DE202019105978U1

DE202019105978U1 - Electric vehicle with additional traction batteries

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Publication number: DE202019105978U1
Application number: DE202019105978.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2019-11-20
Anticipated expiration: 2029-06-06

Abstract

Elektrofahrzeug, umfassend- ein oder mehr elektrische Motorgeneratoren (M) die mit einer Achse (A) und/oder Rädern (W) mechanisch verbunden sind,- ein oder mehr Leistungselektroniken (PE) zur Versorgung des Motorgenerators (M) oder der Motorgeneratoren (M1, M2) mit elektrischer Energie und/oder zur Abnahme von durch den oder die Motorgeneratoren (M, M1, M2) bei einem Rekuperationsbetrieb erzeugter elektrischer Energie,- eine erste Fahrbatterie (B1) als Speicher für die zum Antrieb des oder der Motorgeneratoren (M, M1, M2) benötigten elektrischen Energie, gekennzeichnet durch, zumindest eine weitere Fahrbatterie (B2), welche mit der ersten Batterie (B1) über eine Ladungsausgleichselektronik (BM) sowie über eine Leistungselektronik (PE, PE1, PE2) mit einem der Motorgeneratoren (M, M1, M2) verbunden ist.Electric vehicle comprising - one or more electric motor generators (M) which are mechanically connected to an axle (A) and / or wheels (W), - one or more power electronics (PE) for supplying the motor generator (M) or the motor generators (M1 , M2) with electrical energy and / or for the removal of electrical energy generated by the motor generator (M, M1, M2) during a recuperation operation, - a first traction battery (B1) as a memory for driving the motor generator (s) (M , M1, M2) required electrical energy, characterized by at least one further traction battery (B2), which is connected to the first battery (B1) via a charge compensation electronics (BM) and via power electronics (PE, PE1, PE2) with one of the motor generators ( M, M1, M2) is connected.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrofahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Energiemanagement in einem solchen Elektrofahrzeug.The present invention relates to an electric vehicle according to the preamble of claim 1 and a method for energy management in such an electric vehicle.

Aufgrund der höheren Energieeffizienz von Elektrofahrzeugen im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsantrieb haben Elektrofahrzeuge selbst bei dem vergleichsweise CO₂-lastigen Strommix in Deutschland hinsichtlich des CO₂-Ausstoßes pro gefahrenen Kilometer einen Vorteil gegenüber Verbrennern. Auch über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs gerechnet bleibt dies der Fall, d.h. auch wenn mit einbezogen wird, dass Elektrofahrzeuge einen erhöhten CO₂-Ausstoß bei der Herstellung verursachen.Due to the higher energy efficiency of electric vehicles compared to vehicles with combustion engines, even with the comparatively CO ₂ -related electricity mix in Germany, electric vehicles have an advantage over combustion engines in terms of CO ₂ emissions per kilometer driven. This also remains the case over the entire lifespan of a vehicle, that is, even if it is also taken into account that electric vehicles cause increased CO ₂ emissions during manufacture.

Elektrofahrzeuge sind auch wie Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor in verschiedenen Formen und Größen bekannt. Bei der Diskussion über ein Voranbringen der Elektromobilität wird vorwiegend auf dem Bereich der 4-rädrigen KFZ fokussiert. Elektrische Antriebe sind jedoch auch für Zweiräder, wie beispielsweise Elektroroller oder Elektrofahrräder, oder auch für Nutzfahrzeuge, wie beispielsweise Lieferwägen, Pick-Up Trucks oder mittlere und schwere Lastkraftwägen interessant.Electric vehicles are also known in various shapes and sizes as vehicles with internal combustion engines. When discussing the advancement of electromobility, the focus is primarily on the area of 4-wheel vehicles. However, electric drives are also interesting for two-wheelers, such as electric scooters or electric bicycles, or also for commercial vehicles, such as delivery vans, pick-up trucks or medium and heavy trucks.

Elektrofahrzeuge umfassen einen elektrischen Motor, im Folgenden meist als Motorgenerator bezeichnet, zum Antrieb einer Achse oder, insbesondere bei zweirädrigen Fahrzeugen, zum direkten Antrieb eines Rades, eine Batterie zum Speichern der elektrischen Energie sowie eine Leistungselektronik, welche die von der Batterie bereitgestellte Gleichspannung in eine zum Antrieb des Motors bei wechselnden Fahrzuständen geeignete zeitabhängige Spannung umwandelt.Electric vehicles include an electric motor, usually referred to below as a motor generator, for driving an axle or, in particular in the case of two-wheeled vehicles, for directly driving a wheel, a battery for storing the electrical energy and power electronics which convert the DC voltage provided by the battery into a converts suitable time-dependent voltage for driving the motor in changing driving conditions.

Ein großer Vorteil von Elektrofahrzeugen gegenüber Verbrennern ist ihre bereits angedeutete Fähigkeit, den elektrischen Motor als Generator zu betreiben, sodass kinetische Energie des Fahrzeugs wieder in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Dies schont zum einen die Bremsen des Fahrzeugs, zum anderen, und wesentlicher, wird die Reichweite insbesondere in Verkehrssituationen in denen häufiges Anfahren und Bremsen, wie beispielsweise im Stadtverkehr oder im Stau, nötig ist, vorteilhaft erhöht. Der Energiefluss elektrischer Energie kehrt sich bei diesem rekuperativen Bremsen um und führt nicht von Batterie über Leistungselektronik zum Motor sondern umgekehrt vom Motor über die Leistungselektronik zur Batterie, das heißt, die Leistungselektronik muss aus der vom Motor erzeugten Wechselspannung eine zum Laden der Batterie nützliche Gleichspannung bereitstellen.A great advantage of electric vehicles over combustion engines is their already indicated ability to operate the electric motor as a generator, so that the vehicle's kinetic energy can be converted back into electrical energy. On the one hand, this protects the vehicle's brakes, and on the other hand, and more importantly, the range is advantageously increased, particularly in traffic situations in which frequent starting and braking, such as in city traffic or in a traffic jam, is advantageous. The energy flow of electrical energy is reversed in this recuperative braking and does not lead from the battery to the power electronics to the motor, but vice versa from the motor to the power electronics to the battery, i.e. the power electronics must provide a DC voltage useful for charging the battery from the AC voltage generated by the motor ,

Das Umkehren der Energieflussrichtung ist dabei immer mit einer gewissen Zeitverzögerung verbunden. Darüber hinaus kann die Batterie auch durch zu hohe rekuperative Bremsleistung leicht überlastet werden. Das gilt für die meisten Batteriechemien, unter anderem die für den mobilen Einsatz sehr populären Lithium-Ionen Batterien, insbesondere dann, wenn die Batterie entweder sehr voll, d.h. nahe ihres maximalen Ladezustands, oder sehr leer, nahe ihrer vollständigen Entladung ist. In diesen Fällen ist ein rekuperatives Bremsen nur noch begrenzt möglich. Eine Lösung dieses Problems liegt darin, die rekuperative Bremsleitung immer auf einen Wert zu beschränken, den die Batterie im normalen Betrieb ohne Beschädigung und ohne übermäßige Alterung zu verarbeiten in der Lage ist. Dies hat jedoch den Nachteil, dass hierdurch die rekuperative Bremsleistung für die meisten Ladezustände der Batterie, d.h. für die meiste Zeit übermäßig unter das technisch mögliche reduziert ist.The reversal of the energy flow direction is always associated with a certain time delay. In addition, the battery can easily be overloaded due to excessive recuperative braking power. This applies to most battery chemicals, including lithium-ion batteries, which are very popular for mobile use, particularly when the battery is either very full, i.e. is near its maximum state of charge, or very empty, near its full discharge. In these cases, recuperative braking is only possible to a limited extent. One solution to this problem is to always limit the recuperative brake line to a value that the battery is able to process in normal operation without damage and without excessive aging. However, this has the disadvantage that this means that the recuperative braking power for most battery charge states, i.e. is unduly reduced below what is technically possible for most of the time.

Eine zweite Lösung dieses Problems besteht darin, einen alternativen Energiespeicher mit einer schnelleren Ansprechzeit als die üblichen in Elektrofahrzeugen verwendeten Lithium-Ion-Batterien einzusetzen. Insbesondere sind Superkondensatoren aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte und kurzen Ansprechzeiten dafür prädestiniert, rekuperativ erzeugte elektrische Energie aufzunehmen. Im Vergleich zu einer Batterie haben sie jedoch nur eine deutlich geringere volumetrische Energiedichte und spezifische Energie. Wohingegen Lithium-Ion-Batterien auf Werte zwischen 200-300 Wh/I und zwischen 100 und 200 Wh/kg kommen (dies gilt für die Batterie als Ganzes, auf Zellenebene sind die Werte noch deutlich höher), liegen die korrespondierenden Werte für Superkondensatoren bei lediglich 10-20 Wattstunden/Liter bzw. 5-15 Wattstunden/Kilogramm. Darüber hinaus haben Superkondensatoren auch eine höhere Selbstentladung, d.h. sie verlieren die gespeicherte Energie über einen vergleichsweise kurzen Zeitraum.A second solution to this problem is to use an alternative energy storage device with a faster response time than the usual lithium-ion batteries used in electric vehicles. In particular, due to their high power density and short response times, supercapacitors are predestined to absorb recuperatively generated electrical energy. Compared to a battery, however, they only have a significantly lower volumetric energy density and specific energy. Whereas lithium-ion batteries have values between 200-300 Wh / I and between 100 and 200 Wh / kg (this applies to the battery as a whole, the values are even higher at cell level), the corresponding values for supercapacitors are included only 10-20 watt hours / liter or 5-15 watt hours / kg. In addition, supercapacitors also have a higher self-discharge, i.e. they lose the stored energy over a comparatively short period of time.

Dies bedeutet, dass Superkondensatoren nur einen temporären Speicher für rekuperativ zurückgewonnene elektrische Energie darstellen. Wird diese Energie nicht in vergleichsweise kurzer Zeit wieder zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet, geht sie somit verloren. Darüber hinaus kann eine Superkondensatorbank aus diesem Grund auch keinen Ausfall der Fahrbatterie ersetzten. D.h. im Falle eines Defekts der Fahrbatterie kann ein Elektrofahrzeug nicht bzw. nur kurze Zeit mit Energie aus evtl. vorhandenen Superkondensatoren betrieben werden.This means that supercapacitors are only a temporary storage for recuperatively recovered electrical energy. If this energy is not used again to drive the vehicle in a comparatively short time, it is therefore lost. In addition, a super capacitor bank cannot replace a failure of the traction battery for this reason. That In the event of a defect in the traction battery, an electric vehicle cannot be operated or can only be operated for a short time with energy from any supercapacitors.

Vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Elektrofahrzeug zu schaffen, welches rekuperativ wiedergewonnene elektrische Energie effizienter und längerfristig speichern und für den Antrieb des Fahrzeugs wieder zur Verfügung stellen kann und darüber hinaus auch beim Ausfall einer Fahrbatterie weiterhin funktionstüchtig bleibt.The present invention has therefore set itself the task of creating an electric vehicle which stores recuperatively recovered electrical energy more efficiently and in the long term and makes it available again for driving the vehicle can and also remains functional even if a drive battery fails.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Elektrofahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1-18, welches insbesondere dazu vorbereitet ist die vorhandene elektrische Energie gemäß der Ansprüche 12-18 zu verwalten.This object is achieved by an electric vehicle according to one of claims 1-18, which is in particular prepared to manage the existing electrical energy according to claims 12-18.

Das erfindungsgemäße Elektrofahrzeug verfügt als zentrales Merkmal über zumindest eine weitere vollwertige Fahrbatterie. Vollwertig heißt dabei, dass diese weitere Fahrbatterie die gleiche oder zumindest eine ähnliche Kapazität sowie Leistungsaufnahme und Abgabewerte wie die erste Fahrbatterie verfügt. Diese zweite Batterie kann hierbei an die gleiche Leistungselektronik angeschlossen sein wie die Erste und die Energie dem oder den gleichen Motoren zur Verfügung stellen. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Fahrbatterie jedoch auch einer zweiten Leitungselektronik zugeordnet sein, welche den ersten oder aber auch einen anderen Motor mit elektrischer Energie versorgt.The central feature of the electric vehicle according to the invention is at least one further fully-fledged driving battery. Whole means that this additional traction battery has the same or at least a similar capacity as well as power consumption and output values as the first traction battery. This second battery can be connected to the same power electronics as the first and make the energy available to the same motor or motors. Alternatively or additionally, however, the second traction battery can also be assigned to a second line electronics, which supplies the first or another motor with electrical energy.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, welches über mindestens zwei Achsen verfügt, werden zwei dieser Achsen von je mindestens einem Motorgenerator angetrieben und jeder dieser Motorgeneratoren wird wiederum über eine eigene Leistungselektronik von jeweils einer der Fahrbatterien versorgt.In one embodiment of the vehicle according to the invention, which has at least two axles, two of these axles are each driven by at least one motor generator and each of these motor generators is in turn supplied by its own power electronics from one of the traction batteries.

Eine Ladeausgleichselektronik kann einen direkten Ladeausgleich zwischen den Batterien ermöglichen. Diese Ladeausgleichselektronik kann Teil des Batteriemanagementsystems einer oder beider Fahrbatterien sein.Charge compensation electronics can enable direct charge compensation between the batteries. This charge compensation electronics can be part of the battery management system of one or both traction batteries.

Als ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung ist durch das Bereitstellen mindestens einer weiteren Fahrbatterie eine Ausfallsicherheit gegen einen Defekt einer der Batterien erreicht. Darüber hinaus ist jedoch auch ein besonderes Energiemanagement während der Fahrt des Elektrofahrzeugs ermöglicht, bei dem mindestens eine der Batterien als aktive Antriebs- und mindestens eine der Batterien als passive Rekuperationsbatterie verwendet werden.As an important advantage of the present invention, by providing at least one further traction battery, reliability against failure of one of the batteries is achieved. In addition, however, a special energy management is also possible while the electric vehicle is traveling, in which at least one of the batteries is used as an active drive battery and at least one of the batteries is used as a passive recuperation battery.

Bei dem erfindungsgemäßen Energiemanagementverfahren wird also jeweils eine der Fahrbatterien als aktive und die andere Fahrbatterie als passive Batterie deklariert, wobei die aktive Batterie die zum Antrieb der Räder nötige elektrische Energie aufbringt, die passive jedoch durch Rekuperation erzeugte elektrische Energie aufnimmt. Dadurch verringert sich der Ladezustand der aktiven Batterie im Laufe der Fahrt während der der passiven Batterie zunimmt. Sobald die Differenz der Ladezustände, also der Ladezustand der passiven abzüglich dem Ladezustand der aktiven Batterie, ein gewisses, vorgegebenes Niveau übersteigt, wird zwischen aktiver und passiver Fahrbatterie gewechselt.In the case of the energy management method according to the invention, one of the traction batteries is declared as active and the other traction battery as passive battery, the active battery providing the electrical energy required to drive the wheels, but absorbing the passive electrical energy generated by recuperation. This reduces the charge level of the active battery during the journey, while the passive battery increases. As soon as the difference in the charging states, i.e. the state of charge of the passive minus the state of charge of the active battery, exceeds a certain, predetermined level, a switch is made between active and passive driving batteries.

Diese vorgegebene Differenz kann einen kleiner relativer Kapazitätsbetrag sein, beispielsweise ein oder fünf oder zehn Prozent, oder es wird erst bei einer größeren Kapazitätsdifferenz von 50 oder mehr der relativen Kapazitäten der beiden Batterien umgeschaltet. An der Stelle relativer Werte kann auch mit absoluten Werten entweder gemessen in Amperestunden oder Wattstunden gerechnet werden.This predefined difference can be a small relative amount of capacity, for example one or five or ten percent, or it is only switched over when there is a larger difference in capacity of 50 or more of the relative capacities of the two batteries. Instead of relative values, absolute values can either be measured in ampere hours or watt hours.

Die vorgegebene Differenz, ab der eine Umschaltung zwischen aktiver und passiver Batterie erfolgt (Umschaltschwelle), kann werksseitig fest eingestellt oder als Konfigurationsparameter in einer Steuerungssoftware enthalten sein. Im zweiten Fall kann die vorgegebene Differenz vom Fahrer eingestellt werden oder nur in der Werkstatt im Zuge eines Softwareupdates veränderbar sein.The specified difference, from which a switchover between active and passive battery takes place (switchover threshold), can be fixed at the factory or can be contained in a control software as a configuration parameter. In the second case, the predefined difference can be set by the driver or can only be changed in the workshop as part of a software update.

Die Differenz kann auch dynamisch an sich ändernde Fahrzeugzustände angepasst, insbesondere von einem ersten Wert, wenn beide Fahrbatterien des erfindungsgemäßen Fahrzeugs voll geladen sind, mit sinkender Gesamtladung der Fahrbatterien kontinuierlich oder in diskreten Schritten auf einen zweiten Wert, wenn beide Fahrbatterien maximal zulässig entladen sind, abgesenkt werden.The difference can also be dynamically adapted to changing vehicle conditions, in particular from a first value if both traction batteries of the vehicle according to the invention are fully charged, with a decreasing total charge of the traction batteries continuously or in discrete steps to a second value if both traction batteries are discharged to the maximum permissible, be lowered.

Dieses Verfahren lässt sich auch auf Fahrzeuge mit mehr als zwei Fahrbatterien erweitern. Hierbei muss nur sichergestellt sein, dass sich jeweils zumindest eine Batterie als aktiv und mindestens eine Batterie als passive deklariert ist. Sofern die letzte aktive Batterie aufgrund Erreichens einer gewissen Entladung passiv gestellt wird, muss somit eine der passiven Batterien auf aktiv geschaltet werden. Dies kann insbesondere diejenige passive Batterie mit dem höchsten relativen Ladezustand sein. Es könnte jedoch auch die passive Batterie mit dem höchsten absoluten Ladeniveau aktiv geschaltet werden, sofern sich die Batterien in ihrer Kapazität unterscheiden.This process can also be extended to vehicles with more than two traction batteries. It is only necessary to ensure that at least one battery is declared active and at least one battery is passive. If the last active battery is made passive due to reaching a certain discharge, one of the passive batteries must be switched to active. In particular, this can be the passive battery with the highest relative state of charge. However, the passive battery with the highest absolute charge level could also be activated if the batteries differ in their capacity.

Um zu vermeiden, dass Batterien unter ein minimales Niveau entladen werden, sollte spätestens wenn dieses Entladeniveau erreicht ist, ein Umschalten von aktiv auf passiv erfolgen. Sobald dies nicht mehr möglich ist, weil alle (noch funktionstüchtigen) Batterien die Mindestladung aufweisen, muss das Elektrofahrzeug stehenbleiben und aus einer externen Quelle nachgeladen werden.In order to avoid that batteries are discharged below a minimum level, a switch from active to passive should take place at the latest when this discharge level is reached. As soon as this is no longer possible because all (still functional) batteries have the minimum charge, the electric vehicle must stop and be recharged from an external source.

Durch eine entsprechende Parameterwahl, kann bei dem erfindungsgemäßen Energiemanagementverfahren die meiste Zeit sichergestellt werden, dass zumindest eine der Batterien sich in einem mittleren Ladezustand befindet, indem sie eine maximale Rekuperationsleistung aufzunehmen vermag. Hierdurch wird zum einen eine höhere rekuperative Bremskraft ermöglicht, was ein späteres Hinzumischen der mechanischen Bremsen und somit eine weitere Schonung derselben erreicht. Hierdurch wird insgesamt die Rekuperationseffizienz erhöht. Diese wird darüber hinaus auch dadurch gesteigert, dass die Ladeverluste in der Batterie beim Laden im mittleren Kapazitätsbereich geringer sind als in einem hohen Kapazitätsbereich.Through a corresponding choice of parameters, most of the time in the energy management method according to the invention it can be ensured that at least one of the batteries is in a medium state of charge by having one is able to absorb maximum recuperation power. On the one hand, this enables a higher recuperative braking force, which enables the mechanical brakes to be mixed in at a later stage and thus further protects them. This increases the overall recuperation efficiency. This is also increased by the fact that the charging losses in the battery when charging are lower in the medium capacity range than in a high capacity range.

Das erfindungsgemäße Elektrofahrzeug mit einer zweiten Fahrbatterie hat gegenüber einem herkömmlichen Elektrofahrzeug nach dem Stand der Technik mit nur einer Fahrbatterie, sofern diese eine Kapazität entsprechend der einer einzelnen der Fahrbatterien des erfindungsgemäßen Fahrzeugs aufweist, schon aufgrund der ca, doppelten Batteriekapazität eine ca. verdoppelte Reichweite.The electric vehicle according to the invention with a second traction battery has, compared to a conventional electric vehicle according to the prior art with only one traction battery, provided that it has a capacity corresponding to that of a single one of the traction batteries of the vehicle according to the invention, due to the approx. Double battery capacity, an approximately doubled range.

Durch die erhöhte Rekuperationseffizienz ist im erfindungsgemäßen Elektrofahrzeug mit zusätzlichen Fahrbatterien aber vorteilhaft auch gegenüber einem herkömmlichen Fahrzeug, dessen Fahrbatterie eine Kapazität entsprechend der Summe der Kapazitäten der aller Fahrbatterien des erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs hat, eine höhere Reichweite möglich. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Rekuperation zur Reichweitenverlängerung eine große Rolle spielt, nämlich bei Stop-and-Go-Verkehr auf der Autobahn sowie im Stadtverkehr und/oder beim Fahren in hügeliger Landschaft. Hierbei ist die erreichte Effizienzsteigerung bei der Rekuperation umso größer, je häufiger eine starke Verzögerung gefragt ist, insbesondere bei sportlicher Fahrweise oder beim Fahren in steilem Gelände.Due to the increased recuperation efficiency in the electric vehicle according to the invention with additional traction batteries, however, a greater range is also advantageously possible compared to a conventional vehicle whose traction battery has a capacity corresponding to the sum of the capacities of all traction batteries of the electric vehicle according to the invention. This is especially true when the recuperation plays a major role in extending the range, namely in stop-and-go traffic on the motorway and in city traffic and / or when driving in a hilly landscape. Here, the efficiency increase achieved with recuperation is greater the more often a strong deceleration is required, especially when driving in a sporty manner or when driving on steep terrain.

Eine Reichweitensteigerung wird durch die vorliegende Erfindung auch unter Berücksichtigung der in der Praxis durch die zweite bzw. weiteren Fahrbatterien unvermeidlichen Kapazitätseinbußen bei gleichem Fahrzeugleergewicht bzw. Leergewichtserhöhung bei gleicher (Summen)Kapazität der Fahrbatterien gegenüber einem herkömmlichen Elektrofahrzeug mit nur einer Fahrbatterie erreicht, sofern die relative Leergewichtserhöhung unterhalb von ca. dem 3-4-fachen der von vorliegender Erfindung erreichten Rekuperationseffizienzsteigerung liegt.An increase in range is achieved by the present invention, taking into account the inevitable loss of capacity in practice due to the second or further drive batteries with the same vehicle empty weight or increase in empty weight with the same (total) capacity of the drive batteries compared to a conventional electric vehicle with only one drive battery, provided the relative The increase in empty weight is below about 3-4 times the increase in recuperation efficiency achieved by the present invention.

Mit dem größeren Fahrradius des erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs mit zusätzlicher/n Fahrbatterie(n) ergibt sich auch eine größere Unabhängigkeit von Aufladestationen und eine mitunter bedeutende Zeitersparnis, wenn Strecken ohne zwischenzeitiges Nachladen befahrbar werden, die mit einem herkömmlichen Fahrzeug einen Ladehalt erfordert hätten.With the larger radius of the electric vehicle according to the invention with an additional battery (s), there is also greater independence from charging stations and sometimes significant time savings if it is possible to drive on routes without intermediate recharging that would have required a charge to be kept with a conventional vehicle.

Der erfindungsgemäße Einbau einer zweiten vollwertigen Fahrbatterie mit abwechselndem Betrieb der Batterien als aktive oder passive verringert zudem die Notwendigkeit, einen schnell ansprechenden Energiespeicher zur kurzzeitigen Speicherung rekuperativ erzeugter elektrischer Energie, wie beispielsweise ein Superkondensator, zu verwenden, da die passive Batterie immer und jederzeit direkt zur Aufnahme rekuperativ gewonnener elektrischer Energie bereit ist. Dieser Vorteil wird noch verstärkt, wenn die zweite Batterie über ihre eigene Leistungselektronik an einen der Motorgeneratoren angeschlossen ist.The installation of a second full-fledged driving battery according to the invention with alternating operation of the batteries as active or passive also reduces the need to use a fast-responding energy store for the short-term storage of recuperatively generated electrical energy, such as a supercapacitor, since the passive battery is always available at any time Recording of regenerative electrical energy is ready. This advantage is further increased if the second battery is connected to one of the motor generators via its own power electronics.

Vorteilhafte Weiterbildung vorliegender Erfindung, welche einzeln oder in Kombination realisiert werden können, sofern sie sich nicht gegenseitig offensichtlich ausschließen, sollen im Folgenden kurz vorgestellt werden.Advantageous further developments of the present invention, which can be implemented individually or in combination, unless they are obviously mutually exclusive, are briefly presented below.

Das Elektrofahrzeug gemäß vorliegender Erfindung ist insbesondere ein zweiachsiges KFZ mit einer oder zwei angetriebenen Achsen. Die zusätzliche Fahrbatterie dieses Fahrzeugs ist entweder über die gleiche Leistungselektronik wie auch die erste Batterie angeschlossen und versorgt hierüber den oder die gleichen Motorgeneratoren wie die erste Batterie, oder aber es ist eine zusätzliche Leistungselektronik vorhanden, über welche die zweite Batterie den oder die gleichen oder aber andere Motoren mit Energie versorgt bzw. rekuperativ erzeugte Energie aufnimmt, als die erste Batterie.The electric vehicle according to the present invention is in particular a two-axle motor vehicle with one or two driven axles. The additional traction battery of this vehicle is either connected via the same power electronics as the first battery and supplies the one or the same motor generators as the first battery, or there is additional power electronics via which the second battery or the same or other motors powered or recuperatively generated energy than the first battery.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Elektrofahrzeug mindestens zwei Achsen, jede von diesen beiden Achsen wird von einem eigenen Motorgenerator angetrieben. Jeder der Motorgeneratoren erhält wiederum von einer eigenen Fahrbatterie seine elektrische Energie über eine separate Leistungselektronik zugeführt. Hierdurch ist sowohl bei einem vierrädrigen Fahrzeug ein Allradantrieb realisiert, als auch eine sehr hohe Ausfallsicherheit gegen Defekt einer Batterie oder einer anderen Komponente des Antriebsstrangs sichergestellt.In a preferred embodiment of the invention, the electric vehicle has at least two axles, each of these two axles being driven by its own motor generator. Each of the motor generators in turn receives its electrical energy from its own traction battery via separate power electronics. As a result, an all-wheel drive is realized in a four-wheeled vehicle, and a very high level of reliability against failure of a battery or another component of the drive train is ensured.

In einer noch weiter bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs mit mindestens vier Rädern, welche auf nicht durchgängigen Achsen sitzen, wird jede Achse bzw. jedes Rad von einem eigenen Motorgenerator angetrieben, welcher von einer eigenen Fahrbatterie über eine jeweils eigene Leistungselektronik versorgt wird. Hierdurch wird die Ausfallsicherheit weiter erhöht.In a still further preferred embodiment of an electric vehicle according to the invention with at least four wheels, which are seated on non-continuous axles, each axle or each wheel is driven by its own motor generator, which is supplied by its own drive battery via its own power electronics. This further increases reliability.

In bevorzugten Ausführungsformen vorliegender Erfindung sind jeder Achse oder auch jedem einzelnem Rad jeweils ein Motorgenerator, eine Batterie und eine den Energiefluss zwischen Motorgenerator und Batterie in beide Richtungen regelnde Leistungselektronik zugeordnet. Diese Einheiten aus Batterie, Leistungselektronik, Motorgenerator und Achse bzw. Rad sind in weiterhin bevorzugten Ausführungsformen insbesondere in ein Modul integriert. Dieses Modul kann über ein Gehäuse verfügen, welches zum einen der mechanischen Befestigung der Komponenten und dem mechanischen Anschluss an den Rest des Fahrzeugs inklusive weiterer Module dient, und zum anderen kann es auch auf seiner Außenseite über Schnittstellen die elektrische Anbindung weiterer Komponenten ermöglichen. Beispielsweise können hierüber alle Module an einen gemeinsamen Energiebus angeschlossen werden, welcher ein Ladungsausgleich zwischen den Batterien der Module oder eine Stromversorgung eines der Module im Fall des Ausfalls der Batterie des Moduls sicherstellt.In preferred embodiments of the present invention, a motor generator, a battery and power electronics which regulate the energy flow between the motor generator and the battery in both directions are assigned to each axle or also to each individual wheel. These units of battery, power electronics, motor generator and axle or wheel are still preferred Embodiments especially integrated into a module. This module can have a housing, which on the one hand is used for the mechanical fastening of the components and the mechanical connection to the rest of the vehicle, including other modules, and on the other hand it can also enable the electrical connection of further components on its outside via interfaces. For example, all modules can be connected to a common power bus, which ensures charge equalization between the batteries of the modules or a power supply to one of the modules in the event of a failure of the module battery.

Der Rest des Fahrzeugs kann ein Chassis umfassen. Alternativ können die verbundenen Module auch selbst das Chassis bilden.The rest of the vehicle can include a chassis. Alternatively, the connected modules can also form the chassis itself.

Mindestens eine, bevorzugt zwei oder mehr, der Fahrbatterien des erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs verfügt über eine Ladeausgleichselektronik. Diese kann insbesondere im Batteriemanagementsystem der Batterie integriert sein, bzw. das Batteriemanagement ist mit einer Ladeausgleichs-Funktionalität ausgestattet.At least one, preferably two or more, of the traction batteries of the electric vehicle according to the invention has a charge compensation electronics. This can be integrated in particular in the battery management system of the battery, or the battery management is equipped with a charge compensation functionality.

Diese Ladeausgleichselektronik stellt eine Schnittstelle zu einer anderen Fahrbatterie oder auch einem gemeinsamen Energiebussystem bereit, und kann je nach Konfigurationseinstellung in der Batterie gespeicherte elektrische Energie an andere an dieses Bussystem angeschlossene Batterien übertragen. Hierdurch kann beispielsweise sichergestellt werden, dass, jedenfalls solange insgesamt genug elektrische Energie zur Verfügung steht, jede der Batterien ein bestimmtes minimales Ladeniveau halten kann. Dieses Ladeniveau kann insbesondere ein Ladeniveau sein, bei dem eine maximale Energieaufnahme beim rekuperativen Bremsen möglich ist.This charging compensation electronics provides an interface to another traction battery or a common energy bus system and, depending on the configuration setting, can transmit electrical energy stored in the battery to other batteries connected to this bus system. This can ensure, for example, that, at least as long as there is enough electrical energy available, each of the batteries can maintain a certain minimum charge level. This charge level can in particular be a charge level at which maximum energy consumption is possible during recuperative braking.

Die Kapazitäten der Fahrbatterien des erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs und auch die übrigen Leistungsparameter maximale Leistungsaufnahme und -abgabe, welche üblicherweise mit der Kapazität zusammenhängen, sollen erfindungsgemäß bei allen Fahrbatterien von der gleichen Größenordnung sein. Insbesondere sollte sich Kapazität der einzelnen Batterien um weniger als ein Faktor 2 unterscheiden. Bevorzugt sind mindestens zwei, bevorzugt alle der vorhandenen Fahrbatterien von im Wesentlichen gleicher Kapazität. Auch die durch den Unterschied in der Batteriechemie hervorgerufenen Unterschiede in der spezifischen Aufnahme- bzw. Abgabeleistung sollten nur innerhalb eines Faktors 2 bevorzugt weniger als 25 Prozent variieren.The capacities of the traction batteries of the electric vehicle according to the invention and also the other performance parameters of maximum power consumption and output, which are usually related to the capacity, are to be of the same order of magnitude according to the invention for all traction batteries. In particular, the capacity of each battery should decrease by less than one factor 2 differ. At least two, preferably all, of the existing travel batteries of essentially the same capacity are preferred. The differences in the specific input or output power caused by the difference in battery chemistry should only be within one factor 2 preferably vary less than 25 percent.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Energieverwaltungsverfahrens, wird insbesondere diejenige aktive Batterie mit dem höchsten relativen oder höchsten absoluten Ladezustand beim Fahren am meisten belastete. Alternativ oder zusätzlich kann bei einer Rekuperation diejenige passive Energie, mit dem niedrigsten Ladezustand, ob relativ oder absolut, bzw. mit dem Ladezustand, welcher die höchste Rekuperationsrate zulässt, am meisten rekuperativ zurückgewonnene elektrische Energie zugeleitet bekommen.In the context of the energy management method according to the invention, in particular that active battery with the highest relative or highest absolute state of charge is most loaded during driving. Alternatively or additionally, in the case of recuperation, that passive energy with the lowest state of charge, whether relative or absolute, or with the state of charge which permits the highest recuperation rate, can receive the most recuperatively recovered electrical energy.

Das Umschalten einer Batterie von aktiv auf passiv erfolgt wenn ihr relativer Ladezustand um 1-100 Prozent, bevorzugt um 5-80 Prozent, besonders bevorzugt um 10-60 Prozent unterhalb eines Referenzladezustands der passiven Batterien liegt. Dieser Referenzladezustand kann entweder der durchschnittliche Ladezustand aller passiven Fahrbatterien oder aber dem relativen Ladezustand derjenigen passiven Batterie mit dem höchsten oder derjenigen mit dem niedrigsten Ladezustand sein.A battery is switched from active to passive if its relative state of charge is below a reference charge state of the passive batteries by 1-100 percent, preferably by 5-80 percent, particularly preferably by 10-60 percent. This reference state of charge can either be the average state of charge of all passive traction batteries or the relative state of charge of those passive batteries with the highest or those with the lowest state of charge.

In jedem Fall ist sicherzustellen, dass eine aktive Batterie spätestens dann passiv geschaltet wird, wenn ihr relativer Ladezustand ein unteres minimales Ladeniveau erreicht. Über die Ladeausgleichselektronik der Batterien des erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs kann ein Ladeausgleich zwischen dem Ladestand der passiven oder der aktiven und passiven Batterien dahingehend erfolgen, dass jede der passiven Batterien ein Ladezustand von mindestens einem zweiten unteren Entladeniveau aufweist. Dieses zweite untere Ladeniveau kann über dem minimalen Ladeniveau liegen. Es kann an den durchschnittlichen Ladezustand aller passiven Batterien bzw. den durchschnittlichen Ladezustand aller Batterien angepasst und insbesondere mit diesem schrittweise abgesenkt werden, bis das zweite untere Ladeniveau das minimale Entladeniveau erreicht.In any case, it must be ensured that an active battery is switched to passive at the latest when its relative state of charge reaches a lower minimum charge level. Via the charge compensation electronics of the batteries of the electric vehicle according to the invention, charge compensation can take place between the charge level of the passive or the active and passive batteries in such a way that each of the passive batteries has a charge status of at least a second lower discharge level. This second lower loading level can be above the minimum loading level. It can be adapted to the average state of charge of all passive batteries or the average state of charge of all batteries, and in particular it can be gradually lowered until the second lower charge level reaches the minimum discharge level.

In den Modulen mancher Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs sind die Batterien insbesondere so angeordnet, dass sie bei Einbau des Moduls in der Fahrzeugmitte sowohl in der links-rechts als auch in der vorwärts-rückwärts Achse zu liegen kommen.In the modules of some embodiments of the electric vehicle according to the invention, the batteries are in particular arranged in such a way that when the module is installed in the center of the vehicle, they come to lie both in the left-right and in the forward-backward axis.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorurteile vorliegender Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand der Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispielen. Diese sollen die Erfindung lediglich erläutern und in keinem Fall in ihrer Allgemeinheit einschränken.Further details, features and prejudices of the present invention result from the following exemplary embodiments which are explained in more detail with reference to the figures. These are only intended to explain the invention and in no case limit its generality.

Es zeigen:

1: In schematischer Darstellung eine erste bevorzugte Ausführungsform vorliegender Erfindung mit einer zusätzlichen Fahrbatterie aber nur einer Leistungselektronikeinheit und einer einzeln angetriebenen Achse.
2A: In schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform vorliegender Erfindung mit einer zweiten Fahrbatterie, einer zweiten Leistungseinheit und einem zweiten Motorgenerator, wobei lediglich ein Ladungsausgleich zwischen den Batterien erfolgt.
2B: In schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform vorliegender Erfindung ähnlich der aus 2A, wobei hier jedoch beide Batterien an ein Energiebussystem angeschlossen sind.
3: In schematischer Darstellung eine vierte Ausführungsform vorliegender Erfindung bei der vier Räder über jeweils einen eigenen Motorgenerator, Leistungselektronik und Batterie verfügen, welche über ein gemeinsames Energiebussystem miteinander verbunden sind.

Show it:

1 : In a schematic representation, a first preferred embodiment of the present invention with an additional traction battery but only a power electronics unit and an individually driven axle.
2A : In a schematic representation a further embodiment of the present invention with a second traction battery, a second power unit and a second motor generator, with only charge equalization taking place between the batteries.
2 B : In a schematic representation another embodiment of the present invention similar to that of 2A , but here both batteries are connected to an energy bus system.
3 : In a schematic representation, a fourth embodiment of the present invention in which four wheels each have their own motor generator, power electronics and battery, which are connected to one another via a common power bus system.

1 zeigt schematisch eine erste bevorzugte Ausführungsform vorliegender Erfindung mit einer zusätzlichen Fahrbatterie aber nur einer Leistungselektronikeinheit und einer einzeln angetriebenen Achse. 1 shows schematically a first preferred embodiment of the present invention with an additional traction battery but only a power electronics unit and an individually driven axle.

Die leistungsmäßig gleichen Fahrbatterien B1 und B2 sind jeweils an die Leistungselektronik PE angeschlossen, welche zu jedem Zeitpunkt von derjenigen der beiden Batterien, welche als aktiv deklariert ist, die zum Antrieb der Achse A und damit der Räder W nötige elektrische Energie bezieht, in eine geeignete Form umwandelt und dem Motorgenerator M zuführt. Die jeweils andere Batterie ist als passive Batterie deklariert und wird dazu verwendet, beim rekuperativen Bremsen durch den Motorgenerator M erzeugte elektrische Energie aufzunehmen. Sobald die Ladung der aktiven Batterie die der passiven Batterie um ein gewisses Maß unterschreitet, zur Verhinderung einer Tiefentladung oder übermäßiger Alterung aber spätestens wenn eine minimale Entladeschwelle erreicht ist, wird die die aktive Batterie passiv und die bisher passive aktiv geschaltet.The same batteries in terms of performance B1 and B2 are each connected to the power electronics PE connected, which at any time from that of the two batteries, which is declared active, to drive the axis A and with it the wheels W obtains the necessary electrical energy, converts it into a suitable form and the motor generator M supplies. The other battery is declared as a passive battery and is used for recuperative braking by the motor generator M record generated electrical energy. As soon as the charge of the active battery falls below that of the passive battery to a certain extent, to prevent deep discharge or excessive aging, but at the latest when a minimum discharge threshold is reached, the active battery is switched to passive and the previously passive.

Durch dieses erfindungsgemäße Energiemanagement wird erreicht, dass für die meiste Zeit zumindest eine der Batterien, genauer die passive, einen mittleren Ladezustand aufweist, in dem sie eine hohe rekuperativ erzeugte elektrische Leistung aufnehmen kann. Zudem kann die Zeitverzögerung verringert werden, welche mit dem Umschalten der Energieflussrichtung verbunden ist.This energy management system according to the invention ensures that for most of the time at least one of the batteries, more precisely the passive one, has a medium state of charge in which it can absorb a high recuperatively generated electrical power. In addition, the time delay associated with switching the energy flow direction can be reduced.

Die Batterien B1 und B2 können, wie hier angedeutet über eine Ladeausgleichselektronik integriert in das jeweilige Batteriemanagementsystem BM miteinander verbunden sein. Es würde hierbei jedoch im Rahmen der Erfindung kein vollständiger Ladungsangleich der Batterien angestrebt sondern lediglich vorgeschlagen, eine bis auf das minimale Niveau entladene passive Batterie durch direkte Energieübertragung Batterie zu Batterie wieder auf ein etwas höheres, bevorzugt ein mittleres Ladeniveau zu laden, um die passive Batterie für ein stärkeres rekuperatives Bremsen vorzubereiten.The batteries B1 and B2 can, as indicated here via a charge compensation electronics integrated in the respective battery management system BM be connected. However, in the context of the invention, the aim would not be to fully charge the batteries, but merely to charge a passive battery discharged to the minimum level by direct energy transfer from battery to battery to a somewhat higher, preferably a medium, charging level in order to charge the passive battery prepare for stronger recuperative braking.

In 2A ist schematisch eine weitere Ausführungsform vorliegender Erfindung mit einer zweiten Fahrbatterie, einer zweiten Leistungseinheit und einem zweiten Motorgenerator, wobei lediglich ein Ladungsausgleich zwischen den Batterien erfolgt, gezeigt.In 2A schematically shows a further embodiment of the present invention with a second traction battery, a second power unit and a second motor generator, with only charge equalization taking place between the batteries.

Den Achsen A1 und A2 sind jeweils eigene Motorgeneratoren M1 bzw. M2 und diesen wiederum eigene Leistungselektroniken PE1 und PE2 sowie Fahrbatterien B1 und B2 zugeordnet. Die Komponenten sind in zwei gestrichelt angedeuteten Modulen AM1 bzw. AM2 untergebracht, welche über ein eigenes Gehäuse verfügen und eine tragende Funktion im Chassis des Elektrofahrzeugs übernehmen können. Durch die Modularisierung ist die Massenproduktion des Elektrofahrzeugs vereinfacht.The axes A1 and A2 are separate motor generators M1 respectively. M2 and these in turn have their own power electronics PE1 and PE2 as well as traction batteries B1 and B2 assigned. The components are accommodated in two modules AM1 and AM2, indicated by dashed lines, which have their own housing and can take on a supporting function in the chassis of the electric vehicle. The modularization simplifies mass production of the electric vehicle.

Da alle Achsen angetrieben sind ist in dieser Ausführungsform ein elektrisches Allradfahrzeug realisiert. Als Differentiale können entweder (nicht dargestellte) mechanische verwendet werden, oder die Motorgeneratoren M1 und M2 werden mit zwei getrennten Rotoren und Statoren versehen (elektrisches Differenzial).Since all axles are driven, an electric all-wheel-drive vehicle is implemented in this embodiment. Either mechanical (not shown) or the motor generators can be used as differentials M1 and M2 are provided with two separate rotors and stators (electrical differential).

2B zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform vorliegender Erfindung ähnlich der aus 2A, wobei hier jedoch die Batterien und die Leistungselektroniken an ein gemeinsames Energiebussystem CEB angeschlossen sind. Hierdurch wird gewährleistet, dass auch bei Ausfall einer der Batterien weiterhin beide Achsen angetrieben werden können. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Energieverwaltungsverfahen auch dann noch durchgeführt werden, wenn einer der Motorgeneratoren oder eine der Leistungselektroniken ausfällt. In diesem Falle würde lediglich die Allradfunktion verloren gehen. 2 B shows schematically another embodiment of the present invention similar to that of 2A , but here the batteries and the power electronics are connected to a common energy bus system CEB are connected. This ensures that both axes can still be driven even if one of the batteries fails. Furthermore, the energy management method according to the invention can also be carried out if one of the motor generators or one of the power electronics fails. In this case only the all-wheel function would be lost.

3 illustriert schematisch eine vierte Ausführungsform vorliegender Erfindung, bei der vier Räder über jeweils einen eigenen Motorgenerator, Leistungselektronik und Batterie verfügen, welche über ein gemeinsames Energiebussystem miteinander verbunden sind. Es sind vier Antriebsmodule AM1a, AM1b, AM2a und AM2b vorhanden die jeweils über einen Motorgenerator, eine Leistungselektronik und eine Fahrbatterie verfügen. Die Batterien und Leistungselektroniken sind wie bei der Ausführungsform aus 2B an einen gemeinsamen Bus angeschlossen um die oben genannten Vorteile zu realisieren. 3 schematically illustrates a fourth embodiment of the present invention, in which four wheels each have their own motor generator, power electronics and battery, which are connected to one another via a common power bus system. There are four drive modules AM1A . AM1b . AM2a and AM2B available which each have a motor generator, power electronics and a traction battery. The batteries and power electronics are as in the embodiment 2 B connected to a common bus to realize the advantages mentioned above.

In den aufgeführten schematischen Darstellungen sollen primär das funktionale zusammenwirken sowie grob die Anordnung der Komponenten in dem erfindungsgemäßen Fahrzeug gezeigt werden. Eine maßstabsgetreue Darstellung ist nicht beabsichtigt.In the listed schematic representations, primarily the functional interaction and the rough arrangement of the components in the vehicle according to the invention are to be shown. A representation to scale is not intended.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Elektrofahrzeugelectric vehicle
A,A,: Achseaxis
WW: Radwheel
MM: Motorgeneratormotor generator
BB: Fahrbatterietraction battery
BMBM: Batteriemanagementsystem m. LadeausgleichBattery management system m. load balancing
PEPE: Leistungselektronikpower electronics
CEBCEB: EnergiebusEnergy Bus
AMAT THE: Antriebsmoduldrive module

Claims

Electric vehicle, comprising - one or more electric motor generators (M) which are mechanically connected to an axle (A) and / or wheels (W), - one or more power electronics (PE) for supplying the motor generator (M) or the motor generators (M1 , M2) with electrical energy and / or for the removal of electrical energy generated by the motor generator (M, M1, M2) during a recuperation operation, - a first traction battery (B1) as a memory for driving the motor generator (s) (M , M1, M2) required electrical energy, characterized by at least one further traction battery (B2), which is connected to the first battery (B1) via a charge compensation electronics (BM) and via power electronics (PE, PE1, PE2) with one of the motor generators ( M, M1, M2) is connected.

Electric vehicle after Claim 1 , characterized in that the first traction battery (B1) and the second traction battery are connected to a motor generator (M) via the same power electronics (PE).

Electric vehicle after Claim 1 , characterized in that the second traction battery (B2) is connected to a second motor generator (M2) via a second power electronics (PE2).

Electric vehicle after Claim 3 , characterized in that the second motor generator (M2) drives the wheels (W) of a different axis (A2) than the first motor generator (M1).

Electric vehicle according to one of the Claims 1 - 4 , characterized in that the charge compensation electronics is integrated in one of the traction batteries (B1, B2), in particular in the battery management system (BM) of one of the batteries, preferably in each of the batteries.

Electric vehicle according to one of the Claims 1 - 5 , characterized in that the traction batteries (B1, B2, B1a, B1b, B2a, B2b) and the power electronics (PE1, PE2, PE1a, PE1b, PE2a, PE2b) are connected to a common power bus (CEB).

Electric vehicle according to one of the Claims 1 - 6 , characterized in that for each axis (A1, A2) there is a battery (B1, B2), power electronics (PE1, PE2) and a motor generator (M1, M2) for driving the axis.

Electric vehicle according to one of the Claims 1 - 6 , characterized in that for each wheel (W) one battery (B1a, B1b, B2a, B2b), one power electronics (PE1a, PE1b, PE2a, PE2b) and one motor generator (M1a, M1b, M2a, M2b) for driving the respective one Rades (W) are available.

Electric vehicle according to one of the Claims 7 or 8th , characterized in that the battery, power electronics and motor generator assigned to a wheel or an axle are combined in one module, which in particular has a load-bearing housing with interfaces for mechanical coupling and electrical connection to other similar modules.

Electric vehicle according to one of the Claims 1 - 9 , characterized in that the ratio of a capacity of a largest and a capacity of a smallest of the traction batteries (B1, B2, B1a, B1b, B2a, B2b) of the electric vehicle (1) is 2: 1 or less, in particular 5: 4 or less.

Electric vehicle according to one of the Claims 1 - 10 , characterized in that there is a further energy store which has a response time which is shorter than a response time of the traction batteries, in particular one supercapacitor, preferably one supercapacitor per module.

Electric vehicle according to one of the Claims 1 - 11 , characterized in that it is prepared to divide each of the traction batteries (B1, B2, B1a, B1b, B2a, B2b) into active and passive traction batteries depending on a current state of charge, with at least one active and at least one passive at any time There is a battery, the electrical energy required to drive the axles or wheels being taken exclusively or predominantly from the active traction batteries and electrical energy obtained during recuperation, for example when braking part or all of the wheels Energy is predominantly or exclusively supplied to the passive batteries.

Electric vehicle after Claim 12 , characterized in that it is prepared to use the relative state of charge, i.e. the ratio of the current state of charge to their respective maximum capacity, in particular their actual maximum capacity, taking into account battery aging, in order to divide the traction batteries into active and passive batteries.

Electric vehicle after Claim 12 or 13 , characterized in that at any time at least the traction battery with the highest state of charge is classified as active and the traction battery with the lowest state of charge is classified as passive.

Electric vehicle according to one of the Claims 12 - 14 , characterized in that it is prepared to switch an active battery to passive as soon as its state of charge is the state of charge of the passive battery with the highest state of charge by a certain amount, in particular by between one and 100 percent, preferably between 10 and 75 percent of the respective Capacity falls below.

Electric vehicle according to one of the Claims 11 - 15 , characterized in that it is prepared to activate a passive battery, in particular the one with the highest relative charge level, simultaneously with the passive switching of a last active battery.

Electric vehicle according to one of the Claims 11 - 16 , characterized in that it is prepared to switch an active battery to passive in each case when its charge level reaches or falls below a first discharge threshold.

Electric vehicle according to one of the Claims 11 - 17 , characterized in that it is prepared to increase the state of charge of all traction batteries by means of the charge compensation electronics (BM) of the interconnected batteries to a second discharge threshold, which is above the first, and to maintain them there, provided that the discharge was below this in the case of a previous discharge had been.

Electric vehicle after Claim 18 , characterized in that it is prepared to dynamically adapt the second discharge threshold to the existing residual charge of all traction batteries and to lower it as the residual charge decreases.