftstoffumsetzung bei möglichst geringer Emissionsentstehung ermöglicht. Der Wankelmotor kann ins besondere als quasi stationärer Motor zum Antrieb des Generators genutzt werden. Vorzugsweise ist hierfür ein Steuergerät vorgesehen, dass als Normalbetrieb vorsieht, dass der Wankelmotor in einem Betriebsbereich betrieben wird, der trotz Last des Generators möglichst nicht mehr als 200 Umdrehungen/min Bandbreite sich ändernder Umdrehungsgeschwindigkeiten umfasst. Neben einem Normalbetrieb, bei dem der Wankelmotor den Generator dazu antreibt, dass dieser den einen oder die Akkumulatoren auflädt, kann darüber hinaus ebenfalls vorgesehen sein, dass der Generator einen elektrischen Strom erzeugt, der direkt dem einen oder mehreren Elektromotoren zugeführt wird. Hierfür kann vorgesehen sein, dass mittels des Getriebes bzw. einer Kupplung eine Drehzahländerung angepasst an die von dem Generator zu erzeugende Spannung bzw. zu erzeugendem Strom erfolgt. Es kann jedoch ebenfalls vorgesehen sein, dass hierfür dem Generator nachfolgend eine entsprechende elektrische Schaltung zugeordnet ist, die dafür Sorge trägt, dass der jeweils geforderte Strom bzw. die geforderte Spannung bei dem Elektromotor anliegt. Auch besteht die Möglichkeit, dass dieses miteinander kombiniert vorliegt.
Eine weitere Ausgestaltung sieht beispielsweise vor, dass der Wankelmotor zum Starten den Elektro-Kraftfahrzeugs genutzt wird, wobei der Wankelmotor über den Generator die elektrische Energie erzeugt, damit das Elektro-Kraftfahrzeug über die Elektromotoren oder den Elektromotor angetrieben werden kann. Eine derartige Situation kann sich beispielsweise bei einer Störung oder einem Ausfall des oder der Akkumulatoren einstellen oder bei einer zu geringen Spannung, die durch die Akkumulatoren oder den Akkumulator erzeugt wird. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass der Wankelmotor zu einem Zeitpunkt über den Generator eine elektrische Energie erzeugt, bei der diese als Zusatzenergie notwendig wird. Dieses kann beispielsweise bei Beschleunigungsvorgängen notwendig werden, bei denen keine ausreichende Energieversorgung über den Akkumulator herstellbar ist. Auch besteht die Möglichkeit, dass der Wankelmotor bei einer zu geringen Spannungsversorgung über den Akkumulator mittels des Generators selbst für den Betrieb des Elektro-Kraftfahrzeugs die notwendige Spannung sodann erzeugt. Auf diese Weise kann eine Reichweite des Nutzungsraumes des Elektro-Kraftfahrzeugs erweitert werden, ohne dass eine Wiederaufladung des oder der Akkumulatoren schon erfolgen müsste. Insbesondere eignet sich die Anordnung von Generator und Wankelmotor daher dazu, eine Reichweitenverbesserung des Elektro-Kraftfahrzeugs so ermöglichen zu können, dass eine Wiederaufladung der Akkumulatoren durch Erreichen der nächsten Wiederaufladestation gesichert ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Verbindung zwischen dem Generator und dem Wankelmotor sowie der Generator und der Wankelmotor selbst jeweils auf einem gemeinsamen Gestell montiert sind. Vorzugsweise ist hierbei das Gestell auswechselbar anbringbar an dem Elektro-Kraftfahrzeug angeordnet. Beispielsweise kann das Gestell eingeschoben werden in eine dafür vorgesehene Öffnung, wobei eine Ankopplung an die übrigen Systeme des Elektro-Kraftfahrzeuges hierüber beispielsweise zumindest teilweise selbständig erfolgen kann. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einem Einbau oder Einschieben bzw. Einsetzen des Gestells hierbei entsprechende elektrische Kontakte geschlossen werden, die eine elektrische Weiterleitung des durch den Generator erzeugten Stroms an den oder die Akkumulatoren bzw. Elektromotoren ermöglicht. Auch kann hierbei eine Busverbindung geschlossen werden, so dass eine Verbindung für ein vorzugsweise auf dem Gestell ebenfalls untergebrachtes Steuergerät zu einem übergeordneten Steuergeräts des Elektrokraftfahrzeugs sichergestellt wird. Ein oder mehrere derartige elektrische Kontakte können beispielsweise in ein oder mehrere andere elektrische Gegenkontakte beim Einschieben des Gestells eingreifen und so eine Verbindung herstellen. Darüber hinaus besteht alternativ wie auch zusätzlich die Möglichkeit, über geeignete Steckkontakte derartige Verbindung zwischen den jeweils beteiligten Komponenten herstellen zu können. Eine weitere Ausgestaltung sieht hierbei vor, dass auf dem Gestell selbst ebenfalls ein Treibstofftank für den Wankelmotor angeordnet ist. Dieses erlaubt beispielsweise, dass eine Betankung des Wankelmotors von außen erfolgen kann, bevor das Gestell mit Wankelmotor und Generator eingesetzt wird. Zum anderen erlaubt dieses ebenfalls, dass ein Einbau bzw. Ausbau mitsamt des Gestells ermöglicht wird, ohne dass Treibstoff führende Leitungen hierfür unterbrochen bzw. wieder zusammengefügt werden müssten. Auf diese Weise wird die Betriebssicherheit eines derartigen Antriebsmoduls aus Generator und Wankelmotor erhöht.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Generator und der Wankelmotor angeordnet auf dem gemeinsamen Gestell so ausgebildet sind, dass das Gehäuse des Wankelmotors in einer Flucht betrachtet seitlich nicht über ein Gehäuse des Generators hinausragt. Auf diese Weise gelingt es, ein äußerst kompaktes Modul zu erzeugen, was insbesondere hinsichtlich des Ein- und Ausbaus eine entsprechende Vereinfachung darstellt. Eine weitere Verbesserung ergibt sich beispielsweise, wenn eine Abgasbehandlungsvorrichtung für den Wankelmotor vorhanden ist, die an einem Gestell für den Generator und Wankelmotor befestigt ist. Das dadurch gebildete Modul erlaubt es beispielsweise, die gesamte Abgasleitung untersuchen zu können, wenn das Modul umfassend Generator, Wankelmotor und Abgasbehandlungsvorrichtung nebst Gestell aus dem Elektro-Kraftfahrzeug heraus genommen worden ist. Vorzugsweise ist ein gesamter Abgasstrang an dem Gestell angeordnet. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass zumindest ein Schalldämpfer eines Abgasstranges des Wankelmotors an dem Gestell angeordnet ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht beispielsweise vor, dass auf einem Gestell nacheinander ein Kühler, ein Lüfter, der Wankelmotor, der Generator und dann ein Schalldämpfer angeordnet sind, wobei eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung unterhalb oder seitwärts zu den genannten Aggregaten am Gestell angeordnet ist. Vorzugsweise ist eine thermische Isolierung zwischen dem Abgasstrang, insbesondere der Abgasnachbehandlungsvorrichtung und den nächstkommenden Komponenten, insbesondere dem Wankelmotor bzw. dem Generator vorgesehen. Eine Anordnung der Abgasnachbehandlungsvorrichtung unterhalb des Gestells erlaubt, dass das Gestell selbst so in dem Elektro-Kraftfahrzeug angeordnet wird, dass die Abgasnachbehandlungsvorrichtung sodann Richtung Straßenboden weist. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Abgasnachbehandlungsvorrichtung und insbesondere auch der Abgasstrang quasi im Inneren des Elektro-Kraftfahrzeugs verlaufen, und gegebenenfalls dadurch zu Hitzeproblemen in dortigen Bereich führen können. Sollte vorgesehen sein, zumindest teilweise den Abgasstrang im Elektro-Kraftfahrzeug verlaufen zu lassen, wird daher zumindest für diese Bereiche eine entsprechende thermische Isolierung vorgesehen.
Die Anordnung eines Moduls aufweisend einen Generator und einen Wankelmotor vorzugsweise auf einem einbaufähigen Gestell ermöglicht des Weiteren, spezifische Komponenten eines Antriebs eines Elektro-Kraftfahrzeuges an unterschiedlichen Orten des Kraftfahrzeuges einzubauen. So kann gemäß einer Ausgestaltung beispielsweise vorgesehen werden, dass der Generator und der Wankelmotor an einem Ende des Kraftfahrzeugs angeordnet sind und ein oder mehrere Elektromotoren an einem dazu entgegengesetzten Ende des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass an jedem Antriebsrad einer einzigen angetriebenen Achse ein Elektromotor angeordnet ist. Im Bereich der anderen Achse des Kraftfahrzeuges ist sodann der Generator wie auch der Wankelmotor angeordnet. Auf diese Weise kann zum Beispiel eine gleichmäßigere Gewichtsverteilung über das Elektro-Kraftfahrzeug erzielt werden.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass der Wankelmotor mit einem, im Elektro-Kraftfahrzeug angeordneten Treibstoffsystem verbunden werden kann. So kann beispielsweise das Elektro-Kraftfahrzeug eine Brennstoffzelle aufweisen, die wiederum mit entsprechendem Brennstoff, insbesondere Wasserstoff betrieben werden kann. Es besteht jedoch ebenfalls die Möglichkeit, dass die Brennstoffzelle beispielsweise mit Methanol, Äthanol oder anderen Kohlenwasserstoffen betrieben wird, von denen kurz vor Gebrauch der Wasserstoff durch katalytische Verfahren gewonnen wird. Der Einsatz von Erdgas zum Betreiben der Brennstoffzelle ist ebenfalls möglich, wobei der Wankelmotor vorzugsweise ebenfalls sodann das Erdgas verarbeiten würde. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, den Wankelmotor mit Dieselkraftstoff, Biokraftstoff wie auch normalem Benzin betreiben zu können. Der Wankelmotor ist vorzugsweise schallgekapselt. Eine derartige Kapselung kann beispielsweise das Gestell, auf dem der Generator und der Wankelmotor angeordnet sind, umgeben. Eine Betankung des Wankelmotors kann sodann vorzugsweise außerhalb dieser Kapselung erfolgen. Bevorzugt ist es, dass ein Kraftstofftank für den Wankelmotor in dessen unmittelbarer Nachbarschaft angeordnet ist. Auf diese Weise wird vermieden, längere Leitungswege im Elektro-Kraftfahrzeug vorsehen zu müssen, durch die der Treibstoff zu führen ist. Insbesondere bevorzugt ist es, den Kraftstofftank auf dem Gestell anzuordnen, auf dem der Wankelmotor ebenfalls angeordnet ist. Hierbei kann eine Koppelstelle entfallen, die ansonsten gelöst beziehungsweise verbunden werden muss, sofern das Gestell nebst Wankelmotor aus dem Elektro-Kraftfahrzeug ausgebaut werden würde.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Wankelmotor ein eigenes Kühlsystem aufweist. Dieses kann zum Beispiel unabhängig von einem Kühlsystem des Elektro-Kraftfahrzeugs sein. Vorzugsweise ist dieses Kühlsystem vollständig auf dem Gestell angeordnet. So kann gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass eine Flüssigkeitskühlung vorhanden ist, wobei als Kühlflüssigkeit Wasser oder Öl genutzt wird. Insbesondere kann Öl eingesetzt werden, welches in einem Schmierkreislauf ebenfalls Verwendung findet. Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Wankelmotor zusätzlich oder ausschließlich eine Luftkühlung aufweist. Hierzu wird dem Wankelmotor ein Luftkühler zugeordnet, der beispielsweise durch den Wankelmotor selbst angetrieben werden kann, zum Beispiel über eine entsprechende Antriebswelle oder eine entsprechende Verbindung mit der Abtriebswelle des Wankelmotors. Es besteht jedoch ebenfalls die Möglichkeit, dass der Luftkühler in Form eines Lüfters elektrisch angetrieben wird. Die dafür notwendige elektrische Spannung kann beispielsweise von einem Akkumulator des Elektro-Kraftfahrzeugs zugeführt werden. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass die elektrische Energie über den Generator zur Verfügung gestellt wird. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass zur Abkühlung nach Abschaltung des Wankelmotors ein elektrischer Energiespeicher zusätzlich auf dem Gestell vorhanden ist, aus dem der notwendige Strom zur Betätigung des Lüfters nach Abschaltung des Wankelmotors gezogen wird. Dieser elektrische Stromspeicher kann beispielsweise auch ein entsprechend dimensionierter Kondensator sein.
Das Elektro-Kraftfahrzeug weist vorzugsweise einen Akkumulator auf, der ein Lithium-Ionen-Akkumulator ist. Der Akkumulator ist vorzugsweise aufgebaut, wie es aus der DE 10 2007 009 009 hervorgeht, auf die im Zusammenhang mit dieser Offenbarung vollumfänglich Bezug genommen wird. Eine weitere mögliche Ausgestaltung einer Lithium- Ionen-Batterie geht aus der mit dem Aktenzeichen PCT/EP 2008/008459 mit dem Titel ”Lithium-Ionen-Batterie” hervor, auf die im Umfang dieser Offenbarung ebenfalls voll inhaltlich Bezug genommen wird. Eine weitere Möglichkeit, eine Energieversorgung sicherzustellen, ist beispielsweise mit einer modularen Batterie möglich, wie sie beispielsweise aus der DE 10 2006 043 831 hervorgeht. Auch auf diese Anmeldung wird diesbezüglich vollumfänglich Bezug genommen im Rahmen dieser Offenbarung.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine Leistungsüberwachung zur Überwachung eines Betriebszustands des Akkumulators vorgesehen ist, mittels der eine Aktivierung des Wankelmotors erfolgt. Die Leistungsüberwachung kann beispielsweise einen Spannungszustand des Akkumulators zeitgenau erkennen, insbesondere aber auch dieses in einer Vorschau betrachten. Wird ein vorgebbarer Parameter erreicht, kann sodann die Leistungsüberwachung dafür Sorge tragen, dass der Wankelmotor eine zusätzliche Energie erzeugt, die in elektrische Energie durch den Generator umgewandelt wird und sodann dem Akkumulator und/oder einem Elektromotor des Elektro-Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt wird. Die Leistungsüberwachung kann beispielsweise direkt am Generator oder auch am Akkumulator vorgesehen sein. Sie kann jedoch ebenfalls in ein Steuergerät des Elektro-Kraftfahrzeugs zur Steuerung der Elektromotoren eingehen. Auch kann vorgesehen sein, dass beispielsweise einem oder mehreren Akkumulatoren ein Steuergerät zugeordnet ist, was dafür Sorge trägt, dass eine ausreichende elektrische Spannung beziehungsweise ein ausreichender elektrischer Strom zur Verfügung gestellt wird, während ein anderes Steuergerät dafür Sorge trägt, dass ein Leistungsbedarf, der durch den Fahrer angefordert wird, entsprechend umgesetzt wird. Hierbei kann das Steuergerät beispielsweise auf den Generator und damit auch auf den Wankelmotor zur Erzeugung der notwendigen elektrischen Energie für die Elektromotoren zurückgreifen wie aber auch auf eine Steuerung beziehungsweise Regelung des oder der einzelnen Elektromotoren.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass der Wankelmotor mit einer Heizungseinrichtung gekoppelt ist. Die Heizungseinrichtung kann Wärme vom Wankelmotor übernehmen und an zu beheizende Komponenten weiterleiten. Die Wärmeabnahme kann entweder direkt vom Wankelmotor oder aber auch von einem Abgasstrom oder einer Komponente des Abgasstrangs erfolgen. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Beheizung eines Innenraumes des Elektro-Kraftfahrzeuges erfolgen. Insbesondere bei Temperaturen, die um oder unterhalb des Nullpunkts in Grad Celsius sind, kann es beispielsweise vorteilhaft sein, dass zum Starten des Elektro-Kraftfahrzeugs auch der Wankelmotor gestartet wird. Dieser kann beispielsweise so viel Energie über den Generator liefern, so dass elektrische Verbraucher zur Beheizung eines Innenraumes des Elektro-Kraftfahrzeuges tätig werden können, ohne dass ein zu hoher Leistungsbedarf gegenüber dem Akkumulator alleine vorhanden wäre. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Abwärme selbst zur Beheizung eines Innenraumes des Elektro-Fahrzeuges genutzt wird. Beispielsweise kann eine Abwärme des Wankelmotors hierfür eingesetzt werden, indem dieser ein Lüftungssystem aufweist, welches die Abwärmeluft soweit ansaugt und führt, dass diese aufgewärmt in den Innenraum des Elektro-Kraftfahrzeugs geführt werden kann. Ein entsprechendes Lüftungssystem kann hierfür vorgesehen sein, wobei dieses vorzugsweise mittels beispielsweise einer Klappe auch unterbrochen werden kann. Auf diese Weise können unterschiedliche Beheizungssysteme miteinander gekoppelt werden, zum Beispiel eine elektrische Beheizung mit einer durch motorische Abwärme aufgeheizten Luft. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass über einen Temperaturfühler die aktuelle Temperatur ermittelt wird, die zumindest in etwa für eine Wärmenutzung vom Wankelmotor zur Verfügung steht. Ist diese ausreichend, so dass damit eine Beheizung, wie angefordert, ausschließlich möglich ist, kann beispielsweise von einer elektrischen Beheizung abgesehen werden.
Eine weitere, beispielsweise über die motorische Abwärme beheizbare Komponente kann auch der Akkumulator sein. Hierbei kann zum einen eine Beheizung mittels elektrischem Stroms wie aber auch mittels motorischer Abwärme erfolgen. Insbesondere bei Temperaturen sehr weit unterhalb von 0°C ist es bei Standzeiten erforderlich, zu verhindern, dass der Akkumulator einfriert. Gleiches gilt für ein eventuell vorhandenes Kühlmittel oder Schmiermittel. Während es bekannt ist, dass beispielsweise in nordischen Ländern über entsprechende elektrische Beheizung ein Einfrieren eines Kolbenmotors verhindert wird, kann eine derartige elektrische Beheizung für den Wankelmotor ebenfalls vorgesehen sein, zum Beispiel über den Akkumulator, wenn kein anderes Stromnetz zur Verfügung steht. Es besteht jedoch ebenfalls die Möglichkeit, dass der Wankelmotor selbst einen Wärmespeicher soweit temperiert, dass dieser eine ausreichende thermische Energie aufweist, um zu wärmende Komponenten sicher mit Wärme versorgen zu können. Hierzu kann beispielsweise ein Wärmespeicher auf Salzbasis genutzt werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass der Wankelmotor als Standheizung genutzt wird, wobei gleichzeitig eine Aufladung des Akkumulators ermöglicht werden kann. Beispielsweise kann mittels eines Steuergerätes vorgesehen werden, dass während einer Standzeit der Wankelmotor kontrolliert selbstständig gestartet wird, eine zum Beispiel vorbestimmbare Wärmemenge und/oder Strommenge erzeugt und anschließend wieder automatisch abgeschaltet wird. Derartiges kann beispielsweise bei extremen Kälteeinflüssen oder aber aufgrund eines zu niedrigen Energiezustandes der Akkumulatoren erfolgen.
Als Wankelmotor ist im Übrigen ein Rotationskolbenmotor zu verstehen, wobei hierbei ein Drehkolben-Wankelmotor wie auch ein Kreiskolben-Wankelmotor genutzt werden kann.
Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrzeugs vorgeschlagen, das ausschließlich mittels eines oder mehrerer Elektromotoren angetrieben wird, wobei ein Akkumulatorbetriebszustand überwacht wird und bei Erreichen eines vorgebbaren Parameters ein Wankelmotor aktiviert wird, wobei der Wankelmotor ausschließlich einen Generator im Elektrofahrzeug antreibt, über den elektrische Energie erzeugt wird, die bei einem Antrieb des Elektrofahrzeugs genutzt wird. Diese Verfahrensweise kann die oben geschilderten Ausgestaltungen im Einzelnen anwenden, um spezielle Vorteile dieser Betriebsweise des Wankelmotors ausnutzen zu können.
Die nachfolgenden Zeichnungen zeigen in beispielhafter Ausgestaltung weitere Merkmale der Erfindung, ohne dass die jeweiligen Ausgestaltungen der einzelnen Figuren beschränkend auszulegen sind. Auch sind die aus den einzelnen Figuren hervorgehenden Merkmale nicht auf die einzelnen Ausgestaltungen beschränkt. Vielmehr können ein oder mehrere dieser Merkmale mit anderen Merkmalen aus anderen Figuren wie auch aus der obigen Beschreibung zu Weiterbildungen verknüpft werden. Es zeigen:
1: in schematischer Ansicht ein Elektro-Kraftfahrzeug mit einem vorgeschlagenen Modul umfassend einen Wankelmotor gekoppelt mit einem Generator,
2: eine schematische Ansicht eines möglichen Aufbaus von Wankelmotor und Generator sowie anderen Bauteilen auf einem Gestell,
3: eine mögliche Anordnung verschiedener Komponenten in einem Elektro-Kraftfahrzeug in beispielhafter Weise, und
4: eine schematische Darstellung einer beispielhaften Kopplung von Wankelmotor, Generator und dazwischen angeordneter Schwungscheibe.
1 zeigt in beispielhafter Ausgestaltung und schematischer Ansicht ein Elektro-Kraftfahrzeug 1. Das Elektro-Kraftfahrzeug 1 weist zumindest einen Elektromotor 2, zumindest einen Akkumulator 3 sowie einen Generator 3 und einen Wankelmotor 4 auf, die gestrichelt jeweils angedeutet als Verbundkomponente im Elektro-Kraftfahrzeug 1 angeordnet sind. Der oder die Elektromotoren 2 bilden mit den jeweils zugehörigen An triebsachsen einen Antriebsstrang des Elektro-Kraftfahrzeugs 1. Der Generator 4 mit dem Wankelmotor 5 hingegen sind prinzipiell ein eigenständiger Energieerzeuger, mit dem ein elektrischer Strom für den Akkumulator 3 geschaffen werden kann. Der Generator 4 und der Wankelmotor 5 sind hierfür vorzugsweise auf einem gemeinsamen Gestell angeordnet. Beispielsweise kann auf oder an dem Gestell auch eine Steuerungseinheit 6 vorhanden sein. Die Steuerungseinheit 6 ist beispielsweise ein Steuerungsgerät, welches in Kontakt über ein Bussystem mit einem übergeordneten zweiten Steuerungsgerät 7 steht. Das übergeordnete zweite Steuergerät ist insbesondere in der Lage, den Elektromotor 2 mit Hinsicht auf eine Anforderung eines Fahrers, zum Beispiel übertragen über ein Pedalsystem 8, zu betreiben. Hierzu kann das übergeordnete zweite Steuergerät 7 beispielsweise auch auf ein drittes Steuergerät 9 zugreifen. Das dritte Steuergerät 9 ist beispielsweise ausschließlich für ein oder mehrere Akkumulatoren 3 zuständig. Beispielsweise kann dieses ein oder mehrere Akkumulatoren untereinander abgleichen, deren Betriebszustände erfassen, Fehlermeldungen von einzelnen Einheiten der Akkumulatoren feststellen sowie weitere Funktionen zur Verfügung stellen, wie sie beispielsweise aus dem oben genannten Stand der Technik bekannt sind. Diesbezüglich wird auf die dort genannten Druckschriften vollinhaltlich ebenfalls verwiesen.
Der Wankelmotor 5 kann beispielsweise an einen im Elektro-Kraftfahrzeug 1 angeordneten Treibstofftank 10 angeschlossen werden. Der Treibstofftank 10 kann einen Tankstutzen 11 aufweisen, so dass der Wankelmotor 5 mit üblichem Kraftstoff an einer Tankstelle betankt werden kann. Der Treibstofftank 10 kann jedoch ebenfalls auf dem Gestell angeordnet sein, auf dem auch der Generator 4 und Wankelmotor 5 angeordnet sind. In einem derartigen Fall bildet diese Komponente eine selbstständige Stromerzeugereinheit, die auch außerhalb des Elektro-Kraftfahrzeugs 1 betrieben werden kann. Dieses kann beispielsweise sinnvoll sein, sofern ein Ein- bzw. Ausbau dieser Komponente ohne Weiteres möglich ist und dadurch eine Stromerzeugung auch für andere Zwecke ermöglicht wird. Die durch den Generator 4 erzeugbare Spannung kann beispielsweise auf 24 Volt, 42 Volt wie auch auf 220 Volt transformiert werden. Auch können verschiedene Spannungen seitens dieser Komponente umfassend Generator 4 und Wankelmotor 5 erzeugt werden mit beispielsweise unterschiedlichen Anschlüssen. So kann im Elektro-Kraftfahrzeug 1 beispielsweise ein Teil des Bordnetzes auch über den Generator 4 direkt betrieben werden. Bevorzugt ist hierbei, dass entsprechende Elemente vorhanden sind, die eine Gleichmäßigkeit des Stromes wie auch der Spannung hierfür in ausreichender Weise sicherstellen können.
Die auf dem Gestell gemeinsam untergebrachten Komponenten wie Wankelmotor 5 und Generator 4 können insbesondere auch eingekapselt sein. Eine Kapselung 12 ermöglicht zum einen eine besondere Schalldämmung. Beispielsweise sind der Wankelmotor 5 und der Generator 4 auf entsprechenden Vibrationsdämpfern aufgesetzt, so dass sich der bei einem Wankelmotor nur sehr geringe Ungleichlauf mit eventuell zusätzlichen Ausgleichsgewichten quasi vollständig dämpfen lässt. Durch eine Geräuschkapselung wird wiederum vermieden, dass ein Innenraum des Elektro-Kraftfahrzeugs 1 einem Betrieb des Wankelmotors 5 ausgesetzt ist. Darüber hinaus kann die Kapselung 12 auch dazu eingesetzt werden, dass eine Wärmeabfuhr von dem Wankelmotor 5 und dazu angeordneten Abgaskomponenten in gezielter Weise erfolgen kann. So ist beispielsweise in 1 dargestellt, dass ein Abwärmestrom 13 beispielsweise einen Innenraum 14 des Elektro-Kraftfahrzeugs 1 und/oder einen Akkumulator 3 beheizen kann. Beispielsweise ist für den Wankelmotor 5 eine Kreislaufkühlung 15 vorgesehen, die gestrichelt punktiert angedeutet ist. Die Kreislaufkühlung 15 ist gemäß der dargestellten Variante innerhalb der Kapselung angeordnet. Sie kann flüssigkeitsgeführt sein. Beispielsweise kann eine Abwärme über eine Abwärmekopplung zum Beispiel in Form eines Wärmetauschers an einen weiteren Kreislauf abgegeben werden, der im Elektro-Kraftfahrzeug 1 verläuft und entlang dessen die Abwärme wie dargestellt als Abwärmestrom 13 verteilt werden kann. Bevorzugt ist die Kreislaufkühlung 15 eine Flüssigkeitskühlung. Hierfür kann Wasser aber auch Öl eingesetzt werden, insbesondere ein Öl, mit dem sich drehende Komponenten des Wankelmotors 5 geschmiert werden.
Bevorzugt wird für das Elektro-Kraftfahrzeug 1 ein einzelner Elektromotor vorgesehen, der beispielsweise als Permanentmagnet-Synchronmotor mit einer Leistung von 35 bis 65 Kilowatt versehen ist. Bevorzugt wird als Akkumulator ein Akkumulatorsystem umfassend ein Lithium-Ionen-System genutzt, der bevorzugt mehr als 10 Kilowattstunden, insbesondere mehr als 12 Kilowattstunden zur Verfügung stellt. Der Wankelmotor weist im Zusammenspiel mit dem Generator vorzugsweise eine derartige Auslegung auf, dass zumindest 20 Kilowatt an zusätzlicher Leistung genutzt werden können. Der Lithium-Ionen-Akkumulator weist vorzugsweise 40 Ah-Zellen auf, wobei der Elektromotor mit einer Spitzenleistung in Höhe von vorzugsweise mindestens 65 Kilowatt bevorzugt von 75 Kilowatt und mehr eingesetzt werden kann. Dieses erlaubt, dass das Fahrzeug, insbesondere als Stadtfahrzeug eingesetzt, ohne weitere Probleme schnell beschleunigen kann und für die dort vorhandenen Geschwindigkeiten in der Stadt wie auch im Umkreis um eine Stadt herum ohne weitere Probleme einsetzbar ist. Bevorzugt weist das Elektro-Kraftfahrzeug im Zusammenspiel von Elektromotor 2 und Akkumulator 3 eine Reichweite von mindestens 100 km auf. Durch zusätzlichen Einsatz von Wankelmotor 5 und Generator 4 kann diese Reichweite auf zumindest 300 km verlängert werden. Dieses wird gemessen mit voll geladenem Akkumulator wie auch voll gefülltem Tank für den Wankelmotor. Bevorzugt ist das Elektro-Kraftfahrzeug 1 in der Lage von 0 auf 100 km/h in unter 10 Sekunden beschleunigen zu können. Eine Endgeschwindigkeit des Elektro-Kraftfahrzeugs 1 ist vorzugsweise oberhalb von 120 km/h, so dass auch die empfohlene Richtgeschwindigkeit auf deutschen Autobahnen für kurzzeitiges dortiges Befahren sicher gestellt ist.
2 zeigt in einer schematischen Ansicht einen beispielhaften Aufbau einer Verbundkomponente umfassend einen Generator 4 und einen Wankelmotor 5, die auf einem Gestell 16 angeordnet sind. Das Gestell 16 weist eine Rahmenstruktur auf, auf der vorzugsweise auch Anbauteile für die miteinander verbundenen Komponenten Generator 4 und Wankelmotor 5 vorgesehen sind. Der Wankelmotor 5 weist entlang seiner Rotationsachse zusätzlich bei diesem Aufbau einen Lüfter 30 auf. Dieser wird vorzugsweise über eine Welle des Wankelmotors 5 direkt angetrieben. Des Weiteren ist auf dem Gestell 16 ein Kühler 17 dem Lüfter 16 vorgeordnet. Der Kühler 17 kann entweder einen geschlossenen Kühlkreislauf umfassen, der auf dem Gestell 16 angeordnet ist. Der Kühler 17 kann jedoch auch in ein Kühlsystem integriert sein, welches im Elektro-Kraftfahrzeug selbst vorhanden ist. Vorzugsweise ist ein Abgasstrang 18 vorgesehen, der ebenfalls am Gestell 16 anordbar ist. Der Abgasstrang 18 weist beispielsweise eine Abgasbehandlungsvorrichtung 19 in Form von zum Beispiel einem Partikelfilter, einer NOx-Falle, einem Katalysator oder einer verschiedene Aufgaben erfüllenden Komponente auf. So wie dargestellt, kann der Abgasbehandlungsvorrichtung 19 nachgeordnet ein Schalldämpfer ebenfalls am Gestell 16 angeordnet sein. Der Generator 4 weist wiederum ein Anschlussfeld 21 auf, über das eine Verbindung zum Stromnetz des Elektro-Kraftfahrzeugs ermöglicht wird. Eine weitere Anbaukomponente ist beispielsweise eine Kraftstoffzuführung 22, die beispielsweise in Verbindung mit einem Treibstofftank gebracht werden kann. Das Gestell 16 weist vorzugsweise jeweils U-Profile auf, die formschlüssig genutzt werden können. Darüber hinaus sind Bohrungen vorgesehen, so dass eine Verschraubung des Gestells im Elektro-Kraftfahrzeug zusätzlich ermöglicht werden kann.
3 zeigt eine weitere schematische Ansicht eines Elektro-Kraftfahrzeugs. Bei dieser Ausgestaltung ist an jedem Rad 22 ein Antriebs-Elektromotor 23 vorgesehen. Anstelle von einem Antrieb jedes einzelnen Rades 23 durch einen einzelnen Elektromotor können auch nur zwei Räder jeweils einzeln angetrieben werden. Eine Akkumulatoreinheit 25 ist beispielsweise im Bereich einer Achse vorgesehen, während eine Komponente umfassend einen zweiten Generator 26 und einen zweiten Wankelmotor 27 in einem Bereich der anderen, entgegen gesetzt angeordneten Achse angeordnet sind. Der zweite Genera tor 26 und der zweite Wankelmotor 27 sind vorzugsweise wiederum auf einer Plattform 28 gemeinsam angeordnet. Zwischen dem zweiten Generator 26 und dem zweiten Wankelmotor 27 kann beispielsweise zumindest ein Getriebe, eine Schwungscheibe, eine Kupplung und/oder ein Freilauf angeordnet sein. Diese sind als Black Box 29 gestrichelt angedeutet.
4 zeigt in beispielhafter Ausgestaltung eine mögliche Anordnung eines dritten Wankelmotors 30, der über eine zweite Kupplung 31 mit einem Schwungrad 32 verbunden werden kann. So kann zum Beispiel das Schwungrad 32 über einen dritten Generator 33 angetrieben und auf eine vorgebbare Drehzahl gebracht werden. Der dritte Wankelmotor 30 wird bei Erreichen der vorgebbaren Drehzahl am Schwungrad 32 über die zweite Kupplung 31 eingekuppelt und kann dadurch gestartet werden. Eine Weiterbildung sieht beispielsweise vor, dass zum Starten und/oder für andere Betriebszustände ein Hoch- oder Runterschalten der Drehzahl ermöglicht werden kann. Hierfür ist beispielsweise eine Getriebebox 34 vorgesehen. Diese kann zum Beispiel am dritten Generator 33 wie aber auch an einem anderen Ort entlang eines kraftübertragenden Strangs zwischen dem dritten Wankelmotor 30 und dem dritten Generator 33 angeordnet sein. Es kann ebenfalls die Möglichkeit bestehen, dass eine Verbindung zwischen dem dritten Generator 33 und dem Schwungrad über eine dritte Kupplung 35 erfolgt, zum Beispiel, wenn der dritte Wankelmotor 30 das Schwungrad 32 antreibt und der dritte Generator 33 erst später dazugekuppelt oder aber bei laufendem Betrieb abgekuppelt werden soll. Ebenfalls besteht die Möglichkeit, dass im Betrieb von drittem Wankelmotor 30, Schwungrad 32 und drittem Generator 33 aufgrund unterschiedlicher Betriebszustände die zweite und dritte Kupplung jeweils verschieden betrieben werden. So kann auch der dritte Generator 33 als Bremse eingesetzt werden und ein entsprechendes Ein- bzw. Auskuppeln erfolgen. Eine Betätigung einer Kupplung wird vorzugsweise automatisiert ausgeführt. Zum Beispiel ist hierfür eine Verbindung mit einem ersten Steuergerät 36 vorgesehen, dass neben einer Ermöglichung einer derartigen Automation vorzugsweise auch gleichzeitig den dritten Wankelmotor 30 und den dritten Generator 33 steuert und/oder regelt. Eine Verbindung zu einzelnen Komponenten des Systems ist gestrichelt eingezeichnet. Hierbei kann es sich um Bussystem handeln, zum Beispiel ein CAN-Bus oder ein anderes Daten übertragendes System. Des weiteren können auch ein oder mehrere Sensoren 37 auf diese Weise ihre jeweiligen Ergebnisse an das erste Steuergerät 36 übermitteln. Sensoren 37 können an jeder Komponente des Systems angeordnet sein, insbesondere am dritten Wankelmotor 30, am dritten Generator 33 wie aber auch an den jeweiligen Kupplungen. Sie sind beispielhaft als Kästchen dargestellt. Die Sensoren 37 können vorzugsweise Weg-, Beschleunigungs, Temperatur-, Sauerstoffkonzentrations-, Zeit-, Geschwindigkeits-, Dreh-, Winkel-, Kraft-, Drehmoment-, elektrische Spannungs-, mechanische Spannungs-, elektrische Strom-, Fluidstrominformationen wie auch andere Informationen aufnehmen und weitergeben. Eine Verknüpfung des ersten Steuergeräts 36 mit einem weiteren, zweiten Steuergerät 38 ist ebenfalls möglich, wobei das zweite Steuergerät 38 vorzugsweise ein einem Elektrofahrzeug zugeordnetes übergeordnetes Steuergerät ist. Bei diesem kann das erste Steuergerät 36 an- wie auch abgemeldet werden, zum Beispiel beim Ein- oder Ausbau von Wankelmotor und Generator.
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

- DE 102007009009 [0018]
- EP 2008/008459 [0018]
- DE 102006043831 [0018]

Claims

Antrieb eines Elektro-Kraftfahrzeugs (1) ausschließlich mittels eines oder mehrerer Elektromotoren (2), die mit zumindest einem Akkumulator (3) verbunden sind, wobei ein Generator (4) vorhanden ist, der zuschaltbar zur Energieversorgung des Antriebs ist, wobei der Generator (4) mit einem Wankelmotor (5) gekoppelt ist, der ausschließlich den Generator (4) im Bedarfsfall antreibt, jedoch keine Antriebsleistung als Drehmoment einem Antriebsstrang des oder der Elektromotoren (2) des Antriebs zur Verfügung stellt.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (4) eine Rotorwelle aufweist, die mit einer Abtriebswelle des Wankelmotors (5) gekoppelt ist.
Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Generator (4) und dem Wankelmotor (5) ein Getriebe angeordnet ist.
Antrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Generator (4) und dem Wankelmotor (5) eine Kupplung angeordnet ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (4) vom Antriebsstrang des oder der Elektromotoren (2) zur Energieerzeugung für zumindest einen Akkumulator (3) antreibbar ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen dem Generator (4) und dem Wankelmotor (5) einen Freilauf aufweist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (4) und der Wankelmotor (5) auf einem gemeinsamen Gestell (16) montiert sind, wobei ein Gehäuse des Wankelmotors (5) in einer Flucht betrachtet seitlich nicht über ein Gehäuse des Generators (4) hinausragt.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgasbehandlungsvorrichtung (19) für den Wankelmotor (5) vorhanden ist, die an einem Gestell (16) von Generator (4) und Wankelmotor (5) befestigt ist.
Antrieb nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalldämpfer (20) für einen Abgasstrang (18) des Wankelmotors (5) an einem Gestell (16) angeordnet ist, auf dem der Generator (4) und der Wankelmotor (5) befestigt sind.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Gestell (16) nacheinander ein Kühler (17), ein Lüfter (30), der Wankelmotor (5), der Generator (4) und dann ein Schalldämpfer (20) angeordnet sind, wobei eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung (19) unterhalb oder seitwärts zu den genannten Aggregaten am Gestell (16) angeordnet ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, der Generator (4) und der Wankelmotor (5) an einem Ende des Elektro-Kraftfahrzeugs (1) angeordnet sind und ein oder mehrere Elektromotoren an einem dazu entgegen gesetzten Ende des Elektro-Kraftfahrzeugs (1).
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Treibstofftank (10) für den Wankelmotor (5) in dessen unmittelbarer Nachbarschaft angeordnet ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leistungsüberwachung zur Überwachung eines Betriebszustands des Akkumulators (3) vorgesehen ist, mittels der eine Aktivierung des Wankelmotors (5) erfolgt.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (4) zuschaltbar zur Energieversorgung von zumindest einem der Akkumulatoren (3) ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (4) zuschaltbar zur Energieversorgung von zumindest einem der Elektromotoren (2) ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinheit (6) für den Generator (4) und den Wankelmotor (5) an einem Gestell (16) angeordnet ist, auf dem der Generator (4) und der Wankelmotor (5) ebenfalls angeordnet und miteinander verbunden sind.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftkühlung mit einem Flüssigkeitskühlungskreislauf an einem Gestell (16) angeordnet ist, dass den Generator (4) und den Wankelmotor (5) aufweist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wankelmotor (5) eine Schwungscheibe zugeordnet ist, wobei ein Ein- und Auskuppeln zwischen dem Wankelmotor (5) und der Schwungscheibe vorgesehen ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wankelmotor (5) und dem Generator (4) eine dem Wankelmotor zugeordnete Schwungscheibe angeordnet ist.
Antrieb nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungscheibe durch den Generator (4) zur Drehmomentübertragung auf den Wankelmotor antreibbar ist.
Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrzeugs, das ausschließlich mittels einem oder mehreren Elektromotoren (2) angetrieben wird, wobei ein Akkumulatorbetriebszustand überwacht wird und bei Erreichen eines vorgebbaren Parameters ein Wankelmotor (5) aktiviert wird, wobei der Wankelmotor (5) ausschließlich einen Generator (4) im Elektrofahrzeug antreibt, über den elektrische Energie erzeugt wird, die bei einem Antrieb des Elektrofahrzeugs genutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Generator (4) erzeugte elektrische Energie direkt einem Elektromotor (2) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Generator (4) erzeugte elektrische Energie direkt einem Akkumulator (3) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Wankelmotor (5) zum Beheizen einer Fahrgastzelle des Elektrofahrzeugs genutzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 224, dadurch gekennzeichnet, dass der Wankelmotor (5) zum Beheizen von zumindest einem Akkumulator (3) genutzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zum Starten des Wankelmotors (5) der Generator (4) ein Schwungrad antreibt und durch Drehmomentübertrag vom Schwungrad auf den Wankelmotor dieser gestartet wird.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass zum Starten des Wankelmotors (5) ein Einkuppeln des Wankelmotors (5) zum Schwungrad erfolgt.