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Die Erfindung betrifft eine Energiespeicheranordnung mit einem elektrisch aufladbaren Energiespeicher zur Speicherung von elektrischer Energie, wobei der Energiespeicher als ein Teil eines von einem Kraftfahrzeug befahrbaren Stellplatzes ausgebildet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch einen Stellplatz mit einer solchen Energiespeicheranordnung.
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Aus dem Stand der Technik sind Energiespeicher, zum Beispiel Stromspeicher beziehungsweise Ladeeinheiten, bekannt, die in der Nähe von Stellplätzen angeordnet werden können und die insbesondere zum Laden von Elektrofahrzeugen und/oder zur Speicherung regenerativer Energien genutzt werden können.
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In diesem Zusammenhang beschreibt die
DE 10 2011 111 031 A1 einen Unterstand für ein Kraftfahrzeug mit einem Dach, das auf einer oder mehreren Stützen angeordnet ist, welche an einem Betonfundament angeschlossen sind, und mit einer Ladestation zum Laden der Traktionsbatterie eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. Dabei sind Komponenten der Ladestation in einem durch zumindest ein Element des Betonfundaments ausgebildeten Hohlraum aufgenommen. Dieses Element dieses Betonfundaments ist dabei seitlich der Stellfläche angeordnet. In dem Hohlraum oder in weiteren Hohlräumen können auch Batterien aufgenommen sein, die als Zwischenspeicher für elektrische Energie zum Aufladen der Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs dienen.
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Weiterhin beschreibt die
DE 20 2015 104 148 U1 ein System mit einer Windkraftanlage zur Erzeugung von elektrischer Windenergie mit einer Vorrichtung zur Speicherung von elektrischer Energie, mit einer Vorrichtung zur Abgabe von elektrischer Energie an mindestens zwei Verbraucher und mit einem Aufstellungsort, der ein Parkplatz für die mindestens zwei Verbraucher ist. Die Windkraftanlage kann dabei mittig in Bezug auf ein kreuzförmig ausgestaltetes Fundament angeordnet sein, wobei das kreuzförmig ausgebildete Fundament von vier sternförmigen Betonstrahlen gebildet ist, die teilweise zur Speicherung von elektrischer Energie genutzt werden können. Um das kreuzförmig angeordnete Fundament herum befinden sich Ladeplätze als Teil eines Parkplatzes.
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Solche Energiespeicher sind folglich in die Höhe gebaut und benötigen daher viel Platz. Insbesondere erfordern solche Energiespeicher einen großen Platzbedarf im heimischen Bereich sowie auch auf Parkflächen. In Tiefgaragen oder in städtischen Gebieten mit wenig Platz können solche Energiespeicher daher nicht zum Einsatz kommen.
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Weiterhin beschreibt die
EP 2 876 232 A1 einen modularen Unterstellplatz für Fahrzeuge oder zur Verwendung als Sauna, bestehend aus Einzelmodulen, die mit Verbindungsmitteln zu dem Unterstellplatz zusammenbaubar sind, wobei die Einzelmodule eine Bodenplatte umfassen, zwei senkrecht auf der Bodenplatte anordenbare und mit der Bodenplatte verbindbare Seitenwände und ein Dach, das auf den Seitenwänden aufliegt und mit den Seitenwänden verbindbar ist. Dabei umfasst das Dach eine Anzahl von Solarmodulen, die miteinander zu dem Dach verbindbar sind, und die Bodenplatte weist eine Anzahl von Bodenplattenmodulen auf, die miteinander zu der Bodenplatte verbindbar sind. Die Einzelmodule können zudem eine Stromspeichereinrichtung umfassen, die mit den Solarmodulen koppelbar ist. Die Stromspeichereinrichtung kann in die Bodenplatte integriert sein oder unterhalb der Bodenplatte angeordnet sein. Die Bodenplatte kann zudem Induktionsspulen umfassen. Ein Energiespeicher kann so deutlich bauraumeffizienter an einem Stellplatz bereitgestellt werden.
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Nichtsdestoweniger ist es weiterhin wünschenswert, die Bereitstellung eines Energiespeichers im Bereich eines Stellplatzes auf noch einfachere und gleichzeitig bauraumeffiziente Weise zu ermöglichen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Energiespeicheranordnung und einen Stellplatz bereitzustellen, die eine möglichst einfache und gleichzeitig bauraumeffiziente Bereitstellung eines Energiespeichers im Bereich eines solchen Stellplatzes für ein Kraftfahrzeug ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Energiespeicheranordnung und einen Stellplatz mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
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Eine erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung weist einen aufladbaren Energiespeicher zur Speicherung von elektrischer Energie auf, wobei der Energiespeicher als ein Teil eines von einem Kraftfahrzeug befahrbaren Stellplatzes ausgebildet ist. Dabei ist der Energiespeicher zur nicht vertieften Anordnung auf einem Untergrund des Stellplatzes ausgebildet.
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Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass es in Gebäuden oder Stellplatzstrukturen, insbesondere bei in einen Untergrund oder in Bodenplatten integrierten Energiespeichern als Teil von Stellplätzen, nicht möglich ist, solche Energiespeicher, zumindest nicht ohne extremen baulichen Aufwand, bei bestehenden Stellplätzen oder bestehenden Parkplätzen nachzurüsten. Durch die Möglichkeit, den Energiespeicher dagegen nicht vertieft auf einem Untergrund eines Stellplatzes anzuordnen, kann nun auf besonders einfache und effiziente Weise jeder beliebige Stellplatz mit einem solchen Energiespeicher nachgerüstet werden. Unter einem Stellplatz ist dabei insbesondere eine Fläche zu verstehen, auf welcher ein Kraftfahrzeug abgestellt werden kann. Der Energiespeicher ist somit weiterhin als Teil einer solchen Stellfläche ausgebildet und entsprechend nicht in einem Randbereich einer solchen Stellfläche in die Höhe gebaut positioniert. Der Energiespeicher kann somit selbst durch ein Kraftfahrzeug befahren oder überfahren werden bzw. kann ein Kraftfahrzeug direkt auf oder über dem Energiespeicher geparkt werden. Damit lässt sich der Energiespeicher gleichzeitig auch besonders bauraumeffizient in einen solchen Stellplatz integrieren beziehungsweise als Teil eines solchen Stellplatzes bereitstellen. Folglich kann vorteilhafterweise eine solche Energiespeicheranordnung auch in bestehende Stellplätze, zum Beispiel in Parkhäuser, Tiefgaragen, große Parkplätze mit mehreren einzelnen Stellplätzen oder auch in Stellplätze im privaten Bereich, zum Beispiel in Carports oder Garagen, oder auch in Stellplätzen unter freiem Himmel integriert werden.
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Bei der Bereitstellung eines solchen Energiespeichers als Teil eines Stellplatzes gibt es dabei im Allgemeinen zwei besonders vorteilhafte Möglichkeiten: zum einen kann der Energiespeicher die vom Kraftfahrzeug zum Zwecke des Parkens befahrbare Stellfläche selbst bereitstellen, oder der Energiespeicher kann auch so ausgebildet und angeordnet sein, dass dieser von einem Kraftfahrzeug berührungslos überfahrbar ist beziehungsweise so, dass dieser unterhalb des Kraftfahrzeugs und zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wenn das Kraftfahrzeug bestimmungsgemäß auf dem betreffenden Stellplatz geparkt ist. In beiden Fällen ist der Energiespeicher also vorteilhafterweise Teil der Stellfläche des Stellplatzes ohne hierfür in den Untergrund vertieft angeordnet werden zu müssen.
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Der Energiespeicher kann im Allgemeinen ein Gehäuse aufweisen, in welchem ein oder mehrere Batteriezellen angeordnet sind. Die Batteriezellen können dabei auch zu Batteriemodulen zusammengefasst sein. Bei den Batteriezellen kann es sich zum Beispiel um Lithium-Ionen-Zellen handeln. Vorteilhaft für die Integration eines solchen Energiespeichers als Teil eines Stellplatzes ist es zudem, wenn der Energiespeicher im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist. Eine Höhe des Energiespeichers kann zum Beispiel mit Bezug auf den Untergrund definiert sein, wenn sich der Energiespeicher in einem auf dem Untergrund angeordneten und gegenüber dem Untergrund nicht vertieft angeordneten Zustand befindet. Auch weitere Komponenten können in den Energiespeicher integriert sein, zum Beispiel eine Temperier- und/oder Heizeinrichtung oder Wandlereinrichtungen oder eine Steuereinrichtung oder diverse weitere Komponenten. Bei dem Energiespeicher kann es sich zum Beispiel um einen Hochvoltenergiespeicher handeln, zum Beispiel wie dieser auch Elektrofahrzeuge verwendet wird. Der Energiespeicher kann aber auch mit einer niedrigeren Spannungslage, zum Beispiel im Mittelvoltbereich oder Niedervoltbereich ausgebildet sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Energiespeicher derart ausgestaltet, dass er zumindest einen Teil der vom Kraftfahrzeug befahrbaren Stellfläche des Stellplatzes oder die gesamte Stellfläche des Stellplatzes bereitstellt. In diesem Fall kann das Kraftfahrzeug also direkt auf dem Energiespeicher parken. Dies hat den großen Vorteil, dass der Energiespeicher zum Beispiel bezüglich der Ausbildung in seiner Höhe nicht auf die vom Kraftfahrzeug bereitstellbare Bodenfreiheit limitiert ist. Auch hinsichtlich der Breite des Energiespeichers kann dieser deutlich breiter ausgestaltet sein als der verfügbare Zwischenraum zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs senkrecht zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs betrachtet. Mit anderen Worten muss der Energiespeicher also nicht berührungslos überfahrbar vom Kraftfahrzeug ausgebildet sein, sondern kann sowohl hinsichtlich seiner Länge, Breite und Höhe deutlich größere Abmessungen aufweisen. Dies ermöglicht es wiederum, deutlich größere Speicherkapazitäten bereitzustellen. Dadurch kann der zur Verfügung stehende Bauraum eines Stellplatzes optimal genutzt werden. Mit Bezug auf eine bestimmungsgemäße Parkposition eines Kraftfahrzeugs auf dem Stellplatz kann die Breite dabei parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung definiert sein und die Länge parallel zu einer Fahrzeuglängsrichtung.
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In diesem Fall ist es zudem vorgesehen, dass der Energiespeicher befahrbar ausgebildet ist, insbesondere von einem Personenkraftwagen befahrbar ausgebildet ist. Der Energiespeicher kann also zum Beispiel ein Gehäuse aufweisen, welches für eine Tragfähigkeit von mehreren Tonnen ausgelegt ist. Dies lässt sich zum Beispiel durch einen ausreicht stabilen Gehäusedeckel auf einfache Weise umsetzen. Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Gehäuse wasserdicht ausgestaltet ist. Dies ist auch dann bevorzugt, wenn der Energiespeicher berührungslos überfahrbar ausgestaltet ist. Damit lässt sich der Energiespeicher auf besonders flexible Weise an jedem beliebigen Stellplatz einfach integrieren beziehungsweise dort auf dem Untergrund installieren. Bei dem Stellplatz muss es sich dabei nicht notwendigerweise um einen geschützten Stellplatz wie in einer Garage handeln, sondern der Stellplatz muss noch nicht einmal überdacht ausgebildet sein. Dies stellt ein besonders hohes Maß an Flexibilität bezüglich der Einsatzmöglichkeiten und Installationsmöglichkeiten bereit. Gleichzeitig wird hierdurch ein sehr hoher Schutz für den Energiespeicher gegenüber Umwelteinflüssen bereitgestellt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Energiespeicheranordnung eine Auffahrrampe zum Auffahren auf den Energiespeicher, wobei die Auffahrrampe an einer ersten Seitenfläche des Energiespeichers angeordnet ist oder an dieser befestigbar ist, wobei die erste Seitenfläche an eine Oberseite des Energiespeichers, die den Teil der Stellfläche bereitstellt, angrenzt. Durch eine solche Auffahrrampe wird also ein besonders einfaches Auffahren auf den Energiespeicher ermöglicht. Die Oberseite des Energiespeichers stellt somit dann die dem Untergrund abgewandte Seite des Energiespeichers dar. Die Auffahrrampe stellt also eine Schräge bereit, die die Oberfläche des Untergrunds mit der Oberfläche des Energiespeichers verbindet. Dadurch kann der Energiespeicher auch etwas höher ausgebildet werden, und dennoch kann ein Kraftfahrzeug problemlos auf diesen auffahren.
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Der Energiespeicher weist in diesem Fall bevorzugt eine Höhe zwischen einschließlich 10 cm und 50 cm über dem Untergrund auf, besonders bevorzugt eine Höhe zwischen einschließlich 20 cm und 30 cm. Durch eine derart flache Ausbildung des Energiespeichers kann gleichzeitig auch die Rampe relativ kurz und dennoch nicht allzu steil ausgeführt sein. Damit beansprucht auch die Rampe an sich keinen allzu großen Bauraum.
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Weiterhin können in diesem Beispiel eine Länge und Breite des Energiespeichers im Meterbereich liegen, das heißt jeweils größer sein als ein Meter. Die Breite kann dabei zum Beispiel mindestens 2 m betragen und die Länge des Energiespeichers zum Beispiel zwischen 3 m und 7 m betragen, zum Beispiel mindestens 5 m. Je nach zur Verfügung stehendem Bauraum sind den Dimensionen hierbei nach oben prinzipiell keine Grenzen gesetzt. Bei größeren Parkflächen wie in Parkhäusern, kann sich der Energiespeicher auf über mehrere Stellplätze hinweg erstrecken und somit mehrere Stellflächen gleichzeitig bereitstellen. Eine modulare Aufbaumöglichkeit des Energiespeichers, wie später näher beschrieben, ist dann sehr vorteilhaft. Zur Bereitstellung eines einzelnen Stellplatzes kann der Energiespeicher auch für ein spezielles Kraftfahrzeug beziehungsweise an dessen Dimensionen angepasst bereitgestellt werden. Durch die oben genannten Abmessungen ist der Energiespeicher so groß ausgebildet, dass auf dieser durch den Energiespeicher bereitgestellten Oberseite ein herkömmlicher Personenkraftwagen problemlos geparkt werden kann. Bevorzugt sind also die Länge und Breite des Energiespeichers jeweils mindestens so groß wie eine Länge und Breite des darauf zu parkenden Kraftfahrzeugs.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Energiespeicheranordnung einen Laufsteg beziehungsweise ein Laufpodest, wobei der Laufsteg an einer zweiten Seitenfläche des Energiespeichers angeordnet ist oder eine zweite Seitenfläche des Energiespeichers bereitstellt, wobei die zweite Seitenfläche an einer Oberseite des Energiespeichers, die den Teil der Stellfläche bereitstellt, angrenzt. Insbesondere stellt diese zweite Seitenfläche eine von der oben genannten ersten Seitenfläche des Energiespeichers verschiedene Seitenfläche dar. Mit anderen Worten ist dieser Laufsteg an einer anderen Seite des Energiespeichers angeordnet als die oben beschriebene Auffahrrampe beziehungsweise stellt eine andere Seitenfläche des Energiespeichers bereit, wobei ein Teil der Rampe auch gleichzeitig einen Teil des Laufstegs darstellen kann. Auch der Bauraum, in welchem dieser Laufsteg bereitgestellt ist, kann prinzipiell gleichzeitig auch als Energiespeicher genutzt werden. Mit anderen Worten kann der Energiespeicher hinsichtlich seiner Breite etwas größer ausgestaltet sein als die Breite des darauf zu parkenden Kraftfahrzeugs, so dass seitlich noch ausreichend Platz ist, um bei geparktem Kraftfahrzeug aus diesem auszusteigen und auf dem Energiespeicher am Kraftfahrzeug vorbeizulaufen. Der Laufsteg beziehungsweise ein solches Laufpodest kann aber auch ein vom Energiespeicher separates Bauteil darstellen, welches sich an eine Seite des Energiespeichers, nämlich die oben genannte zweite Seitenfläche des Energiespeichers, anschließt beziehungsweise an dieser Seitenfläche angeordnet ist. Damit wird vorteilhafterweise trotz erhöhter Anordnung der Oberseite des Energiespeichers, die gleichzeitig als Stellfläche für Kraftfahrzeug fungiert, ein bequemes Aussteigen und Vorbeilaufen am Kraftfahrzeug ermöglicht.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Energiespeicher derart ausgebildet ist, dass er vom Kraftfahrzeug berührungslos überfahrbar ist. Zu diesem Zweck kann der Energiespeicher mittels einer etwas geringeren Höhe ausgebildet sein, zum Beispiel im Bereich zwischen einschließlich 8 cm und 25 cm, vorzugsweise im Bereich zwischen 10 cm und 20 cm. Die Breite des Energiespeichers beträgt dann zum Beispiel maximal einen Meter oder weniger, zum Beispiel maximal 80 cm. Mit einer Breite von 80 cm und einer Höhe von beispielsweise 11 cm ist der Energiespeicher so ausgestaltet, dass er von den meisten Kraftfahrzeugen berührungslos überfahrbar ist, da dies in vielen Ländern durch eine entsprechende Vorschrift als Zulassungsbedingung für Kraftfahrzeuge vorgegeben ist. Dementsprechend müssen Kraftfahrzeuge in der Regel mit einer entsprechenden Bodenfreiheit ausgebildet sein, dass ein Hindernis mit einer Breite von 80 cm und einer Höhe von 11 cm berührungslos überfahrbar ist. Durch die überfahrbare Ausbildung des Energiespeichers ist es vorteilhafterweise möglich, auf die oben beschriebene Auffahrrampe sowie auch auf den Laufsteg zu verzichten. Der Energiespeicher beziehungsweise die Energiespeicheranordnung als solche nimmt damit noch deutlich weniger Bauraum ein. Gerade für als SUVs ausgebildete Kraftfahrzeuge oder Kraftfahrzeuge mit entsprechend großer Bodenfreiheit eignet sich eine solche Ausbildung des Energiespeichers. Derartige Geländewagen weisen typischerweise Bodenfreiheiten im Bereich von 20 cm, 25 cm oder mehr auf. Somit kann dieser unterhalb solcher Fahrzeuge zwischen den Rädern befindliche Freiraum vorteilhafterweise zur Integration eines Energiespeichers auf einem korrespondierenden Stellplatz für solche Fahrzeuge genutzt werden. Gleichzeitig ist auch hier wiederum keine aufwendige Integration in einen Untergrund oder in eine Bodenplatte erforderlich.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Energiespeicher derart ausgebildet, dass er keinen Teil der vom Kraftfahrzeug befahrbaren Stellfläche bereitstellt, die einen ersten Stellbereich für eine erste Radspur des Kraftfahrzeugs und einen zum ersten Stellbereich beabstandeten zweiten Stellbereich für eine zweite Radspur des Kraftfahrzeugs bereitstellt, und zur Anordnung zwischen dem ersten und zweiten Stellbereich ausgebildet ist. Die Stellbereiche stellen also diejenigen Bereiche dar, die von den Rädern des Kraftfahrzeugs befahren und auch berührt werden, wenn das Kraftfahrzeug auf dem Stellplatz geparkt wird oder zur finalen Parkposition fährt. Der Energiespeicher befindet sich, wenn sich das Kraftfahrzeug in der Parkposition befindet, wie oben beschrieben also zwischen dessen Rädern und unterhalb dessen Unterbodens.
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Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Energiespeicher zumindest zweiteilig ausgeführt und umfasst mindestens eine erste Speichereinheit und eine zweite Speichereinheit, die zum Energiespeicher verbindbar und elektrisch miteinander verschaltbar sind. Dies erleichtert vor allem bei großen Abmessungen des Energiespeichers den Transport desselbigen. Der Energiespeicher kann also aus einzelnen miteinander verbindbaren Speichereinheiten aufgebaut sein. Um den Energiespeicher auf dem Untergrund zu positionieren, können die einzelnen Speichereinheiten zum Beispiel nebeneinandergestellt werden oder auch ineinandergesteckt werden oder über eine gemeinsame Deckplatte miteinander gekoppelt werden oder Ähnliches. Auch die elektrischen Anschlüsse zum elektrischen Verschalten der einzelnen Energiespeichereinheiten zum Gesamtenergiespeicher können dabei entsprechend miteinander verbunden werden, zum Beispiel über eine Festverdrahtung oder eine Steckverbindung oder Ähnliches. Dies ist vor allem dann besonders vorteilhaft, wenn der Energiespeicher nicht nur überfahrbar, sondern befahrbar sein soll, da dies eine entsprechend größere Ausgestaltung des Energiespeichers erfordert. Gleichzeitig kann hierdurch auch die Stabilität und Belastbarkeit erhöht werden, denn jede Energiespeichereinheit kann z.B. über ihr eigenes Gehäuse verfügen. Im zusammengesetzten Zustand verfügt der Energiespeicher damit über weitere durch die jeweiligen Gehäuseseitenwände bereitgestellte Stützstege bzw. Zwischenstege und ist damit deutlich stabiler und belastbarerer. Dies hat zudem den großen Vorteil, dass der Energiespeicher selbst beispielsweise auch modular aufgebaut sein kann. Die Anzahl an verwendeten Speichereinheiten kann zum Beispiel an die Länge oder Breite eines betreffenden Kraftfahrzeugs anpassbar sein, was gerade für private Anwendungen sehr vorteilhaft ist. Auch kann der Energiespeicher an die benötigte Kapazität angepasst werden, indem dieser einfach um die entsprechende Anzahl an Speichereinheiten ergänzt wird.
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Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Energiespeicher einen ersten Anschluss zum konduktiven elektrischen Verbinden mit einem Elektrofahrzeug auf. Dies ist besonders vorteilhaft, da so das Elektrofahrzeug über die im Energiespeicher gespeicherte Energie geladen werden kann. Der Energiespeicher kann also zum Beispiel entsprechend mit einer Steckdose zum Einstecken eines geeigneten Ladesteckers zum Laden des Kraftfahrzeugs ausgestaltet sein oder selbst ein solches Ladekabel bereitstellen, welches in einen korrespondierenden Anschluss des Elektrofahrzeugs einsteckbar ist. Ein solcher erster Anschluss kann zum Beispiel an einer geeigneten Seite des Energiespeichers angeordnet sein.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Energiespeicher einen zweiten Anschluss zum konduktiven elektrischen Verbinden mit einer Stromquelle auf, insbesondere mit einer regenerativen Energiequelle oder einem öffentlichen Stromnetz und/oder einem Hausstromnetzanschluss aufweist. Der Energiespeicher kann dabei eine oder mehrere verschiedene Funktionen übernehmen. Beispielsweise kann dieser gleichzeitig auch als stationärer Energiespeicher für einen Haushalt fungieren und damit in das Hausstromnetz über diesen Hausstromnetzanschluss integriert werden. Verfügt ein solches Haus zum Beispiel über eine Photovoltaikanlage, so kann der durch diese erzeugte Strom in den Energiespeicher geladen werden. Auch der Energiebedarf des Hauses kann dann entsprechend über die im Energiespeicher gespeicherte Energie zumindest zum Teil gedeckt werden. Der Energiespeicher dient damit also nicht nur der Energieversorgung eines Kraftfahrzeugs beziehungsweise dient nicht nur zum Laden eines Elektrofahrzeugs, sondern kann in gleicher Weise auch die Energie für einen Haushalt zur Verfügung stellen und als Stromspeicher für diesen Haushalt fungieren. Der Energiespeicher beziehungsweise die Energiespeicheranordnung kann aber auch unabhängig von einem Haushalt sein. Diese kann auch eigens zum Zwecke des Ladens von Elektrofahrzeugen vorgesehen sein, was vor allem öffentliche Stellplätze sehr vorteilhaft ist, um dort gleichzeitig eine Lademöglichkeit bereitzustellen. Auch in diesem Fall kann das Laden des Energiespeichers durch eine entsprechend vorgesehene Photovoltaikanlage oder eine ähnliche regenerative Energiequelle erfolgen. Denkbar ist es aber auch, den Energiespeicher über ein öffentliches Stromnetz oder auch wiederum über ein Hausstromnetz zu laden. Der Energiespeicher kann dann zum Beispiel als Notstromaggregat fungieren oder als Pufferspeicher. Dies ermöglicht es beispielsweise auch, Energie aus dem öffentlichen Stromnetz in den Energiespeicher zu laden, wenn zum Beispiel die Strompreise günstig sind, so dass zu einem späteren Zeitpunkt bei gegebenenfalls höheren Strompreisen das zu ladende Elektrofahrzeug oder ein anderer Verbraucher mit der im Energiespeicher gespeicherten Energie gespeist werden kann. Damit sind durch den Energiespeicher und die Energiespeicheranordnung an sich zahlreiche vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten bereitgestellt.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung auch einen Stellplatz für ein Kraftfahrzeug, welcher eine erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung oder eine ihrer Ausgestaltungen aufweist. Die für die erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung und ihre Ausgestaltungen beschriebenen Vorteile gelten damit in gleicher Weise für den erfindungsgemäßen Stellplatz.
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Dabei ist der Energiespeicher wie bereits beschreiben nicht vertieft auf dem Untergrund des Stellplatzes bzw. auf dem Untergrund unter dem Stellplatz angeordnet. Die Oberseite des Energiespeichers und die Oberseite des Untergrunds, auf welchem der Energiespeicher angeordnet ist, schließen also seitlich des Energiespeichers nicht flächenbündig aneinander an. Der Energiespeicher kann dabei selbst den Stellplatz darstellen, auf welchem ein Kraftfahrzeug geparkt werden kann.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Stellplatzes, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Stellplatzes mit einer Energiespeicheranordnung in einer Seitenansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Stellplatzes mit einer Energiespeicheranordnung in einer perspektivischen Darstellung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 3 eine schematische Darstellung eines Stellplatzes mit einer Energiespeicheranordnung in einer Draufsicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 4 eine schematische Darstellung eines Stellplatzes mit einer Energiespeicheranordnung und einem auf dem Stellplatz angeordneten Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 5 eine schematische Darstellung eines Stellplatzes mit einer Energiespeicheranordnung und einem auf dem Stellplatz geparkten Kraftfahrzeug gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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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 Darstellung eines Stellplatzes 10 mit einer Energiespeicheranordnung 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Stellplatz 10 ist in diesem Beispiel ein einer Seitenansicht dargestellt. Die Energiespeicheranordnung 12 umfasst dabei einen Energiespeicher 14, der zur nicht vertieften Anordnung auf einem Untergrund 16 des Stellplatzes ausgebildet ist und im vorliegenden Beispiel auch nicht vertieft auf dem Untergrund 16 angeordnet ist. Der Energiespeicher 14 kann dabei auch als Batterie, Stromspeicher, Ladeinfrastruktur oder Ladeeinheit bezeichnet werden.
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Der Energiespeicher 14 weist eine Oberseite 14a auf, die gleichzeitig als Stellfläche für ein Kraftfahrzeug 18 fungiert. Der Energiespeicher 14 stellt in diesem Beispiel also gleichzeitig auch die Stellfläche 10a des Stellplatzes 10 bereit. Das Kraftfahrzeug 18 kann somit den Energiespeicher 14 befahren. Dies ermöglicht eine besonders bauraumeffiziente Anordnung eines solchen Energiespeichers. Insbesondere ist hierfür zumindest in der Horizontalen kein zusätzlicher Bauraum erforderlich. Der Bauraum in der Vertikalen ist in den meisten Situationen deutlich weniger limitiert. Insbesondere ist es bevorzugt, dass auch in diesem Fall der Energiespeicher 14 dennoch bezüglich seiner Höhe H sehr flach ausgebildet ist, die zum Beispiel im Bereich zwischen 20 cm und 30 cm liegen kann. Dieser Bauraum steht an den meisten Stellplätzen, zum Beispiel in Parkhäusern, Garagen, Carports und so weiter, ohne Weiteres zur Verfügung, um so auf einfache Weise auch nachträglich eine solche Energiespeicheranordnung 12 integrieren zu können. Der Energiespeicher 14 kann dann dazu genutzt werden, das Kraftfahrzeug 18, sofern dieses als Elektrofahrzeug ausgebildet ist, zu laden beziehungsweise dessen Energiespeicher zu laden, oder der Energiespeicher 14 kann auch lediglich als Pufferspeicher oder Notstromaggregat verwendet werden oder als stationärer Energiespeicher für einen Haushalt fungieren oder Ähnliches.
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Um das Auffahren auf die Oberfläche 14a des Energiespeichers 14 zu erleichtern, kann die Energiespeicheranordnung 12 zusätzlich eine Rampe 20 umfassen. Diese Rampe 20 kann sich bezüglich einer Auffahrrichtung R direkt an eine Seitenfläche 14b des Energiespeichers 14 anschließen. Die Rampe 20 kann aber auch als Teil eines Gehäuses des Energiespeichers 14 ausgebildet sein. Alternativ kann die Rampe 20 auch als separates Bauteil bereitgestellt sein, welches an der Seitenfläche 14b des Energiespeichers 14 anordenbar bzw. montierbar und in Bezug auf den Energiespeicher 14 fixierbar ist. Weiterhin weist der Energiespeicher 14 in diesem Beispiel eine Länge L auf, die in der hier dargestellten x-Richtung definiert ist, die wiederum zur Auffahrrichtung R korrespondiert. Die Länge L ist entsprechend in einer Richtung definiert, in welche die Kraftfahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs 18 weist, wenn dieses bestimmungsgemäß auf dem Stellplatz geparkt ist. Eine Breite B (siehe 2) des Energiespeichers 14 kann entsprechend in einer dazu senkrechten Richtung, nämlich der hier dargestellten y-Richtung definiert sein. Die Länge L des Energiespeichers 14 ist dabei bevorzugt mindestens so lang wie Länge des Kraftfahrzeugs 18 in x-Richtung. Beispielsweise beträgt die Länge L mindestens 4 m, vorzugsweise mindestens 5 m und ist damit für die meisten Personenkraftwagen passend dimensioniert. Die Breite B ist dabei mindestens so groß wie die Breite des Kraftfahrzeugs 18 und kann zum Beispiel mindestens 2 m, vorzugsweise noch mehr betragen. Dies ermöglicht dann auch in bequemes Aussteigen aus dem Kraftfahrzeug 18, wenn dieses auf dem Stellplatz 10 beziehungsweise dem Energiespeicher 12 geparkt ist.
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Im Allgemeinen kann der Energiespeicher 14 ein Gehäuse aufweisen, in welchem mehrere Batteriezellen, die vorliegend nicht näher dargestellt sind, angeordnet sind. Zudem ist es auch denkbar, dass der Energiespeicher 14 aus mehreren, voneinander separierbaren und miteinander verbindbaren Modulen aufgebaut ist. Dies erleichtert den Transport des Energiespeichers 14.
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2 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung eines weiteren Beispiels eines Stellplatzes 10 mit einer Energiespeicheranordnung 12. Die Energiespeicheranordnung 12 sowie der Stellplatz 10 können dabei wie zur 1 bereits beschrieben ausgebildet sein. Vorliegend ist nunmehr jedoch lediglich noch eine Überdachung 22 des Stellplatzes 10 dargestellt. Der Stellplatz 10 ist in diesem Beispiel also entsprechend Teil eines Carports. Da der Energiespeicher 14 nicht in den Untergrund 16 integriert ist, sondern auf diesem angeordnet ist, lässt sich die Energiespeicheranordnung 12 somit auch in bestehende Carports 10 einfach nachträglich integrieren. Diese nachträgliche Integrationsmöglichkeit ist jedoch nicht nur für Carports sehr vorteilhaft, sondern im Allgemeinen auch für Garagen, Parkhäuser, Tiefgaragen, oder Ähnliches.
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3 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Stellplatz 10 mit einer Energiespeicheranordnung 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auch hier kann die Energiespeicheranordnung 12 und im Allgemeinen der Stellplatz 10 wie zuvor beschrieben ausgebildet sein. Zusätzlich umfasst in diesem Beispiel die Energiespeicheranordnung 12 noch zwei Laufstege 24. Diese sind bezüglich der y-Richtung beidseitig von der Stellfläche 10a angeordnet, auf welcher sich das Kraftfahrzeug 18 befindet beziehungsweise geparkt ist. Entgegen z-Richtung unterhalb dieser Laufstege 24 können optional ebenfalls Teile des Energiespeichers 14 angeordnet sein oder der Energiespeicher 14 kann auch auf den Bereich der Stellfläche 10a beschränkt sein. Vorteilhaft ist es jedoch, auch den Bereich der Laufstege 24 zur Unterbringung von Teilen des Energiespeichers 14 zu nutzen. Dadurch kann eine höhere Kapazität des Energiespeichers 14 bereitgestellt werden oder bei gleicher Kapazität die Höhe H des Energiespeichers 10 reduziert werden.
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Denkbar ist es auch, beispielsweise nur einen solchen Fußweg beziehungsweise Laufsteg 24 auf einer Seite des Stellplatzes 10a anzuordnen. Zudem können auch Teile des Fußwegs 24 mit einer Rampe 20 ausgestaltet sein beziehungsweise kann die Rampe 20 bereichsweise auch als Fußweg 24 genutzt werden. Grundsätzlich ist es also denkbar, den Energiespeicher 14 mit einer größeren Breite B als das Kraftfahrzeug 18 auszubilden und die Rampe 20 so auszugestalten, dass diese sich über die Gesamtbreite des Energiespeichers 14 beziehungsweise der Energiespeicheranordnung 12 erstreckt. An welcher Position der Oberfläche 14a des Energiespeichers 14 dann das Kraftfahrzeug 18 geparkt wird, kann dann dem Benutzer selbst überlassen werden. Insbesondere kann die gesamte durch den Energiespeicher 14 zur Verfügung gestellte Oberfläche 14a als Parkfläche beziehungsweise Stellfläche genutzt werden und der restliche Bereich einfach als Fußweg 24. In diesem Beispiel bezieht sich die Länge L des Energiespeichers 14 nicht auf die Rampe 20. Denkbar ist es aber auch, die Rampe 20 als Teil des Energiespeichers 14 auszubilden. Das bedeutet, dass auch im Bereich der Rampe 20 Komponenten des Energiespeichers 14, zum Beispiel Batteriezellen oder Ähnliches, angeordnet sein können.
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Weiterhin umfasst die Energiespeicheranordnung 12 auch eine Anschlusseinrichtung 26 für einen Ladestecker 28. Über den Ladestecker 28 kann das als Elektrofahrzeug ausgebildete Kraftfahrzeug 18 mit in dem Energiespeicher 14 gespeicherter Energie geladen werden. Der Ladestecker 28 kann einfach entsprechend an das Elektrofahrzeug 18 angeschlossen werden. Zudem kann die Energiespeicheranordnung 12 eine weitere Anschlussmöglichkeit zur Kopplung mit einer regenerativen Energiequelle, wie beispielsweise einer Photovoltaikanlage, aufweisen oder eine Kopplungsmöglichkeit mit einem Stromnetz oder Ähnliches. Beispielsweise könnte auch der Ladestecker 28 wahlweise in das Elektrofahrzeug 18 zum Laden des Elektrofahrzeugs 18 oder in einen Stromnetzanschluss gesteckt werden, um den Energiespeicher 14 über das Stromnetz wieder aufzuladen.
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4 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Stellplatzes 10 mit einer Energiespeicheranordnung 12 in einer Frontansicht, wiederum mit einem Kraftfahrzeug 18, welches in dieser Darstellung auf dem Stellplatz 10 geparkt ist. Die Energiespeicheranordnung 12 und der Stellplatz 10 können dabei wiederum wie zuvor beschrieben ausgebildet sein. Durch diese Darstellung soll nochmal veranschaulicht werden, dass die Stellfläche 10a, auf der sich das Kraftfahrzeug 18 im geparkten Zustand befindet, durch die Oberfläche 14a des Energiespeichers bereitgestellt wird, insbesondere vollständig.
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Denkbar ist es jedoch auch, dass der Energiespeicher 14 keinen Teil der vom Kraftfahrzeug 18 direkt befahrbaren Stellfläche 10a selbst darstellt, sondern stattdessen so ausgebildet ist, dass er vom Kraftfahrzeug 18 berührungslos überfahrbar ist, wie dies in 5 schematisch dargestellt ist. Die Stellfläche 10a umfasst in diesem Beispiel also einen ersten Stellbereich 30a, der einer ersten Radspur des Kraftfahrzeugs 18 zugeordnet ist, und einen zweiten Stellbereich 30b, der einer zweiten Radspur des Kraftfahrzeugs 18 zugeordnet ist. Wenn das Kraftfahrzeug 18 also auf den Stellplatz 10 beziehungsweise auf die Stellfläche 10a fährt, so kontaktieren die Räder des Kraftfahrzeugs 18 die entsprechenden Stellbereiche 30a, 30b, während keine Berührung mit dem zwischen diesen Stellbereichen 30a, 30b angeordneten Energiespeicher 14 stattfindet. Dieser ist also bezüglich seiner Breite B in diesem Beispiel so bemessen, dass diese geringer ist als ein Radabstand b des Kraftfahrzeugs 18. Auch die Höhe H des Energiespeichers ist in diesem Beispiel kleiner als die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs 18. Damit kann der unterhalb des Kraftfahrzeugs 18 und zwischen seinen Rädern befindliche Freiraum zur Unterbringung des Energiespeichers 14 genutzt werden. In diesem Beispiel kann also auch die zuvor beschriebene Rampe 20 sowie auf die Fußwege 24 verzichtet werden. Die Länge L (siehe zum Beispiel 1) des Energiespeichers 14, die wiederum in x-Richtung weist, kann hier grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, insbesondere auch kürzer als die Länge L des Kraftfahrzeugs 18. Ansonsten kann auch dieser Energiespeicher 14 und der beschriebene Stellplatz 10 wie zuvor beschriebenen ausgebildet sein.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung befahrbare Elektrospeicher für Fahrzeuge zum Nachrüsten oder für die Nutzung auf Parkflächen bereitgestellt werden können. Die Erfindung und ihre Ausführungsformen ermöglichen also die Bereitstellung flacher Stromspeicher beziehungsweise einer flachen Ladeinfrastruktur, welche von Fahrzeugen befahrbar ist. Fahrzeuge fahren also entsprechend zum Laden beziehungsweise nur zum Parken auf einen solchen Stromspeicher beziehungsweise parken über diesem. Dadurch ist der erforderliche zusätzliche Platzbedarf äußerst gering. Stromspeicher können damit in Garagen oder Carports nachgerüstet werden. Der Platzbedarf auf öffentlichen Flächen ist ebenfalls gering. Damit kann ein solches System auf fast allen Flächen mit wenig Aufwand installiert werden. Die Batteriespeicher können flach angeordnet werden, damit Fahrzeuge mittels einer Rampe auffahrbar sind. Seitlich kann ein Laufsteg integriert werden. Die Ladeeinheit, das heißt also der Energiespeicher, kann auch mehrteilig ausgeführt sein und zum Beispiel mittels zwei Modulen beziehungsweise durch eine Gliederung in zwei separierbare Module schnell an jedem Ort installiert und betrieben werden. Somit können Konzepte für Carports, Garagen, Tiefgaragen, Parkplätze platzsparend realisiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011111031 A1 [0003]
- DE 202015104148 U1 [0004]
- EP 2876232 A1 [0006]
