DE102010004549A1 - Batteriesystem und Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem mit mindestens einer Batterie zum Antreiben eines Elektromotors eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs. Um den Komfort, Performance und/oder die Reichweite eines Kraftfahrzeugs, insbesondere des Hybridfahrzeugs oder des Elektrofahrzeugs, mit einem Elektromotor zu verbessern, umfasst das Batteriesystem ein auswechselbares Batterieteilsystem (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem mit mindestens einer Batterie zum Antreiben eines Elektromotors eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem Elektromotor, der durch ein Batteriesystem antreibbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem Kofferraum, der nach unten von einem bewegbaren Kofferraumboden begrenzt ist, und mit einer elektrischen Energiequelle, die unter dem Kofferraumboden angeordnet ist.
  • Aus der europäischen Patentschrift EP 1 012 002 B1 ist eine als kofferartiger Hohlkörper ausgeführte Abdeckung für einen Fahrzeugladeraum mit wenigstens einem Transportbehälter bekannt, der integraler Bestandteil des Hohlkörpers ist und zur Aufnahme von Ladegut zwischen wenigstens einem Kofferdeckel und einem Kofferboden hergerichtet ist. Der Kofferdeckel ist gegenüber dem Kofferboden verschwenkbar. Der Kofferdeckel oder der Kofferboden können wenigstens ein Abladefach aufweisen, das zur Aufnahme wenigstens einer Batterie oder wenigstens eines Akkumulators hergerichtet ist. Der Kofferdeckel ist in unterschiedlicher Schwenkstellung gegenüber dem Kofferboden arretierbar. Aus der europäischen Patentanmeldung EP 2 033 846 A2 ist ein Laderaum für ein Fahrzeug mit einem Gehäuse bekannt, das im Bereich einer Oberkante eine Auflagefläche für einen Ladebodendeckel bildet, der sich zumindest von dem Gehäuse bis zu einer dem Heckabschnitt zugeordneten Laderaumkante erstreckt. Auf diese Weise können beispielsweise mit Batterien bestückte Laderäume besser für die Unterbringung weiteren Ladeguts genutzt werden. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 009 150 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Kofferraum und einem Kofferraumboden bekannt, unter dem ein Energiespeicherungssystem angeordnet ist, das eine oder mehrere Batterien umfasst, die unterhalb eines äußeren Batteriegehäuses verdeckt angeordnet sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den Komfort, Performance und/oder die Reichweite eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs, mit einem Elektromotor zu verbessern.
  • Die Aufgabe ist bei einem Batteriesystem mit mindestens einer Batterie zum Antreiben eines Elektromotors eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs, dadurch gelöst, dass das Batteriesystem ein auswechselbares Batterieteilsystem umfasst. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist nicht das gesamte Batteriesystem auswechselbar, sondern nur das Batterieteilsystem. Das auswechselbare Batterieteilsystem kann zum Beispiel zur Verringerung oder Vergrößerung der Reichweite des Hybridfahrzeugs oder des Elektrofahrzeugs verwendet werden. Ein Fahrer des Hybridfahrzeugs oder Elektrofahrzeugs kann vor einer Fahrt oder während einer Fahrt überlegen und entscheiden, ob er eine eher größere oder eher kleinere Batterie-Kapazität benötigt. Über einen Wechsel des Batterieteilsystems kann auf einfache Art und Weise wiederholt schnell und ohne langwieriges Laden neue Energie in dem Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug bereitgestellt werden. Das Batterieteilsystem kann bei einem eher geringen Energiebedarf auch ganz weggelassen werden, um das Gewicht und damit auch das Leistungsgewicht des Hybridfahrzeugs oder des Elektrofahrzeugs zu verringern beziehungsweise den Laderaum des Hybridfahrzeugs oder des Elektrofahrzeugs zu vergrößern. Ferner können im Batterieteilsystem auch Energiespeicher mit unterschiedlicher Leistungs-Energie Charakteristik eingesetzt werden. Damit kann das E-System mal leistungs-mal energiekapazitätsorientiert bestückt werden.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Batteriesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das auswechselbare Batterieteilsystem mindestens eine austauschbare Zusatzbatterie umfasst, die zusätzlich zu einer Versorgungsbatterie vorgesehen ist. Die Versorgungsbatterie dient zur Versorgung des Elektrofahrzeugs oder Hybridfahrzeugs mit elektrischem Strom. Die Zusatzbatterie ist wahlweise in das Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug einsetzbar oder entnehmbar. Wenn die Zusatzbatterie eingesetzt ist, hat das Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug eine größere Reichweite. Wenn die Zusatzbatterie nicht eingesetzt ist, hat das Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug weniger Gewicht und kann dynamischer bewegt werden und/oder mehr nutzbaren Kofferraum aufweisen.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem Elektromotor, der durch ein vorab beschriebenes Batteriesystem antreibbar ist. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug.
  • Die vorab angegebene Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug mit einem Kofferraum, der nach unten von einem bewegbaren Kofferraumboden begrenzt ist, und mit einer elektrischen Energiequelle, die unter dem Kofferraumboden angeordnet ist, dadurch gelöst, dass unter dem Kofferraumboden ein Aufnahmeraum für mindestens eine Zusatzbatterie eines vorab beschriebenen Batteriesystems vorgesehen ist. Unten bedeutet zum Boden hin, wenn das Kraftfahrzeug auf dem Boden steht.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kofferraumboden höhenverstellbar ist, um die Größe des Aufnahmeraums bedarfsabhängig zu verändern. Der Kofferraumboden ist zum Beispiel verschiebbar zwischen zwei Extremstellungen geführt.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kofferraumboden in einer Ladestellung ganz unten angeordnet ist, um das maximal mögliche Kofferraumvolumen bereitzustellen. In der Ladestellung des Kofferraumbodens ist der Aufnahmeraum auf null reduziert, das heißt es ist auch keine Zusatzbatterie in dem Aufnahmeraum angeordnet. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kofferraumboden in einer Batteriestellung soweit nach oben verschoben ist, dass der Aufnahmeraum die Zusatzbatterie aufnimmt. Durch den Kofferraumboden ist der Aufnahmeraum mit der Zusatzbatterie von dem Kofferraum abgeschottet.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kofferraumboden manuell höhenverstellbar ist. Der Kofferraumboden ist vorzugsweise auf einfache Art und Weise in seiner Ladestellung und in seiner Batteriestellung fixierbar. Bei Bedarf kann der Kofferraumboden auch in Zwischenstellungen fixiert werden, um zum Beispiel Zusatzbatterien verschiedener Größe aufnehmen zu können.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kofferraumboden motorisch höhenverstellbar ist. Das Verstellen des Kofferraumbodens kann zum Beispiel durch einen Elektromotor, insbesondere einen Stellmotor gegebenenfalls mit einem geeigneten Getriebe, durchgeführt werden.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum von unten zugänglich ist, um die Zusatzbatterie einzusetzen oder zu entnehmen beziehungsweise auszutauschen. Zu diesem Zweck kann der Aufnahmeraum unten eine Öffnung aufweisen, durch welche die Zusatzbatterie hindurch passt. Diese Öffnung ist zum Beispiel durch einen abnehmbaren oder schwenkbaren Deckel verschließbar.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Es zeigen:
  • 1 eine stark vereinfachte Darstellung des Kraftfahrzeugs mit einem Kofferraum und einem Kofferraumboden in einer Ladestellung und
  • 2 die gleiche Ansicht wie in 1 mit dem Kofferraumboden in einer Batteriestellung.
  • In den 1 und 2 ist ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Karosserie 2 stark vereinfacht dargestellt. Die Karosserie 2 umfasst einen Kofferraum 4, der durch einen Kofferraumdeckel 5 verschlossen ist. Der Kofferraumdeckel 5 ist um eine Schwenkachse 6 schwenkbar, um den Kofferraum 4 zu öffnen.
  • Nach unten hin, also von dem Kofferraumdeckel 5 weg, ist der Kofferraum 4 von einem Kofferraumboden 8 begrenzt, der in der Höhe verstellbar ist. Durch eine Höhenverstellung des Kofferraumbodens 8 kann der Abstand zum Kofferraumdeckel 5 und somit das Volumen des Kofferraums 4 verändert werden.
  • In 1 ist der Kofferraumboden 8 in seiner Ladestellung ganz unten angeordnet, in welcher der Kofferraumboden 8 in seinem maximalen Abstand zum Kofferraumdeckel 5 angeordnet ist. Somit hat der Kofferraum 4 sein maximales Volumen.
  • In 2 ist der Kofferraumboden 8 nach oben, das heißt zum Kofferraumdeckel 5 hin, in seine Batteriestellung verschoben. Dadurch wird das Volumen des Kofferraums 4 deutlich reduziert. Gleichzeitig wird unter dem Kofferraumboden 8 ein Aufnahmeraum 9 geschaffen, der zur Aufnahme eines Batterieteilsystems 10 dient. Das Batterieteilsystem 10 umfasst eine Zusatzbatterie 12, die in dem Aufnahmeraum 9 unter dem Kofferraumboden 8 angeordnet ist.
  • Das Batterieteilsystem 10 gehört zu einem Batteriesystem, das eine Versorgungsbatterie umfasst, die dazu dient, einen Elektromotor des Kraftfahrzeugs 1, das vorzugsweise als Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug ausgeführt ist, mit elektrischer Energie zu versorgen.
  • Die Versorgungsbatterie des Batteriesystems ist vorzugsweise fest in dem Kraftfahrzeug 1 installiert. Im Unterschied dazu ist die Zusatzbatterie 12 des Batterieteilsystems 10 aus dem Aufnahmeraum 9 herausnehmbar beziehungsweise gegen eine andere Zusatzbatterie auswechselbar. Wenn die Zusatzbatterie 12 aus dem Aufnahmeraum 9 entnommen wird, kann der Kofferraumboden 8 in seine Ladestellung abgesenkt werden, die in 1 dargestellt ist.
  • Der Aufnahmeraum 9 ist zum Einsetzen oder Herausnehmen der Zusatzbatterie 12 vorzugsweise von unten zugänglich. Zu diesem Zweck ist in der Karosserie 2 unterhalb des Kofferraumbodens 8 eine geeignete Öffnung vorgesehen, deren Größe an die Größe der Zusatzbatterie 12 angepasst ist. Die Öffnung ist durch einen Deckel verschließbar. Somit kann ein großer Teil des Kofferraums 4 entweder als Laderaum, wie man in 1 sieht, oder als Aufnahmeraum 9 für eine Zusatzbatterie 12 genutzt werden, wie man in 2 sieht.
  • 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
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    • EP 2033846 A2 [0002]
    • DE 102009009150 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Batteriesystem mit mindestens einer Batterie zum Antreiben eines Elektromotors eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem ein auswechselbares Batterieteilsystem (10) umfasst.
  2. Batteriesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das auswechselbare Batterieteilsystem (10) mindestens eine austauschbare Zusatzbatterie (12) umfasst, die zusätzlich zu einer Versorgungsbatterie vorgesehen ist.
  3. Kraftfahrzeug mit einem Elektromotor, der durch ein Batteriesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche antreibbar ist.
  4. Kraftfahrzeug mit einem Kofferraum (4), der nach unten von einem bewegbaren Kofferraumboden (8) begrenzt ist, und mit einer elektrischen Energiequelle, die unter dem Kofferraumboden (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Kofferraumboden (8) ein Aufnahmeraum (9) für mindestens eine Zusatzbatterie (12) eines Batteriesystems nach Anspruch 2 vorgesehen ist.
  5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kofferraumboden (8) höhenverstellbar ist, um die Größe des Aufnahmeraums (9) bedarfsabhängig zu verändern.
  6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kofferraumboden (8) in einer Ladestellung ganz unten angeordnet ist, um das maximal mögliche Kofferraumvolumen (4) bereitzustellen.
  7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kofferraumboden (8) in einer Batteriestellung so weit nach oben verschoben ist, dass der Aufnahmeraum (9) die Zusatzbatterie (12) aufnimmt.
  8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kofferraumboden (8) manuell höhenverstellbar ist.
  9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kofferraumboden (8) motorisch höhenverstellbar ist.
  10. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (9) von unten zugänglich ist, um die Zusatzbatterie (12) einzusetzen oder zu entnehmen beziehungsweise auszutauschen.
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