DE102017202390A1

DE102017202390A1 - Reichweitenverlängerer für ein Kraftfahrzeug, sowie Kraftfahrzeug mit einem solchen Reichweitenverlängerer

Info

Publication number: DE102017202390A1
Application number: DE102017202390.2A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Kreppold; Christian Raubitschek; Benno Schweiger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-02-15
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2018-08-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Reichweitenverlängerer (8) für ein wenigstens einen Energiespeicher (5) zum Speichern von elektrischer Energie und wenigstens eine mittels der in dem Energiespeicher (5) gespeicherten Energie betreibbare elektrische Maschine (6) aufweisendes und von der elektrischen Maschine (6) antreibbares Kraftfahrzeug (1), mit wenigstens einem Energiewandler (9), mittels welchem elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers und(5) und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine (6) bereitstellbar ist, wobei der Reichweitenverlängerer (8) als unabhängig von dem Kraftfahrzeug (1) herstellbares Modul ausgebildet ist und wenigstens eine erste Schnittstelle (12) aufweist, über welche der Reichweitenverlängerer (8) reversibel lösbar mit zumindest einer korrespondierenden zweiten Schnittstelle (13) des Kraftfahrzeugs (1) zumindest mechanisch und elektrisch verbindbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Reichweitenverlängerer für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Reichweitenverlängerer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 9.
Derartige Reichweitenverlängerer für Kraftfahrzeuge sowie derartige Kraftfahrzeuge mit solchen Reichweitenverlängerern sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Das Kraftfahrzeug weist dabei wenigstens einen Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom auf. Außerdem umfasst das Kraftfahrzeug wenigstens eine elektrische Maschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Dabei ist die elektrische Maschine mittels der in dem Energiespeicher gespeicherten elektrischen Energie betreibbar. Mit anderen Worten kann die elektrische Maschine mit elektrischer Energie, die in dem Energiespeicher gespeichert ist, versorgt werden, um dadurch die elektrische Maschine zu betreiben. Insbesondere kann die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben werden, sodass das Kraftfahrzeug mittels des Elektromotors angetrieben werden kann. Insbesondere kann wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs, welches über das Rad an einer Fahrbahn abgestützt beziehungsweise abstützbar ist, mittels der elektrischen Maschine angetrieben werden.
Der Reichweitenverlängerer umfasst dabei wenigstens einen von dem Energiespeicher unterschiedlichen, zusätzlich zu dem Energiespeicher vorgesehenen Energiewandler, mittels welchem elektrische Energie bereitstellbar ist. Die von dem Energiewandler bereitgestellte elektrische Energie kann beispielsweise dem Energiespeicher des Kraftfahrzeugs zugeführt und somit in dem Energiespeicher gespeichert werden, sodass der Energiespeicher mit der von dem Energiewandler bereitgestellten elektrischen Energie aufgeladen werden kann. Üblicherweise wird der Reichweitenverlängerer auch als Range Extender (REX) bezeichnet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reichweitenverlängerer und ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass das Kraftfahrzeug auf besonders einfache Weise mit dem Reichweitenverlängerer ausgestattet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Reichweitenverlängerer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Reichweitenverlängerer für ein beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches wenigstens einen Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom aufweist. Ferner umfasst das Kraftfahrzeug wenigstens eine mittels der in dem Energiespeicher gespeicherten Energie betreibbare elektrische Maschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Dabei umfasst der Reichweitenverlängerer wenigstens einen, insbesondere von dem Energiespeicher unterschiedlichen und zusätzlich zu dem Energiespeicher vorgesehenen, Energiewandler, mittels welchem elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine bereitstellbar ist. Beispielsweise umfasst der Energiewandler eine Verbrennungskraftmaschine, welche auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird. Ferner umfasst der Energiewandler beispielsweise einen von der Verbrennungskraftmaschine antreibbaren Generator, mittels welchem die elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine bereitstellbar ist. Ferner ist es denkbar, dass der Energiewandler wenigstens eine Brennstoffzelle umfasst, mittels welcher die elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine bereitstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Reichweitenverlängerer wenigstens eine von dem Energiespeicher unterschiedliche, zusätzlich zu dem Energiespeicher vorgesehene Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom aufweist, wobei die Speichereinrichtung auch als Battery-Pack bezeichnet wird und dabei wenigstens eine Batterie umfassen kann. Dabei kann die elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine von der Speichereinrichtung bereitgestellt werden.
Um nun das beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug auf besonders einfache und bedarfsgerechte Weise mit dem Reichweitenverlängerer ausstatten, insbesondere nachrüsten, zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Reichweitenverlängerer als unabhängig von dem Kraftfahrzeug herstellbares beziehungsweise montierbares, insbesondere vormontierbares, Modul ausgebildet ist und wenigstens eine erste Schnittstelle aufweist, über welche der Reichweitenverlängerer reversibel lösbar mit zumindest einer korrespondierenden zweiten Schnittstelle des Kraftfahrzeugs zumindest mechanisch und elektrisch verbindbar ist. Durch die mechanische Verbindbarkeit ist es möglich, den als Modul ausgebildeten Reichweitenverlängerer an dem Kraftfahrzeug reversibel lösbar befestigen und somit mit dem Kraftfahrzeug mitführen zu können. Durch die reversibel lösbare elektrische Verbindbarkeit des Reichweitenverlängerers mit dem Kraftfahrzeug über die Schnittstellen ist es möglich, die von dem Reichweitenverlängerer beziehungsweise von dem Energiewandler bereitstellbare elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs von dem Energiewandler über die Schnittstellen an den Energiespeicher beziehungsweise an die elektrische Maschine zu übertragen und in dem Energiespeicher zu speichern beziehungsweise die elektrische Maschine zu betreiben.
Unter der reversibel lösbaren Verbindbarkeit beziehungsweise Verbindung der Schnittstellen und somit des Reichweitenverlängerers mit dem Kraftfahrzeug ist zu verstehen, dass die erste Schnittstelle mit der zweiten Schnittstelle beziehungsweise der Reichweitenverlängerer (Modul) mit dem Kraftfahrzeug verbunden und daran anschließend wieder gelöst werden kann, ohne dass es zu Beschädigungen oder Zerstörungen der Schnittstellen beziehungsweise des Reichweitenverlängerers oder des Kraftfahrzeugs kommt. Dadurch kann beispielsweise der Reichweitenverlängerer auf einfache und bedarfsgerechte Weise gegen einen anderen Reichweitenverlängerer ausgetauscht beziehungsweise von dem Kraftfahrzeug gelöst und mit einem weiteren, von dem Kraftfahrzeug unterschiedlichen Kraftfahrzeug verbunden werden, sodass sich beispielsweise mehrere Kraftfahrzeuge beziehungsweise mehrere Betreiber von Kraftfahrzeugen den einen Reichweitenverlängerer teilen können.
Wird beispielsweise gewünscht, das Kraftfahrzeug mit dem Reichweitenverlängerer auszustatten, so wird der Reichweitenverlängerer über die Schnittstellen reversibel lösbar mit dem Kraftfahrzeug verbunden. Durch die mechanische Verbindung kann der Reichweitenverlängerer an dem Kraftfahrzeug befestigt und mit dem Kraftfahrzeug mitgeführt werden. Durch die elektrische Verbindung ist es möglich, die von dem Energiewandler bereitgestellte elektrische Energie an den Energiespeicher des Kraftfahrzeugs zu übertragen und im Energiespeicher zu speichern. Wird dann beispielsweise der Reichweitenverlängerer (REX) nicht mehr benötigt, kann er - ohne dass es zu Beschädigungen beziehungsweise Zerstörungen des Reichweitenverlängerers oder des Kraftfahrzeugs kommt - von dem Kraftfahrzeug gelöst und insbesondere ausgebaut werden. Dadurch kann beispielsweise das Gewicht des Kraftfahrzeugs im Vergleich zu einem Zustand, in welchem der Reichweitenverlängerer mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist, reduziert werden. Alternativ oder zusätzlich kann im Vergleich zu dem zuvor genannten Zustand, in welchem der Reichweitenverlängerer beispielsweise in einem korrespondierenden Stauraum des Kraftfahrzeugs angeordnet und mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist, ein größerer Nutzraum in dem Kraftfahrzeug realisiert werden, sodass beispielsweise in dem Stauraum beziehungsweise in dem Nutzraum Transportgut transportiert werden kann.
Mittels des Energiespeichers, insbesondere durch dessen Speicherkapazität, kann eine elektrische Reichweite realisiert werden, über die das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine, insbesondere elektrisch, angetrieben werden kann. Durch die Möglichkeit, den Energiespeicher mittels des Reichweitenverlängerers, insbesondere mittels des Energiewandlers, aufzuladen, kann die zuvor genannte, mittels des Energiespeichers alleine realisierbare Reichweite vergrößert beziehungsweise verlängert werden. Wird somit eine gegenüber der mittels des Energiespeichers alleine realisierbaren Reichweite, über die das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine elektrisch angetrieben werden kann, größere Reichweite, über die das Kraftfahrzeug mittels des elektrischen Maschine elektrisch angetrieben werden kann, gewünscht, so wird das beispielsweise zunächst nicht mit dem Reichweitenverlängerer ausgestattete Kraftfahrzeug mit dem Reichweitenverlängerer ausgestattet, indem der Reichweitenverlängerer über die Schnittstellen reversibel lösbar mechanisch und elektrisch mit dem Kraftfahrzeug verbunden wird. Denkbar dabei ist, dass der Reichweitenverlängerer als Miet-Lösung bereitgestellt wird, die beispielsweise an Tankstellen, Werkstätten und/oder bei Servicepartnern bereitgestellt wird. Beispielsweise kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs den Reichweitenverlängerer als Miet-Lösung bedarfsgerecht mieten, nutzen und nach der Nutzung des Reichweitenverlängerers wieder dem Vermieter des Reichweitenverlängerers zurückgeben. Ferner ist es denkbar, dass der Fahrer das Eigentum an dem Reichweitenverlängerer erwirbt, sodass der Fahrer das Kraftfahrzeug bedarfsgerecht mit dem Reichweitenverlängerer ausstatten kann.
Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen, welche mittels wenigstens einer jeweiligen elektrischen Maschine elektrisch antreibbar sind, oft unter dem Problem einer geringen Reichweite, über welche das jeweilige Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine elektrisch antreibbar ist, leiden. Dabei ist das jeweilige Kraftfahrzeug beispielsweise als Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), ausgebildet. Dieses Problem der geringen Reichweite kann durch den Einsatz des Reichweitenverlängerers abgemildert werden, welcher auch als Range Extender (REX) bezeichnet wird. Mittels des Reichweitenverlängerers kann beispielsweise während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs elektrische Energie bereitgestellt werden, indem beispielsweise der zuvor genannte Generator von dem zuvor genannten Verbrennungsmotor angetrieben wird. Dabei stellt der Generator elektrische Energie bereit, welche dem Energiespeicher des Kraftfahrzeugs zugeführt und somit in dem Energiespeicher gespeichert werden kann. Dadurch wird der beispielsweise als Batterie, insbesondere als Hochvolt-Batterie (Hochvoltbatterie-Batterie), ausgebildete Energiespeicher mit der von dem Generator beziehungsweise dem Reichweitenverlängerer bereitgestellten elektrischen Energie aufgeladen. Alternativ oder zusätzlich kann von der zuvor genannten Brennstoffzelle und/oder von dem zuvor genannten Battery-Pack elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine bereitgestellt werden.
Dabei ist es wünschenswert, das Kraftfahrzeug auf besonders einfache Weise und bedarfsgerecht mit dem Reichweitenverlängerer ausstatten oder aber den Reichweitenverlängerer einfach weglassen zu können. Somit ist es wünschenswert, den Reichweitenverlängerer als sogenannte Nachrüstlösung darzustellen, um das beispielsweise zunächst nicht mit dem Reichweitenverlängerer ausgestattete Kraftfahrzeug auf besonders einfache und kostengünstige Weise mit dem Reichweitenverlängerer ergänzen zu können.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind Lösungen bekannt, bei denen der Reichweitenverlängerer als Anhänger beziehungsweise in Anhänger-Form ausgestaltet ist. Dabei umfasst der Reichweitenverlängerer beispielsweise ein Fahrgestell, an welchem Räder, über die der Reichweitenverlängerer bei einer Fahrt entlang einer Fahrbahn abstützbar ist, drehbar gehalten sind. Durch die Realisierung des Reichweitenverlängerers als Anhänger kann beispielsweise der Energiewandler auf vorteilhafte Weise mit Frischluft versorgt werden, die zusammen mit Kraftstoff in dem Verbrennungsmotor verbrannt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Energiewandler mittels der Frischluft gekühlt werden. Ferner können von dem Energiewandler, insbesondere von der Verbrennungskraftmaschine, bereitgestellte Abgase einfach abgeleitet werden.
Der Nachteil an der Ausgestaltung des Reichweitenverlängerers in Anhänger-Form ist, dass der Anhänger vollständig außerhalb des Kraftfahrzeugs, welcher um den Reichweitenverlängerer zu ergänzen ist, angeordnet und beispielsweise gelenkig mit dem Kraftfahrzeug gekoppelt werden muss. Dadurch bilden das Kraftfahrzeug und der Anhänger ein Gespann, welches eine wesentlich größere Länge als das Kraftfahrzeug alleine, das heißt ohne den Reichweitenverlängerer in Anhänger-Form, aufweist. Dadurch werden beispielsweise Einpark-Vorgänge erschwert. Da jedoch beispielsweise Elektrofahrzeuge besonders auf Innenstädte großer Metropolen zielen, in denen Parkraum üblicherweise sehr knapp ist, sind die Zunahme der Fahrzeuglänge und die Erschwerung von Einpark-Vorgängen besonders gravierend und nicht hinnehmbar.
Die zuvor bezüglich des Anhängers beschriebenen Probleme und Nachteile können mittels des erfindungsgemäßen Reichweitenverlängerers vermieden werden, da das Kraftfahrzeug auf besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Weise mit dem erfindungsgemäßen Reichweitenverlängerer ausgestattet werden kann.
Insbesondere ist es denkbar, dass der Reichweitenverlängerer zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in einem ohnehin vorhandenen Stauraum des Kraftfahrzeugs anordenbar beziehungsweise angeordnet ist. Dadurch werden - wenn das Kraftfahrzeug mit dem Reichweitenverlängerer ausgestattet wird - Abmessungen, insbesondere Außenabmessungen, des Kraftfahrzeugs im Vergleich zu dem nicht mit dem Reichweitenverlängerer ausgestatteten Kraftfahrzeug nicht oder nur sehr geringfügig vergrößert, sodass auch bei Ausstattung des Kraftfahrzeugs mit dem Reichweitenverlängerer besonders kompakte Außenabmessungen des Kraftfahrzeugs realisiert beziehungsweise beibehalten werden können. Darüber hinaus werden Einpark-Vorgänge nicht erschwert, da der erfindungsgemäße Reichweitenverlängerer nicht als Anhänger ausgebildet ist und somit nicht vollständig außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet und gelenkig mit dem Kraftfahrzeug gekoppelt werden muss. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz des Reichweitenverlängerers die Realisierung einer besonders großen Reichweite, über welche das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine und somit mittels elektrischer Energie angetrieben, das heißt elektrisch angetrieben werden kann.
Ferner wurde gefunden, dass bei Kraftfahrzeugen, welche dauerhaft mit einem Reichweitenverlängerer ausgestattet sind, der Zielkonflikt zwischen der Realisierung eines hinreichend großen Stauraums in dem jeweiligen Kraftfahrzeug und geringen Außenabmessungen des jeweiligen Kraftfahrzeugs besteht. Unter der dauerhaften Ausstattung des jeweiligen Kraftfahrzeugs mit dem Reichweitenverlängerer ist zu verstehen, dass der Reichweitenverlängerer nicht etwa als separat von dem Kraftfahrzeug ausgebildetes Modul ausgebildet ist, sondern der Reichweitenverlängerer ist integraler beziehungsweise fester Bestandteil des Kraftfahrzeugs und dabei irreversibel lösbar mit dem Kraftfahrzeug verbunden. Durch diese dauerhafte Ausstattung des Kraftfahrzeugs mit dem Reichweitenverlängerer kann üblicherweise nur dann ein besonders großer Stauraum in dem Kraftfahrzeug realisiert werden, wenn große Außenabmessungen des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Ferner führt die dauerhafte Ausstattung des Kraftfahrzeugs zu einem dauerhaft hohen Gewicht des Kraftfahrzeugs, da der Reichweitenverlängerer nicht reversibel lösbar mit dem Kraftfahrzeug verbunden und demzufolge nicht als Modul ausgestaltet ist. Auch diese Probleme und Nachteile können mittels des erfindungsgemäßen Reichweitenverlängerers gelöst werden, da dieser bedarfsgerecht mit dem Kraftfahrzeug verbunden oder einfach weggelassen werden kann. Ist das Kraftfahrzeug nicht mit dem Reichweitenverlängerer ausgestattet, so kann ein besonders großer Stauraum in dem Kraftfahrzeug realisiert werden bei gleichzeitiger Realisierung besonders geringer beziehungsweise kompakter Außenabmessungen des Kraftfahrzeugs. Ferner muss der Reichweitenverlängerer nicht bereits bei erstmaligem Erwerb des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden, sondern kann auf einfache und kostengünstige Weise nach dem erstmaligen Erwerb hinzugefügt werden.
Des Weiteren ist es möglich, den erfindungsgemäßen Reichweitenverlängerer ohne Vermittlung eines Zwischen- oder Passrahmens an dem Kraftfahrzeug zu montieren beziehungsweise zu befestigen, sodass beispielsweise das äußere Erscheinungsbild des Kraftfahrzeugs nicht beeinträchtigt wird. Außerdem kann eine unerwünschte Veränderung der Struktur des Kraftfahrzeugs vermieden werden, sodass ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten darstellbar ist. Der erfindungsgemäße Reichweitenverlängerer ist somit ein modulares Range-Extender-System, das einfach in das Kraftfahrzeug eingebaut und aus dem Kraftfahrzeug ausgebaut werden kann.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die erste Schnittstelle wenigstens einen von einem Fluid durchströmbaren ersten Kanal aufweist, welcher mit einem von dem Fluid durchströmbaren zweiten Kanal der zweiten Schnittstelle fluidisch verbindbar ist. Somit ist es bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass der Reichweitenverlängerer über die Schnittstellen nicht nur mechanisch und elektrisch mit dem Kraftfahrzeug verbindbar ist, sondern der Reichweitenverlängerer ist über die Schnittstellen auch fluidisch mit dem Kraftfahrzeug verbindbar, sodass beispielsweise das Fluid von dem Kraftfahrzeug an den Reichweitenverlängerer und/oder von dem Reichweitenverlängerer an das Kraftfahrzeug strömen kann. Dadurch kann beispielsweise eine besonders vorteilhafte Versorgung des Reichweitenverlängerers mit dem Fluid realisiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise das Fluid besonders vorteilhaft von dem Reichweitenverlängerer abgeführt werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Kanal als Luftkanal ausgebildet ist, welcher von Luft als dem Fluid durchströmbar ist. Die Luft ist beispielsweise eine Frischluft, welche dem Reichweitenverlängerer, insbesondere dem Energiewandler, über die Schnittstellen besonders vorteilhaft zugeführt werden kann. Beispielsweise kann der Energiewandler die Frischluft nutzen, um die elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine bereitzustellen. Umfasst der Reichweitenverlängerer beispielsweise den zuvor genannten Verbrennungsmotor, so weist der Verbrennungsmotor einen beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum auf. Dem Brennraum wird beispielsweise die Frischluft zugeführt. Ferner wird beispielsweise ein Kraftstoff, insbesondere ein flüssiger Kraftstoff, in den Brennraum eingebracht. Dadurch entsteht im Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches verbrannt wird. Durch diese Verbrennung kann der Verbrennungsmotor beispielsweise den zuvor genannten Generator antreiben, welcher dann die elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine bereitstellen kann. Durch die Möglichkeit, den Energiewandler, insbesondere den Verbrennungsmotor, über die Schnittstellen mit der Frischluft zu versorgen, kann eine besonders vorteilhafte und effiziente sowie effektive Versorgung des Energiewandlers mit der Frischluft realisiert werden. In der Folge kann eine besonders große Reichweite, über die das Kraftfahrzeug elektrisch antreibbar ist, dargestellt werden.
Ferner ist es denkbar, dass der erste Kanal als Abgaskanal ausgebildet ist, welcher von einem von einer Verbrennungskraftmaschine bereitgestellten Abgas als dem Fluid durchströmbar ist. Somit fungiert der erste Kanal beispielsweise als eine AbgasAbführung, über welche beispielsweise das von dem Energiewandler bereitgestellte Abgas abgeführt werden kann. Das Abgas wird beispielsweise von dem zuvor genannten Verbrennungsmotor bereitgestellt, sodass der Verbrennungsmotor die genannte Verbrennungskraftmaschine ist, deren Abgas den Abgaskanal durchströmen kann. Dabei umfasst das Abgas beispielsweise Verbrennungsprodukte, die aus der Verbrennung des zuvor genannten Kraftstoff-Luft-Gemisches resultieren. Ferner ist es denkbar, dass es sich bei dem Abgas um Abluft handelt, welche beispielsweise von der zuvor genannten Brennstoffzelle bereitgestellt wird. Ist der erste Kanal als Luftkanal beziehungsweise Abgaskanal ausgebildet, so ist demzufolge auch der fluidisch mit dem ersten Kanal verbindbare beziehungsweise verbundene zweite Kanal als Luftkanal beziehungsweise Abgaskanal ausgebildet.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die erste Schnittstelle wenigstens eine Verbindungseinrichtung auf, mittels welcher das Modul reversibel lösbar formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der zweiten Schnittstelle und über die zweite Schnittstelle mit dem Kraftfahrzeug verbindbar ist. Dadurch kann der Reichweitenverlängerer besonders fest und einfach mit dem Kraftfahrzeug verbunden werden.
Die Verbindungseinrichtung ermöglicht beispielsweise die Realisierung wenigstens einer Klemmverbindung, über welche der Reichweitenverlängerer mit dem Kraftfahrzeug verbunden beziehungsweise verbindbar ist. Alternativ oder zusätzlich ermöglicht beispielsweise die Verbindungseinrichtung die Realisierung wenigstens einer Spannverbindung, mittels welcher der Reichweitenverlängerer gegen das Kraftfahrzeug gespannt und dadurch an dem Kraftfahrzeug befestigt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ermöglicht die Verbindungseinrichtung beispielsweise die Realisierung wenigstens einer Schraubverbindung, mittels welcher der Reichweitenverlängerer reversibel lösbar mit dem Kraftfahrzeug verschraubt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ermöglicht die Verbindungseinrichtung beispielsweise die Realisierung wenigstens einer Steckverbindung, mittels welcher der Reichweitenverlängerer auf besonders einfache Weise mit dem Kraftfahrzeug verbunden werden kann. Insbesondere ist es denkbar, dass die Verbindungseinrichtung als Schnellverschlusseinrichtung ausgebildet ist, über welche der Reichweitenverlängerer ohne Zuhilfenahme von zusätzlichem, separatem Werkzeug mit dem Kraftfahrzeug verbunden und wieder von dem Kraftfahrzeug gelöst werden kann. Dadurch kann der Reichweitenverlängerer bedarfsgerecht, schnell und einfach mit dem Kraftfahrzeug verbunden und wieder von dem Kraftfahrzeug gelöst werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Schnittstelle dazu ausgebildet, die elektrische Energie mit einer elektrischen Spannung zu übertragen. Bei dieser elektrischen Spannung handelt es sich vorzugsweise um eine elektrische Hochspannung beziehungsweise um eine elektrische Hochvolt-Spannung, welche vorzugsweise mehr als 50 Volt, insbesondere mehr als 60 Volt und beispielsweise mehrere 100 Volt, beträgt. Dabei weist die erste Schnittstelle beispielsweise wenigstens einen Anschluss, insbesondere einen Hochvolt-Anschluss, auf, über welchen der Energiespeicher mit der von dem Energiewandler bereitgestellten elektrischen Energie versorgt werden kann, um dadurch den beispielsweise als Hochvolt-Batterie ausgebildeten Energiespeicher aufladen zu können. Ferner ist es denkbar, die von dem Energiewandler bereitgestellte elektrische Energie in ein Antriebssystem des Kraftfahrzeugs über die Schnittstellen einzuspeisen.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die erste Schnittstelle dazu ausgebildet ist, elektrische Energie mit einer gegenüber der genannten elektrischen Spannung geringeren zweiten elektrischen Spannung zu übertragen. Die zweite elektrische Spannung ist beispielsweise eine Niederspannung beziehungsweise eine Niedervolt-Spannung (NV-Spannung), wobei die zweite elektrische Spannung geringer als 50 Volt ist. Somit ist es beispielsweise über die Schnittstellen möglich, den Reichweitenverlängerer mit der zweiten elektrischen Spannung zu versorgen, welche beispielsweise von einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird. Dabei weist die erste Schnittstelle beispielsweise zusätzlich oder alternativ zu dem genannten Hochvolt-Anschluss einen weiteren, insbesondere als Niedervolt-Anschluss ausgebildeten Anschluss auf, über welchen die zweite elektrische Spannung übertragen werden kann.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die erste Schnittstelle dazu ausgebildet ist, Daten zum Betreiben des Reichweitenverlängerers mit der zweiten Schnittstelle und somit mit dem Kraftfahrzeug auszutauschen. Dabei weist die erste Schnittstelle beispielsweise einen dritten elektrischen Anschluss auf, welcher als Datenanschluss ausgebildet ist. Über den Datenanschluss können beispielsweise elektrische Signale und somit Daten zum Betreiben des Reichweitenverlängerers mit dem Kraftfahrzeug ausgetauscht werden, um dadurch beispielsweise wenigstens eine Funktionalität des Reichweitenverlängerers steuern oder regeln zu können.
Insgesamt ist erkennbar, dass die jeweilige Schnittstelle als Anschluss-System ausgebildet ist, mittels welchem der Reichweitenverlängerer zumindest mechanisch und elektrisch mit dem Kraftfahrzeug verbunden werden kann. Die zuvor genannte Verbindungseinrichtung ist dabei beispielsweise an einem Gehäuse des Reichweitenverlängerers vorgesehen, um über die Verbindungseinrichtung beziehungsweise über die Schnittstellen das Gehäuse an dem Kraftfahrzeug und insbesondere in dem Kraftfahrzeug beziehungsweise in einem Stauraum des Kraftfahrzeugs arretieren zu können. Über das Anschluss-System kann der Reichweitenverlängerer einfach und bedarfsgerecht mit dem Kraftfahrzeug verbunden und von diesem wieder abgekoppelt werden, sodass der Reichweitenverlängerer bedarfsgerecht eingesetzt, das heißt eingebaut und ausgebaut, werden kann.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches wenigstens einen Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie und wenigstens eine elektrische Maschine aufweist, welche mittels der in dem Energiespeicher gespeicherten Energie betreibbar ist. Mittels der elektrischen Maschine ist das Kraftfahrzeug, insbesondere elektrisch, antreibbar. Hierzu ist beispielsweise die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar. Um die elektrische Maschine in dem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine beispielsweise mit der in dem Energiespeicher gespeicherten elektrischen Energie versorgt.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst ferner wenigstens einen Reichweitenverlängerer, insbesondere wenigstens einen erfindungsgemäßen Reichweitenverlängerer. Der Reichweitenverlängerer weist wenigstens einen Energiewandler auf, mittels welchem elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine bereitstellbar ist.
Um nun das Kraftfahrzeug auf besonders einfache und bedarfsgerechte Weise mit dem Reichweitenverlängerer ausstatten zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Reichweitenverlängerer als unabhängig von dem Kraftfahrzeug herstellbares Modul ausgebildet ist und wenigstens eine erste Schnittstelle aufweist, über welche der Reichweitenverlängerer reversibel lösbar mit zumindest einer korrespondierenden zweiten Schnittstelle des Kraftfahrzeugs zumindest mechanisch und elektrisch verbunden ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Reichweitenverlängerer vollständig innerhalb eines Stauraums des Kraftfahrzeugs aufgenommen, sodass dann, wenn das Kraftfahrzeug mit dem Reichweitenverlängerer ausgestattet ist, äußere Abmessungen des Kraftfahrzeugs im Vergleich zu einem Zustand, in welchem das Kraftfahrzeug nicht mit dem Reichweitenverlängerer ausgestattet ist, nicht vergrößert sind, sondern besonders gering gehalten werden können.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs, welches einen Reichweitenverlängerer umfasst, der als unabhängig von dem Kraftfahrzeug herstellbares beziehungsweise hergestelltes Modul ausgebildet ist und wenigstens eine erste Schnittstelle aufweist, über welche der Reichweitenverlängerer reversibel lösbar mit zumindest einer korrespondierenden zweiten Schnittstelle des Kraftfahrzeugs zumindest mechanisch und elektrisch verbunden ist; und
2 eine schematische Seitenansicht des Kraftfahrzeugs und des Reichweitenverlängerers bei dessen Montage an dem Kraftfahrzeug.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Kraftfahrzeug 1, welches bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Personenkraftwagen ausgebildet ist und eine Karosserie 2 aufweist. Die Karosserie 2 ist ein Aufbau des Kraftfahrzeugs 1, wobei durch die Karosserie 2 ein vorliegend heckseitiger Stauraum 3 des Kraftfahrzeugs 1 gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Dies bedeutet, dass der Stauraum 3 am Heck 4 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist und beispielsweise genutzt werden kann, um Transportgut beziehungsweise Gepäck zu verstauen. Somit ist der Stauraum 3 beispielsweise ein heckseitiger Kofferraum des Kraftfahrzeugs 1. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst wenigstens einen Energiespeicher 5, welcher beispielsweise als Hochvolt-Komponente, insbesondere als Hochvolt-Batterie (HV-Batterie), ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass der Energiespeicher 5 eine elektrische Komponente ist, welche eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Betriebsspannung, von mehr als 50 Volt, insbesondere von mehr als 100 Volt, aufweist. Mittels des Energiespeichers 5 kann elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert werden.
Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ferner wenigstens eine elektrische Maschine 6, welche mittels der in dem Energiespeicher 5 gespeicherten elektrischen Energie betreibbar ist. Dabei ist die elektrische Maschine 6 zumindest in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar, mittels welchem das Kraftfahrzeug 1, insbesondere elektrisch, antreibbar ist. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst dabei mehrere Räder, von denen in 1 und 2 zwei linke, mit 7 bezeichnete Räder erkennbar sind. Wird das Kraftfahrzeug 1 entlang einer Fahrbahn gefahren, so ist das Kraftfahrzeug 1 über die Räder 7 an der Fahrbahn abgestützt, wobei die Räder 7 an der Fahrbahn abrollen. Dabei sind die Räder 7 zumindest mittelbar drehbar an der Karosserie 2 gehalten. Dabei ist zumindest eines der Räder 7 von der elektrischen Maschine 6, insbesondere in deren Motorbetrieb, antreibbar, um dadurch beispielsweise das Kraftfahrzeug 1 insgesamt elektrisch anzutreiben.
Ferner ist es denkbar, dass die elektrische Maschine 6 in einem Generatorbetrieb betreibbar ist. In dem Generatorbetrieb wird die elektrische Maschine 6 als Generator betrieben, mittels welchem kinetische Energie des Kraftfahrzeugs 1 in von dem Generator bereitgestellte elektrische Energie umgewandelt wird. Die von dem Generator bereitgestellte elektrische Energie kann dann in dem Energiespeicher 5 gespeichert werden. Um die elektrische Maschine 6 in dem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine 6 mit der in dem Energiespeicher 5 gespeicherten elektrischen Energie versorgt.
Das Kraftfahrzeug 1 umfasst außerdem einen im Ganzen mit 8 bezeichneten Reichweitenverlängerer, welcher auch als Range Extender (REX) bezeichnet wird. Der Reichweitenverlängerer 8 umfasst dabei wenigstens einen in den Fig. besonders schematisch dargestellten Energiewandler 9, der beispielsweise bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel eine Verbrennungskraftmaschine 10, welche auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird, und wenigstens einen von der zuvor genannten elektrischen Maschine 6 unterschiedlichen, zusätzlich zu der elektrischen Maschine 6 vorgesehenen Generator 11 aufweist, welcher von der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar ist. Durch dieses, mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 bewirkte Antreiben des Generators 11 stellt der Generator 11 elektrische Energie beziehungsweise elektrischen Strom bereit, die beziehungsweise der dem Energiespeicher 5 und/oder der elektrischen Maschine 6 zugeführt wird, um die von dem Generator 11 bereitgestellte elektrische Energie in dem Energiespeicher 5 zu speichern und/oder zu nutzen, um die elektrische Maschine 6 in dem Motorbetrieb zu betreiben. Durch Speichern der elektrischen Energie in dem Energiespeicher 5 wird dieser aufgeladen.
Alternativ oder zusätzlich kann der Reichweitenverlängerer 8 wenigstens eine Brennstoffzelle umfassen, mittels welcher elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers 5 und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine 6 bereitstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Reichweitenverlängerer 8 wenigstens eine von dem Energiespeicher 5 unterschiedliche, zusätzlich zu dem Energiespeicher 5 vorgesehene Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie aufweist, wobei die Speichereinrichtung beispielsweise als Batterie-Pack ausgebildet ist. Der Reichweitenverlängerer 8 kann dabei die in der Speichereinrichtung bereitgestellte elektrische Energie bereitstellen. Durch die Nutzung des Reichweitenverlängerers 8 kann somit eine besonders hohe Reichweite realisiert werden, über die das Kraftfahrzeug 1 elektrisch angetrieben werden kann.
Um nun das Kraftfahrzeug 1 auf besonders einfache und bedarfsgerechte Weise mit dem Reichweitenverlängerer 8 ausstatten zu können, ist der Reichweitenverlängerer 8 als unabhängig von dem Kraftfahrzeug 1 herstellbares beziehungsweise hergestelltes Modul ausgebildet, welches wenigstens eine erste Schnittstelle 12 aufweist. Unter dem Modul ist zu verstehen, dass der Reichweitenverlängerer 8 eine Baugruppe oder eine Baueinheit bildet, die separat beziehungsweise unabhängig von dem Kraftfahrzeug 1 gefertigt ist beziehungsweise gefertigt werden kann. Somit werden beispielsweise das Kraftfahrzeug 1 und das Modul unabhängig voneinander hergestellt beziehungsweise gefertigt, sodass dann das Modul in seinem fertig hergestellten Zustand mit dem bereits fertig hergestellten Kraftfahrzeug 1 reversibel lösbar verbunden werden kann.
Über die erste Schnittstelle 12 beziehungsweise mittels der ersten Schnittstelle 12 ist der Reichweitenverlängerer 8 reversibel lösbar mit zumindest einer korrespondierenden zweiten Schnittstelle 13 des Kraftfahrzeugs 1 und somit mit dem Kraftfahrzeug 1 zumindest mechanisch und elektrisch verbindbar beziehungsweise verbunden, was in 1 durch Pfeile 14 veranschaulicht ist.
Unter der reversibel lösbaren Verbindbarkeit ist zu verstehen, dass der Reichweitenverlängerer 8 über die Schnittstellen 12 und 13 mit dem Kraftfahrzeug 1 verbunden und daraufhin von dem Kraftfahrzeug 1 wieder gelöst werden kann, ohne dass es zu Zerstörungen oder Beschädigungen des Kraftfahrzeugs 1 oder des Reichweitenverlängerers 8 kommt. Unter der mechanischen Verbindung beziehungsweise Verbindbarkeit ist zu verstehen, dass der Reichweitenverlängerer 8 über die Schnittstellen 12 und 13 reversibel lösbar an dem Kraftfahrzeug 1 befestigt werden kann, sodass dann der Reichweitenverlängerer 8 mit dem Kraftfahrzeug 1 mitgeführt beziehungsweise mitgefahren wird. Unter der elektrischen Verbindung beziehungsweise Verbindbarkeit ist zu verstehen, dass beispielsweise die von dem Energiewandler 9 bereitgestellte elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers 5 und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine 6 über die Schnittstellen 12 und 13 an den Energiespeicher 5 beziehungsweise an die elektrische Maschine 6 übertragen werden kann. Ferner ist es denkbar, dass elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom von dem Kraftfahrzeug 1 über die Schnittstellen 12 und 13 an den Reichweitenverlängerer 8 übertragen werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass beispielsweise elektrische Signale und somit Daten, insbesondere zum Betreiben des Reichweitenverlängerers 8, über die Schnittstellen 12 und 13 von dem Reichweitenverlängerer 8 an das Kraftfahrzeug 1 und/oder von dem Kraftfahrzeug 1 an den Reichweitenverlängerer 8 übertragen werden können.
Die Schnittstelle 12 umfasst beispielsweise mehrere erste Verbindungselemente 15, wobei die Schnittstelle 13 mehrere zweite Verbindungselemente 16 aufweist. Die Verbindungselemente 15 und 16 sind beispielsweise mechanisch und elektrisch reversibel miteinander verbindbar, um dadurch die Schnittstellen 12 und 13 zumindest elektrisch und mechanisch miteinander zu verbinden. Ferner ist es denkbar, dass zumindest eines der Verbindungselemente 15 mit zumindest einem der Verbindungselemente 16 fluidisch verbindbar ist, um dadurch auch die Schnittstellen 12 und 13 fluidisch miteinander zu verbinden. Durch diese fluidische Verbindung kann beispielsweise wenigstens ein als Gas oder Flüssigkeit ausgebildetes Fluid von dem Energiewandler 9 an das Kraftfahrzeug 1 und/oder von dem Kraftfahrzeug 1 an den Energiewandler 9 übertragen werden.
Hierzu weist beispielsweise die jeweilige Schnittstelle 12 beziehungsweise 13 einen ersten Kanal auf, wobei die ersten Kanäle der Schnittstellen 12 und 13 fluidisch miteinander verbindbar beziehungsweise verbunden sind. Die ersten Kanäle sind beispielsweise von einem als Luft, insbesondere Frischluft, ausgebildeten Fluid durchströmbar, sodass beispielsweise die zunächst den ersten Kanal der Schnittstelle 13 durchströmende Frischluft von dem ersten Kanal der Schnittstelle 13 in den ersten Kanal der Schnittstelle 12 strömen kann. Hierdurch kann beispielsweise der Energiewandler 9, insbesondere die Verbrennungskraftmaschine 10, mit der Frischluft versorgt werden. Die Frischluft kann beispielsweise in einen insbesondere als Zylinder ausgebildeten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine 10 einströmen. Der Brennraum wird auch mit Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 versorgt, sodass in dem Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird verbrannt, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 resultiert. Durch diese Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches kann der Energiewandler 9 beispielsweise die zuvor genannte elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers 5 bereitstellen.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die jeweilige Schnittstelle 12 beziehungsweise 13 einen zweiten Kanal aufweist, wobei die zweiten Kanäle fluidisch miteinander verbindbar beziehungsweise verbunden sind. Der jeweilige zweite Kanal ist beispielsweise von dem zuvor genannten Abgas durchströmbar, welches von der Verbrennungskraftmaschine 10 bereitgestellt wird und die zweiten Kanäle durchströmen kann. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, das Abgas aus dem Brennraum mittels des zweiten Kanals der Schnittstelle 12 abzuführen. Das Abgas kann dann den zweiten Kanal der Schnittstelle 12 durchströmen und von dem zweiten Kanal der Schnittstelle 12 in den zweiten Kanal der Schnittstelle 13 überströmen. Dadurch kann über den zweiten Kanal der Schnittstelle 13 das Abgas von dem Energiewandler 9 abgeführt werden.
Über die genannten Kanäle sind somit eine Frischluftzufuhr zu dem Energiewandler 9 und eine Abgasabführung von dem Energiewandler 9 realisierbar. Die Frischluftzufuhr und/oder die Abgasabführung kann beispielsweise über wenigstens eine verschließbare Durchführung des Kraftfahrzeugs 1 realisiert werden. Die Durchführung ist beispielsweise als Loch beziehungsweise Durchgangsöffnung ausgebildet, die in einem Gepäckraumboden ausgebildet ist. Durch den Gepäckraumboden ist beispielsweise der heckseitige Stauraum 3 in Fahrzeughochrichtung nach unten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, begrenzt.
Der zweite Kanal der Schnittstelle 12 ist beispielsweise Bestandteil einer Abgasanlage des Energiewandlers 9, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine 10, wobei die Abgasanlage von dem von der Verbrennungskraftmaschine 10 bereitgestellten Abgas durchströmbar ist und genutzt wird, um das Abgas aus dem Brennraum abzuführen. Der erste Kanal der Schnittstelle 12 ist beispielsweise Bestandteil eines von der Frischluft durchströmbaren Einlasstrakts der Verbrennungskraftmaschine 10, wobei die Frischluft mittels des Einlasstrakts zu dem und insbesondere in den Brennraum geführt wird. Insbesondere ist es denkbar, beispielsweise lediglich Rohre oder Leitungen für das Abgas beziehungsweise für die Frischluft zu verbinden, um dadurch die Schnittstellen 12 und 13 und somit das Kraftfahrzeug 1 und den Reichweitenverlängerer 8 fluidisch miteinander zu verbinden.
Der erste Kanal der Schnittstelle 13 ist beispielsweise Bestandteil eines fahrzeugseitigen Einlasstrakts, mittels welchem die Frischluft zu dem Reichweitenverlängerer 8 geführt wird. Ferner ist es denkbar, dass der zweite Kanal der Schnittstelle 13 Bestandteil einer fahrzeugseitigen Abgasanlage ist, mittels welcher das Abgas abgeführt und insbesondere strömungsgünstig an die Umgebung 21 des Kraftfahrzeugs 1 geleitet wird.
Zumindest eines der Verbindungselemente 15 der Schnittstelle 12 ist beispielsweise als Hochvolt-Anschluss ausgebildet, wobei wenigstens eines der Verbindungselemente 16 der Schnittstelle 13 als Hochvolt-Anschluss ausgebildet ist. Die Hochvolt-Anschlüsse sind elektrisch miteinander verbindbar beziehungsweise verbunden, um dadurch beispielsweise die von dem Reichweitenverlängerer 8, insbesondere von dem Energiewandler 9, bereitgestellte elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers 5 und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine 6 von dem Reichweitenverlängerer 8 an den Energiespeicher 5 beziehungsweise an die elektrische Maschine 6 übertragen zu können. So weist beispielsweise die von dem Reichweitenverlängerer 8 bereitgestellte elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers 5 und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine 6 eine erste elektrische Spannung von mehreren 100 Volt auf. Über die Hochvolt-Anschlüsse kann der Reichweitenverlängerer 8 an das Kraftfahrzeug 1, insbesondere an den Energiespeicher 5, elektrisch angekoppelt werden, um dadurch den Energiespeicher 5 aufladen zu können. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, über die Hochvolt-Anschlüsse die von dem Reichweitenverlängerer 8, insbesondere von dem Energiewandler 9, bereitgestellte elektrische Energie der elektrischen Maschine 6 zuzuführen, um diese, insbesondere in dem Motorbetrieb, zu betreiben. Die elektrische Verbindung des Reichweitenverlängerers 8 mit dem Kraftfahrzeug 1 erfolgt beispielsweise direkt über Steck-Kontakte, insbesondere an einem Gehäuse des Reichweitenverlängerers 8, und dabei über wenigstens ein Anschlusskabel.
Ferner ist es denkbar, dass wenigstens eines der Verbindungselemente 15 der Schnittstelle 12 als Niedervolt-Anschluss ausgebildet ist, wobei wenigstens eines der Verbindungselemente 16 der Schnittstelle 13 als Niedervolt-Anschluss ausgebildet ist. Die Niedervolt-Anschlüsse sind dabei elektrisch miteinander verbindbar beziehungsweise verbunden, sodass beispielsweise über die Niedervolt-Anschlüsse elektrische Energie mit einer gegenüber der ersten elektrischen Spannung wesentlich geringeren zweiten elektrischen Spannung übertragen werden kann. Die zweite elektrische Spannung ist dabei beispielsweise geringer als 50 Volt, insbesondere geringer als 30 Volt. Durch die Möglichkeit, die Niedervolt-Anschlüsse elektrisch miteinander zu verbinden, kann eine Niedervolt-Spannungsversorgung, insbesondere des Reichweitenverlängerers 8, realisiert werden. Die Niedervolt-Anschlüsse werden beispielsweise direkt über Steck-Kontakte, insbesondere an einem Gehäuse des Reichweitenverlängerers 8, oder über wenigstens ein separates Anschlusskabel elektrisch miteinander verbunden.
Der Reichweitenverlängerer 8 weist beispielsweise ein Gewicht auf, welches so hoch ist, dass der Reichweitenverlängerer 8 nicht mehr von einem Menschen alleine komfortabel bewegt beziehungsweise eingebaut werden kann. Um dennoch das Kraftfahrzeug 1 besonders einfach mit dem Reichweitenverlängerer 8 ausstatten zu können, kommt eine aus 2 erkennbare Montagehilfe 17 zum Einsatz. Die Montagehilfe 17 umfasst ein Gestell 18 zum Tragen des Reichweitenverlängerers 8. Ferner umfasst die Montagehilfe 17 Rollen 19, welche drehbar an dem Gestell 18 gehalten sind. Somit kann die Montagehilfe 17 als ein Wagen ausgebildet werden, welcher über die Rollen 19 auf einfache Weise entlang eines Bodens gerollt werden kann. Somit kann der Reichweitenverlängerer 8 an dem Gestell 18 gehalten und über den Boden gerollt werden, sodass der Reichweitenverlängerer 8 auf besonders einfache Weise montiert und insbesondere in dem Stauraum 3 angeordnet werden kann. Der Wagen ist beispielsweise nach Art eines Gabelstaplers ausgebildet, welcher wenigstens einen Träger 20 zum Halten des Reichweitenverlängerers 8 und wenigstens eine Hubeinrichtung aufweist, mittels welcher der Träger 20 und somit der Reichweitenverlängerer 8 in vertikaler Richtung bewegbar sind. Liegt somit der Reichweitenverlängerer 8 auf dem Träger 20, so kann der Reichweitenverlängerer 8 mittels der Hubeinrichtung in vertikaler Richtung auf- und abbewegt werden. Mithilfe des Wagens kann der Reichweitenverlängerer 8 komfortabel auf eine gewünschte Höhe relativ zum Heck 4 gebracht und in der Folge einfach eingebaut oder demontiert werden.
Insgesamt ist erkennbar, dass der Reichweitenverlängerer 8 eine Nachrüstlösung ist, mit welcher bereits bestehende Fahrzeuge auf einfache Weise nachgerüstet werden können, ohne dass es zu einer übermäßigen Vergrößerung von Außenabmessungen des Fahrzeugs kommt. Dadurch kann weiterhin ein normales Fahren, Rangieren und Parken des Kraftfahrzeugs 1 gewährleistet werden. Ferner kann der Reichweitenverlängerer 8 mithilfe der Montagehilfe 17 komfortabel von einer einzelnen Person montiert und demontiert werden. Insbesondere ist es möglich, einen Reichweitenverlängerer 8 vollständig in dem Stauraum 3 aufzunehmen, um dadurch eine Vergrößerung von Außenabmessungen des Kraftfahrzeugs 1 bei Ausstattung dieses mit dem Reichweitenverlängerer 8 zu vermeiden.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Karosserie
3: Stauraum
4: Heck
5: Energiespeicher
6: elektrische Maschine
7: Rad
8: Reichweitenverlängerer
9: Energiewandler
10: Verbrennungskraftmaschine
11: Generator
12: erste Schnittstelle
13: zweite Schnittstelle
14: Pfeile
15: Verbindungselemente
16: Verbindungselemente
17: Montagehilfe
18: Gestell
19: Rolle
20: Träger
21: Umgebung

Claims

Reichweitenverlängerer (8) für ein wenigstens einen Energiespeicher (5) zum Speichern von elektrischer Energie und wenigstens eine mittels der in dem Energiespeicher (5) gespeicherten Energie betreibbare elektrische Maschine (6) aufweisendes und von der elektrischen Maschine (6) antreibbares Kraftfahrzeug (1), mit wenigstens einem Energiewandler (9), mittels welchem elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers (5) und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine (6) bereitstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Reichweitenverlängerer (8) als unabhängig von dem Kraftfahrzeug (1) herstellbares Modul ausgebildet ist und wenigstens eine erste Schnittstelle (12) aufweist, über welche der Reichweitenverlängerer (8) reversibel lösbar mit zumindest einer korrespondierenden zweiten Schnittstelle (13) des Kraftfahrzeugs (1) zumindest mechanisch und elektrisch verbindbar ist.
Reichweitenverlängerer (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schnittstelle (12) wenigstens einen von einem Fluid durchströmbaren ersten Kanal aufweist, welcher mit einem von dem Fluid durchströmbaren zweiten Kanal der zweiten Schnittstelle (13) fluidisch verbindbar ist.
Reichweitenverlängerer (8) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanal als Luftkanal ausgebildet ist, welcher von Luft als dem Fluid durchströmbar ist.
Reichweitenverlängerer (8) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanal als Abgaskanal ausgebildet ist, welcher von einem von einer Verbrennungskraftmaschine (10) bereitgestellten Abgas als dem Fluid durchströmbar ist.
Reichweitenverlängerer (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schnittstelle (12) wenigstens eine Verbindungseinrichtung aufweist, mittels welcher das Modul reversibel lösbar formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der zweiten Schnittstelle (13) und über diese mit dem Kraftfahrzeug (1) verbindbar ist.
Reichweitenverlängerer (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schnittstelle (12) dazu ausgebildet ist, die elektrische Energie mit einer elektrischen Spannung zu übertragen.
Reichweitenverlängerer (8) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schnittstelle (12) dazu ausgebildet ist, elektrische Energie mit einer gegenüber der elektrischen Spannung geringeren zweiten elektrischen Spannung zu übertragen.
Reichweitenverlängerer (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schnittstelle (12) dazu ausgebildet ist, Daten zum Betreiben des Reichweitenverlängerers (8) mit der zweiten Schnittstelle (13) auszutauschen.
Kraftfahrzeug (1), mit wenigstens einem Energiespeicher (5) zum Speichern von elektrischer Energie, mit wenigstens einer mittels der in dem Energiespeicher (5) gespeicherten Energie betreibbaren elektrischen Maschine (6), mittels welcher das Kraftfahrzeug (6) antreibbar ist, und mit einem Reichweitenverlängerer (8), welcher wenigstens einen Energiewandler (9) aufweist, mittels welchem elektrische Energie zum Aufladen des Energiespeichers (5) und/oder zum Betreiben der elektrischen Maschine (6) bereitstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Reichweitenverlängerer (8) als unabhängig von dem Kraftfahrzeug (1) herstellbares Modul ausgebildet ist und wenigstens eine erste Schnittstelle (12) aufweist, über welche der Reichweitenverlängerer (8) reversibel lösbar mit zumindest einer korrespondierenden zweiten Schnittstelle (13) des Kraftfahrzeugs (1) zumindest mechanisch und elektrisch verbunden ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reichweitenverlängerer (8) vollständig innerhalb eines Stauraums (3) des Kraftfahrzeugs (1) aufgenommen ist.