DE102011006633A1

DE102011006633A1 - Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb

Info

Publication number: DE102011006633A1
Application number: DE102011006633A
Authority: DE
Inventors: Dr. Kordowski Bernhard; Michael Scholz; Dipl.-Ing. Westerwick Volker; Uwe Reddmann
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb. Es kann sich dabei um ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb handeln. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches mit Kraftstoff für den Verbrennungsmotor sowie mittels einer Ladestation mit Strom für das Aufladen der Batterie des Elektromotors versorgt werden kann. Zur Lösung der Aufgabe umfasst das Kraftfahrzeug eine Mulde, die an die Karosserie des Kraftfahrzeugs angrenzt. Innerhalb der Mulde befindet sich eine Ladebuchse oder ein Ladestecker, der mit einer Batterie verbunden ist. Die Batterie dient der Bereitstellung von Strom für den Elektromotor, mit dem das Kraftfahrzeug angetrieben werden kann. Daneben gibt es innerhalb der Mulde ein Ende eines Tankstutzens, der mit einem Tank verbunden ist, um so Kraftstoff in den Tank einfüllen zu können.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb. Ein solches Kraftfahrzeug umfasst als elektrischen Antrieb einen Elektromotor. Es kann sich dabei um ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb handeln.
Ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb umfasst sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen Elektromotor. Beide Motoren können das Kraftfahrzeug antreiben und zwar getrennt voneinander und/oder zeitgleich. In der Regel kann jeder Motortyp das Fahrzeug unmittelbar antreiben. Es ist aber auch möglich, dass beispielsweise der Verbrennungsmotor zur Stromerzeugung eingesetzt wird und so mittelbar zum Antrieb beiträgt.
Ein übliches Kraftfahrzeug, welches mit einem Verbrennungsmotor unmittelbar angetrieben wird, umfasst einen Tank für die Lagerung von Kraftstoff, so zum Beispiel Gas, Benzin oder Diesel. Über einen von außen zugänglichen Tankstutzen kann der Tank mit Kraftstoff befüllt werden. Das außen liegende Ende des Tankstutzens kann mit einem Deckel verschlossen werden. Dieses Ende mit dem Deckel befindet sich regelmäßig innerhalb einer Mulde, die an die Innenseite der Karosserie des Kraftfahrzeugs angrenzt. Diese Mulde kann mit einer verriegelbaren Klappe verschlossen werden, die angrenzend an die Karosserie schwenkbar angebracht ist. Ist die Klappe verschlossen, so erscheint die Klappe als Teil der äußeren Karosserieoberfläche des Kraftfahrzeugs.
Der Elektromotor bezieht seinen Strom über eine Batterie, die im Kraftfahrzeug untergebracht ist. Diese Batterie muss nach einem Entladen an einer Ladestation wieder aufgeladen werden. Um die Batterie an der Ladestation aufladen zu können, umfasst ein mit einem Elektromotor ausgerüstetes Kraftfahrzeug eine mit der Batterie verbundene Ladebuchse, die mit einem entsprechenden Ladestecker der Ladestation für ein Aufladen verbunden werden kann. Das Kraftfahrzeug kann aber auch den Ladestecker und die Ladestation die zugehörige Ladebuchse umfassen.
Wird ein Kraftfahrzeug an einer Haushaltssteckdose aufgeladen, so wird Wechselstrom angeschlossen. Darüber hinaus kann es Ladestationen geben, die Gleichstrom mit hohen Amperezahlen zu liefern vermögen, um besonders schnell aufladen zu können.
Aus der Druckschrift DE 10 2009 052 366 A1 geht eine Ladeeinrichtung eines mit einem elektrischen Motor angetriebenen Kraftfahrzeugs hervor, welches zum einen eine Steckdose beziehungsweise eine Ladebuchse und zum anderen einen Ladestecker für ein Aufladen der Batterie des Elektrofahrzeugs umfasst. Ladestecker und Ladebuchse sind hinter einem oder zwei Deckeln der Karosserie des Kraftfahrzeugs untergebracht. Für ein Aufladen kann der Ladestecker nach dem Öffnen des entsprechenden Deckels herausgezogen und in eine Steckdose eingesteckt werden. Umgekehrt kann ein externer Ladestecker, der mit einem Elektrokabel verbunden ist, in die Steckdose des Kraftfahrzeugs gesteckt werden, um das Fahrzeug aufzuladen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches mit Kraftstoff für den Verbrennungsmotor sowie mittels einer Ladestation mit Strom für das Aufladen der Batterie des Elektromotors versorgt werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe umfasst das Kraftfahrzeug eine Mulde, die an die Karosserie des Kraftfahrzeugs angrenzt. Innerhalb der Mulde befindet sich eine Ladebuchse oder ein Ladestecker, der mit einer Batterie verbunden ist. Die Batterie dient der Bereitstellung von Strom für den Elektromotor, mit dem das Kraftfahrzeug angetrieben werden kann. Daneben gibt es innerhalb der Mulde ein Ende eines Tankstutzens, der mit einem Tank verbunden ist, um so Kraftstoff in den Tank einfüllen zu können. In diesem Fall umfasst das Kraftfahrzeug zusätzlich einen Verbrennungsmotor als Antrieb. Alternativ oder ergänzend zum Tankstutzen gibt es eine zweite Ladebuchse oder Ladestecker. Gibt es in der Mulde zwei elektrische Anschlussmöglichkeiten, also zwei Ladestecker oder zwei Ladebuchsen oder eine Ladebuchse und einen Ladestecker, so ist eine der beiden Anschlussmöglichkeiten so beschaffen, eingerichtet und so mit der Batterie verbunden, dass hierüber die Batterie mit Gleichstrom aufgeladen werden kann. Die andere Anschlussmöglichkeit ist entsprechend als Wechselstromanschluss eingerichtet. Insgesamt befinden sich dann also in der Mulde wenigstens zwei Möglichkeiten, das Kraftfahrzeug mit zwei unterschiedlichen Energieträgern, ausgewählt aus Gleichstrom, Wechselstrom sowie fluidem, also gasförmigem und/oder flüssigem Kraftstoff zu versorgen. In einer Ausführungsform gibt es sämtliche drei der genannten drei Möglichkeiten.
Die Öffnung der Mulde kann mit einer Klappe verschlossen werden, die vorzugsweise schwenkbar an der Karosserie des Kraftfahrzeugs oder benachbart zur Karosserie des Kraftfahrzeugs angebracht ist. Die Klappe kann alternativ verschiebbar angebracht sein, so dass die Öffnung der Mulde durch ein Verschieben der Klappe verschlossen oder geöffnet werden kann. Die Klappe erscheint im geschlossenen Zustand als Teil der Karosserie. Es gibt darüber hinaus einen Deckel für den Tankstutzen, mit dem der Tankstutzen fluiddicht, insbesondere flüssigkeitsdicht verschlossen werden kann. Vorzugsweise gibt es darüber hinaus einen Deckel, mit dem die Ladebuchse bzw. der Ladestecker insbesondere staub- und/oder feuchtigkeitsdicht verschlossen werden kann.
Bei dieser Anordnung wird zunächst einmal sichergestellt, dass weder der Tankstutzen noch der Ladestecker bzw. die Ladebuchse gegenüber der Karosserie des Fahrzeugs hervorsteht. Der Deckel für den Tankstutzen trägt dafür Sorge, dass nicht unplanmäßig Kraftstoff aus dem Tank austreten kann. Die Klappe, die insbesondere schwenkbar an der bzw. nahe der Karosserie angebracht ist, dient als äußere Abdeckung, um so einen ersten Schutz vor unbefugter Benutzung bereitzustellen. Diese Klappe kann daher im geschlossenen Zustand insbesondere verriegelt werden, damit ein Unbefugter die Klappe nicht zu öffnen vermag.
Für ein Verriegeln dieser Klappe ist vorzugsweise ein Stellglied vorgesehen, welches einen bewegbaren Riegel umfasst. Ist die Klappe geschlossen worden, so wird der Riegel in eine Öse, hinter einen Bolzen oder ein vergleichbares Element der Klappe hinein bewegt, um so die Klappe zu verriegeln. Das Bewegen des Riegels in die verriegelnde Stellung hinein kann mit Motorkraft erfolgen und zwar insbesondere mit einem Elektromotor. Der Riegel kann aber auch mithilfe einer Feder in Richtung verriegelnde Stellung vorgespannt sein. Die Federkraft wird dann dazu benutzt, um den Riegel in die verriegelnde Stellung zu bewegen und die Klappe so zu verriegeln. Der Riegel kann eine Schräge am Ende umfassen, welches in die vorgenannte Öse oder hinter einen Bolzen oder ein vergleichbares Verschlusselement bewegt wird. Wird die Klappe geschlossen, so dient die Schräge als Rampe, um den Riegel aus der verriegelnden Stellung zurück in Richtung Gehäuse des Stellgliedes zu drücken. Das Prinzip ist von einer Falle eines Türschlosses bekannt.
Für ein Entriegeln wird der Riegel vorzugsweise mithilfe eines Elektromotors oder einer Formgedächtnislegierung aus der verriegelnden Stellung zurück bewegt und zwar in Richtung des Gehäuses des Stellgliedes.
Das Stellglied umfasst vorzugsweise eine Notentriegelungseinrichtung, mit der der Riegel mechanisch aus seiner verriegelnden Stellung heraus bewegt werden kann. Vorzugsweise kann die Notentriegelungseinrichtung nur vom Innenraum des Fahrzeugs aus betätigt werden, um so ein unbefugtes Öffnen des Deckels zu vermeiden.
Die Ladebuchse bzw. der Ladestecker kann ebenfalls in einer Ausführungsform der Erfindung mit einem Deckel staubdicht und/oder feuchtigkeitsdicht verschlossen werden, umso die Ladebuchse bzw. den Ladestecker vor Verschmutzung und Korrosion zu schützen.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Klappe, die vorzugsweise benachbart an der Karosserie drehbar angebracht ist, länglich, so zum Beispiel rechteckartig ausgestaltet. Diese weist im Fall einer Rechteckform zwei lange und zwei schmale Seiten auf. Die Klappe kann dann vorzugsweise um eine lange Seite herumgeschwenkt werden. Einerseits kann die Klappe dann zwei nebeneinander angeordnete Einrichtungen (Tankstutzen sowie Ladebuchse bzw. Ladestecker für Gleichstrom oder Wechselstrom) mit geringem Materialaufwand verdecken. Andererseits steht die Klappe gegenüber der Karosserie nicht unnötig weit hervor, wenn diese aufgeklappt wird.
Ladebuchse bzw. Ladestecker des Elektrofahrzeugs können aus der Mulde herausziehbar oder unbeweglich in der Mulde befestigt sein. Kann ein Ladestecker bzw. eine Ladebuchse heraus gezogen werden, so gibt es ein damit verbundenes herausziehbares Elektrokabel, welches im nicht herausgezogenen Zustand in einem Innenraum im Kraftfahrzeug gelagert wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung gibt es einen verschiebbaren Deckel, der zwischen zwei Stellungen hin und her geschoben werden kann. In der einen Stellung deckt der Deckel die eine Anschlussmöglichkeit für den einen Energieträger oder in der anderen Stellung die andere Anschlussmöglichkeit für den anderen Energieträger ab. Durch den Deckel wird sichergestellt, dass nicht beide Anschlussmöglichkeiten zeitgleich zugänglich sind, also immer nur eine der beiden Anschlussmöglichkeiten genutzt werden kann, um das Kraftfahrzeug mit Kraftstoff betanken bzw. die Batterie des Kraftfahrzeugs mit Strom aufladen zu können. Es wird so sichergestellt, dass nicht zeitgleich ein Kraftstoff getankt und mit elektrischem Strom aufgeladen wird, was eine Explosionsgefahr heraufsetzen könnte.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1: Mulde mit zwei Anschlussmöglichkeiten
2: Mulde mit zwei Anschlussmöglichkeiten
3: Mulde mit Klappe und zwei Anschlussmöglichkeiten
4: zwei Anschlussmöglichkeiten mit klappbaren Deckeln
5: zwei Anschlussmöglichkeiten mit verschiebbarem Deckel
Die 1 zeigt eine Aufsicht auf eine Mulde 1, in der sich ein erster Deckel 2 und ein zweiter Deckel 3 befindet. Der erste Deckel 2 verdeckt eine Ladebuchse, mit der die Batterie des zugehörigen Kraftfahrzeugs aufgeladen werden kann. Der zweite Deckel 3 verdeckt das Ende eines Tankstutzens, über den ein flüssiger Kraftstoff in einen damit verbundenen Tank eingefüllt werden kann. Der Deckel 2 verschließt ein Gehäuse einer Ladebuchse zumindest staubdicht, vorzugsweis auch fluiddicht, wobei sich im Gehäuse die elektrischen Anschlüsse befinden. Der Deckel 3 verschließt den Tankstutzen fluiddicht und zwar insbesondere flüssigkeitsdicht.
Zwischen den beiden Deckeln 2 und 3 befindet sich ein Steg 4, der die beiden Anschlussmöglichkeiten mit den Deckeln 2 und 3 räumlich voneinander trennt.
Die Mulde 1 ist als eigenständiges Bauteil ausgeführt, welche mit einer Karosserie eines Elektrofahrzeug bzw. eines Kraftfahrzeugs verbunden werden kann. Für ein solches Verbinden dienen Befestigungspunkte 5. Eine Befestigung kann durch Schweißen, Löten oder mithilfe von Bolzen oder Schrauben erfolgen.
In der 2 wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung ausschnittsweise gezeigt. Ein Karosserieelement umfasst eine einteilig verbundene Mulde 1. Es gibt zwei verschiedene Anschlüsse, um eine Batterie aufladen zu können. Zum einen gibt es einen Starkstromanschluss 6 in Form einer Ladebuchse, um über diesen Starkstromanschluss 6 die Batterie mithilfe von Gleichstrom in sehr kurzer Zeit aufladen zu können. Die andere Ladebuchse 7, die einen eingesteckten Stecker nebst Elektrokabel umfasst, dient dem Aufladen der Batterie über eine konventionelle Haushaltssteckdose mithilfe von Wechselstrom.
Die 3 zeigt einen Ausschnitt einer Karosserie 8, die mit einer drehbaren Klappe 9 versehen ist. Die Klappe 9 wird im geöffneten, von der Karosserie 8 weg geschwenkten Zustand gezeigt und gibt den Blick auf zwei Anschlussmöglichkeiten 10 und 11 frei. Es handelt sich dabei um zwei Stromanschlussmöglichkeiten, um eine Batterie mit Strom aufzuladen und zwar mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom. Es kann sich aber auch um einen Stromanschluss mit Deckel und um einen Deckel mit Tankstutzen handeln. Die Klappe 9 ist länglich ausgestaltet und kann um eine Achse verschwenkt werden, die parallel zu einer langen Seite der Klappe 9 verläuft.
In der 4 wird eine Ausführungsform mit zwei Anschlussmöglichkeiten gezeigt. Mithilfe von klappbaren Deckeln 2 und 3 können Gehäuse der beiden Anschlussmöglichkeiten verschlossen werden. Ein jeweiliger Deckel 2 bzw. 3 kann in Richtung der anderen Anschlussmöglichkeit bzw. des anderen Deckels geklappt werden. Ist ein Deckel geöffnet, dann muss der andere Deckel verschlossen sein. Es wird so vermieden, dass zwei Anschlüsse gleichzeitig benutzt werden können, was Störungen oder Beschädigungen zur Folge haben könnte.
Die klappbaren Deckel 2 und 3 können vorzugsweise elektrisch geöffnet und geschlossen werden.
In der 5 werden zwei Anschlussmöglichkeiten 6 und 7 gezeigt, die wahlweise mit einem verschiebbaren Deckel 12 abgedeckt werden können. Im Fall der 5 ist die rechts gezeigte Anschlussmöglichkeit 7 mit dem Deckel 12 abgedeckt. Wird der Deckel 12 nach links verschoben, so wird so die Anschlussmöglichkeit 7 schließlich freigegeben und die Anschlussmöglichkeit 6 abgedeckt. Es wird so verhindert, dass beide Anschlussmöglichkeiten 6 und 7 zeitgleich zugänglich sind und damit zeitgleich genutzt werden können.
Bezugszeichenliste

1: Mulde
2: Deckel
3: Deckel
4: Steg
5: Befestigungspunkt
6: Ladebuchse
7: Ladebuchse
8: Karosserieausschnitt
9: Klappe
10: Anschlussmöglichkeit
11: Anschlussmöglichkeit
12: verschiebbarer Deckel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009052366 A1 [0006]

Claims

Kraftfahrzeug – mit einem Elektromotor als Antrieb des Kraftfahrzeugs sowie – optional einem Verbrennungsmotor nebst einem Tank für eine Kraftstoffversorgung des Verbrennungsmotors und einem Tankstutzen für ein Befüllen des Tanks mit Kraftstoff, – mit einer Batterie für eine Stromversorgung des Elektromotors, – mit einer an die Karosserie des Kraftfahrzeugs angrenzenden Mulde (1), die mit einer Klappe (9) verschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mulde (1) zwei Anschlussmöglichkeiten (6, 7, 10, 11) für zwei verschiedene Energieträger vorhanden sind und zwar ausgewählt aus – Ladebuchse oder Ladestecker für Gleichstrom für ein Aufladen der Batterie, – Ladebuchse oder Ladestecker für Wechselstrom für ein Aufladen der Batterie, – Tankstutzen für ein Befüllen des Tanks mit Kraftstoff.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 mit einer Verriegelungseinrichtung, insbesondere einem Stellglied mit bewegbarem Riegel für ein Verriegeln der Klappe.
Kraftfahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Riegel elektrisch bewegbar ist und zwar insbesondere mithilfe eines Elektromotors oder mit Hilfe einer Formgedächtnislegierung.
Kraftfahrzeug nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche mit einer Notentriegelungseinrichtung, mit der der Riegel mechanisch vom Innenraum des Fahrzeugs aus seiner verriegelnden Stellung heraus bewegt werden kann.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit wenigstens einem Deckel (2, 3) für ein Verschließen des Tankstutzens, einer Ladebuchse oder eines Ladesteckers.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die drehbar befestigte Klappe (9) in Aufsicht auf die Klappe (9) länglich ist und insbesondere zwei lange und zwei schmale Seiten aufweist, wobei die Drehachse der Klappe (9) parallel zu einer langen Seite der Klappe verläuft.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Ladebuchse oder Ladestecker herausziehbar in der Mulde (1) angebracht sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zwei klappbare Deckel (2, 3) für ein Verschließen von Tankstutzen, Ladebuchse oder Ladestecker so angeordnet sind, dass ein Deckel in Richtung anderer Deckel aufgeklappt werden kann.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem verschiebbaren Deckel, der zwischen zwei Stellungen hin und her geschoben werden kann, wobei der Deckel in der einen Stellung die eine Anschlussmöglichkeit (6, 10) für den einen Energieträger abdeckt und in der anderen Stellung die andere Anschlussmöglichkeit (7, 11) für den anderen Energieträger abdeckt.