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Die Erfindung betrifft ein Trägerfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
US 2014/0375272 A1 ist ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit einer elektrischen Antriebseinheit und einer als Anhänger ausgebildeten mobilen Energiespeichervorrichtung bekannt. Die Energiespeichervorrichtung umfasst einen Energiespeicher und ist zur Ladung eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs oder zur elektrischen Versorgung der elektrischen Antriebseinheit vorgesehen und elektrisch mit dem elektrischen Energiespeicher des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs oder der Antriebseinheit des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs gekoppelt.
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Weiterhin sind aus der
EP 2 653 339 A2 ein Trägerfahrzeug mit einem als Gabelstapler ausgebildeten Zusatzfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Trägerfahrzeugs bekannt, wobei das Zusatzfahrzeug während einer Fahrt des Trägerfahrzeugs am Fahrzeug befestigt ist. Das Zusatzfahrzeug ist elektrisch angetrieben und umfasst eine elektrische Antriebseinheit sowie einen wiederaufladbaren Energiespeicher zur elektrischen Versorgung der Antriebseinheit. Das Zusatzfahrzeug ist während der Fahrt des Trägerfahrzeugs mittels einer elektrischen Kontaktvorrichtung mit dem Trägerfahrzeug zur elektrischen Aufladung des Energiespeichers gekoppelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Trägerfahrzeug.
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Hinsichtlich des Trägerfahrzeugs wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das Trägerfahrzeug umfasst ein an dem Trägerfahrzeug befestigbares und im nicht-befestigten Zustand unabhängig vom Trägerfahrzeug betreibbares Zusatzfahrzeug und eine zur Traktion vorgesehene elektrische Trägerfahrzeug-Antriebseinheit. Das Zusatzfahrzeug umfasst eine zum Betrieb des Zusatzfahrzeugs vorgesehene elektrische Zusatzfahrzeug-Antriebseinheit und einen mit der Zusatzfahrzeug-Antriebseinheit elektrisch gekoppelten elektrischen Energiespeicher. Unter dem Betrieb des Zusatzfahrzeugs ist besonders auch eine Traktion zu verstehen.
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Erfindungsgemäß ist eine elektrische Kontaktvorrichtung derart ausgebildet, dass der Energiespeicher in einem befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs am Trägerfahrzeug mittels der Kontaktvorrichtung mit der Trägerfahrzeug-Antriebseinheit elektrisch gekoppelt ist wobei gespeicherte elektrische Energie zum Betrieb der Trägerfahrzeug-Antriebseinheit an die Trägerfahrzeug-Antriebseinheit übertragen werden kann.
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Somit ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, die im Energiespeicher des Zusatzfahrzeugs gespeicherte elektrische Energie während eines Betriebs des Trägerfahrzeugs und im befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs am Trägerfahrzeug zur Traktion des Trägerfahrzeugs zu verwenden. Im nicht-befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs am Trägerfahrzeug kann die im Energiespeicher gespeicherte elektrische Energie zum Betrieb des Zusatzfahrzeugs verwendet werden. Somit ist zum Betreiben der Trägerfahrzeug-Antriebseinheit und der Zusatzfahrzeug-Antriebseinheit lediglich ein elektrischer Energiespeicher erforderlich oder es werden mehrere Energiespeicher mit verringertem Gewicht verwendet. Daraus resultiert ein verringerter Material- und Kostenaufwand. Weiterhin wird eine Gewichts- und Bauraumersparnis erzielt, wobei aus der Gewichtsreduzierung ein verringerter Kraftstoffverbrauch und somit ein verringerter Schadstoffausstoß resultieren. Da lediglich der im oder am Zusatzfahrzeug angeordnete Energiespeicher erforderlich ist, ist eine maximal mögliche Zuladung des Trägerfahrzeugs erhöht.
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In einer möglichen Ausgestaltung des Trägerfahrzeugs ist die elektrische Kontaktvorrichtung derart ausgebildet, dass im befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs am Trägerfahrzeug ein elektrischer Generator des Trägerfahrzeugs elektrische Energie an den Energiespeicher überträgt. Somit wird der Energiespeicher während des Betriebs des Trägerfahrzeugs, bei welchem es sich gemäß einer Weiterbildung des Trägerfahrzeugs um ein Hybridfahrzeug oder ein ausschließlich elektrisch angetriebenes Fahrzeug handelt, insbesondere während eines so genannten Rekuperationsbetriebs und/oder während eines Betriebs eines Verbrennungsmotors, vom Generator des Trägerfahrzeugs geladen, wodurch eine ”elektrische” Reichweite des Trägerfahrzeugs sowie eine Reichweite des Zusatzfahrzeug erhöht werden. Der Generator ist beispielsweise die Trägerfahrzeug-Antriebseinheit, welche während des Rekuperationsbetriebs und/oder während des Betriebs des Verbrennungsmotors in einem Generatorbetrieb betrieben wird. Auch können alternativ oder zusätzlich weitere elektrische Generatoren, beispielsweise zur Rückgewinnung einer Bremsenergie des Trägerfahrzeugs, vorgesehen sein, mittels welchen der Energiespeicher geladen wird.
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Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Trägerfahrzeugs ist eine Steuereinheit zur Steuerung eines Energieflusses zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Energiespeicher vorgesehen. Mittels der Steuereinheit können dabei insbesondere die Ladung des Energiespeichers vom Generator des Trägerfahrzeugs und Entladung des Energiespeichers zum Betrieb der Trägerfahrzeug-Antriebseinheit gesteuert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Kontaktvorrichtung eine erste Kontakteinheit am Trägerfahrzeug und eine zweite Kontakteinheit am Zusatzfahrzeug auf. In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung der Kontaktvorrichtung ist die zweite Kontakteinheit am Zusatzfahrzeug der Art ausgestaltet, dass in diese in einem nicht-befestigten Zustand von Trägerfahrzeug und Zusatzfahrzeug, mit einer externen Ladevorrichtung elektrisch gekoppelt werden kann. Diese zweite Kontakteinheit ermöglicht, dass der Energiespeicher mittels einer externen Ladevorrichtung geladen werden kann.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Trägerfahrzeugs ist das Zusatzfahrzeug ein Gabelstapler. Dies ermöglicht insbesondere bei einer Ausbildung des Trägerfahrzeugs als Nutzfahrzeug, dass eine Beladung und Entladung des Nutzfahrzeugs mittels des Zusatzfahrzeugs möglich ist.
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Eine Weiterbildung des Trägerfahrzeugs sieht vor, dass der Gabelstapler einen Gabelträger mit zumindest einem Zinken umfasst, wobei an dem Zinken eine zur Kopplung mit einer an dem Trägerfahrzeug angeordneten ersten Kontakteinheit der Kontaktvorrichtung vorgesehene zweite Kontakteinheit angeordnet ist. Hierdurch wird eine einfache und kostengünstig realisierbare elektrische Kopplung des Energiespeichers mit dem Trägerfahrzeug erreicht.
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In einer anderen Weiterbildung des Trägerfahrzeugs ist vorgesehen, dass dieses zumindest eine mit dem Zinken korrespondierende Befestigungsvorrichtung zur Befestigung des Zusatzfahrzeugs am Trägerfahrzeug umfasst. Insbesondere ist die Befestigungsvorrichtung derart ausgebildet, dass der Zinken in die Befestigungsvorrichtung eingeführt wird und innerhalb derselben form- und/oder kraftschlüssig befestigt wird. Nach der Einführung des Zinkens in die Befestigungsvorrichtung wird der Gabelträger betätigt und somit der Gabelstapler vom Boden angehoben. Eine solche Ausbildung der Befestigungsvorrichtung ist sehr einfach mit geringem Material- und Kostenaufwand durchführbar. Weiterhin zeichnet sich eine solche Befestigungsvorrichtung durch ein besonders geringes Gewicht aus, wodurch das Gewicht des Trägerfahrzeugs weiter verringert werden kann.
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Gemäß einer möglichen Ausgestaltung des Trägerfahrzeugs ist die zweite Kontakteinheit zur elektrischen Kopplung mit einer externen Ladevorrichtung im nicht-befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs am Trägerfahrzeug ausgebildet. Somit ist es möglich, dass der Energiespeicher an einer externen Ladevorrichtung elektrisch geladen werden kann, ohne dass das Trägerfahrzeug über ein geeignetes Ladesystem verfügen muss. Auch kann das im Allgemeinen kleiner als das Trägerfahrzeug ausgebildete Zusatzfahrzeug einfacher als das Trägerfahrzeug innerhalb eines Gebäudes positioniert werden, so dass eine Verfügbarkeit möglicher Ladestationen erhöht ist. Für das Trägerfahrzeug selbst ist keine separate Ladeinfrastruktur erforderlich. Ein weiterer Vorteil der unabhängigen Bewegung des Zusatzfahrzeugs und des Energiespeichers vom Trägerfahrzeug und einer solchen externen Lademöglichkeit innerhalb eines Gebäudes besteht darin, dass der Energiespeicher bei sehr niedrigen Außentemperaturen, beispielsweise nachts, innerhalb des Gebäudes aufbewahrt und geladen werden kann. Dadurch können durch geringe Temperaturen hervorgerufene negative Effekte einer ”trägen” Zellchemie des Energiespeichers und eine daraus folgend beeinträchtige Lade- und Entladefähigkeit vermieden werden. Auch ist daraus folgend ein Entfall einer Heizvorrichtung zur Beheizung des Energiespeichers möglich. Alternativ ist jedoch auch eine elektrische Versorgung einer solchen Heizvorrichtung mittels der externen Ladevorrichtung möglich.
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In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung des Trägerfahrzeugs ist der Energiespeicher mit einer weiteren elektrischen Kontaktvorrichtung zur elektrischen Kopplung mit einer externen Ladevorrichtung gekoppelt. Diese ermöglicht, dass der Energiespeicher auch dann mittels einer externen Ladevorrichtung geladen werden kann, wenn der Energiespeicher über die erste Kontaktvorrichtung mit dem Trägerfahrzeug elektrisch gekoppelt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Trägerfahrzeug ein Hybridfahrzeug. Dieses weist neben der elektrischen Trägerfahrzeug-Antriebseinheit auch eine verbrennungsmotorische Trägerfahrzeug-Antriebseinheit zum Betreiben des Trägerfahrzeugs auf. Unter dem Betreiben des Trägerfahrzeugs ist insbesondere eine Traktion zu verstehen. Zum Betreiben des Trägerfahrzeugs in der Ausgestaltung eines Hybridfahrzeugs kann nur die elektrische oder nur die verbrennungsmotorische Trägerfahrzeug-Antriebseinheit eingesetzt werden, oder aber eine Kombination von elektrischer und verbrennungsmotorischer Trägerfahrzeug-Antriebseinheit. Für die elektrische Trägerfahrzeug-Antriebeinheit kann elektrische Energie zur Verfügung gestellt werden, von dem elektrischen Energiespeicher oder dem Generator im Trägerfahrzeug, dem elektrischen Energiespeicher oder einem elektrischen Generator im Zusatzfahrzeug, oder einer Kombination von diesen.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Trägerfahrzeugs und des Zusatzfahrzeugs kann eine Range Extender Funktion dargestellt werden. Dazu weist das Zusatzfahrzeug neben der elektrische Zusatzfahrzeug-Antriebseinheit und dem elektrisch gekoppelten elektrischen Energiespeicher auch einen durch eine Verbrennungsmaschine antreibbaren elektrischen Generator auf. Der von dem elektrischen Generator erzeugte elektrische Strom ist zum Laden des elektrischen Energiespeichers des Zusatzfahrzeugs und wenn vorhanden des elektrischen Energiespeichers des Trägerfahrzeuges, sowie zum Betreiben der elektrischen Trägerfahrzeug-Antriebseinheit vorgesehen. Damit kann eine Reichweite des Trägerfahrzeugs vergrößert werden, die mit der elektrischen Trägerfahrzeug-Antriebseinheit zurückgelegt werden kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch ein Trägerfahrzeug und ein Zusatzfahrzeug im befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs am Trägerfahrzeug,
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2 schematisch das Trägerfahrzeug und das Zusatzfahrzeug im nicht-befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs am Trägerfahrzeug und
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3 schematisch ein Blockschaltbild des Trägerfahrzeugs und des Zusatzfahrzeugs und eines Traktionsbordnetzes derselben.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Trägerfahrzeugs 1 mit einem Zusatzfahrzeug 2 im befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs 2 am Trägerfahrzeug 1 dargestellt, wobei das Trägerfahrzeug 1 und das Zusatzfahrzeug 2 eine Fahrzeuganordnung bilden. 2 zeigt das Trägerfahrzeug 1 und Zusatzfahrzeug 2 im nicht-befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs 2 am Trägerfahrzeug 1.
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Das Trägerfahrzeug 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Lastkraftwagen ausgebildet. Das Zusatzfahrzeug 2 ist ein Gabelstapler, welches im nicht-befestigten Zustand unabhängig vom Trägerfahrzeug 1 betrieben und bewegt werden kann. Das als Gabelstapler ausgebildete Zusatzfahrzeug 2 umfasst einen Hubmast 2.1 und einen Gabelträger 2.2 mit zwei im Wesentlichen parallel zueinander in einer horizontalen Ebene angeordneten Zinken 2.3, wobei nur ein Zinken 2.3 dargestellt ist.
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Das Trägerfahrzeug 1 umfasst eine mit den Zinken 2.3 korrespondierende Befestigungsvorrichtung 1.1 zur Befestigung des Zusatzfahrzeugs 2 am Trägerfahrzeug 1. Dabei ist die Befestigungsvorrichtung 1.1 derart ausgebildet, dass die Zinken 2.3 in die Befestigungsvorrichtung 1.1 eingeführt werden und innerhalb derselben form- und/oder kraftschlüssig befestigt werden. Nach der Einführung der Zinken 2.3 in die Befestigungsvorrichtung 1.1 werden der Hubmast 2.1 und der Gabelträger 2.2 betätigt und somit das als Gabelstapler ausgebildete Zusatzfahrzeug 2 vom Boden angehoben, so dass ein Transport des Zusatzfahrzeugs 2 an einer Außenseite des Trägerfahrzeugs 1 möglich ist.
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Die Ausbildungen des Trägerfahrzeugs 1 und des Zusatzfahrzeugs 2 sind jedoch nicht auf die dargestellten Ausbildungen beschränkt. In nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Trägerfahrzeug 1 beispielsweise ein Wohnmobil und das Zusatzfahrzeug 2 ein Personenkraftwagen oder ein motorisiertes Zweirad. Auch kann das Trägerfahrzeug 1 ein Transporter, ein Personenkraftwagen oder ein Bus sein.
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Das Trägerfahrzeug 1 ist ein Hybridfahrzeug oder ein ausschließlich elektrisch angetriebenes Fahrzeug und umfasst eine zur Traktion vorgesehene elektrische Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Trägerfahrzeug 1 weiterhin einen elektrischen Energiespeicher 4. Dieser Energiespeicher 4, welcher in nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen nicht vorhanden ist, ist zur elektrischen Versorgung der Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3 und/oder weiterer nicht gezeigter elektrischer Verbraucher des Trägerfahrzeugs 1 vorgesehen.
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Auch das Zusatzfahrzeug 2 ist ein Hybridfahrzeug oder ein ausschließlich elektrisch angetriebenes Fahrzeug und umfasst eine zum Betrieb vorgesehene elektrische Zusatzfahrzeug-Antriebseinheit 5. Weiterhin umfasst das Zusatzfahrzeug 2 einen elektrischen Energiespeicher 6. Dieser Energiespeicher 6 ist zur elektrischen Versorgung der Zusatzfahrzeug-Antriebseinheit 5 und weiterer nicht gezeigter elektrischer Verbraucher des Zusatzfahrzeugs 2 vorgesehen. Unter dem Betrieb des Zusatzfahrzeugs ist besonders auch eine Traktion zu verstehen.
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Zwischen dem Energiespeicher 6 des Zusatzfahrzeugs 2 und dem Trägerfahrzeug 1 ist eine elektrische Kontaktvorrichtung 7 ausgebildet. Die Kontaktvorrichtung 7 umfasst eine am Trägerfahrzeug 1 angeordnete ersten Kontakteinheit 7.1 und eine am Zusatzfahrzeug 2 angeordnete zweite Kontakteinheit 7.2. Die erste Kontakteinheit 7.1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Buchse und die zweite Kontakteinheit 7.2 als ein Kabel mit einem daran befindlichen Stecker ausgebildet, wobei der Stecker und die Buchse miteinander korrespondieren.
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In einer nicht näher dargestellten alternativen Ausgestaltung ist die zweite Kontakteinheit 7.2 an zumindest einem der Zinken 2.3 des Zusatzfahrzeugs 2 angeordnet und die erste Kontakteinheit 7.1 ist an einer entsprechenden Position der Befestigungsvorrichtung 1.1 des Trägerfahrzeugs 1 angeordnet. Auch ist es möglich, dass einer der Zinken 2.3 oder beide Zinken 2.3 selbst die zweite Kontakteinheit 7.2 bilden.
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Die elektrische Kontaktvorrichtung 7 ist weiterhin derart ausgebildet, dass der Energiespeicher 6 im befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs 2 am Trägerfahrzeug 1 mittels der Kontaktvorrichtung 7 mit der Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3 elektrisch gekoppelt ist und gespeicherte elektrische Energie zum Betrieb der Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3 an diese überträgt. Das heißt mit anderen Worten, dass der im Zusatzfahrzeug 2 angeordnete Energiespeicher 6 als so genannte Traktionsbatterie für das Trägerfahrzeug 1 verwendet wird.
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Somit ist es möglich, dass der Energiespeicher 6 im Fahrbetrieb des Trägerfahrzeugs 1 zur Traktion desselben die elektrische Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3 mit Energie versorgt und im nicht-befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs 2 zum Betrieb und zur Traktion des Zusatzfahrzeugs 2 vorgesehen ist. Hieraus ergeben sich signifikante Kosten- und Gewichtseinsparungen.
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Verfügt das Trägerfahrzeug 1 wie im dargestellten Ausführungsbeispiel über einen weiteren Energiespeicher 4, kann dessen elektrische Kapazität und daraus folgend dessen Größe verringert werden. In diesem Fall ist es möglich, dass das Trägerfahrzeug 1 auch im nicht-befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs 2, beispielsweise zu Rangierzwecken, mittels der elektrischen Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3 bewegt wird.
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Zur Steuerung eines Energieflusses zwischen dem Trägerfahrzeug 1 und dem Energiespeicher 6, insbesondere zwischen der Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3 und dem Energiespeicher 6, ist eine Steuereinheit 8 vorgesehen, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel im Trägerfahrzeug 1 angeordnet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 8 weiterhin zur Steuerung eines Energieflusses zwischen der Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3 und dem Energiespeicher 4 vorgesehen. In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Steuereinheit 8 auch Bestandteil des Zusatzfahrzeugs 2 sein.
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Die Steuereinheit 8 ist einer möglichen Ausgestaltung derart ausgebildet, dass diese während des Fahrbetriebs des Trägerfahrzeugs 1 die genannten Energieflüsse derart steuert, dass zunächst der Energiespeicher 6 im Zusatzfahrzeug 2 entladen und anschließend der Energiespeicher 4 im Trägerfahrzeug 1 entladen, d. h. zum Betrieb der Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3 verwendet wird.
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In einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest die Entladung des im Zusatzfahrzeug 2 angeordneten Energiespeichers 6 bis zum Erreichen einer vorgegeben Mindestkapazität erfolgt, so dass der Betrieb des Zusatzfahrzeugs 2 im nicht-befestigten Zustand sichergestellt ist.
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Eine weitere mögliche Ausgestaltung sieht vor, dass die Steuereinheit 8 die Entladung der Energiespeicher 4, 6 derart steuert, dass nicht dauerhaft, sondern nur zeitweise elektrische Energie von einem oder von beiden Energiespeichern 4, 6 an die Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3 übertragen wird. Dadurch wird eine Anpassung einer elektrischen Belastung der Energiespeicher 4, 6 an Umgebungsbedingungen, insbesondere Umgebungstemperaturen, und energiespeicherspezifische Parameter ermöglicht und somit eine Überlastung der Energiespeicher 4, 6 vermieden und daraus folgend eine Lebensdauer derselben erhöht.
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Weiterhin sind die elektrische Kontaktvorrichtung 7 und die Steuereinheit 8 derart ausgebildet, dass im befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs 2 am Trägerfahrzeug 1 ein nicht gezeigter elektrischer Generator des Trägerfahrzeugs 1 elektrische Energie an den Energiespeicher 6 überträgt und dieser somit elektrisch geladen wird. Diese Ladung erfolgt insbesondere während eines so genannten Rekuperationsbetriebs des Trägerfahrzeugs 1, wobei mittels des Generators Bremsenergie des sich bewegenden Trägerfahrzeugs 1 in elektrische Energie umgewandelt wird. Der Generator wird in einer möglichen Ausgestaltung von der Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3 gebildet, welche im genannten Rekuperationsbetrieb als Generator betrieben wird.
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Alternativ oder zusätzlich erfolgt die Ladung des Energiespeichers 6 bei einem als Hybridfahrzeug ausgebildeten Trägerfahrzeug 1 während eines Betriebs eines nicht näher dargestellten Verbrennungsmotors des Trägerfahrzeugs 1, wobei der Verbrennungsmotor den Generator antreibt und/oder mittels des Generators Bremsenergie des sich bewegenden Trägerfahrzeugs 1 in elektrische Energie umgewandelt wird.
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Das Zusatzfahrzeug 2 umfasst eine weitere elektrische Kontaktvorrichtung 9, welche zur elektrischen Kopplung des Energiespeichers 6 mit einer nicht dargestellten externen Ladevorrichtung, beispielsweise einem öffentlichen Stromnetz, ausgebildet ist. Hierbei umfasst das Zusatzfahrzeug 2 zusätzlich ein in 3 dargestelltes Ladegerät 10. Alternativ ist die Kontaktvorrichtung 9 ausgebildet, den elektrischen Energiespeicher 6 mit einem nicht gezeigten externen Ladegerät zu koppeln. Die Ladung des Energiespeichers 6 kann in beiden Fällen sowohl im befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs 2 und gekoppelten Zustand der Kontaktvorrichtung 7 zwischen dem Zusatzfahrzeug 2 und dem Trägerfahrzeug 1 als auch im nicht-befestigten Zustand des Zusatzfahrzeugs 2 und nicht-gekoppelten Zustand der Kontaktvorrichtung 7 zwischen dem Zusatzfahrzeug 2 und dem Trägerfahrzeug 1 erfolgen.
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Alternativ oder zusätzlich ist in nicht näher dargestellter Weise die zweite Kontakteinheit 7.2 der Kontaktvorrichtung 7 zur elektrischen Kopplung mit der externen Ladevorrichtung, beispielsweise einem öffentlichen Stromnetz und/oder einem externen Ladegerät, ausgebildet.
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In 3 ist ein Blockschaltbild des Trägerfahrzeugs 1 und des Zusatzfahrzeugs 2 gemäß den 1 und 2 sowie eines Traktionsbordnetzes 11 derselben dargestellt.
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Zusätzlich zur Beschreibung gemäß den 1 und 2 umfasst das Trägerfahrzeug 1 einen Gleichspannungswandler 12, welcher zwischen der ersten Kontakteinheit 7.1 und dem Energiespeicher 4 angeordnet ist. Dieser Gleichspannungswandler 12 ist zur Umwandlung einer elektrischen Spannung vorgesehen, wenn das Trägerfahrzeug 1 und das Zusatzfahrzeug 2, d. h. deren Energiespeicher 4, 6, mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen betrieben werden.
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Auch umfasst das Zusatzfahrzeug 2 zusätzlich zur Beschreibung gemäß den 1 und 2 einen Gleichspannungswandler 13, welcher zwischen der zweiten Kontakteinheit 7.2 und dem Energiespeicher 6 angeordnet ist. Auch dieser Gleichspannungswandler 13 ist zur Umwandlung einer elektrischen Spannung vorgesehen, wenn das Trägerfahrzeug 1 und das Zusatzfahrzeug 2, d. h. deren Energiespeicher 4, 6, mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen betrieben werden.
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Ein Betrieb des Trägerfahrzeugs 1 und des Zusatzfahrzeugs 2 mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen ermöglicht es, das Zusatzfahrzeug 2 mit für solche Fahrzeuge üblichen elektrischen Spannungen von beispielsweise 24 V, 48 V oder 80 V zu betreiben und zu laden. Hieraus ergibt sich der Vorteil von geringeren Sicherheitsanforderungen und vorhandene Ladesysteme für solche Zusatzfahrzeuge 2 können weiterverwendet werden. Daraus resultiert wiederum ein verringerter Material- und Kostenaufwand. Die Gleichspannungswandler 12, 13 sind in einer möglichen Ausgestaltung bidirektional ausgeführt, so dass die elektrische Versorgung der Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3 und des Energiespeichers 6 ohne zusätzliche Komponenten möglich ist.
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Werden die Trägerfahrzeug-Antriebseinheit 3 und der Energiespeicher 6 mit der gleichen elektrischen Spannung betrieben, können die Gleichspannungswandler 12, 13 entfallen.
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Ferner umfasst das Zusatzfahrzeug 2 zusätzlich zur Beschreibung gemäß den 1 und 2 einen weiteren Gleichspannungswandler 14, welcher zwischen dem Energiespeicher 6 und der Zusatzfahrzeug-Antriebseinheit 5 angeordnet ist. Dieser Gleichspannungswandler 14 ist zur Umwandlung einer elektrischen Spannung vorgesehen, wenn der Energiespeicher 6 mit einer anderen elektrischen Spannung als die Zusatzfahrzeug-Antriebseinheit 5 betrieben wird.
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Dieser Gleichspannungswandler 14 wird in einer möglichen Ausgestaltung verwendet, wenn der im Zusatzfahrzeug 2 verbaute Energiespeicher 6 für ein konventionelles ”Niedervolt”-Bordnetz des Trägerfahrzeugs 1, beispielsweise mit einer elektrischen Spannung von 24 V, verwendet wird. Da das Zusatzfahrzeug 2 in einer möglichen Ausgestaltung nur dann zum Einsatz kommt, wenn das Trägerfahrzeug 1 geparkt ist, kann das ”Niedervolt”-Bordnetz des Trägerfahrzeugs 1 vollständig deaktiviert werden.
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Das heißt, der Energiespeicher 6 bildet auch eine so genannte Niedervolt-Batterie für das Trägerfahrzeug 1. Sollten gesetzliche bzw. sicherheitsgerichtete Anforderungen einem Komplettentfall der Niedervoltversorgung des Trägerfahrzeugs 1 während des Parkens desselben entgegenstehen, beispielsweise aufgrund einer Notwendigkeit einer Beleuchtungsfunktion, so ist es möglich, Kosten- und Gewichtseinsparungen zu erzielen, indem im Trägerfahrzeug 1 eine Niedervolt-Batterie mit kleinerer Kapazität und somit geringerer Größe und Masse verwendet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trägerfahrzeug
- 1.1
- Befestigungsvorrichtung
- 2
- Zusatzfahrzeug
- 2.1
- Hubmast
- 2.2
- Gabelträger
- 2.3
- Zinken
- 3
- Trägerfahrzeug-Antriebseinheit
- 4
- elektrischer Energiespeicher
- 5
- Zusatzfahrzeug-Antriebseinheit
- 6
- elektrischer Energiespeicher
- 7
- elektrische Kontaktvorrichtung
- 7.1
- erste Kontakteinheit
- 7.2
- zweite Kontakteinheit
- 8
- Steuereinheit
- 9
- elektrische Kontaktvorrichtung
- 10
- Ladegerät
- 11
- Traktionsbordnetz
- 12
- Gleichspannungswandler
- 13
- Gleichspannungswandler
- 14
- Gleichspannungswandler
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2014/0375272 A1 [0002]
- EP 2653339 A2 [0003]
