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Die Erfindung betrifft eine Batterie für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Batterie. Eine Batterie in diesem Sinne ist insbesondere ein elektrischer oder elektrochemischer Energiespeicher, welcher elektrische Energie, also eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom, an einen elektrischen Verbraucher bereitstellen kann. Die Batterie im Sinne der vorliegenden Erfindung kann insbesondere wiederaufladbar, also ein Akkumulator, sein. Dabei kann die Batterie eine oder mehrere Batteriezellen umfassen.
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Derartige Batterien sind heutzutage verbreitet in Kraftfahrzeugen zu finden und können zum elektrischen Versorgen unterschiedlichster elektrischer Verbraucher dienen.
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Aus der
DE 10 2016 013 101 A1 ist eine Hochvoltbatterieanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche eine Hochvoltbatterie und eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Hochvoltbatterie aufweist. Die Hochvoltbatterie und die Steuerungseinrichtung sind dabei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wobei die Steuerungseinrichtung über zwei elektrische Anschlüsse mit der Hochvoltbatterie betreibbar ist. Es ist dabei vorgesehen, dass die Hochvoltbatterieanordnung zwei weitere elektrische Anschlüsse aufweist, mittels welchen die Steuerungseinrichtung mit einer außerhalb des gemeinsamen Gehäuses liegenden externen elektrischen Energiequelle betreibbar ist. Damit soll eine sichere Montage der Hochvoltbatterieanordnung in dem Kraftfahrzeug ermöglicht werden.
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Die
DE 10 2010 006 859 A1 beschreibt eine Steckdosenvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche eine Steckdose und eine Verstellvorrichtung zum Verstellen einer Position der Steckdose aufweist. Die Verstellvorrichtung ist so an dem Kraftfahrzeug angebracht, dass sich die Steckdose in einer Ruheposition hinter einer Karosserie des Kraftfahrzeugs befindet und in einer Betriebsposition vor der Karosserie des Kraftfahrzeugs befindet. Die Steckdose ist dabei mit einem Ladeanschluss zum Aufladen einer Hochvoltbatterie des Kraftfahrzeugs elektrisch verbindbar.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine flexible und komfortable Nutzung einer Fahrzeugbatterie zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Batterie für ein Kraftfahrzeug weist ein Gehäuse, eine erste elektrische Anschlusseinrichtung zum elektrischen Verbinden der Batterie mit einem elektrischen Bordnetz des Kraftfahrzeugs und eine an dem Gehäuse angeordnete zweite elektrische Anschlusseinrichtung zum Anschließen und elektrischen Versorgen eines batterieexternen elektrischen Verbrauchers aus der Batterie auf. Die Batterie kann also elektrische Energie, also eine jeweilige elektrische Spannung und einen jeweiligen elektrischen Strom, insbesondere gleichzeitig oder unabhängig voneinander, sowohl über die erste elektrische Anschlusseinrichtung als auch über die zweite elektrische Anschlusseinrichtung bereitstellen oder ausgeben. Der batterieexterne elektrische Verbraucher, der über die zweite elektrische Anschlusseinrichtung elektrisch versorgt werden kann, kann bevorzugt ein fahrzeugfremder Verbraucher sein, beispielsweise ein von dem Kraftfahrzeug verschiedenes elektrisches oder elektronisches Gerät. Demgegenüber dient die erste elektrische Anschlusseinrichtung zum Versorgen oder Betreiben des Kraftfahrzeugs, also eines oder mehrerer elektrischer Verbraucher des Kraftfahrzeugs selbst. Die erste elektrische Anschlusseinrichtung kann dabei ebenfalls an dem Gehäuse angeordnet sein oder in die Batterie integriert oder über einen Kabel oder einen elektrischen Leiter mit einem übrigen Teil der Batterie elektrisch verbunden sein.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die zweite elektrische Anschlusseinrichtung als Steckdose ausgebildet ist und die Batterie in einem aufgeladenen Zustand an dieser Steckdose eine Wechselspannung bereitstellt oder bereitstellen kann, welche einer Netzspannung eines Landes-Niederspannungsnetzes entspricht. Das Landes-Niederspannungsnetz in diesem Sinne ist dabei ein Teil eines von einem Energieversorger betriebenen Stromnetzes, welches der Verteilung elektrischer Energie in einem Land oder einer Region dient. Die über die Steckdose bereitgestellte Wechselspannung ist also eine Niederspannung im Sinne einer gebräuchlichen Aufteilung oder Unterscheidung in Niederspannungs-, Mittelspannungs- und Hochspannungsnetze und kann beispielsweise einen Wert zwischen 100 V und 1000 V aufweisen.
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In Form der Steckdose stellt die erfindungsgemäße Batterie also eine Anschlussmöglichkeit zum direkten Anschließen elektrischer Verbraucher oder Geräte an die Batterie bereit. Die Batterie und die darin gespeicherte Energie kann somit also nicht nur zum Betreiben des Kraftfahrzeugs, sondern ebenso zum Betreiben des oder der elektrisch mit der Steckdose verbundenen und somit an die Batterie angeschlossenen Verbraucher oder Geräte genutzt werden. Die Steckdose ist dabei im üblichen Sinne als Buchse oder Kupplung zu verstehen, in welche ein Stecker zum Herstellen einer elektrischen Verbindung eingesteckt werden kann. Der Stecker kann dabei nach Belieben in die Steckdose eingesteckt und aus der Steckdose herausgezogen, also entnommen werden, wie dies von üblichen Haushaltssteckdosen bekannt ist.
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Dadurch, dass in Form der Steckdose also eine von einem Betrieb des Kraftfahrzeugs unabhängige direkte Anschlussmöglichkeit für elektrische Verbraucher bereitgestellt wird, also besteht, wird eine besonders einfache und flexible Nutzung der Batterie ermöglicht. Da an der Steckdose die Netzspannung bereitsteht, können eine Vielzahl von elektrischen Geräten vorteilhaft direkt an die Steckdose beziehungsweise an die Batterie angeschlossen werden, wobei also insbesondere kein separates oder zusätzliches Netzteil, Trafo, Adapter oder dergleichen benötigt wird. Somit können aus der Batterie beispielsweise Verbraucher oder Geräte wie Elektrowerkzeuge, Campinggerät, Unterhaltungsgeräte, Haushaltsgeräte und dergleichen mehr besonders einfach und flexibel genutzt werden.
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Dass die zweite elektrische Anschlusseinrichtung, also die Steckdose an dem Gehäuse angeordnet ist, kann beispielsweise bedeuten, dass die Steckdose auf das Gehäuse aufgesetzt oder in das Gehäuse integriert oder darin ganz oder teilweise eingelassen ist. Das Gehäuse kann also eine Aussparung aufweise, in welche die Steckdose eingesetzt ist oder die Streckdose kann als Teil des Gehäuses ausgeformt sein. Dadurch kann die Batterie besonders einfach, sicher und zuverlässig gefertigt und verwendet werden. Demgegenüber würden mit einer Kabelverbindung zwischen der Steckdose und dem Gehäuse der Batterie zusätzliche Anforderungen und Schwierigkeiten einhergehen, beispielsweise hinsichtlich einer Elektrosicherheit, einer elektromagnetischen Abschirmung, einer Handhabung, insbesondere bei einem Einbau der Batterie in das Kraftfahrzeug, einer beschädigungsfreien Kabelführung und dergleichen mehr. Durch die hier vorgesehene integrierte oder kombinierte Anordnung der Steckdose und des Gehäuses, in dem insbesondere auch die Batteriezelle oder Batteriezellen angeordnet sein können, wird vorteilhaft also eine automatisierte und modulare Fertigung des Kraftfahrzeugs unterstützt, also vereinfacht. Die erfindungsgemäße Batterie kann so vorteilhaft besonders einfach in bestehende Fahrzeugkonzepte integriert werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Batterie dazu eingerichtet, die Wechselspannung mit einer Höhe im Bereich von 220 V bis 240 V und/oder im Bereich von 100 V bis 127 V und mit einer Frequenz von 50 Hz und/oder 60 Hz bereitzustellen. Mit anderen Worten gibt die Batterie also an der Steckdose als die Wechselspannung eine in weiten Teilen der Welt verwendete Netzspannung aus. Die hier angegebenen konkreten Werte sind dabei als Nominal- oder Nennwerte zu verstehen, sodass tatsächliche Werte um Toleranzen, beispielsweise um ±10 % schwanken oder hiervon abweichen können. Ein entsprechendes Toleranzband ist beispielsweise für die in Europa derzeit übliche Netzspannung von 230 V in der internationalen Norm IEC 60038 auf ±23 V festgelegt. Durch die hier vorgeschlagene Spezifikation der an der Steckdose ausgegebenen oder bereitgestellten Wechselspannung können vorteilhaft besonders einfach eine Vielzahl von bereits vorhandenen entsprechend standardisierten oder standardkonformen elektrischen Geräten an die Steckdose angeschlossen und aus oder mittels der Batterie elektrisch versorgt und sicher betrieben werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Batterie eine Einrichtung zum Einstellen der bereitgestellten Wechselspannung auf verschiedene Werte auf. Mit anderen Worten kann die Batterie also beispielsweise verschiedene elektrische Stromkreise, einen oder mehrere Spannungswandler, Transformatoren, Transistorschaltungen und/oder dergleichen aufweisen. Mittels dieser Komponenten, also mittels der entsprechenden Einrichtung, kann dann ein Wert, also eine Höhe und/oder eine Frequenz, der ausgegebenen oder bereitgestellten Wechselspannung angepasst, also auf verschiedene Werte oder Größen eingestellt werden. Dieses Einstellen kann dabei manuell oder automatisch oder semiautomatisch erfolgen.
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Ein manuelles Einstellen kann beispielsweise durch ein entsprechendes Bedienelement, beispielsweise einen Dreh- oder Kippschalter oder ein Bedienfeld mit einer oder mehreren Tasten oder dergleichen vorgenommen werden. Ein solches Bedienelement kann dazu ebenfalls an der Batterie, bevorzugt neben der Steckdose, angeordnet sein. Ebenso kann ein solches Bedienelement jedoch beispielsweise an anderer Stelle des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein, wobei entsprechende Bedien- oder Benutzereingaben oder entsprechende Steuerbefehle dann beispielsweise über ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs an die Batterie übermittelt oder übertragen werden können. Ebenso kann es möglich sein, die Wechselspannung beziehungsweise deren Wert mittels eines mobilen elektronischen Geräts, beispielsweise eines Mobiltelefons (Smartphone), und einer darauf installierten und ausgeführten Anwendung einzustellen, wobei entsprechende Steuerbefehle dann über eine kabellose Datenverbindung an das Kraftfahrzeug oder direkt an die Batterie übermittelt werden können. Hierdurch kann insgesamt eine besonders flexible, einfache und an jeweilige Benutzerwünsche in unterschiedlichen Situationen angepasste beziehungsweise besonders einfache anpassbare Nutzung der Batterie ermöglicht werden.
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Ein automatisches Einstellen der bereitgestellten Wechselspannung beziehungsweise von deren Wert kann beispielsweise durch ein Steuergerät der Batterie ausgeführt werden, beispielsweise je nach Spezifikation oder Anforderung eines an die Steckdose angeschlossenen elektrischen Verbrauchers. Besonders bevorzugt kann die bereitgestellte Wechselspannung so beispielsweise an verschiedene Länder oder lokale Gegebenheiten angepasst, also auf eine jeweilige länderspezifische oder regionale Netzspannung eingestellt werden. Dadurch kann die Batterie in der beschriebenen vorteilhaften Weise flexibel in unterschiedlichen Ländern oder Regionen genutzt werden, wobei dann stets lokal übliche, also auf einen Betrieb mit der jeweiligen länderspezifischen Netzspannung ausgelegte, Verbraucher an der Batterie betrieben werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Steckdose gemäß der CEE-Steckverbindernorm Reihe 7 ausgebildet, insbesondere gemäß CEE 7/3 oder CEE 7/5 oder CEE 7/7. Die Norm ist dabei insbesondere in ihrer Ausgestaltung im Jahr 2018 zu verstehen. Die Steckdose ist also zum Aufnehmen eines oder mehrerer Stecker der Steckertypen A bis N ausgebildet, bevorzugt zum Aufnehmen von Steckern des Steckertyps F, welcher auch als Schukostecker bekannt ist. Dementsprechend kann die Steckdose also bevorzugt als Schuko-Steckdose, also als übliche Haushaltssteckdose ausgebildet sein. Hierdurch können vorteilhaft ohne weitere Maßnahmen oder Mittel, beispielsweise ohne dass ein Adapter oder dergleichen notwendig wäre und von einem Nutzer mitgeführt werden müsste, eine Vielzahl bereits vorhandener elektrischer Geräte an die Steckdose beziehungsweise an die Batterie angeschlossen werden. Bei bisherigen Kraftwagen ist eine elektrische Versorgung fahrzeugfremder Geräte demgegenüber oftmals über eine Bordspannungssteckdose vorgesehen, welche mit 12 V Gleichspannung betrieben wird und verbreitet als Zigarettenanzünder ausgebildet ist. Hierüber können jedoch beispielsweise Elektrowerkzeuge oder Haushaltsgeräte nicht ohne Weiteres betrieben werden. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Batterie erweitert somit vorteilhaft also ein Spektrum von elektrischen Geräten, welche, insbesondere ohne weitere Maßnahmen oder Mittel, an die Batterie angeschlossen und somit betrieben werden können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist in die Steckdose als NEMA-Steckdose ausgebildet, insbesondere als NEMA-1-Steckdose oder als NEMA-5-Steckdose. Mit anderen Worten ist die Steckdose dann also zum Aufnehmen von NEMA-Steckern wie von der National Electrical Manufacturers Association (NEMA) spezifiziert ausgebildet. Dies ist insbesondere im Sinne der entsprechenden Spezifikationen zu verstehen, wie sie im Jahr 2018 gültig sind beziehungsweise gültig waren. Hierdurch können vorteilhaft eine Vielzahl bereits bestehender elektrischer Verbraucher und Geräte ohne weitere Maßnahmen oder Hilfsmittel direkt an die Steckdose beziehungsweise an die Batterie angeschlossen werden.
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Die Steckdose kann mehrere einzelne Anschlüsse oder Kontakte oder Kontaktanordnungen zum Aufnehmen oder Anschließen unterschiedlicher Steckertypen aufweisen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Batterie mehrere entsprechende Steckdosen auf, über welche mehrere batterieexterne elektrische Verbraucher gleichzeitig aus der Batterie versorgbar sind. Die Steckdosen stellen also jeweils die Wechselspannung bereit, insbesondere gleichzeitig und/oder unabhängig voneinander. Dabei können die mehreren Steckdosen gleichartig ausgebildet sein oder zum Aufnehmen oder Anschließen unterschiedlicher Stecker oder Steckertypen ausgebildet sein. So kann beispielsweise eine der mehreren Steckdosen gemäß der CEE-Steckverbindernorm Reihe 7 und eine weitere der mehreren Steckdosen als NEMA-Steckdose ausgebildet sein. Durch die mehreren Steckdosen wird die Flexibilität der Nutzbarkeit der Batterie weiter verbessert. So können vorteilhaft beispielsweise mehrere elektrische Verbraucher oder Geräte gleichzeitig an die Batterie angeschlossen und somit betrieben werden, ohne dass ein jeweiliger Benutzer beispielsweise selbst eine Verzweigung, beispielsweise eine Mehrfachsteckdose oder dergleichen, bereitstellen müsste. Dabei können die mehreren Steckdosen bevorzugt separat voneinander abgesichert sein, wodurch eine Sicherheit und Zuverlässigkeit beim Betrieb der Batterie beziehungsweise beim Betrieb der elektrischen Verbraucher an der Batterie verbessert werden kann.
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Die mehreren Steckdosen können dabei beispielsweise nebeneinander angeordnet sein, wodurch vorteilhaft ein Auffinden der Steckdosen für einen Benutzer erleichtert werden kann. Zudem kann hierdurch eine Auslegung oder Anpassung des Kraftfahrzeugs zum Aufnehmen oder Integrieren der Batterie vereinfacht werden.
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Ebenso können die mehreren Steckdosen jedoch an unterschiedlichen Seiten der Batterie, also des Gehäuses der Batterie angeordnet sein. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders flexible Nutzung der Batterie beziehungsweise der Steckdosen ermöglicht werden. Beispielsweise kann es je nach Ausgestaltung des anzuschließenden elektrischen Verbrauchers und/oder je nach Umgebungsbedingungen an einem jeweiligen Standort des Kraftfahrzeugs einfacher möglich sein, beispielsweise eine Steckdose zu nutzen, welche in Einbaulage der Batterie in dem Kraftfahrzeug an einer Unterseite, also einem Fahrzeugboden oder an einer Seite oder Seitenwand des Kraftfahrzeugs angeordnet, also von unterhalb des Kraftfahrzeugs oder von seitlich neben dem Kraftfahrzeug aus zugänglich ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Batterie als Hochvolt-Traktionsbatterie für ein Elektrofahrzeug ausgebildet. Eine Hochvolt-Traktionsbatterie in diesem Sinne ist also zum Betreiben oder Versorgen eines Fahrantriebs des Kraftfahrzeugs ausgelegt und kann dazu eine Betriebsspannung von beispielsweise zwischen 200 V und 1000 V bereitstellen. Im Gegensatz zu einer bei konventionellen Kraftfahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschine üblicherweise vorgesehenen Starterbatterie haben derartige Hochvolt-Traktionsbatterien eine signifikant größere Kapazität, beispielsweise im Bereich von 10 kWh bis 100 kWh Die erfindungsgemäße Kombination einer solchen Hochvolt-Traktionsbatterie mit der beschriebenen Steckdose ist dadurch besonders vorteilhaft, da somit auch relativ leistungsintensive elektrische Verbraucher zuverlässig und für eine für praktische Einsatzzwecke relevante Zeitdauer aus der Batterie betrieben werden können, ohne die Einsatzbereitschaft des Kraftfahrzeugs zu gefährden.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Kraftwagen, mit einer erfindungsgemäßen Batterie. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann also insbesondere das im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Batterie genannte Kraftfahrzeug sein. Dementsprechend kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Batterie genannten Eigenschaften und/oder Komponenten oder Bauteile aufweisen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Steckdose der Batterie von außerhalb des Kraftfahrzeugs zugänglich angeordnet, sodass ein fahrzeugexterner elektrischer Verbraucher an die Steckdose anschließbar ist. Insbesondere ist es also vorgesehen, dass der fahrzeugexterne elektrische Verbraucher an die Steckdose anschließbar ist, ohne eine Fahrzeugtür, ein Fenster, eine Motorhaube, eine Kofferraumklappe oder eine Gepäckraumabdeckung des Kraftfahrzeugs zu öffnen, also unabhängig von einem entsprechenden Öffnungsstatus oder einer entsprechenden Schließstellung. Es kann aber bevorzugt vorgesehen sein, dass die Steckdose mittels einer Abdeckung verdeckt ist, durch welche die Steckdose bei Nichtgebrauch vor Umwelteinflüssen geschützt ist. Eine solche Abdeckung kann analog zu einer Tankklappe oder einem Tankdeckel bei bekannten konventionellen Kraftfahrzeugen ausgebildet sein. Dadurch, dass die Steckdose von außerhalb des Kraftfahrzeugs zugänglich ist, wird eine besonders flexible und sichere Nutzung der Steckdose ermöglicht. Beispielsweise kann die Steckdose zum Betreiben des fahrzeugexternen elektrischen Verbrauchers genutzt werden, während das Kraftfahrzeug verriegelt ist und somit sicher unbeaufsichtigt bleiben kann. Bevorzugt ist die Abdeckung selbst ebenfalls verriegelbar, um eine unbefugte Nutzung der Steckdose verhindern zu können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Kraftfahrzeug eine Positionsbestimmungseinrichtung zum automatischen Bestimmen einer geographischen Position des Kraftfahrzeugs auf. Die Batterie ist dann dazu eingerichtet, die an der Steckdose bereitgestellte Wechselspannung in Abhängigkeit von der bestimmten geographischen Position, insbesondere automatisch, einzustellen. Die Positionsbestimmungseinrichtung kann beispielsweise ein satellitengestütztes globales Positionsbestimmungssystem nutzen. Somit kann also die an der Steckdose bereitgestellte Wechselspannung auf die jeweilige länderspezifische oder regionale Netzspannung eingestellt werden, wenn das Kraftfahrzeug sich zwischen verschiedenen Ländern oder Regionen bewegt. Dadurch können vorteilhaft stets lokal verfügbare elektrische Geräte oder Verbraucher sicher an die Steckdose angeschlossen und betrieben werden.
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Zum Einstellen der Wechselspannung kann die Batterie ein entsprechendes Steuergerät aufweisen, welches beispielsweise Teil eines Batteriemanagementsystems (BMS) sein kann. Dieses Steuergerät kann die Positionsbestimmungseinrichtung umfassen oder mit dieser, beispielsweise über ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs, verbunden sein. Ebenso kann das Steuergerät Teil des Kraftfahrzeugs sein und entsprechende Steuerbefehle zum Einstellen der Wechselspannung dann an die Batterie übermitteln. Besonders bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug beziehungsweise die Batterie in verschiedenen Betriebsmodi hinsichtlich des automatischen Einstellens oder Anpassens der bereitgestellten Wechselspannung betreibbar ist. Die entsprechenden Betriebsmodi können beispielsweise von einem Benutzer ausgewählt oder eingestellt werden. In einem ersten dieser Betriebsmodi kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die bereitgestellte Wechselspannung automatisch entsprechend der geographischen Position des Kraftfahrzeugs eingestellt wird. In einem zweiten der Betriebsmodi kann es hingegen vorgesehen sein, dass die Wechselspannung nicht automatisch an die geographische Position angepasst wird oder zunächst eine entsprechende Anfrage an den Benutzer ausgegeben und die Wechselspannung dann nur an die geographische Position angepasst, also entsprechend eingestellt wird, falls eine Benutzereingabe zur Bestätigung dieser Anfrage empfangen oder erfasst wird. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da ein von dem Benutzer beispielsweise in dem Kraftfahrzeug mitgeführter elektrischer Verbraucher somit je nach Bedarf in unterschiedlichen Ländern oder Regionen, in denen unterschiedlichen Netzspannungen üblich sind, stets sicher und zuverlässig betrieben werden kann, wenn beispielsweise der genannte zweite Betriebsmodus eingestellt oder ausgewählt wird.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Batterie beschrieben sind und umgekehrt. Um unnötige Redundanz zu vermeiden, sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beziehungsweise der erfindungsgemäßen Batterie daher hier nicht noch einmal für beide Aspekte der vorliegenden Erfindung separat beschrieben.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Perspektivansicht einer Batterie mit mehreren integrierten Steckdosen;
- 2 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Batterie mit mehreren Steckdosen.
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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.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Batterie 1 mit einem Gehäuse 2 und mehreren darin integrierten Steckdosen 3 .Die Steckdosen 3 sind hier an unterschiedlichen Seiten der Batterie 1 beziehungsweise des Gehäuses 2 angeordnet. Hier nicht einzeln dargestellt weist die Batterie 1 mehrere in dem Gehäuse 2 angeordnete Batteriezellen auf. Diese Batteriezellen stellen elektrische Energie bereit, mittels welcher jeweilige an die Steckdosen 3 angeschlossene elektrische Verbraucher versorgt, also betrieben werden können. Die Steckdosen 3 sind also intern, also innerhalb des Gehäuses 2, elektrisch mit den Batteriezellen verbunden. Zwischen die Batteriezellen und die Steckdosen 3 können dabei eine oder mehrere elektrische Einrichtungen, wie beispielsweise ein Spannungswandler, ein Wechselrichter und/oder dergleichen mehr geschaltet sein. Spezifisch wird dadurch an den Steckdosen 3 eine Wechselspannung bereitgestellt, welche einer Netzspannung eines Landes-Niederspannungsnetzes entspricht.
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2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs 4, welches vorliegend eine Batterie 1 aufweist, welche zumindest im Wesentlichen die in 1 gezeigten Batterie 1 entspricht. Das Kraftfahrzeug 4 ist hier als Elektrofahrzeug und die Batterie 1 als Hochvolt-Traktionsbatterie ausgebildet, welche Antriebsenergie für das Kraftfahrzeug 4 bereitstellt. Dazu weist die Batterie 1 eine erste elektrische Anschlusseinrichtung 5 auf. An diese erste elektrische Anschlusseinrichtung 5 ist über ein elektrisches Bordnetz 6 des Kraftfahrzeugs 4 ein Antrieb 7, beispielsweise einen Elektromotor, des Kraftfahrzeugs 4 an die Batterie 1 angeschlossen.
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Weiter weist die Batterie vorliegend ein Steuergerät 8 auf, welches hier ebenfalls an das Bordnetz 6 angeschlossen ist. An das Bordnetz 6 können verschiedene elektrische Einrichtungen des Kraftfahrzeugs 4 angeschlossen sein. Vorliegend ist beispielhaft ein Navigationsgerät 9 vorgesehen, welches eine Positionsbestimmungseinrichtung zum automatischen Bestimmen einer geographischen Position des Kraftfahrzeugs 4 umfasst.
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Traktionsbatterien zum Versorgen des Antriebs 7 und an das Bordnetz 6 angeschlossenen Einrichtungen sind bereits vielfach bekannt. Dabei sind die entsprechenden elektrischen Verbindungen jedoch oftmals permanent ausgeführt, nicht ohne Weiteres zugänglich und/oder nicht kompatibel mit elektrischen Anschlüssen oder Steckern üblicher Endverbrauchergeräte. Herkömmliche Fahrzeugbatterien beziehungsweise entsprechende Fahrzeuge haben daher oftmals keine Möglichkeit, die in der Fahrzeugbatterie gespeicherte Energie anderweitig als zum Betrieb des jeweiligen Fahrzeugs zu nutzen oder bereitzustellen.
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Demgegenüber weist vorliegend die Batterie 1 wenigstens eine, im dargestellten Beispiel wenigstens zwei, Steckdosen 3 auf, nämlich eine erste Steckdose 10 und eine zweite Steckdose 11. Die Steckdosen 3 sind direkt an der Batterie 1 angeordnet, wobei die erste Steckdose 10 an einer Unterseite der Batterie 1 und des Kraftfahrzeugs 4 angeordnet ist, während die zweite Steckdose 11 an einer Seitenwand der Batterie 1 und des Kraftfahrzeugs 4 angeordnet ist. Die Steckdosen 3 sind dabei von außerhalb des Kraftfahrzeugs 4 zugänglich, sodass fahrzeugexterne elektrische Verbraucher, wie beispielsweise Campinggeräte, Elektrowerkzeuge, Unterhaltungsgeräte, Haushaltsgeräte und dergleichen mehr von außerhalb des Kraftfahrzeugs 4 an die Steckdosen 3 angeschlossen und aus der Batterie 1 mit elektrischer Energie versorgt werden können. Somit können die an die Steckdosen 3 angeschlossenen elektrischen Verbraucher also vorteilhaft besonders einfach und komfortabel außerhalb des Kraftfahrzeugs 4 betrieben und verwendet werden.
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Um die Steckdosen 3 von außerhalb des Kraftfahrzeugs 4 zugänglich zu machen, kann eine Karosserie des Kraftfahrzeugs 4 entsprechende Öffnungen, Durchlässe oder Durchbrüche aufweisen. Diese Öffnungen können dabei mittels einer verschwenkbaren Klappe oder Abdeckung verdeckbar sein, um die Steckdosen 3 bei Nichtgebrauch vor Umwelteinflüssen oder unautorisiertem Gebrauch zu schützen.
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Wenigstens eine der Steckdosen 3 ist vorliegend als standardisierte Steckdosen gemäß CEE 7/3 ausgeführt, auch bekannt als Schuko-Steckdose Typ F. An die entsprechende Steckdose 3 stellt die Batterie 1 eine Netzspannung, also eine Wechselspannung, welche einer Betriebs- oder Netzspannung eines Landes-Niederspannungsnetzes entspricht, bevorzugt mit einer Höhe von 230 V und einer Frequenz von 50 Hz bereit. Diese Werte sind dabei jedoch durch das Steuergerät 8 auf andere Werte einstellbar. Insbesondere können für die mehreren Steckdosen 3 unterschiedliche Werte eingestellt werden. So kann beispielsweise an der ersten Steckdose 10 die in Europa übliche Netzspannung von 230 V bei 50 Hz und an der zweiten Steckdose 11 die in weiten Teilen Nordamerikas übliche Netzspannung von 110 V bei einer Frequenz von 60 Hz bereitgestellt werden. Diese Werte können ebenso durch das Steuergerät in Abhängigkeit von einer aktuellen geographischen Position des Kraftfahrzeugs 4 automatisch für eine, einige oder alle der Steckdosen 3 eingestellt werden. Die aktuelle geographische Position des Kraftfahrzeugs 4 wird dabei durch das Navigationsgerät 9 automatisch bestimmt und an das Steuergerät 8 übermittelt.
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Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele wie eine flexible und komfortable Nutzung einer Fahrzeugbatterie ermöglicht werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016013101 A1 [0003]
- DE 102010006859 A1 [0004]
