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Die Erfindung betrifft einen Aufsatz für eine Anhängerkupplung eines Kraftfahrzeuges, wobei der Aufsatz starr mit der Anhängerkupplung verbindbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Elektrofahrzeug, das mit einer Anhängerkupplung ausgestattet ist.
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Einen Aufsatz für eine Anhängerkupplung eines Kraftfahrzeuges, wobei der Aufsatz starr mit der Anhängerkupplung verbindbar ist, dient beispielsweise der Aufnahme von Fahrrädern, die, im Heckbereich des Fahrzeuges angeordnet, zusammen mit diesem transportiert werden können.
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Ein solcher Fahrradträger im Bereich des Hecks eines Personenkraftwagens, wobei der Fahrradträger starr mit der Anhängerkupplung verbindbar ist, ist aus der
DE 92 18 683 U1 bekannt. Die Anordnung eines derartigen Fahrradträgers im Bereich des Hecks des Personenkraftwagens hat den Vorteil, dass, im Gegensatz zu Fahrradträgern auf dem Dach des Personenkraftwagens, Fahrräder ohne große Kraftanstrengung auf dem Fahrradträger positioniert von diesem entnommen werden können, bei sicherer Halterung der Fahrräder. Aufgrund dieser guten Zugänglichkeit des Fahrradträgers wird eine Beschädigung des Fahrzeugs beim Be- und Entladen des Fahrradträgers vermieden.
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Elektrofahrzeuge haben aufgrund der begrenzten elektrischen Energiemenge deren Traktionsbatterie nur eine sehr begrenzte Reichweite. Es ist bekannt, sogenannte Range-Extender einzusetzen. Derartige Range-Extender umfassen einen Antriebsmotor, üblicherweise einen Verbrennungsmotor, der einen Generator antreibt, um elektrischen Strom zu erzeugen. Durch diesen Range-Extender wird die Reichweite des Elektrofahrzeuges stark vergrößert. Dabei ist es auch bereits bekannt, diesen Range-Extender als autarke Einheit vorzusehen, welche vom Elektrofahrzeug abgetrennt werden kann. Ist der Range-Extender beispielsweise als Einschub in das Elektrofahrzeug, wie in der
DE 41 40 508 A1 beschrieben, oder als Anhänger, wie in der
DE 41 21 386 A1 beschrieben, ausgebildet und elektrisch mit dem Elektromotor des Elektrofahrzeuges verbunden ist, braucht der Range-Extender nur dann mitgeführt zu werden, wenn er benötigt wird, d. h. wenn eine große Reichweite des Elektrofahrzeuges gewünscht wird.
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Nachteilig ist bei der bekannten Einschublösung, dass diese nicht universell einsetzbar ist. Die Gestaltung ist sehr fahrzeugspezifisch durch entsprechend vorzuhaltende Einschubeinhalterungen. Überdies muss Bauraum zum Einschieben des Range-Extenders fahrzeugseitig vorgehalten werden.
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Die erörterte Anhängerlösung weist gleichfalls diverse Nachteile auf. So ist die Höchstgeschwindigkeit von Fahrzeugen mit Anhängern begrenzt, beispielsweise in Deutschland auf maximal 100 km/h. Das Fahren mit einem Anhänger, insbesondere das Parken und Rückwärtsfahren mit dem Anhänger ist insbesondere für ungeübte Fahrer mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Wird der Range-Extender nicht benötigt, ist ausreichender Platz für den abgekoppelten Anhänger erforderlich. Unter Umständen ist ein zusätzlicher Anhänger-Zusatzführerschein erforderlich. Überdies kann nicht ausgeschlossen werden, dass Zusatzkosten durch fällige Versicherung/Steuer für den Anhänger anfallen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Aufsatz als Anbauteil für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der eine Reichweitenverlängerung des Kraftfahrzeuges ermöglicht, somit die Funktion des Range-Extenders besitzt. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Elektrofahrzeug mit einer Anhängerkupplung so weiterzubilden, dass dies auf besonders einfache Art und Weise mit einem Range-Extender ausgestattet werden kann.
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Die Erfindung schlägt einen Aufsatz für eine Anhängerkupplung eines Kraftfahrzeuges, wobei der Aufsatz starr mit der Anhängerkupplung verbindbar ist, vor, wobei der Aufsatz einen Antriebsmotor und einem von diesem antreibbaren Generator zum Erzeugen von dem Fahrzeug zuzuführenden Strom aufweist. Der Antriebsmotor ist hierbei vorzugsweise als Verbrennungsmotor ausgebildet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Aufsatz elektrische Komponenten zum Ansteuern des Generators und/oder des Antriebsmotors, vom Kraftfahrzeug aus, auf. Diese elektrischen Komponenten umfassen insbesondere Steuerleitungen, die das Fahrzeug mit dem Generator und/oder dem Antriebsmotor verbinden. Zudem weist der Aufsatz vorzugsweise elektrische Komponenten zur Stromversorgung eines als Elektrofahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeuges mittels des vom Generator erzeugen Stromes auf. Diese elektrischen Komponenten umfassen insbesondere ein Stromkabel zum Übertragen des vom Generator erzeugen Stromes zum Elektrofahrzeug, um entweder die Traktionsbatterie aufzuladen oder den Elektromotor des Elektrofahrzeuges unmittelbar anzutreiben.
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Zweckmäßig ist der Aufsatz so gestaltet, dass dieser mindestens ein Steckelement zum Verbinden mit einem Steckelement des Fahrzeugs aufweist, wobei das mindestens eine Steckelement des Aufsatzes Bestandteil der elektrischen Komponenten bildet.
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Bei dem Aufsatz handelt es sich insbesondere um einen solchen, der mit einer einen Kugelkopf aufweisenden Anhängerkupplung eines Personenkraftwagens verbindbar ist.
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Erfindungsgemäß ist ferner ein Elektrofahrzeug mit einer Anhängerkupplung vorgesehen, wobei mit der Anhängerkupplung ein Aufsatz starr verbindbar ist, wobei der Aufsatz einen Antriebsmotor und einen von diesem antreibbaren Generator zum Erzeugen von dem Fahrzeug zuzuführenden Strom aufweist.
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Es ist somit gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der abtrennbare, autarke Range-Extender als Aufsatz auf eine am Elektrofahrzeug vorhandene Anhängerkupplung ausgeführt ist. Damit ist der Range-Extender bzw. Aufsatz universell bei jedem Elektrofahrzeug mit Anhängerkupplung einsetzbar. Es werden keine speziellen Einschuböffnungen am Elektrofahrzeug benötigt. Der Vorteil gegenüber einem als Anhänger ausgeführten Range-Extender ist, dass nun jegliche Geschwindigkeitsbegrenzung für das Kraftfahrzeug entfällt sowie der mit einem Anhänger verbundene Platz- und Rangieraufwand entfällt. Durch die Anordnung des Aufsatzes im Heckbereich des Fahrzeuges, somit im Windschatten des Fahrzeuges, bedingt dieser Aufsatz keine gravierenden aerodynamischen Nachteile. Eine optische Anpassung des Aufsatzes an das Kraftfahrzeug ist auf einfache Art und Weise durch variable Blenden möglich. Wird der Aufsatz nicht benötigt und ist demnach von der Anhängerkupplung des Fahrzeuges abgenommen, braucht der Aufsatz nur wenig Stauraum. Abgesehen von der Ausstattung des Fahrzeugs mit der Anhängerkupplung benötigt die erfindungsgemäße Lösung keinen fahrzeugseitigen Zusatzaufwand. Insbesondere ist bei elektrischer Ansteuerung der Komponenten des Aufsatzes durch die Fahrzeugelektronik kein spezieller Anschluss erforderlich. Die An/Abschaltung der Komponenten des Aufsatzes kann auf einfache Art und Weise über nicht belegte Steckerpins der 13-poligen Anhängerkupplung-Steckerbuchse des Fahrzeugs erfolgen.
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Die erfindungsgemäße Gestaltung des Aufsatzes ermöglicht diesen universell zu verwenden, insbesondere unter dem Aspekt, dass der Aufsatz relativ leicht an Mietstationen gemietet werden kann. Er kann beispielsweise an einer Mietstation gemietet und an einer räumlich weiter entfernten Mietstation zurückgegeben werden. Dieses Konzept macht sich Ergebnisse von Studien zunutze, gemäß derer der durchschnittliche Fahrzeugbenutzer im Alltagsbetrieb mit seinem Fahrzeug pro Tag zwischen 50 und 150 Kilometer zurücklegt. Diese Entfernung beherrschen Elektrofahrzeuge mit der aktuellen Batterietechnologie. Falls zeitweilig größere Wegstrecken zurückgelegt werden müssen, kann der treibstoffbetriebene, kompakte Range-Extender gemäß der vorliegenden Erfindung am Fahrzeug montiert werden und es besteht somit die Möglichkeit, längere Wegstrecken auch ohne Zwischenladen der Traktionsbatterie zurückzulegen.
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Der erfindungsgemäße Aufsatz für die Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs, insbesondere Elektrofahrzeugs, ist autark. Demzufolge verfügt der Aufsatz insbesondere über einen Anlasser und einen Treibstofftank. Komfortable Ausführungen des Aufsatzes werden insbesondere über die Fahrzeugelektronik angesteuert, z. B. vom Batterie Management System (BMS), womit der Range-Extender nur dann läuft, wenn er wirklich benötigt wird. Der Anschluss der elektrischen Komponenten zum Ansteuern und/oder zur Stromversorgung, somit der Steuerungskabel und Laststromkabel zum/vom Fahrzeug erfolgt insbesondere über einen Stecker. Einfache Ausführungen werden in aller Regel im Dauerbetrieb laufen und damit die Traktionsbatterie stets nachladen.
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Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht somit eine schnelle Reichweiten-Upgrademöglichkeit. Durch die Lagerung des Aufsatzes in der Anhängerkupplung ist der Aufsatz relativ universell einsetzbar. Grundsätzlich sollte das elektrische Fahrzeug möglichst für die erfindungsgemäße Lösung geeignet sein, jedoch ist ohne weiteres eine Nachrüstung mit einfachem System grundsätzlich bei jedem Elektrofahrzeug möglich. Die einfache Möglichkeit, das Elektrofahrzeug mit dem Aufsatz zu versehen und damit die unkomplizierte Reichweiten-Upgrademöglichkeit bedingt eine erhöhte Akzeptanz betreffend ein Elektrofahrzeug beim Kunden, da das Fahrzeug nicht zwangsweise nur für Kurzstrecken verwendbar ist.
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In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, ohne hierauf beschränkt zu sein.
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Es zeigt:
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1 in schematischer Darstellung einen mit Elektroantrieb versehenen Personenkraftwagen, dessen Anhängerkupplung den die Funktion des Range-Extenders besitzenden Aufsatz trägt.
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Der Personenkraftwagen 1 ist als Elektrofahrzeug ausgebildet. Das Elektrofahrzeug 1 besitzt einen Elektroantrieb mit Elektromotor 2 und aufladbarer Fahrzeugbatterie – Traktionsbatterie 3 –, wobei der Elektromotor 2 zusätzlich mit dem Buchstaben E und die Fahrzeugbatterie 3 zusätzlich mit dem Buchstaben B bezeichnet ist. Das Stromkabel zwischen der Fahrzeugbatterie 3 und dem Elektromotor 2 ist mit der Bezugsziffer 4 bezeichnet.
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Das Elektrofahrzeug 1 ist im Bereich seines Hecks mit einer einen Kugelkopf aufweisenden Anhängerkupplung 5 versehen, wie sie üblicherweise bei Personenkraftwagen verwendet wird. Benachbart der Anhängerkupplung 5 weist das Elektrofahrzeug 1 eine Steckerbuchse 6 auf. Diese ist in üblicher Art und Weise als 13-polige Steckerbuchse ausgebildet, bei der mehrere Kontakte frei sind, somit bei üblichem Anhängerbetrieb nicht genutzt werden. Diese stehen somit für die erfindungsgemäße Verwendung zur Verfügung.
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Im Bereich des Hecks des Elektrofahrzeugs 1 ist ein kastenförmiger Aufsatz angeordnet, der von der Anhängerkupplung 5 getragen wird, somit von oben auf den Kugelkopf der Anhängerkupplung 5 aufgesetzt ist. Dieser Aufsatz 7 ist über nicht näher dargestellte Mittel, wie sie beispielsweise bei einem mit der Anhängerkupplung 5 Verwendung findenden Fahrradgepäckträger Verwendung finden, starr mit der Anhängerkupplung 5 verbunden. Ein Kippen des Aufsatzes 7 bezüglich des Elektrofahrzeuges 1 wird beispielsweise dadurch vermieden, dass der Aufsatz 7 in unterschiedlichen Bereichen die Anhängerkupplung 5 kontaktiert. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Aufsatz 7 im Bereich seines der Anhängerkupplung 5 abgewandten oberen Endes mit Befestigungsmitteln 8 zum Befestigen mit dem Elektrofahrzeug 11 in dessen Dachbereich versehen ist.
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Der Aufsatz 7 weist ein Gehäuse 9 auf, in dem sich als wesentliche Komponenten ein Antriebsmotor 10, der als Verbrennungsmotor ausgebildet ist und ein Generator 11 befinden. Der Verbrennungsmotor 10 ist zusätzlich mit dem Buchstaben V, der Generator 11 zusätzlich mit dem Buchstaben G bezeichnet. Im Betrieb des Verbrennungsmotors 10 dient dieser als Antrieb des Generators 11, der Strom entweder zum Aufladen der Fahrzeugbatterie 3 – Traktionsbatterie – oder dem Antrieben des Elektromotors 2 erzeugt. Mit der Bezugsziffer 12 ist das vom Generator 11 abführende Stromkabel zu einem Stecker 13 der mit der Steckerbuchse 6 zusammenwirkt, bezeichnet. Bei zusammengesteckter Steckverbindung von Stecker 13 und Steckerbuchse 6 ist das Stromkabel 12 des Aufsatzes 7 mit den fahrzeugseitigen Stromkabeln 14 und 15, die zur Batterie 3 bzw. dem Elektromotor 2 führen, verbunden. Nicht veranschaulicht sind elektrische Steuerleitungen des Elektrofahrzeuges 1. Elektrische Steuerleitungen 16 sind nur bezüglich des Aufsatzes 7 veranschaulicht, die zwischen dem Antriebsmotor 10 und dem Generator 11 sowie zwischen diesen und dem Stecker 13 wirksam sind, so dass die Ansteuerung der Aggregate des Aufsatzes 7 möglich ist, wenn der zusätzlich Generatorbetrieb bei mittels des Elektrofahrzeugs 1 zu fahrenden längeren Strecken erforderlich ist, wenn somit die Leistung der Traktionsbatterie 3 nicht ausreicht und entweder bei der Fahrt die Batterie 3 nachzuladen ist oder unmittelbar der Elektromotor 2 über den Generator 11 anzutreiben ist.
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Muss mit dem Elektrofahrzeug 1 nur eine relativ kurze Strecke zurückgelegt werden, ist somit der Aufsatz 7 zum Herbeiführen des Generatorbetriebs nicht erforderlich, kann der Aufsatz 7 einfach von der Anhängerkupplung 7, nach der Demontage der Steckverbindung von Steckerbuche 6 und Stecker 13 vom Elektrofahrzeug 1 entfernt und gelagert werden, beispielsweise in einer Fahrzeuggarage. Entsprechend schnell kann, wenn größere Strecken mit dem Elektrofahrzeug 1 zurückzulegen sind, das Elektrofahrzeug 1 mit dem Range-Extender ausgestattet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 9218683 U1 [0003]
- DE 4150508 A1 [0004]
- DE 4121386 A1 [0004]
