DE202009002857U1

DE202009002857U1 - Antriebssystem für Elektro-Fahrzeuge mit Nutzung der Fahrtwind-Energie

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Publication number: DE202009002857U1
Application number: DE202009002857U
Authority: DE
Original assignee: CIGDEM MUSA; PLEYER ANTON J
Current assignee: CIGDEM MUSA; PLEYER ANTON J
Priority date: 2009-02-28
Filing date: 2009-02-28
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2019-03-01

Abstract

Antriebssystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug (1) mit einem Elektromotor (2), der elektrische Energie zum Antrieb des Fahrzeugs (1) über ein im Fahrzeug (1) angeordnetes Batteriesystem (3', 3'', 3''') bezieht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) zum Abgreifen von Windenergie aus dem bei der Bewegung des angetriebenen Fahrzeugs (1) entstehenden Fahrtwind, ein Konverter (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) zum Umwandeln der abgegriffenen Windenergie in elektrischen Strom sowie ein Ladegerät (6) zum Zuführen des elektrischen Stroms aus dem Konverter (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) in das Batteriesystem (3', 3'', 3''') vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit einem Elektromotor, der elektrische Energie zum Antrieb des Fahrzeugs über ein im Fahrzeug angeordnetes Batteriesystem bezieht.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Antriebssysteme, insbesondere für Elektroautos, sind beispielsweise auf der Internet-Seite http://de.wikipedia.org/wiki/Elektroauto ausführlich beschrieben.
Kraftfahrzeuge mit Elektroantrieb existieren demnach schon seit mehr als 100 Jahren, wie auch aus zahlreichen anderen Internet-Veröffentlichungen hervorgeht, etwa aus dem Artikel „Wie das Neue in die Welt kommt – Elektroauto, Verbrennungsmotor, Hybrid und mehr", der am 27.1.2009 auf der Internet-Seite http://www.oekonews.at/index.php?mdoc_id=1036837 veröffentlicht wurde.
Gegenüber den als Fahrzeugantrieb heutzutage über die ganze Erde verbreiteten Verbrennungsmotoren, die als Kraftstoff zumeist Benzin oder Diesel verbrauchen, hat der elektrisch angetriebene Motor unter anderem den großen Vorteil, dass er vollständig frei von Schadstoffemissionen sowie äußerst geräuscharm arbeitet und darüber hinaus einen phantastischen Wirkungsgrad aufweist.
Nachteilig ist jedoch die verhältnismäßig geringe Reichweite von Fahrzeugen, die ausschließlich von Elektromotoren angetrieben werden. Dies ist vor allem durch die derzeit erhältlichen Batteriesysteme bedingt. Bei Verwendung von Bleiakkumulatoren können Elektroautos mit einer Batterieladung nur etwa 40 km bis 60 km weit fahren. Mit Nickel-Cadmium-Akkumulatoren steigt die Reichweite auf ca. 70 km bis 80 km.
Im Vergleich zu Autos mit Verbrennungsmotoren, die üblicherweise mit einer Tankfüllung zwischen 600 km und 900 km weit kommen, sind also die Reichweiten von heutigen Elektroautos äußerst dürftig, weshalb sie im Wesentlichen nur für kurze Stadt-Fahrten, beispielsweise zum Einkaufen oder für die Fahrt zum nahegelegenen Arbeitsplatz, nicht jedoch für Langstrecken-Fahrten eingesetzt werden. Selbst mit Lithium-Ionen-Akkumulatoren der allerneuesten Entwicklungsstufe, die freilich sehr teuer sind (z. Z. in der Größenordnung 5000 Eur), konnten bisher bei Versuchen mit Elektroautos nur maximale Reichweiten von etwa 300 km erzielt werden.
Spätestens nach dem Erreichen der systembedingten maximalen Reichweite muss das Batteriesystem eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs entweder neu aufgeladen werden oder der Fahrzeug-Antrieb muss auf eine andere Antriebsart umgeschaltet werden – üblicherweise bei heute vorhandenen Hybrid-Fahrzeugen auf die Kraftstoff-Verbrennung mit allen ihren bekannten Nachteilen.
Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich daraus, dass während der Ladephase, die derzeit stationär an einer externen Ladestation mit Entnahmemöglichkeit von elektrischer Energie erfolgt, das Elektrofahrzeug natürlich nicht bewegt werden kann, wodurch sich eine Fortbewegung mit dem Elektrofahrzeug verbietet, was insbesondere unterwegs zu erheblichem Zeitverlust führt, da der elektrische Ladevorgang wesentlich mehr Zeit beansprucht, als etwa das Nachtanken von Kraftstoff.
Prinzipiell kann das Laden der Batterien auch zu Hause – und damit normalerweise ohne zusätzlichen Zeitverlust – erfolgen, sofern ein geeignetes Ladegerät mit einem Spannungswandler zur Umwandlung von „Strom aus der Steckdose" in einen geeigneten Ladestrom für das Batteriesystem im Fahrzeug zur Verfügung steht. Notfalls wird man elektrische Verlängerungskabel einsetzen, wenn nicht gerade eine freie Steckdose in der Nähe des Elektrofahrzeugs, beispielsweise in einer Garage bereit steht.
Problematisch wird das Nachladen des Batteriesystems allerdings unterwegs. Bisher gibt es heute – im Vergleich zur Anzahl von kommerziellen Kraftstoff-Tankstellen – nur äußerst wenige „öffentliche" Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Um eine solche sicher und vor allem rechtzeitig zu erreichen, bevor schließlich überhaupt keine elektrische Antriebsenergie mehr im Batteriesystem des Fahrzeugs vorhanden ist, bedarf es einer genauen Kenntnis der Standorte dieser Ladestationen sowie einer sorgfältigen Tourenplanung vor Fahrtantritt. Sollte dann jedoch gerade die aktuell angefahrene Ladestation ungünstiger weise defekt oder außer Betrieb sein, wird der Fahrer des Elektrofahrzeugs vor nicht ganz leicht zu lösende Probleme gestellt.
Aufgabe der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine möglichst kostengünstige und technisch einfach zu realisierende Methode vorzuschlagen, mit der die maximale Reichweite eines Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb gegenüber bisherigen elektrischen Antriebssystemen dauerhaft erheblich vergrößert werden kann, wobei auch heute schon vorhandene Elektrofahrzeuge leicht nachrüstbar sein sollen.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auf ebenso überraschend einfache wie wirkungsvolle Weise dadurch gelöst, dass eine Vorrichtung zum Abgreifen von Windenergie aus dem bei der Bewegung des angetriebenen Fahrzeugs entstehenden Fahrtwind, ein Konverter zum Umwandeln der abgegriffenen Windenergie in elektrischen Strom sowie ein Ladegerät zum Zuführen des elektrischen Stroms aus dem Konverter in das Batteriesystem vorgesehen sind.
Mit der vorliegenden Erfindung können unter Ausnutzung der Energie des Fahrtwinds während der Fahrt ab einer gewissen Relativgeschwindigkeit zur umgebenden Atmosphäre die Akkumulatoren des Batteriesystems problemlos nachgeladen werden, ohne dass dazu eine spezielle externe Ladestation eigens vom Fahrzeug angefahren werden muss. Außerdem entsteht durch den Ladevorgang jetzt überhaupt kein Zeitverlust mehr, da dieser ja nunmehr während der Fahrt erfolgt.
Natürlich kann die primär in das Batteriesystem anfänglich von außen eingeführte und im Batteriesystem gespeicherte elektrische Energie durch Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre nicht „endlos verlängert" werden. Durch die Bewegung des Fahrzeugs, insbesondere durch Reibungsverluste, wird stetig Energie dissipiert, die vom Batteriesystem aufgebracht werden muss. Diese kann nicht einfach nach Art eines „perpetuum mobile" der Umgebung entnommen werden, sondern muss irgendwann wieder über ein einen Aufladevorgang aus einer externen Ladestation dem Batteriesystem zurückgeführt werden.
Die Entnahme von Windenergie wird sicherlich auch den c_W-Wert des Elektrofahrzeugs etwas verschlechtern, aber eben nicht in dem Maße, wie die primär von außen eingeführte elektrische Energie im Batteriesystem durch die umgewandelte Windenergie „gestreckt" wird. Man wird also die Reichweite des Fahrzeugs durch Anwendung der vorliegenden Erfindung vergrößern – vermutlich mindestens verdoppeln – können, aber letztlich irgendwann doch wieder zum Nachladen von elektrischer Energie aus einer externen Ladestation gezwungen sein. Die vom Fahrzeug angefahrene „Ziel-Ladestation" kann dann aber ganz erheblich weiter vom Startort entfernt liegen, als es mit elektrischen Antriebssystemen nach dem Stand der Technik bisher möglich ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird vermutlich bevorzugt Anwendungen bei elektrisch angetriebenen Landfahrzeugen, wie etwa Autos oder Motorrollern finden. Ebenso können aber auch Wasserfahrzeuge und sogar Luftfahrzeuge mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem aus- bzw. nachgerüstet werden, sofern sie über einen Elektromotor verfügen. Auch dort kann damit eine erhebliche Vergrößerung der maximalen Reichweite erreicht werden.
Die Vorteile der Erfindung kommen besonders wirkungsvoll bei Fahrzeugen zur Geltung, die einen Hybridantrieb aufweisen, welcher neben dem Elektromotor zumindest einen weiteren, nicht durch elektrischen Strom angetriebenen Motor, vorzugsweise einen Verbrennungsmotor, umfasst. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäß verlängerte maximale Reichweite besonders eindrucksvoll ausgenutzt werden, weil ja das nicht-elektrische Antriebssystem zur Verfügung steht um im Notfall noch eine konventionelle Tankstelle zu erreichen, sobald das Batteriesystem endgültig „leer" ist. Es muss also keine „Notreserve" im Batteriesystem zurückbehalten werden.
Eine besonders bevorzugte Klasse von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebssystems zeichnet sich dadurch aus, dass am Fahrzeug mindestens eine Windkanalöffnung vorgesehen ist, in welche der Fahrtwind einströmen kann. Die Technik derartiger Windkanäle zum Auffangen von Windenergie ist seit langem wohlbekannt. In der Regel werden die Windkanalöffnungen an der Vorderseite des Fahrzeugs vorgesehen sein, etwa im Bereich des Kühlergrills. Der Windkanal „greift" entsprechend der wirksamen Fläche der Windkanalöffnung einen gewissen Teil des Fahrtwinds ab und lenkt die Luftströmung zum Konverter.
Bei vorteilhaften Weiterbildungen dieser Klasse von Ausführungsformen ist eine Überwachungseinheit zur Überwachung des Luftstroms durch die Windkanalöffnung vorgesehen, welche insbesondere mit einem Regelkreis zur Regulierung der aufgefangenen Luftströmung verbunden sein wird.
Bevorzugt sind auch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebssystems, bei denen die Vorrichtung zum Abgreifen von Windenergie mindestens ein Windrad oder eine Turbine zum Umwandeln der abgegriffenen Windenergie in die Energie einer Drehbewegung umfasst. Auch kann simultan eine Vielzahl von Windrädern eingesetzt werden, die nebeneinander, übereinander oder hintereinander angeordnet sein können und durch den Fahrtwind angetrieben werden. Denkbar ist aber auch der Einsatz von Durchlaufsystemen, etwa verengten Düsen, bei denen ein Teil-Luftstrom aus dem Fahrtwind abgegriffen und entgegen der Bewegungsrichtung des Fahrzeug in und durch einen Kanal geleitet wird, wobei ihm Bewegungsenergie entzogen wird.
Windräder werden bereits seit der Antike zur Ausnutzung der kostenlos und oftmals in großer Menge vorhandenen Windenergie eingesetzt. Bekannt und berühmt sind auch die holländischen Windmühlen. In jüngerer Zeit wird in sogenannten Windparks – vor allem auf Anhöhen und an der Küste – eine große Anzahl solcher Windräder jeweils zu einem stromerzeugenden Kraftwerk zusammengeschlossen. Allerdings werden diese bekannten Windräder ausschließlich zur stationären Stromerzeugung eingesetzt.
Vorzugsweise umfasst der Konverter des erfindungsgemäßen Antriebssystems einen Stromgenerator, insbesondere einen Dynamo, zur Umwandlung der Energie einer Drehbewegung in elektrische Energie. Aus dem Bereich der Luftfahrt ist es bekannt, den Fahrtwind zum Antrieb von Instrumenten zu nutzen, etwa zum Anblasen von Kreiselkompassen. Auch wird in vielen Flugzeugen mittels kleiner Dynamos Schwachstrom erzeugt, der ebenfalls dem Betrieb von Bordinstrumenten oder zur Beleuchtung dient. Zum eigentlichen Antrieb des Luftfahrzeugs gegenüber der umgebenden Luft trägt dieser Vorgang aber nicht bei.
Bei vorteilhaften Weiterbildungen der obigen Ausführungsformen kann auch eine Drehkontrolleinrichtung zur Überwachung der mechanischen Funktionen von Windrad oder Turbine vorgesehen sein, um den ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen.
Ganz besonders bevorzugt ist eine Klasse von Ausführungsformen der Erfindung, bei der das Batteriesystem mindestens zwei Batteriestränge umfasst, von denen einer eine erste Batterie enthält, aus der im Betrieb des Fahrzeugs aktuell elektrische Energie zum Antrieb des Elektromotors entnommen werden kann, wobei ein weiterer Batteriestrang eine zweite Batterie enthält, die im Betrieb des Fahrzeugs aktuell über den Konverter mit elektrischer Energie aus der vom Fahrtwind abgegriffenen Windenergie aufgeladen werden kann. Auf diese Weise wird der Aufladevorgang im Batteriesystem sicher vom Vorgang der Stromentnahme getrennt, so dass keine Fahrtunterbrechung zum Aufladen einer entleerten Batterie erfolgen muss.
Eine verbesserte Weiterbildung dieser Ausführungsformen sieht einen dritten Batteriestrang vor, der eine dritte Batterie enthält, die im Betrieb des Fahrzeugs als vollständig aufgeladene Reservebatterie bereitsteht. Dadurch wird sichergestellt, dass der Aufladevorgang stets vom Vorgang der Stromentnahme getrennt bleibt, selbst wenn in einem der beiden Stränge ein Problem auftreten sollte. Außerdem entsteht keine Zeitverzögerung, sobald die erste Batterie im Entnahmestrang vollständig entleert ist, weil dann die Energieentnahme instantan auf die bis dahin im Ruhezustand bereitstehende vollständig aufgeladene Reservebatterie umgeschaltet werden kann. Eine Unterbrechung des Ladevorgangs und eine Energieentnahme aus der noch nicht vollständig geladenen zweiten Batterie werden damit vermieden.
Sollte während der Fahrt die aktuell unter Ladung stehende Batterieeinheit des zweiten Batteriestranges vollständig aufgeladen sein, wird automatisch und ohne Leistungsunterbrechung die Energieentnahme auf den zweiten oder dritten Batteriestrang umgeschaltet, während der Ladevorgang auf die Batterieeinheit des ersten Stranges umgeschaltet wird, von welcher kurz vorher noch Energie entnommen wurde und welche daher zu diesem Zeitpunkt mit Sicherheit nicht vollständig aufgeladen sein kann.
Um diese etwas komplexeren Vorgänge vollautomatisch und ohne ein Eingreifen des Fahrzeug-Fahrers im jeweils richtigen Modus ablaufen zu lassen, kann bei vorteilhaften Weiterbildungen eine Vorrichtung zum Kontrollieren und Regeln des aktuellen Ladestroms der ersten Batterie, des aktuell entnommenen Antriebsstroms aus der zweiten Batterie sowie gegebenenfalls der Haltespannung der dritten Batterie vorgesehen sein.
Spätestens wenn sämtliche Batterieeinheiten des Batteriesystems vollständig entladen sind, muss natürlich wieder elektrische Energie durch einen externen Versorger, also in der Regel eine stationäre Ladestation, zugeführt werden. Die Ladeleistung für die externe Ladung sollte sich etwa in der gleichen Leistungsstufe bewegen wie die interne Aufladung durch Abgriff von Windenergie aus dem Fahrtwind.
Um eine einfache Handhabung zu gewährleisten ist es von Vorteil, wenn mindestens eine Anzeigeeinheit zur Überwachung des Ladezustands des gesamten Batteriesystems und/oder zur Anzeige der aktuell für die Energiezufuhr zum Elektromotor benutzten Batterieeinheit und/oder zur Überwachung des Ladezustands der aktuell für die Energiezufuhr zum Elektromotor benutzten Batterieeinheit und/oder zur Anzeige der Restladedauer einer aktuell über den Konverter aufgeladenen Batterieeinheit und/oder Anzeige der aktuellen maximalen Reichweite des Fahrzeugs aufgrund des aktuellen Ladezustands des gesamten Batteriesystems und/oder aufgrund des aktuellen Ladezustands der aktuell für die Energiezufuhr zum Elektromotor benutzten Batterieeinheit vorgesehen ist.
Die Anzeigeeinheit umfasst bei vorteilhaften Weiterbildungen ein im Sichtbereich des Fahrers im Fahrzeug angeordnetes Display und/oder einen LED- oder LCD-Anzeiger, um den Fahrer optimal über den Zustand des Systems zu informieren, ohne jedoch seine Aufmerksamkeit zu sehr vom Verkehr abzulenken.
Bei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebssystems, bei denen das Batteriesystem mehrere Batterieeinheiten umfasst, ist es vorteilhaft, wenn ein Schalter im Sichtbereich des Fahrers im Fahrzeug angeordnet ist, mit welchem eine bestimmte Batterieeinheit manuell in den Ladezustand oder in den Entnahmezustand für die Energiezufuhr zum Elektromotor oder in einen Stand-by-Zustand geschaltet werden kann.
Zur zusätzlichen Sicherheit kann eine Not-Stopp-Einrichtung vorgesehen werden, die ein weiteres Aufladen einer Batterieeinheit des Batteriesystems unterbindet. Diese kann manuell betätigbar oder automatisch ausgeführt sein.
Vorzugsweise umfasst die Not-Stopp-Einrichtung eine automatische Ladebegrenzung auf einen Zustand maximaler Ladung für jede Batterieeinheit des Batteriesystems. Dadurch wird das Batteriesystem zuverlässig vor eventueller Überlastung geschützt.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Zeichnung und detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Figur zeigt in einer stark schematisierten Draufsicht von oben ein angedeutetes vierrädriges Landfahrzeug mit schematisch dargestelltem Funktionsprinzip einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems, welches ebenso auch bei Wasser- und Luftfahrzeugen eingesetzt werden kann.
Das Fahrzeug 1 bewegt sich mit einer Geschwindigkeit V_G über Grund. Ihm strömt Fahrtwind mit einer Geschwindigkeit v_W entgegen. Bei aktueller Windstille in der Umgebungsatmosphäre des Fahrzeugs gilt v_W = –v_G.
Das Antriebssystem des Fahrzeugs 1 enthält einen Elektromotor 2, der elektrische Energie zum Antrieb des Fahrzeugs 1 über ein im Fahrzeug 1 angeordnetes Batteriesystem bezieht. Letzteres umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel drei Batteriestränge, von denen einer eine erste Batterie 3' enthält, aus der im Betrieb des Fahrzeugs 1 aktuell elektrische Energie zum Antrieb des Elektromotors 2 entnommen werden kann. Ein weiterer Batteriestrang enthält eine zweite Batterie 3'', die während des Betriebs des Fahrzeugs 1 aufgeladen werden kann, und ein dritter Batteriestrang ist vorgesehen, der eine dritte Batterie 3''' enthält, die im Betrieb des Fahrzeugs 1 als – möglichst vollständig aufgeladene – Reservebatterie bereitsteht.
Erfindungsgemäß umfasst das Antriebssystem außerdem eine Vorrichtung zum Abgreifen von Windenergie aus dem bei der Bewegung des Fahrzeugs 1 entstehenden Fahrtwind, einen Konverter zum Umwandeln der abgegriffenen Windenergie in elektrischen Strom sowie ein Ladegerät 6 zum Zuführen des elektrischen Stroms aus dem Konverter in das Batteriesystem 3', 3'', 3'''.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Vorrichtung zum Abgreifen von Windenergie mehrere Windräder 4a, 4b, 4c, 4d, 4e. Stattdessen können aber beispielsweise auch Turbinen oder anders aufgebaute Einrichtungen zum Umwandeln der abgegriffenen Windenergie in die Energie einer Drehbewegung oder direkt in elektrische Energie vorgesehen sein.
Als Konverter zum Umwandeln der abgegriffenen Windenergie in elektrischen Strom kann ein üblicher Stromgenerator dienen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist jedem der Windräder 4a, 4b, 4c, 4d, 4e jeweils ein Dynamo 5a, 5b, 5c, 5d, 5e zur Umwandlung der Energie der Drehbewegung in elektrische Energie nachgeschaltet. Die von den Dynamos 5a, 5b, 5c, 5d, 5e erzeugte elektrische Energie wird über das Ladegerät 6 dem Batteriesystem zugeführt, wobei eine Vorrichtung 8 zum Kontrollieren und Regeln des aktuellen Ladestroms der ersten Batterie 3', des aktuell entnommenen Antriebsstroms aus der zweiten Batterie 3'' sowie der Haltespannung der dritten Batterie 3''' vorgesehen ist. Je nach Betriebszustand und Bedarf schaltet die Regelvorrichtung 8 den jeweiligen Batteriestrang automatisch auf den aktuell optimalen Betriebsmodus um.
Eine weitere, in der Zeichnung auch nur als Funktionsschema dargestellte Vorrichtung 9 zum Zuführen von Antriebsstrom aus dem Batteriesystem in den Elektromotor 2 wird ebenfalls von der Regelvorrichtung 8 angesteuert. Hierfür kann beispielsweise eine einfache, ansteuerbare elektrische Schaltvorrichtung eingesetzt werden.
Die Vorrichtung zum Abgreifen von Windenergie aus dem Fahrtwind umfasst in der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems mehrere Windkanalöffnungen 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, in welche Fahrtwind einströmen kann. In den zugehörigen Windkanälen sind die Windräder 4a, 4b, 4c, 4d, 4e und eventuell auch ihre jeweiligen Dynamos 5a, 5b, 5c, 5d, 5e angeordnet.
Zur Überwachung des Luftstroms durch die Windkanalöffnungen 7a, 7b, 7c, 7d, 7e kann eine in der Zeichnung nicht dargestellte Überwachungseinheit vorgesehen sein. Auch eine vorzugsweise vorgesehene Drehkontrolleinrichtung zur Überwachung der mechanischen Funktionen der Windräder 4a, 4b, 4c, 4d, 4e sowie die oben beschriebenen diversen Anzeigeeinheiten zur Überwachung der Betriebszustände des Batteriesystems sind in der Zeichnung nicht eigens dargestellt.
Um Verschmutzungen des Windkanalsystems gering zu halten, können an den Windkanalöffnungen 7a, 7b, 7c, 7d, 7e Gitter oder Netze angeordnet sein, die gröbere im Fahrtwind-Strom enthaltene Schmutzpartikel ausfiltern. Ebenso können auch die Auslassöffnungen der Windkanäle durch Gitter, Netze oder andere Filterelemente geschützt sein.

1: Fahrzeug
2: Elektromotor
3', 3'', 3''': Batteriesystem, Batterieeinheiten
4a, 4b, 4c, 4d, 4e: Vorrichtung zum Abgreifen von Windenergie, Windräder
5a, 5b, 5c, 5d, 5e: Konverter, Dynamo
6: Ladegerät
7a, 7b, 7c, 7d, 7e: Windkanalöffnung
8: Vorrichtung zum Kontrollieren und Regeln von Antriebsstrom, Ladestrom und Haltespannung
9: Vorrichtung zum Zuführen von Antriebsstrom aus dem Batteriesystem in den Elektromotor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

- http://de.wikipedia.org/wiki/Elektroauto [0002]
- http://www.oekonews.at/index.php?mdoc_id=1036837 [0003]

Claims

Antriebssystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug (1) mit einem Elektromotor (2), der elektrische Energie zum Antrieb des Fahrzeugs (1) über ein im Fahrzeug (1) angeordnetes Batteriesystem (3', 3'', 3''') bezieht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) zum Abgreifen von Windenergie aus dem bei der Bewegung des angetriebenen Fahrzeugs (1) entstehenden Fahrtwind, ein Konverter (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) zum Umwandeln der abgegriffenen Windenergie in elektrischen Strom sowie ein Ladegerät (6) zum Zuführen des elektrischen Stroms aus dem Konverter (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) in das Batteriesystem (3', 3'', 3''') vorgesehen sind.
Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) einen Hybridantrieb aufweist, der neben dem Elektromotor (2) zumindest einen weiteren, nicht durch elektrischen Strom angetriebenen Motor, vorzugsweise einen Verbrennungsmotor, umfasst.
Antriebssystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeug (1) mindestens eine Windkanalöffnung (7a, 7b, 7c, 7d, 7e) vorgesehen ist, in die Fahrtwind einströmen kann.
Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachungseinheit zur Überwachung des Luftstroms durch die Windkanalöffnung (7a, 7b, 7c, 7d, 7e) vorgesehen ist.
Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Abgreifen von Windenergie mindestens ein Windrad (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) oder eine Turbine zum Umwandeln der abgegriffenen Windenergie in die Energie einer Drehbewegung umfasst.
Antriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehkontrolleinrichtung zur Überwachung der mechanischen Funktionen von Windrad (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) oder Turbine vorgesehen ist.
Antriebssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Konverter einen Stromgenerator, insbesondere einen Dynamo (5a, 5b, 5c, 5d, 5e), zur Umwandlung der Energie der Drehbewegung in elektrische Energie umfasst.
Antriebssystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem mindestens zwei Batteriestränge umfasst, von denen einer eine erste Batterie (3') enthält, aus der im Betrieb des Fahrzeugs (1) aktuell elektrische Energie zum Antrieb des Elektromotors (2) entnommen werden kann, und dass ein weiterer Batteriestrang eine zweite Batterie (3'') enthält, die im Betrieb des Fahrzeugs (1) aktuell über das Ladegerät (6) vom Konverter (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) mit elektrischer Energie aus der vom Fahrtwind abgegriffenen Windenergie aufgeladen werden kann.
Antriebssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Batteriestrang vorgesehen ist, der eine dritte Batterie (3''') enthält, die im Betrieb des Fahrzeugs (1) als, vorzugsweise voltständig aufgeladene, Reservebatterie bereitsteht.
Antriebssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (8) zum Kontrollieren und Regeln des aktuellen Ladestroms der ersten Batterie (3'), des aktuell entnommenen Antriebsstroms aus der zweiten Batterie (3'') sowie gegebenenfalls der Haltespannung der dritten Batterie (3''') vorgesehen ist.
Antriebssystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anzeigeeinheit zur Überwachung des Ladezustands des gesamten Batteriesystems (3', 3'', 3''') und/oder zur Anzeige der aktuell für die Energiezufuhr zum Elektromotor (2) benutzten Batterieeinheit und/oder zur Überwachung des Ladezustands der aktuell für die Energiezufuhr zum Elektromotor (2) benutzten Batterieeinheit (3', 3'', 3''') und/oder zur Anzeige der Restladedauer einer aktuell über das Ladegerät (6) aufgeladenen Batterieeinheit (3', 3'', 3''') und/oder Anzeige der aktuellen maximalen Reichweite des Fahrzeugs (1) aufgrund des aktuellen Ladezustands des gesamten Batteriesystems (3', 3'', 3''') und/oder aufgrund des aktuellen Ladezustands der aktuell für die Energiezufuhr zum Elektromotor (2) benutzten Batterieeinheit (3', 3'', 3''') vorgesehen ist.
Antriebssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit ein im Sichtbereich des Fahrers im Fahrzeug (1) angeordnetes Display und/oder einen LED- oder LCD-Anzeiger umfasst.
Antriebssystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem mehrere Batterieeinheiten (3', 3'', 3''') umfasst, und dass ein Schalter im Sichtbereich des Fahrers im Fahrzeug (1) angeordnet ist, mit welchem eine bestimmte Batterieeinheit manuell in den Ladezustand oder in den Entnahmezustand für die Energiezufuhr zum Elektromotor (2) oder in einen Stand-by-Zustand geschaltet werden kann.
Antriebssystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Not-Stopp-Einrichtung vorgesehen ist, die ein weiteres Aufladen einer Batterieeinheit (3', 3'', 3''') des Batteriesystems unterbindet.
Antriebssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Not-Stopp-Einrichtung eine automatische Ladebegrenzung auf einen Zustand maximaler Ladung für jede Batterieeinheit (3', 3'', 3''') des Batteriesystems umfasst.