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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kraftfahrzeug, eine Schnittstelle zur Anbringung an dem Kraftfahrzeug für einen Anhängerstecker für einen über die Schnittstelle zu dem Kraftfahrzeug verbindbaren Anhänger, und ein Gespann mit dem Kraftfahrzeug und dem Anhänger.
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Bei modernen Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, wie Automobilen, geht der Trend von einem reinen Verbrenner als Antriebsmaschine über einen Hybrid aus Verbrenner und Elektromotor hin zu einem reinen Elektrofahrzeug.
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Aufgrund der im Vergleich zum Auftanken eines Verbrenners längeren Ladezeit von Batterien eines Elektrofahrzeugs und einer limitierten Ladeinfrastruktur spielt eine Reichweite eines Elektrofahrzeugs eine wichtige Rolle.
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Dabei sind Elektrofahrzeuge vermehrt mit Anhängerkupplungen ausgestattet. Jedoch steigt der Energieverbrauch deutlich, wenn ein Elektrofahrzeug einen Anhänger schleppt bzw. zieht. Je höher die Anhängelasten sind, desto geringer ist die Reichweite des Elektrofahrzeugs. Grundsätzlich hat ein größeres und schwereres Elektrofahrzeug eine relativ größere Batterie und ist somit in der Lage, einen schwereren Anhänger zu ziehen.
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Um darüber hinaus eine größere Reichweite im Gespannbetrieb bzw. im Anhängerbetrieb zu erreichen, kann z.B. eine zusätzliche Batterie im Anhänger integriert werden.
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Beim Laden des Kraftfahrzeugs kann es jedoch vorkommen, dass für den Anhänger die Ladesäulen schlecht erreichbar sind, sodass die Batterie des Anhängers und des Kraftfahrzeugs getrennt aufgeladen werden müssen. Dafür muss der Anhänger oftmals beim Laden vom Kraftfahrzeug abgekoppelt und danach wieder angekoppelt werden. Dies macht den Anhängerbetrieb bei einem Elektrofahrzeug kompliziert und umständlich.
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Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Vorrichtung anzugeben, welche geeignet ist, den Stand der Technik zu bereichern.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
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Danach wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gelöst, wobei das Kraftfahrzeug einen Hochvoltspeicher und eine erste Ladeschnittstelle, über die eine externe Energiequelle zum Laden des Hochvoltspeichers mit dem Hochvoltspeicher leitend verbindbar ist, umfasst.
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Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen, insbesondere ein Automobil, und/oder ein Nutzfahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen, handeln.
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Unter einem Hochvoltspeicher kann eine Antriebsbatterie (auch als Traktionsbatterie oder Zyklenbatterie bezeichnet) verstanden werden. Der Hochvoltspeicher ist ein Akkumulator, der primär dazu bestimmt ist, die für den Vortrieb sorgenden Elektromotoren in Elektrofahrzeugen mit elektrischer Energie zu versorgen. Da es sich bei dem Kraftahrzeug neben einem reinen Elektrofahrzeug auch um ein Hybrid und/oder ein Kraftfahrzeug mit Brennstoffzelle handeln kann, kann unter dem Begriff des Hochvoltspeichers vorliegend auch eine Puffer-Batterie in Brennstoffzellen-Fahrzeugen und bei Hybridantrieben verstanden werden. Der Hochvoltspeicher kann mehrere zusammengeschaltete Elemente aufweisen, die jeweils mehrere parallel und/oder seriell zusammengeschaltete Akkumulator-Zellen oder Zellenblöcke aufweisen können.
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Die erste Ladeschnittstelle kann auch als Ladebuchse oder Ladedose bezeichnet werden. Über die Ladeschnittstelle kann das Kraftfahrzeug zu einer Ladesäule oder einer sog. Wallbox bzw. allgemeiner gesprochen einer externen Energiequelle verbunden werden, um den Hochvoltspeicher aufzuladen.
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Das Kraftfahrzeug umfasst eine zweite Ladeschnittstelle, über die ein externer Hochvoltspeicher zum Laden des externen Hochvoltspeichers mit dem Kraftfahrzeug leitend verbindbar ist.
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Mit anderen Worten, das Kraftfahrzeug weist neben der herkömmlich, oben als erste Ladeschnittstelle bezeichneten Ladedose eine zweite bzw. zusätzliche Ladedose auf, sodass das Kraftfahrzeug selbst als Ladesäule bzw. Ladestation für einen von dem Kraftfahrzeug externen Hochvoltspeicher, der an, insbesondere in, einem Anhänger verbaut sein kann, dienen kann. Dies verhindert, dass die Batterie des Anhängers und des Kraftfahrzeugs getrennt aufgeladen werden müssen, sodass ein Ab- und anschließendes Ankoppeln des Anhängers vom bzw. an das Kraftfahrzeug beim Laden im Anhängerbetrieb entfällt. Dies macht den Anhängerbetrieb bei einem Elektrofahrzeug für einen Fahrer bzw. Nutzer des Kraftfahrzeugs einfacher und ergonom ischer.
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Nachfolgend werden mögliche Weiterbildungen des oben beschriebenen Kraftfahrzeugs im Detail erläutert.
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Die zweite Ladeschnittstelle kann mit der ersten Ladeschnittstelle leitend verbunden sein, sodass der externe Hochvoltspeicher zum Laden des externen Hochvoltspeichers über die zweite Ladeschnittstelle mit der ersten Ladeschnittstelle leitend verbindbar ist.
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Unter leitend verbunden bzw. verbindbar wird vorliegend elektrisch leitend verbunden bzw. verbindbar verstanden.
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Zusätzlich oder alternativ kann die zweite Ladeschnittstelle mit dem Hochvoltspeicher des Kraftfahrzeugs leitend verbunden sein, sodass der externe Hochvoltspeicher zum Laden des externen Hochvoltspeichers über die zweite Ladeschnittstelle mit dem Hochvoltspeicher des Kraftfahrzeugs leitend verbindbar ist.
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Mit anderen Worten, offenbarungsgemäß sind zwei Möglichkeiten denkbar, um die elektrische Energie aus dem Kraftfahrzeug zu entnehmen. Einmal kann eine Entnahme durch Parallelschaltung des Hochvoltspeichers des Kraftfahrzeugs und des Hochvoltspeichers des Anhängers erfolgen. Dann ist die Ladeschnittstelle für die externe Vorrichtung, z.B. den Hochvoltspeicher des Anhängers, direkt mit der Ladeschnittstelle des Hochvoltspeichers des Kraftfahrzeugs verbunden. Die zweite Möglichkeit, welche zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein kann, ist, die externe Vorrichtung direkt an den Hochvoltspeicher des Kraftfahrzeugs anzuschließen und damit die beiden Hochvoltspeicher in Serie zu schalten. Letztere Möglichkeit bietet den Vorteil, dass der Hochvoltspeicher des Kraftfahrzeugs im Sinne einer Powerbar für den Hochvoltspeicher des Anhängers agieren kann, wohingegen die erste Möglichkeit der Parallelschaltung den Vorteil bietet, dass die beiden Hochvoltspeicher direkt und damit schneller geladen werden können, insbesondere ohne den Hochvoltspeicher des Kraftfahrzeugs dadurch zu nutzen bzw. zu belasten.
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Die zweite Ladeschnittstelle kann in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs verbaut bzw. angeordnet sein.
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Das Kraftfahrzeug kann in dem Heckbereich eine Anhängerkupplung aufweisen und die zweite Ladeschnittstelle kann in einem Bereich nahe der Anhängerkupplung verbaut sein.
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Die zweite Ladeschnittstelle kann in einer Schnittstelle für einen Anhängerstecker integriert sein.
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Über die Schnittstelle für den Anhängerstecker können Steuersignale von dem Kraftfahrzeug an einen über die Anhängerkupplung an dem Kraftfahrzeug fixierbaren Anhänger übertragbar sein.
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Mit anderen Worten, bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen ist neben der Anhängerkupplung bereits eine Schnittstelle (meist 7 oder 13 polig) vorgesehen, über welche u.a. Steuersignale, z.B. für einen Richtungsanzeiger des Anhängers, von dem Kraftfahrzeug an den Anhänger übertragen werden. Diese bereits herkömmlich vorhandene Schnittstelle kann genutzt werden, um auch die elektrische Energie zum Laden des Hochvoltspeichers des Kraftfahrzeugs zu übertragen. Dies unterstützt den bereits oben angeführten Vorteil der Einfachheit der Bedienung des vorgeschlagenen Kraftfahrzeugs, da der Bediener wie bei herkömmlichen Systemen nur einen einzigen Stecker, den sog. Anhängerstecker, einstecken muss, damit die offenbarungsgemäße Lösung nutzbar ist.
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Das oben Beschriebene lässt sich mit anderen Worten und auf eine konkretere Ausgestaltung bezogen wie folgt zusammenfassen, wobei dies nachfolgend als für die Offenbarung nicht einschränkend beschrieben wird: Die Offenbarung kann eine Ladestromleitung betreffen, die es ermöglichen soll, ein Elektroauto und dessen Anhänger gleichzeitig zu laden, ohne den Anhänger vom Auto abkoppeln zu müssen. Beim Laden muss der Anhänger nicht mehr vom Zugfahrzeug abgekoppelt werden. Dies ermöglicht ein komfortables Laden eines Elektrofahrzeugs mit Anhänger. Eine Seite der Ladestromleitung kann dafür mit dem Hochvoltspeicher oder mit der Ladedose des Autos verbunden werden, während die andere Seite der Stromleitung an der Anhängerbatterie angeschlossen werden kann. Dadurch können sowohl das Elektroauto als auch der Anhänger gleichzeitig aufgeladen werden. Dafür kann ein Verbindungskabel zwischen Auto und Anhänger genutzt werden, welches herkömmlich dafür sorgt, dass das Anhängerlicht usw. ein- bzw. ausgeschaltet werden kann.
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Die Offenbarung betrifft ferner eine Schnittstelle zur Anbringung an einem Kraftfahrzeug für einen Anhängerstecker für einen über die Schnittstelle zu dem Kraftfahrzeug verbindbaren Anhänger, wobei über die Schnittstelle Steuersignale von dem Kraftfahrzeug an den Anhänger übertragbar sind. Die Schnittstelle umfasst eine Ladeschnittstelle, über die ein externer an dem Anhänger verbauter Hochvoltspeicher zum Laden des externen Hochvoltspeichers mit dem Kraftfahrzeug leitend verbindbar ist.
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Das oben mit Bezug zum Kraftfahrzeug Beschriebene gilt analog auch für die Schnittstelle und umgekehrt.
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Die Offenbarung betrifft ferner ein Gespann aufweisend ein Kraftfahrzeug und einen Anhänger, wobei das Kraftfahrzeug die oben beschriebene Schnittstelle aufweist.
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Unter einem Anhänger kann ein Fahrzeug verstanden werden, das meist über eine Ladefläche zur Beförderung von Gütern und/oder eine Fahrgastzelle (z.B. Wohnwagen), jedoch über keinen eigenen Antrieb und/oder eine eigene Lenkung verfügt, der bzw. die es dem Anhänger erlaubt eigenständig am Straßenverkehr teilzunehmen. Anhänger werden hinter Zugfahrzeugen, hier dem Kraftfahrzeug, mitgeführt bzw. gezogen.
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Der Anhänger kann einen Hochvoltspeicher umfassen, der über die Ladeschnittstelle mit einer weiteren Ladeschnittstelle des Kraftfahrzeugs und/oder einem Hochvoltspeicher des Kraftfahrzeugs leitend verbunden ist, sodass der Hochvoltspeicher des Anhängers zum Laden des Hochvoltspeichers des Anhängers über die Ladeschnittstelle mit der weiteren Ladeschnittstelle des Kraftfahrzeugs und/oder dem Hochvoltspeicher des Kraftfahrzeugs leitend verbunden ist.
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Das oben mit Bezug zum Kraftfahrzeug und zur Schnittstelle Beschriebene gilt analog auch für das Gespann und umgekehrt.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 beschrieben.
- 1 zeigt schematisch ein Gespann aufweisend ein Elektrofahrzeug und einen zu dem Elektrofahrzeug verbundenen Anhänger.
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In 1 ist ein Gespann aus einem Kraftfahrzeug 2 und einem über eine Anhängerkupplung 4 des Kraftfahrzeugs 2 zu dem Kraftfahrzeug 2 verbundenen Anhänger 3 dargestellt.
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Das Kraftfahrzeug 2 weist einen Hochvoltspeicher 5 und eine erste Ladeschnittstelle 6 auf, über die eine Ladesäule 1 zum Laden des Hochvoltspeichers 5 mit dem Hochvoltspeicher 5 leitend verbunden ist.
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Das Kraftfahrzeug 2 umfasst ferner eine zweite Ladeschnittstelle 7, über die ein Hochvoltspeicher 8 des Anhängers 3 zum Laden des Hochvoltspeichers 8 mit dem Kraftfahrzeug 2 leitend verbunden ist. Die zweite Ladeschnittstelle 7 ist in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs 2, in einer Schnittstelle 9 für einen Anhängerstecker 10 integriert, wobei die Schnittstelle 9 für den Anhängerstecker 10 in einem Bereich nahe der Anhängerkupplung 4 verbaut ist. Neben elektrischer Energie können somit über die Schnittstelle 9 für den Anhängerstecker 10 auch Steuersignale von dem Kraftfahrzeug 2 an den über die Anhängerkupplung 4 an dem Kraftfahrzeug 2 fixierten Anhänger 3 übertragen werden.
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Genauer gesagt ist die zweite Ladeschnittstelle 7 mit der ersten Ladeschnittstelle 6 leitend verbunden, sodass der Hochvoltspeicher 8 des Anhängers 3 ausgehend von der Ladestation 1 über die erste und die zweite Ladeschnittstelle 6, 7 des Kraftfahrzeugs 2 geladen werden kann. Weiterhin ist die zweite Ladeschnittstelle 7 mit dem Hochvoltspeicher 5 des Kraftfahrzeugs 2 leitend verbunden, sodass der Hochvoltspeicher 8 des Anhängers 3 ausgehend von dem Hochvoltspeicher 5 des Kraftfahrzeugs 2 über die zweite Ladeschnittstelle 7 des Kraftfahrzeugs 2 geladen werden kann.
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Die zweite Schnittstelle 7 ermöglicht daher ein Laden des Hochvoltspeichers 5 des Kraftfahrzeugs 2 und des Hochvoltspeichers 8 des Anhängers 3 ohne dass dafür der Anhänger 3 vom Kraftfahrzeug 2 abgekoppelt werden muss.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ladestation bzw. Ladesäule
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- Anhänger
- 4
- Anhängerkupplung
- 5
- Hochvoltspeicher des Kraftfahrzeugs
- 6
- erste Ladeschnittstelle des Kraftfahrzeugs
- 7
- zweite Ladeschnittstelle des Kraftfahrzeugs
- 8
- Hochvoltspeicher des Anhängers
- 9
- Schnittstelle für Anhängerstecker
- 10
- Anhängerstecker
