DE102011118976A1

DE102011118976A1 - Motor vehicle e.g. passenger car, has electrical connecting unit connected with reserve battery for supplying electric power to electrical driving apparatus, where reserve battery has low battery capacity with respect to vehicle battery

Info

Publication number: DE102011118976A1
Application number: DE102011118976A
Authority: DE
Inventors: Michael Spruth
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-11-19
Filing date: 2011-11-19
Publication date: 2012-06-14

Abstract

The vehicle (1) has an electrical driving apparatus (2) i.e. electric motor, for driving the vehicle. A vehicle battery (3) i.e. high voltage battery, supplies electric voltage to the driving apparatus. An electrical connecting unit (5) is connected with an electrical reserve battery (7) for supplying electric power to the driving apparatus, where the reserve battery has low battery capacity with respect to the vehicle battery. A safety device of the connecting unit covers an electrical contact element of the connecting unit when being not connected with the reserve battery. An independent claim is also included for a method for electrically connecting a reserve battery with an electrical connecting unit of a motor car.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Antriebsvorrichtung, welche zum Antreiben des Kraftfahrzeugs dient, sowie mit einer Fahrzeugbatterie, die eine elektrische Spannung für die elektrische Antriebsvorrichtung bereitstellt. Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Batterie für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, wie auch ein Verfahren zum elektrischen Verbinden einer solchen Batterie mit einer Anschlusseinrichtung eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a motor vehicle with an electric drive device, which serves to drive the motor vehicle, as well as with a vehicle battery, which provides an electrical voltage for the electric drive device. The invention also relates to an electric battery for an electrically driven motor vehicle, as well as a method for electrically connecting such a battery to a connection device of a motor vehicle.

Elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge sind bereits Stand der Technik. Sie beinhalten eine elektrische Antriebsvorrichtung – etwa einen Elektromotor –, welche mit elektrischer Energie versorgt wird. Zum Bereitstellen dieser elektrischen Energie ist in elektrischen Kraftfahrzeugen eine Fahrzeugbatterie vorhanden, die auch als „Traktionsbatterie” bezeichnet wird. Die Fahrzeugbatterie stellt in der Regel eine elektrische Spannung mit einer relativ hohen Amplitude bereit, die sogar mehrere hundert Volt erreichen kann. Aus diesem Grund ist die Fahrzeugbatterie ein sicherheitsrelevantes Bauteil, welches ausschließlich durch geschultes Personal mit einer besonderen Ausbildung gehandhabt werden darf. Der Fahrer darf somit in der Regel die Fahrzeugbatterie seines Kraftfahrzeugs nicht betätigen; auch eine Vielzahl von Werkstätten verfügen noch nicht über ein derart geschultes Personal.Electrically powered vehicles are already state of the art. They include an electric drive device - such as an electric motor - which is supplied with electrical energy. To provide this electrical energy, a vehicle battery is present in electric vehicles, which is also referred to as a "traction battery". The vehicle battery typically provides a relatively high amplitude electrical voltage that may even reach several hundred volts. For this reason, the vehicle battery is a safety-relevant component, which may be handled only by trained personnel with a special education. The driver is thus generally not allowed to operate the vehicle battery of his motor vehicle; Even a large number of workshops do not yet have such a trained staff.

Deshalb können unterschiedlichste Situationen auftreten, die für den Fahrer problematisch sind: Man könnte sich beispielsweise eine Situation vorstellen, in welcher das Kraftfahrzeug aufgrund einer leeren Fahrzeugbatterie auf einer Autobahn stehen bleibt. Weil das Aufladen der Fahrzeugbatterie in einer solchen Situation prinzipiell unmöglich ist, müsste das Kraftfahrzeug hin zu der nächsten Ladestation bzw. „Tankstelle” abgeschleppt werden. Selbiges Problem tritt auch dann auf, wenn die Fahrzeugbatterie etwa aufgrund der Alterung während der Fahrt ausfällt. Auch hier hat der Fahrer keine Möglichkeit, die Fahrzeugbatterie selbst auszutauschen, sondern das Kraftfahrzeug muss abgeschleppt und die Fahrzeugbatterie durch eine geschulte Person ausgetauscht werden.Therefore, a variety of situations may occur that are problematic for the driver: For example, one could imagine a situation in which the motor vehicle stops due to an empty vehicle battery on a highway. Because charging the vehicle battery in such a situation is in principle impossible, the motor vehicle would have to be towed to the next charging station or "gas station". The same problem occurs even if the vehicle battery fails due to aging while driving. Again, the driver has no way to replace the vehicle battery itself, but the vehicle must be towed and the vehicle battery to be replaced by a trained person.

In all diesen Situationen kann der Fahrer alleine nichts unternehmen und wird von der Hilfe Dritter abhängig.In all these situations, the driver alone can not do anything and is dependent on the help of third parties.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie in den oben geschilderten Situationen der Fahrer wirkungsvoll und sicher unterstützt werden kann.It is an object of the invention to provide a solution, as in the above-mentioned situations, the driver can be supported effectively and safely.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kraftfahrzeug, durch eine elektrische Batterie sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figur.This object is achieved by a motor vehicle, by an electric battery and by a method having the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figure.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug wird auf elektrischem Wege angetrieben. Es beinhaltet eine elektrische Antriebsvorrichtung zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, wie auch eine Fahrzeugbatterie zum Bereitstellen einer elektrischen Spannung, mit welcher die Antriebsvorrichtung versorgt wird. Das Kraftfahrzeug weist eine elektrische Anschlusseinrichtung auf, welche zum Anschließen einer elektrischen Reservebatterie mit einer gegenüber der Fahrzeugbatterie geringeren Batteriekapazität zum Versorgen der Antriebsvorrichtung mit elektrischer Energie dient.An inventive motor vehicle is driven by electrical means. It includes an electric drive device for driving the motor vehicle, as well as a vehicle battery for providing an electrical voltage with which the drive device is supplied. The motor vehicle has an electrical connection device which serves to connect an electric reserve battery with a battery capacity which is lower than the vehicle battery for supplying the drive device with electrical energy.

In den oben geschilderten Situationen wird der Fahrer also dadurch unterstützt, dass ihm die Möglichkeit eingeräumt wird, eine „kleinere” Reservebatterie an die – insbesondere ohne ein Werkzeug zugängliche – Anschlusseinrichtung anzuschließen, sodass die Antriebsvorrichtung des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie aus der Reservebatterie versorgt wird. Je nach Batteriekapazität der Reservebatterie kann der Fahrer somit bei einer leeren Fahrzeugbatterie oder aber nach Ausfall der Fahrzeugbatterie zumindest zu der nächstgelegenen Ladestation bzw. Werkstatt fahren; die Antriebsvorrichtung wird nämlich mit elektrischer Spannung der Reservebatterie versorgt. Selbst wenn der Fahrer eine solche Reservebatterie nicht parat hat, kann er die Pannenhilfe anrufen, und die Reservebatterie kann dann von dem Pannenhilfe-Dienstleister geliehen werden. Ein Abschleppen des Kraftfahrzeugs ist hier nicht mehr nötig, und es können Kosten gespart werden, wie auch die wertvolle Zeit. Außerdem bringt der Abschleppvorgang erhöhte Sicherheitsrisiken für das ziehende sowie für das abgeschleppte Fahrzeug, fall nicht mit einem speziellen Abschlepp-LKW gearbeitet wird. Dies gilt insbesondere bei Fahrzeugen, die keine Unterstützungssysteme aufweisen, wie etwa eine Servolenkung, einen Bremskraftverstärker und dergleichen. Der Fahrer des abgeschleppten Fahrzeugs wird auch heufig überfordert.In the situations described above, the driver is thus supported by the fact that he is given the opportunity to connect a "smaller" reserve battery to - especially without a tool accessible - connection device, so that the drive device of the motor vehicle is supplied with electrical energy from the backup battery. Depending on the battery capacity of the reserve battery, the driver can thus drive at least to the nearest charging station or workshop with an empty vehicle battery or after failure of the vehicle battery; namely, the drive device is supplied with electrical voltage of the backup battery. Even if the driver does not have such a reserve battery, he can call the breakdown service and the backup battery can then be borrowed from the breakdown service provider. A towing the motor vehicle is no longer necessary, and it can be saved costs, as well as the valuable time. In addition, the towing process brings increased safety risks to the towing vehicle as well as to the towed vehicle if a special towing truck is not used. This is especially true in vehicles that do not have support systems, such as a power steering, a brake booster, and the like. The driver of the towed vehicle is often overwhelmed.

Erfindungsgemäß wird also eine Anschlusseinrichtung an einer geeigneten Stelle in dem Kraftfahrzeug – insbesondere im Kofferraum – bereitgestellt, an welche die Reservebatterie bzw. Backup-Batterie angeschlossen werden kann. Insbesondere ist dann auch die Möglichkeit gegeben, die Reservebatterie mechanisch an der entsprechenden Stelle zu sichern.According to the invention, therefore, a connection device is provided at a suitable location in the motor vehicle-in particular in the trunk-to which the reserve battery or backup battery can be connected. In particular, then the possibility is given to secure the backup battery mechanically at the appropriate location.

Die Reservebatterie weist eine geringere Batteriekapazität als die Fahrzeugbatterie auf. Dies bedeutet insbesondere, dass die Reservebatterie deutlich leichter als die Fahrzeugbatterie sein kann, sodass sie ohne viel Aufwand durch den Fahrer getragen werden kann. Bevorzugt liegt die Masse der Reservebatterie in einem Wertebereich von 5 kg bis 20 kg, insbesondere in einem Wertebereich von 10 kg bis 20 kg.The backup battery has a lower battery capacity than the vehicle battery. This means in particular that the reserve battery significantly lighter than the vehicle battery can be so that it can be worn by the driver without much effort. Preferably, the mass of the reserve battery is in a range from 5 kg to 20 kg, in particular in a range from 10 kg to 20 kg.

Weil der Fahrer nun die Reservebatterie auch selbst anschließen kann, werden selbstverständlich Maßnahmen getroffen, welche für die Sicherheit sorgen. In einer Ausführungsform weist die Anschlusseinrichtung des Fahrzeugs – und insbesondere auch die korrespondierende Anschlusseinrichtung der Reservebatterie – (jeweils) eine Sicherheitseinrichtung auf, mittels welcher ein elektrisches Kontaktelement der Anschlusseinrichtung beim Nichtangeschlossensein der Reservebatterie nach außen hin verdeckt ist. Die Sicherheitseinrichtung kann beispielsweise einen Deckel aufweisen, durch welchen das elektrische Kontaktelement nach außen hin verdeckt ist. Somit wird verhindert, dass der Fahrer oder aber eine andere Person in Kontakt mit dem elektrischen Kontaktelement gelangt. Die Kontaktierung des elektrischen Kontaktelements ist selbst mit einem Werkzeug ausgeschlossen.Because the driver can now connect the backup battery himself, of course, measures are taken to ensure safety. In one embodiment, the connection device of the vehicle - and in particular also the corresponding connection device of the reserve battery - (in each case) has a safety device, by means of which an electrical contact element of the connection device is concealed to the outside when the backup battery is not connected. The safety device may, for example, have a cover, by which the electrical contact element is concealed outwards. This prevents the driver or another person from coming into contact with the electrical contact element. The contacting of the electrical contact element is excluded even with a tool.

Wenn das elektrische Kontaktelement der Anschlusseinrichtung beim Nichtangeschlossensein der Reservebatterie mittels der Sicherheitseinrichtung verdeckt ist, so muss auch gewährleistet werden, dass die Reservebatterie – wenn sie an die Anschlusseinrichtung angeschlossen wird – dieses elektrische Kontaktelement kontaktieren kann. Zu diesem Zwecke weist die Anschlusseinrichtung des Kraftfahrzeugs eine Erkennungseinrichtung auf, welche erkennt, ob die Reservebatterie an die Anschlusseinrichtung mechanisch angeschlossen ist oder nicht. Die Erkennungseinrichtung sorgt dann dafür, dass erst nach dem Erkennen des mechanischen Angeschlossenseins der Reservebatterie eine elektrische Verbindung zwischen einem elektrischen Kontaktelement der Reservebatterie und dem Kontaktelement der Anschlusseinrichtung hergestellt wird. Die Gefahr eines Stromschlags ist somit ausgeschlossen.If the electrical contact element of the connection device is concealed when the backup battery is not connected by means of the safety device, then it must also be ensured that the back-up battery - when it is connected to the connection device - can contact this electrical contact element. For this purpose, the connection device of the motor vehicle has a detection device which detects whether the reserve battery is mechanically connected to the connection device or not. The detection device then ensures that an electrical connection between an electrical contact element of the reserve battery and the contact element of the connection device is produced only after the detection of the mechanical connection of the reserve battery. The risk of electric shock is therefore excluded.

Die Erkennung des mechanischen Angeschlossenseins der Reservebatterie kann beispielsweise so aussehen, dass beim Anschließen der Reservebatterie an die Anschlusseinrichtung eine Kommunikationsverbindung zwischen der Erkennungseinrichtung einerseits und einer Kommunikationseinheit der Reservebatterie andererseits hergestellt wird. Die Erkennungseinrichtung kann dann das mechanische Angeschlossensein der Reservebatterie anhand einer Datenkommunikation mit der Kommunikationseinheit erkennen. Ist eine solche Datenkommunikation mit der Reservebatterie möglich, so wird dies durch die Erkennungseinrichtung dahingehend interpretiert, dass die Reservebatterie an die Anschlusseinrichtung bereits mechanisch angeschlossen ist, sodass die elektrische Verbindung zwischen den beiderseitigen Kontaktelementen sicher und ohne Gefahr hergestellt werden kann.The detection of the mechanical connection of the backup battery can, for example, be such that when the backup battery is connected to the connection device, a communication connection is established between the detection device on the one hand and a communication unit of the backup battery on the other hand. The detection means may then detect the mechanical connection of the backup battery based on data communication with the communication unit. If such a data communication with the reserve battery is possible, this is interpreted by the detection device to the effect that the reserve battery is already mechanically connected to the connection device, so that the electrical connection between the mutual contact elements can be made safely and without danger.

Die Herstellung der elektrischen Verbindung kann automatisch erfolgen: Die Erkennungseinrichtung kann nach dem Erkennen des mechanischen Angeschlossenseins der Reservebatterie einen Aktor ansteuern, mittels welchem die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen hergestellt wird. Der Aktor kann beispielsweise den oben genannten Deckel öffnen und zumindest eines der beiden Kontaktelemente derart bewegen, dass die elektrische Verbindung aufgebaut wird. Somit wird die elektrische Verbindung zuverlässig hergestellt. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass nach dem Erkennen des Angeschlossenseins die Erkennungseinrichtung einen Hinweis bzw. ein Signal an den Benutzer ausgibt, mit welchem der Benutzer darauf hingewiesen wird, dass die Reservebatterie bzw. ein Anschluss der Reservebatterie weiter gedrückt oder gedreht oder dergleichen werden kann, um die elektrische Verbindung zu ermöglichen.The electrical connection can be established automatically. After detecting the mechanical connection of the reserve battery, the detection device can activate an actuator by means of which the electrical connection between the contact elements is established. The actuator can open, for example, the above-mentioned cover and move at least one of the two contact elements such that the electrical connection is established. Thus, the electrical connection is reliably made. Alternatively, however, it may also be provided that after the recognition of the connected, the recognition device outputs a message or signal to the user, with which the user is informed that the reserve battery or a connection of the reserve battery further pressed or rotated or the like can to allow the electrical connection.

Insgesamt wird also eine intelligente Stecker-Buchse-Detektion zur sicheren Handhabung der Reservebatterie bereitgestellt. Die Kontaktelemente sind bei getrennten Systemen (Anschlusseinrichtung des Kraftfahrzeugs einerseits und Reservebatterie andererseits) und auch beim Zusammenstecken mechanisch verriegelt. Erst wenn die beiden Systeme einander erkannt haben und eine Kontaktierung der Kontaktelemente mit Personen ausgeschlossen ist, wird der Schutz entriegelt und die elektrische Verbindung automatisiert hergestellt bzw. ermöglicht. Eine Statusabfrage dieses Vorgangs kann dann beispielsweise über ein im Kraftfahrzeug angeordnetes Display erfolgen.Overall, therefore, an intelligent plug socket detection for safe handling of the reserve battery is provided. The contact elements are mechanically interlocked in separate systems (connection device of the motor vehicle on the one hand and backup battery on the other hand) and also during mating. Only when the two systems have recognized each other and a contact of the contact elements with persons is excluded, the protection is unlocked and the electrical connection made or made possible automatically. A status query of this process can then take place, for example, via a display arranged in the motor vehicle.

Selbstverständlich genügt auch die Reservebatterie allen Anforderungen an Sicherheit. Sie ist so ausgebildet, dass sie auch ohne eine Flüssigkeitskühlung auskommt und auch beim Herunterfallen nicht zerstört wird.Of course, the backup battery meets all safety requirements. It is designed so that it does not require liquid cooling and is not destroyed even when dropped.

Erfindungsgemäß wird darüber hinaus auch eine elektrische Batterie (Reservebatterie) für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug bereitgestellt. Sie weist eine Anschlusseinrichtung zum Anschließen der Batterie an eine korrespondierende Anschlusseinrichtung des Kraftfahrzeugs auf. Die Batterie weist auch eine Sicherheitseinrichtung auf, mittels welcher ein elektrisches Kontaktelement der Anschlusseinrichtung der Batterie beim Nichtangeschlossensein der Batterie nach außen hin verdeckt ist. Die Batterie ist so ausgebildet, dass nach Anschließen der Batterie an die Anschlusseinrichtung des Kraftfahrzeugs das Angeschlossensein der Batterie mittels einer Erkennungseinrichtung – diese kann in die Batterie und/oder in das Kraftfahrzeug integriert sein – erkennbar ist und erst nach der Erkennung des mechanischen Angeschlossenseins eine elektrische Verbindung zwischen einem elektrischen Kontaktelement der Batterie und einem elektrischen Kontaktelement der fahrzeugseitigen Anschlusseinrichtung herstellbar ist.According to the invention, an electric battery (backup battery) is also provided for an electrically driven motor vehicle. It has a connection device for connecting the battery to a corresponding connection device of the motor vehicle. The battery also has a safety device by means of which an electrical contact element of the connection device of the battery is concealed to the outside when the battery is not connected. The battery is designed such that, after connecting the battery to the connection device of the motor vehicle, the connectedness of the battery by means of a detection device - this can be integrated into the battery and / or in the motor vehicle - it can be seen and only after the detection of the mechanical Connected an electrical connection between an electrical contact element of the battery and an electrical contact element of the vehicle-side connection device can be produced.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum elektrischen Verbinden einer Batterie mit einer Anschlusseinrichtung eines Kraftfahrzeugs durch mechanisches Anschließen der Batterie an die Anschlusseinrichtung des Kraftfahrzeugs, Erkennen des Angeschlossenseins der Batterie mittels einer Erkennungseinrichtung und Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem Kontaktelement der Batterie und einem Kontaktelement der Anschlusseinrichtung erst nach dem Erkennen des Angeschlossenseins.The invention also relates to a method for electrically connecting a battery to a connection device of a motor vehicle by mechanically connecting the battery to the connection device of the motor vehicle, detecting the connection of the battery by means of a detection device and establishing an electrical connection between a contact element of the battery and a contact element of the connection device only after the recognition of the connection.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten – soweit anwendbar – entsprechend für die erfindungsgemäße Batterie sowie für das erfindungsgemäße Verfahren.The presented with respect to the motor vehicle according to the invention preferred embodiments and their advantages apply - where applicable - according to the battery of the invention and for the inventive method.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Dabei veranschaulicht die einzige Figur in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.The invention will now be described with reference to a preferred embodiment, as well as with reference to the accompanying drawings. The single figure illustrates in a schematic representation of a motor vehicle according to an embodiment of the invention.

Ein in der Figur dargestelltes Kraftfahrzeug 1 ist im Ausführungsbeispiel ein Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug 1 beinhaltet eine elektrische Antriebsvorrichtung 2, welche ein Elektromotor ist und zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 1 dient. Die Antriebsvorrichtung 2 wird mit elektrischer Energie aus einer im Kraftfahrzeug 1 fest angeordneten Fahrzeugbatterie 3 versorgt. Die Fahrzeugbatterie 3 ist eine Hochvoltbatterie und stellt eine elektrische Spannung mit einer relativ hohen Amplitude bereit, mit welcher die Antriebsvorrichtung 2 versorgt wird.An illustrated in the figure motor vehicle 1 is a passenger car in the embodiment. The car 1 includes an electric drive device 2 which is an electric motor and for driving the motor vehicle 1 serves. The drive device 2 becomes with electrical energy from one in the motor vehicle 1 fixed vehicle battery 3 provided. The vehicle battery 3 is a high-voltage battery and provides a relatively high amplitude electrical voltage to which the drive device 2 is supplied.

Im Kraftfahrzeug 1 – etwa in einem Kofferraum 4 – ist eine Anschlusseinrichtung 5 angeordnet, welche mit der Antriebsvorrichtung 2 elektrisch gekoppelt ist. Alternativ oder ergänzend kann die Anschlusseinrichtung 5 mit der Fahrzeugbatterie 3 elektrisch gekoppelt sein, wie mit der Pfeildarstellung 6 dargestellt.In the motor vehicle 1 - in a trunk, for example 4 - is a connection device 5 arranged, which with the drive device 2 is electrically coupled. Alternatively or additionally, the connection device 5 with the vehicle battery 3 be electrically coupled, as with the arrow 6 shown.

Die Anschlusseinrichtung 5 dient zum Anschließen einer fahrzeugexternen Reservebatterie 7. Die Reservebatterie 7 kann im Kofferraum 4 positioniert und dort mechanisch gesichert werden. Sie kann dann an die Anschlusseinrichtung 5 angeschlossen werden. Hierzu weist auch die Reservebatterie 7 eine korrespondierende Anschlusseinrichtung 8 auf, die gegebenenfalls auch über ein nicht dargestelltes Kabel mit dem Gehäuse der Reservebatterie 7 verbunden sein kann. Eine der Anschlusseinrichtungen – die fahrzeugseitige Anschlusseinrichtung 5 oder die batterieseitige Anschlusseinrichtung 8 – ist in Farm eines Steckers ausgebildet; die andere Anschlusseinrichtung 5, 8 ist in Form einer Steckdose bzw. einer Buchse ausgeführt.The connection device 5 is used to connect an off-board backup battery 7 , The backup battery 7 can in the trunk 4 be positioned and mechanically secured there. It can then be connected to the connection device 5 be connected. This is also indicated by the backup battery 7 a corresponding connection device 8th on, if necessary, via an unillustrated cable to the housing of the reserve battery 7 can be connected. One of the connection devices - the vehicle-side connection device 5 or the battery-side connection device 8th - is trained in farm of a plug; the other connection device 5 . 8th is designed in the form of a socket or a socket.

Beide Anschlusseinrichtungen 5, 8 weisen zumindest ein elektrisches Kontaktelement (in der Figur nicht dargestellt), und insbesondere jeweils zwei Kontaktelemente, auf. Ein Kontaktelement ist für Masse vorgesehen, während an dem anderen Kontaktelement das positive elektrische Potential bereitgestellt ist. Sowohl die Anschlusseinrichtung 5 als auch die Anschlusseinrichtung 8 weisen jeweilige Sicherheitseinrichtungen auf, durch welche die jeweiligen Kontaktelemente nach außen hin verdeckt sind. Dies bedeutet, dass die Kontaktelemente von außen zunächst unsichtbar sind und von einer Person auch nicht berührt bzw. nicht erreicht werden können. Die Kontaktelemente sind von außen nicht zugänglich. Selbst mit einem einfachen Werkzeug – etwa einem Schraubenzieher und dergleichen – können die Kontaktelemente nicht kontaktiert werden. Der Benutzer kann somit die Reservebatterie 7 beliebig handhaben und auch die fahrzeugseitige Anschlusseinrichtung 5 beliebig berühren; er gelangt nicht in Kontakt mit elektrischer Spannung.Both connection devices 5 . 8th have at least one electrical contact element (not shown in the figure), and in particular in each case two contact elements on. One contact element is intended for ground, while at the other contact element, the positive electrical potential is provided. Both the connection device 5 as well as the connection device 8th have respective safety devices by which the respective contact elements are concealed to the outside. This means that the contact elements are initially invisible from the outside and can not be touched by a person or can not be reached. The contact elements are not accessible from the outside. Even with a simple tool - such as a screwdriver and the like - the contact elements can not be contacted. The user can thus use the reserve battery 7 handle arbitrarily and also the vehicle-mounted connection device 5 to touch at will; he does not come in contact with electrical voltage.

Die genannten Sicherheitseinrichtungen können beispielsweise jeweils einen Deckel bzw. eine Klappe aufweisen, welcher bzw. welche die elektrischen Kontaktelemente nach außen hin verdeckt.The safety devices mentioned may, for example, each have a cover or a flap, which or which conceals the electrical contact elements to the outside.

Die Reservebatterie 7 kann über ihre Anschlusseinrichtung 8 an die fahrzeugseitige Anschlusseinrichtung 5 zunächst mechanisch angeschlossen, d. h. zunächst mit der fahrzeugseitigen Anschlusseinrichtung 5 mechanisch verbunden werden. Dabei wird der Stecker einfach in die korrespondierende Buchse eingesteckt. Die elektrische Verbindung zwischen den beiden Anschlusseinrichtungen 5, 8 ist hier noch nicht gewährleistet. Erst wenn eine Erkennungseinrichtung 9 der fahrzeugseitigen Anschlusseinrichtung 5 das mechanische Angeschlossensein der Reservebatterie 7 erkennt, wird die elektrische Verbindung zwischen den jeweiligen Kontaktelementen hergestellt. Alternativ kann die Erkennungseinrichtung 9 auch in die Reservebatterie 7 integriert sein.The backup battery 7 can via their connection device 8th to the vehicle-side connection device 5 initially mechanically connected, ie first with the vehicle-side connection device 5 be mechanically connected. The plug is simply plugged into the corresponding socket. The electrical connection between the two connection devices 5 . 8th is not guaranteed here. Only when a detection device 9 the vehicle-side connection device 5 the mechanical connection of the backup battery 7 detects, the electrical connection between the respective contact elements is made. Alternatively, the detection device 9 also in the backup battery 7 be integrated.

Die Erkennungseinrichtung 9 kann beispielsweise eine Kommunikationseinheit sein, welche mit einer batterieseitigen Kommunikationseinheit 10 kommunizieren bzw. Daten austauschen kann. Beim mechanischen Anschließen der Reservebatterie 7 an die fahrzeugseitige Anschlusseinrichtung 5 – also beim Einstecken des Steckers in die Buchse – wird gleichzeitig eine Kommunikationsverbindung zwischen der Erkennungseinrichtung 9 und der Kommunikationseinheit 10 aufgebaut, sodass Daten zwischen der Erkennungseinrichtung 9 und der Kommunikationseinheit 10 ausgetauscht werden können. Anhand dieser Kommunikationsverbindung erkennt die Erkennungseinrichtung 9, dass die Reservebatterie 7 mit der fahrzeugseitigen Anschlusseinrichtung 5 mechanisch verbunden ist. Wird dies durch die Erkennungseinrichtung 9 erkannt, so veranlasst diese das Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen den beiderseitigen Kontaktelementen.The recognition device 9 may be, for example, a communication unit, which communicates with a battery-side communication unit 10 communicate or exchange data. When mechanically connecting the backup battery 7 to the vehicle-side connection device 5 - So when plugging the plug into the socket - is simultaneously a communication link between the detection device 9 and the communication unit 10 built so that data between the detection device 9 and the communication unit 10 can be exchanged. On the basis of this communication connection recognizes the detection device 9 that the backup battery 7 with the vehicle-side connection device 5 mechanically connected. If this is done by the detection device 9 recognized, so this causes the establishment of the electrical connection between the mutual contact elements.

Zur Herstellung der elektrischen Verbindung kann die Erkennungseinrichtung 9 beispielsweise einen Aktor ansteuern, durch welchen die genannten Sicherheitseinrichtungen entriegelt und die Kontaktelemente miteinander verbunden werden. Alternativ kann auch ein Informationssignal ausgegeben werden, durch welches der Benutzer darauf hingewiesen wird, dass die batterieseitige Anschlusseinrichtung 8 auf eine spezielle Art und Weise relativ zur fahrzeugseitigen Anschlusseinrichtung 5 bewegt werden soll. Es kann sich hier beispielsweise um das Verschieben und/oder das Drehen der Anschlusseinrichtung 8 handeln.For the preparation of the electrical connection, the detection device 9 For example, drive an actuator, which unlocks said safety devices and the contact elements are connected together. Alternatively, an information signal may be output by which the user is informed that the battery-side connection device 8th in a special way relative to the vehicle-side connection device 5 to be moved. This may be, for example, the displacement and / or rotation of the connection device 8th act.

Die Reservebatterie 7 kann auch eine weitere Anschlusseinrichtung 11 aufweisen, über welche eine weitere, nicht dargestellte Reservebatterie an die Reservebatterie 7 angeschlossen und mit dieser elektrisch gekoppelt werden kann. Dabei kann eine Parallelschaltung zwischen den beiden Reservebatterien ermöglicht werden, sodass insgesamt die Batteriekapazität des Systems erhöht wird. Selbstverständlich weist die Anschlusseinrichtung 11 die oben näher beschriebene Sicherheitseinrichtung auf.The backup battery 7 can also be another connection device 11 have, over which another, not shown reserve battery to the reserve battery 7 can be connected and electrically coupled with this. In this case, a parallel connection between the two reserve batteries can be made possible, so that overall the battery capacity of the system is increased. Of course, the connection device 11 the safety device described in more detail above.

Die Reservebatterie 7 und/oder die Fahrzeugbatterie 3 kann/können auch mittels einer Photovoltaik-Anlage aufgeladen werden. Eine derartige Anlage kann beispielsweise an dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet sein.The backup battery 7 and / or the vehicle battery 3 can / can also be charged by means of a photovoltaic system. Such a system can, for example, on the motor vehicle 1 be arranged.

Es kann in Verbindung mit der Erkennung des Anschließens der Reservebatterie 7 auch eine Logik vorgesehen sein, durch welche die Fahrzeugbatterie 3 (Hauptbatterie) abgeschaltet bzw. von dem Bordnetz entkoppelt wird. Somit ist gewährleistet, dass die Energie der Reservebatterie 7 nicht in die zu ladende Fahrzeugbatterie 3 übertragen wird und ausschließlich zum Antreiben des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Also steht die Energie der Reservebatterie 7 alleine dem Triebstrang – also der Antriebsvorrichtung 2 – zur Verfügung. Das Fahrzeug kann hier auch in einen Notbetrieb geschaltet werden, in welchem vorbestimmte elektrische Komfortverbraucher abgeschaltet werden. Somit wird die Energie der Reservebatterie 7 weiterhin geschont.It may in conjunction with the detection of connecting the backup battery 7 Also be provided a logic by which the vehicle battery 3 (Main battery) is switched off or decoupled from the electrical system. This ensures that the energy of the backup battery 7 not in the vehicle battery to be charged 3 is transmitted and is only available for driving the vehicle. So the energy of the backup battery stands 7 alone the drive train - so the drive device 2 - to disposal. The vehicle can also be switched to an emergency mode, in which predetermined electrical comfort consumers are switched off. Thus, the energy of the backup battery 7 still spared.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kraftfahrzeugmotor vehicle
22: elektrische Antriebsvorrichtungelectric drive device
33: Fahrzeugbatterievehicle battery
44: Kofferraumtrunk
55: Anschlusseinrichtungconnecting device
66: Pfeildarstellungarrow display
77: Reservebatteriereserve battery
88th: Anschlusseinrichtungconnecting device
99: Erkennungseinrichtungrecognizer
1010: Kommunikationseinheitcommunication unit
1111: Anschlusseinrichtungconnecting device

Claims

Motor vehicle ( 1 ) with: - an electric drive device ( 2 ) for driving the motor vehicle ( 1 ) and - a vehicle battery ( 3 ) for providing a voltage for the electric drive device ( 2 ), characterized by - an electrical connection device ( 5 ) for connecting a backup battery ( 7 ) with one opposite the vehicle battery ( 3 ) lower battery capacity for supplying the drive device ( 2 ) with electrical energy.

Motor vehicle ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the connection device ( 5 ) has a safety device, by means of which an electrical contact element of the connection device ( 5 ) when the backup battery is not connected ( 7 ) is concealed to the outside.

Motor vehicle ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the connection device ( 5 ) a recognition device ( 9 ) for detecting the mechanical connection of the backup battery ( 7 ) to the connection device ( 5 ), wherein only after the recognition of the connected an electrical connection between an electrical contact element of the reserve battery ( 7 ) and an electrical contact element of the connection device ( 5 ) can be produced.

Motor vehicle ( 1 ) according to claim 3, characterized in that when connecting the backup battery ( 7 ) to the connection device ( 5 ) a communication link between the recognition device ( 9 ) and a communication unit ( 10 ) of the backup battery ( 7 ) and the recognition device ( 9 ) is designed to limit the mechanical connection of the backup battery ( 7 ) based on data communication with the communication unit ( 10 ) of the backup battery ( 7 ) to recognize.

Motor vehicle ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the detection device ( 9 ) is adapted, after detecting the presence of the backup battery ( 7 ) to drive an actuator to make the electrical connection between the contact elements.

Motor vehicle ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the connection device ( 5 ) in an interior of the motor vehicle ( 1 ), especially in a trunk ( 4 ) is arranged.

Motor vehicle ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle ( 1 ) the backup battery ( 7 ).

Electric backup battery ( 7 ) for an electrically driven motor vehicle ( 1 ), with a connection device ( 8th ) for connecting the backup battery ( 7 ) to a corresponding connection device ( 5 ) of the motor vehicle ( 1 ), characterized in that the reserve battery ( 7 ) has a safety device, by means of which an electrical contact element of the connection device ( 8th ) of the backup battery ( 7 ) when the backup battery is not connected ( 7 ) is hidden to the outside and the backup battery ( 7 ) is designed so that after connecting the backup battery ( 7 ) to the connection device ( 5 ) of the motor vehicle ( 1 ) the connection of the backup battery ( 7 ) by means of a recognition device ( 9 . 10 ) is recognizable and only after the detection of the connected an electrical connection between an electrical contact element of the reserve battery ( 7 ) and an electrical contact element of the vehicle-side connection device ( 5 ) can be produced.

Electric backup battery ( 7 ) according to claim 8, characterized in that the reserve battery ( 7 ) a further connection device ( 11 ) for connecting another backup battery.

Method for electrically connecting a reserve battery ( 7 ) with a connection device ( 5 ) of a motor vehicle ( 1 ) by: - mechanical connection of the reserve battery ( 7 ) to the connection device ( 5 ) of the motor vehicle ( 1 ), - Detecting the connection of the backup battery ( 7 ) by means of an electronic detection device ( 9 ) and - establishing an electrical connection between a contact element of the reserve battery ( 7 ) and a contact element of the connection device ( 5 ) only after recognizing the connected person.