DE102018218596B4

DE102018218596B4 - Verfahren zum Laden einer Starterbatterie sowie Ladevorrichtung zum Laden einer Starterbatterie

Info

Publication number: DE102018218596B4
Application number: DE102018218596.4A
Authority: DE
Inventors: Erwin Kessler
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2020-06-04
Anticipated expiration: 2038-10-31
Also published as: US11225171B2; US20200130533A1; CN111114352B; CN111114352A; DE102018218596A1

Abstract

Es ist ein Verfahren zum Laden einer Starterbatterie (16) eines Fahrzeugs (10) offenbart, wobei das Fahrzeug (10) zumindest ein bewegliches Flügelelement (12) und eine mit dem Flügelelement (12) gekoppelte Motoreinheit (14) aufweist, die in einem motorischen Antriebsmodus zum Antreiben des Flügelelements (12) und in einem Generatormodus zum Generieren einer elektrischen Spannung (30) betreibbar ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Erkennen des Generatormodus der Motoreinheit (14) anhand der von der Motoreinheit (14) generierten elektrischen Spannung (30), Vergleichen der generierten elektrischen Spannung (30) mit einem vorgegebenen Spannungswert, und Herstellen einer elektrischen Verbindung von der Motoreinheit (14) zu der Starterbatterie (16) zum Laden der Starterbatterie (16), wenn die generierte elektrische Spannung (30) größer als der Spannungswert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden einer Starterbatterie eines Fahrzeugs sowie eine Ladevorrichtung zum Laden einer Starterbatterie eines Fahrzeugs.
Fahrzeuge weisen üblicherweise eine Starterbatterie auf, die unter anderem elektrische Energie für einen Anlasser eines Motors des Fahrzeugs liefert. Die jährlichen Pannenstatistiken zeigen aber, dass insbesondere über die kalte Jahreszeit hinweg viele Fahrzeuge aufgrund einer zu schwachen Starterbatterie nicht mehr gestartet werden können.
Zwar besteht die Möglichkeit, die Starterbatterie des Fahrzeugs über die Starterbatterie eines weiteren Fahrzeugs aufzuladen oder den Abschleppdienst zu benachrichtigen, der die Starterbatterie laden kann. Jedoch benötigen derartige Maßnahmen Zeit, die der Fahrer des Fahrzeugs insbesondere in der kalten Jahreszeit unter Umständen nicht bereit ist zu warten.
Aus dem Dokument DE 198 14 670 A1 ist eine Stromversorgungsanordnung bekannt, die ein flexibles Kabel, das elektrisch mit einer Batterie verbunden ist, und eine elektrische Einheit umfasst, die einen Drucksensor, einen Drucksensorschalter und eine Türverriegelungseinheit aufweist. Der elektrischen Einheit wird elektrische Energie zugeführt, die an einer Tür bereitgestellt wird.
Aus dem Dokument CN 103 696 669 A ist eine Tür mit einer Stromerzeugungsfunktion bekannt. Die Tür umfasst einen Türrahmen, eine Türplatte und einen Stromgenerator, wobei Rollräder fest auf dem Türrahmen angeordnet sind, der Stromgenerator und eine Speicherbatterie, die über einen Stromkreis verbunden sind, fest auf der Türplatte angeordnet sind, der Stromgenerator mit einer Federvorrichtung versehen ist, und die Federvorrichtung mit einer Feder verbunden ist und in rollender Verbindung mit den Rollrädern steht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Laden einer Starterbatterie eines Fahrzeugs bereitzustellen, mit der eine Starterbatterie schnell und ohne unnötige Wartezeit aufgeladen werden kann. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ladevorrichtung zum Laden einer Starterbatterie bereitzustellen, mit der die Starterbatterie schnell und ohne unnötige Wartezeit aufgeladen werden kann.
Diese Aufgaben werden mit einem Verfahren zum Laden einer Starterbatterie mit den Merkmalen gemäß dem Patentanspruch 1 und mit einer Ladevorrichtung zum Laden einer Starterbatterie mit den Merkmalen gemäß dem Patentanspruch 12 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in unabhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Laden einer Starterbatterie eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Fahrzeug zumindest ein bewegliches Flügelelement, wie beispielsweise eine Tür oder eine Heckklappe, und eine mit dem Flügelelement gekoppelte Motoreinheit aufweist. Die Motoreinheit ist dabei in einem motorischen Antriebsmodus zum Antreiben des Flügelelements und in einem Generatormodus zum Generieren einer elektrischen Spannung betreibbar. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Erkennen des Generatormodus der Motoreinheit anhand der von der Motoreinheit generierten elektrischen Spannung, Vergleichen der generierten elektrischen Spannung mit einem vorgegebenen Spannungswert und Herstellen einer elektrischen Verbindung von der Motoreinheit zu der Starterbatterie zum Laden der Starterbatterie, wenn die generierte elektrische Spannung größer als der Spannungswert ist.
Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, dass die Motoreinheit zum Betreiben des Flügelelements immer auch im Generatormodus betreibbar ist. Wenn die im Generatormodus der Motoreinheit generierte elektrische Spannung größer als ein vorgegebener Spannungswert ist, kann durch das einfache Herstellen einer elektrischen Verbindung von der Motoreinheit zu der Starterbatterie die generierte elektrische Spannung zum Laden der Starterbatterie verwendet werden. Da in modernen Fahrzeugen üblicherweise die Türen und insbesondere die Heckklappe des Fahrzeugs motorisch betrieben sind, kann also beispielsweise durch ein einfaches Hin- und Herbewegen der Tür bzw. Heckklappe genug elektrische Spannung in der ohnehin vorhandenen Motoreinheit erzeugt werden, die dann zum Laden der Starterbatterie verwendet wird. Nimmt man beispielsweise eine per Handkraft über das Flügelelement wie beispielsweise die Heckklappe eingespeiste Leistung von 240 W sowie einen Wirkungsgrad von 50 % an, so erhält man 12 W Einspeiseleistung. Bei einer Bordnetzspannung von 12 V ergibt dies ein Ladestrom von 10 A. Geht man ferner davon aus, dass beispielsweise für einen Motorstart einer gewöhnlichen Starterbatterie ca. 200 A für ca. 5 Sekunden benötigt werden, so entspricht dies einer Ladung von 0,27 Ah. Um eine leere Starterbatterie um 1 Ah zu laden, müsste man also lediglich bei einer gemittelten Einspeisung von 10 A ca. 6 Minuten das Flügelelement bzw. die Heckklappe bewegen, um eine ausreichend hohe elektrische Spannung zu generieren, mit der es möglich ist, die Starterbatterie zu laden. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt also eine Möglichkeit bereit, mit der eine Starterbatterie eines Fahrzeugs geladen werden kann, ohne auf die Starterbatterie eines weiteren Fahrzeugs oder einen Abschleppdienst angewiesen zu sein. Wenn das Flügelelement eine über eine Motoreinheit motorisch angetrieben Heckklappe ist, benötigt das erfindungsgemäße Verfahren ferner keine zusätzlichen Bauteile oder andere im Stand der Technik vorgeschlagene sogenannte „energy harvester“, um die Starterbatterie zu laden. Vielmehr reicht es aus, durch das Bewegen des Flügelelements eine elektrische Spannung in der ohnehin vorhandenen Motoreinheit zu generieren, die dann - sofern sie größer als der vorgegebene Spannungswert ist - durch das Herstellen einer elektrischen Verbindung von der Motoreinheit zu der Starterbatterie zum Laden der Starterbatterie verwendet werden kann.
Bei den im Stand der Technik bekannten Motoreinheiten sowie motorisch angetriebenen Flügelelementen, insbesondere motorisch angetriebenen Heckklappen, wird aktuell jedoch die Rückspeisung der beim Handbetrieb des Flügelelements erzeugten elektrischen Spannung in die Starterbatterie von der Ansteuerelektronik der Motoreinheit unterbunden. Wenn mit dem erfindungsgemäßen Verfahren allerdings eine elektrische Verbindung von der Motoreinheit zu der Starterbatterie genau dann hergestellt wird, wenn die generierte elektrische Spannung größer als der vorgegebene Spannungswert ist, wird die im Stand der Technik bekannte elektrische Blockade zwischen der Motoreinheit und der Starterbatterie überwunden, sodass die ohnehin erzeugte elektrische Spannung zum Laden der Starterbatterie verwendet werden kann.
Der vorgegebene Spannungswert kann dabei entweder ein fixer Schwellenwert sein, der beispielsweise über Modelle oder Messreihen ermittelt wurde und so bemessen ist, dass bei Überschreiten des Schwellenwerts die elektrische Verbindung von der Motoreinheit zur Starterbatterie hergestellt wird und die Starterbatterie geladen werden kann. Bevorzugt ist der Spannungswert jedoch eine von der Starterbatterie bereitstellbare Spannung, insbesondere eine Ist-Spannung oder eine Klemmspannung der Starterbatterie. Diese kann leicht ermittelt werden und stellt in der Regel die aktuell von der Starterbatterie bereitstellbare bzw. verfügbare Spannung dar. Wenn die im Generatormodus der Motoreinheit generierte elektrische Spannung die Ist-Spannung bzw. Klemmspannung der Starterbatterie übersteigt, kann davon ausgegeben werden, dass die Starterbatterie geladen werden kann. Dadurch ist sichergestellt, dass die elektrische Verbindung von der Motoreinheit zu der Starterbatterie wirklich nur dann hergestellt wird, wenn die Starterbatterie tatsächlich geladen werden kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die elektrische Verbindung von der Motoreinheit zu der Starterbatterie nur dann hergestellt, wenn die im Generatorbetrieb generierte elektrische Spannung um einen Schwellenwert größer als der Spannungswert bzw. die von der Starterbatterie bereitstellbare Spannung ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der Ladestrom zum Laden der Starterbatterie zumindest einem Mindestladestrom entspricht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich eine Temperatur der Motoreinheit ermittelt und wird die elektrische Verbindung von der Motoreinheit zu der Starterbatterie nur dann hergestellt, wenn die ermittelte Temperatur unterhalb einer Schwellenwerttemperatur ist. Die Schwellenwerttemperatur kann beispielsweise eine für die Motoreinheit kritische Temperatur sein, die zum einwandfreien Betrieb der Motoreinheit nicht überschritten werden soll. Die Temperatur kann beispielsweise mittels eines Temperaturmodells berechnet werden oder über Messreihen ermittelt sein. Mit dieser Ausgestaltung wird sichergestellt, dass das Laden der Starterbatterie bzw. die Rückspeisung der im Generatormodus der Motoreinheit generierten elektrische Spannung in die Starterbatterie nur dann erfolgt, wenn die Temperatur der Motoreinheit unterhalb der Schwellenwerttemperatur bzw. der für die Motoreinheit kritischen Temperatur ist. Mit anderen Worten kann durch diese Ausgestaltung die Rückspeisung der generatorisch erzeugten Spannung in die Starterbatterie so lange unterbrochen werden, bis die Temperatur der Motoreinheit unterhalb der zulässigen kritischen Temperatur bzw. unterhalb der Schwellenwerttemperatur ist. Dadurch wird beispielsweise eine Überhitzung der Motoreinheit vermieden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ferner die elektrische Verbindung nach dem Herstellen der elektrischen Verbindung kurzzeitig unterbrochen. Durch das kurzzeitige Unterbrechen der elektrischen Verbindung fließt kein Strom von der Motoreinheit zu der Starterbatterie. Dies hat zur Folge, dass das Bewegen des Flügelelements leichtgängiger ist als bei einer hergestellten elektrischen Verbindung von der Motoreinheit zur Starterbatterie ist, da beim kurzzeitigen Unterbrechen der elektrischen Verbindung kein Strom entnommen wird, sondern nur die elektrisch generierte Spannung an der Motoreinheit anliegt.
Ebenso ist es denkbar, dass nach dem Herstellen der elektrischen Verbindung die Motoreinheit kurzzeitig kurzgeschlossen wird. Dies hat zur Folge, dass das Bewegen des Flügelelements schwergängiger ist als bei einer hergestellten elektrischen Verbindung von der Motoreinheit zu der Starterbatterie ist. Auch ist es denkbar, dass das kurzzeitige Unterbrechen der elektrischen Verbindung (und damit die leichtgängige Bewegung des Flügelelements) und/oder das kurzzeitige Kurzschließen der Motor einer (und damit die schwergängige Bewegung des Flügelelements) wechselweise mit dem Herstellen der elektrischen Verbindung erfolgt. In diesem Fall würde das Flügelelement beim Bewegen wechselweise schwergängig und leichtgängig bewegt werden, was beim Bediener des Flügelelements als Ruckelbewegung wahrgenommen wird.
Besonders bevorzugt erfolgt das kurzzeitige Unterbrechen der elektrischen Verbindung und/oder das kurzzeitige Kurzschließen der Motoreinheit dann und/oder das wechselweise Herstellen der elektrischen Verbindung dann, wenn eine von der Motoreinheit im Generatorbetrieb generierte elektrische Leistung einen Leistungsschwellenwert übersteigt. Damit kann das schwergängige Bewegen des Flügelelements, das leichtgängige Bewegen des Flügelelements und/oder das ruckelige Bewegen des Flügelelements als eine Rückmeldung an den Bediener des Flügelelements verwendet werden, um den Bediener darauf hinzuweisen, dass beispielsweise die von ihm generierte elektrische Leistung oberhalb eines Leistungsschwellenwert liegt. Damit wird insbesondere ein Überlastschutz für die Motoreinheit geschaffen, mit dem verhindert wird, dass die Motoreinheit im Generatormodus durch zu schnelles Auf- und Abbewegen des Flügelelements überhitzt und damit einen Schaden nehmen kann. Selbstverständlich kann auch eine andersartig hervorgerufene Variation der Stromentnahme im Generatormodus der Motoreinheit als Rückmeldung an den Bediener im Sinne eines Überlastschutzes verwendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Verfahren ferner den Schritt auf: Ermitteln eines Ladezustands der Starterbatterie, wobei der Schritt des Erkennens des Generatormodus und der Schritt des Vergleichens der generierten elektrischen Spannung mit dem vorgegebenen Spannungswert nur dann durchgeführt werden, wenn der ermittelte Ladezustand unterhalb eines vorbestimmten Ladezustandsschwellenwerts liegt. Mit anderen Worten werden in dieser Ausgestaltung die bislang beschriebenen Verfahrensschritte nur dann durchgeführt, wenn der ermittelte Ladezustand unterhalb des vorbestimmten Ladezustandsschwellenwerts liegt. Der Ladezustand der Starterbatterie kann somit als Triggerkriterium für das Durchlaufen der jeweiligen Verfahrensschritte verwendet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Verfahren ferner den Schritt auf: Ermitteln einer Bedienereingabe, beispielsweise eines Bedieners des Flügelelements und/oder des Fahrzeugs, wobei der Schritt des Erkennens des Generatormodus und der Schritt des Vergleichens der generierten elektrischen Spannung mit dem vorgegebenen Spannungswert nur dann durchgeführt werden, wenn die Bedienereingabe einer vorbestimmten Referenzeingabe entspricht. In dieser Ausgestaltung kann alternativ oder zusätzlich zum Triggerkriterium der „Ladezustandsüberprüfung“ der Starterbatterie das Triggerkriterium einer Bedienereingabe für das Durchlaufen der weiteren bislang beschriebenen Verfahrensschritte verwendet werden.
Beispielsweise ist es denkbar, dass eine Bedienereingabe als Triggerkriterium zur Unterscheidung zwischen einem normalen Handbetrieb des Flügelelements und dem generatorischen Ladebetrieb des Flügelelements verwendet wird.
Beispielsweise könnte eine Bedienereingabe darin bestehen, dass das Flügelelement mehrmals hin und her bewegt wird, ohne ins Schloss zu fallen. Auch ist es denkbar, dass eine Bedienereingabe in der Form einer Tastenkombination (beispielsweise drei Mal die Heckklappentaste betätigen), in der Form einer Sprachansage („Laden der Starterbatterie“) oder durch eine andere HMI-Eingabe erfolgt, um darauf hinzuweisen, dass nunmehr das Laden der Starterbatterie durchgeführt werden soll. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass in einer weiteren Ausführungsform eine entsprechende Bedienereingabe ermittelt werden kann, die dann als Triggerkriterium zum Beenden des generatorischen Ladebetriebs verwendet wird.
Selbstverständlich können die jeweiligen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens miteinander in beliebiger und technisch sinnvoller Weise kombiniert werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Verbindung wird eine Ladevorrichtung zum Laden einer Starterbatterie eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Fahrzeug zumindest ein bewegliches Flügelelement und eine mit dem Flügelelement gekoppelte Motoreinheit aufweist, die in einem motorischen Antriebsmodus zum Antreiben des Flügelelements und in einem Generatormodus zum Generieren einer elektrischen Spannung betreibbar ist, wobei die Motoreinheit mit der Starterbatterie mittels einer elektrischen Verbindung elektrisch verbunden ist. Die erfindungsgemäße Ladevorrichtung umfasst ferner die folgenden Komponenten: ein elektrisches Schalterelement, das in der elektrischen Verbindung angeordnet ist und einen ersten Schaltzustand zum Herstellen der elektrischen Verbindung und einen zweiten Schaltzustand zum Unterbrechen der elektrischen Verbindung aufweist, sowie eine Steuereinheit zum Steuern der Schaltzustände des Schaltelements, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt bzw. Ausgestaltungen davon durchzuführen. Mit der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung ist es möglich, durch Generieren einer ausreichend großen elektrischen Spannung in der Motoreinheit des Flügelelements die Starterbatterie des Fahrzeugs zu laden, ohne dass ein Abschleppdienst benachrichtigt werden muss oder auf ein weiteres Fahrzeug zum Laden der Starterbatterie gewartet werden muss. Darüber hinaus müssen keine zusätzlichen Komponenten im Fahrzeug verbaut werden, um die erfindungsgemäße Ladevorrichtung zu realisieren.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind, soweit sie auf die Ladevorrichtung anwendbar sind, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der Ladevorrichtung anzusehen, und umgekehrt.
Weitere Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch Ausüben der vorliegenden Lehre und Betrachten der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung zum Laden einer Starterbatterie eines Fahrzeugs,
2 eine schematische Ansicht eines Schaltbilds, bei dem eine Motoreinheit des Fahrzeugs in einem motorischen Antriebsmodus betrieben wird,
3 eine schematische Ansicht eines Schaltbilds, bei dem eine Motoreinheit des Fahrzeugs in einem Generatormodus betrieben wird,
4 eine schematische Ansicht eines Schaltbilds gemäß einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laden einer Starterbatterie eines Fahrzeugs, bei dem eine elektrische Verbindung von der Motoreinheit zu der Starterbatterie hergestellt ist,
5 eine schematische Ansicht eines Schaltbilds gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem nach dem Herstellen der elektrischen Verbindung die elektrische Verbindung kurzzeitig unterbrochen und/oder die Motoreinheit kurzzeitig kurzgeschlossen wird,
6 eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
7 eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
8 eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
9 eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
10 eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Es sei zunächst auf 1 verwiesen, die eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 10 zeigt, welches ein bewegliches Flügelelement 12 aufweist. Das bewegliche Flügelelement 12 ist ein fremdkraftbetriebenes bzw. motorisch angetriebenes Flügelelement, das mit einer Motoreinheit 14 gekoppelt ist. Die Motoreinheit 14 kann dabei in einem motorischen Antriebsmodus zum Antreiben des Flügelelements 12 wie auch in einem Generatormodus zum Generieren einer elektrischen Spannung betrieben werden. Die Motoreinheit 14 ist somit eine Elektromaschine, die sowohl als Motor als auch als Generator betreibbar ist. Im konkreten Beispiel von 1 ist das Flügelelement eine Heckklappe des Fahrzeugs 10 und ist die Motoreinheit 14 die Motoreinheit der Heckklappe. Selbstverständlich kann in anderen Ausführungsformen das Flügelelement 12 ein anderes Flügelelement als die Heckklappe des Fahrzeugs 10 sein. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Flügelelement eine Seitentür des Fahrzeugs 10 ist.
Wie ferner in 1 gezeigt ist, ist die Motoreinheit 14 mit einer Starterbatterie 16 des Fahrzeugs 10 elektrisch verbunden. In dieser elektrischen Verbindung befindet sich ein elektrisches Schalterelement 18, dass in einem ersten Schaltzustand die elektrische Verbindung zwischen der Motoreinheit 14 und der Starterbatterie 16 herstellt und in einem zweiten Schaltzustand die elektrische Verbindung zwischen der Motoreinheit 14 und der Starterbatterie 16 unterbricht. Wie ferner in 1 gezeigt ist, wird das elektrische Schalterelement 18 durch eine Steuereinheit 20 gesteuert, wobei die Steuereinheit 20 insbesondere die Schaltzustände des Schalterelements 18 steuert, wie im weiteren Verlauf gezeigt werden wird. Das elektrische Schalterelement 18 und die Steuereinheit 20 bilden dabei eine Ladevorrichtung 22, die zum Laden der Starterbatterie 16 des Fahrzeugs 10 eingerichtet ist.
Es sei nun auf 2 verwiesen, die eine schematische Ansicht eines Schaltbilds zeigt, bei dem die Motoreinheit 14 in einem motorischen Antriebsmodus betrieben wird.
In 2 ist die Motoreinheit 14 als elektrisches Ersatzschaltbild mit der Wicklung des Motors (dargestellt durch Komponenten 26) und einer bei der Rotation des Motors in der Wicklung generierten bzw. induzierten Spannung (dargestellt durch die Spannungsquelle 24) dargestellt, wie es dem Fachmann bekannt ist.
Im motorischen Antriebsmodus der Motoreinheit 14 treibt die Starterbatterie 16 die Motoreinheit 14 an. Im motorischen Antriebsmodus der Motoreinheit 14 wird also aus der Starterbatterie 16 Strom entnommen bzw. wird die von der Starterbatterie 16 zur Verfügung gestellte elektrische Leistung in mechanische Leistung gewandelt. Der motorische Antriebsmodus zeichnet sich dadurch aus, dass die an der Starterbatterie 16 anliegende Spannung bzw. die von der Starterbatterie 16 bereitgestellte Spannung (dargestellt durch den Pfeil 28) größer ist als eine durch die Rotation des Motors in der Motoreinheit 14 induzierte Spannung (dargestellt durch den Pfeil 30). Dies ist schematisch dadurch dargestellt, dass der Pfeil 28 länger als der Pfeil 30 ist.
Wenn nun im motorischen Antriebsmodus der Motoreinheit 14 eine elektrische Verbindung von der Starterbatterie 16 zu der Motoreinheit 14 durch Schließen des Schalterelements 18 hergestellt ist, fließt ein Strom 32 von der Starterbatterie 16 zur Motoreinheit 14. Die Motoreinheit 14 wird somit durch die Starterbatterie 16 angetrieben. Dies ist in 2 schematisch dadurch gekennzeichnet, dass der Pfeil 32 in Richtung von der Starterbatterie 16 zur Motoreinheit 14 zeigt.
Es sei nun auf 3 verwiesen, die eine schematische Ansicht eines Schaltbilds zeigt, bei dem die Motoreinheit 14 in einem Generatormodus betrieben wird.
Im Generatormodus der Motoreinheit 14 fließt kein Strom von der Starterbatterie 16 zur Motoreinheit 14. Jedoch wird durch die Rotation des Motors eine Spannung in der Motoreinheit 14 induziert, welche im Ersatzschaltbild durch die Komponente 24 schematisch dargestellt ist. Die elektrische Spannung wird beispielsweise dadurch generiert, dass das Flügelelement 12 durch einen Handbetrieb oder aufgrund von Schwerkraft bewegt wird, wodurch in der Motoreinheit 14 eine Spannung induziert wird (schematisch durch den Pfeil 30 angedeutet).
Wenn die elektrische Verbindung zwischen der Motoreinheit 14 und der Starterbatterie 16 unterbrochen ist bzw. nicht hergestellt ist - beispielsweise dadurch, dass das Schalterelement 18 in einem geöffneten Schaltzustand ist, dann liegt zwar die elektrisch generierte Spannung 30 an der Motoreinheit 14 an, jedoch fließt kein Strom von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 oder von der Starterbatterie 16 zur Motoreinheit 14. Dieser in 3 dargestellte Generatormodus der Motoreinheit 14 besteht beispielsweise dann, wenn das Flügelelement 12 in einem Handbetrieb auf oder ab bewegt wird oder wenn sich das Flügelelement 12 bei einer Hanglage des Fahrzeugs 10 von sich aus (beispielsweise aufgrund der Schwerkraft) bewegt. In all diesen Fällen induziert die Bewegung des Flügelelements 12 eine elektrische Spannung in der Motoreinheit 14, die als generierte elektrische Spannung 30 an der Motoreinheit 14 anliegt.
Es sei nun auf 4 verwiesen, die eine schematische Ansicht eines Schaltbilds gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laden der Starterbatterie 16 mittels der im Generatormodus der Motoreinheit 14 generierten elektrischen Spannung 30 zeigt.
Das Schaltbild gemäß 4 unterscheidet sich vom Schaltbild gemäß 3 dadurch, dass das Schaltelement 18 nunmehr im geschlossenen Schaltzustand gezeigt ist. Im geschlossenen Schaltzustand des Schalterelements 18 besteht eine elektrische Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16. Wenn nun die im Generatormodus der Motoreinheit 14 generierte elektrische Spannung 30 größer als ein vorbestimmter Spannungswert, insbesondere größer als die von der Starterbatterie 16 bereitstellbare Spannung 28, ist, dann kann durch die hergestellte elektrische Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 ein Strom 34 von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 fließen, um die Starterbatterie 16 zu laden. Entscheidend dabei ist, dass die im Generatormodus der Motoreinheit 14 generierte elektrische Spannung 30 größer als die von der Starterbatterie 16 bereitstellbare Spannung 28 ist. Denn nur in diesem Fall kann ein Strom bzw. ein Ladestrom 34 von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 zum Laden der Starterbatterie 16 fließen.
Die Steuereinheit 20 erkennt beispielsweise den Generatormodus der Motoreinheit 14 an der von der Motoreinheit 14 generierten elektrischen Spannung 30. Die Steuereinheit 20 vergleicht dann die von der Motoreinheit 14 generierte elektrische Spannung 30 mit einem vorgegebenen Spannungswert, der entweder ein fixer Wert oder eine von der Starterbatterie 16 bereitstellbare Spannung, insbesondere eine Ist-Spannung oder eine Klemmspannung der Starterbatterie 16, sein kann. Wenn nun die generierte elektrische Spannung 30 größer als der vorbestimmte Spannungswert bzw. größer als die von der Starterbatterie 16 bereitstellbare Spannung 28 ist, dann wird die Steuereinheit 20 das Schalterelement 18 derart steuern, dass die elektrische Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 hergestellt wird. In diesem Fall kann die von der Motoreinheit 14 generierte elektrische Spannung 30 zum Laden der Starterbatterie 16 verwendet werden.
Das in 4 dargestellte Schaltbild zeigt also einen Ladebetrieb des Flügelelements 12. Der Ladebetrieb des Flügelelements 12 unterscheidet sich vom bekannten Handbetrieb des Flügelelements 12 (siehe Schaltbild 3) dadurch, dass die im Generatormodus der Motoreinheit 14 generierte Spannung 30 größer als der Spannungswert 28 ist und dadurch, dass nur in einem solchen Fall das Schaltelement 18 eine elektrische Verbindung von der Motoreinheit 14 zur Starterbatterie 16 hergestellt hat. Die Starterbatterie 16 kann also allein dadurch geladen werden, indem das Schalterelement 18 durch die Steuereinheit 20 genau dann in den geschlossenen Schaltzustand versetzt wird, wenn die generierte elektrische Spannung 30 größer als der vorgegebene Spannungswert ist. Wenn zudem sichergestellt ist, dass die generierte elektrische Spannung 30 um einen Schwellenwert 29 größer als der vorgegebene Spannungswert bzw. die von der Starterbatterie 16 bereitstellbare Spannung 28 ist, dann kann auch ein Mindestladestrom sichergestellt werden, der beispielsweise ein ausreichend gutes Laden der Starterbatterie 16 ermöglicht.
Es sei nun auf 5 verwiesen, die eine schematische Ansicht eines Schaltbilds gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt, mit dem ein Überlastschutz der Motoreinheit 14 realisiert ist.
In 5 wird die Motoreinheit 14 ebenfalls im Generatormodus betrieben. Allerdings ist die von der Motoreinheit 14 generierte elektrische Leistung oberhalb eines Leistungsschwellenwerts. Der Leistungsschwellenwert kann beispielsweise ein Leistungswert sein, der von der Motoreinheit 14 nicht überschritten werden darf, sodass die Motoreinheit 14 beim Laden der Starterbatterie 16 nicht überhitzt. Der Leistungsschwellenwert kann beispielsweise über Messreihen oder mittels Modelle ermittelt worden sein. Wenn beispielsweise durch ein zu schnelles Auf- und Abbewegen des Flügelelements 12 die von der Motoreinheit 14 generierte elektrische Spannung 30 sehr viel größer als die von der Starterbatterie 16 verfügbare Spannung 28 ist und damit die von der Motoreinheit 14 generierte elektrische Leistung eine Leistungsschwellenwert überschreitet, würde ein zu großer Ladestrom 36 fließen. In diesem Fall könnte die Motoreinheit 14 überhitzen und unter Umständen einen Schaden nehmen, was es zu verhindern gilt.
In einem solchen Überlastbetrieb der Motoreinheit 14 wird gemäß dem Ausführungsbeispiel von 5 jedoch die Stromentnahme der Motoreinheit 14 derart variiert, dass das Flügelelement 12 beim Bewegen abwechselnd leichtgängig oder schwergängig reagiert. Mit anderen Worten wird durch eine Variation der Stromentnahme eine Rückmeldung an den Bediener des Flügelelements 12 gegeben, dass ein Laden der Starterbatterie 16 besser zu unterlassen ist. Die Variation der Stromentnahme kann einerseits dadurch erfolgen, dass nach dem Herstellen der elektrischen Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 diese elektrische Verbindung kurzzeitig unterbrochen wird. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass die Steuereinheit 20 das Schalterelement 18 derart ansteuert, dass das Schaltelement 18 in seinen offenen Schaltzustand versetzt wird. Die Variation der Stromentnahme kann aber auch dadurch erfolgen, dass nach dem Herstellen der elektrischen Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 die Motoreinheit 14 kurzzeitig kurzgeschlossen wird. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass die Steuereinheit 20 ein weiteres Schalterelement 38 derart ansteuert, dass dieses Schalterelement einen Kurzschluss der Motoreinheit 14 erzeugt.
Durch das kurzzeitige Unterbrechen der elektrischen Verbindung zwischen der Motoreinheit 14 und der Starterbatterie 16 und/oder durch das kurzzeitige Kurzschließen der Motoreinheit 14 kann die Stromentnahme an der Motoreinheit 14 variiert werden. Dies äußert sich als Leichtgängigkeit bzw. Schwergängigkeit beim Bewegen des Flügelelements 12. Diese Leicht- und/oder Schwergängigkeit beim Bewegen des Flügelelements 12 kann als Rückmeldung für den Bediener dienen, um den Bediener darauf hinzuweisen, dass die Motoreinheit 14 im Überlastbetrieb betrieben wird und daher das Laden der Starterbatterie 16 besser zu unterlassen ist.
Es sei nun auf 6 verwiesen, die eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laden der Starterbatterie 16 zeigt.
Das Verfahren beginnt mit dem Start bei Schritt 60. Anschließend erfolgte Schritt 62 bei dem erkannt wird, dass die Motoreinheit 14 im Generatormodus betrieben wird. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass die Steuereinheit 20 die an der Motoreinheit 14 generierte elektrische Spannung 30 ermittelt. Anschließend wird in einem Schritt 64 die ermittelte generierte elektrische Spannung 30 mit einem vorgegebenen Spannungswert verglichen. Der vorgegebene Spannungswert kann beispielsweise ein mittels Modelle oder Messreihen ermittelter fixer Spannungswert sein. Der vorgegebene Spannungswert kann aber auch die momentan von der Starterbatterie 16 verfügbare Spannung 28 sein.
In einem weiteren Schritt 66 wird nun überprüft, ob die generierte Spannung um einen Schwellenwert größer als der vorgegebene Spannungswert ist. Wenn im Schritt 661 ermittelt wurde, dass die generierte elektrische Spannung um einen Schwellenwert größer als der vorbestimmte Spannungswert ist, wird in einem Schritt 68 die elektrische Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 zum Laden der Starterbatterie 16 hergestellt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Steuereinheit 20 das Schaltelement 18 derart ansteuert, dass das Schaltelement 18 in einen geschlossenen Schaltzustand versetzt wird. Wenn jedoch in einem Schritt 662 festgestellt wurde, dass die generierte elektrische Spannung nicht um einen Schwellenwert größer als der vorbestimmte Spannungswert ist, beginnt das Verfahren erneut beim Schritt 60.
Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die elektrische Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 bereits dann hergestellt wird, wenn der Vergleich der generierten Spannung mit dem vorbestimmten Spannungswert ergibt, dass die generierte Spannung größer als der vorbestimmte Spannungswert ist. Mit anderen Worten ist es nicht notwendig, dass die generierte Spannung um einen Schwellenwert größer als der Spannungswert sein muss. Dieses Kriterium dient allerdings dazu, sicherzustellen, dass ein Mindestladestrom zum Laden der Starterbatterie 16 in die Starterbatterie 16 fließt. Dementsprechend ist im Flussdiagramm von 6 ein gestrichelter Pfeil 70 gezeigt, bei dem das Kriterium „generierte elektrische Spannung um einen Schwellenwert größer als der vorbestimmte Spannungswert“ übersprungen werden kann. Das Verfahren endet schließlich beim Schritt 72.
Es sei nun auf 7 verwiesen die eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 7 weist ebenfalls die Schritte 60, 62, 64, 66, 661, 662 und 70 von dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 auf. Im Ausführungsbeispiel gemäß 7 wird jedoch in einem zusätzlichen Schritt 74 eine Temperatur der Motoreinheit 14 ermittelt. Dies kann beispielsweise mittels eines Temperatursensors 75 (siehe 1) erfolgen. In einem Schritt 76 wird nun die ermittelte Temperatur mit einer Schwellenwerttemperatur verglichen. Befindet sich die ermittelte Temperatur unterhalb Schwellenwerttemperatur (Schritt 761), dann wird in einem Schritt 78 die elektrische Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 hergestellt. Mit anderen Worten wird in dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 nicht nur überprüft, ob die generierte elektrische Spannung größer bzw. um einen Schwellenwert größer als der vorgegebene Spannungswert ist. Sondern es wird auch überprüft, ob die ermittelte Temperatur der Motoreinheit 14 unterhalb einer Schwellenwerttemperatur liegt. Nur wenn beide Kriterien erfüllt sind, wird eine elektrische Verbindung zwischen der Motoreinheit 14 und der Starterbatterie 16 hergestellt. Mit dieser Ausgestaltung wird sichergestellt, dass die Motoreinheit 14 nicht überhitzt. Wenn beispielsweise die Schwellenwerttemperatur eine für die Motoreinheit kritische Temperatur Tkrit ist, wird durch diese Ausgestaltung sichergestellt, dass eine Rückspeisung von der Motoreinheit 14 in die Starterbatterie 16 nur dann erfolgt, wenn die Temperatur der Motoreinheit 14 unterhalb der kritischen Temperatur ist. Die kritische Temperatur Tkrit kann beispielweise in einem Schritt 77 in das Verfahren eingehen. Falls die Motoreinheit 14 allerdings eine Temperatur aufweist, die oberhalb der kritischen Temperatur ist, wird durch die Ausgestaltung gemäß 7 die Rückspeisung von der Motoreinheit 14 in die Starterbatterie 16 so lange unterbrochen, bis die Temperatur der Motoreinheit 14 wieder unterhalb der kritischen Temperatur Tkrit gefallen ist. Das Verfahren endet schließlich beim Schritt 80.
Es sei nun auf 8 verwiesen, die eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 8 weist ebenfalls die Schritte 60, 62, 64, 66, 661, 662, 68, 70 und 72 auf. Jedoch unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel gemäß 8 von den bislang diskutierten Ausführungsbeispielen gemäß 6 und 7 dadurch, dass unmittelbar nach dem Start bei Schritt 60 ein zusätzliches Triggerkriterium abgefragt wird. Konkret wird in dem Ausführungsbeispiel von 8 beim Schritt 82 ein Ladezustand der Starterbatterie 16 ermittelt. Anschließend wird in einem Schritt 84 überprüft, ob der ermittelte Ladezustand unterhalb eines Ladezustandsschwellenwerts liegt. Wenn im Schritt 84 festgestellt wird, dass der ermittelte Ladezustand oberhalb des Ladezustandsschwellenwerts liegt (Schritt 842), dann startet das Verfahren erneut beim Schritt 60. Wenn im Schritt 84 jedoch festgestellt wird, dass der ermittelte Ladezustand unterhalb des Ladezustandsschwellenwerts liegt (Schritt 841), dann werden die weiteren Schritte des Verfahrens, wie das Erkennen des Generatormodus anhand einer generierten Spannung (Schritt 62), das Vergleichen der generierten Spannung mit einem vorbestimmten Spannungswert (Schritt 64) und das Herstellen der elektrischen Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 durchgeführt.
Mit anderen Worten wird im Ausführungsbeispiel von 8 das weitere Verfahren nur dann durchgeführt, wenn der Ladezustand der Starterbatterien 16 unterhalb des Ladezustandsschwellenwerts liegt. Durch dieses Triggerkriterium kann sichergestellt werden, dass die Rückspeisung der generierten elektrischen Spannung in die Starterbatterie 16 nur dann erfolgt, wenn die Starterbatterie 16 auch wirklich geladen werden muss.
Es sei nun auf 9 verwiesen, die eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 9 weist ebenfalls die Schritte 60, 62, 64, 66, 661, 662, 68, 70 und 72 auf. Jedoch wird im Ausführungsbeispiel gemäß 9 anstelle des Triggerkriteriums „Ladezustandsüberprüfung“ ein Triggerkriterium „Bedienereingabe“ abgefragt. Konkret wird nach dem Start des Verfahrens bei Schritt 60 im Schritt 86 eine Bedienereingabe ermittelt. Die Bedienereingabe kann beispielsweise durch einen Bediener des Flügelelements 12 und/oder des Fahrzeugs 10 und/oder einer anderen Person erfolgen. Die Bedienereingabe dient ähnlich wie das Triggerkriterium „Ladezustandsüberprüfung“ zur Überprüfung, ob das weitere Verfahren durchgeführt werden soll, ob also insbesondere die elektrische Verbindung von der Motoreinheit 14 zur Starterbatterie 16 zum Laden der Starterbatterie 16 hergestellt werden soll.
Die Bedienereingabe kann beispielsweise darin bestehen, dass das Flügelelement 12 mehrmals hin und her bewegt wird, ohne beispielsweise ins Schloss zu fallen. Auch ist es denkbar, dass die Bedienereingabe in der Form einer Tastenkombination (beispielsweise drei Mal die Heckklappentaste betätigen) in der Form einer Sprachansage („Laden der Starterbatterie“) oder durch eine andere zweckmäßige HMI-Eingabe erfolgt.
Im darauffolgenden Schritt 88 wird nun überprüft, ob die ermittelte Bedienereingabe einer vorbestimmten Referenzeingabe entspricht. Wenn die Bedienereingabe der vorbestimmten Referenzeingabe nicht entspricht (Schritt 882) startet das Verfahren wiederum beim Schritt 60. Das heißt, dass das Laden der Starterbatterie 16 durch den Bediener nicht angezeigt war und daher das Laden der Starterbatterie 16 nicht erfolgen soll. Wenn allerdings die ermittelte Bedienereingabe mit der vorbestimmten Referenzeingabe übereinstimmt bzw. die ermittelte Bedienereingabe der vorbestimmten Referenzeingabe entspricht (Schritt 881), dann wird ermittelt, dass der Bediener das Laden der Starterbatterie 16 beabsichtigt und dann führt das Verfahren die bislang beschriebenen Schritte wie das Erkennen des Generatormodus anhand einer generierten Spannung, das Vergleichen der generierten Spannung mit einem Spannungswert und das Herstellen einer elektrischen Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 durch. Mit anderen Worten: Wenn die Bedienereingabe mit der vorbestimmten Referenzeingabe entspricht, dann die weiteren Verfahrensschritte durchgeführt, um das Laden der Starterbatterie 16 zu ermöglichen.
Selbstverständlich können, das Triggerkriterium „Ladezustandsüberprüfung“ und das Triggerkriterium „Bedienereingabe“ in beliebiger Reihenfolge miteinander kombiniert werden. Auch ist es denkbar, dass ein weiteres Triggerkriterium im Sinne einer Bedienereingabe im Verfahren berücksichtigt wird, mit dem der Bediener mitteilt, dass er nun den Ladebetrieb der Starterbatterie 16 wieder beenden möchte. Derartige Bedienereingaben können wiederum ähnliche oder vergleichbare Bedienereingaben wie die bereits beschriebenen Bedienereingaben sein.
Es sei nun auf 10 verwiesen, die eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 10 weist wiederum die Schritte 60, 62, 64, 66, 661, 662, 68 und 70 auf. Jedoch wird im Ausführungsbeispiel gemäß 10 zusätzlich ein Überlastschutz für die Motoreinheit 14 bereitgestellt. Konkret wird nach dem Herstellen der elektrischen Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 (Schritt 68) in einem Schritt 90 überprüft, ob die im Generatormodus der Motoreinheit 14 generierte elektrische Leistung oberhalb eines Leistungsschwellenwerts liegt. Der Leistungsschwellenwert kann beispielsweise ein Leistungswert sein, der von der Motoreinheit 14 nicht überschritten werden darf, sodass die Motoreinheit 14 beim Laden der Starterbatterie 16 nicht überhitzt. Wenn die generierte elektrische Leistung unterhalb des Leistungsschwellenwerts liegt (Schritt 901), dann springt das Verfahren zurück zum Schritt 68, bei dem die elektrische Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 hergestellt wird. Mit anderen Worten bleibt die elektrische Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 bestehen. Dies hat zur Folge, dass die im Generatormodus der Motoreinheit 14 generierte elektrische Spannung weiterhin zum Laden der Starterbatterie 16 verwendet wird.
Wenn allerdings die generierte elektrische Leistung oberhalb des Leistungsschwellenwerts liegt (Schritt 902) bedeutet das, dass durch das Laden der Starterbatterie 16 die Motoreinheit 14 unter Umständen überhitzt und einen Schaden nehmen kann. Um dies zu vermeiden, wird in einem Schritt 92 die im Schritt 68 hergestellt elektrische Verbindung kurzzeitig unterbrochen. Kurzzeitig bedeutet hier, dass das Schalterelement 18 durch die Steuereinheit 20 beispielsweise für einen Zeitraum von mehreren Millisekunden oder Sekunden in einen geöffneten Schaltzustand versetzt wird. In diesem Fall fließt kein Strom von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16. Gleichzeitig wirkt durch das Öffnen des Schalterelements 18 das Bewegen des Flügelelements 12 leichter im Vergleich zum Bewegen des Flügelelements 12 während des Ladens der Starterbatterie 16. Alternativ oder zusätzlich kann im Schritt 92 die Motoreinheit 14 kurzzeitig kurzgeschlossen werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Steuereinheit 20 das weitere Schalterelement 38 für einen Zeitraum von mehreren Millisekunden oder Sekunden in einen geschlossenen Schaltzustand versetzt. In diesem Fall erscheint das Bewegen des Flügelelements 12 schwerer als das Bewegen des Flügelelements 12 während des Ladens der Starterbatterie 16.
Sowohl das schwergängige wie auch das leichtgängige Bewegen des Flügelelements 12 kann als Rückmeldung für den Bediener des Flügelelements 12 dienen, um den Bediener darauf hinzuweisen, dass die Motoreinheit 14 im Überlastbetrieb betrieben wird und daher das Laden der Starterbatterie 16 besser zu unterlassen ist. Selbstverständlich kann das kurzzeitige Unterbrechen der elektrischen Verbindung und/oder das kurzzeitige Kurzschließen der Motoreinheit 14 wechselweise mit dem Herstellen der elektrischen Verbindung von der Motoreinheit 14 zu der Starterbatterie 16 (Schritt 68) erfolgen. Dies ist durch den gestrichelten Fall 94 angedeutet. In diesem Fall würde sich das Flügelelement 12 beim Bewegen ruckelig anfühlen, sodass der Bediener wiederum darauf hingewiesen wird, dass ein Laden der Starterbatterie 16 besser zu unterlassen ist. Das Verfahren endet beim Schritt 96.
Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass die in Zusammenhang mit 1 bis 10 beschriebenen Ausführungsformen selbstverständlich in jeder beliebigen und technisch sinnvollen Weise miteinander kombiniert werden können.

Claims

Verfahren zum Laden einer Starterbatterie (16) eines Fahrzeugs (10), wobei das Fahrzeug (10) zumindest ein bewegliches Flügelelement (12) und eine mit dem Flügelelement (12) gekoppelte Motoreinheit (14) aufweist, die in einem motorischen Antriebsmodus zum Antreiben des Flügelelements (12) und in einem Generatormodus zum Generieren einer elektrischen Spannung (30) betreibbar ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: - Erkennen des Generatormodus der Motoreinheit (14) anhand der von der Motoreinheit (14) generierten elektrischen Spannung (30), - Vergleichen der generierten elektrischen Spannung (30) mit einem vorgegebenen Spannungswert, und - Herstellen einer elektrischen Verbindung von der Motoreinheit (14) zu der Starterbatterie (16) zum Laden der Starterbatterie (16), wenn die generierte elektrische Spannung (30) größer als der Spannungswert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Spannungswert eine von der Starterbatterie bereitstellbare Spannung (28) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Herstellen der elektrischen Verbindung nur dann erfolgt, wenn die im Generatorbetrieb generierte elektrische Spannung (30) um einen Schellenwert (29) größer als der Spannungswert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit den Schritten: - Ermitteln einer Temperatur der Motoreinheit (14), und - Herstellen der elektrischen Verbindung von der Motoreinheit (14) zu der Starterbatterie (16) nur dann, wenn die ermittelte Temperatur unterhalb einer Schwellenwerttemperatur ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Schwellenwerttemperatur eine für die Motoreinheit (14) kritische Temperatur (T_krit) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit dem Schritt: - kurzzeitiges Unterbrechen der elektrischen Verbindung nach dem Herstellen der elektrischen Verbindung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit dem Schritt: - kurzzeitiges Kurzschließen der Motoreinheit (14) nach dem Herstellen der elektrischen Verbindung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei das kurzzeitige Unterbrechen der elektrischen Verbindung und/oder das kurzzeitige Kurzschließen der Motoreinheit (14) wechselweise mit dem Herstellen der elektrischen Verbindung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das kurzzeitige Unterbrechen der elektrischen Verbindung und/oder das kurzzeitige Kurzschließen der Motoreinheit (14) nur dann erfolgt, wenn eine von der Motoreinheit (14) im Generatorbetrieb generierte elektrische Leistung einen Leistungsschwellenwert übersteigt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit dem Schritt: - Ermitteln eines Ladezustands der Starterbatterie (16), wobei der Schritt des Erkennens des Generatormodus der Motoreinheit (14) und der Schritt des Vergleichens der generierten elektrischen Spannung (30) mit einem vorgegebenen Spannungswert nur dann durchgeführt werden, wenn der ermittelte Ladezustand unterhalb eines vorbestimmten Ladezustandsschwellenwerts ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit dem Schritt: - Ermitteln einer Bedienereingabe, wobei der Schritt des Erkennens des Generatormodus der Motoreinheit (14) und der Schritt des Vergleichens der generierten elektrischen Spannung (30) mit einem vorgegebenen Spannungswert nur dann durchgeführt werden, wenn die Bedienereingabe einer vorbestimmten Referenzeingabe entspricht.
Ladevorrichtung (22) zum Laden einer Starterbatterie (16) eines Fahrzeugs (10), das zumindest ein bewegliches Flügelelement (12) und eine mit dem Flügelelement (12) gekoppelte Motoreinheit (14) aufweist, die in einem motorischen Antriebsmodus zum Antreiben des Flügelelements (12) und in einem Generatormodus zum Generieren einer elektrischen Spannung (30) betreibbar ist, wobei die Motoreinheit (14) mit der Starterbatterie (16) mittels einer elektrischen Verbindung elektrisch verbunden ist und die Ladevorrichtung (22) folgende Komponenten aufweist: - ein elektrisches Schalterelement (18), das in der elektrischen Verbindung angeordnet ist und einen ersten Schaltzustand zum Herstellen der elektrischen Verbindung und einen zweiten Schaltzustand zum Unterbrechen der elektrischen Verbindung aufweist, und - eine Steuereinheit (20) zum Steuern der Schaltzustände des Schalterelements (18), wobei die Steuereinheit (20) ferner dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.