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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriestatusanzeigevorrichtung zur Anzeige elektrischer Eigenschaften einer Fahrzeugbatterie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Batteriestatusanzeigevorrichtungen zur Anzeige elektrischer Eigenschaften von Fahrzeugbatterien sind bereits bekannt. Solche Vorrichtungen können beispielsweise Messinstrumente umfassen, die in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs angeordnet sind und einem Benutzer Informationen hinsichtlich eines Ladezustands der Fahrzeugbatterie und/der hinsichtlich einer anderen elektrischen Zustandsgröße der Fahrzeugbatterie geben.
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Offenbarung der Erfindung
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Batteriestatusanzeigevorrichtung zur Anzeige elektrischer Eigenschaften einer Fahrzeugbatterie, umfassend:
- – zumindest ein Batteriegehäuseelement, das einen Innenraum zur zumindest teilweisen Aufnahme einer Fahrzeugbatterie eines Fahrzeugs ausbildet, und
- – eine Signalisierungsvorrichtung zur Signalisierung zumindest einer elektrischen Zustandsgröße der Fahrzeugbatterie,
wobei die Signalisierungsvorrichtung
- – zumindest ein Signalelement,
- – eine Auswerteeinheit zur Ermittlung der elektrischen Zustandsgröße, und
- – eine Ansteuereinheit zur Ansteuerung des Signalelements umfasst,
wobei die Ansteuereinheit dazu vorgesehen ist, ein zu einer ermittelten Zustandsgröße korrespondierendes Signal der Auswerteeinheit auszuwerten, und wobei das zumindest eine Signalelement an dem Batteriegehäuseelement und /oder im Innenraum des Batteriegehäuseelements angeordnet ist.
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Unter einer „Fahrzeugbatterie“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine elektrochemische Vorrichtung verstanden werden, mit der chemische Energie in elektrische Energie umwandelbar ist, und die zum mechanischen Antrieb des gesamten Fahrzeugs vorgesehen ist. Der Begriff „Fahrzeugbatterie“ soll insbesondere auch Akkumulatoren und Brennstoffzellen umfassen.
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Unter einer „elektrischen Zustandsgröße“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein elektrischer Strom, eine elektrische Spannung, eine momentan abgegebene elektrische Leistung oder ein Ladezustand der Fahrzeugbatterie („state of charge“, SOC) verstanden werden.
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Unter einem „Signalelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, das ein Signal verbreitet, das durch einen menschlichen Sinn, insbesondere Seh- oder Gehörsinn, wahrnehmbar ist. Bevorzugt sind akustische oder optische Signalelemente vorgesehen.
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Unter dem Begriff „an dem Batteriegehäuseelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Anordnung, in der das Signalelement und das Batteriegehäuseelement einander berühren, oder eine Anordnung des Signalelements in einer unmittelbaren Nähe verstanden werden, die durch einen nahesten Abstand zwischen dem Signalelement und dem Batteriegehäuseelement definiert sein soll, die bevorzugt geringer ist als ein Fünftel und, besonders bevorzugt, geringer als ein Zehntel einer größten Abmessung des Batteriegehäuseelements.
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Die Anordnung des zumindest einen Signalelements an dem Batteriegehäuseelement und /oder im Innenraum des Batteriegehäuseelements kann eine Beobachtung der elektrischen Zustandsgröße der Fahrzeugbatterie aus einer von einer Fahrerposition abweichenden Position oder von außerhalb des Fahrzeugs ermöglichen. Das Signalelement ist in seiner Größe a priori nicht an Abmessungen einer Anzeigefläche eines Armaturenbretts gebunden und kann daher in einer besonders deutlich erkennbaren Art und Größe gestaltet werden.
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Die Auswerteeinheit kann auch in ein Steuergerät des Fahrzeugs ausgelagert oder als Teil eines Steuergeräts des Fahrzeugs ausgestaltet sein.
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Es wird vorgeschlagen, dass eine von der Auswerteeinheit zu ermittelnde elektrische Zustandsgröße durch einen Bediener aus zumindest zwei Möglichkeiten frei wählbar ist. Dadurch kann eine besonders flexible und vielseitige Lösung einer Batteriestatusanzeigevorrichtung bereitgestellt werden. Vorteilhaft kann die Auswerteeinheit dazu vorgesehen sein, selbsttätig, beispielsweise in periodischen, vorbestimmten, zeitlichen Abständen, zwischen den zumindest zwei zu ermittelnden elektrischen Zustandsgrößen zu wechseln, wobei die Art der aktuell ermittelten elektrischen Zustandsgröße durch ein weiteres Signalelement angezeigt werden kann.
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Wenn das Batteriegehäuseelement zumindest eine vom Innenraum zu einem Außenraum durchgehende Ausnehmung umfasst, durch die ein im Innenraum des Batteriegehäuseelements angeordnetes Signalelement von außen sichtbar ist, kann das Signalelement vor äußeren mechanischen Einflüssen wie Staub und Spritzwasser geschützt werden. In besonderer Weise kann dies erreicht werden, wenn die durchgehende Ausnehmung durch eine transparente Abdeckung, etwa aus Glas oder Kunststoff, abgedeckt ist. Durch eine geeignete Ausgestaltung kann an der Stelle der durchgehenden Ausnehmung eine mit IP klassifizierte Schutzart erreicht werden.
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Wenn die Signalisierungsvorrichtung eine Mehrzahl von Signalelementen aufweist, kann eine besonders aussagekräftige Anzeige der elektrischen Zustandsgröße der Fahrzeugbatterie bereitgestellt werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das Signalelement dazu vorgesehen ist oder die Signalelemente dazu vorgesehen sind, optische Signale abzugeben, und die Ansteuereinheit dazu vorgesehen ist, das oder die Signalelemente derart anzusteuern, dass zumindest eine lichttechnische Kenngröße der optischen Signale in Abhängigkeit von der elektrischen Zustandsgröße veränderbar ist, wodurch bei einer geeigneten Ausführung eine deutliche Anzeige der elektrischen Zustandsgröße breitgestellt werden kann.
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Unter einer „lichttechnischen Kenngröße“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Lichtintensität und eine Lichtfarbe verstanden werden; dabei soll unter einer Veränderung auch eine periodische Veränderung der Lichtintensität eingeschlossen sein.
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So kann zum Beispiel bei Erreichen von vorbestimmten Schwellwerten der elektrischen Zustandsgröße der Fahrzeugbatterie ein Wechsel der Lichtfarbe der Signalelemente vorgesehen sein.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Mehrzahl von Signalelementen im Wesentlichen gleichmäßig beabstandet angeordnet und dazu vorgesehen ist, optische Signale abzugeben, und die Ansteuereinheit dazu vorgesehen ist, das oder die Signalelemente derart anzusteuern, dass zumindest eine lichttechnische Kenngröße einer Anzahl von Signalelementen der Signalelemente in Abhängigkeit von der elektrischen Zustandsgröße veränderbar ist.
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Dadurch kann eine besonders aussagekräftige und intuitiv interpretierbare Anzeige der elektrischen Zustandsgröße der Fahrzeugbatterie ermöglicht werden. Beispielsweise kann die Anzahl der Signalelemente mit einer ansteigenden elektrischen Zustandsgröße anwachsen, und bei einem Erreichen eines vorbestimmten Wertes der elektrischen Zustandsgröße kann sich die Lichtfarbe der Signalelemente ändern.
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Bevorzugt kann die lichttechnische Kenngröße von benachbart angeordneten Signalelementen in Abhängigkeit von der elektrischen Zustandsgröße veränderbar sein, wodurch eine besonders prägnante Anzeige der elektrischen Zustandsgröße der Fahrzeugbatterie erreicht werden kann. Die gleichmäßig beabstandete Anordnung der Signalelemente kann vorzugsweise entlang einer virtuellen Geraden oder auf einer virtuellen Kreislinie ausgestaltet sein.
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In einer bevorzugten Ausführung sind die Signalelemente dazu vorgesehen, optische Signale abzugeben, und die Ansteuereinheit ist dazu vorgesehen, die Signalelemente derart anzusteuern, dass zumindest eine lichttechnische Kenngröße des optischen Signals eines Signalelements nach Ablauf einer ersten vorbestimmten Zeitdauer der lichttechnischen Kenngröße des optischen Signals eines räumlich benachbarten Signalelements im Wesentlichen entspricht. Dadurch kann eine richtungsabhängige Anzeige der elektrischen Zustandsgröße erreicht werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ansteuereinheit dazu vorgesehen, die erste vorbestimmte Zeitdauer in Abhängigkeit von der elektrischen Zustandsgröße zu verändern, wodurch eine besonders gute Visualisierung der elektrischen Zustandsgröße erzielt werden kann.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das Signalelement dazu vorgesehen ist oder die Signalelemente dazu vorgesehen sind, akustische Signale abzugeben, und wobei die Ansteuereinheit dazu vorgesehen ist, das oder die Signalelemente derart anzusteuern, dass zumindest eine akustische Kenngröße der akustischen Signale in Abhängigkeit von der elektrischen Zustandsgröße veränderbar ist.
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Unter einer „akustischen Kenngröße“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Lautstärke und eine Tonhöhe (Frequenz) eines Tons verstanden werden; dabei soll unter einer Veränderung auch eine periodische Veränderung der Lautstärke eingeschlossen sein.
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Dadurch kann eine Beobachtung der elektrischen Zustandsgröße der Fahrzeugbatterie aus einer von einer Fahrerposition abweichenden Position, von außerhalb des Fahrzeugs oder auch aus einer Entfernung zum Fahrzeug, und insbesondere ohne direkten Blickkontakt zum Fahrzeug, ermöglicht werden.
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Weiterhin liegt es in der Absicht der Erfindung, ein Batteriesystem bereitzustellen, das eine Fahrzeugbatterie und eine Batteriestatusanzeigevorrichtung gemäß einer der vorgenannten Aus- und Weiterbildungen umfasst.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems in einer perspektivischen Ansicht,
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2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems in einer perspektivischen Ansicht, und
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3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems in einer Draufsicht.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Diese Beschreibung enthält mehrere Ausgestaltungen der Erfindung. Die einzelnen Ausführungsbeispiele sind mit Bezug auf eine bestimmte Abbildung beschrieben und weisen Merkmale auf, deren Funktion in jedem Ausführungsbeispiel identisch oder grundlegend identisch ist. Diese Merkmale werden durch Bezugszeichen gekennzeichnet, die aus der Abbildungsnummer und der Nummer des allen Ausführungsbeispielen gemeinsamen Merkmals bestehen und somit eine einzige Zahl bilden. Eine Beschreibung der Funktion eines Merkmals eines Ausführungsbeispiels kann daher auch in einer Beschreibung eines der vorhergehenden Ausführungsbeispiele enthalten sein.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 110 in einer perspektivischen Ansicht. Das Batteriesystem 110 umfasst eine von einem Lithium-Ionen-Akkumulator gebildete Fahrzeugbatterie 114 eines Fahrzeugs (nicht dargestellt) und eine Batteriestatusanzeigevorrichtung 112 zur Anzeige elektrischer Eigenschaften der Fahrzeugbatterie 114.
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Die Batteriestatusanzeigevorrichtung 112 umfasst ein als Wanne ausgebildetes erstes Batteriegehäuseelement 118, das einen Innenraum 122 zur vollständigen Aufnahme der Fahrzeugbatterie 114 ausbildet. Ferner weist das Batteriesystem 110 ein als Montageplatte ausgebildetes zweites Batteriegehäuseelement 120 auf, das zur horizontalen Befestigung an einem Unterboden des Fahrzeugs vorgesehen ist (nicht dargestellt). Das erste Batteriegehäuseelement 118 kann mit dem zweiten Batteriegehäuseelement 120 lösbar fest verschraubt werden. Durch geeignete, dem Fachmann geläufige Dichtungsmittel kann der in einem betriebsbereiten Zustand durch das erste Batteriegehäuseelement 118 und das zweite Batteriegehäuseelement 120 bereitgestellte Innenraum 122 für die darin vollständig aufgenommene Fahrzeugbatterie 114 einen für eine Fahrzeuganwendung ausreichenden Schutz gemäß IP 67 (nach DIN EN 60529) bereitstellen. Weiterhin weist die Batteriestatusanzeigevorrichtung 112 eine Signalisierungsvorrichtung 116 zur Signalisierung einer elektrischen Zustandsgröße der Fahrzeugbatterie 114 auf, die von einem Ladezustand („state of charge“, SOC) gebildet ist. Die Signalisierungsvorrichtung 116 umfasst eine Mehrzahl von acht als mehrfarbige LEDs (lichtemittierende Dioden) ausgestalteten Signalelementen 128, die dazu vorgesehen sind, optische Signale abzugeben. Die Signalelemente 128 sind durch transparente Kunststoffkuppeln geschützt. Die Kunststoffkuppeln sind in regelmäßigen Abständen positioniert und mit dem zweiten Batteriegehäuseelement 120 lösbar fest verbunden, so dass die Signalelemente 128 direkt an dem ersten Batteriegehäuseelement 118 und dem zweiten Batteriegehäuseelement 120 angeordnet sind.
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Zur Ermittlung des Ladezustands ist die Signalisierungsvorrichtung 116 mit einer Auswerteeinheit 132 ausgestattet, die im betriebsbereiten Zustand im Innenraum 122 der Batteriegehäuseelemente 118, 120 angeordnet und mit einer elektrischen Beschaltung von zur Ermittlung des Ladezustands erforderlichen, dem Fachmann geläufigen Parametern versehen ist, auf die hier nicht näher eingegangen werden soll.
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Zudem weist die Signalisierungsvorrichtung 116 eine Ansteuereinheit 134 zur Ansteuerung der Signalelemente 128 auf. Die Ansteuereinheit 134 ist außerhalb des Innenraums 122 der beiden Batteriegehäuseelemente 118, 120 angeordnet. Ein zu dem ermittelten Ladezustand korrespondierendes elektrisches Signal 140 der Auswerteeinheit 132 ist mittels eines Leitungsbündels und einer geeigneten Durchführung (nicht gezeigt) durch das erste Batteriegehäuseelement 118 zu der Ansteuereinheit 134 geführt. Die Ansteuereinheit 134 ist im betriebsbereiten Zustand dazu vorgesehen, das Signal 140 der Auswerteeinheit 132 zur Ansteuerung der Signalelemente 128 auszuwerten. Im Detail ist die Ansteuereinheit 134 dazu vorgesehen, die Signalelemente 128 derart anzusteuern, dass eine lichttechnische Kenngröße, nämlich die Lichtfarbe, der optischen Signale in Abhängigkeit von der vom Ladezustand gebildeten elektrischen Zustandsgröße veränderbar ist. In einem elektronischen Speicher 136 der Ansteuereinheit 134 ist dazu eine Wertetabelle hinterlegt, in der jedem ganzzahligen Prozentwert des Ladezustands der Fahrzeugbatterie 114 eine Ansteuerspannungskonfiguration der mehrfarbigen LEDs zugeordnet ist. So werden die Signalelemente 128 bei einem Ladezustand von 100 % dazu angesteuert, in einer grünen Lichtfarbe aufzuleuchten. Bei einem Ladezustand von 0 % werden die Signalelemente 128 dazu angesteuert, in einer roten Lichtfarbe aufzuleuchten. Bei einem Ladezustand von 50 % werden die Signalelemente 128 dazu angesteuert, in einer gelben Lichtfarbe aufzuleuchten. Bei Zwischenwerten des Ladezustands werden die Signalelemente 128 dazu angesteuert, in entsprechenden Mischfarben aufzuleuchten. Die Ansteuereinheit 134 kann beispielsweise durch eine Betätigung der Zentralverriegelung des Fahrzeugs aktiviert werden, oder sie kann permanent aktiviert sein, so dass ein Benutzer den Ladezustand der Fahrzeugbatterie 114 bereits von außerhalb des Fahrzeugs in halbquantitativer Weise erkennen kann. Verbindungsleitungen zwischen der Ansteuereinheit 134 und den Signalelementen 128 sind in der 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit unterdrückt.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 210 in einer perspektivischen Ansicht. Bis auf die im Folgenden beschriebenen Merkmale ist das Batteriesystem 210 identisch zu dem Batteriesystem 110 gemäß der 1 aufgebaut.
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Das Batteriesystem 210 weist eine Batteriestatusanzeigevorrichtung 212 mit einer Signalisierungsvorrichtung 216 zur Signalisierung zumindest einer elektrischen Zustandsgröße einer Fahrzeugbatterie 214 auf, die im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Signalelementen 228 umfasst, die von insgesamt 24 Signalelementen 228 gebildet ist. Die 24 Signalelemente 228, die als mehrfarbige LEDs ausgebildet und dazu vorgesehen sind, optische Signale abzugeben, sind in zwei Reihen 242 von je zwölf Signalelementen 228 parallel zu Längskanten 226 einer Oberseite 224 eines ersten Batteriegehäuseelements 218 in regelmäßigen Abständen linear angeordnet.
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Ein weiterer Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Signalisierungsvorrichtung 216 eine Auswerteeinheit 232 umfasst, bei der eine zu ermittelnde elektrische Zustandsgröße der Fahrzeugbatterie 214 durch einen Bediener mittels Betätigung eines fernbedienbaren Tasters (nicht dargestellt) aus zwei Möglichkeiten frei wählbar ist, die von einem Ladezustand der Fahrzeugbatterie 214 und von einer momentan abgegebenen Leistung der Fahrzeugbatterie 214 gebildet sind.
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Die Batteriestatusanzeigevorrichtung 212 weist ferner eine Ansteuereinheit 234 auf, die im Unterschied zu der Ansteuereinheit 134 des ersten Ausführungsbeispiels dazu vorgesehen ist, die Signalelemente 228 derart anzusteuern, dass lichttechnische Kenngrößen, nämlich die Lichtfarbe und die Lichtintensität, einer Anzahl von Signalelementen 228 der 24 Signalelemente 228 in Abhängigkeit von der elektrischen Zustandsgröße veränderbar sind. Wie bereits in der 1 sind auch in der 2 Verbindungsleitungen zwischen der Ansteuereinheit 234 und den Signalelementen 228 aus Gründen der Übersichtlichkeit unterdrückt.
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Hat der Bediener als zu ermittelnde elektrische Zustandsgröße den Ladezustand der Fahrzeugbatterie 214 gewählt, ist die Ansteuereinheit 234 dazu vorgesehen, die Signalelemente 228 derart anzusteuern, dass lichttechnische Kenngrößen, nämlich die Lichtfarbe und die Lichtintensität, der optischen Signale in Abhängigkeit von der vom Ladezustand gebildeten elektrischen Zustandsgröße veränderbar sind. In einem elektronischen Speicher 236 der Ansteuereinheit 234 ist dazu eine Wertetabelle hinterlegt, in der jedem ganzzahligen Prozentwert des Ladezustands der Fahrzeugbatterie 214 eine Ansteuerspannungskonfiguration der mehrfarbigen LEDs zugeordnet ist. Die in der Sicht der 2 am weitesten links angeordneten Signalelemente 228 werden im Ansteuerungsfall mit einer Lichtintensität von 10 % einer maximalen Lichtintensität und in einer roten Lichtfarbe angesteuert. Die in der Sicht der 2 in einer mittleren Position angeordneten Signalelemente 228' werden im Ansteuerungsfall mit einer Lichtintensität von 50 % der maximalen Lichtintensität und in einer gelben Lichtfarbe angesteuert. Die in der Sicht der 2 am weitesten rechts angeordneten Signalelemente 228'' werden im Ansteuerungsfall mit einer Lichtintensität von 100 % der maximalen Lichtintensität und in einer grünen Lichtfarbe angesteuert. Die Ansteuereinheit 234 ist dazu vorgesehen, die Signalelemente 228 gegebenenfalls so zu steuern, dass die vorgegebene Lichtintensität unabhängig von der Zeit ist.
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Bei einem Ladezustand von 0 % werden nur die in der Sicht der 2 am weitesten links angeordneten Signalelemente 228 angesteuert. Bei einem Ladezustand von 100 % werden alle Signalelemente 228, 228', 228'' angesteuert. Bei einem Ladezustand von 50 % werden, von den in der Sicht der 2 am weitesten links angeordneten Signalelemente 228 aus gerechnet, die jeweils ersten sechs Signalelemente 228 jeder der beiden Reihen 242, 242' von Signalelementen 228 angesteuert. Bei Zwischenwerten des Ladezustands wird eine einer linearen Interpolation entsprechende Anzahl der Signalelemente 228 dazu angesteuert, in entsprechenden Mischfarben und Zwischenwerten der Lichtintensität aufzuleuchten. Bei der Ermittlung der Anzahl der anzusteuernden Signalelemente 228 wird dabei zur nächstgelegenen Rundungszahl ab- bzw. aufgerundet.
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Hat der Bediener als zu ermittelnde elektrische Zustandsgröße die momentan abgegebene Leistung der Fahrzeugbatterie 214 gewählt, ist die Ansteuereinheit 234 dazu vorgesehen, die Signalelemente 228 derart anzusteuern, dass die lichttechnischen Kenngrößen Lichtfarbe und Lichtintensität der optischen Signale in Abhängigkeit von der momentan abgegebenen Leistung veränderbar sind. In einem weiteren elektronischen Speicher 238 der Ansteuereinheit 234 ist dazu eine Wertetabelle hinterlegt, in der jedem ganzzahligen Prozentwert einer abgegebenen Leistung von einer maximal abgebbaren Leistung der Fahrzeugbatterie 214 eine Ansteuerspannungskonfiguration der mehrfarbigen LEDs zugeordnet ist. Die in der Sicht der 2 am weitesten links angeordneten Signalelemente 228 werden im Ansteuerungsfall mit einer Lichtintensität von 10 % einer maximalen Lichtintensität und in einer grünen Lichtfarbe angesteuert. Die in der Sicht der 2 in einer mittleren Position angeordneten Signalelemente 228' werden im Ansteuerungsfall mit einer Lichtintensität von 50 % der maximalen Lichtintensität und in einer gelben Lichtfarbe angesteuert. Die in der Sicht der 2 am weitesten rechts angeordneten Signalelemente 228'' werden im Ansteuerungsfall mit einer Lichtintensität von 100 % der maximalen Lichtintensität und in einer roten Lichtfarbe angesteuert. Die Ansteuereinheit 234 ist dazu vorgesehen, die Signalelemente 228 gegebenenfalls so zu steuern, dass die Lichtintensität periodisch zwischen Null und einer maximalen Lichtintensität wechselt, wobei eine Taktfrequenz der Lichtintensität bei einer momentan abgegebenen Leistung von 0 % etwa ein Hz und linear bis auf etwa zehn Hz bei einer momentan abgegebenen Leistung von 100 % der maximal abgebbaren Leistung der Fahrzeugbatterie 214 ansteigt.
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Bei einer momentan abgegebenen Leistung von 0 % werden nur die in der Sicht der 2 am weitesten links angeordneten Signalelemente 228 angesteuert. Bei einer momentan abgegebenen Leistung von 100 % werden alle Signalelemente 228 angesteuert. Bei einer momentan abgegebenen Leistung von 50 % werden, von den in der Sicht der 2 am weitesten links angeordneten Signalelemente 228 aus gerechnet, die jeweils ersten sechs Signalelemente 228 jeder der beiden Reihen 242, 242' von Signalelementen 228 angesteuert. Bei Zwischenwerten der momentan abgegebenen Leistung wird eine einer linearen Interpolation entsprechende Anzahl der Signalelemente 228 dazu angesteuert, in entsprechenden Mischfarben und Zwischenwerten der Lichtintensität aufzuleuchten. Bei der Ermittlung der Anzahl der anzusteuernden Signalelemente 228 wird dabei zur nächstgelegenen Rundungszahl ab- bzw. aufgerundet.
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Ein Benutzer kann dadurch wahlweise den Ladezustand der Fahrzeugbatterie 214 bzw. die momentan abgegebene Leistung von einer Beifahrer- oder Fondsposition des Fahrzeugs in halbquantitativer Weise erkennen und verfolgen.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 310 in einer Draufsicht. Bis auf die im Folgenden beschriebenen Merkmale ist das Batteriesystem 310 identisch zu dem Batteriesystem 110 gemäß der 1 aufgebaut.
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Das Batteriesystem 310 umfasst ebenfalls eine von einem Lithium-Ionen-Akkumulator gebildete Fahrzeugbatterie 314 sowie eine Batteriestatusanzeigevorrichtung 312 mit einem Batteriegehäuseelement 318, das eine durchgehende Ausnehmung 344 aufweist, durch die in einem Innenraum 322 des Batteriegehäuseelements 318 angeordnete Signalelemente 328 von außen sichtbar sind. Die durchgehende Ausnehmung 344 ist durch eine transparente Abdeckung 346 aus Kunststoff abgedeckt, um die Schutzart IP 67 des Innenraums 322 zu gewährleisten.
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Die Batteriestatusanzeigevorrichtung 312 beinhaltet eine Signalisierungsvorrichtung 316 zur Signalisierung einer von einer momentan abgegebenen Leistung gebildeten elektrischen Zustandsgröße der Fahrzeugbatterie 314. Die Signalisierungsvorrichtung 316 umfasst eine Mehrzahl von insgesamt 24 Signalelementen 328, die dazu vorgesehen sind, optische Signale abzugeben. Die 24 Signalelemente 328 sind als mehrfarbige LEDs ausgebildet und in zwei Reihen von je zwölf Signalelementen 328 unterhalb der Abdeckung 346 im Innenraum 322 des Batteriegehäuseelements 318 innerhalb von zwei transparenten Kunststoffschläuchen 348 in regelmäßigen Abständen angeordnet. Eine Ansteuerung der optischen Signalelemente 328 durch eine Ansteuereinheit 334 erfolgt derart, dass die lichttechnische Kenngröße einer Lichtintensität der optischen Signale in Abhängigkeit von der momentanen elektrischen Leistung veränderbar ist. In einem elektronischen Speicher 338 der Ansteuereinheit 334 ist dazu eine Wertetabelle hinterlegt, in der jedem ganzzahligen Prozentwert einer elektrischen Leistung der Fahrzeugbatterie 314 eine Ansteuerspannungskonfiguration für die Lichtintensität der mehrfarbigen LEDs in einer ersten Lichtfarbe zugeordnet ist. Zusätzlich ist die Ansteuereinheit 334 dazu vorgesehen, die Signalelemente 328 so anzusteuern, dass eine von einer zweiten Lichtfarbe gebildete lichttechnische Kenngröße des optischen Signals des am batterienahesten angeordneten Signalelements 328 jeder der beiden Reihen von der ersten Lichtfarbe der anderen Signalelemente 328 abweichend ausgeführt ist, wenn der Fahrzeugbatterie 314 elektrische Leistung entnommen wird, und nach Ablauf einer vorbestimmten ersten Zeitdauer die von der Lichtfarbe gebildete lichttechnische Kenngröße des optischen Signals des räumlich benachbarten Signalelements 328 der zweiten Lichtfarbe entspricht. Diese Ansteuerung wird jeweils nach Ablauf einer weiteren ersten Zeitdauer mit dem nächsten räumlich benachbarten Signalelement 328 wiederholt, bis die gesamte Reihe der Signalelemente 328 optische Signale in der zweiten Lichtfarbe abgibt. Nach Ablauf einer weiteren ersten Zeitdauer werden die Signalelemente 328 so angesteuert, dass alle Signalelemente 328 erneut optische Signale der ersten Lichtfarbe abgeben, worauf sich der beschriebene Ansteuerungsablauf wiederholt, wenn der Fahrzeugbatterie 314 weiterhin Leistung entnommen wird. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Lichtfarbe der Signalelemente 328 nach einem Wechsel von der ersten Lichtfarbe zur zweiten Lichtfarbe nach einer vorbestimmten zweiten Zeitdauer erneut zur ersten Lichtfarbe wechseln, wodurch eine Richtung des Leistungsflusses in besonders deutlicher Weise angezeigt wird, was insbesondere für den Fall gilt, dass die zweite Zeitdauer so lang wie oder bis zu 10% kürzer ist als die erste Zeitdauer.
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Wenn der Fahrzeugbatterie 314 elektrische Leistung zugeführt wird, ist die Ansteuereinheit 334 dazu vorgesehen, die Signalelemente 328 so anzusteuern, dass eine von der zweiten Lichtfarbe gebildete lichttechnische Kenngröße des optischen Signals des am batteriefernsten angeordneten Signalelements 328 jeder der beiden Reihen von der ersten Lichtfarbe der anderen Signalelemente 328 abweichend ausgeführt ist, und nach Ablauf der vorbestimmten ersten Zeitdauer die von der Lichtfarbe gebildete lichttechnische Kenngröße des optischen Signals des räumlich benachbarten Signalelements 328 der zweiten Lichtfarbe entspricht. Nach Ablauf einer weiteren ersten Zeitdauer werden die Signalelemente 328 in der zuvor für den Fall der Leistungsabgabe der Fahrzeugbatterie 314 beschriebenen Weise angesteuert. Dadurch lassen sich eine Richtung eines Leistungsflusses der Fahrzeugbatterie 314 und eine Größe der elektrischen Leistung in halbquantitativer Weise darstellen und visuell verfolgen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die erste Zeitdauer ebenfalls von der von der Größe der elektrischen Leistung gebildeten elektrischen Zustandsgröße abhängig und umso kürzer ist, je größer die Leistung ist. Zur Ermittlung der ersten Zeitdauer in Abhängigkeit von der Größe der elektrischen Leistung kann im elektronischen Speicher 338 eine Wertetabelle hinterlegt sein.
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Zusätzlich umfasst die Signalisierungsvorrichtung 316 der Batteriestatusanzeigevorrichtung 312 ein weiteres, akustisches Signalelement 330, das dazu vorgesehen sind, akustische Signale abzugeben, und das als Lautsprecher ausgebildet ist. Das akustische Signalelement 330 ist außerhalb des Batteriegehäuseelements 318, zwischen diesem und einer Fahrerposition des Fahrzeugs, in naher Lage zur Fahrerposition angebracht. Die Ansteuereinheit 334 ist weiterhin dazu vorgesehen, das akustische Signalelement 330 derart anzusteuern, dass akustische Kenngrößen der akustischen Signale, die von einer Tonhöhe und einer Lautstärke gebildet sind, in Abhängigkeit von der elektrischen Zustandsgröße veränderbar sind.
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In einem elektronischen Speicher 338 der Ansteuereinheit 334 ist dazu eine Wertetabelle hinterlegt, in der jedem ganzzahligen Prozentwert einer abgegebenen Leistung, bezogen auf eine maximal abgebbare Leistung der Fahrzeugbatterie 314, eine Ansteuerkonfiguration des akustischen Signalelements 330 zugeordnet ist. Bei einer momentan abgegebenen Leistung von 0 % wird das akustische Signalelement 330 mit einer minimalen Lautstärke und einer minimalen Tonhöhe angesteuert. Bei einer momentan abgegebenen Leistung von 100 % wird das akustische Signalelement 330 mit einer maximalen Lautstärke und einer maximalen Tonhöhe angesteuert. Bei Zwischenwerten der momentan abgegebenen Leistung wird das akustische Signalelement 330 mit einer Lautstärke und einer Tonhöhe angesteuert, die in ihren Werten einer linearen Interpolation entsprechen.
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Ein Benutzer kann dadurch die momentan abgegebene Leistung der Fahrzeugbatterie 314 auch von einer Position, die von einer Fahrerposition abweicht, oder einer Position außerhalb des Fahrzeugs in halbquantitativer Weise erkennen und verfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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