DE4411844A1 - Stromzufuhreinheit für Elektrofahrzeuge - Google Patents

Stromzufuhreinheit für Elektrofahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft die Stromzuführung von außen zu Elektrofahrzeugen während der Fahrt.
Die Akkumulatorbatterien, die einem Elektrofahrzeug An­ triebskraft zuführen, nehmen in ihrer Gesamtheit einen be­ trächtlichen Teil des Gesamtgewichtes und -raumes des Fahr­ zeuges ein und beschränken dadurch die ansonsten verfügbare Transportkapazität des Fahrzeuges. Die Batteriekapazität begrenzt den Fahrradius, und für das Aufladen verbrauchter Batterien ist es unumgänglich, daß das Fahrzeug im Durch­ schnitt für mehrere Stunden nutzlos stillgelegt wird. Schnelladesysteme würden diese Stillegezeit auf die Größen­ ordnung von einigen zig-Minuten reduzieren, aber nur auf Kosten einer maximalen Aufladung von nicht mehr als 60% der gesamten Batteriekapazität, einer sehr hohen Spannungs- und Stromzuführung, entsprechenden Risiken und einer Verkürzung der Batterielebensdauer. Batterieauswechselsysteme, als weiterer Versuch zur Verringerung der Stillegezeit, sind noch nicht zufriedenstellend entwickelt. Dies führt dazu, daß der Benutzer eines Elektrofahrzeuges unter der psycho­ logisch belastenden Befürchtung steht, zu einem unerwarte­ ten Zeitpunkt stillzusitzen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stromversorgungs­ einheit für Elektrofahrzeuge vorzusehen, die keinen Innen­ raum des Elektrofahrzeuges beansprucht, sondern zusätzliche Transportkapazität für das Fahrzeug freigibt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Stromversorgungseinheit für Elektrofahrzeuge, die selbst transportabel ist und damit leicht an ein Fahrzeug angebunden oder von ihm gelöst werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Stromversorgungseinheit für Elektrofahrzeuge, die zu­ sätzliche Elektrizität erzeugt, wenn sie mit einem fahren­ den Fahrzeug verbunden ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine neuar­ tige Stromversorgungseinheit vor, die eine Antriebskraft­ quelle für ein Elektrofahrzeug darstellt, wobei die An­ triebskraftquelle eine Vielzahl von Batterien in einem Ge­ häuse, auf der Fahrbahn rollende Räder, mechanische und elektrische Einrichtungen zum Ankoppeln der Kraftquelle an das Fahrzeug, von den Rädern angetriebene Generatoren und eine Schaltung zur Einspeisung der erzeugten Elektrizität aufweist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische, teilweise weggebrochene Darstellung einer erfindungsgemäßen Stromversorgungsein­ heit, die an ein Fahrzeug angeschlossen ist.
Fig. 2 zeigt eine teilweise weggebrochene Rückansicht der Stromversorgungseinheit.
Fig. 3 und 4 sind Schnitte durch eine erfindungsgemäße Richtungsbegrenzungseinrichtung in der Normalstellung und in der Begrenzungsstellung.
Wie in Fig. 1 perspektivisch dargestellt ist, ist die Stromversorgungseinheit nicht als Teil des von ihr versorg­ ten Elektrofahrzeuges 1 ausgebildet, sondern unabhängig von diesem. Eine große Anzahl von Batterien 2 sind in dichtge­ packter Anordnung in einem stabilen Gehäuse 3 aus geeigne­ tem Material angeordnet, welches auf einem Kasten 3a und einem Deckel 3b besteht. Vertiefte oder vorstehende Strah­ lungsrippen 4 sind an dem Gehäuse 3 für die Luftkühlung vorgesehen, und ferner Luftdurchlaßöffnungen 5. Ein auf zwei Rädern 7 gelagerter Rahmen 6 umfaßt zwei Kopplungs­ stangen 8 und 9 und eine Klammer 10. Die Klammer 10 ist an dem Fahrzeug 1 in geeigneter bekannter Weise befestigt, z. B. mittels Schraubbolzen durch Löcher 11.
Strom von den Batterien 2 wird über ein Leitungskabel 12 und einen elektrischen Verbinder 13 dem Fahrzeug zugeführt, während vom Fahrer erzeugte elektrische Signale über Lei­ tungen 14 und einen elektrischen Verbinder 15 zurückgelei­ tet werden, um Generatoren (nicht dargestellt) und andere Hilfsschaltungen zu steuern.
Gemäß der in Fig. 2 dargestellten Rückansicht sind die mit Zwischenräumen angeordneten Batterien 2 in zwei Gruppen an­ geordnet, wobei jede Gruppe in Serie geschaltet ist und an einem jeweiligen Paar von Anschlußklemmen (nicht darge­ stellt) endet, so daß der Benutzer des Fahrzeugs einen Satz verschiedener Kombinationen von Spannung und Strom entspre­ chend den Fahrbedingungen wählen kann. Zwei Tragprofile 6a, die Teil des Rahmens 6 sind, halten das beladene Gehäuse 3, welches an ihnen durch zwei vorspringende und verstärkte Flansche 3c aufgehängt ist. Die Flansche 3c sind ferner mit den Tragprofilen 6a verschraubt. Ein oder mehrere Generato­ ren 16, die an dem Rahmen 6 befestigt sind, werden auf eine an sich bekannte Weise durch die Drehung der Räder 7 konti­ nuierlich oder intermittierend angetrieben, und der er­ zeugte Strom wird verwendet, um den Fahrradius des Fahr­ zeugs 1 zu vergrößern oder seine Fahreigenschaften zu ver­ ändern.
Fig. 3 zeigt im Schnitt die Klammer 10 und einen Zug­ stangenteil des Rahmens 6, in denen die erwähnten Kopp­ lungsstangen 8 und 9 gelagert sind, und zwar bei normaler Gradeausfahrt. An beiden Enden der Stangen 8 und 9 sind Ku­ geln größeren Durchmessers angeformt. Diese Kugelenden sind mit Paßsitz in entsprechenden sphärischen Hohllagern in der Klammer 10 und dem Rahmen 6 aufgenommen. Die Stangen 8 und 9 sind nicht parallel, sondern wie dargestellt trapezförmig angeordnet, wobei der klammerseitige Abstand A nicht gleich dem klammerseitigen Abstand B ist.
Fig. 4 zeigt die gleichen Teile, wie sie zusammenwirkend die Richtung, d. h. die Abknickung des Fahrzuges auf einen vorgegebenen Winkel begrenzen. Bei der üblichen Eingelenk- Anhängung neigt bekanntlich der Anhänger dazu, die Kurven zu schneiden, und beim Rückwärtsfahren kann der geschobene Anhänger unkontrolliert ausscheren. Im Gegensatz dazu wird durch die Kopplungsstangen gemäß Fig. 4, die an konischen Flächen 8a, 8b, 9a und 9b an der Klammer 10 und dem Rahmen 6 zur Anlage kommen, eine übermäßige und ungewünschte Ab­ winkelung verhindert, was den meisten Fahrern, die keine besondere Übung oder Geschicklichkeit haben, zugutekommt.
Die erfindungsgemäße Stromzuführeinheit kann von dem Elek­ trofahrzeug abgekoppelt werden, und zwar an beliebiger Stelle und gleichgültig ob an einem geplanten oder unbeab­ sichtigten Stop, und die Einheit kann leicht, schnell und sicher gegen eine andere ausgetauscht werden. Eine ver­ brauchte Einheit wird dann in einer Batterieladestation (wie in der japanischen Patentanmeldung 5-79722 vom 6.4.1993 beschrieben) wiederaufgeladen.

Claims (8)

1. Stromzuführeinheit für Elektrofahrzeuge mit:
einer Vielzahl von Batterien zum Speichern von Elektrizi­ tät;
ein Gehäuse zur Aufnahme der Batterien in kompakte Anord­ nung;
Mittel an dem Gehäuse zum Kühlen der Batterien;
Klemmen an dem Gehäuse, die mit den darin enthaltenen Bat­ terien elektrisch verbunden sind;
elektrische Kabel mit Mehrfachverbinder zur Stromzufuhr von den Batterien über die Klemmen zu einem Elektrofahrzeug;
Haltemittel zum Halten der Umhüllung an einem auf Rädern fahrbaren Rahmen mit einer Zugstange;
Mittel an der Zugstange zum Befestigen der Einheit an dem Fahrzeug und
elektrische Kabel mit Mehrfachverbinder zur Aufnahme von Steuersignalen von dem Fahrzeug.
2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittel Luftdurchlaßöffnungen, versenkte oder vorstehende Strah­ lungsrippen und Abstandshalter auf dem Boden des Gehäuses zum Trennen der Batterien voneinander umfassen.
3. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel aus zwei an beiden Seiten des Gehäuses vorstehenden Flan­ schen und einem Paar am Rahmen befestigten Tragprofilen zur Aufnahme der Flansche bestehen.
4. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen mehr als eine Anode und Kathode aufweisen, um eine wahlweise Kombination der Versorgungsspannung und -stromstärke je nach den Fahrerfordernissen des Fahrzeugs zu ermöglichen.
5. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungs­ einrichtung eine Kugel-Pfanne-Verbindung aufweist.
6. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungs­ einrichtung eine Klammer mit der Zugstange verbindet.
7. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungs­ einrichtung eine Klammer und zwei Kopplungsstangen auf­ weist, die zwischen der Klammer und der Zugstange vorgese­ hen sind und nicht parallel zueinander verlaufen, um die Abwinkelung des fahrbaren Rahmens gegenüber dem Fahrzeug zu begrenzen.
8. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem fahrba­ ren Rahmen Generatoren zur Stromerzeugung vorgesehen sind, deren Antriebsmechanismus unter Steuerung durch den Fahrer des Fahrzeugs mit den Rädern des Rahmens koppelbar ist, und Hilfsschaltungen zum Aufladen der Batterien mit dem von den Generatoren erzeugten Strom.
DE4411844A 1993-09-07 1994-04-06 Stromzufuhreinheit für Elektrofahrzeuge Withdrawn DE4411844A1 (de)

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