DE102010041454A1 - Method for transmitting energy between at least two vehicles - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Energieübertragung zwischen wenigstens zwei Fahrzeugen (2, 3, 4, 5). Dabei wird die Energie in Form von elektrischer oder elektromagnetischer Energie direkt oder indirekt zwischen den wenigstens zwei Fahrzeugen (2, 3, 4, 5) während der Bewegung der wenigstens zwei Fahrzeuge (2, 3, 4, 5) übertragen.The present invention relates to a method for energy transmission between at least two vehicles (2, 3, 4, 5). The energy in the form of electrical or electromagnetic energy is transmitted directly or indirectly between the at least two vehicles (2, 3, 4, 5) during the movement of the at least two vehicles (2, 3, 4, 5).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Energieübertragung zwischen wenigstens zwei Fahrzeugen.The present invention relates to a method for transmitting energy between at least two vehicles.
Antriebe für Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge (PKW), umfassen in der Regel Verbrennungsmotoren oder Elektromotoren. Fahrzeuge mit Elektromotoren sind zwar umweltfreundlicher und mit einem höheren Wirkungsgrad zu betreiben, die Speicherung und das Mitführen der gespeicherten elektrischen Energie ist jedoch problematisch. Brennstoffe für Verbrennungsmotoren weisen eine höhere speicherbare Energiedichte auf als z. B. elektrische Batterien. Dies führt ohne Tanken zu einem eingeschränkten Bewegungsradius von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, wobei in diesem Zusammenhang unter Tanken die Aufnahme von Brennstoffen oder die elektrische Aufladung von Batterien zu verstehen ist.Drives for vehicles, especially passenger cars (PKW), usually include internal combustion engines or electric motors. Although vehicles with electric motors are more environmentally friendly and operate at a higher efficiency, storing and carrying the stored electrical energy is problematic. Fuels for internal combustion engines have a higher storable energy density than z. B. electric batteries. This leads without refueling to a limited range of movement of electrically driven vehicles compared to vehicles with internal combustion engine, in this context, under refueling the inclusion of fuels or the electrical charging of batteries to understand.
Die Ausweitung des Bewegungsradius ohne Tanken kann durch eine Verbesserung der Speicherdichte von Batterien oder durch die Vergrößerung der mit dem Fahrzeug mitgeführten Batteriekapazität über zusätzliche Batterien erfolgen. Die technologische Verbesserung von Batterien ist ein langsamer, zeitaufwendiger und kostenintensiver Prozess. Eine schnelle technische Verbesserung der Speicherdichte von Batterien ist nicht absehbar. Das Mitführen von zusätzlicher Batteriekapazität über zusätzliche Batterien ist beschränkt durch das Stauvolumen, welches das jeweilige Fahrzeug aufweist und verschlechtert die Effizienz des Fahrzeugs, da das Gewicht der zusätzlichen Batterien beim Fahren beschleunigt und abgebremst werden muss. Dies führt zu zusätzlicher elektrischer Leistung, welche beim Fahren verbraucht wird.The expansion of the range of motion without refueling can be done by improving the storage density of batteries or by increasing the battery capacity carried by the vehicle via additional batteries. The technological improvement of batteries is a slow, time consuming and costly process. A rapid technical improvement of the storage density of batteries is not foreseeable. Carrying additional battery capacity through additional batteries is limited by the volume of congestion that each vehicle has and degrades the efficiency of the vehicle as the weight of the additional batteries must be accelerated and decelerated while driving. This leads to additional electrical power, which is consumed while driving.
Aktuell hat sich mit Lithium-Ionen-Batterien ein Optimum herausgebildet bei rein elektrisch betriebenen PKW's, im Weiteren auch E-Car genannt, bei welchem Batteriekapazität mitgeführt wird, ausreichend für einen Bewegungsradius von etwa 100 Km zwischen Aufladungen. Alternativ können bei Hybridfahrzeugen Batterien während der Fahrt über einen Verbrennungsmotor wieder aufgeladen werden. Die Mitführung von Brennstoff, Verbrennungsmotor sowie dazugehörigen Teilen und Generator führt jedoch ebenfalls zu einer Verschlechterung der Effizienz eines Fahrzeugs durch das zusätzliche Gewicht des Brennstoffs, des Verbrennungsmotors sowie der dazugehörigen Teilen und des Generators. Ein weiterer Nachteil von Hybridfahrzeugen gegenüber rein elektrischen Fahrzeugen ist, dass die Verbrennung der Brennstoffe Umweltgifte bzw. klimaschädliche Verbindungen wie CO2 freisetzt, und ein ausschließlicher Betrieb des Fahrzeugs mit erneuerbaren Energien bei großen Reichweiten unmöglich ist.Currently, with lithium-ion batteries, an optimum has emerged in purely electric-powered cars, also referred to below as the e-car, in which battery capacity is carried along, sufficient for a movement radius of about 100 km between charges. Alternatively, in hybrid vehicles, batteries can be recharged while driving via an internal combustion engine. The entrainment of fuel, combustion engine and associated parts and generator, however, also leads to a deterioration of the efficiency of a vehicle by the additional weight of the fuel, the internal combustion engine and the associated parts and the generator. Another disadvantage of hybrid vehicles compared to purely electric vehicles is that the combustion of fuels releases environmental toxins or harmful compounds such as CO 2 , and exclusive operation of the vehicle with renewable energy at long ranges is impossible.
Die Alternativen einer Energieumwandlung bzw. Energieerzeugung im Fahrzeug bei Hybrid- oder Brennstoffzellen-Fahrzeugen führen nicht nur zu einer Verringerung der Effizienz des Fahrzeugs durch die Gewichtszunahme durch den Verbrennungsmotor oder z. B. die Brennstoffzelle, sondern sind in der Regel auch sehr kostenintensiv.The alternatives of energy conversion or energy generation in the vehicle in hybrid or fuel cell vehicles not only lead to a reduction in the efficiency of the vehicle by the weight increase by the internal combustion engine or z. As the fuel cell, but are also very expensive in general.
Ein schnelles Aufladen der Batterien von rein elektrisch betriebenen Fahrzeugen, analog dem Brennstofftanken bei Verbrennungsmotor getriebenen Fahrzeugen, ist aus technischen Gründen nicht möglich. Eine Idee ist der komplette Austausch von Batterien an sogenannten Tankstellen. Dies spart zwar Zeit, ist aber technisch sehr aufwendig und führt zu dem Problem der Bewertung des Zeitwertes von Batterien, da ein Austausch den Tausch von Batterien mit einer ersten Restlebensdauer gegen Batterien mit einer anderen Restlebensdauer umfasst. Da die Batterie einen hohen Kostenfaktor darstellt, ist ein Tausch alter gegen neuere Batterien oder vice versa problematisch.A fast charging of the batteries of purely electric vehicles, analogous to the fuel tanks in internal combustion engine driven vehicles, is not possible for technical reasons. One idea is the complete replacement of batteries at so-called gas stations. Although this saves time, but is technically very complicated and leads to the problem of evaluating the time value of batteries, since an exchange includes the replacement of batteries with a first remaining life against batteries with a different residual life. Since the battery is a high cost factor, an exchange of old for newer batteries or vice versa is problematic.
Alternativ gibt es die Idee der induktiven Einkopplung der Energie und Aufladung der Batterien im Fahrzeug über Einrichtung in der Fahrbahn. Dies würde aber einen erheblichen technischen Aufwand und hohe Investitionskosten bedeuten, da lange Fahrbahnstrecken mit technischen Einrichtungen zur induktiven Energieübertragung zwischen Fahrbahn und z. B. Fahrzeugboden ausgestattet werden müssten.Alternatively, there is the idea of inductive coupling of energy and charging the batteries in the vehicle via means in the roadway. But this would mean a considerable technical effort and high investment costs, as long roadways with technical facilities for inductive energy transfer between the road and z. B. vehicle floor would have to be equipped.
Die Fahrzeugdichte auf Straßen und Autobahnen nimmt zu. Um eine höhere Zahl an Fahrzeugen ohne Stau auf vorhandenen Verkehrswegen bewegen zu können, sind z. B. optische Fahrassistenzsysteme, insbesondere basierend auf Kameras bekannt. Diese können für einen konstanten Abstand zwischen benachbarten Fahrzeugen sorgen. Alternativ können intelligente Fahrstrecken mit z. B. der Board-Elektronik von Fahrzeugen kommunizieren, und dadurch geregelt oder gesteuert über die Board-Elektronik für einen gleichmäßigen Abstand zwischen Fahrzeugen sorgen. Gerade in Hinblick auf hohe Lastkraftwagen(LKW)-Dichten auf den Autobahnen, wobei die Lkws häufig in Kolonnen hintereinander mit nahezu gleicher Geschwindigkeit fahren, sind abstandsregelnde Systeme sinnvoll.Vehicle density on roads and highways is increasing. In order to move a higher number of vehicles without congestion on existing roads, z. As optical driver assistance systems, in particular based on cameras known. These can provide a constant distance between adjacent vehicles. Alternatively, intelligent routes with z. B. communicate the board electronics of vehicles, and thereby regulated or controlled by the board electronics to ensure a uniform distance between vehicles. Precisely with regard to high truck (truck) densities on the highways, with the trucks often traveling in columns one behind the other at almost the same speed, distance-regulating systems make sense.
Auch für Pkws sind intelligente Fahrstrecken bekannt, welche mit der Board-Elektronik des Fahrzeugs interagieren und so eine Abstandsregelung zwischen hintereinander fahrenden Fahrzeugen erlauben. Ein solches System ist z. B. in der
Durch die zuvor genannten Systeme ist für Fahrzeuge, z. B. LKW und/oder PKW/E-Cars, ein fahren in Kolonnen möglich. Eine Kolonne ist in der Regel durch zwei oder mehr Fahrzeuge gegeben, welche hintereinander mit definierten Abständen voneinander fahren. Bei mehr als zwei Fahrzeugen fahren die Fahrzeuge mit vordefinierten, insbesondere gleichen Abständen von dem jeweils davor fahrendem Fahrzeug. Dabei wird häufig die Geschwindigkeit der Kolonne durch das erste Fahrzeug, welches das Fahrzeug an der Spitze der Kolonne in Bewegungsrichtung ist, bestimmt. By the aforementioned systems is for vehicles, eg. As trucks and / or cars / e-cars, driving in columns possible. A column is usually given by two or more vehicles, which drive one behind the other with defined distances from each other. For more than two vehicles, the vehicles drive with predefined, in particular equal distances from the respective preceding vehicle. In this case, the speed of the column is often determined by the first vehicle, which is the vehicle at the top of the column in the direction of movement.
Die in der Kolonne fahrenden Fahrzeuge haben alle jeweils wenigstens einen autarken Antrieb mit eigener Energieversorgung. Bei E-Cars erfolgt, wie zuvor beschrieben die Energieversorgung über eine Batterie. Die damit verbundenen Nachteile, welche für ein einzelnes Fahrzeug zutreffen, gelten somit auch für die Kolonne. Bei mehreren Fahrzeugen wird das Problem der geringen Reichweite und beschränkten Batteriekapazität zudem verschärft, da das Fahrzeug mit der geringsten gespeicherten Restenergiemenge die Leistung der Gesamtkolonne bestimmt. Ein häufiges An- und Abkoppeln von Fahrzeugen in bzw. aus der Kolonne, um die Batterie neu zu laden, führt zu Geschwindigkeitsverlust und höheren Verbrauch der Gesamtkolonne und zu einer Staugefährdung auf vielbefahrenen Verkehrswegen.The vehicles traveling in the column each have at least one self-sufficient drive with its own power supply. In e-cars, as described above, the power supply via a battery. The associated disadvantages, which apply to a single vehicle, thus also apply to the column. With multiple vehicles, the problem of short range and limited battery capacity is exacerbated because the vehicle with the least amount of residual energy stored determines the performance of the overall column. Frequent coupling and uncoupling of vehicles into and out of the column to reload the battery leads to loss of speed and higher consumption of the overall column and congestion on busy roads.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Energieübertragung zwischen wenigstens zwei Fahrzeugen anzugeben, welches die zuvor beschriebenen Probleme verbunden mit der geringen Reichweite von rein elektrisch betriebenen Fahrzeugen löst. Insbesondere ist es Aufgabe ein kostengünstiges, technisch einfach zu realisierendes Verfahren anzugeben, um Fahrzeuge während der Fahrt mit Energie zu versorgen.Object of the present invention is therefore to provide a method for transmitting energy between at least two vehicles, which solves the problems described above associated with the short range of purely electrically powered vehicles. In particular, it is an object to provide a cost-effective, technically easy to implement method to supply vehicles while driving with energy.
Die angegebene Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens zur Energieübertragung zwischen wenigstens zwei Fahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The specified object is achieved with respect to the method for energy transmission between at least two vehicles having the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Energieübertragung zwischen wenigstens zwei Fahrzeugen gehen aus zugeordneten abhängigen Unteransprüchen hervor. Dabei können die Merkmale des Hauptanspruchs mit Merkmalen der Unteransprüche und Merkmale der Unteransprüche untereinander kombiniert werden.Advantageous embodiments of the method according to the invention for energy transmission between at least two vehicles emerge from associated dependent subclaims. In this case, the features of the main claim with features of the subclaims and features of the subclaims can be combined with each other.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Energieübertragung zwischen wenigstens zwei Fahrzeugen umfasst, dass die Energie in Form von elektrischer oder elektromagnetischer Energie direkt oder indirekt zwischen den wenigstens zwei Fahrzeugen während der Bewegung der wenigstens zwei Fahrzeuge übertragen wird. So kann ein Fahrzeug nach längerem Aufenthalt Energie gespeichert haben oder diese erzeugen, und ein anderes Fahrzeug, auf welches die Energie übertragen wird, kann ohne Zwischenhalt sich fortbewegen, womit dessen Reichweite erhöht wird. Aufwendige und kostenintensive Einrichtungen in Fahrbahnstrecken zum Aufladen, und damit verbundenem Erhöhen der Reichweite eines Fahrzeugs, können so eingespart werden. Das Fahrzeug, auf welches die Energie übertragen wird, kann mit weniger Batteriekapazität größere Reichweiten bis hin zu unbeschränkter Reichweite erlangen, ohne die Nachteile der sinkenden Effektivität durch höhere mitgeführte Batteriekapazität und damit höherem Gewicht in kauf nehmen zu müssen. Es sind in dem Fahrzeug, auf welches Energie übertragen wird, keine Energie erzeugenden Einrichtung wie z. B. Verbrennungsmotor, Brennstoffzelle notwendig, was Kosten und Gewicht spart.The method according to the invention for transmitting energy between at least two vehicles comprises transmitting the energy in the form of electrical or electromagnetic energy directly or indirectly between the at least two vehicles during the movement of the at least two vehicles. Thus, after a prolonged stay, a vehicle may have stored or generated energy, and another vehicle to which the energy is being transferred may travel without stopping, thus increasing its range. Elaborate and costly facilities in roadways for charging, and associated increase the range of a vehicle, can be saved. The vehicle to which the energy is transferred, with less battery capacity can achieve greater ranges up to unlimited range, without having to accept the disadvantages of decreasing efficiency due to higher battery capacity and thus increased weight. There are in the vehicle to which energy is transmitted, no energy-generating device such. As internal combustion engine, fuel cell necessary, which saves costs and weight.
Die Übertragung der Energie zwischen den Fahrzeugen kann induktiv erfolgen. Dies bedeutet, eine Übertragung kann ohne direkten mechanischen Kontakt zwischen den Fahrzeugen erfolgen. Dadurch können die Fahrzeuge bei der Energieübertragung einen Abstand voneinander aufweisen, was eine vereinfachte Steuerung und Abstimmung der Geschwindigkeiten der Fahrzeuge, des Abstands der Fahrzeuge untereinander und eine vereinfachte Energieübertragung ermöglicht. Auf direkte elektrische Kontakteinrichtungen an den Fahrzeugen, welche verschmutzen und/oder verschleißen können, kann verzichtet werden.The transmission of energy between the vehicles can be done inductively. This means that a transmission can take place without direct mechanical contact between the vehicles. As a result, the vehicles can be at a distance from each other in the transmission of energy, which allows a simplified control and coordination of the speeds of the vehicles, the distance between the vehicles and a simplified energy transfer. On direct electrical contact devices on the vehicles, which can pollute and / or wear, can be dispensed with.
Alternativ kann die Übertragung über wenigstens einen direkten mechanischen und elektrischen Kontakt der Fahrzeuge erfolgen. Dadurch werden zwar die zuvor beschriebenen Nachteile nicht vermieden, jedoch ist eine Übertragung von elektrischer Energie direkt über einen mechanischen und elektrischen Kontakt mit weniger elektrischen Verlusten verbunden als eine elektrische Energieübertragung über induktive Kopplung.Alternatively, the transmission can take place via at least one direct mechanical and electrical contact of the vehicles. Although this does not avoid the disadvantages described above, a transmission of electrical energy is connected directly via a mechanical and electrical contact with less electrical losses than an electrical energy transmission via inductive coupling.
Die Übertragung kann zwischen wenigstens drei oder mehr Fahrzeugen erfolgen, welche sich in Form einer Kolonne bewegen. Das Fahren in einer Kolonne ist sehr energieeffizient, da Luftreibungsverluste durch im Windschattenfahren verringert werden können. Weiterhin können Staus auf vielbefahrenen Verkehrswegen vermieden bzw. verringert werden, da durch die gleiche Geschwindigkeit und den gleichen Abstand beim Fahren in Kolonne die Kapazität der Verkehrswege maximal ausgenutzt wird.The transmission may be between at least three or more vehicles moving in the form of a column. Driving in a convoy is very energy efficient, since air friction losses due to slipstreaming can be reduced. Furthermore, congestion on busy traffic routes can be avoided or reduced, since the capacity of the traffic routes is maximally utilized by the same speed and the same distance when driving in a column.
Zumindest bei Fahrzeugen, welche sich zwischen anderen Fahrzeugen in der Kolonne bewegen, kann eine Übertragung der Energie über Energieübertragungseinrichtungen erfolgen, welche auf der dem vorhergehenden Fahrzeug zugewandten Seite und welche auf der dem dahinterliegenden Fahrzeug zugewandten Seite angeordnet werden. Dies ergibt eine Energieübertragung zwischen benachbarten Fahrzeugen über den kürzesten möglichen Abstand zwischen den Fahrzeugen.At least for vehicles moving between other vehicles in the convoy, transmission of power may be via energy transfer devices facing the previous vehicle Side and which are arranged on the side facing the vehicle behind. This results in energy transfer between adjacent vehicles over the shortest possible distance between the vehicles.
Es kann auch eine Übertragung von Energie vom vordersten Fahrzeug der Kolonne auf Fahrzeuge erfolgen, welche sich nicht direkt hinter dem vordersten Fahrzeug bewegen. Diese Energieübertragung kann über einen nicht direkten Weg zwischen den zwei Fahrzeugen, sondern indirekt über dazwischen liegende Fahrzeuge erfolgen. Dieses Prinzip ist nicht nur auf eine Energieübertragung vom vordersten Fahrzeug beschränkt, sondern kann auch von einem beliebigen Fahrzeug in der Kolonne aus erfolgen. So kann eine indirekte Übertragung von einem oder mehreren Fahrzeugen in der Kolonne auf andere Fahrzeuge in der Kolonne über dazwischen liegende Fahrzeuge in der Kolonne erfolgen. Die Übermittlung über dazwischen liegende Fahrzeuge reduziert den Abstand der verlustreicheren Energieübertragung über z. B. Luft zwischen Fahrzeugen und führt so zu einer Reduzierung von Verlusten bei der Übertragung.There may also be a transfer of energy from the foremost vehicle of the column to vehicles that are not moving directly behind the foremost vehicle. This energy transfer can take place via a non-direct path between the two vehicles, but indirectly via intervening vehicles. This principle is not limited to an energy transfer from the foremost vehicle, but can also be done by any vehicle in the column. Thus, an indirect transfer of one or more vehicles in the convoy to other vehicles in the convoy may occur via intervening vehicles in the convoy. Transmission over intervening vehicles reduces the distance of more lossy energy transmission over z. B. air between vehicles and thus leads to a reduction of losses during transmission.
Verschiedene Fahrzeuge können bei der Fahrt in der Kolonne und bei der Energieübertragung über ihre jeweilige Board-Elektronik miteinander kommunizieren. So kann eine Kommunikation zwischen der Board-Elektronik von wenigstens einem Fahrzeug mit der Board-Elektronik von wenigstens einem weiteren Fahrzeug erfolgen, welches sich vor und/oder hinter dem wenigstens einem Fahrzeug bewegt. Dadurch wird eine Steuerung oder Regelung des Abstands der Fahrzeuge voneinander vereinfacht und zuverlässig möglich, und auch eine Energieübertragung kann dadurch gesteuert oder geregelt erfolgen.Different vehicles can communicate with each other while traveling in the convoy and transmitting energy via their respective board electronics. Thus, a communication between the board electronics of at least one vehicle with the board electronics of at least one further vehicle take place, which moves in front of and / or behind the at least one vehicle. Thereby, a control or regulation of the distance of the vehicles from each other is simplified and reliably possible, and also an energy transfer can be controlled or regulated thereby.
Es kann auch ein An-, Ab- oder Auskoppeln von Fahrzeugen aus der Kolonne erfolgen. So können Fahrzeuge nach einer Auffahrt auf einen Verkehrsweg, wobei die Fahrzeuge zur Kolonne neu hinzustoßen, der Kolonne zugefügt werden bzw. sich in ihr einreihen. Vor einer Abfahrt des Verkehrsweges, wie z. B. einer Autobahnausfahrt, kann ein oder mehrere Fahrzeuge aus der Kolonne ab- oder ausgekoppelt werden, wenn diese ein anderes räumliches Ziel als der Rest der Kolonne haben.It can also be done on, off or decoupling vehicles from the column. Thus, vehicles can be added to the column after a driveway on a traffic route, the vehicles to repel the column newly, or line up in it. Before a departure of the traffic route, such. As a motorway exit, one or more vehicles from the column can be disconnected or decoupled, if they have a different spatial target than the rest of the column.
Das An-, Ab- oder Auskoppeln von Fahrzeugen in oder aus der Kolonne kann automatisch erfolgen, insbesondere gesteuert oder geregelt von der Board-Elektronik wenigstens eines Fahrzeugs. Dabei kann eine Optimierung bzw. Minimierung von Geschwindigkeitsschwankungen zwischen Fahrzeugen untereinander und/oder zwischen Fahrzeugen der Kolonne erfolgen.The arrival, decoupling or decoupling of vehicles in or out of the column can be done automatically, in particular controlled or regulated by the board electronics of at least one vehicle. In this case, an optimization or minimization of speed fluctuations between vehicles and / or between vehicles of the column can take place.
So kann z. B. beim Andocken ein allmähliches heranfahren geregelt oder gesteuert, insbesondere durch die Board-Elektronik erfolgen. Bei Kontakt und/oder dem Unterschreiten eines vorbestimmten Abstands kann zwischen dem heranfahrenden Fahrzeug und wenigstens einem der Fahrzeuge der Kolonne die Energieübertragung eingeschaltet werden.So z. B. when docking a gradual approach controlled or controlled, in particular done by the board electronics. Upon contact and / or falling below a predetermined distance, the energy transfer can be switched on between the approaching vehicle and at least one of the vehicles of the column.
Bei einem Ab- und/oder Auskoppeln wenigstens eines Fahrzeugs aus der Kolonne kann die Energieübertragungen der anderen Fahrzeuge davor- und/oder dahinter unterbrochen und/oder die Energieübertragungseinrichtungen ausgeschaltet werden.When disconnecting and / or decoupling at least one vehicle from the column, the energy transmission of the other vehicles in front of and / or behind it can be interrupted and / or the energy transmission devices can be switched off.
Ein Ab- und/oder Auskoppeln eines Fahrzeugs aus der Kolonne kann derart erfolgen, dass beim Ab- und/oder Auskoppeln die Fahrzeuge, welche vor dem ab- und/oder auszukoppelndem Fahrzeug in der Kolonne angeordnet sind, sich schneller bewegen als Fahrzeuge, welche hinter dem ab- und/oder auszukoppelndem Fahrzeug in der Kolonne angeordnet sind. Nach erfolgter Ab- und/oder Auskopplung des Fahrzeugs oder der Fahrzeuge bei mehreren ab- und/oder auszukoppelnden Fahrzeugen, wobei im weiterem der Einfachheit halber nur von einem Fahrzeug die Rede ist, können die Fahrzeuge, welche vor dem ab- und/oder auszukoppelndem Fahrzeug in der Kolonne angeordnet sind, sich langsamer bewegen als Fahrzeuge, welche hinter dem ab- und/oder auszukoppelndem Fahrzeug in der Kolonne angeordnet sind. Dadurch kann die Kolonne wieder geschlossen werden oder mit vorbestimmten gleichen Abständen zwischen allen Fahrzeugen ausgebildet werden.A decoupling and / or decoupling of a vehicle from the column can be carried out such that when decoupling and / or decoupling the vehicles, which are arranged in front of the off and / or auskoppelndem vehicle in the column, move faster than vehicles, which are arranged behind the off and / or auskoppelndem vehicle in the column. After completion of the decoupling and / or decoupling of the vehicle or the vehicles in several off and / or decoupled vehicles, in the further sake of simplicity, only a vehicle is mentioned, the vehicles, which before the off and / or auskoppelndem Vehicle are arranged in the column to move slower than vehicles, which are arranged behind the off and / or auskoppelndem vehicle in the column. Thereby, the column can be closed again or be formed with predetermined equal distances between all vehicles.
Wenigstens eines der zuvor beschriebenen Fahrzeuge kann elektrische Energie erzeugen. Bei einer Kolonne ist dies vorteilhaft das Fahrzeug am Anfang einer Kolonne. So kann z. B. ein LKW vor einer PKW Kolonne angeordnet sein bzw. von dieser umfasst sein, und die Energie bereitstellen, welche auf die Pkws übertragen wird. Das Fahrzeug kann z. B. als Schub- oder Zugfahrzeug ausgebildet werden. Dabei kann die elektrische Energie in dem wenigstens einen Fahrzeug, welches die Energie erzeugt, aus einer Batterie und/oder aus Benzin, Diesel, Wasserstoff oder Alkohol erzeugt werden bzw. bereitgestellt werden. Z. B. kann über einen Verbrennungsmotor/Generator und/oder eine Brennstoffzelle elektrische Energie in dem wenigstens einem Fahrzeug, welches die Energie erzeugt bzw. bereitstellt, erzeugt werden und dann an die anderen Fahrzeuge übertragen werden, insbesondere zum Aufladen der Batterien der anderen Fahrzeuge und/oder zu deren direktem elektrischen Antrieb während der Fahrt in der Kolonne.At least one of the vehicles described above can generate electrical energy. In a column this is advantageous the vehicle at the beginning of a column. So z. For example, a truck may be located in front of or in front of a passenger car column, and provide the energy that is transmitted to the passenger cars. The vehicle can z. B. be designed as a push or towing vehicle. In this case, the electrical energy in the at least one vehicle which generates the energy can be generated from a battery and / or from gasoline, diesel, hydrogen or alcohol. For example, via an internal combustion engine / generator and / or a fuel cell, electrical energy can be generated in the at least one vehicle that generates or provides the energy and then transmitted to the other vehicles, in particular for charging the batteries of the other vehicles and / or to the direct electrical drive while driving in the column.
Wenigstens eines der zuvor beschriebenen Fahrzeuge kann als Personenkraftwagen (PKW), insbesondere als E-Car ausgebildet werden. Dabei ist unter E-Car ein rein elektrisch betriebener PKW ohne z. B. Verbrennungsmotor oder Brennstoffzelle zu verstehen.At least one of the vehicles described above can be used as a passenger car, be formed in particular as an e-car. It is under E-car a purely electrically powered car without z. B. internal combustion engine or fuel cell to understand.
Die Energieübertragung kann unter Verwendung wenigstens einer Energieübertragungseinrichtung erfolgen, welche z. B. an oder in einer Stoßstange eines Fahrzeugs integriert ist.The energy transfer can be done using at least one energy transfer device, which z. B. is integrated on or in a bumper of a vehicle.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den Merkmalen der abhängigen Ansprüche wird nachfolgend anhand der einzigen Figur näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.A preferred embodiment of the invention with advantageous developments according to the features of the dependent claims will be explained in more detail with reference to the single figure, but without being limited thereto.
Die Figur zeigt:The figure shows:
In der
Das Schub- und/oder Zugfahrzeug
Das Schub- oder Zugfahrzeug
An einem hinteren Ende des Schub- oder Zugfahrzeugs
Bei dem direkt hinter dem Schub- oder Zugfahrzeug
In dem zweiten Fahrzeug
Der Einfachheit halber sind in
Das zuvor beschriebene Prinzip der Energieübertragung zwischen Fahrzeugen
Die Übermittlung der elektrischen Energie und die Geschwindigkeits- und/oder Richtungssteuerung zur Fahrt in der Kolonne
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 6276542 B1 [0009] US 6276542 B1 [0009]
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
EP3150422A1 (en) * | 2015-10-02 | 2017-04-05 | Carrier Corporation | Inductive charging for a vehicle |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (5)
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---|---|---|---|---|
DE2851538C2 (en) * | 1977-12-16 | 1985-03-14 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Arrangement for control devices in means of transport |
JP2000013924A (en) * | 1998-06-22 | 2000-01-14 | System Soken:Kk | Connected electric automobile |
DE19918655A1 (en) * | 1999-04-16 | 2000-10-19 | Siemens Ag | Arrangement for operating selected electrical loads on railway vehicles |
DE202009007394U1 (en) * | 2009-05-26 | 2009-08-06 | Wünsch, Wilfried | Charging connection for electric vehicles |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6276542B1 (en) | 1999-09-15 | 2001-08-21 | Mccrary Personal Transport System, Llc | Intelligent public transit system using dual-mode vehicles |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3150422A1 (en) * | 2015-10-02 | 2017-04-05 | Carrier Corporation | Inductive charging for a vehicle |
US10256659B2 (en) | 2015-10-02 | 2019-04-09 | Carrier Corporation | Inductive charging for a vehicle |
CN107867197A (en) * | 2016-09-27 | 2018-04-03 | 福特全球技术公司 | Vehicle is to vehicle charging system |
EP3944210A1 (en) | 2020-07-24 | 2022-01-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for assembling a vehicle combination from a plurality of vehicles, and computer program product and electronic management system |
DE102020209404A1 (en) | 2020-07-24 | 2022-01-27 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for assembling a vehicle convoy from several vehicles, as well as computer program product and electronic management system |
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