DE3037378A1

DE3037378A1 - Fahrzeug mit elektroantrieb

Info

Publication number: DE3037378A1
Application number: DE19803037378
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 6100 Darmstadt Heid; Heinz 6302 Lich Wulf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-03
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1982-04-29

Description

Fahrzeug mit Elektroantrieb
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit Elektroantrieb durch Elektromotor und eingebauter elektrischer Energiequelle.
Fahrzeuge mit Elektroantrieb sind seit langer Zeit bekannt.
So hat beispielsweise schon vor mehr als 50 Jahren Porsche.
vorgeschlagen, die Räder eines Kraftfahrzeuges und bei Lastzügen die Räder des Anhängers mittels Elektromotoren anzutreiben, die von einem mittels einer Brennkraftmaschine angetriebenen Generator versorgt wurden. Der dieselelektrische bzw. benzinelektrische Antrieb wurde in den folgenden Jahrzehnten weiterentwickelt, hat sich jedoch in der Kraftfahrzeugtechniknicht durchsetzen können und ist für die Kraftfahrzeugtechnikinzwischen bedeutungslos geworden. Der Elektroantrieb von Kraftfahrzeugen wäre an sich für Stadtverkehr sehr angenehm, doch ist für einen größeren Aktionsradius das Gewicht der mitgeführten Batterien so hoch, daß auch diese Art Fahrzeuge sich bisher nicht allgemein durchsetzen konnte.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, durch neuartige konstruktive Maßnahmen die Vorteile des Elektrobetriebes auch für Fahrzeuge, die zuweilen große Strecken zurückzulegen 'haben, zu nutzen.
Diese Aufgabe wird bei einem Fahrzeug der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß wenigstens zwei Achsen bzw. deren Räder von verschiedenartigen Motoren angetrieben werden, nämlich eine Achse bzw. deren Räder mittels Elektromotor, eine andere Achse bv>w. deren Räder mittels Verbrennungsmotor.
Da sehr viele Kraftfahrzeuge dazu benutzt werden, werktags zur Arbeit zu fahren und an Wochenenden weitere Fahrten, auch Fernfahrten, zu unternehmen, bietet die Erfindung die Möglichkeit, fiir den üblichen Werlctagsverkehr in Städten oder deren Einzugsgebiet das Fahrzeug mittels Elektromotor anzutreiben; die Kapazität der elektrischen Energiequelle reicht normalerweise dafür aus. Während der Nacht kann im Bedarfsfall die Batterie mittels einer konventionellen, netzbetriebenenLadeeinrichtung wieder aufgeladen werden. Auf diese Weise ist ein elektrischer Betrieb ohne jede Schwierigkeit möglich,und die Umweltverschmutzung bzw. Belastung der Ballungsräume durch Autoabgase wird vermieden.
Wenn gelegentlich, beispielsweise bei Wochenendfahrten oder Urlaubsreisen, hohe Kilometerleistungen vorgesehen sind, dann kann das Fahrzeug mit Brennkraftmaschine fahren; die Batterie ist in diesem Pall nicht notwendig, sie kann herausgenommen werden, und der frei werdende Raum steht zusätzlich als Kofferraum zur Verfügung. Anstelle des Gewichts der Batterie tritt nunmehr gegebenenfalls die normale Zuladung des Reisegepäcks.
Die Erfindung bietet weiterhin den Vorteil, daß ein Pkw in normaler, moderner Ausführung mit Frontantrieb und vorderem Fahrschemel verwendet werden kann und lediglich im Bereich der Hinterachse konstruktive Änderungen notwendig sind. Auch eine nachträgliche Umrüstung vorhandener Pahrzeuge auf zusätzlichen elektrischen Antrieb der Räder einer Achse, z.B. der Hinterrader, ist möglich.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nachstehend in Verbindung mit den Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren beschrieben.
In diesen schematisch stark vereinfacht gezeichneten Figuren sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeig-t: Fig. 1 eine schematisch stark vereinfach-te Darstellung eines erfindungsgemäß konstruierten Pkw im l,ängsschniLü; Fig. 2 eine schematisch gezeichnete Draufsicht auf ein Fahrzeug gemäß Fig.1; Fig. 3 als. konstruktives Detail die neigbare Anordnung von Schienen, deren hinteres Ende zur Erleichterung dès Einfahrens der Batterie angehoben ist; Fig. 4 die Anordnung nach Fig.3 mit abgesenktem Ende der Schienen zur Erleichterung des Herausschiebens der Batterie; Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug in Seitenansicht, auf dessen Dach und Vorderteil je eine Platte mit Solarzellen angeordnet ist; Pig. 6 das Fahrzeug nach Fig.5 von vorne gesehen, wobei zusätzlich Reflektoren herausgeklappt sind; ein ausrollbarer Reflektor ist als konstruktive Variante rechts daneben angedeutet.
Bei dem in Fig.1 in tängsschnitt und in Fig.2 in Draufsicht schematisch vereinfacht dargestellten Kraftfahrzeug ist der Bereich der Vorderachse 2 in an sich bekannter Weise als Pahrschemel 3 ausgebildet, mit Brennkraftmaschine 4, mit zugehörigem Getriebe und Differential mit Frontantrieb sowie Generator 5 zum Aufladen der nicht dargestellten Starterbatterie für die Brennkraftmaschine. Der Kraftstoffbehälter b ist im mittleren Bereich des Fahrzeuges unter den Hintersitzen 7 'angeordnet.
Der Bereich der Hinterachse 12 -ist als elektrischer Fahrschemel 13 ausgebildet mit einem die Hinterräder antreibenden Elektromotor 14 und einer diesen Elektromotor speisenden Batterie 15. Die Batterie besteht aus mehreren Sammlern, die in einem Batteriebehälter zusammengefaßt sind. Dieser ist auf Schienen 16 gelagert, deren hinteres Ende (bezogen auf die Bahrtrichtung) gegen die Horizontale nach abwärts (wie in Fig.3 angedeutet) und vorzugsweise auch nach aufwärts (wie in Fig.4 angedeutet) verstellbar ist, um ein etwa notwendig werdendes Hineinschieben bzw. Herausziehen der-Batterie zu erleichtern.
In manchen Pällenkann es zweckmäßig sein, die elektrisch angetriebene Achse 12 derart auszubilden, daß die beiden Räder dieser Achse von- je einem zugeordneten Elektromotor angetrieben werden. In diesem Fall ist es möglich, ein mechanisches Differentialgetriebe einzusparen und statt dessen eine elektrische Schaltanordnung vorzusehen, welche die Drehzahl der beiden elektrisch angetriebenen Räder nach Art eines Differentials steuert.
Auf dem Dach 17 des Fahrzeuges ist eine Platte 18 angeordnet, die mit Solarzellen 19 bestückt ist. Diese Solarzellen 19 sind derart angeordnet und mit entsprechenden elektrischen Einrichtungen verbunden, daß durch die auf die Solarzellen einfallende Sonnenenergie die Batterie 15 aufgeladen wird. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn das Fahrzeug morgens zur Fahrt zur Arbeitsstätte benutzt wird und dann den ganzen Tag auf einem sonnenbeschienenenParkplatz steht. Im übrigen wird die Batterie 15 in an sich bekannter Weise, z.B. durch in der dazugehörigen Garage angebrachte, netzbetriebene Ladeeinrichtung während der Nacht oder während anderer Zeiten aufgeladen.
In Fig.5 ist das in Fig.1 dargestellte Fahrzeug in kleinerem Maßstab in Seitenansicht dargestellt. Auf dem Dach 17 befindet sich die Platte 18 mit den Solarzellen 19; außerdem ist eine bei Nichtbedarf unter bzw. über der Platte 18 befindliche zweite Platte 18A vorgesehen, die ebenfalls mit Solarzellen bestückt ist, Diese Platte kann, wie in Fig.5 dargestellt, nach vorne gezogen werden und deckt dann das Vorderteil des Fahrzeuges nach oben ab. Hierdurch wird die zur Ausnutzung der Sonnenenergie zur Verfügung stehende Fläche nahezu verdoppelt. Die sich durch die konstruktiven Gegebenheiten zwanglos ergebende Neigung der Platte 18A gegen die Horizontale ist zur Ausnutzung der Sonnenenergie besonders günstig. Die zweite Platte kann jedoch auch um eine Achse 20 in Richtung des Pfeiles 21 klappbar gelagert sein. In der (nicht gezeichneten) zurückgeklappten Lage deckt die nicht mit Solarzellen bestückte Rückseite der Platte 18A auch die Solarzellen 19 der Platte 18 ab und schützt diese. In diesem Zustand ist auch die Anordnung eines Dachgepäckträgers möglich. Es ist ferner möglich, diese Unterseite der Platte 18A derart auszubilden, daß sie fakultativ als Dachgepäckträger dient.
Fig.6 zeigt eine Frontansicht des in Fig.5 dargestellten Fahrzeuges. Bei dieser Ausführungsform sind an die Platte 18 seitlich noch um die Achsen 22 schwenkbare Keflektoren 23 angelenkt, welche ausklappbar sind, um die Ausnutzung der Sonnenenergie durch Reflektion der sonst am Fahrzeug vorbeigehenden Sonnenstrahlen zu erhöhen.
Diese Reflektoren können jedoch auch "ausrollbar'! ausgeführt sein. In der b'ig.6 ist rechts ein derartiger Reflektor 23A in eingerolltem Zustand und in ausgerolltem Zustand angedeutet.
Wenn die Solarzellen 19 nicht in das Dach 17 des Fahrzeuges integriert, sondern auf einer getrennten Platte 18 angeordnet sind, dann wirkt diese Platte als Schutz gegen übermäßige Erwärmung des Fahrzeuges durch auffallende Sonnenstrahlen, sind also auch in dieser Hinsieht nützlich, wenn das Fahrzeug auf einem sonnenbeschienenen Platz tagsüber viele Stunden geparkt ist.
Ist ferner eine zusätzliche herausziehbare oder umklappbare Platte 18A zur Abdeckung des vorderen Bereichs des Fahrzeuges vorhanden, dann kann auch dieser Bereich gegen übermäßige Erwärmung geschützt werden.
Leerselte

Claims

Patentansprüche rm jPahrzeu mit Elektroantrieb durch Elektromotor und eingebauter elektrischer Energiequelle, d a d u r c h g e -k e n n z e 1 c h n e t , daß wenigstens zwei Achsen (2, 12) bzw. deren Räder von verschiedenartigen Motoren angetrieben werden, nämlich eine Achse (12) bzw. deren Räder mittels Elektromotor (14), eine andere Achse (2) bzw. deren Räder mittels Brennkraftmotor (4).
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energiequelle als Batterie (15) ausgebildet ib
3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch angetriebene Achse (12) einen Teil einer als ausbaubaren, kompakten Einheit ausgebildeten Fahrschemels (13) bildet, der den Elektromotor (14), die Batterie (15) und vorzugsweise die Schaltelemente zur Steuerung des Elektromotors trägt.
4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden mittels Elektromotor (14) angetriebenen Räder eier Achse von je einem zugeordneten Elektromotor angetrieben werden.
5. Fahrzeug nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine elektrische Schaltanordnung, welche die Drehzahlen der beiden elektrisch angetriebenen Räder steuert, vorzugsweise nach Art eines elektrischen Differentials.
6. Fahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch angetriebene Achse (12) als letzte Achse des Fahrzeuges (bezogen auf die Fahrtrichtung) vorgesehen ist und die Batterie (15) nach hinten ausschiebbar angeordnet ist, vorzugsweise mittels Schienen .(16).
7. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (16) im wesentlichen horizontal angeordnet, jedoch deren hinteres Ende gegen die Horizontale nach abwärts und vorzugsweise auch nach aufwärts verstellbar sind (Fig. 3, 4).
8. Fahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise auf der Dachfläche (17) angeordnete, mit Solarzellen (19) versehene Aufladeeinrichtung (18) des Sammlers (15).
9. Fahrzeug nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Anordnung von aufklappbaren und/oder ausfahrbaren Reflektoren (23, 23A) für die Solarzellen (19).
10. Fahrzeug nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Anordnung einer wahlweise ausfahrbaren und/oder herunterklappbaren Zusatzfläche (18A) mit Solarzellen (19), welche in ausgefahrenem und/oder heruntergeklapptem Zustand einen vorderen Bereich des Kraftfahrzeuges abdeckt (Fig. 5).
11. Fahrzeug nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Solarzellen tragende Platte (18) bzw. (13A)-als Dachgepäckträger ausgebildet ist.