DE102018212900A1

DE102018212900A1 - Anhängerfahrzeug

Info

Publication number: DE102018212900A1
Application number: DE102018212900.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Störmer; Hendrik Gronau
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2020-02-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Anhängerfahrzeug (1) mit einer Kopplungseinrichtung (7) zum Ankoppeln des Anhängerfahrzeugs (1) an ein Zugfahrzeug. Dabei weist das Anhängerfahrzeug (1) eine Ladefläche oder ein Ladegestell (4) zum Aufnehmen von Transportgut und eine Energieversorgungseinrichtung (3) zum Bereitstellen von Betriebsenergie an das Zugfahrzeug auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Anhängerfahrzeug, also ein Fahrzeug, welches an ein Zugfahrzeug ankoppelbar und dann von diesem ziehbar oder bewegbar ist. Das Anhängerfahrzeug kann beispielsweise ein Anhänger oder ein Karren sein.
Elektrofahrzeuge finden heutzutage zunehmend Verbreitung. Eine wesentliche Problematik ist jedoch, dass Elektrofahrzeuge eine begrenzte Reichweite haben und für ein vollständiges Aufladen üblicherweise deutlich mehr Zeit benötigt wird als beispielsweise für ein Betanken eines konventionellen Kraftfahrzeugs mit einer Verbrennungskraftmaschine.
Um diesen Problemen zu begegnen, sieht die DE 10 2009 037 367 A1 einen Energiewagen für wiederaufladbaren Batterien zur Verwendung als Energiequelle für Kraftfahrzeuge mit Elektroantrieb vor. Der Energiewagen ist dabei als Einachsanhänger oder Zweiachsanhänger für Zugfahrzeuge ausgeführt.
Als einen weiteren Lösungsansatz beschreibt die DE 10 2012 015 099 A1 eine Relaisstation für anhängerbasierte Range-Extender zur Reichweitenverlängerung. Die Relaisstation ist dabei zum Andocken, Tauschen und Zurückgeben von trailerbasierten Range-Extendern vorgesehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine besonders effiziente und flexible Nutzung eines Anhängerfahrzeugs zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Anhängerfahrzeug weist eine Kopplungseinrichtung zum Ankoppeln des Anhängerfahrzeugs an ein Zugfahrzeug auf. Das erfindungsgemäße Anhängerfahrzeug weist zudem eine Ladefläche oder ein Ladegestell zum Aufnehmen von Transportgut und eine Energieversorgungseinrichtung zum Bereitstellen von Betriebsenergie an das Zugfahrzeug auf.
Das Anhängerfahrzeug kann ein Anhänger oder Karren im eigentlichen Sinne sein, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Das erfindungsgemäße Anhängerfahrzeug kann also einachsig oder mehrachsig, also als Wagen oder Karren, ausgebildet sein. Das Anhängerfahrzeug kann antriebslos sein oder einen eigenen Antrieb aufweisen, was weiter unten im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung näher erläutert wird. Das Anhängerfahrzeug kann bevorzugt ein Landfahrzeug mit Rädern sein. Ebenso kann das Anhängerfahrzeug jedoch anders ausgestaltet sein, beispielsweise als Kettenfahrzeug mit einem Kettenlaufwerk, als Schlitten oder Kufenfahrzeug mit Kufen oder beispielsweise als Wasserfahrzeug. Dementsprechend kann das Anhängerfahrzeug zum Ankoppeln an unterschiedliche Arten von Zugfahrzeugen vorgesehen und eingerichtet sein. Zum Verbinden mit dem Anhängerfahrzeug kann das jeweilige Zugfahrzeug beispielsweise eine entsprechende Anhängerkupplung aufweisen, über welche es dann mechanisch mit der Kopplungseinrichtung des Anhängerfahrzeugs verbindbar ist.
Das Zugfahrzeug kann insbesondere ein Elektrofahrzeug sein, beispielsweise ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), ein Brennstoffzellenfahrzeug (FCEV, englisch: „Fuel Cell Electric Vehicle“), ein Hybridfahrzeug ((P)HEV, englisch: „(Plugin) Hybrid Electric Vehicle“) oder dergleichen. Ebenso kann das Zugfahrzeug aber beispielsweise ein Boot oder sogar ein Luftfahrzeug sein.
Die durch die Energieversorgungseinrichtung und somit durch das Anhängerfahrzeug bereitstellbare beziehungsweise bei mit dem Anhängerfahrzeug gekoppeltem Zugfahrzeug und bei Bedarf an das Zugfahrzeug bereitgestellte Betriebsenergie kann bevorzugt in Form elektrischer Energie, also etwa als elektrischer Strom, bereitgestellt werden. Das Bereitstellen der Betriebsenergie bedeutet dabei, dass diese über einen entsprechenden Anschluss abgreifbar ist. Ist das Anhängerfahrzeug mit dem Zugfahrzeug gekoppelt, also über den entsprechenden Anschluss verbunden, so kann das Bereitstellen der Betriebsenergie ein Übermitteln oder Übertragen der Betriebsenergie von dem Anhängerfahrzeug an das Zugfahrzeug bedeuten oder umfassen. Die Betriebsenergie kann dementsprechend also zum Betrieb einer Einrichtung oder eines Verbrauchers des Zugfahrzeugs verwendet werden. Dies können ist jedoch nicht hierauf beschränkt letztlich nahezu beliebige elektrische Verbraucher sein. Bevorzugt kann die Betriebsenergie als Antriebsenergie bereitgestellt beziehungsweise verwendet werden. Das bedeutet, dass das Anhängerfahrzeug dann dazu eingerichtet ist oder sein kann, die Betriebsenergie gemäß einer entsprechenden Antriebsspezifikation des Zugfahrzeugs bereitzustellen, also beispielsweise mit einer entsprechenden Spannung und Stromstärke. Mit anderen Worten kann also ein Energiebedarf, insbesondere ein Antriebsenergiebedarf, des Zugfahrzeugs ganz oder teilweise durch das Anhängerfahrzeug, insbesondere dessen Energieersorgungseinrichtung, gedeckt werden. Somit kann das Anhängerfahrzeug dann eine Reichweite des Zugfahrzeugs erhöhen, also als Range-Extender dienen.
Bei herkömmlichen Range -Extender-Anhängern, wie dem eingangs genannten Energiewagen, besteht jedoch die Problematik, dass dessen Nutzung oftmals mit einem tatsächlichen Anforderungsprofil des Zugfahrzeugs oder eines Fahrers des Zugfahrzeugs in Konflikt steht. Ist der Fahrer mit dem elektrischen Zugfahrzeug beispielsweise nur auf relativ kurzen Strecken in einem städtischen Umfeld unterwegs, so wird üblicherweise die Fahrt häufig unterbrochen und es stehen relativ viele Möglichkeiten und Gelegenheiten zur Verfügung, um eine bordeigene Traktionsbatterie des Zugfahrzeugs aufzuladen. Zudem wird auf solchen Fahrten eine Transportkapazität, also eine Zuladung von Personen und/oder Transportgut, des Zugfahrzeugs oftmals nicht vollständig ausgenutzt, sodass ein Energiebedarf des Zugfahrzeugs zum Zurücklegen einer bestimmten Strecke nicht maximal ist. Ebenso ist der Energiebedarf des Kraftfahrzeugs auch durch in solchen Anwendungsfällen typischerweise relativ geringe Geschwindigkeiten begrenzt. Es besteht dann also üblicherweise kein Bedarf zur Nutzung eines anhängerbasierten Range-Extenders. Gleichzeitig ist jedoch die Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs in diesen Anwendungsfällen oder -szenarien typischerweise ungenutzt, sodass der Range-Extender-Anhänger problemlos genutzt werden könnte.
Ist der Fahrer andererseits auf langen Strecken, beispielsweise auf Autobahnen oder Landstraßen unterwegs, gilt es, große Distanzen mit hohen Geschwindigkeiten und möglichst ohne häufige Unterbrechungen zurückzulegen. Zudem wird dabei eine Transportkapazität des Zugfahrzeugs häufig zu einem größeren Teil ausgenutzt. Ein typisches Szenario kann hier beispielsweise eine Urlaubsfahrt sein, bei der in dem Zugfahrzeug mehrere Personen einschließlich Gepäck transportiert und ein Wohnwagen, ein Bootsanhänger oder beispielsweise ein Anhänger zum Transportieren von Fahrrädern, Motorrädern, Sportgeräten oder dergleichen, an das Zugfahrzeug angehängt ist. Ebenso gibt es heutzutage eine Vielzahl von Gestellen oder Haltevorrichtungen zum Transport sperriger Güter, welche auf die Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs aufsetzen oder auf dieser abgestützt sind. In einem solchen Anwendungsfall ist dann also der Energiebedarf des Zugfahrzeugs durch mehrere Faktoren gegenüber dem vorher beschriebenen Szenario erhöht, während gleichzeitig aber die Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs bereits belegt ist, also verwendet wird und damit nicht zum Ankoppeln des Range-Extender-Anhängers zur Verfügung steht.
Die vorliegende Erfindung löst diesen Konflikt dadurch, dass in dem erfindungsgemäßen Anhängerfahrzeug eine Transportfunktionalität zum Transportieren des Transportgutes kombiniert ist mit einer Funktionalität zur Erhöhung der Reichweite des Zugfahrzeugs oder zum Kompensieren des erhöhten Energiebedarfs durch die bei Nutzung der Transportfunktionalität zusätzlich zu bewegende Masse. Das erfindungsgemäße Anhängerfahrzeug ist in diesem Sinne also funktionsintegriert und somit besonders effizient und flexibel nutzbar. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass dadurch, dass die Energieversorgungseinrichtung in das Anhängerfahrzeug integriert ist, die hierdurch bereitgestellte oder bereitstellbare Betriebsenergie für das Zugfahrzeug automatisch nur dann zur Verfügung steht, wenn das Anhängerfahrzeug auch genutzt wird, die bereitstellbare Betriebsenergie also gerade benötigt wird. Besteht also kein erhöhter Energiebedarf, wenn beispielsweise kein Transportgut mit dem Nutzfahrzeug transportiert werden soll, so muss dementsprechend vorteilhaft auch kein zusätzliches Gewicht kommt, etwa in Form einer unnötig großen und schweren Traktionsbatterie des Zugfahrzeugs, bewegt werden.
Die Ladefläche kann eine offene Ladefläche oder beispielsweise ein Boden eines ganz oder teilweise geschlossenen oder umschlossenen Laderaums sein. Das Anhängerfahrzeug kann also beispielsweise in Form eines offenen Pritschenwagens oder als Kastenwagen aufgebaut sein. Das Ladegestell kann beispielsweise ein oder mehrere Auflagepunkte oder Verankerungspunkte für das Transportgut bieten und/oder zum Abstützen des Transportguts dienen. Je nach Art des Transportguts kann das Ladegestell nahezu beliebig geformt sein. Beispiele hierfür sind etwa Abstützungen für Boote oder Sportgeräte oder Gestelle zum im Wesentlichen aufrechten transportieren von Glasscheiben, Türen oder anderen plattenförmigen Gegenständen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann das Transportgut letztlich beliebige zu transportierende Materie umfassen, wie etwa Ladung, Stückgut, Schüttgut, Flüssigkeiten, Gase, Gepäck, Tiere, Personen, Nutzgegenstände, Anhängeraufbauten gegebenenfalls einschließlich einer Inneneinrichtung oder Ausstattung und/oder dergleichen mehr.
Dementsprechend ist es in vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass das Anhängerfahrzeug ein Wohnwagen, ein Transportanhänger zum Transport von Gütern und/oder Lebewesen, beispielsweise ein Pferdeanhänger, oder ein Transportanhänger zum Transport von Fahrzeugen und/oder Geräten ist. Mit anderen Worten weist das Anhängerfahrzeug also eine von dem Bereitstellen der Betriebsenergie an das Zugfahrzeug verschiedene und unterschiedliche Primärfunktion auf. Ein jeweiliger Nutzer wird also das Anhängerfahrzeug nutzen, wenn er Bedarf für diese Primärfunktion hat, also beispielsweise entsprechendes Transportgut transportieren muss, welches nicht oder nicht bestimmungsgemäß in dem Zugfahrzeug selbst transportiert werden kann oder darf. Bei dieser Nutzung des Anhängerfahrzeugs beziehungsweise der Primärfunktion des Anhängerfahrzeugs ergibt sich automatisch ein erhöhter Energiebedarf des Zugfahrzeugs, welcher dann durch die vorliegende Erfindung vorteilhaft durch die Energieversorgungseinrichtung des Anhängerfahrzeugs ganz oder teilweise kompensiert, also gedeckt wird oder werden kann.
Damit bietet das erfindungsgemäße Anhängerfahrzeug also gegenüber herkömmlichen Transportanhängern den Vorteil, dass es problemlos, insbesondere ohne signifikante Reduktion der Reichweite, auch durch elektrische Zugfahrzeuge gezogen werden kann. Gegenüber herkömmlichen Range-Extender-Anhängern entgegen bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass die Primärfunktion oder der Primärzweck des Anhängers, also die Transportfunktion, trotz des Belegens der Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs genutzt werden kann, also zur Verfügung steht.
Ist das Anhängerfahrzeug als Wohnwagen ausgebildet, so kann die Ladefläche einem Boden einer Kabine des Wohnwagens entsprechen oder diesen bilden. Ebenso kann die Kabine einschließlich ihres Bodens beispielsweise auf die Ladefläche aufgesetzt sein. Das Transportgut kann eine Inneneinrichtung des Wohnwagens beziehungsweise der Kabine und/oder darin untergebrachtes Gepäck sein oder umfassen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Energieversorgungseinrichtung eine Batterie, eine Kombination aus einer Batterie und wenigstens einer elektrischen Maschine, und/oder eine Brennstoffzelle. Die Batterie kann beispielsweise einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, insbesondere einer Traktionsbatterie für einen PKW, entsprechen. Insbesondere kann die Batterie wiederaufladbar, also ein Akkumulator, sein. Bevorzugt kann die Batterie eine Hochvoltbatterie sein, also beispielsweise eine Ausgangs- oder Betriebsspannung von wenigstens 96 V, bevorzugt von wenigstens 200 V, aufweisen. Hierdurch kann das Anhängerfahrzeug besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden, da zumindest im Wesentlichen die gleiche Technik oder die gleichen Bauteile wie für die Traktionsbatterie des Zugfahrzeugs eingesetzt werden kann. Dadurch kann zudem die Betriebsenergie besonders einfach, beispielsweise ohne zusätzliche Transformation, von dem Anhängerfahrzeug an das Zugfahrzeug bereitgestellt und von diesem verwendet, beispielsweise direkt einem Antrieb des Zugfahrzeugs zugeführt werden. Insbesondere können so vorteilhaft Inkompatibilitäten zwischen der Energieversorgungseinrichtung des Anhängerfahrzeugs und einem elektrischen System des Zugfahrzeugs vermieden werden. Die Verwendung einer Brennstoffzelle als Teil der Energieversorgungseinrichtung des Anhängerfahrzeugs ist deshalb besonders vorteilhaft, da hierdurch ein Betanken des Anhängerfahrzeugs ähnlich schnell wie bei einem konventionellen Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor und Kraftstofftank möglich ist. Dazu kann das Anhängerfahrzeug beispielsweise einen Wasserstofftank aufweisen, aus dem die Brennstoffzelle dann zum Erzeugen der elektrischen Betriebsenergie für das Zugfahrzeug gespeist werden kann. Der Wasserstofftank kann dabei Teil der Energieversorgungseinrichtung oder lediglich mit dieser verbunden und in dem Anhängerfahrzeug angeordnet sein.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Energieversorgungseinrichtung eine Verbrennungskraftmaschine oder eine Gasturbine sowie eine jeweils damit gekoppelte generatorisch betreibbare elektrische Maschine. Weiter umfasst das Anhängerfahrzeug beziehungswese die Energieversorgungseinrichtung einen Kraftstofftank zum Aufnehmen von Kraftstoff, also Treib- oder Brennstoff, für die Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise die Gasturbine. Mit anderen Worten wird also die elektrische Maschine in einem generatorischen Betrieb zum Erzeugen der elektrischen Betriebsenergie für das Zugfahrzeug durch die Verbrennungskraftmaschine oder die Gasturbine betrieben oder angetrieben. Hierdurch kann sich vorteilhaft ein besonders hoher System-Wirkungsgrad ergeben, da die Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise die Gasturbine in einem Bestpunkt, also beispielsweise in einem Betriebspunkt mit der größten Effizienz, betrieben werden kann, insbesondere unabhängig von einer Fahrdynamik des Zugfahrzeugs oder jeweiligen situationsspezifischen Bedingungen. So kann beispielsweise durch die Energieversorgungseinrichtung des Anhängerfahrzeugs eine Grundlast oder ein Grundbedarf an Energie des Zugfahrzeugs bereitgestellt, also gedeckt werden, während Leistungs- oder Bedarfsspitzen beispielsweise durch einen eigenes Antriebssystem oder eine eigene Traktionsbatterie des Zugfahrzeugs aufgefangen, also gedeckt werden können.
Besonders vorteilhaft kann hier der Kraftstofftank in wesentlich kürzerer Zeit wieder aufgefüllt werden als typischerweise zum Wiederaufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs benötigt wird. Somit kann das Anhängerfahrzeug besonders flexibel auch an einem Elektrofahrzeug als Zugfahrzeug genutzt werden, ohne in einem Aktionsradius gegenüber einem Zugfahrzeug mit konventionellem Antrieb eingeschränkt zu sein. Zudem kann die Reichweite durch Mitführen von zusätzlichen Kraftstoffkanistern auf besonders einfache Weise weiter erhöht werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Verbrennungskraftmaschinen beziehungsweise die Gasturbine typischerweise in einem größeren Temperaturbereich betrieben werden kann als nach derzeitigem Stand der Technik verfügbare Hochvoltbatterien. Damit ist beispielsweise auch in extremen Umgebungsbedingungen, beispielsweise bei sehr niedrigen oder sehr hohen Temperaturen, ein Start und ein Betrieb des Zugfahrzeugs durch die von dem Anhängerfahrzeug bereitgestellte Betriebsenergie möglich. Sehr niedrige und sehr hoher Temperaturen sind in diesem Sinne Temperaturen, die außerhalb eines spezifizierte Nutzungs-, Anwendungs- oder Betriebstemperaturbereiches beispielsweise der Traktionsbatterie des Zugfahrzeugs liegen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Anhängerfahrzeug einen Boden, insbesondere einen Hochboden, und ein Fahrgestell auf, welches in Fahrzeughochrichtung unterhalb dieses Bodens angeordnet ist. Die Energieversorgungseinrichtung ist dabei in dem Boden angeordnet, also in diesen integriert oder in einem Hohl- oder Aufnahmeraum des Bodens aufgenommen, oder ebenfalls in Fahrzeughochrichtung unter dem Boden, also unterhalb des Bodens, angeordnet. Die Ladefläche beziehungsweise das Ladegestell ist dabei in Fahrzeughochrichtung oberhalb des Bodens angeordnet und/oder durch den Boden gebildet. Mit anderen Worten ist die Energieversorgungseinrichtung also in einem Unterflurbereich des Anhängerfahrzeugs angeordnet. Dadurch steht vorteilhaft eine gesamte Länge und Breite, also eine vollständige Fläche oder Flächenausdehnung des Anhängerfahrzeugs für die Ladefläche beziehungsweise das Ladegestell, also zum Aufnehmen des Transportgutes zur Verfügung. Somit kann also eine Transportkapazität des Anhängerfahrzeugs verbessert und/oder eine Nutzbarkeit dieser Transportkapazität verbessert, insbesondere vereinfacht werden. Zudem kann die Energieversorgungseinrichtung vorteilhaft besonders einfach baulich von dem jeweils transportierten Transportgut getrennt oder isoliert werden, wodurch eine Sicherheit des Anhängerfahrzeugs verbessert werden kann. Zudem wird durch diese Anordnung ein modularer Aufbau oder eine modulare Ausgestaltung des Anhängerfahrzeugs erleichtert.
Dementsprechend ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass das Anhängerfahrzeug modular aufgebaut ist. Dabei umfasst ein erstes Modul des Anhängerfahrzeugs ein Fahrgestell des Anhängerfahrzeugs, also in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Ladefläche beziehungsweise des Ladegestells angeordnete Teile. Ein auf dieses erste Modul aufgesetztes zweites Modul des Anhängerfahrzeugs umfasst dabei einen Aufbau des Anhängerfahrzeugs, also das Ladegestell beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung oberhalb der Ladefläche angeordnete Teile des Anhängerfahrzeugs. Ein modularer Aufbau in diesem Sinne bedeutet dabei, dass die einzelnen Module unabhängig voneinander gefertigt werden können und zum Herstellen des vollständigen Anhängerfahrzeugs dann lediglich aneinander befestigt werden müssen. Ebenso bedeutet dies, dass einzelne Module ohne Beeinträchtigung der übrigen Module oder des übrigen Anhängerfahrzeugs als Einheit, also im Ganzen, ausgetauscht werden können. Hierdurch kann vorteilhaft eine Herstellung oder Fertigung des Anhängerfahrzeugs besonders einfach und effizient erfolgen.
Insbesondere können verschiedene Varianten, also Versionen oder Modelle, des Anhängerfahrzeugs besonders einfach und effizient hergestellt oder gefertigt werden. Dazu können für eines oder mehrere der Module unterschiedliche Varianten oder Modelle vorgesehen werden, die dann zum Fertigen unterschiedlicher Varianten des Anhängerfahrzeugs mit den übrigen Modulen kombiniert werden können. Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass jeweils alle Versionen oder Varianten eines Moduls, also alle unterschiedlichen Ausgestaltungen oder Ausführungsformen jeweils eines Moduls, die gleichen äußeren Abmessungen und Befestigungsvorrichtungen zum Befestigen an dem Modul oder den anderen Modulen des Anhängerfahrzeugs aufweisen. Beispielsweise kann das zweite Modul als Wohnwagenkabine ausgestaltet sein. Diese kann dann für eine erste Variante des Anhängerfahrzeugs auf eine bestimmte Variante des ersten Moduls mit einer Batterie aufgesetzt werden. Für eine zweite Variante des Anhängerfahrzeugs kann das gleiche, also beispielsweise besonders effizient massengefertigte, zweite Modul auf eine andere Variante des ersten Moduls mit einer Verbrennungskraftmaschine und einem elektrischen Generator aufgesetzt werden. Somit können also eine gemeinsame Plattform für verschiedene Modelle des Anhängerfahrzeugs bereitgestellt und somit besonders einfach, effizient und kostengünstig verschiedene Modelle oder Varianten des Anhängerfahrzeugs für verschiedene Anforderungen oder Einsatzgebiete gefertigt werden. Insbesondere kann somit für unterschiedliche Modelle oder Varianten des Anhängerfahrzeugs ein besonders hoher Anteil identischer Bauteile oder Komponenten verwendet werden, wodurch sich nicht nur eine einfachere, effizientere und kostengünstigere Fertigung, sondern auch eine vereinfachte und zuverlässiger durchführbare Wart- und Reparierbarkeit des Anhängerfahrzeugs ergibt.
In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst ein drittes Modul des Anhängerfahrzeugs die Energieversorgungseinrichtung. Dieses dritte Modul ist dabei in dem ersten Modul, insbesondere zwischen zwei Böden des ersten Moduls angeordnet. Das bedeutet also, dass das erste Modul dann für alle oder zumindest mehrere Modelle oder Varianten des Anhängerfahrzeugs identisch konstruiert und gefertigt sein kann. Um die verschiedenen Versionen, Modelle oder Varianten des Anhängerfahrzeugs auszubilden, kann dann eine entsprechende Variante des dritten Moduls in dem jeweils immer gleichen ersten Modul angeordnet werden. Dazu kann das dritte Modul beispielsweise in einen Aufnahmeraum oder Aufnahmeschacht des ersten Moduls, bevorzugt zwischen dessen beiden - zumindest im Wesentlichen zueinander parallelen - Böden, eingeschoben werden beziehungsweise angeordnet sein. Hierdurch kann die Fertigung des Anhängerfahrzeugs besonders einfach, schnell, effizient und kostengünstig realisiert werden. Zudem ist das dritte Modul, also die Energieversorgungseinrichtung, durch die beiden Böden besonders gut vor Beschädigungen geschützt - sowohl von oben durch das Transportgut also auch von unten durch einen von dem Anhängerfahrzeug befahrenen Untergrund oder darauf befindliche Hindernisse oder aufgewirbelte Gegenstände. Besonders bevorzugt kann auf diese Weise zudem eine besonders einfache und schnelle Austauschbarkeit des dritten Moduls und damit der Energieversorgungseinrichtung realisiert werden. Dadurch wird die Wart- und Reparierbarkeit ebenso wie ein Umrüsten des Anhängerfahrzeugs erleichtert.
Besonders bevorzugt kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Energieversorgungseinrichtung eine Batterie umfasst und diese durch den modularen Aufbau des Anhängerfahrzeugs an einer entsprechenden Servicestation gegen eine aufgeladene Batterie ausgetauscht werden kann. Hierdurch kann die Problematik umgangen werden, dass zum Aufladen der Batterie in dem Anhängerfahrzeug eine im Vergleich zu einem Betanken eines konventionellen Kraftfahrzeugs relativ lange Zeit benötigt wird, wenn das Austauschen der Batterie durch den modularen Aufbau des Anhängerfahrzeugs schneller abgewickelt werden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Anhängerfahrzeug dazu eingerichtet, die Betriebsenergie über ein Kabel, insbesondere ein über die Kopplungseinrichtung geführtes Kabel, an das Zugfahrzeug bereitzustellen. Mit anderen Worten ist also die Energieversorgungseinrichtung mittels des Kabels mit dem Zugfahrzeug, insbesondere mit einem elektrischen System des Zugfahrzeugs, verbindbar. Das Kabel kann dabei bevorzugt an der Kopplungseinrichtung entlang oder, besonders bevorzugt, in der Kopplungseinrichtung geführt sein. Dazu kann die Kopplungsvorrichtung beispielsweise zumindest teil- oder bereichsweise als Rohr ausgebildet sein. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine Wahrscheinlichkeit für ein unerwünschtes Abreißen der elektrischen Verbindung zwischen dem Anhängerfahrzeug und dem Zugfahrzeug ebenso wie für eine Beschädigung des Kabels verringert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Anhängerfahrzeug eine mit der Energieversorgungseinrichtung elektrisch verbundene induktive Schnittstelle auf und ist dazu eingerichtet, die Betriebsenergie als elektrische Energie mittels elektromagnetischer Induktion über die induktive Schnittstelle an das Zugfahrzeug bereitzustellen. Die induktive Schnittstelle kann dabei beispielsweise Teil der Energieversorgungseinrichtung sein. Ebenso kann die induktive Schnittstelle beispielsweise in die Kopplungseinrichtung integriert sein. Das Verwenden der induktiven Schnittstelle zum Übertragen der Betriebsenergie von dem Anhängerfahrzeug an das Zugfahrzeug kann den Vorteil haben, dass beispielsweise bei einem Unfall eine einfache und sichere Trennung der elektrischen Verbindung zuverlässig an dieser induktiven Schnittstelle ermöglicht oder begünstigt wird, da hier ein eigentlicher zum Führenden der Betriebsenergie vorgesehener physischer Leiter unterbrochen ist. Somit kann vorteilhaft verhindert werden, dass dieser Leiter, also beispielsweise ein jeweiliges Kabel, beispielsweise bei einem Unfall auf Seiten des Anhängerfahrzeugs und/oder auf Seiten des Zugfahrzeugs unkontrolliert oder unvorhersehbar abreißt. Hierdurch kann wiederum eine elektrische Sicherheit sowohl des Anhängerfahrzeugs als auch des Zugfahrzeugs verbessert werden. Ebenso kann gegebenenfalls eine Schwere einer gegebenenfalls auftretenden Beschädigung des Anhängerfahrzeugs und/oder des Zugfahrzeugs gegenüber einer Verwendung einer durchgängigen Kabelverbindung verringert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Anhängerfahrzeug wenigstens einen Energieverbraucher, insbesondere einen elektrischen Verbraucher, auf. Zur Energieversorgung dieses Energieverbrauchers ist der Energieverbraucher an die Energieversorgungseinrichtung angeschlossen. Mit anderen Worten wird also ein Energiebedarf des Anhängerfahrzeugs durch die Energieversorgungseinrichtung des Anhängerfahrzeugs selbst zumindest teilweise gedeckt. Das Anhängerfahrzeug ist also zur elektrischen oder energetischen Eigenversorgung eingerichtet, ist insbesondere energetisch autark, also von dem Zugfahrzeug unabhängig.
Der wenigstens eine Energieverbraucher kann eine Betriebseinrichtung, beispielsweise eine Beleuchtungseinrichtung oder eine Brems- oder Antriebseinrichtung sein. Ebenso kann der wenigstens eine Energieverbraucher beispielsweise ein Haushaltsgerät oder dergleichen sein, wenn das Anhängerfahrzeug als Wohnwagen ausgebildet ist. Die Energieversorgungseinrichtung kann ebenso beispielsweise als Notstromaggregat dienen. Ebenso kann der wenigstens eine Energieverbraucher beispielsweise eine, etwa elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch, ausfahrbare Leiter oder eine Hebel- oder Kranvorrichtung, eine Seilwinde oder dergleichen sein. Ebenso kann der wenigstens eine Energieverbraucher ein Anschluss für von dem Anhängerfahrzeug verschiedene Fremdgeräte, also beispielsweise eine Steckdose, oder ein entsprechender Trafo zum Transformieren einer von der Energieversorgungseinrichtung bereitgestellten Betriebsspannung auf eine, insbesondere niedrigere, Betriebsspannung für das Fremdgerät sein oder umfassen. Hierdurch kann insgesamt das Anhängerfahrzeug vorteilhaft besonders flexibel genutzt werden und eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionen erfüllen. Es ist dabei besonders vorteilhaft, dass die Energieversorgungseinrichtung somit eine Doppelfunktionalität erfüllt, was einen besonders effizienten Betrieb des Anhängerfahrzeugs oder eines Gespanns aus dem Anhängerfahrzeug und dem Zugfahrzeug ermöglicht.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Anhängerfahrzeug einen Rangierantrieb auf, an welchen die Energieversorgungseinrichtung zum Versorgen des Rangierantriebs mit Antriebsenergie angeschlossen ist. Mittels des Rangierantriebs ist das Anhängerfahrzeug unabhängig von dem Zugfahrzeug, zumindest für Rangierzwecke, bewegbar. Ein sicheres und zielgenaues Rangieren oder Positionieren des oder eines Anhängerfahrzeugs mittels des jeweiligen Zugfahrzeugs kann eine anspruchsvolle Fahraufgabe darstellen, welche je nach Situation gegebenenfalls nicht von einer einzigen Person sicher, zuverlässig und zügig bewältigt werden kann. Diese Schwierigkeiten werden durch die vorliegend beschriebene Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anhängerfahrzeugs gelöst. So kann ein jeweiliger Nutzer beispielsweise das Zugfahrzeug von dem Anhängerfahrzeug abkoppeln und sich dann dem Anhängerfahrzeug zuwenden, um dieses sicher und genau einzeln zu positionieren, beispielsweise einzuparken. Dazu kann beispielsweise eine an dem Anhängerfahrzeug angeordnete oder beispielsweise als Fernbedienung ausgebildete Bedienen- und/oder Steuervorrichtung zum Steuern des Anhängerfahrzeugs beziehungsweise des Rangierantriebs vorgesehen sein. So wird auf besonders einfache Weise ein sicheres, genaues, zuverlässiges und zügiges Rangieren oder Positionieren des Anhängerfahrzeugs ermöglicht.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Anhängerfahrzeug einen Antrieb auf, an welchen die Energieversorgungseinrichtung zum Versorgen dieses Antriebs mit Antriebsenergie angeschlossen ist. Das Anhängerfahrzeug ist dabei als Schubanhänger zum Unterstützen des Zugfahrzeugs mittels des Antriebs beim Ziehen des Anhängerfahrzeugs ausgebildet. Mit anderen Worten kann das Anhängerfahrzeug dann mittels des Antriebs Antriebsleistung zum Bewegen des Gespanns aus dem Anhängerfahrzeug und dem Zugfahrzeug bereitstellen und diese Antriebsleistung dabei direkt, also nicht über das Anhängerfahrzeug, auf einen Untergrund, beispielsweise eine befahrene Straße, übertragen. Je nach Ausgestaltung des Anhängerfahrzeugs kann der Antrieb beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder einen Elektromotor umfassen. Durch die Ausbildung als Schubanhänger kann das Anhängerfahrzeug vorteilhaft besonders flexibel genutzt werden, da beispielsweise auch solche Zugfahrzeuge zum Ziehen des Anhängerfahrzeugs eingesetzt werden können, welche selbst nicht genügend Antriebsleistung besitzen oder aufbringen können, um das Gespann aus dem Zugfahrzeug und dem Anhängerfahrzeug, zumindest in bestimmten Situationen, wie beispielsweise zum Bewältigen oder Befahren einer Steigung, sicher und zuverlässig zu bewegen. Da das Anhängerfahrzeug ohnehin die Energieversorgungseinrichtung aufweist, kann dies besonders einfach und ohne Modifikation des Zugfahrzeugs realisiert werden.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Seitenansicht eines Anhängerfahrzeugs;
2 eine schematische geschnittene Teilansicht eines Bodens eines Anhängerfahrzeugs mit integrierter Energieversorgungseinrichtung in einer ersten Variante;
3 eine schematische geschnittene Teilansicht eines Bodens eines Anhängerfahrzeugs mit integrierter Energieversorgungseinrichtung in einer zweiten Variante;
4 eine schematische geschnittene Teilansicht eines Bodens eines Anhängerfahrzeugs mit integrierter Energieversorgungseinrichtung in einer dritten Variante;
5 eine schematische geschnittene Teilansicht eines Bodens eines Anhängerfahrzeugs mit integrierter Energieversorgungseinrichtung in einer vierten Variante; und
6 eine schematische geschnittene Teilansicht eines Bodens eines Anhängerfahrzeugs mit integrierter Energieversorgungseinrichtung in einer fünften Variante.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
Ein Elektrofahrzeug und dessen Fahrer haben oftmals unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich einer Kapazität und Nutzung einer Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs. Diese Anforderungen verhalten sich zudem oftmals entgegengesetzt zu einem Beladungszustand oder einer Belastung des Elektrofahrzeugs. In einem ersten Szenario sei der Fahrer beispielsweise auf Kurzstrecken in einem städtischen Umfeld unterwegs, wobei die Fahrt häufig unterbrochen wird. Es wird hier nur eine relativ geringe Batterie- oder Akku-Kapazität benötigt und es bieten sich relativ viele Möglichkeiten, schnell und unkompliziert die Traktionsbatterie nachzuladen. Das Elektrofahrzeug ist dabei oftmals nur durch eine Person, eben den Fahrer, besetzt und ein Kofferraum des Elektrofahrzeugs ist oftmals nahezu leer und eine Anhängerkupplung des Elektrofahrzeugs ungenutzt. In diesem Szenario wäre es daher problemlos möglich, zur Erhöhung einer Reichweite bis Elektrofahrzeugs einen sogenannten Range-Extender-Anhänger an die Anhängerkupplung anzuhängen, was jedoch in diesem Szenario unnötig ist, da kein Bedarf für eine durch diesen Anhänger bereitgestellte zusätzliche Reichweite oder Energie besteht.
In einem zweiten Szenario sei der Fahrer beispielsweise auf Langstrecken auf Autobahnen oder Landstraßen unterwegs und möchte relativ große Distanzen in relativ kurzer Zeit zurücklegen. Der Fahrer verbringt dabei relativ viel Zeit am Stück in dem Elektrofahrzeug und lange und/oder häufige Fahrtunterbrechungen zum Nachladen der Traktionsbatterie sind unerwünscht. Es wird daher eine größere Batteriekapazität benötigt. Konkret könnte sich der Fahrer in einem solchen Szenario beispielsweise auf einem Weg in den Urlaub befinden, wobei sich in dem Elektrofahrzeug mehrere Personen oder Passagiere befinden, der Kofferraum mit Gepäck oder Ausrüstung gefüllt ist und die Anhängerkupplung beispielsweise für einen Transport von Fahrrädern, einem Wohnwagen, einem Bootstrailer oder ähnlichem benötigt, also verwendet wird. Durch derartige zusätzliche Anhängelasten erhöht sich nicht nur eine zu bewegende Masse, sondern auch ein Luftwiderstand, was letztlich dazu führt, dass die Reichweite des Elektrofahrzeugs beziehungsweise des Gespanns aus dem Elektrofahrzeug als Zugfahrzeug und dem jeweiligen Anhänger signifikant verringert. In diesem Szenario besteht also Bedarf für die Verwendung des Range-Extender-Anhängers, wobei dieser dann aber nicht verwendet oder eingesetzt werden kann, da die Anhängerkupplung bereits belegt ist.
Der Range-Extender-Anhänger kann also zusätzliche Energie bereitstellen. Eine solche Funktionalität oder Vorrichtung kann dementsprechend als Hilfsenergieeinheit (APU, englisch: „Auxiliary Power Unit“) bezeichnet werden. Vor dem Hintergrund der erläuterten Probleme ist es vorliegend Ziel, einen Anhänger beziehungsweise dessen Transportfunktionalität und die APU bedarfsgerecht, funktionsintegriert und mit hoher Flexibilität darzustellen. Das bedeutet, dass die APU dem Fahrer zur Verfügung stehen soll, wenn er beziehungsweise das jeweilige Elektrofahrzeug den größten Energiebedarf hat, ohne den Fahrer dabei in seinen Nutzungsmöglichkeiten des Elektrofahrzeugs einzuschränken. Dabei soll der Fahrer als Kunde eines Fahrzeugherstellers oder -anbieters größtmögliche Wahl hinsichtlich einer konkreten Ausgestaltung, also eines Anforderungs- und/oder Leistungsprofils der APU haben. Des Weiteren soll die APU leicht, also möglichst einfach oder mit möglichst geringem Fertigungs- oder Anpassungsaufwand, in unterschiedliche Anhänger oder Anhängersysteme integrierbar sein, einen Betrieb bei relativ hohen Energieanforderungen ermöglichen, von dem Hersteller flexibel auf einer einheitlichen Plattform aufgebaut werden können, auch bei abgeschaltetem als Zugfahrzeug dienendem Elektrofahrzeug nachlaufen und die Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs dabei aufladen können, und möglichst schnell und einfach mit möglichst beliebigen Typen und Marken von Zugfahrzeugen kombinierbar sein (Plug and Drive).
1 zeigt dazu eine schematische Seitenansicht eines modular aufgebauten Anhängerfahrzeugs 1, durch welches die oben genannten Probleme gelöst und die beschriebenen Anforderungen erfüllt werden. Das Anhängerfahrzeug 1 ist aufgebaut aus einem Bodenmodul 2, einem Energiemodul 3 und einem Aufbaumodul 4. Das Bodenmodul 2 umfasst vorliegend einen Rahmen und ein Fahrgestell 5, eine Radaufhängung 6 und eine Kopplungsvorrichtung 7 des Anhängerfahrzeugs 1. Die Kopplungsvorrichtung 7 dient zum Ankoppeln des Anhängerfahrzeugs 1 an ein hier nicht dargestelltes Zugfahrzeug. Das Bodenmodul 2 ist vorliegend als Hochboden mit einem Aufnahmeraum ausgebildet, in welchem verschiedene Einrichtungen angeordnet sind. Von diesen in dem Aufnahmeraum angeordneten Einrichtungen dargestellt sind hier das Energiemodul 3 und eine mit diesem verbundene Antriebseinrichtung 9, mittels welcher das Anhängerfahrzeug 1 antreibbar ist. Die Antriebseinrichtung 9 kann je nach Ausgestaltung Teil des Bodenmoduls 2 oder Teil des Energiemoduls 3 sein. Weiter ist hier eine ebenfalls mit dem Energiemodul 3 verbundene Steckdose 10 zum Anschließen und Betreiben von hier ebenfalls nicht dargestellten Fremdgeräten dargestellt. Sowohl die Antriebseinrichtung 9 als auch die Steckdose 10 werden vorliegend also durch das Energiemodul 3 mit Energie, hier mit elektrischer Energie, versorgt. Ebenfalls mit dem Energiemodul 3 über ein entsprechendes Kabel verbunden ist eine in die Kopplungsvorrichtung 7 integrierte induktive Schnittstelle 8. Über diese induktive Schnittstelle 8 stellt bei angekoppeltem Zugfahrzeug das Energiemodul 3 Betriebsenergie für oder an das Zugfahrzeug bereit. Das Energiemodul 3 dient also als Energieversorgungseinrichtung für das jeweilige Zugfahrzeug.
Das Aufbaumodul 4 ist auf das Bodenmodul 2 aufgesetzt. Dabei kann eine dem Aufbaumodul 4 zugewandte Oberseite des Bodenmoduls 2 als Ladefläche zum Aufnehmen oder Transportieren von Transportgut, beispielsweise des Aufbaumoduls 4 und/oder darin angeordneter Gegenstände, dienen, also ausgebildet sein. Ebenso kann beispielsweise ein dem Bodenmodul 2 zugewandter Boden des Aufbaumoduls 4 eine solche Ladefläche bilden. Das Aufbaumodul 4 ist hier nur schematisch angedeutet und kann auf unterschiedliche Weisen ausgebildet sein. So kann das Aufbaumodul 4 beispielsweise als Wohnwagenmodul oder Wohnkabine ausgebildet sein oder beispielsweise einen Laderaum zum Aufnehmen und Transportieren von Transportgut bilden, also bereitstellen. Das Aufbaumodul 4 kann also je nach Anwendungsfall oder Nutzungszweck verschieden ausgestaltet sein. Hierdurch kann das Anhängerfahrzeug 1 insgesamt also beispielsweise als Wohnwagen, als Pferdeanhänger, als Fahrradanhänger, als Bootstrainer und/oder dergleichen mehr ausgebildet sein.
Das Aufbaumodul 4 kann dazu ein Ladegestell aufweisen oder sein und/oder meine obere Karosseriestruktur des Anhängerfahrzeugs einzubilden oder umfassen.
Vorliegend ist das Energiemodul 3 als eigenes Modul ausgebildet. Ebenso kann das Energiemodul 3 oder dessen Funktionalität aber beispielsweise in das Bodenmodul 2 integriert sein. Das Anhängerfahrzeug 1 kann dann also zwei Einheiten oder Module, nämlich in Hochboden mit integrierter APU und Fahrgestell 5 einerseits und das Aufbaumodul 4 als je nach Nutzung ausgestaltetem Anhängeraufbau aufweisen. Diese oberen und unteren Einheiten des Anhängerfahrzeugs 1 können dabei unterschiedliche Größen aufweisen.
Insbesondere das Bodenmodul 2 oder dessen Hochboden können nach einem Plattform-Prinzip als Sandwich-Struktur aufgebaut sein, in welcher dann verschiedene APUs, also verschiedene Arten oder Ausgestaltungen des Energiemoduls 3 untergebracht werden können. Diese verschiedenen Arten, Ausgestaltungen oder Varianten werden im Zusammenhang mit den 2 bis 6 näher erläutert.
In den 2 bis 6 sind unterschiedliche Varianten des Bodenmoduls 2 jeweils in einer schematischen geschnittenen Teilansicht dargestellt. Das Bodenmodul 2 umfasst dabei jeweils eine obere Bodenplatte 11 und eine zumindest im Wesentlichen parallel dazu angeordnete untere Bodenplatte 12, zwischen denen ein Aufnahmeraum für das Energiemodul 3 gebildet ist. In diesem Aufnahmeraum, also zwischen den Bodenplatten 11, 12 ist dabei jeweils eine mit dem Energiemodul 3 verbundene oder als Teil des jeweiligen Energiemoduls 3 vorgesehene Energieübertragungseinrichtung 13 angeordnet. Diese Energieübertragungseinrichtung 13 kann beispielsweise eine Schaltung, ein Steuergerät, einen Transformator, einen Filter, einen elektrischen Anschluss und/oder dergleichen mehr aufweisen oder umfassen. Die Energieübertragungseinrichtung 13 dient insbesondere also dazu, dass Bereitstellen der Betriebsenergie von dem Energiemodul 3 beziehungsweise dem Anhängerfahrzeug 1 an das Zugfahrzeug zu ermöglichen und zu steuern. Beispielsweise kann mittels der Energieübertragungseinrichtung 13 eine Anpassung oder ein Angleichen jeweiliger elektrischer Systeme des Anhängerfahrzeugs 1 und des Zugfahrzeugs aneinander realisiert werden.
In einer in 2 schematisch dargestellten ersten Variante umfasst das Energiemodul 3 eine wiederaufladbare Batterie 14. Diese kann beispielsweise eine auf Lithium-Ionen-Technik basierende Hochvoltbatterie sein.
In einer in 3 schematisch dargestellten zweiten Variante umfasst das Energiemodul 3 zusätzlich zu der Batterie 14 zwei elektrische Maschinen 15. Die elektrischen Maschinen 15 können dabei insbesondere unabhängig voneinander jeweils in einem motorischen oder generatorischen Betriebsmodus betrieben werden. Zumindest eine der elektrischen Maschinen 15 ist dabei über einen, insbesondere direkten, Durchtrieb mit zumindest einer Achse oder zumindest einem Rad des Anhängerfahrzeugs 1 gekoppelt. Auf diese Weise ermöglicht das Energiemodul 3 ein Bewegen oder Rangieren des Anhängerfahrzeugs 1 unabhängig von einem jeweiligen Zugfahrzeug. Zumindest eine der elektrischen Maschinen 15, der Durchtrieb und/oder beispielsweise ein Getriebe und/oder Differenzial und/oder dergleichen kann dabei durch die Antriebseinrichtung 9 gebildet sein oder dieser entsprechenden.
In einer in 4 schematisch dargestellten dritten Variante umfasst das Energiemodul 3 eine Verbrennungskraftmaschine 16, einen Freilauf 17, einen Treibstoff- oder Kraftstofftank 19 und eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 20. Die Verbrennungskraftmaschine 16 und der Freilauf 17 sind dabei vorliegend in einer Kapselung 18 angeordnet, welche insbesondere ein schalldämmendes Gehäuse sein kann. Durch den Freilauf 17 kann eine zusätzliche Belastung des Zugfahrzeugs minimiert werden, wenn zwar das Anhängerfahrzeug 1 an das Zugfahrzeug angehängt oder angekoppelt ist, die Verbrennungskraftmaschine 16 jedoch nicht zum Bereitstellen von Betriebsenergie verwendet wird. Über den Freilauf 17 kann ein Durchtrieb realisiert sein, um von der Verbrennungskraftmaschine 16 erzeugte oder bereitgestellte mechanische Energie oder Antriebsleistung weiterzuleiten. Wird in dieser Art die bereitgestellte Betriebsenergie als mechanische Energie bereitgestellt und verwendet, kann gegebenenfalls auf entsprechende elektrische Komponenten verzichtet werden, die andernfalls zum Verwenden elektrischer Betriebsenergie vorgesehen sein könnten.
In einer in 5 schematisch dargestellten vierten Variante umfasst das Energiemodul 3 die Verbrennungskraftmaschine 16 und eine mit dieser gekoppelte, generatorisch betriebene elektrische Maschine 15. Auch hier kann die schalldämmende Kapselung 18 vorgesehen sein und in dieser Variante die Verbrennungskraftmaschine 16 und die elektrische Maschine 15 umgeben. Die Verbrennungskraftmaschine 16 kann hier ein herkömmlicher Verbrennungsmotor aber ebenso beispielsweise eine Gasturbine oder dergleichen sein.
In einer in 6 schematisch dargestellten fünften Variante umfasst das Energiemodul 3 eine Brennstoffzelle 21. In dieser Variante ist zum Versorgen der Brennstoffzelle 21 vorliegend ein ebenfalls in dem Aufnahmeraum zwischen den Bodenplatten 11, 12 angeordneter H2-Speicher, also ein Wasserstofftank 22 vorgesehen.
Auf die beschriebene Weise wird vorteilhaft also eine modulare Einsetzbarkeit von Batterien 14, Verbrennungsmotor-Generator-Einheiten, Brennstoffzellen 21 mal Verbrennungsmotoren 16 und/oder dergleichen mehr zur Bereitstellung von Energie für das jeweilige, das Anhängerfahrzeug 1 ziehende, Zugfahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug, ermöglicht. Beispielsweise abhängig von einem Wunsch oder einer Anforderung des Kunden oder des Herstellers und/oder einem jeweiligen Verwendungszweck oder Einsatzgebiet des Anhängerfahrzeugs können also letztlich beliebige Energiequellen, bevorzugt in einem Unterflur oder Unterflurbereich des Anhängerfahrzeugs 1, verbaut und mit dem Zugfahrzeug verbunden werden. Dabei hat das Anhängerfahrzeug 1 über das Bereitstellen der Betriebsenergie an oder für das Zugfahrzeug zusätzlich eine eigentliche primäre Funktion, beispielsweise als Wohnwagen, Pferdeanhänger, Transportanhänger, Bootstrailer und/oder dergleichen mehr. Das Energiemodul 3 befindet sich also zusätzlich zu dieser primären Funktion in dem Anhängerfahrzeug 1, um das Zugfahrzeug mit Betriebsenergie, beispielsweise also während einer Fahrt mit Strom, zu versorgen. Das bedeutet, dass der jeweilige Fahrer oder Nutzer des Zugfahrzeugs in einer jeweiligen Situation das Anhängerfahrzeug 1 aufgrund von dessen eigentlicher, primärer Nutz- oder Transport-Funktion ohnehin nutzt. Weil der Nutzer beziehungsweise das Zugfahrzeug dabei einen erhöhten Energie- oder Leistungsbedarf hat, ist aber das Energiemodul zusätzlich als Energiequelle vorgesehen, beispielsweise als Range-Extender, und/oder zum Kompensieren eines durch die Nutzung des Anhängerfahrzeugs 1 erhöhten Energiebedarfs des Zugfahrzeugs.
Der jeweilige Kunde kann das Anhängerfahrzeug 1 in einer jeweils gewünschten Ausgestaltungsform kaufen oder mieten, um seinen Transportwunsch oder Transportbedarf zu erfüllen. Vorliegend kann durch den modularen Aufbau des Anhängerfahrzeugs 1 dieselbe primäre Transportfunktion des Anhängerfahrzeugs 1 mit verschiedenen Energiemodulen 3 kombiniert werden. Der Kunde kann also beispielsweise das Anhängerfahrzeug 1 als Wohnwagen mit einer Brennstoffzelle 21 oder den ansonsten gleichen Wohnwagen mit einer Verbrennungskraftmaschinen-Generator-Einheit kaufen oder mieten. In beiden Fällen kann das jeweilige Aufbaumodul dann vorteilhaft identisch ausgebildet sein. So kann auf Basis eines ansonsten gleichen modularen Grundaufbaus des Anhängerfahrzeugs 1 eine jeweilige primäre Transport- oder Anhängerfunktion des Anhängerfahrzeugs 1 mit verschiedenen Energiemodulen 3 also verschiedenen Range-Extender-Modulen kombiniert werden und umgekehrt kann eine bestimmte Art oder Variante des Energiemoduls 3 mit verschiedenen primären Nutz- oder Transportfunktionen des Anhängerfahrzeugs 1 kombiniert werden.
Neben der Versorgung des Zugfahrzeugs mit zusätzlicher Energie kann dabei das Anhängerfahrzeug 1 beziehungsweise das Energiemodul 3 oder das Bodenmodul 2 um einen Antrieb erweitert sein. So kann das Anhängerfahrzeug 1 unabhängig von dem Zugfahrzeug, beispielsweise mit einem oder mehreren radnahen Elektromotoren, selbstständig, also ohne auf das Zugfahrzeug angewiesen zu sein, auf einen Stellplatz rangiert werden. Dies kann beispielsweise dann besonders vorteilhaft sein, wenn das Anhängerfahrzeug 1 als Wohnwagen ausgebildet ist.
Das Energiemodul 3 kann direkt Strom für das Zugfahrzeug bereitstellen. Ebenso, also alternativ oder zusätzlich, kann das Energiemodul 3, beispielsweise während einer Autobahn- oder Bergauffahrt, direkt die Räder des Anhängerfahrzeugs 1 antreiben, um so das jeweilige ziehende Zugfahrzeug bei der Fahrt zu unterstützen. Des Weiteren kann das Anhängerfahrzeug 1 beziehungsweise das Energiemodul 3 vorteilhaft als Energie- oder Stromquelle für weitere Verbraucher, beispielsweise eine Campingausrüstung oder ein Elektrowerkzeug, genutzt werden. Insbesondere dann, wenn das Energiemodul 3 eine generatorisch betreibbare elektrische Maschine 15 umfasst, kann hierüber das Anhängerfahrzeug 1 eine zusätzliche Rekuperation bieten.
In der beschriebenen Weise kann vorteilhaft eine Hochintegration oder Funktionshochintegration realisiert werden, das heißt es können mehr Funktionen bei weniger oder weniger unterschiedlichen Bauteilen realisiert werden. Die beschriebenen Beispiele zeigen also, wie eine besonders effiziente und flexible Nutzung des Anhängerfahrzeugs 1 durch eine funktionelle und integrative Kombination der Transportfunktionalität und einer Funktionalität zum Bereitstellen von Betriebsenergie an das jeweilige Zugfahrzeug erreicht werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009037367 A1 [0003]
DE 102012015099 A1 [0004]

Claims

Anhängerfahrzeug (1) mit einer Kopplungseinrichtung (7) zum Ankoppeln des Anhängerfahrzeugs (1) an ein Zugfahrzeug, wobei das Anhängerfahrzeug (1) zudem eine Ladefläche (4) oder ein Ladegestell (4) zum Aufnehmen von Transportgut und eine Energieversorgungseinrichtung (3) zum Bereitstellen von Betriebsenergie an das Zugfahrzeug aufweist.
Anhängerfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anhängerfahrzeug (1) ein Wohnwagen, ein Transportanhänger zum Transport von Gütern und/oder Lebewesen, oder ein Transportanhänger zum Transport von Fahrzeugen und/oder Geräten ist.
Anhängerfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinrichtung (3) eine Batterie (14), eine Kombination aus einer Batterie (14) und wenigstens einer elektrischen Maschine (15), und/oder eine Brennstoffzelle (21) umfasst.
Anhängerfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinrichtung (3) eine Verbrennungskraftmaschine (16) oder eine Gasturbine (16) sowie eine jeweils damit gekoppelte generatorisch betreibbare elektrische Maschine (15) umfasst und das Anhängerfahrzeug (1) einen Kraftstofftank (19) zum Aufnehmen von Kraftstoff für die Verbrennungskraftmaschine (16) beziehungsweise die Gasturbine (16) umfasst.
Anhängerfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anhängerfahrzeug (1) einen Boden (2, 11, 12), insbesondere einen Hochboden (2), aufweist, in Fahrzeughochrichtung unterhalb dessen ein Fahrgestell (5) des Anhängerfahrzeugs (1) angeordnet ist, wobei - die Energieversorgungseinrichtung (3) in oder ebenfalls unter dem Boden (2, 11, 12) angeordnet ist, und - die Ladefläche (4) beziehungsweise das Ladegestell (4) in Fahrzeughochrichtung oberhalb des Bodens (2, 11, 12) angeordnet und/oder durch den Boden (2, 11) gebildet ist.
Anhängerfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anhängerfahrzeug (1) modular aufgebaut ist, wobei - ein erstes Modul (2) ein Fahrgestell (5) des Anhängerfahrzeugs (1), also in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Ladefläche (4) beziehungsweise des Ladegestells (4) angeordnete Teile, umfasst, und - ein auf das erste Modul (2) aufgesetztes zweites Modul (4) einen Aufbau (4) des Anhängerfahrzeug (1), also das Ladegestell (4) beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung oberhalb der Ladefläche (2) angeordnete Teile, umfasst.
Anhängerfahrzeug (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Modul (3) die Energieversorgungseinrichtung (3) umfasst und dieses dritte Modul (3) in dem ersten Modul (2), insbesondere zwischen zwei Böden (11, 12) des ersten Moduls (2), angeordnet ist
Anhängerfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anhängerfahrzeug (1) dazu eingerichtet ist, die Betriebsenergie über ein Kabel, insbesondere ein über die Kopplungseinrichtung (7) geführtes Kabel, an das Zugfahrzeug bereitzustellen.
Anhängerfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anhängerfahrzeug (1) eine mit der Energieversorgungseinrichtung (3) elektrisch verbundene induktive Schnittstelle (8) aufweist und dazu eingerichtet ist, die Betriebsenergie als elektrische Energie mittels elektromagnetischer Induktion über die induktive Schnittstelle (8) an das Zugfahrzeug bereitzustellen.
Anhängerfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anhängerfahrzeug (1) wenigstens einen Energieverbraucher (9, 10) aufweist, welcher zu dessen Energieversorgung an die Energieversorgungseinrichtung (3) angeschlossen ist.
Anhängerfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anhängerfahrzeug (1) einen Rangierantrieb (9) aufweist, an welchen die Energieversorgungseinrichtung (3) zum Versorgen des Rangierantriebs (9) mit Antriebsenergie angeschlossen ist, und mittels welchem das Anhängerfahrzeug (1) unabhängig von dem Zugfahrzeug bewegbar ist.
Anhängerfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anhängerfahrzeug (1) - einen Antrieb aufweist, an welchen die Energieversorgungseinrichtung (3) zum Versorgen dieses Antriebs (9) mit Antriebsenergie angeschlossen ist, und - als Schubanhänger zum Unterstützen des Zugfahrzeugs mittels des Antriebs beim Ziehen des Anhängerfahrzeugs (1) ausgebildet ist.