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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend eine dachseitig vorgesehene Befestigungseinrichtung sowie einen an der Befestigungseinrichtung lösbar befestigten oder befestigbaren Träger.
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Kraftfahrzeuge weisen häufig dachseitig vorgesehene Befestigungseinrichtungen auf, die es ermöglichen, einen Träger, beispielsweise in Form zweier separater, quer über das Dach laufender Trägerstreben oder eines kompletten Dachträgers oder Ähnlichem, dachseitig zu befestigen, um auf dem Träger entsprechende Gegenstände zu fixieren respektive Lasten zu transportieren. Eine solche Befestigungseinrichtung kann beispielsweise in Form zweier sich längs der Fahrzeugseiten in Fahrzeuglängsrichtung erstreckender Holme oder Relings vorgesehen sein.
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Mitunter werden auf dem dachseitig montierten Träger elektrische Geräte transportiert, beispielsweise in Form von Elektro-Fahrrädern (E-Bike) oder anderen Gerätschaften mit einem elektrischen System, wobei diese Geräte regelmäßig Energiespeicher aufweisen, die zum kabellosen Betrieb des Geräts entsprechend zu laden sind.
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Aus
US 5 624 266 A ist ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem in das Dach versenkt entsprechende Befestigungsaufnahmen für einen quer über das Dach laufenden Träger integriert sind, wobei an einer solchen Befestigungsaufnahme ein Stromanschluss vorgesehen ist, der mit einem trägerseitig vorgesehenen Anschluss beim Montieren des Trägers verbunden wird, sodass ein an dem Träger angeordnetes elektrisches Gerät, beispielsweise eine Leuchteinrichtung, mit Strom versorgt werden kann.
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In ähnlicher Weise ist aus
US 2015/0180178 A1 ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem beidseits des Fahrzeugdachs entsprechende Holme angeordnet sind, an denen ein quer über das Dach verlaufender Träger angeordnet werden kann, wobei auch hier holmseitig ein Stromanschluss vorgesehen ist, an dem ein trägerseitiger Stromanschluss angeschlossen werden kann, sodass eine stromleitende Verbindung erwirkt werden kann.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein dem gegenüber verbessertes Kraftfahrzeug anzugeben.
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Zur Lösung des Problems ist erfindungsgemäß ein Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend eine dachseitig vorgesehene Befestigungseinrichtung sowie einen an der Befestigungseinrichtung lösbar befestigten oder befestigbaren Träger, wobei an der Befestigungseinrichtung eine mit einer Energiequelle des Fahrzeuges verbundene erste elektrische Anschlussschnittstelle zum Anschließen einer am Träger vorgesehenen zweiten elektrischen Anschlussschnittstelle vorgesehen ist, und wobei am Träger eine mit der zweiten Anschlussschnittstelle elektrisch verbundene dritte elektrische Anschlussschnittstelle für den Anschluss eines am Träger montierten oder montierbaren elektrischen Geräts vorgesehen ist, derart, dass Strom vom Energiespeicher zum Gerät oder vom Gerät zum Energiespeicher leitbar ist.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass ein bidirektionaler Stromtransport möglich ist, also einerseits von einer fahrzeugseitig integrierten Energiequelle, z.B. einem Energiespeicher, wie bei Hybridfahrzeugen oder vollelektrisch fahrenden Fahrzeugen in entsprechender Dimensionierung vorgesehen, zum montierten elektrischen Gerät, beispielsweise einem E-Bike, sodass dessen Energiespeicher über die Fahrzeugquelle geladen werden kann. Die Energiequelle kann auch eine dachseitig vorgesehene, fest installierte Photovoltaikeinrichtung sein. Alternativ dazu ist auch ein umgekehrter Stromtransport möglich, nämlich vom trägerseitig montierten Gerät zum Energiespeicher des Fahrzeugs, sodass dieser sukzessive geladen werden kann. In diesem Fall produziert das trägerseitig angeordnete Gerät selbst Strom oder weist einen geladenen Energiespeicher auf. Bei dem Gerät handelt es sich beispielsweise um eine trägerseitig lösbar montierte Photovoltaikeinrichtung, also ein entsprechend bemessenes Solarzellenpanel, das elektrisch angebunden ist und Ladestrom liefert. Je nach montiertem Gerät kann also die Stromrichtung entsprechend gewählt werden, sodass entweder ein Laden des trägerseitig montierten Geräts aus dem Fahrzeugspeicher möglich ist oder ein Laden des Fahrzeugspeichers über das montierte Gerät. Diese bidirektionale Lademöglichkeit, also die Wahl der jeweiligen Stromtransportrichtung, stellt eine beachtliche Erweiterung des Funktionsumfangs dar. Um dies zu ermöglichen, ist die elektrische Einrichtung des Kraftfahrzeugs, also die Leitungsverbindung zwischen der fahrzeugseitigen Energiequelle und der dritten Anschlussstelle am Träger, an der das elektrische Gerät angeschlossen wird, entsprechend ausgelegt, weist also entsprechende Mittel auf, die eine Umschaltung respektive Adaption der Stromtransportrichtung erlauben, beispielsweise in Form einer geeigneten Steuerungseinrichtung respektive einer entsprechenden elektrischen Baugruppe, die je nach benötigter Stromrichtung entsprechend schaltbar ist.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Stromtransport über eine fahrzeugseitige Steuerungseinrichtung, die über eine fahrzeugseitige Bedieneinrichtung steuerbar ist, steuerbar ist. Das Fahrzeug selbst weist also eine Bedieneinrichtung auf, über die der Stromtransport entsprechend steuerbar ist. Die Bedieneinrichtung ist bevorzugt ein in der Fahrgastzelle angeordneter Touchscreen, der beispielsweise am Armaturenbrett angeordnet ist, an welchem Touchscreen in einem entsprechenden Bedienmenü die entsprechenden Bedienbefehle vom Fahrer oder Beifahrer eingegeben werden können, die der entsprechenden Steuerung zugrunde liegen.
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Über die Bedienvorrichtung kann beispielsweise der Stromtransport zu - und/oder abgeschaltet werden, das heißt, dass hierüber grundsätzlich die Ladefunktion, gleich in welcher Richtung sie erfolgen soll, aktiviert oder deaktiviert werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Dauer des Stromtransports eingestellt werden. Das heißt, dass letztlich die Ladedauer bedienerseitig bestimmt werden kann.
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Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Einschalt- oder Ausschaltzeitpunkt für den Stromtransport eingestellt respektive angesteuert werden. Der Nutzer kann also beispielsweise einstellen, dass beispielsweise ein montiertes E-Bike aus der fahrzeugseitigen Energiequelle, z. B. dem Energiespeicher zu einem bestimmten Zeitpunkt geladen werden soll, das heißt, er definiert den Einschaltzeitpunkt für den Ladevorgang, gegebenenfalls aber auch den Ausschaltzeitpunkt. Dies ermöglicht es, einzustellen, dass der Ladevorgang zeitlich vor einer beabsichtigten Benutzung erfolgen soll, sodass dann, wenn die Benutzung des dann demontierten E-Bikes erfolgen soll, der Energiespeicher komplett geladen ist.
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Weiterhin zusätzlich oder alternativ kann auch die Art des Geräts ausgewählt werden. Mitunter benötigen verschiedene trägerseitig montierte Geräte unterschiedliche Ladestrategien, beispielsweise in Bezug auf den Ladestrom und Ähnliches. Durch Wahl der Geräteart, die in verschiedenen Ausgestaltungen samt spezifischer Ladeparamater und Ähnlichem bedieneinrichtungsseitig hinterlegt sind, kann so die optimale Ladestrategie eingestellt werden.
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Weiterhin ist es natürlich auch denkbar, die Richtung des Stromtransports über die Bedieneinrichtung zu steuern, also beispielsweise einzustellen, dass ein Stromtransport vom fahrzeugseitigen Energiespeicher oder der fest verbauten Photovoltaikanlage zum montierten Gerät erfolgen soll, oder vom montierten Gerät, also beispielsweise der Photovoltaikanlage, zum Energiespeicher.
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Für den grundsätzlichen Stromtransport ist es lediglich erforderlich, den Träger an der Befestigungseinrichtung zu montieren, wobei mit der Montage die fahrzeugseitige erste Anschlussschnittstelle mit der trägerseitigen zweiten Anschlussschnittstelle gekoppelt ist. Nachdem die zweite Anschlussschnittstelle über eine geeignete Leitungsverbindung oder Ähnliches mit der trägerseitigen dritten Anschlussschnittstelle, an die das Gerät anzuschließen ist, verbunden ist, ist durch einfaches Anordnen des Trägers letztlich die zentrale Ladestruktur aufgebaut. Es ist lediglich noch erforderlich, das jeweilige Gerät trägerseitig zu montieren und an der dritten Anschlussschnittstelle anzuschließen, beispielsweise über ein Anschlusskabel oder im Falle einer Photovoltaikanlage beispielsweise durch einen unmittelbar am Gehäuse des Solarzellenpanels angeordneten Anschlussstecker, der automatisch mit der dritten Anschlussschnittstelle gefügt wird oder Ähnliches.
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Wie bereits beschrieben kann die Energiequelle entweder ein Energiespeicher sein, der fahrzeugseitig verbaut ist, oder sogar ein Energiespeicher des trägerseitig montierten Geräts, beispielsweise eines E-Bikes. Denn denkbar ist es auch, für den Fall dass der fahrzeugseitige Energiespeicher nahezu entladen ist, aus dem geladenen Energiespeicher des Geräts, quasi für den Notfall, Strom zu beziehen, um noch entsprechende Grundfunktionen des Fahrzeugs zu versorgen oder eine Weiterfahrt zu einer Werkstatt oder Ähnliches zu ermöglichen. Daneben kann wie beschrieben die Energiequelle auch eine an der Außenseite des Fahrzeugs, insbesondere dachseitig, vorgesehene Photovoltaikeinrichtung sein. Diese Photovoltaikeinrichtung kann wie beschrieben einerseits trägerseitig montiert werden und stellt ein Gerät dar, über das Strom in den fahrzeugseitigen Energiespeicher geladen werden kann. Denkbar ist es aber auch, dass eine fest verbaute Photovoltaikeinrichtung als fahrzeugseitige Energiequelle zum Laden des Energiespeichers beispielsweise des E-Bikes verwendet wird. In einem solchen Fall wäre die Photovoltaikeinrichtung permanent am Fahrzeug, insbesondere dachseitig, angeordnet, wobei sie in einem solchen Fall entweder zum Laden des zentralen, fahrzeugseitigen Energiespeichers, also der Basisbatterie, oder eben auch zum Laden des Energiespeichers des Geräts dient.
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Um den Stromfluss zu ermöglichen, sind die entsprechenden Anschlussschnittstellen miteinander zu verbinden. Hierzu sind die erste, die zweite und die dritte Anschlussschnittstelle zweckmäßigerweise als Stecker oder als kompatible Steckdose ausgeführt, das heißt, dass jede Schnittstellenverbindung eine Steckverbindung umfassend einen Stecker und eine Steckdose ist.
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Die Befestigungseinrichtung selbst kann in unterschiedlicher Weise ausgeführt werden. Zweckmäßig ist es, wenn sie in Form zweier längs des Dachs verlaufender Holme, also als Reling, ausgeführt ist, wobei an einem der Holme die erste Anschlussschnittstelle vorgesehen ist. Alternativ wäre es auch denkbar, die Befestigungseinrichtung als dachseitig versenkte Befestigungsaufnahmen auszuführen, in diesem Fall wäre also keine Dachreling vorgesehen. Der Träger selbst kann wenigstens zwei sich von einem Holm zum anderen bzw. von einer versenkten Befestigungseinrichtung zur anderen erstreckende Trägerstreben aufweisen, wobei an einer Trägerstrebe die zweite und die dritte Anschlussschnittstelle vorgesehen ist. Zweckmäßigerweise ist an der die Anschlussschnittstelle aufweisenden Trägerstrebe beidseits eine Montageklaue zur Verbindung mit der Befestigungseinrichtung, z.B. den Holmen vorgesehen, wobei die zweite Anschlussschnittstelle an einer Montageklaue vorgesehen ist, derart, dass mit dem Verbinden der Montageklaue die zweite Anschlussschnittstelle automatisch mit der ersten Anschlussschnittstelle verbunden ist. Das heißt, dass die elektrische Verbindung automatisch mit dem Befestigen dieser Trägerstrebe erwirkt wird.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsmäßigen Kraftfahrzeuges in einer ersten Ausführungsform,
- 2 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug einer zweiten Ausführungsform, und
- 3 eine Prinzipdarstellung der elektrischen Verbindung des Trägers mit dem Kraftfahrzeug.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1, mit einem Fahrzeugdach 2, an dem eine Befestigungseinrichtung 3 in Form zweier parallel entlang der Fahrzeugseiten verlaufender Holme 4, von denen in der Prinzipdarstellung gemäß 1 nur einer gezeigt ist, angeordnet sind. Das Kraftfahrzeug 1 weist also eine Dachreling auf. An der Befestigungseinrichtung 3, also beiden Holmen 4, ist ein Träger 5 lösbar befestigt, umfassend zwei Trägerstreben 6, an denen zusätzlich ein Fahrradträger 7 angeordnet ist. Auf dem Träger 5 ist ein Fahrrad 8 angeordnet, bei dem es sich beispielsweise um ein E-Bike handelt, das einen Energiespeicher 9 aufweist.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 1 bietet die Möglichkeit, den Energiespeicher 9 des E-Bikes 8 zu laden. Hierzu weist das Kraftfahrzeug eine Energiequelle 10 in Form eines Energiespeichers 11 auf, also eine entsprechend dimensionierte Fahrzeugbatterie des beispielsweise als Hybrid-Fahrzeug oder als rein elektrisch fahrendes Fahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs 1. An der Befestigungseinrichtung 3 ist eine erste Anschlussschnittstelle 12 vorgesehen, die mit dem Energiespeicher 11 über eine Steuerungseinrichtung 13 verbunden ist. Mit der Steuerungseinrichtung 13 ist des Weiteren, hier als Option dargestellt, eine zweite Energiequelle 10 in Form eines dachseitig verbauten Photovoltaikmoduls 14, die einen geeigneten Ladestrom liefern kann, verbunden.
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Der Träger 5 respektive einer seiner Trägerstreben 6 weist eine zweite Anschlussschnittstelle 15 auf, die mit der ersten Anschlussschnittstelle 12 der Befestigungseinrichtung 3 elektrisch verbunden ist. Es handelt sich zweckmäßigerweise um eine Steckverbindung mit Dose und Stecker, die über die entsprechenden Schnittstellen 12, 15 bereit gestellt werden.
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Des Weiteren ist an der Trägerstrebe 6 eine dritte Anschlussschnittstelle 16, wiederum in Form eines Steckers oder einer Dose, vorgesehen, an die ein Anschlusskabel 17 mit einem geeigneten Anschlussstecker angeschlossen ist, welches wiederum auch an den Energiespeicher 9 des E-Bikes 8 angeschlossen ist. Das heißt, dass eine stromleitende Verbindung vom Energiespeicher 11, aber auch der Photovoltaikeinrichtung 14 zum Energiespeicher 9 gegeben ist, die einen Stromtransport vom Energiespeicher 11 bzw. der Photovoltaikeinrichtung 14 zum Energiespeicher 9 erlaubt. Dieser Stromtransport wird über die Steuerungseinrichtung 13 entsprechend gesteuert, die über eine Bedieneinrichtung 18 hier in Form eines Touchscreens 19, der armaturenbrettseitig verbaut ist, bedient werden kann. Über diesen Touchscreen 19 kann beispielsweise grundsätzlich der Stromtransport zu- oder abgeschaltet werden, also das Ladesystem aktiviert oder deaktiviert werden. Auch kann die Dauer des Stromtransports, ein Einschalt- oder ein Ausschaltzeitpunkt für den Stromtransport festgelegt werden oder die Art des trägerseitig verbauten Geräts gewählt werden, hier also des E-Bikes oder eines anderen Geräts, gewählt werden, wobei hierzu entsprechende Ladestrategien oder Ladeparameter hinterlegt sind, um einen bestmöglichen Ladevorgang zu erlauben. Auch ist, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, die Richtung des Stromtransports wählbar, nachdem das Kraftfahrzeug einen bidirektionalen Stromtransport erlaubt.
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Wird also ein entsprechender Ladevorgang über den Touchscreen 19 angestoßen, so schaltet die Steuerungseinrichtung 13 die elektrische Ladestruktur entsprechend, dass Strom aus dem Energiespeicher 11 über die entsprechenden Anschlussschnittstelen zum Energiespeicher 9 transportiert wird. Alternativ ist es auch denkbar, dass der Strom über die Photovoltaikeinrichtung 14, also das Solarzellenmodul, bereit gestellt wird. Denn auch dieses liefert einen entsprechenden Ladestrom. Am Touchscreen 19 kann nun beispielsweise auch gewählt werden, ob die Ladung aus dem Energiespeicher 11 oder aus der Photovoltaikeinrichtung 14 erfolgen soll. Der in Richtung des Geräts 8 erfolgende Stromtransport ist durch den Pfeil P1 dargestellt.
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In jedem Fall erfolgt bei dieser Variante ein Stromtransport vom Fahrzeug zum Gerät, also zum E-Bike, um dessen Energiespeicher zu laden.
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2 zeigt eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges, das einen Stromfluss in die andere Richtung, also zum Energiespeicher 11 hin, ermöglicht und die Bidirektionalität des Stromtransports des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug 1 zeigt. Das Kraftfahrzeug 1 weist wiederum die Befestigungseinrichtung 3 mit den beiden Holmen 4 auf, an denen der Träger 5 mit seinen beiden Trägerstreben 6 befestigt ist. Die links gezeigte Trägerstrebe 6 ist wiederum über ihre zweite Anschlussschnittstelle 15 mit der ersten Anschlussschnittstelle 12 des einen Holms 4 elektrisch leitend verbunden. An der dritten Anschlussschnittstelle 16 der Trägerstrebe 6 ist ein Photovoltaikmodul 20, das auf beiden Trägerstreben 6 fixiert ist, elektrisch angeschlossen, wozu ein entsprechendes Anschlussmittel 21 am Photovoltaikmodul vorgesehen ist, alternativ kann natürlich auch ein Anschlusskabel verwendet werden. Im Leitungsstrang ist wiederum die Steuerungseinrichtung 13 integriert, die über dem Touchscreen 19 entsprechend gesteuert werden kann.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist, wie durch den Pfeil P2 dargestellt, ein Stromfluss vom quasi als add-on-Energiequelle verbauten Photovoltaikmodul 20 zum Energiespeicher 11 möglich, um diesen zu laden.
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Über den Touchscreen 19 wird beispielsweise das trägerseitig fixierte Gerät, also die Photovoltaikeinrichtung 20, ausgewählt, wie auch beispielsweise die Stromtransportrichtung. Auch kann wie vorstehend ausgeführt der Ladezeitpunkt etc. festgelegt werden. In jedem Fall wird seitens der Photovoltaikeinrichtung 20 erzeugter Strom durch die entsprechende Steuerung der Transportrichtung über die Steuerungseinrichtung 13 zum Energiespeicher 11 transportiert, um diesen zu laden.
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Die 1 und 2 zeigen also die Möglichkeit, dass über die erfindungsgemäße Ladestruktur ein bidirektionaler Stromtransport möglich ist, um den Strom entweder vom Fahrzeug zum Träger und damit zum Gerät oder vom Gerät zum Fahrzeug und damit zum Energiespeicher zu transportieren.
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Anstelle des in 1 exemplarisch gezeigten E-Bikes 8 ist es natürlich auch möglich, andere Geräte trägerseitig zu montieren. Denkbar ist die Anordnung eines Dachzelts, in dem ein oder mehrere elektrische Verbraucher vorgesehen sind, die dann an die dritte Anschlussschnittstelle 16 angeschlossen werden können und Ähnliches.
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3 zeigt eine Prinzipdarstellung der elektrischen Leitungsverbindung. Gezeigt ist das Fahrzeugdach 2 sowie ein Holm 4, an dem die erste elektrische Anschlussschnittstelle 12 hier in Form einer Art Steckdose vorgesehen ist, an der eine Leitungsverbindung 22 als Teil des Fahrzeugbordnetzes anliegt. Weiterhin gezeigt ist der Träger 6, der eine endseitige Montageklaue 23 aufweist (an der gegenüberliegenden Trägerseite ist selbstverständlich eine weitere Montageklaue vorgesehen) wobei die in 3 gezeigte Montageklaue 23 mit der zweiten elektrischen Anschlussschnittstelle 15 versehen ist, hier nach Art eines Steckers, wobei der Stecker und die Dose ineinander greifen. Am Stecker ist eine Leitungsverbindung 24 angeschlossen, über die der Stromtransport zur dritten Anschlussschnittstelle 16 läuft, die ebenfalls als Steckdose ausgeführt ist, und in der im gezeigten Beispiel ein Anschlussstecker 25 beispielsweise eines Anschlusskabels oder dergleichen angesteckt ist.
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Dargestellt ist weiterhin eine entsprechende Verriegelungsmechanik 26, über die die Montageklaue 23 (gleiches gilt natürlich für die an der anderen Seite des Trägers 6 vorgesehene Montageklaue) fest mit dem Holm 4 verbunden ist, beispielsweise durch entsprechende Rastmittel 27, wie prinzipiell in 3 dargestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5624266 A [0004]
- US 20150180178 A1 [0005]
