DE102014005126A1 - Method for the redundant generation of energy in a motor vehicle and a motor vehicle - Google Patents
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-
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur redundanten Erzeugung von Energie in einem Kraftfahrzeug, welche in einem Energiespeicher (7) gespeichert wird. Bei einem Verfahren, bei welchem der Akkumulator als Energiespeicher auch bei stehendem Verbrennungsmotor geladen werden kann, wird die elektrische Energie unabhängig von einem Verbrennungsmotor (3) des Kraftfahrzeuges (1) von einer Wärmekraftmaschine (13) erzeugt.The invention relates to a method for redundant generation of energy in a motor vehicle, which is stored in an energy store (7). In a method in which the accumulator can be charged as an energy store even when the internal combustion engine is not running, the electrical energy is generated by a heat engine (13) independently of an internal combustion engine (3) of the motor vehicle (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur redundanten Erzeugung von Energie in einem Kraftfahrzeug, welche in einem Energiespeicher speicherbar ist, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Energiespeicher.The invention relates to a method for the redundant generation of energy in a motor vehicle, which can be stored in an energy store, as well as a motor vehicle with an energy storage.
Aus der
Ist der Energiespeicher als Akkumulator ausgebildet, so wird die Startfähigkeit eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges durch eine möglichst effektive Ladungserhaltung durch den Einsatz von leistungsfähigen Generatoren und Akkumulatoren in Verbindung mit einer intelligenten Steuerung gewährleistet. Die Nachteile eines solchen Systems bestehen darin, dass der als Akkumulator ausgebildete Energiespeicher nur geladen werden kann, wenn der Generator durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei welchem ein Energiespeicher unabhängig vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors aufgeladen werden kann.If the energy store is designed as an accumulator, then the starting capability of an internal combustion engine of the motor vehicle is ensured by the most effective possible charge maintenance through the use of powerful generators and accumulators in conjunction with an intelligent controller. The disadvantages of such a system are that the accumulator designed as energy storage can only be charged when the generator is driven by the internal combustion engine. The object of the invention is to specify a method and a motor vehicle in which an energy store can be charged independently of the operating state of the internal combustion engine.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description, as well as the explanation of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures.
Die Aufgabe ist mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass die elektrische Energie unabhängig von einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges von einer Wärmekraftmaschine erzeugt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Akkumulatoren auch bei Stillstand des Verbrennungsmotors aufgeladen werden können, so dass auf den Betrieb des Verbrennungsmotors bei stehendem Fahrzeug verzichtet werden kann, woraus sich Vorteile für den Umweltschutz ergeben.The object is achieved with a method in that the electrical energy is generated by a heat engine independently of an internal combustion engine of the motor vehicle. This has the advantage that the batteries can be charged even when the internal combustion engine, so that it can be dispensed with the operation of the engine when the vehicle is stationary, resulting in benefits for environmental protection.
Vorteilhafterweise erzeugt die Wärmekraftmaschine gleichzeitig zur elektrischen Energie Wärmeenergie zur Vorwärmung des Verbrennungsmotors. Durch die gleichzeitige Vorwärmung des Verbrennungsmotors erfolgt eine Senkung des Leistungsbedarfs des Verbrennungsmotors beim Start.Advantageously, the heat engine generates thermal energy for preheating the internal combustion engine simultaneously with the electrical energy. Due to the simultaneous preheating of the internal combustion engine, a reduction of the power requirement of the internal combustion engine takes place at the start.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Energiespeicher, umfassend eine redundant elektrische Energie erzeugende Einheit, die mit einem Energiespeicher verbunden ist, in welchem die erzeugte elektrische Energie abspeicherbar ist. Bei einem Kraftfahrzeug, bei welchem ein Energiespeicher unabhängig vom Verbrennungsmotor aufladbar ist, ist die redundant elektrische Energie erzeugende Einheit als Wärmekraftmaschine ausgebildet, die von einem Verbrennungsmotor unabhängig ist und sowohl elektrische Energie als auch Wärme bereitstellt. Neben der Vorwärmung des Verbrennungsmotors erfolgt ein Laden des Energiespeichers während des Stehens des Verbrennungsmotors. Gleichzeitig können mittels eines solchen Energiespeichers im Stillstand des Verbrennungsmotors elektrische Verbraucher mit elektrischer Energie versorgt werden. Dabei erfolgt gleichzeitig eine Entlastung der Fahrzeugbatterie.A development of the invention relates to a motor vehicle having an energy store, comprising a redundantly electrical energy-generating unit which is connected to an energy store, in which the generated electrical energy can be stored. In a motor vehicle in which an energy storage device can be charged independently of the internal combustion engine, the redundantly electric energy-generating unit is designed as a heat engine, which is independent of an internal combustion engine and provides both electrical energy and heat. In addition to the preheating of the internal combustion engine, the energy accumulator is charged while the internal combustion engine is stationary. At the same time, electrical consumers can be supplied with electrical energy by means of such an energy store when the internal combustion engine is at a standstill. At the same time there is a discharge of the vehicle battery.
Um den Innenraum des Kraftfahrzeuges optimal konditionieren zu können, ist die Wärmekraftmaschine mit dem Energiespeicher und mit einem Wärmetauscher direkt verbunden.In order to be able to optimally condition the interior of the motor vehicle, the heat engine is directly connected to the energy store and to a heat exchanger.
In einer Variante ist der als Akkumulator ausgebildete Energiespeicher im Stillstand des Kraftfahrzeuges bei inaktivem Verbrennungsmotor durch die Wärmekraftmaschine aufladbar, was ein besonders umweltfreundliches Verfahren darstellt.In one variant, the energy accumulator designed as a rechargeable battery can be charged by the heat engine at standstill of the motor vehicle when the internal combustion engine is inactive, which represents a particularly environmentally friendly method.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Wärmetauscher im Innenraum des Kraftfahrzeuges in einem Kühlwassersystem angeordnet, in welchem der Verbrennungsmotor positioniert ist. Dadurch wird durch die, von der Wärmekraftmaschine während des Stillstands des Verbrennungsmotors abgegebene Wärme der Verbrennungsmotor vorgewärmt, was zu einer Senkung des Leistungsbedarfs bei einem Start des Verbrennungsmotors führt und somit zu einer Verringerung der Umweltbelastung.In a further embodiment, the heat exchanger is arranged in the interior of the motor vehicle in a cooling water system, in which the internal combustion engine is positioned. As a result, is preheated by the heat emitted by the heat engine during the stoppage of the engine, the engine, which leads to a reduction in the power requirement at a start of the internal combustion engine and thus to a reduction in environmental impact.
In einer Ausgestaltung ist die Wärmekraftmaschine mit einem flüssigen oder einem gasförmigen Energieträger antreibbar. Der Energieträger lässt sich somit besonders vorteilhaft unter Kostengesichtspunkten auswählen.In one embodiment, the heat engine can be driven with a liquid or a gaseous energy source. The energy source can thus be selected particularly advantageous from a cost point of view.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. Described and / or illustrated features may form the subject of the invention itself or in any meaningful combination, optionally also independent of the claims, and in particular may also be the subject of one or more separate application / s. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.
Es zeigen:Show it:
In
Wie in
Die Wärmekraftmaschine
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.Although the invention has been further illustrated and explained in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. It is therefore clear that a multitude of possible variations exists. It is also to be understood that exemplified embodiments are really only examples that are not to be construed in any way as limiting the scope, applicability, or configuration of the invention. Rather, the foregoing description and description of the figures enable one skilled in the art to practice the exemplary embodiments, and those of skill in the knowledge of the disclosed inventive concept may make various changes, for example as to the function or arrangement of particular elements recited in an exemplary embodiment, without Protection area defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanations in the description.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 33
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 55
- Generatorgenerator
- 77
- Akkumulatoraccumulator
- 99
- KühlwassersystemCooling water system
- 1111
- Wärmetauscherheat exchangers
- 1313
- WärmekraftmaschineHeat engine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102009028388A1 (en) | 2009-08-10 | 2011-02-17 | Zf Friedrichshafen Ag | Electrical energy generating apparatus for use in motor vehicle, comprises thermoelectric element which is thermally arranged between warm inlet side and cool inlet or outlet side of heat exchanger |
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2014
- 2014-04-08 DE DE102014005126.9A patent/DE102014005126A1/en not_active Withdrawn
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DE102009028388A1 (en) | 2009-08-10 | 2011-02-17 | Zf Friedrichshafen Ag | Electrical energy generating apparatus for use in motor vehicle, comprises thermoelectric element which is thermally arranged between warm inlet side and cool inlet or outlet side of heat exchanger |
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