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Die Erfindung betrifft ein Freizeitfahrzeug, insbesondere ein Wohnmobil oder einen Wohnwagen, mit einem Fahrzeugakkumulator und einer mittels eines Elektromotors elektrisch angetriebener Achse, wobei der Elektromotor von dem Fahrzeugakkumulator gespeist wird.
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Aus der
DE 10 2019 122 870 A1 ist ein Anhänger, insbesondere ein Wohnwagen, mit einer Batterie und einer Achse oder Tandemachse mit über Elektromotoren angetriebenen Rädern bekannt. Hierbei dient die Batterie zur Stromversorgung der Elektromotoren bei Anhängerfahrt im Straßenverkehr. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass in einem Fall, in dem Fahrzeuge einen Anhänger ziehen, sich bei einem reinen Elektrofahrzeug eine merkliche beziehungsweise auch enorme Reduzierung der Reichweite ergibt, so dass beispielsweise bei einem Hybridfahrzeug die erforderliche zusätzliche Leistung des Elektroantriebs nicht ausreichend lange zur Verfügung steht, da die Batterie erschöpft ist. Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge lassen außerdem nur geringe Anhängerlasten zu.
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Die aus der
DE 10 2019 122 870 A1 bekannte Lösung betrifft somit einen Wohnwagen, der unterstützend zu einem als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildeten Zugfahrzeug eine elektrisch angetriebene Achse hat.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeugfahrzeug, insbesondere ein Wohnmobil oder einen Wohnwagen, anzugeben, das eine verbesserte Funktionsweise aufweist.
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Die Aufgabe wird durch ein Freizeitfahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Aufgabe wird durch ein Freizeitfahrzeug, insbesondere ein Wohnmobil oder einen Wohnwagen, mit zumindest einem Fahrzeugakkumulator und zumindest einer mittels zumindest eines Elektromotors elektrisch angetriebenen Achse gelöst, wobei der Elektromotor von dem zumindest einem Fahrzeugakkumulator speisbar ist, wobei zumindest eine Spannungsquellen-Hauptsteuerung und zumindest eine mit der Spannungsquellen-Hauptsteuerung verbundene elektrische Energiequelle vorgesehen sind, wobei die Spannungsquellen-Hauptsteuerung die Speisung des zumindest einen Elektromotors von dem zumindest einem Fahrzeugakkumulator steuert und wobei die Spannungsquellen-Hauptsteuerung die Speisung des zumindest einen Elektromotors von der zumindest einen elektrischen Energiequelle steuert.
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Die Spannungsquellen-Hauptsteuerung kann in vorteilhafter Weise als Hochvolt-Energiemanager dienen. Ein bevorzugter Anwendungsbereich besteht hierbei für Wohnmobile. Allerdings eignet sich die vorgeschlagene Lösung auch allgemein für Aufbauten mit zusätzlichem Energiebedarf.
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Falls die Lösung bei einem Wohnwagen zum Einsatz kommt, dann besitzt dieser Wohnwagen bereits einen Fahrzeugakkumulator, der durch eine zusätzliche elektrische Energiequelle ergänzt wird.
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Bei einer herkömmlichen Ausgestaltung werden Wohnmobile mit Verbrennungsmotoren aufgebaut. Wohnmobile können hierbei auf Basisfahrzeugen basieren, die aus Serienfahrzeugen abgeleitet sind. Wenn diese Serienfahrzeuge statt mit einem Verbrennungsmotor mit einem elektrischen Antrieb ausgestattet werden, dann stellt sich das Problem, das Wohnmobil auf einem elektrisch angetriebenen Basisfahrzeug aufzubauen. Die mit Verbrennungsmotoren ausgestatteten Basisfahrzeuge sind als Nutzfahrzeuge in der Regel auf Anwendungen im Nahverkehr optimiert. Dementsprechend kann sich das Problem ergeben, dass Reichweiten der elektrisch angetriebenen Basisfahrzeuge dann beispielsweise nur etwa 200 km betragen. Dies wäre jedoch für Wohnmobile ungünstig, da diese beispielsweise Urlaubsfahrten mit weiten Streckenanteilen in gegebenenfalls entlegenen Urlaubsregionen ermöglichen sollen.
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Ferner können sich weitere Problemstellungen ergeben. Beispielsweise kann eine Heizung und Kühlung bei einem Wohnmobil einen erheblich höheren Energiebedarf beanspruchen, als dies bei dem Nutzfahrzeug, aus dem das Basisfahrzeug abgeleitet ist, der Fall ist. Außerdem reduziert ein Wohnmobilaufbau beispielsweise auch aufgrund des hohen Windwiderstands die Reichweite. Ferner können bei einer Urlaubsfahrt Ladestopps gegebenenfalls nur im Rahmen einer praktikablen Schnellladegrenze eingelegt werden, so dass ein Batterieladehub nur in einem Bereich von 10 % bis 80 % sinnvoll genutzt werden kann, was eine weitere Reichweiteneinbuße ergibt.
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Je nach Ausgestaltung des Freizeitfahrzeugs können sich weitere Einschränkungen durch die Fahrzeugabmessungen ergeben. Ladestationen können beispielsweise Längenbegrenzungen auf maximal 6 m lange Fahrzeuge vorgeben. Bei solch einem Ladeplatz kann dann gegebenenfalls kein Ladestopp eingelegt werden, so dass sich die Anforderungen an die Reichweite weiter verschärfen. Außerdem sind Schnellladestationen gegebenenfalls nicht oder nur eingeschränkt in Urlaubsgebieten oder auf dem Weg in Urlaubgebiete verfügbar.
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Außerdem besteht eine Einschränkung bezüglich der verfügbaren Basisfahrzeuge. Beispielsweise ist ein Basisfahrzeug dann nicht als Hybridfahrzeug erhältlich, was insbesondere für Großserienhybride in der Klasse von 3,5 bis 7,5 t gilt. Somit kann dann keine Ladeunabhängigkeit über einen Hybridantrieb erreicht werden. Eine reisetaugliche Reichweite kann dann nicht erreicht werden.
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Durch die vorgeschlagene Lösung kann zumindest eine zusätzliche elektrische Energiequelle neben dem Fahrzeugakkumulator genutzt werden, um den elektrischen Antrieb zu speisen. Hierbei gewährleistet die Spannungsquellen-Hauptsteuerung die entsprechende Schnittstelle, so dass die elektrische Energiequelle neben beziehungsweise zusätzlich dem Fahrzeugakkumulator angeschlossen werden kann.
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Vorteilhaft ist es daher, dass die zumindest eine elektrische Energiequelle mittels der Spannungsquellen-Hauptsteuerung mit dem zumindest einem Elektromotor verbunden ist. Hierdurch ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass eine Schnittstelle geschaffen ist, die unabhängig von dem Serienfahrzeug ist, von dem das Basisfahrzeug abgeleitet ist.
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Vorteilhaft ist es, dass der zumindest ein Fahrzeugakkumulator mittels der Spannungsquellen-Hauptsteuerung mit dem zumindest einem Elektromotor verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung kann die Spannungsquellen-Hauptsteuerung eine universelle Schnittstelle darstellen. Bei dem Fahrzeugakkumulator kann es sich auch um einen weiteren Fahrzeugakkumulator handeln. Der Fahrzeugakkumulator und gegebenenfalls der weitere Fahrzeugakkumulator werden von dem Hersteller des Serienfahrzeugs bereitgestellt. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung ist es daher auch vorteilhaft, dass der zumindest eine Fahrzeugakkumulator unter Umgehung der Spannungsquellen-Hauptsteuerung den zumindest einen Elektromotor speist. Hierdurch kann gegebenenfalls auf den vorgegebenen Aufbau zurückgegriffen werden, wobei Eingriffe minimiert sind. Dies kann den Aufbau vereinfachen. Die Spannungsquellen-Hauptsteuerung dient dann zur Steuerung der Speisung mittels des Fahrzeugakkumulators, wobei der wesentliche Energietransport unter Umgehung der Spannungsquellen-Hauptsteuerung direkt zu dem zumindest einen Elektromotor erfolgen kann.
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Ferner ist es vorteilhaft, dass die zumindest eine elektrische Energiequelle als von einer Brennkraftmaschine angetriebener elektrischer Generator angetrieben ist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise auf verbrennungsmotorische Art eine Erweiterung der Reichweite erzielt werden. Hierdurch besteht insbesondere die Möglichkeit, gegebenenfalls Kraftstoff nachzutanken, falls nicht oder nur in unzureichender Weise eine elektrische Aufladung des Fahrzeugakkumulators erfolgen kann. Beispielsweise kann dadurch gewährleistet werden, dass die Fahrt in ein Urlaubsgebiet ohne wesentliche Einschränkungen durchgeführt werden kann. Aber auch in entlegenen Urlaubsregionen kann dann auf eine herkömmliche Kraftstoffversorgung zurückgegriffen werden.
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Vorteilhaft ist es auch, dass die zumindest eine elektrische Energiequelle als Solaranlage und/oder Spannungsversorgung für Hausgeräte ausgebildet ist. Vorzugsweise wird solch eine zusätzliche elektrische Energiequelle in Kombination mit einer elektrischen Energiequelle realisiert, die als von einer Brennkraftmaschine angetriebener elektrischer Generator ausgebildet ist. Die Spannungsquellen-Hauptsteuerung kann dann in vorteilhafter Weise ein Energiemanagement ermöglichen. Hierbei ist es auch möglich, dass über die Solaranlage elektrische Energie erzeugt wird, die zunächst elektrisch gespeichert wird, um diese später beispielsweise als Antriebsenergie zu nutzen. Hierdurch kann auch ein besonders umweltfreundlicher Betrieb ermöglicht werden. Ferner ist es vorteilhaft, dass die zumindest eine elektrische Energiequelle mit einer internen Netzwerkbatterie verbunden ist. Außerdem ist es vorteilhaft, dass zumindest ein weiterer Fahrzeugakkumulator vorgesehen ist. Hierdurch kann das Energiemanagement weiter verbessert werden.
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In besonders bevorzugter Weise sind der Fahrzeugakkumulator und gegebenenfalls der zumindest eine weitere Fahrzeugakkumulator Fahrzeugakkumulatoren des Basisfahrzeugs, auf dem das Freizeitfahrzeug basiert. Solch ein Basisfahrzeug kann beispielsweise in Form eines Windlaufs genutzt werden, um das Freizeitfahrzeug aufzubauen. Hierdurch kann die Antriebstechnologie des Ferienfahrzeugs in vorteilhafter Weise genutzt werden.
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Vorteilhaft ist es auch, dass zumindest ein Zusatzverbraucher, insbesondere eine Anlage zur Heizung, Belüftung und Klimatisierung, vorgesehen ist und dass der zumindest eine Zusatzverbraucher von dem Fahrzeugakkumulator speisbar ist, wobei die Spannungsquellen-Hauptsteuerung die Speisung des Zusatzverbrauchers von dem Fahrzeugakkumulator steuert. Hierdurch kann insbesondere ein Fahrzeugakkumulator des Basisfahrzeugs einen Zusatznutzen ermöglichen.
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Beispielsweise kann hierdurch beim Aufenthalt auf einem Campingplatz und dergleichen zunächst die im Fahrzeugakkumulator gespeicherte Energie genutzt werden, bevor beispielsweise ein Brennstoff betriebener Generator zum Einsatz kommt.
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Vorteilhaft ist es auch, dass zumindest ein Zusatzverbraucher, insbesondere eine Anlage zur Heizung, Belüftung und Klimatisierung, vorgesehen ist, dass der zumindest eine Zusatzverbraucher mit der Spannungsquellen-Hauptsteuerung verbunden ist und dass der zumindest eine Zusatzverbraucher mittels der Spannungsquellen-Hauptsteuerung zumindest von der zumindest einen elektrischen Energiequelle und gegebenenfalls mittels der Spannungsquellen-Hauptsteuerung von dem Fahrzeugakkumulator speisbar ist. Hierbei kann der zumindest eine Fahrzeugakkumulator auch mit der Spannungsquellen-Hauptsteuerung verbunden sein, so dass die elektrische Energie stets über die Spannungsquellen-Hauptsteuerung geführt wird, so dass die Spannungsquellen-Hauptsteuerung eine universelle Schnittstelle darstellt. Die Spannungsquellen-Hauptsteuerung ermöglicht dann eine elektrische Systemintegration.
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Somit kann in vorteilhafter Weise eine elektrische Systemintegration ermöglicht werden, wobei insbesondere ein als Antriebsbatterie ausgebildeter Fahrzeugakkumulator in die Versorgung des Aufbaus integriert werden kann. Hierbei kann beispielsweise eine herkömmliche Energieversorgung des Aufbaus, insbesondere eine auf 12 V basierende Energieversorgung, mit genutzt werden. Beispielsweise kann eine Aufbaubatterie, insbesondere eine auf 12 V basierende Aufbaubatterie, über die Lichtmaschine des Chassis dann mit aufgeladen werden. Die Energieversorgung des Aufbaus kann im Wesentlichen für die Beleuchtung und die Spannungsversorgung einiger Geräte genutzt werden. Hierdurch kann auch anstelle einer herkömmlichen Ausgestaltung, bei der zum Heizen und Kochen flüssige und gasförmige Stoffe zum Einsatz kommen, auf elektrische Weise geheizt und gekocht werden.
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Somit können die Möglichkeiten eines Elektrofahrzeugs, das als Basisfahrzeug dient, in vorteilhafter Weise genutzt werden. Insbesondere bietet hierbei die große speicherbare elektrische Energie des Fahrzeugakkumulators die Möglichkeit, das Kochen, Heizen und Klimatisieren lokal emissionsfrei zu realisieren. Somit kann ein Energiebedarf auf elektrische Weise erfüllt werden, der bei einer herkömmlichen Ausgestaltung eine Aufbaubatterie überfordern würde oder ein betriebsbereites Basisfahrzeug mit laufenden Motor voraussetzen würde, wodurch wiederum viele Verbraucher unnötig aktiv wären und Strom verbrauchen, die im Wohnmodus nicht erforderlich sind.
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Somit kann für rein elektrische Basisfahrzeuge eine Schnittstelle geschaffen werden, um weitere Energiequellen für eine Reichweitenerweiterung anschließen zu können. Insbesondere können eine Zusatzbatterie angeschlossen und eine auf herkömmlichen Brennstoffen basierende Reichweitenverlängerung realisiert werden. Ferner ist eine erweiterte Nutzung des Fahrzeugakkumulators, insbesondere eine Fahrzeugbatterie, die im Basisfahrzeug für den Antrieb zur Verfügung steht, zur Energieversorgung des Aufbaus möglich.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren darstellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 ein Freizeitfahrzeug in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine Schaltung bezüglich einer Spannungsquellen-Hauptsteuerung des in 1 gezeigten Freizeitfahrzeugs entsprechend einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung und
- 3 bis 5 die in 2 dargestellte Verschaltung bezüglich der Spannungsquellen-Hauptsteuerung entsprechend weiterer möglicher Ausgestaltungen der Erfindung.
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1 zeigt ein Freizeitfahrzeug 1 mit Fahrzeugakkumulatoren 2, 3 und einer mittels eines Elektromotors 4 elektrisch angetriebenen Achse 5 entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Hierbei ist schematisch eine Verschaltung dargestellt. Das Freizeitfahrzeug 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Wohnmobil ausgebildet. Die Ausbildung als Wohnmobil stellt eine bevorzugte Anwendung dar. Das Fahrzeugfahrzeug 1 kann bei einer abgewandelten Ausgestaltung aber beispielsweise auch als Wohnwagen oder dergleichen ausgebildet sein.
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Zur Vereinfachung ist ein Elektromotor 4 für die Achse 5 dargestellt. Hierbei sind geeignete Abwandlungen mit zwei oder mehr Elektromotoren und/oder zwei oder mehr angetriebenen Achsen 5 möglich. Ferner ist der Elektromotor 4 in diesem Ausführungsbeispiel als Wechselstrommotor 4 ausgebildet.
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Das Freizeitfahrzeug weist eine Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 auf. In diesem Ausführungsbeispiel dienen Fahrzeugakkumulatoren 2, 3 zum Speichern elektrischer Energie, um bei einer Fahrt des Freizeitfahrzeugs 1 den Elektromotor 4 anzutreiben. Die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 steuert hierbei die Speisung des Elektromotors 4 von den Fahrzeugakkumulatoren 2, 3.
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Außerdem weist das Freizeitfahrzeug 1 elektrische Energiequellen 7, 8, 9 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel direkt mit der Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 und mittels der Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 mittelbar mit dem Elektromotor 4 verbunden sind. Hierbei ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Wechselrichter 10 vorgesehen, um den Elektromotor 4 mit Wechselstrom zu betreiben.
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Die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 steuert außerdem die Speisung des Elektromotors 4 von den elektrischen Energiequellen 7, 8, 9. Die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 ermöglicht daher den Anschluss zusätzlicher Energiequellen 7, 8, 9, ohne die Auslegung und Absicherung des fahrzeugseitigen Hochvoltnetzes 11 zu beeinträchtigen. Hierbei kann die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 als Energiemanager dienen und zumindest im Wesentlichen rückwirkungsfrei zum Hochvoltsystem 11 arbeiten. Über die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 können auch die notwendigen Energieressourcen, die durch die Fahrzeugakkumulatoren 2, 3 bereitgestellt werden, angeschlossen werden, wie es beispielsweise in 2 veranschaulicht ist. Die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 übernimmt die bedarfsgerechte Energieverteilung im Fahrbetrieb und im stationären Betrieb des Freizeitfahrzeugs 1.
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Die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 kann eine Steuereinrichtung 12 aufweisen, die über einen CAN-Bus mit den Energiequellen 7, 8, 9 und auch mit den Fahrzeugakkumulatoren 2, 3 kommunizieren kann. Ferner können beispielsweise geeignete Sicherungseinrichtungen 13A bis 13D vorgesehen sein, durch die Sicherungen bezüglich zu hoher Ströme, Stromunterbrechungen, gerichtete Stromsperren oder dergleichen realisiert werden können.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind somit die elektrischen Energiequellen 7, 8, 9 mittels der Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 mit dem Elektromotor 4 verbunden. Die Fahrzeugakkumulatoren 2, 3 speisen in diesem Ausführungsbeispiel unter Umgebung der Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 den Elektromotor 4, wobei die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 nur zur Steuerung der Fahrzeugakkumulatoren 2, 3 über den CAN-Bus dient. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung, die beispielsweise in 2 veranschaulicht ist, kann zumindest ein Fahrzeugakkumulator 2, 3 auch direkt über die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 mit dem Elektromotor 4 verbunden sein.
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In diesem Ausführungsbeispiel weist die elektrische Energiequelle 7 eine Brennkraftmaschine 15 auf. Hierbei kann das Fahrzeitfahrzeug 1 einen geeigneten (nicht dargestellten) Brennstofftank für einen Brennstoff, insbesondere Benzin, Diesel oder Methan aufweisen. Wenn die Brennkraftmaschine 15 von der Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 angesteuert wird, um Energie für den Elektromotor 4 zu erzeugen, dann treibt die Brennkraftmaschine 15 einen elektrischen Generator 16 der elektrischen Energiequelle 7 an. Hierbei kann die Energiequelle 7 gegebenenfalls noch einen Frequenzumrichter 17 aufweisen. Die elektrische Energie des Generators 16 wird dann über den Frequenzumrichter 17 und die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 sowie den Wechselrichter 10 zum Elektromotor 4 geführt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine gemeinsame Schnittstelle, nämlich über das Hochvoltnetz 11, realisiert ist.
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Ferner sind die elektrischen Energiequellen 7, 8, 9 in diesem Ausführungsbeispiel als Solaranlage 20 und als Spannungsversorgung 21 für Hausgeräte (Haushaltsgeräte) 22, 23 realisiert. Die Spannungsversorgung 21 kann hierbei geeignete Wandler 24A, 24B aufweisen, um je nach Anwendungsfall Gleich- oder Wechselspannung in geeigneter Höhe zu erzeugen.
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Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Netzwerkbatterie 25 vorgesehen, die mit den elektrischen Energiequellen 7, 8, 9 verbunden ist. Dadurch kann auch die interne Netzwerkbatterie 25 des Freizeitfahrzeugs 1 eingebunden werden. Insbesondere kann die Netzwerkbatterie 25 von den elektrischen Energiequellen 7, 8, 9 geladen werden, um elektrische Energie für die Hausgeräte 22, 23 zur Verfügung zu stellen.
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Somit kann das Freizeitfahrzeug 1 in vorteilhafter Weise realisiert werden. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann der Fahrzeugakkumulator 3 auch entfallen. Die Fahrzeugakkumulatoren 2, 3 sind vorzugsweise die Antriebsbatterien des Serienfahrzeugs, aus dem das Basisfahrzeug abgeleitet ist. Wird das Freizeitfahrzeug 1 beispielsweise auf einem Windlauf aufgebaut, dann können die Fahrzeugakkumulatoren 2, 3, der Wechselrichter 10, das Hochvoltnetz 11, der Elektromotor 4 und die dadurch angetriebene Achse 5 vom Hersteller des Basisfahrzeugs stammen. Die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 ermöglicht dann eine Erweiterung, die insbesondere die elektrischen Energiequellen 7, 8, 9 betrifft.
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Das Freizeitfahrzeug 1 kann außerdem ein Kühlsystem 26 mit Wasserpumpen 27A, 27B aufweisen, das für die elektrischen Energiequellen 7, 8, 9 genutzt werden kann.
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Hierbei kann beispielsweise die von der Brennkraftmaschine 15 erzeugte Abwärme zum Wärmen eines Innenraums des Freizeitfahrzeugs 1 genutzt werden.
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2 bis 5 veranschaulichen mehrere mögliche Ausgestaltungen der Verschaltung bezüglich der Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6. Hierbei können der weitere Fahrzeugakkumulator 3 und/oder die elektrische Energiequelle 7 angebunden werden. Der weitere Fahrzeugakkumulator 3 kann hierbei gegebenenfalls auch ein nachgerüsteter Fahrzeugakkumulator 3 sein.
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Das Freizeitfahrzeug 1 kann hierbei einen Zusatzverbraucher 30 aufweisen. Der Zusatzverbraucher 30 kann beispielsweise eine Anlage 30 zur Heizung, Belüftung und Klimatisierung sein. Der Zusatzverbraucher 30 kann über die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 angesteuert werden. Bei den in 2 und 3 veranschaulichten Ausgestaltungen erfolgt auch die wesentliche Energieversorgung mittels der Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6. Bei den anhand der 4 und 5 veranschaulichten Ausgestaltungen erfolgt nur die Steuerung der Speisung über die Spannungs-Hauptsteuerung 6, wobei die Energieversorgung des Zusatzverbrauchers 30 unter Umgehung der Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 erfolgt.
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Bei der in 3 veranschaulichten Schaltung kann die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 die Energieversorgung, insbesondere mittels der Fahrzeugakkumulatoren 2, 3, komplett emulieren. Bei dem in 4 veranschaulichten Schaltplan kann die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 ebenfalls eine Emulation der Energieversorgung realisieren. Allerdings wird bei dem in 3 veranschaulichten Schaltplan auch eine Ladeeinheit 35 emuliert (wie es auch bei dem in 2 veranschaulichten Schaltplan der Fall ist), während bei den in 4 und 5 veranschaulichten Schaltplänen die Ladeeinheit 35 direkt an den Fahrzeugakkumulator 2 des Serienfahrzeugs angeschlossen bleibt.
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Bei der in 4 veranschaulichten Ausgestaltung läuft nur noch der Leistungspfad zum Elektromotor 4 über die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6, während unter anderem der Zusatzverbraucher 30 und die Ladeeinheit 35 direkt mit dem Fahrzeugakkumulator 2 verbunden sind. Bei der in 5 veranschaulichten Ausgestaltung läuft außerdem der Leistungspfad abgesehen von der Steuerung direkt vom Elektromotor 4 zum Fahrzeugakkumulator 2.
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Ferner sind unterschiedliche Anbindungen eines Gleichstrom-Ladeanschlusses 36 und einer Energieversorgung 37, die im Gleichstrom-zu-Gleichstrom- oder Gleichstrom-zu-Wechselstrom-Modus arbeiten kann, möglich. Wie es beispielsweise in 3 gezeigt ist, kann auch ein bidirektionaler Wechselstromanschluss 38 realisiert werden, indem ein Umwandler 39 zwischen Gleich- und Wechselstrom zwischen dem Wechselstromanschluss 38 und dem Fahrzeugakkumulator 2 geschaltet ist. Wie es beispielsweise in 4 veranschaulicht ist, kann auch ein bidirektionaler Gleichstrom-Ladeanschluss 40 vorgesehen sein.
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Somit kann auf der Fahrzeugseite das Bordnetz entsprechend den Vorgaben des Herstellers des Basisfahrzeugs bedient werden. Über die Spannungsquellen-Hauptsteuerung kann dann die Ergänzung durch weitere Energiequellen 7, 8, 9 und dergleichen erfolgen.
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Bei einer abgewandelten Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass der Hersteller des Basisfahrzeugs die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 bereits mit in das Basisfahrzeug und gegebenenfalls auch das Serienfahrzeug integriert. Ferner kann die Spannungsquellen-Hauptsteuerung 6 bei einer abgewandelten Ausgestaltung auch eigenständig in eine Fahrzeugarchitektur für einen Elektroantrieb integriert werden. Die Integration kann zusätzlich auch bidirektional im Leistungsfluss erfolgen, um auf der Aufbauseite die Möglichkeit zu realisieren, weitere Energiequellen, beispielsweise die Solaranlage 20 oder Zusatzbatterien, wie die Netzwerkbatterie 25, auf anderen Spannungsebenen zu integrieren.
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Je nach Ausgestaltung können somit ein oder mehrere der folgenden Vorteile realisiert werden. Es kann eine vollständige Integration von zur Erweiterung dienenden elektrischen Energiequellen 7, 8, 9 und gegebenenfalls von Zusatzverbrauchern 30 in ein batteriegetriebenes Basisfahrzeug erfolgen. Durch ein umfassendes, hocheffizientes Management aller Quellen und Verbraucher kann die vorhandene Energie optimal genutzt werden. Emissionen durch Kochen und Heizen mit fossilen Brennstoffen können vollständig vermieden werden. Die effiziente Integration einer Solaranlage 20 kann das Freizeitfahrzeug 1 besonders im Standbetrieb unabhängig vom Netzstrom machen und sogar das Aufladen der Fahrzeugakkumulatoren 2, 3 ermöglichen. Insbesondere die Energiequelle 7 mit der Brennkraftmaschine 15 kann die Reichweite des Freizeitfahrzeugs 1 erheblich erweitern und auch das Fahren in unerschlossene Urlaubsregionen mit wenig Ladestationen erlauben. Speziell die Energiequelle 7 mit der Brennkraftmaschine 15 kann zusätzlich mittels des elektrischen Generators 16 genutzt werden, um die Fahrzeugakkumulatoren 2, 3 und gegebenenfalls auch die Netzwerkbatterie 25 aufzuladen, falls kein externer Stromanschluss zur Verfügung steht.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019122870 A1 [0002, 0003]
