DE102013213951A1

DE102013213951A1 - Elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102013213951A1
Application number: DE201310213951
Authority: DE
Inventors: Arno Eichberger; Matthias Kohlhauser; Daniel Prix; Günther Weidenholzer
Original assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Current assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2015-01-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrofahrzeug mit einem Antriebsstrang, der mit einem im Fahrzeug fest verbauten Elektro-Motor/Generator zum Anfahren und Antreiben des Fahrzeugs bis zu einer vorbestimmten Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit trennbar oder dauerhaft gekoppelt ist. Das Fahrzeug verfügt über einen Aufnahmeraum, in dem ein einen Verbrennungsmotor umfassendes Range-Extender-Modul zur Lieferung von Drehmoment an den Antriebsstrang oberhalb der vorbestimmten Fahrzeugbremsgeschwindigkeit zum Antreiben des Fahrzeugs angeordnet ist. Das Range-Extender-Modul mitsamt dem Verbrennungsmotor ist als Einheit modulartig austauschbar in dem Aufnahmeraum angeordnet und lösbar darin befestigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrofahrzeug, dessen Antriebsstrang mit einem Elektro-Motor/Generator zum Anfahren und Antreiben des Fahrzeugs gekoppelt ist.
Da bei derartigen Elektrofahrzeugen der Elektro-Motor/Generator das einzige Antriebsaggregat ist, muss der Elektro-Motor/Generator für den gesamten Geschwindigkeitsbereich bis zur Höchstgeschwindigkeit ausgelegt sein. Sofern das Einsatzgebiet des Elektrofahrzeugs nicht auf den innerstädtischen Bereich mit Maximalgeschwindigkeiten von ca. 60 km/h beschränkt sein soll, muss der Elektro-Motor/Generator verhältnismäßig groß bzw. leistungsstark dimensioniert werden, um das Fahrzeug auch im außerstädtischen Bereich mit Maximalgeschwindigkeiten von 120 km/h oder mehr nutzen zu können.
Ein grundsätzliches Problem bei herkömmlichen Elektrofahrzeugen ist die begrenzte Kapazität der als Energiequelle für den Elektro-Motor/Generator zum Einsatz kommenden Batterien, weshalb herkömmliche Elektrofahrzeuge gelegentlich auch sogenannte als Range-Extender bezeichnete Reichweitenverlängerer aufweisen. Diese Range-Extender weisen einen Verbrennungsmotor auf, welcher dazu dient, den Elektro-Motor/Generator oder einen separaten Generator zur Stromerzeugung anzutreiben, um so die Batterie des Elektrofahrzeugs bei Bedarf wieder aufzuladen. Derartige Elektrofahrzeuge mit einem einen Verbrennungsmotor aufweisenden Range-Extender werden beispielsweise in den Druckschriften WO 2005/073006 A1 , US 2005/179262 A1 , EP 1 329 351 A1 , DE 196 41 254 A1 oder DE 40 32 606 A1 beschrieben.
Da bei derartigen Elektrofahrzeugen der Range-Extender fest in dem Elektrofahrzeug verbaut ist und daher ständig mitgeführt wird, ist der Energieverbrauch dieser Elektrofahrzeuge aufgrund des nicht unerheblichen Gewichts des Range-Extenders und insbesondere dessen Verbrennungsmotors verhältnismäßig hoch. Davon abgesehen ist die Zuladekapazität dieser Elektrofahrzeuge aufgrund des für den Range-Extender benötigten Einbauraums relativ gering.
Zwar schlägt die DE 41 21 386 A1 bereits ein Hybridfahrzeug mit einem abkoppelbaren Energieanhänger vor, der einen Verbrennungsmotor trägt, mit welchem sich ein Generator oder ein Getriebe über eine Kardanwelle antreiben lässt. Da der Range-Extender des in dieser Druckschrift beschriebenen Hybridfahrzeugs von einem separaten Energieanhänger getragen wird, ist dieses Fahrzeug jedoch verhältnismäßig schlecht manövrierbar und eignet sich daher nur bedingt für den innerstädtischen Betrieb. Davon abgesehen weist der Energieanhänger selbst ein nicht unbeachtliches Zusatzgewicht auf, weshalb dieses Hybridfahrzeug insbesondere im innerstädtischen Stop-and-go-Verkehr aufgrund des mitgeführten Energieanhängers einen verhältnismäßig hohen Energieverbrauch aufweist.
Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Elektrofahrzeug zu schaffen, das einen möglichst geringen Energieverbrauch und eine möglichst große Zuladekapazität aufweist.
Diese Aufgabe wird mit einem Elektrofahrzeug gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Das erfindungsgemäße Elektrofahrzeug weist einen Antriebsstrang auf, der mit einem im Fahrzeug fest verbauten Elektro-Motor/Generator zum Anfahren und Antreiben des Fahrzeugs bis zu einer vorbestimmten Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit trennbar oder dauerhaft gekoppelt ist. Das erfindungsgemäße Elektrofahrzeug verfügt über einen Aufnahmeraum, in dem ein einen Verbrennungsmotor umfassendes Range-Extender-Modul zur Lieferung von Drehmoment an den Antriebsstrang oberhalb der vorbestimmten Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit zum Antreiben des Fahrzeugs angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist das Range-Extender-Modul dabei mitsamt dem Verbrennungsmotor als Einheit modulartig austauschbar in dem Aufnahmeraum angeordnet und darin lösbar befestigt, sodass es bei Bedarf, beispielsweise für den innerstädtischen Betrieb, einfach ausgebaut werden kann. Das Gewicht des Elektrofahrzeugs ist somit verhältnismäßig gering, so dass es während des innerstädtischen Betriebs energiesparsam nur mit dem Elektro-Motor/Generator betrieben werden kann.
Wird das Fahrzeug hingegen primär außer Orts verwendet, so kann das Range-Extender-Modul in seiner Gesamtheit in den Aufnahmeraum des Fahrzeugs eingebaut werden, sodass das Fahrzeug außer Orts oberhalb der Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit allein durch den Verbrennungsmotor des Range-Extender-Moduls angetrieben werden kann. Hierfür sind in dem Aufnahmeraum des Fahrzeugs die erforderlichen Befestigungseinrichtungen für den Verbrennungsmotor, die erforderlichen mechanischen Verbindungseinrichtungen (z. B. Steckverzahnung zum Antriebsstrang) und die erforderlichen elektrischen Verbindungseinrichtungen vorgesehen (z. B. Energieversorgungssteckverbinder und Steuersignalsteckverbinder).
Da der Elektro-Motor/Generator während des innerstädtischen Betriebs nur zum Anfahren und zum Beschleunigen des Fahrzeugs bis zu einer vorbestimmten Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit von beispielweise etwa 55 km/h benötigt wird, kann der Elektro-Motor/Generator entsprechend klein bzw. leistungsschwach dimensioniert werden, wodurch insbesondere während des innerstädtischen Betriebs die Zuladekapazität des Elektrofahrzeugs in der gewünschten Weise maximiert werden kann. Davon abgesehen kann der Energieverbrauch des Elektrofahrzeugs während des innerstädtischen Betriebs aufgrund der Tatsache reduziert werden, dass das Range-Extender-Modul während des innerstädtischen Betriebs nicht mitgeführt wird, wodurch das Gewicht des Fahrzeugs und damit die durch den Elektro-Motor/Generator zu beschleunigende Masse und folglich der Energieverbrauch sinkt.
Bei dem erfindungsgenmäßen Elektrofahrzeug wird der Verbrennungsmotor des Range-Extender-Moduls nicht nur wie bei einem seriellen Hybrid zur Aufladung der Batterie des Elektrofahrzeugs verwendet; vielmehr kommt der Verbrennungsmotor zur Lieferung von Drehmoment an den Antriebsstrang des Elektrofahrzeugs zum Einsatz kommt, so dass das Elektrofahrzeug während des außerstädtischen Betriebs bei Geschwindigkeiten oberhalb einer Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit von beispielsweise 55 km/h allein von dem Verbrennungsmotor angetrieben werden kann. Dementsprechend kann auch während des außerstädtischen Betriebs der Energieverbrauch des Elektrofahrzeugs optimiert werden, da Verbrennungsmotoren ganz allgemein im Vergleich zu einem entsprechend leistungsstarken Elektro-Motor/Generatoren ihr Drehmomentmaximum erst in einem höheren Drehzahlbereich erreichen. Da der Verbrennungsmotor im außerstädtischen Bereich nur bei höheren Drehzahlen zum Einsatz kommt und insbesondere nicht zum Anfahren des Fahrzeugs benötigt wird, kann somit auch der Verbrennungsmotor aufgrund seiner Drehmomentcharakteristik entsprechend klein dimensioniert werden, was sich wie bei dem Elektro-Motor/Generator in der gewünschten Weise positiv auf sowohl den Energieverbrauch als auch die Zuladekapazität des Fahrzeugs auswirkt.
Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugkonzept ist somit der Elektro-Motor/Generator nur speziell für den unteren Geschwindigkeitsbereich unter der vorbestimmten Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit ausgelegt, wohingegen der Verbrennungsmotor speziell für den oberen Geschwindigkeitsbereich oberhalb der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit ausgelegt ist, wodurch in der gewünschten Weise Gewicht und damit Energieverbrauch sowie der erforderliche Bauraum für die Antriebsaggregate des Fahrzeugs reduziert werden können. Insbesondere ist dabei der Verbrennungsmotor so ausgelegt, dass er sein maximales Drehmoment in einem Geschwindigkeitsbereich des Elektrofahrzeugs erreicht, der allein mit dem Elektro-Motor/Generator nicht erreicht werden kann, wodurch sich das Elektrofahrzeug nicht nur für den innerstädtischen sondern auch für den außerstädtischen Bereich bei gleichzeitiger Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs in beiden Bereichen eignet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Range-Extender-Modul zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor sämtliche Einheiten auf, die für einen autarken Betrieb des Verbrennungsmotors nach einem Ausbau des Range-Extender-Moduls aus dem Aufnahmeraum des Fahrzeugs erforderlich sind. So weist das Range-Extender-Modul zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor beispielsweise einen Kraftstofftank, eine Kühleinrichtung, eine Abgasanlage und/oder weitere für den autarken Betrieb des Verbrennungsmotors erforderliche Einheiten auf, wobei diese beim Ein- und Ausbau des Range-Extender-Moduls in ihrer Gesamtheit gemeinsam mit dem Verbrennungsmotor handhabbar sind. Bei dem Range-Extender-Modul handelt es sich somit gewissermaßen um eine Stand-Alone-Einheit, welche nach dem Ausbau aus dem Aufnahmeraum des Fahrzeugs autark betriebsfähig ist und somit beispielsweise als Stromaggregat Verwendung finden kann.
Dadurch, dass jedes der beiden Antriebsaggregate – Elektro-Motor/Generator und Verbrennungsmotor – speziell für seinen bevorzugten Betriebsbereich ausgelegt ist, kann die Anzahl erforderlicher Getriebestufen auf ein Minimum reduziert werden. So kann der Antriebsstrang beispielsweise gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Getriebe mit einem maximal zweistufigen, vorzugsweise einem einstufen Getriebeabschnitt und zumindest einer ersten Antriebswelle umfassen, die mit einer Abtriebswelle des Range-Extender-Moduls drehfest, beispielsweise über eine Klauenkupplung und/oder über eine schaltbare Trennkupplung sowie gegebenenfalls einen Torsionsschwingungsdämpfer gekoppelt ist, wenn das Range-Extender-Modul zum Antreiben des Fahrzeugs in dem Aufnahmeraum ordnungsgemäß angeordnet ist. Da der Verbrennungsmotor des Range-Extender-Moduls entsprechend den voranstehenden Ausführungsformen speziell für den oberen Geschwindigkeitsbereich ausgelegt ist, kann es daher ausreichend sein, wenn der dem Range-Extender-Modul zugeordnete Getriebeabschnitt über eine oder maximal zwei Getriebestufen verfügt, da sich über diese der Geschwindigkeitsbereich von ca. 55 km/h bis etwa 120 km/h abdecken lässt. Aufgrund der Tatsache, dass der dem Range-Extender-Modul zugeordnete Getriebeabschnitt nur über maximal zwei Getriebestufen verfügt, kann das Getriebe verhältnismäßig klein und folglich leicht dimensioniert werden, was sich ebenfalls wiederum in der gewünschten Weise positiv auf die Minimierung des Energieverbrauchs und die Maximierung der maximalen Zuladekapazität des Fahrzeugs auswirkt.
Aufgrund der Tatsache, dass auch der Elektro-Motor/Generator speziell für den unteren Geschwindigkeitsbereich ausgelegt ist, reicht es aus, wenn auch ein dem Elektro-Motor/Generator zugeordneter weiterer Getriebeabschnitt maximal zwei, vorzugsweise jedoch nur eine Getriebestufe aufweist, da sich damit bereits der gesamte untere Geschwindigkeitsbereich bis etwa 55 km/h abdecken lässt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Getriebe zusätzlich zu der ersten Antriebswelle, die mit der Abtriebswelle des Range-Extender-Moduls koppelbar ist, eine zweite Antriebswelle auf, mit der der Elektro-Motor/Generator entweder über eine schaltbare Trennkupplung oder direkt gekoppelt ist. Im Falle einer direkten Kopplung zwischen der zweiten Antriebswelle und dem Elektro-Motor/Generator kann der Elektro-Motor/Generator während des außerstädtischen Betriebs vom Verbrennungsmotor zur Stromerzeugung angetrieben werden. Da dies jedoch zu Lasten des Energieverbrauchs des Verbrennungsmotors geht, kann der Elektro-Motor/Generator alternativ über eine schaltbare Trennkupplung mit der zweiten Antriebswelle gekoppelt sein, wodurch der Elektro-Motor/Generator im außerstädtischen Betrieb vom Antriebsstrang vollkommen abgekoppelt werden kann, sodass keine Energieverluste durch den Antrieb des Elektro-Motor/Generators entstehen.
Die beiden Antriebswellen des Getriebes können koaxial zueinander ausgerichtet sein. Aus Gründen der Montageerleichterung für einen einfachen Ein- und Ausbau des Range-Extender-Moduls in und aus dem Aufnahmeraum des Elektrofahrzeugs ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass sich die beiden Antriebswellen in einander entgegengesetzten Richtungen von dem Getriebe erstrecken. Hierdurch kann der Aufbau des Getriebes vereinfacht werden, was sich wiederum positiv auf die Reduzierung des Gewichts und somit den Energieverbrauch des Elektrofahrzeugs auswirkt.
Wie den voranstehenden Ausführungen entnommen werden kann, ist es bei dem erfindungsgemäßen Elektrofahrzeug vorgesehen, dass das Range-Extender-Modul aus dem Aufnahmeraum des Fahrzeugs für den innerstädtischen Betrieb zur Gewichtsreduzierung und somit zur Reduzierung des Energieverbrauchs entfernt werden kann.
Um das Fahrzeuggewicht zugunsten des Energieverbrauchs noch weiter reduzieren zu können, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das Fahrzeuge ein modular aufgebautes Energiespeichersystem mit zumindest zwei vorzugsweise elektrisch parallel geschalteten Batteriemodulen zur Lieferung und zum Empfang von elektrischer Energie an bzw. von dem Elektro-Motor/Generator aufweist, wobei aus dem Energiespeichersystem einzelne Batteriemodule unabhängig voneinander entfern- und/oder austauschbar sind.
Für eine innerstädtische Kurzstreckenfahrt kann somit beispielsweis ein Batteriemodul entfernt werden, wobei das bzw. die verbleibenden Batteriemodule aufgrund ihrer Parallelschaltung eine ausreichende Spannung für den Antrieb des Elektro-Motor/Generators liefern. Durch den Ausbau eines Batteriemoduls wird das Fahrzeuggewicht weiter verringert, wodurch abermals der Energieverbrauch reduziert und folglich die Reichweite des Fahrzeugs maximiert werden kann. Steht hingegen eine längere innerstädtische Fahrt an, kann das Fahrzeug mit sämtlichen Batteriemodulen des Energiespeichersystems betrieben werden, wobei im Falle, dass die Reichweite sämtlicher Batteriemodule nicht ausreichen sollte, einzelne Batteriemodule an einer Ladestation wie beispielsweise einer Tankstelle gegen geladene Batteriemodule ausgetauscht werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform befinden sich der Aufnahmeraum für das Range-Extender-Modul bzw. im eingebauten Zustand das Range-Extender-Modul selbst und der Elektro-Motor/Generator gemeinsam in einem vorderen Bereich oder in einem hinteren Bereich des Fahrzeugs. Da Elektrofahrzeuge üblicherweise jedoch einen Vorderradantrieb aufweisen, ist es bevorzugt, sowohl das Range-Extender-Modul als auch den Elektro-Motor/Generator gemeinsam in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs zu platzieren, da andernfalls ein Kardanantrieb zur Vorderachse vorgesehen werden müsste.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann sich der Aufnahmeraum für das Range-Extender-Modul jedoch in einem vorderen Bereich und der Elektro-Motor/Generator in einem hinteren Bereich des Fahrzeugs befinden oder umgekehrt, wodurch die Gewichtsverteilung des Fahrzeugs optimiert werden kann. Ferner lässt sich hierdurch mit geringem Aufwand ein Allradantrieb des Fahrzeugs realisieren.
Im Folgenden wird die Erfindung nun rein exemplarisch unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert, wobei:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs zeigt; und
2 bis 8 mögliche Antriebsstrangarchitekturen zeigen.
Das in der 1 schematisch dargestellte Elektrofahrzeug 10 weist einen Antriebsstrang 12 mit Vorderradantrieb auf, wobei die die Vorderräder 22 antreibende Vorderachse 24 über ein Achsdifferential 26 mit dem Abtrieb eines Getriebes 14 verbunden ist. Das Getriebe 14 ist mit einem Elektro-Motor/Generator 16 zum Anfahren und Antreiben des Fahrzeugs 10 bis zu einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit trennbar oder dauerhaft gekoppelt. Darüber hinaus verfügt das Fahrzeug 10 über ein Range-Extender-Modul 18, von dem hier nur der Verbrennungsmotor 20 dargestellt ist. In der dargestellten Ausführungsform befinden sich sowohl das Range-Extender-Modul 18 bzw. dessen Verbrennungsmotor 20 als auch der Elektro-Motor/Generator 16 in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs benachbart der Vorderachse 24.
Wie in der 1 durch die gestrichelte Linie kenntlich gemacht ist, verfügt das Fahrzeug 10 über einen Aufnahmeraum 17, in dem das Range-Extender-Modul 18 bzw. dessen Verbrennungsmotor 20 platziert ist. Das Range-Extender-Modul 18 ist dabei mitsamt dem Verbrennungsmotor 20 als Einheit modulartig austauschbar in dem Aufnahmeraum 17 angeordnet und lösbar darin befestigt, indem es beispielsweise an dem Getriebe 14 angeflanscht wird. Das Range-Extender-Modul 18 kann somit bei Bedarf beispielsweise für den innerstädtischen Betrieb aus dem Fahrzeug 10 entfernt werden, wie dies in der 12 durch den Pfeil A kenntlich gemacht ist. Zum Anfahren und Antreiben des Fahrzeugs 10 dient somit ausschließlich der Elektro-Motor/Generator 16, welcher über einen AC/DC-Wandler 32 von einem im hinteren Bereich des Fahrzeugs 10 befindlichen Energiespeichersystem 28 mit elektrischer Energie versorgt wird.
Das Energiespeichersystem 28 verfügt dabei über mehrere elektrisch parallel geschaltete Batteriemodule 30, welche unabhängig voneinander entfern- und/oder austauschbar sind, wie dies in der 1 durch den Pfeil B kenntlich gemacht ist. Zusätzlich zu dem Energiespeichersystem 28 verfügt das Fahrzeug 10 ferner über eine herkömmliche 12 Volt Batterie 33, welche wie die Batteriemodule 30 des Energiespeichersystems über den AC/DC-Wandler 32 von dem Elektro-Motor/Generator 16 aufgeladen werden kann, wenn dieser im Generatorbetrieb arbeitet, wie dies beispielsweise während längeren Bremsmanövern oder dann der Fall ist, wenn das Fahrzeug 10 im außerstädtischen Betrieb von dem Verbrennungsmotor 20 des Range-Extender-Moduls 18 angetrieben wird.
Obwohl sich in der dargestellten Ausführungsform der Aufnahmeraum 17 für das Range-Extender-Modul 18 bzw. das Range-Extender-Modul 18 selbst und der Elektro-Motor/Generator 16 im vorderen Bereich des Fahrzeugs benachbart zu der Vorderachse 24 befinden, sei der Vollständigkeit halber an dieser angemerkt, dass sich beide Antriebsaggregate auch in einem hinteren Bereich des Fahrzeugs 10 oder in unterschiedlichen Bereichen des Fahrzeugs 10 befinden können.
In dem in der 1 dargestellten Zustand ist das Range-Extender-Modul 18 in den Aufnahmeraum 17 eingebaut und insbesondere lösbar an dem Getriebe 14 angeflanscht, sodass das Fahrzeug 10 während des außerstädtischen Betriebs allein durch den Verbrennungsmotor 20 des Range-Extender-Moduls 18 angetrieben werden kann, wofür der Verbrennungsmotor 20 aufgrund seiner Drehmomentcharakteristik besonders geeignet ist. Während des innerstädtischen Betriebs kann der Verbrennungsmotor 20 hingegen mittels einer hier schematisch dargestellten schaltbaren Trennkupplung 34 von dem Getriebe 14 abgekoppelt werden, sodass das Fahrzeug 10 während des innerstädtischen Betriebs mit Hilfe des Elektro-Motor/Generators 16 angefahren und bis zu einer vorbestimmten Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit betrieben werden kann, ab der der Verbrennungsmotor 20 wieder über die Trennkupplung 34 zugeschaltet wird.
Obwohl dies in der 1 nicht dargestellt ist, ist zusätzlich zu der Trennkupplung 34 eine weitere Kupplungsvorrichtung wie beispielsweise eine Klauenkupplung oder Steckverzahnung vorhanden, über die die Abtriebswelle des Range-Extender-Moduls 18 zwangsweise mit einer ersten Antriebswelle des Getriebes 14 gekoppelt ist, wenn das Range-Extender-Moduls 18 ordnungsgemäß in dem Aufnahmeraum 17 angeordnet ist.
Im Folgenden werden nun unter Bezugnahme bevorzugte Antriebsstrangarchitekturen vorgestellt, die sich für das erfindungsgemäße Elektrofahrzeug eignen. Bekannte Antriebsstrangarchitekturen werden beispielsweise auch in den Druckschriften DE 100 17 150 A1 , WO2007/058590 A2 , CN 102717694 A , EP 0 751 025 A1 , US 2013/012347 A1 , WO 2011/128763 A1 , WO 2011/073596 A2 , FR 2 968 607 A1 und JP 10-291421 A beschrieben.
Im Folgenden wird nun zunächst unter Bezugnahme auf die 2 eine erste Antriebsstrangarchitektur für das erfindungsgemäße Elektrofahrzeug 10 erläutert. Der dargestellte Antriebsstrang 112 weist ein Getriebe 114 mit einer ersten Antriebswelle 116, einer zweiten Antriebswelle 118, einer Abtriebswelle 120, einer Schalteinrichtung 122 und einem Abtriebselement 124 auf. Die erste Antriebswelle 116 ist mit einer Abtriebswelle 126 des Range-Extender-Moduls 118 bzw. dessen Verbrennungsmotors 20 über eine schaltbare Trennkupplung 128 unter Zwischenschaltung eines Torsionsschwingungsdämpfers 140 sowie einer hier nicht dargestellten Klauenkupplung gekoppelt, wenn das Range-Extender-Modul 18 in dem Aufnahmeraum 17 des Fahrzeugs 10 ordnungsgemäß angeordnet ist. Die Klauenkupplung ermöglicht es dabei, dass die Abtriebswelle des Range-Extender-Moduls 18 lösbar mit der ersten Antriebswelle 116 verbunden werden kann. Die zweite Abtriebswelle 118 ist hingegen direkt und unlösbar mit dem Elektro-Motor/Generator 16 gekoppelt. Das Getriebe 114 weist zwischen der ersten Antriebswelle 116 und der Abtriebswelle 120 eine erste Getriebestufe auf, die ein mit der ersten Antriebswelle 116 drehfestes erstes Stirnrad 130 und ein auf der Abtriebswelle 120 drehbares erstes Losrad 132 aufweist, das mit dem ersten Stirnrad 130 kämmt. Des Weiteren weist das Getriebe 114 zwischen der zweiten Antriebswelle 118 und der Abtriebswelle 120 eine zweite Getriebestufe auf, die ein mit der zweiten Antriebswelle 118 drehfestes zweites Stirnrad 134 und ein auf der Abtriebswelle 120 drehbares zweites Losrad 136 aufweist. Um Antriebsdrehmoment entweder von dem Verbrennungsmotor 20 oder dem Elektro-Motor/Generator 16 zu dem drehfest mit der Abtriebswelle 120 verbundenen Abtriebselement 124 und von dort zu dem Achsdifferential 26 übertragen zu können, ist die Schalteinrichtung 122 entsprechend dem Doppelpfeil C dazu angepasst, wahlweise das erste Losrad 132 oder das zweite Losrad 136 mit der Abtriebswelle 120 zu koppeln. Vorzugsweise kann die Schalteinrichtung 122 auch in eine Neutralstellung gebracht werden. Da bei dieser Ausführungsform der Elektro-Motor/Generator 16 nicht von dem Verbrennungsmotor 20 angetrieben werden kann, und umgekehrt, wird bei dieser Ausführungsform ein separater Elektro-Motor/Generator (hier nicht dargestellt) benötigt, um den Verbrennungsmotor 20 starten oder zu Zwecken der Stromerzeugung nutzen zu können.
Die in 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der 2 dargestellten lediglich dadurch, dass bei dem in der 3 dargestellten Antriebsstrang 112' die erste Antriebswelle 116 und die zweite Antriebswelle 118 drehfest (vorzugsweise einteilig) miteinander verbunden sind, sodass der Elektro-Motor/Generator 16 während des Betriebs des Verbrennungsmotors 20 dauerhaft als Generator zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Auch ist im Gegensatz zu der in der 2 dargestellten Ausführungsform kein separater Startermotor für den Verbrennungsmotor 20 erforderlich, da zum Anlassen des Verbrennungsmotors 20 lediglich die Schalteinrichtung 22 in ihre Neutralstellung gebracht werden muss, in der sie mit keiner der beiden Losrädern 132, 136 in Eingriff steht.
Die in der 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der 3 dargestellten lediglich dadurch, dass bei dem in der 4 dargestellten Antriebsstrang 112'' auch die zweite Antriebswelle 118 mit dem Elektro-Motor/Generator 16 über eine schaltbare Trennkupplung 138 gekoppelt ist, mittels derer der Elektro-Motor/Generator 16 von dem restlichen Antriebsstrang 112 beispielsweise dann abgekoppelt werden kann, wenn alle Batteriemodule 30 des Energiespeichersystems 28 voll aufgeladen sind.
Bei der in der 5 dargestellten Ausführungsform weist der Antriebsstrang 212 ein Getriebe 214 mit einer ersten Antriebswelle 216, einer zweiten Antriebswelle 218, einer Abtriebswelle 220 und einem Abtriebselement 224 auf. Wie bei der in der 2 dargestellte Ausführungsform ist auch bei dieser Ausführungsform die erste Antriebswelle 216 mit einer Abtriebswelle 226 des Range-Extender-Moduls 18 über eine schaltbare Trennkupplung 228 unter Zwischenschaltung eines Torsionsschwingungsdämpfers 140 mittels einer hier nicht dargestellten Klauenkupplung gekoppelt, wenn das Range-Extender-Modul 18 in dem Aufnahmeraum 17 des Fahrzeugs 10 ordnungsgemäß angeordnet ist. Das Getriebe 214 weist zwischen der ersten Antriebswelle 216 und der Abtriebswelle 220 eine erste Getriebestufe auf, die ein mit der ersten Antriebswelle 216 drehfestes erstes Stirnrad 230 und ein mit der Abtriebswelle 220 drehfestes zweites Stirnrad 232 aufweist, das mit dem ersten Stirnrad 230 kämmt. Des Weiteren weist das Getriebe 214 zwischen der zweiten Antriebswelle 118 und der Abtriebswelle 220 eine zweite Getriebestufe auf, die ein mit der zweiten Antriebswelle 218 drehfestes drittes Stirnrad 234 und ein mit der Abtriebswelle 220 drehfestes viertes Stirnrad 236 aufweist, das mit dem dritten Stirnrad 234 kämmt und das Abtriebselement bildet 224. Wie bei der in der 2 dargestellten Ausführungsform ist auch hier das Abtriebselement 224 drehfest mit der Abtriebswelle 220 verbunden, sodass von dort aus Antriebsmoment auf das Achsdifferential 26 übertragen werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann der Verbrennungsmotor 20 oberhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit wie beispielsweise 55 km/h durch langsames Schließen der Trennkupplung 228 hochgeschleppt werden, sodass kein separater Startermotor für den Verbrennungsmotor 20 benötigt wird.
Die in der 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der 5 dargestellten lediglich dadurch, dass bei dem in der 6 dargestellten Antriebsstrang 212' auch die zweite Antriebswelle 218 mit dem Elektro-Motor/Generator 16 über eine schaltbare Trennkupplung 238 gekoppelt ist, mittels derer der Elektro-Motor/Generator 16 von dem restlichen Antriebsstrang 212 beispielsweise dann abgekoppelt werden kann, wenn alle Batteriemodule 30 des Energiespeichersystems 28 voll aufgeladen sind.
Bei der in der 7 dargestellten Ausführungsform weist der Antriebsstrang 312 ein Getriebe 314 mit einer ersten Antriebswelle 316, einer zweiten Antriebswelle 318, einer Abtriebswelle 320, einer Schalteinrichtung 322 und einem Abtriebselement 324 auf. Auch hier ist die erste Antriebswelle 316 mit einer Abtriebswelle 326 des Range-Extender-Moduls 18 über eine schaltbare Trennkupplung 328 unter Zwischenschaltung eines Torsionsschwingungsdämpfers 342 mittels einer hier nicht dargestellten Klauenkupplung gekoppelt, wenn das Range-Extender-Modul 18 ordnungsgemäß im Aufnahmeraum 17 des Fahrzeugs 10 angeordnet ist. Wie bei der in der 2 dargestellten Ausführungsform ist auch hier der Elektro-Motor/Generator 16 unmittelbar mit der zweiten Antriebswelle 318 gekoppelt. Bei der in 7 dargestellten Ausführungsform sind insgesamt drei Getriebestufen vorgesehen, von denen zwei von dem dem Elektro-Motor/Generator 16 zugeordneten Getriebeabschnitt und eine von dem dem Verbrennungsmotor 20 zugeordneten Getriebeabschnitt realisiert wird: so weist das Getriebe 314 zwischen der ersten Antriebswelle 316 und der Abtriebswelle 320 eine erste Getriebestufe auf, die ein mit der ersten Antriebswelle 316 drehfestes erstes Stirnrad 330 und ein mit der Abtriebswelle 320 drehfestes zweites Stirnrad 332 aufweist, das mit dem ersten Stirnrad 330 kämmt. Die zweite Getriebestufe wird zwischen der ersten Antriebswelle 318 und der Abtriebswelle 320 gebildet und weist ein auf der zweiten Antriebswelle 318 drehbares erstes Losrad 334 und ein mit der Abtriebswelle 320 drehfestes drittes Stirnrad 336 auf, das mit dem ersten Losrad 334 kämmt. Auch die dritte Getriebestufe wird zwischen der zweiten Antriebswelle 318 und der Abtriebswelle 320 gebildet und weist ein auf der zweiten Antriebswelle 318 drehbares zweites Losrad 338 und ein mit der Abtriebswelle 320 drehfestes viertes Stirnrad 340 auf, das mit dem zweiten Losrad 338 kämmt und das Abtriebselement 324 bildet.
Wenn bei dieser Ausführungsform das Fahrzeug 10 nur von dem Verbrennungsmotor 20 angetrieben werden soll, befindet sich die Schalteinrichtung 322 zwischen den beiden Losrädern 334, 338 in ihrer Neutralstellung. Soll das Fahrzeug 10 hingegen in einem unteren Geschwindigkeitsbereich nur von dem Elektro-Motor/Generator 16 in der ersten oder zweiten Getriebestufe angetrieben werden, wird die Schalteinrichtung 322 bei ausgerückter Trennkupplung 328 wahlweise mit dem ersten Losrad 334 oder dem zweiten Losrad 338 gekoppelt. Auch bei dieser Ausführungsform wird kein separater Startermotor zum Anlassen des Verbrennungsmotors 20 benötigt, da dieser bei eingerückter Schalteinrichtung 322 durch langsames Schließen der Trennkupplung 328 hochgeschleppt werden kann.
Im Unterschied zu den zuvor unter Bezugnahme auf die 2 bis 7 dargestellten Ausführungsformen mit Standgetriebe zeigt die 8 eine Ausführungsform, bei der das Getriebe als Umlaufgetriebe und insbesondere als Planetengetriebe ausgebildet ist. Insbesondere weist der in der 8 dargestellte Antriebsstrang 412 ein Planetengetriebe 414, eine erste Bremse 416, eine zweite Bremse 418 und ein Abtriebselement 420 auf. Das Planetengetriebe 414 umfasst seinerseits ein Hohlrad 422, ein Sonnenrad 424 und einen Planetenträger 426 mit mehreren Planetenrädern 428, die sowohl mit dem Hohlrad 422 als auch mit dem Sonnenrad 424 kämmen. Wenn das Range-Extender-Modul 18 ordnungsgemäß in dem Aufnahmeraum 17 des Fahrzeugs 10 angeordnet ist, ist der Planetenträger 426 über eine hier nicht dargestellte Kupplungseinrichtung wie beispielsweise eine Klauenkupplung drehfest mit dem Range-Extender-Modul 18 unter Zwischenschaltung eines Torsionsschwingungsdämpfers 440 gekoppelt, wohingegen das Sonnenrad 424 direkt und dauerhaft mit dem Elektro-Motor/Generator 16 gekoppelt ist. Bei dieser Ausführungsform sind die erste Bremse 416 und die zweite Bremse 418 dazu angepasst, alternativ den Planetenträger 426 oder das Hohlrad 422 festzuhalten, um so dem Getriebe 414 die erforderlichen Freiheitsgrade zu verleihen. So erfolgt der Anfahrvorgang mit Hilfe des Elektro-Motor/Generators 16 bei betätigter zweiter Bremse 418, wohingegen der Verbrennungsmotor 20 bei betätigter erster Bremse 416 mit Hilfe des Elektro-Motor/Generators 16 angelassen werden kann. Alternativ hierzu kann der Verbrennungsmotor 20 auch bei betätigter erster Bremse 416 während der Fahrt über das vom Antriebsstrang bzw. Abtriebselement 420 angetriebene Hohlrad 422 gestartet werden.
Bezugszeichenliste

10: Elektrofahrzeug
12: Antriebsstrang
14: Getriebe
16: Elektro-Motor/Generator
17: Aufnahmeraum
18: Range-Extender-Modul
20: Verbrennungsmotor
22: Vorderräder
24: Vorderachse
26: Achsdifferential
28: Energiespeichersystem
30: Batteriemodul
32: AC/DC-Wandler
33: Batterie
34: Schaltbare Trennkupplung
112, 112', 112'': Antriebsstrang
114: Getriebe
116: Erste Antriebswelle
118: Zweite Antriebswelle
120: Abtriebswelle
122: Schalteinrichtung
124: Abtriebselement
126: Abtriebswelle
128: Schaltbare Trennkupplung
130: Erstes Stirnrad
132: Erstes Losrad
134: Zweites Stirnrad
136: Zweites Losrad
138: Schaltbare Trennkupplung
140: Torsionsschwingungsdämpfer
212, 212': Antriebsstrang
214: Getriebe
216: Erste Antriebswelle
218: Zweite Antriebswelle
220: Abtriebswelle
224: Abtriebselement
226: Abtriebswelle
228: Schaltbare Trennkupplung
230: Erstes Stirnrad
232: Zweites Stirnrad
234: Drittes Stirnrad
236: Viertes Stirnrad
238: schaltbare Trennkupplung
240: Torsionsschwingungsdämpfer
312: Antriebsstrang
314: Getriebe
316: Erste Antriebswelle
318: Zweite Antriebswelle
320: Abtriebswelle
322: Schalteinrichtung
324: Abtriebselement
326: Abtriebswelle
328: Schaltbare Trennkupplung
330: Erstes Stirnrad
332: Zweites Stirnrad
334: Erstes Losrad
336: Drittes Stirnrad
338: Zweites Losrad
340: Viertes Stirnrad
342: Torsionsschwingungsdämpfer
412: Antriebsstrang
414: Planetengetriebe
416: Erste Bremse
418: Zweite Bremse
420: Abtriebselement
422: Hohlrad
424: Sonnenrad
426: Planetenträger
428: Planetenräder
440: Torsionsschwingungsdämpfer
A: Austausch von 18
B: Austausch von 30
C: Getriebestufenauswahl mittels 122, 322

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2005/073006 A1 [0003]
US 2005/179262 A1 [0003]
EP 1329351 A1 [0003]
DE 19641254 A1 [0003]
DE 4032606 A1 [0003]
DE 4121386 A1 [0005]
DE 10017150 A1 [0032]
WO 2007/058590 A2 [0032]
CN 102717694 A [0032]
EP 0751025 A1 [0032]
US 2013/012347 A1 [0032]
WO 2011/128763 A1 [0032]
WO 2011/073596 A2 [0032]
FR 2968607 A1 [0032]
JP 10-291421 A [0032]

Claims

Elektrofahrzeug (10) mit einem Antriebsstrang (12), der mit einem im Fahrzeug (10) fest verbauten Elektro-Motor/Generator (16) zum Anfahren und Antreiben des Fahrzeugs (10) bis zu einer vorbestimmten Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit trennbar oder dauerhaft gekoppelt ist, wobei das Fahrzeug (10) über einen Aufnahmeraum (17) verfügt, in dem ein einen Verbrennungsmotor (20) umfassendes Range-Extender-Modul (18) zur Lieferung von Drehmoment an den Antriebsstrang (12) oberhalb der vorbestimmten Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit zum Antreiben des Fahrzeugs (10) angeordnet ist, wobei das Range-Extender-Modul (18) mitsamt dem Verbrennungsmotor (20) als Einheit modulartig austauschbar in dem Aufnahmeraum (17) angeordnet und darin lösbar befestigt ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektro-Motor/Generator (16) nur speziell für den unteren Geschwindigkeitsbereich unterhalb der vorbestimmten Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit ausgelegt ist und/oder dass der Verbrennungsmotor (20) speziell für den oberen Geschwindigkeitsbereich oberhalb der vorbestimmten Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit ausgelegt ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (20) so ausgelegt ist, dass er sein maximales Drehmoment in einem Geschwindigkeitsbereich des Elektrofahrzeugs (10) erreicht, der allein mit dem Elektro-Motor/Generator (16) nicht erreichbar ist.
Elektrofahrzeug nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Range-Extender-Modul (18) zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor (20) sämtliche Einheiten umfasst, die für einen autarken Betrieb des Verbrennungsmotors (20) nach einem Ausbauen des Range-Extender-Moduls (18) aus dem Aufnahmeraum (17) des Fahrzeugs (10) erforderlich sind, insbesondere einen Kraftstofftank, eine Kühleinrichtung und/oder eine Abgasanlage.
Elektrofahrzeug nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (12) ein Getriebe (14) mit einem maximal zweistufigen, vorzugsweise einem einstufigen Getriebeabschnitt und zumindest einer ersten Antriebswelle umfasst, die mit einer Abtriebswelle des Range-Extender-Moduls (18) direkt oder über eine schaltbare Trennkupplung (34) gekoppelt ist, wenn das Range-Extender-Modul (18) zum Antreiben des Fahrzeugs (10) in dem Aufnahmeraum (17) angeordnet ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (14) eine zweite Antriebswelle aufweist, mit der der Elektro-Motor/Generator (16) über eine schaltbare Trennkupplung gekoppelt ist, wobei die zweite Antriebswelle vorzugsweise mit der ersten Antriebswelle koaxial ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (14) eine zweite Antriebswelle aufweist, mit der der Elektro-Motor/Generator (16) direkt gekoppelt ist, wobei die zweite Antriebswelle vorzugsweise mit der ersten Antriebswelle koaxial ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (14) einen von der zweiten Antriebswelle angetriebenen weiteren Getriebeabschnitt mit maximal zwei, vorzugsweise einer Getriebestufe aufweist.
Elektrofahrzeug nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (112, 112', 112'') ein Getriebe (114) mit einer ersten Antriebswelle (116), einer zweiten Antriebswelle (118), einer Abtriebswelle (120), einer Schalteinrichtung (122) und einem Abtriebselement (124) umfasst, wobei die erste Antriebswelle (116) mit einer Abtriebswelle (126) des Range-Extender-Moduls (18) über eine schaltbare Trennkupplung (128) gekoppelt ist, wenn das Range-Extender-Modul (18) in dem Aufnahmeraum (17) des Fahrzeugs (10) angeordnet ist, wobei die zweite Antriebswelle (118) mit dem Elektro-Motor/Generator (16) gekoppelt ist, wobei das Getriebe (114) zwischen der ersten Antriebswelle (116) und der Abtriebswelle (120) eine erste Getriebestufe aufweist, die ein mit der ersten Antriebswelle (116) drehfestes erstes Stirnrad (130) und ein auf der Abtriebswelle (120) drehbares erstes Losrad (132) aufweist, das mit dem ersten Stirnrad (130) kämmt, wobei das Getriebe (114) zwischen der zweiten Antriebswelle (118) und der Abtriebswelle (120) eine zweite Getriebestufe aufweist, die ein mit der zweiten Antriebswelle (118) drehfestes zweites Stirnrad (134) und ein auf der Abtriebswelle (120) drehbares zweites Losrad (136) aufweist, das mit dem zweiten Stirnrad (134) kämmt, wobei die Schalteinrichtung (122) dazu angepasst ist, wahlweise das erste Losrad (132) oder das zweite Losrad (136) mit der Abtriebswelle (120) zu koppeln, und wobei das Abtriebselement (124) des Getriebes (114) mit der Abtriebswelle (120) drehfest ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebswelle (116) und die zweite Antriebwelle (118) des Getriebes (114) drehfest und vorzugsweise einteilig miteinander verbunden ausgebildet sind.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebswelle (118) mit dem Elektro-Motor/Generator (16) über eine schaltbare Trennkupplung (138) gekoppelt ist.
Elektrofahrzeug nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (212, 212') ein Getriebe (214) mit einer ersten Antriebswelle (216), einer zweiten Antriebswelle (218), einer Abtriebswelle (220) und einem Abtriebselement (224) umfasst, wobei die erste Antriebswelle (218) mit einer Abtriebswelle (226) des Range-Extender-Moduls (18) über eine schaltbare Trennkupplung (228) gekoppelt ist, wenn das Range-Extender-Modul (18) in dem Aufnahmeraum (17) des Fahrzeugs (10) angeordnet ist, wobei die zweite Antriebswelle (218) mit dem Elektro-Motor/Generator (16) gekoppelt ist, wobei das Getriebe (214) zwischen der ersten Antriebswelle (216) und der Abtriebswelle (220) eine erste Getriebestufe aufweist, die ein mit der ersten Antriebswelle (216) drehfestes erstes Stirnrad (230) und ein mit der Abtriebswelle (220) drehfestes zweites Stirnrad (232) aufweist, das mit dem ersten Stirnrad (230) kämmt, wobei das Getriebe (214) zwischen der zweiten Antriebswelle (218) und der Abtriebswelle (220) eine zweite Getriebestufe aufweist, die ein mit der zweiten Antriebswelle (218) drehfestes drittes Stirnrad (234) und ein mit der Abtriebswelle (220) drehfestes viertes Stirnrad (236) aufweist, das mit dem dritten Stirnrad (234) kämmt, und wobei das Abtriebselement (224) des Getriebes (214) mit der Abtriebswelle (220) drehfest ist, wobei das Abtriebselement (224) vorzugsweise durch das zweite Stirnrad (232) oder das vierte Stirnrad (236) gebildet ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebswelle (218) mit dem Elektro-Motor/Generator (16) über eine schaltbare Trennkupplung (238) gekoppelt ist.
Elektrofahrzeug nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (312) ein Getriebe (314) mit einer ersten Antriebswelle (316), einer zweiten Antriebswelle (318), einer Abtriebswelle (320), einer Schalteinrichtung (322) und einem Abtriebselement (324) umfasst, wobei die erste Antriebswelle (316) mit einer Abtriebswelle (326) des Range-Extender-Moduls (18) über eine schaltbare Trennkupplung (328) gekoppelt ist, wenn das Range-Extender-Modul (18) in dem Aufnahmeraum (17) des Fahrzeugs (10) angeordnet ist, wobei die zweite Antriebswelle (318) mit dem Elektro-Motor/Generator (16) gekoppelt ist, wobei das Getriebe (314) zwischen der ersten Antriebswelle (316) und der Abtriebswelle (320) eine erste Getriebestufe aufweist, die ein mit der ersten Antriebswelle (216) drehfestes erstes Stirnrad (330) und ein mit der Abtriebswelle (320) drehfestes zweites Stirnrad (332) aufweist, das mit dem ersten Stirnrad (330) kämmt, wobei das Getriebe (314) zwischen der zweiten Antriebswelle (318) und der Abtriebswelle (320) eine zweite Getriebestufe aufweist, die ein auf der zweiten Antriebswelle (318) drehbares erstes Losrad (334) und ein mit der Abtriebswelle (320) drehfestes drittes Stirnrad (336) aufweist, wobei das Getriebe (314) zwischen der zweiten Antriebswelle (318) und der Abtriebswelle (320) eine dritte Getriebestufe aufweist, die ein auf der zweiten Antriebswelle (318) drehbares zweites Losrad (338) und ein mit der Vorgelegewelle (320) drehfestes viertes Stirnrad (340) aufweist, wobei die Schalteinrichtung (322) dazu angepasst ist, wahlweise das erste Losrad (334) oder das zweite Losrad (338) mit der zweiten Antriebswelle (318) zu koppeln, und wobei vorzugweise das zweite Stirnrad (332) oder das dritte Stirnrad (340) als Abtriebselement (324) dient.
Elektrofahrzeug nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (412) ein Planetengetriebe (414), eine erste Bremse (416), eine zweite Bremse (418) und ein Abtriebselement (420) umfasst, wobei das Planetengetriebe (414) ein Hohlrad (422), ein Sonnenrad (424) und einen Planetenradträger (426) mit mehreren Planetenrädern (428) aufweist, die mit sowohl dem Hohlrad (422) als auch dem Sonnenrad (424) kämmen, wobei der Planetenradträger (426) mit einer Abtriebswelle des Range-Extender-Moduls (18) drehfest gekoppelt ist, wenn das Range-Extender-Modul (18) in dem Aufnahmeraum (17) des Fahrzeugs (10) angeordnet ist, wobei das Sonnenrad (424) mit dem Elektro-Motor/Generator (16) gekoppelt ist, wobei die erste Bremse (416) und die zweite Bremse (418) dazu angepasst sind, alternativ den Planetenradträger (426) oder das Hohlrad (422) festzuhalten, und wobei das Abtriebselement (420) mit dem Hohlrad (422) kämmt.
Elektrofahrzeug nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) ein modular aufgebautes Energiespeichersystem (28) mit zumindest zwei Batteriemodulen (30) zur Lieferung und zum Empfang von elektrischer Energie an bzw. von dem Elektro-Motor/Generator (16) aufweist, aus dem einzelne Batteriemodule (30) unabhängig voneinander entfern- und/oder austauschbar sind.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Batteriemodule (30) in dem Energiespeichersystem (28) elektrisch parallel geschaltet sind.
Elektrofahrzeug nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aufnahmeraum (17) für das Range-Extender-Modul (18) und der Elektro-Motor/Generator (16) gemeinsam in einem vorderen Bereich oder in einem hinteren Bereich des Fahrzeugs (10) befinden, oder dass sich der Aufnahmeraum (17) für das Range-Extender-Modul (18) in einem vorderen Bereich und der Elektro-Motor/Generator (16) in einem hinteren Bereich des Fahrzeugs (10) befinden oder umgekehrt.