DE4139469A1 - Elektrische stromquelle fuer elektrofahrzeuge - Google Patents

Elektrische stromquelle fuer elektrofahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Stromquelle für Elektrofahrzeuge ge­ mäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Es ist bekannt, daß Elektrofahrzeuge mit einer Anzahl von Einzelbatterien als elektrischer Antriebsquelle versehen sind. Die Einzelbatterien sind mit ei­ nem Antriebsmotor verbunden, der das Fahrzeug bewegt. Ein Notschalter wird bei einem Stoß befestigt, der durch einen Stoß-Sensor ermittelt wird. Ein Hauptschalter wird durch den Fahrer betätigt und gestattet es ihm, das Fahrzeug in Bewegung zu setzen oder anzuhalten. Ein derartiges Elektrofahr­ zeug wird beispielsweise in den japanischen Gebrauchsmustern 61-2 02 101 und 64-47 501 beschrieben. Eine elektrische Stromquelle der zuvor beschrie­ benen Alt (JP A 61-2 02 101) ist mit einem Notschalter versehen, der die Verbindung zwischen der elektrischen Stromquelle (Einzelbatterien) und dem Antriebsmotor unterbricht, wenn ein Stoß-Sensor ermittelt, daß ein Stoß bei einem Unfall des Fahrzeugs oder dergleichen ausgeübt worden ist. Eine elektrische Stromquelle anderer Art (JP A 64-47 501) ist mit einer Kurzschluß-Schutzeinrichtung versehen, die einen Relaisschalter zur Unter­ brechung der Verbindung zwischen der Stromquelle und dem Antrieb des Motors aufweist.
Wenn bei einer derartigen Stromversorgung die Stromquelle von dem An­ triebsmotor durch den Notschalter oder dergleichen getrennt wird, bleibt die Klemmenspannung der Stromquelle auf einem hohen Wert, wie es beim Betrieb des Fahrzeugs der Fall ist. Es ist daher notwendig, die Stromquelle und die Hochspannungsschaltung zu isolieren und damit die Fahrgäste vor ei­ nem elektrischen Schlag zu schützen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromquelle der obigen Art zu schaffen, bei der die Fahrgäste im Falle eines Notfalles zuverlässig vor einer Berührung mit hoher Spannung geschützt werden.
Die erfindungsgemäße Stromquelle umfaßt eine Anzahl von Einzelbatterien, die elektrisch miteinander verbunden sind. Eine Steuereinrichtung ändert die Verbindung zwischen den Einzelbatterien bei einem Stoß, der auf das Fahrzeug ausgeübt wird.
Bei einem Unfall werden daher die Einzelbatterien in einzelne Gruppen un­ terteilt, so daß die Fahrgäste geschützt werden. Zugleich wird dadurch die Isolation der Stromquelle vereinfacht und damit das Fahrzeuggewicht verrin­ gert.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stromquelle für Elektrofahrzeuge;
Fig. 2 ist ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 3 ist ein Schaltbild einer dritten Ausführungsform;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der elektrischen Stromquelle gemäß der Erfindung bei Ermittlung eines Stoßes;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer vierten Ausführungsform der elek­ trischen Stromquelle.
Fig. 1 zeigt eine elektrische Stromquelle E eines Elektrofahrzeugs V gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die elektrische Stromquelle E umfaßt einen Hauptschalter 1, der als Ein/Aus- Schalter für den Hochspannungskreis 10 verwendet wird. Der Hochspan­ nungskreis 10 wird gebildet durch eine Stromquelle 5A für das Antriebs­ system des Elektrofahrzeugs V und einen Antriebsmotor 6. Der Hauptschalter 1 liegt in einer geeigneten Position, in der er bequem vom Fahrer des Elek­ trofahrzeugs V betätigt werden kann.
Eine Fahreinrichtung 2 umfaßt einen Fahrschalter 3 in einer für den Fahrer gut zu erreichenden Position und einen elektrischen Stromregler 4 zur Rege­ lung des elektrischen Stroms, der von der Stromquelle 5A dem Antriebsmo­ tor 6 zugeführt wird. Die Stromquelle 5A wird gebildet durch eine Anzahl von Einzelbatterien 8 1, 8 2, . . . 8 n, die in Reihe geschaltet sind. Beispielsweise sind fünfundzwanzig Batterien mit jeweils 12 V Klemmenspannung vorgese­ hen, die in Reihe verbunden eine hohe Spannung von 300 V (12 V·25 = 300 V) abgeben. Die elektrische Stromquelle 5A ist normalerweise mit ver­ schiedenen Teilen des Elektrofahrzeugs V, wie etwa dem Motor, einer Heizung, einem Gebläse, einer Klimaanlage und einer Beleuchtung verbun­ den.
Der Antriebsmotor 6 wird bei Aufnahme einer hohen Spannung von der Stromquelle 5A angetrieben und treibt seinerseits die Antriebsräder 7, die mit einer Ausgangswelle des Antriebsmotors 6 verbunden sind.
Eine Steuerung 15 umfaßt einen Stoß-Sensor 16, einen Rechner 17, einen Notschalter 18 und Batterieschalter 19 und 20. Der Stoß-Sensor 16, der mit dem Aufbau des Elektrofahrzeugs V verbunden ist, ermittelt einen Stoß und gibt ein elektrisches Signal ab, das dem abgetasteten Stoßwert G entspricht. Der Rechner 17 nimmt das Signal des ermittelten Stoßwertes G von dem Sensor 16 auf und vergleicht den Wert G mit einem vorgegebenen Wert Gs. Ist G größer oder gleich Gs, so gibt der Rechner 17 ein Signal ab, das besagt, daß der Stoßwert G größer oder gleich dem vorgegebenen Wert ist. Der Not­ schalter 18 wird elektromagnetisch durch das Signal des Rechners 17 geöff­ net. Jeder Batterieschalter 19 und 20 weist eine Erregerspule 19a und 20a und Schaltkontakte 19b und 20b auf.
Die Einzelbatterie 8 n, der Hauptschalter 1, der Notschalter 18 und die Erre­ gerspulen 19a, 19b liegen in einem Niederspannungskreis 21. Der Batterie­ schalter 19 verbindet die Batterien 8 2 und 8 3 in Reihe. Der Batterieschalter 20 verbindet die Einzelbatterien 8 4 und 8 5 in Reihe. Die Stromquelle 5A, der Antriebsmotor 6, die Strom-Steuerung 4 und die Schaltkontakte 19b, 20b der Batterieschalter 19 und 20 bilden in Reihe den Niederspannungskreis 21.
Anschließend soll die Arbeitsweise der elektrischen Stromquelle erläutert werden.
Wenn das Elektrofahrzeug V geparkt ist und die elektrische Stromquelle ge­ mäß Fig. 1 durch den Hauptschalter 1 abgeschaltet ist, wird der Notschal­ ter 18 eingeschaltet, die Schaltkontakte 19 und 20 sind offen. Der Nieder­ spannungskreis 21 wird geschlossen durch Schließen des Hauptschalters durch den Fahrer des Elektrofahrzeugs. Durch diesen Schaltvorgang wird der Erregerstrom von der Einzelbatterie 8 n den Erregerspulen 19b und 20b zu­ geleitet, so daß diese die Schaltkontakte 19b und 20b elektromagnetisch schließen. Dadurch wiederum wird der Hochspannungskreis 10 geschlossen, so daß hohe Spannung von der Stromquelle 5A an den Antriebsmotor 6 ge­ langt. Wenn unter diesen Bedingungen der Fahrer den Beschleunigungsschal­ ter 3 betätigt, wird hohe elektrische Spannung, die entsprechend den Einga­ ben des Fahrers geregelt wird, von der Stromquelle 5A an den Antriebsmotor 6 abgegeben. Die Antriebsräder 7 werden durch den Antriebsmotor 6 ge­ dreht, und das Elektrofahrzeug V wird mit gewünschter Geschwindigkeit entsprechend den Eingaben durch die Beschleunigungseinrichtung 3 bewegt.
Wenn beim Fahren des Elektrofahrzeugs V der Stoß-Sensor 16 einen Stoß bei einer Fahrzeugkollision oder dergleichen ermittelt, vergleicht der Rechner 17 den Stoßwert G mit dem vorgegebenen Wert Gs. Wenn der ermittelte Stoßwert G größer oder gleich dem vorgegebenen Wert Gs ist, speichert der Rechner 17 das Ergebnis in einem nicht gezeigten Speicher. Der Rechner gibt ein Signal ab, das diesen gespeicherten Daten entspricht und an den Notschalter 18 gelangt, so daß der Notschalter 18 in geöffneter Stellung ver­ bleibt. Durch Öffnen des Notschalters 18 wird der Erregerstrom, der von der Einzelbatterie 8 n zu den Erregerspulen 19a und 20a fließt, unterbrochen, so daß die Schaltkontakte 19b und 20b geöffnet werden. Dies führt dazu, daß die elektrischen Verbindungen zwischen den Einzelbatterien 8 2 und 8 3 so­ wie 8 4 und 8 5 unterbrochen werden. In der Praxis werden zumeist fünfund­ zwanzig Batterien 8 1, 8 2, . . . 8 25 in Reihe miteinander verbunden und durch die Notschaltung in eine Anzahl von einzelnen Paaren unterteilt. Auf diese Weise sinkt die Klemmenspannung der elektrischen Stromquelle E von 300 V (12 V·25) auf 24 V (12 V·2).
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Der Elektroantrieb E umfaßt eine elektrische Stromquelle 5B, die in Reihe mit einem Hauptschalter 1, einem Antriebsmotor 6 und einem Beschleuni­ gungshebel einer Fahreinrichtung 2 liegt. Die Stromquelle 5B umfaßt eine Anzahl von Batteriegruppen aus jeweils fünf Einzelbatterien 8 1 bis 8 5, 8 6 bis 8 10, . . ., 8 n-4 bis 8 n.
Eine Steuerung 15B umfaßt Batterieschalter 25 und 26 zwischen den Bat­ teriegruppen. Die erste Batteriegruppe 8 1 bis 8 5 ist mit der zweiten Batterie­ gruppe 8 6 bis 8 10 über den ersten Batterieschalter 25 verbunden. Die zweite Batteriegruppe ist mit der dritten Batteriegruppe 8 n-4 bis 8 n über den zwei­ ten Batterieschalter 26 verbunden. Auf diese Weise kann die Stromquelle 180 V (60 V·3) abgeben. Die Steuerung umfaßt einen Stoß-Sensor 16, einen Rechner 17 und einen Notschalter 18B zusätzlich zu den Batterieschaltern 25 und 26, so daß die Verbindung zwischen den Batterien entsprechend ei­ nem auf das Fahrzeug ausgeübten Stoß geändert werden kann. Der Stoß- Sensor 16 ist mit dem Elektrofahrzeug V verbunden und tastet einen auf dieses ausgeübten Stoß ab und liefert ein entsprechendes Stoß-Signal G. Der Notschalter 18B ist normalerweise offen und wird geschlossen zur Verbin­ dung der Batteriegruppen, wenn der abgetastete Stoßwert C größer oder gleich dem vorgegebenen Wert Gs ist. Anschließend soll die Arbeitsweise die­ ser Ausführungsform erläutert werden.
Wenn das Elektrofahrzeug V geparkt ist und der Antrieb E in der Stellung der Fig. 2 steht, d. h., der Hauptschalter 1 geöffnet ist, ist der Notschalter 18B offen und die Batterieschalter 25 und 26 sind ebenfalls offen. Der Niederspannungskreis wird durch den Fahrer mit Hilfe des Hauptschalters 1 geschlossen, so daß die Stromquelle 5B Strom mit hoher Spannung dem An­ triebsmotor 6 zuführt. Wenn in diesem Falle der Fahrer die Beschleunigungs­ einrichtung 3 betätigt, wird Strom mit hoher Spannung, der entsprechend den Eingangssignalen des Fahrers geregelt wird, von der Stromquelle 5A an den Antriebsmotor 6 abgegeben, und das Fahrzeug wird bewegt. Die Antriebs­ wellen 7 werden durch den Motor 6 gedreht, und die Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs V wird durch den Fahrer über die Beschleunigungsein­ richtung 3 geregelt.
Wenn der Stoß-Sensor 16 einen Stoß bei einer Kollision ermittelt, verarbei­ tet der Rechner 17 das ermittelte Stoßsignal G und vergleicht dieses mit dem vorgegebenen Stoßsignal Gs. Wenn der ermittelte Wert G größer oder gleich dem vorgegebenen Wert Gs ist, speichert der Rechner 17 das ermit­ telte Signal in einem nicht gezeigten Speicher, und dieser gibt ein Signal entsprechend dem gespeicherten Wert an den Notschalter 18B und die Bat­ terieschaltung 25 ab, so daß diese offen bleiben. Damit wird die Unter­ brechung zwischen den Batterien 8 5 und 8 6 sowie den Batterien 8 10 und 8 n-4 unterbrochen.
In der Praxis sind beispielsweise fünfzehn Batterien 8 1 bis 8 15 in Reihe ge­ schaltet, die nunmehr in Gruppen von jeweils fünf Einzelbatterien in Reihen­ schaltung unterteilt werden. Dadurch wird die Klemmenspannung der Stromquelle 5B von 180 auf 60 V reduziert. Durch Unterbrechung der Ver­ bindung zwischen den Einzelbatterien liegt die Batteriegruppe 8 n-4 bis 8 n in Reihe mit dem Stromregler 4, dem Antriebsmotor 6 und dem Notschalter 18B und bildet mit diesen einen Niederspannungskreis mit 16 V. Der Strom der Batterien 8 n-4 bis 8 n gelangt, geregelt durch den Fahrer, an den An­ triebsmotor 6, so daß das Elektrofahrzeug V mit niedriger Geschwindigkeit bewegt und vom Unfallort entfernt werden kann.
Werden die Batterieschalter 25 und 26 normalerweise durch Magnetschalter entsprechend dem Eingangssignal des Rechners 17 geschaltet, können sie auch mechanisch über ein Betätigungsorgan geschaltet werden. Die Ver­ bindung zwischen den Einzelbatterien kann auch durch einen Zündmechanis­ mus unterbrochen werden, der durch das Signal des Rechners 17 gesteuert wird.
Fig. 3 und 4 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit einer Stromquelle 5C mit Batterien 8 1 bis 8 n. Die Stromquelle 5C ist in Reihe mit einem Hauptschalter 1C, einem Regelmechanismus 4 mit Beschleunigungs­ einrichtung 2 und einem Antriebsmotor 6 verbunden. Batterieschalter 27, 28 und 29 einer Steuerung 15C liegen zwischen den Einzelbatterien 8 1 und 8 2. 8 2 und 8 3 und 8 3 und 8 n. Der Hauptschalter 1C ist normalerweise offen und wird elektromagnetisch betätigt, so daß er entsprechend einem Signal eines Rechners 17C der Steuerung 15C geöffnet werden kann, während er andererseits auch manuell geöffnet und geschlossen werden kann.
Die Steuerung 15C umfaßt einen Stoß-Sensor 16, einen Rechner 17C und Batterieschalter 27, 28 und 29, so daß die Verbindungen zwischen den Ein­ zelbatterien bei einem auf das Fahrzeug ausgeübten Stoß geändert werden können. Der Stoß-Sensor 16, der an dem Fahrzeug angebracht ist, tastet einen auf das Fahrzeug ausgeübten Stoß ab und liefert ein entsprechendes Stoßsignal G.
Eine Anzahl von vorgegebenen Werten, wie etwa ein erster Wert Gs1 (10 G) und ein zweiter Wert Gs2 (20 G) werden zuvor in den Rechner 17C eingege­ ben. Die vorgegebenen Werte entsprechen der Beziehung Gs1 < Gs2. Der Rechner 17C nimmt ein Stoßsignal G von dem Stoß-Sensor 16 auf und liefert ein Signal aufgrund eines Vergleichs mit dem ersten und zweiten vorgegebe­ nen Stoßwert Gs1, Gs2.
Der Batterieschalter 27, der normalerweise geschlossen ist und elektro- magnetisch betätigt wird, verbindet die Einzelbatterie 8 1 und die Einzelbat­ terie 8 2 in Serie. Der Batterieschalter 28 weist einen beweglichen Kontakt 28a auf der Seite der Batterie 8 3 auf, die mit der Batterie 8 2 verbunden wird, einen festen Kontaktpunkt 28b in Verbindung mit der Batterie 8 2, einen festen Kontakt 28c in Verbindung mit dem Hauptschalter 1A und der Bat­ terie 8 1, und einen festen Kontakt 28d ohne Verbindung zu anderen Teilen. Normalerweise ist der bewegliche Kontakt 28a mit dem festen Kontakt 28b verbunden, so daß die Batterien 8 1 und 8 2 in Reihe geschaltet sind. Der be­ wegliche Kontakt 28a ändert den Zustand und wird mit dem festen Kontakt 28c oder 28d verbunden, wenn der Rechner 17C entsprechende Signale ab­ gibt. Der Batterieschalter 29 umfaßt einen beweglichen Kontakt 29a auf der Seite der Batterie 8 n, die mit der Batterie 8 3 verbunden wird, einen festen Kontakt 29b in Verbindung mit der Batterie 8 3 und einen festen Kontakt 29c in Verbindung mit der Steuereinrichtung 31 in der Steuereinrichtung 31 einer Überwachungseinrichtung 30 auf. Bei normalen Betrieb ist der bewegli­ che Kontakt 29a mit dem festen Kontakt 29b verbunden, so daß die Batterien 8 3 und 8 n in Reihe liegen. Der bewegliche Kontakt 29a ändert die Stellung und tritt mit dem festen Kontakt 29c in Verbindung, wenn der Rechner 17C ein Signal abgibt.
Die Bewachungsvorrichtung ist mit einem Rechnerbereich 31 und einem An­ zeigebereich 32 versehen. Auf Grund der Verbindung zwischen dem bewegli­ chen Kontakt 29a und dem festen Kontakt 29b nimmt der Rechnerbereich 31 die errechneten Daten des Rechners 17C auf und beurteilt, ob sich das Elektrofahrzeug V in einem elektrisch gefährlichen Zustand befindet, also etwa ein Fehlstrom oder ein Feuer vorliegt, in dem der elektrische Strom, die Spannung, die Umgebungstemperatur des elektrischen Systems, ausge­ nommen das Antriebssystem, gemessen werden. Wenn der Rechnerbereich 31 feststellt, daß das Fahrzeug in elektrisch gefährlichem Zustand ist, betätigt es den Anzeigebereich 32 und eine nicht gezeigte Warneinrichtung, wie etwa einen Summer oder einen Stimmengenerator.
Der zuletzt beschriebene Elektroantrieb arbeitet wie folgt.
Wenn das Elektrofahrzeug V geparkt ist und der Elektroantrieb sich in dem Zustand gemäß Fig. 3 befindet, d. h., wenn der Hauptschalter 1C der Strom­ quelle geöffnet ist, ist der Batterieschalter 27 geschlossen und der beweg­ liche Kontaktpunkt 28a des Batterieschalters 28 ist mit dem festen Kontakt­ punkt 28b verbunden. Der bewegliche Kontakt 29a des Batterieschalters 29 ist mit dem festen Kontakt 29b verbunden. Der Hochspannungskreis 10 wird mit Hilfe des Hauptschalters 1C durch den Fahrer des Elektrofahrzeugs V ge­ schlossen. In diesem Falle kann elektrischer Strom mit hoher Spannung von der Stromquelle 5C zu dem Antriebsmotor 6 gelangen. Dies geschieht im ein­ zelnen mit Hilfe der Stromsteuerung 4 und des Beschleunigungsschalters 3. Der Antriebsmotor 6 dreht sich und das Fahrzeug V kann mit einer Ge­ schwindigkeit bewegt werden, die durch den Beschleunigungsschalter 3 be­ stimmt wird.
Der Betrieb bei einer ernsthaften Kollision soll anschließend anhand des Flußdiagramms gemäß Fig. 4 erläutert werden.
In Schritt S101 tastet der Stoß-Sensor 16 einen Stoß ab, und das voreinpro­ grammierte Programm schreitet weiter zu Schritt S102.
In Schritt S102 ermittelt der Rechner 17C, ob der abgetastete Stoß G kleiner als ein erster vorgegebener Wert Gs1 ist oder nicht. Wenn der Stoß kleiner ist als dieser vorgegebene Wert Gs1 (G < Gs1), wird ein entsprechendes Signal in einem nicht gezeigten Speicher des Rechners 17C gespeichert, und das Programm schreitet weiter zu Schritt S106. Wenn der abgetastete Stoß G größer oder gleich dem ersten vorgegebenen Stoß Gs1 ist (G< Gs1), geht das Programm weiter zu Schritt S103.
In Schritt S103 wird geprüft, ob der abgetastete Stoß G kleiner als ein zweiter vorgegebener Wert Gs2 ist oder nicht (G < Gs2). Ist der abgetastete Wert G kleiner als der zweite vorgegebene Stoßwert Gs2 (Gs1 < G < Gs2), wird ein dieser Beziehung entsprechendes Signal im Speicher des Rechners 17C gespeichert, und das Programm schreitet weiter zu Schritt S105. Ist der abgetastete Stoß G größer oder gleich dem zweiten vorgegebenen Stoßwert Gs2 (G < Gs2), wird ein entsprechendes Signal im Speicher des Rechners 17C gespeichert, und das Programm bewegt sich zu Schritt 5104.
In Schritt S104 gibt der Rechner 17C ein Signal entsprechend G < Gs2 an die Batterieschalter 27, 28 und 29 und den Überwachungs-Rechnerbereich 31 ab. Durch dieses Signal werden der Hauptschalter 1C und der Batterie­ schalter 27 geöffnet. Der bewegliche Kontakt 28a des Batterieschalters 28 wird mit dem festen Kontakt 28d verbunden, und der bewegliche Kontakt 29a des Batterieschalters 29 wird mit dem festen Kontakt 29c verbunden. Dadurch haben sich die Verbindungen zu den Batterien 8 1 bis 8 n geändert, und der Anzeigebereich 32 gibt, veranlaßt durch den Rechnerbereich 31 der Überwachungsvorrichtung 30, ein Lichtsignal ab, das den Fahrer darüber in­ formiert, daß sich das Elektrofahrzeug in einem gefährlichen Zustand befin­ det.
In Schritt 105 liefert der Rechner 17C ein Signal, das besagt, Gs1 (10G) < G < Gs2 (20G). Diese Signal gelangt an die Batterieschalter 27, 28 und 29 und den Rechnerbereich 31 der Überwachungseinrichtung. Durch dieses Signal wird der Elektroantrieb in einen ersten Zustand (1) umgeschaltet, in dem der Hauptschalter 1C und der Batterieschalter 27 geöffnet werden und der bewegliche Kontakt 28a des Batterieschalters 28 mit dem festen Kontakt 28d sowie der bewegliche Kontakt 29a des Batterieschalters 29 mit dem festen Kontakt 29c in Verbindung tritt. Dadurch werden die Verbindungen zwischen den Einzelbatterien 8 1 bis 8 n geändert, und der Anzeigebereich 32 der Überwachungseinrichtung 30 leuchtet auf, so daß der Fahrer des Elektro­ fahrzeugs informiert wird, daß sich dieses in einem gefährlichen Zustand be­ findet. Zugleich wird geprüft, ob sich das Elektrofahrzeug in einem elektrisch gefährlichen Zustand befindet, also etwa ein Kurzschluß oder ein Feuer vor­ liegt, in dem der elektrische Strom, die Spannung und die Umgebungstem­ peratur des Elektrosystems, ausgenommen der Antrieb, gemessen werden. Wenn festgestellt wird daß sich das Elektrofahrzeug V nicht in einem ge­ fährlichen Zustand befindet, nimmt der Rechner 17C ein Signal auf, daß eine Gefahr nicht besteht. Daraufhin wird der Elektroantrieb in einen zweiten Zu­ stand (2) umgeschaltet, indem der Hauptschalter 1C geschlossen wird, der Batterieschalter 27 offen bleibt, der bewegliche Kontakt 28a des Batterieschalters 28 mit dem festen Kontakt 28c in Verbindung tritt und der beweg­ liche Kontakt 29a des Batterieschalters 29 mit dem festen Kontakt 29b ver­ bunden wird. Dadurch wird erreicht, daß die Batterieschalter 28 und 29, die Einzelbatterien 8 3 und 8 n, der Hauptschalter 1C, die Stromsteuerung 4 und der Antriebsmotor 6 einen geschlossenen Niederspannungskreis bilden. Auf diese Weise kann das Elektrofahrzeug V vom Unfallort zu einem sicheren Platz mit Hilfe der Einzelbatterien 8 3 und 8 n gefahren werden. Wenn der Rechnerbereich 31 der Überwachungseinrichtung feststellt, daß das Elektro­ fahrzeug V in gefährlichem Zustand ist, nimmt der Rechner 17C ein Signal auf, das diesen gefährlichen Zustand anzeigt, und das Antriebssystem bleibt in dem Zustand (1).
In Schritt S106 gibt der Rechner 17C ein Signal entsprechend C < Gs1 (10C) an die Batterieschalter 27, 28 und 29 und den Rechnerbereich 31 ab. Entsprechend dem Signal des Rechners 17C wird der Elektroantrieb in den Zustand (1) geschaltet, in dem der Hauptschalter 1C und der Batterieschalter 27 geöffnet werden, der bewegliche Kontakt des Batterieschalters 28 mit dem festen Kontakt 28d und der bewegliche Kontakt 29a des Batterieschal­ ters mit dem festen Kontakt 29c verbunden wird. Zugleich leuchtet der An­ zeigebereich 32 auf, so daß der Fahrer informiert wird, daß das Elektrofahr­ zeug V nicht in Ordnung ist, und es wird geprüft, ob ein elektrisch gefährli­ cher Zustand, wie etwa ein Kurzschluß oder ein Feuer vorliegt, indem der elektrische Strom, die Spannung, die Umgebungstemperatur des Elektro­ systems mit Ausnahme des Antriebs gemessen werden.
Wenn festgestellt wird, daß das Elektrofahrzeug nicht in einem gefährlichen Zustand ist, nimmt der Rechner 17C ein entsprechendes Signal auf. Darauf­ hin wird der Elektroantrieb in einen dritten Zustand (3) geschaltet, in dem der Hauptschalter 1 und der Batterieschalter 27 geschlossen werden, der be­ wegliche Kontakt 28a des Batterieschalters 28 mit dem festen Kontakt 28b in Verbindung tritt, und der bewegliche Kontakt 29a des Batterieschalters 29 mit dem festen Kontakt 29b verbunden ist. In diesem Falle bilden die elektrische Stromquelle 5C, der Hauptschalter 1C, die Stromsteuerung 4 und der Antriebsmotor 6 einen geschlossenen Kreis. Folglich steht hohe elektri­ sche Spannung zur Verfügung, die entsprechend der Betätigung des Be­ schleunigungsschalters 3 von der Stromquelle 5C mit allen Einzelbatterien 8 1 bis 8 n dem Antriebsmotor 6 zugeführt wird. Auf diese Weise kann das Elektrofahrzeug normal gefahren werden. Wenn andererseits der Rechnerbe­ reich 31 der Überwachungseinrichtung feststellt, daß das Elektrofahrzeug V in gefährlichem Zustand ist, nimmt der Rechner 17C ein entsprechendes Signal auf, und der zuvor erwähnte Zustand (1) wird gehalten.
Fig. 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform des Elektrofahrzeugs V. Der Elek­ troantrieb E wird gebildet durch eine elektrische Stromquelle 5D, einen An­ triebsmotor 6, eine Stromsteuerung 3, einen Hauptschalter 1 und einen Not­ schalter 35 einer Steuerung 15D, die in Serie liegen.
Die Steuerung 15D umfaßt einen Stoß-Sensor 16 und einen Rechner 17D zu­ sätzlich zu dem Notschalter 35, so daß die Verbindung zwischen den Einzel­ batterien bei einem auf das Kraftfahrzeug V ausgeübten Stoß geändert werden kann. Die Steuerung 15D wird durch eine niedrige Spannung betrieben, die von einer der Einzelbatterien oder in anderer Weise zugeführt wird. Der Stoß-Sensor 16, der an dem Fahrzeug angebracht ist, tastet einen auf das Fahrzeug ausgeübten Stoß ab und liefert ein entsprechendes elektrisches Signal in Übereinstimmung mit dem Stoßwert G.
Es wird eine Anzahl von vorgegebenen Werten Gs1, Gs2 . . . Gsn-1 vorgesehen, deren Zahl um eins geringer als die Zahl der Einzelbatterien 8 1, 8 2, . . ., 8 n ist. Die vorgegebenen Werte Gs1, Gs2, . . . Gsn-1 werden in den Rechner 17D ein­ gegeben. Dabei steigen die vorgegebenen Werte entsprechend ihren Indizes an. Der Rechner 17D liefert ein Signal entsprechend einem Vergleich des ab­ getasteten Stoßwertes G mit dem vorgegebenen Werten.
Der Notschalter 35 weist einen beweglichen Kontakt 35a auf, der ständig mit der Seite des Hauptschalters in Verbindung steht, sowie einen festen Kontakt 35b in Verbindung mit der Einzelbatterie 8 1, einen festen Kontakt 35c in Verbindung mit der Batterie 8 1 und 8 2, einen festen Kontakt 35d in Verbin­ dung mit einer Klemme, die mit den Einzelbatterien 8 2 und 8 3 verbunden ist, einen festen Kontakt 35e in Verbindung mit einer Klemme, die mit den Einzelbatterien 8 3 und 8 4 verbunden ist, und einen festen Kontakt 35 n, der mit einer Klemme verbunden ist, die mit den Einzelbatterien 8 4 und 8 n in Verbindung steht. Der bewegliche Kontakt 35a ist normalerweise mit dem festen Kontakt 35b verbunden, so daß eine Reihenschaltung gebildet wird, die die elektrische Stromquelle 5D einschließlich der Einzelbatterien 8 1 bis 8 n, den Hauptschalter 1, die Stromsteuerung 4 und den Antriebsmotor 6 ein­ schließt. Der Notschalter 35 ist ein elektromagnetischer Schalter und er­ möglicht es, wahlweise eine Verbindung zwischen dem beweglichen Kontakt 35a und einem der festen Kontakte 35b bis 35n entsprechend dem Rechen­ ergebnis des Rechners 17D herzustellen.
Anschließend soll die Arbeitsweise dieses Elektroantriebs E erläutert wer­ den.
Wenn das Elektrofahrzeug V geparkt ist, befindet sich der Elektroantrieb E in dem Zustand gemäß Fig. 5. Der Hauptschalter 1C ist geöffnet und der Notschalter 35 steht mit seinem beweglichen Kontakt 35a mit dem festen Kontakt 35b in Verbindung. Der Hochspannungskreis 10 wird durch den Fahrer mit Hilfe des Hauptschalters 1C geschlossen. Auf diese Weise gelangt hohe Spannung von der Stromquelle 5C zum Antriebsmotor 6.
Wenn der Fahrer den Beschleunigungshebel 3 betätigt, gelangt Strom von der Stromquelle 5C an den Antriebsmotor 6 über die Steuerung 3, 4. Der An­ triebsmotor 6 wird gedreht, und das Elektrofahrzeug V kann gefahren wer­ den. Wenn der Stoß-Sensor 16 bei einer Kollision einen Stoß mit einem Stoßwert G ermittelt, vergleicht der Rechner 17D das Signal G mit den vor­ gegebenen Werten Gs1 bis Gsn. Wenn der abgetastete Stoßwert G gleich oder größer dem ersten vorgegebenen Stoßwert Gs1 ist, wird die Beziehung G < Gs1 in einem nicht gezeigten Speicher des Rechners 17D festgehalten. Der Notschalter 35 wird auf den festen Kontakt 35c umgeschaltet. In diesem Fal­ le wird die Batterie 8 1 abgetrennt, und die Stromquelle 5D wird durch die Batterien 8 2 bis 8 n gebildet.
Wenn der abgetastete Stoßwert G größer oder gleich dem zweiten vorgegebe­ nen Stoßwert Gs2 ist, wird die Beziehung G < Gs2 in dem Speicher des Rechners 17 gespeichert. Der Notschalter 35 verbindet den Kontakt 35a mit den Kontakt 35d. In diesem Falle werden die Batterien 8 1 und 8 2 abge­ trennt, und die elektrische Stromquelle 5D wird durch die Batterien 8 3 bis 8 n gebildet.
Wenn der Stoßwert G größer oder gleich dem dritten vorgegebenen Stoß­ wert Gs3 ist, wird die Beziehung G < Gs3 im Speicher des Rechners 17D ge­ speichert. Der Notschalter 35 verbindet die Kontakte 35a und 35e. Die Batte­ rien 8 1 bis 8 3 werden abgetrennt, und die elektrische Stromquelle 5D um­ faßt nur noch die Batterien 8 4 bis 8 n. Wenn der abgetastete Stoßwert größer oder gleich dem Stoßwert Gsn-1 ist, wird diese Beziehung im Speicher des Rechners 17D festgehalten. Der Notschalter 35 verbindet die Kontakte 35a und 35n. In diesem Falle sind die Batterien 8 1 bis 8 n-1 ausgeklammert, und die Stromquelle 5D wird gebildet durch die Batterie 8 n.
Obgleich die vierte Ausführungsform geschildert worden ist in Verbindung mit Einzelbatterien 8 1 bis 8 n in Reihenschaltung und einer Spannungs­ steuerung, können die Einzelbatterien auch parallel geschaltet werden, und die Steuerung kann durch Veränderung des Stroms erfolgen.

Claims (6)

1. Elektrische Stromquelle für Elektrofahrzeuge, mit einer Anzahl von Ein­ zelbatterien, die elektrisch miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (16, 17) zur Veränderung der Verbindung der Einzelbatterien (8) bei einem auf das Elektrofahrzeug ausgeübten Stoß.
2. Stromquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ einrichtung einen Stoß-Sensor (16) umfaßt, der einen auf das Fahrzeug aus­ geübten Stoß ermittelt und ein entsprechendes Stoßsignal abgibt, sowie einen Rechner (17), der den Stoßwert mit wenigstens einem vorgegebenen Wert vergleicht, und wenigstens einem Batterieschalter (19, 20, 25, 26, 27, 28, 29) zwischen den Einzelbatterien (8).
3. Stromquelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ einrichtung derart ausgebildet ist, daß die Batterieschalter (19, 20, 25, 26, 27, 28, 29) geöffnet werden, wenn der Rechner (17) ermittelt, daß der auf­ genommene Stoß größer oder gleich dem vorgegebenen Stoß ist.
4. Stromquelle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie den Zustand der gegenseiti­ gen Verbindung der Einzelbatterien (8) durch Betätigung der Batterieschal­ ter (19, 20, 25, 26, 27, 28, 29) in verschiedener Weise entsprechend dem gemessenen, mit verschiedenen vorgegebenen Werten verglichenen Stoßwert ändert.
5. Stromquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung (30, 31, 32), die einen gefährlichen Zustand des Elektrofahrzeugs V anzeigt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, daß bei einem gemes­ senen Stoß, der größer als ein zweiter vorgegebener Wert ist, die Überwa­ chungseinrichtung betätigt, bei einem Stoß, der größer oder gleich einem ersten vorgegebenen Wert und kleiner als der zweite vorgegebene Wert ist, die Überwachungseinrichtung betätigt und den Antriebsmotor (6) mit einem Teil der Einzelbatterien (8) verbindet, und bei einem Stoß, der kleiner als der erste vorgegebenen Wert ist, die Überwachungseinrichtung betätigt und anschließend den Antriebsmotor (6) mit allen Einzelbatterien (8) verbindet.
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