WO2024061426A2 - Method for retrofitting a vehicle, and vehicle - Google Patents

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WO2024061426A2
WO2024061426A2 PCT/DE2023/200187 DE2023200187W WO2024061426A2 WO 2024061426 A2 WO2024061426 A2 WO 2024061426A2 DE 2023200187 W DE2023200187 W DE 2023200187W WO 2024061426 A2 WO2024061426 A2 WO 2024061426A2
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vehicle
drive
combustion engine
drive unit
internal combustion
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PCT/DE2023/200187
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Herbert Robel
Andreas Haller
Michael Perschke
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Quantron Ag
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    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
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    • B60Y2304/07—Facilitating assembling or mounting
    • B60Y2304/078—Facilitating assembling or mounting by interchangeable parts, e.g. new part adapting to old design

Abstract

The invention relates to a method for retrofitting a vehicle and a vehicle. At the moment, discussions about environmental protection and electromobility are ubiquitous. Electric vehicles are emission-free during operation. In comparison to the internal combustion engine, they do not generate any direct emissions. According to the invention, a drive assembly comprising at least one electrically operated motor is installed in the vehicle as a replacement assembly.

Description

VERFAHREN ZUM UMRÜSTEN EINES FAHRZEUGS UND FAHRZEUG METHOD FOR CONVERTING A VEHICLE AND VEHICLE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umrüsten eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug. The invention relates to a method for converting a vehicle and a vehicle.
Derzeit sind Diskussionen über die Themen Umweltschutz und Elektromobilität allgegenwärtig. E-Fahrzeuge sind im Betrieb emissionsfrei. Im Vergleich zum Verbrennungsmotor erzeugen sie keine direkten Emissionen. Discussions about the topics of environmental protection and electromobility are currently omnipresent. E-vehicles are emission-free during operation. Compared to combustion engines, they do not produce any direct emissions.
Aus dem Stand der Technik sind diverse Lösungen bekannt, wie Kraftfahrzeuge oder Fahrzeuge vollelektrisch oder hybrid betrieben werden können. Hierzu wird häufig die Konstruktion des betreffenden Kraft- oder Fahrzeugs an die Antriebsart angepasst bzw. von vornherein so geplant. Demnach entsteht hier jedes Mal ein neues Fahrzeugkonzept und ein neues Fahrzeug. Various solutions are known from the prior art as to how motor vehicles or vehicles can be operated fully electric or hybrid. For this purpose, the design of the motor vehicle or vehicle in question is often adapted to the type of drive or planned this way from the outset. Accordingly, a new vehicle concept and a new vehicle are created here every time.
Der hier vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Seite zu stellen. The present invention is based on the object of providing an improvement or an alternative to the prior art.
Nach einem ersten Aspekt löst die gestellte Aufgabe ein Verfahren zum Umrüsten eines Fahrzeugs von einem verbrennungsmotorischen Antriebsprinzip auf ein elektromotorisches Antriebsprinzip, wobei das Fahrzeug der Gruppe von Nutzfahrzeugen, Sonderfahrzeugen oder mobilen Arbeitsmaschinen zugehörig ist, wobei das Fahrzeug According to a first aspect, the task solves a method for converting a vehicle from an internal combustion engine drive principle to an electric motor drive principle, the vehicle belonging to the group of commercial vehicles, special vehicles or mobile work machines, wherein the vehicle
- für das verbrennungsmotorische Antriebsprinzip einen Bauraum für ein Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor und für dessen Antriebsstrang einschließlich einen Hauptabtrieb und ein Fahrgetriebe aufweist, und - for the internal combustion engine drive principle has an installation space for a drive unit with an internal combustion engine and for its drive train including a main output and a drive gear, and
- für das elektromotorische Antriebsprinzip ein Antriebsaggregat mit einem Elektromotor verwendet, wobei - entweder zunächst ein Ausbau erfolgt und als Austausch der elektrisch betriebene Motor in das Fahrzeug eingebaut wird, und zwar zumindest zum Teil in den durch Ausbau nutzbar gewordenen Bauraum, - a drive unit with an electric motor is used for the electromotive drive principle, whereby - either an expansion takes place first and the electrically operated motor is installed in the vehicle as a replacement, at least partially in the installation space that has become usable through expansion,
- oder das Fahrzeug ohne das Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor bezogen wird und als Austausch der elektrisch betriebene Motor in das Fahrzeug eingebaut wird, und zwar zumindest zum Teil in den für den Verbrennungsmotor und/oder den Antriebsstrang konzipierten Bauraum. - or the vehicle is purchased without the drive unit with an internal combustion engine and, as a replacement, the electrically operated motor is installed in the vehicle, at least partially in the installation space designed for the internal combustion engine and / or the drive train.
Begrifflich sei hierzu folgendes erläutert: The following is explained conceptually:
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und unbestimmte Zahlenangaben wie „ein...“, „zwei...“ usw. im Regelfall als mindestens-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...“, „mindestens zwei...“ usw., sofern sich nicht etwa aus dem Kontext oder dem konkreten Text einer bestimmten Stelle ergibt, dass etwa dort nur „genau ein...“, „genau zwei...“ usw. gemeint sein soll. Weiterhin sind alle Zahlenangaben sowie Angaben zu Verfahrensparametern und/oder Vorrichtungsparametern im technischen Sinne zu verstehen, d.h. als mit den üblichen Toleranzen versehen zu verstehen. Auch aus der expliziten Angabe der Einschränkung „wenigstens“ oder „mindestens“ o.ä. darf nicht geschlossen werden, dass bei der einfachen Verwendung von „ein“, also ohne die Angabe von „wenigstens“ o.ä., ein „genau ein“ gemeint ist. It should be expressly pointed out that in the context of the present patent application, indefinite articles and indefinite numbers such as "one...", "two..." etc. should generally be understood as at least information, i.e. as "at least one ...", "at least two..." etc., unless the context or the specific text of a particular passage shows that there is only "exactly one...", "exactly two..." etc. should be meant. Furthermore, all numerical information as well as information on process parameters and/or device parameters are to be understood in a technical sense, i.e. as provided with the usual tolerances. Even from the explicit specification of the restriction “at least” or “at least” or similar, it should not be concluded that the simple use of “a”, i.e. without specifying “at least” or similar, means “exactly one”. " is meant.
Unter einem Fahrzeug kann vorliegend zum einen ein Fahrzeug verstanden werden, welches einem Fahrzeugmodell entspricht, welches ursprünglich für ein verbrennungsmotorisches Antriebsprinzip konzipiert ist. Das Fahrzeug verfügt im ursprünglichen Zustand entweder über ein Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor oder das Fahrzeug ist hierfür zumindest konzipiert. In the present case, a vehicle can be understood to mean, on the one hand, a vehicle that corresponds to a vehicle model that was originally designed for an internal combustion engine drive principle. In its original state, the vehicle either has a drive unit with an internal combustion engine or the vehicle is at least designed for this.
Unter einem Fahrzeug kann vorliegend also zum anderen auch ein Fahrzeug einer Variation einer Fahrzeugserie verstanden werden, welche auf einem Grundtyp eines Fahrzeugs basiert, welcher in vielfältig Variationen hergestellt wird, und welches über einen Bauraum verfügt, welcher im ursprünglich für ein verbrennungsmotorisches Antriebsprinzip konzipiert ist. Das Fahrzeug einer Fahrzeugserie verfügt im ursprünglichen Zustand zwar über einen Bauraum für einen verbrennungsmotorisches Antriebsprinzip, muss jedoch in diesem Zustand nicht über ein Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor verfügen. In the present case, a vehicle can also be understood to mean a vehicle of a variation of a vehicle series, which is based on a basic type of vehicle, which is manufactured in a variety of variations, and which has an installation space which was originally designed for an internal combustion engine drive principle. The vehicle in a vehicle series has: Although the original state has space for an internal combustion engine drive principle, in this state it does not have to have a drive unit with an internal combustion engine.
Als ursprünglicher Zustand eines Fahrzeugs soll vorliegend ein Auslieferungszustand des Fahrzeugs verstanden werden. Dies beschreibt den Zustand, in dem ein Hersteller das Fahrzeug beabsichtig es zu verkaufen. Das Fahrzeug verfügt im ursprünglichen Zustand meist über ein Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor. Es soll aber auch erfasst werden, dass das Fahrzeug ohne Motor ausgeliefert wird und der Verbrennungsmotor separat bezogen und hier umgebaut und/oder ein Elektromotor bezogen wird. In the present case, the original condition of a vehicle is to be understood as the delivery condition of the vehicle. This describes the condition in which a manufacturer intends to sell the vehicle. In its original condition, the vehicle usually has a drive unit with an internal combustion engine. However, it should also be recorded that the vehicle is delivered without an engine and the combustion engine is purchased separately and converted here and/or an electric motor is purchased.
Als verbrennungsmotorisches Antriebsprinzip soll ein Antriebsprinzip verstanden werden, welches ein Antriebsaggregat aufweist, welches einen Verbrennungsmotor als Kernmotor aufweist. Üblicherweise weist ein derartiges Antriebsprinzip eine Mehrzahl durch eine Kurbelwelle angetriebener Nebenaggregate auf. An internal combustion engine drive principle should be understood as a drive principle which has a drive unit which has an internal combustion engine as a core engine. Such a drive principle usually has a plurality of auxiliary units driven by a crankshaft.
Als Fahrzeug mit einem elektrisch betriebenen Antriebsstrang soll ein Antriebsprinzip verstanden werden, welches über ein Antriebsaggregat mit mindestens einem elektrisch betriebenen Motor verfügt. Dieses Antriebsaggregat wird im Folgenden kurz auch als „Ersatzaggregat“ oder als „Antriebsaggregat mit elektronischem Motor“ bezeichnet, auch wenn es erfindungsnach, zwei, drei, vier oder mehr Motoren enthalten kann. A vehicle with an electrically operated drive train should be understood as a drive principle that has a drive unit with at least one electrically operated motor. This drive unit is also referred to below as a “replacement unit” or as a “drive unit with an electronic motor”, even if, according to the invention, it can contain two, three, four or more motors.
Somit kann der „Ausbau“ sowohl darin bestehen, dass ein Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor aus dem Fahrzeug ausgebaut wird, bevorzugt lediglich der Kernmotor mit Verbrennungsprinzip aus dem Fahrzeug ausgebaut wird; oder dass ein Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor separat bezogen und der Kernmotor mit Verbrennungsprinzip aus dem Antriebsaggregat ausgebaut wird, wobei verbleibende Teile des Antriebsaggregats mit dem Elektromotor wirkverbunden werden. The “expansion” can therefore consist of a drive unit with an internal combustion engine being removed from the vehicle, preferably only the core engine with the combustion principle being removed from the vehicle; or that a drive unit with an internal combustion engine is purchased separately and the core engine with the combustion principle is removed from the drive unit, with remaining parts of the drive unit being operatively connected to the electric motor.
Ebenso kann unter dem Bauraum des Antriebsstrangs der Bauraum für die gesamte mechanische Baugruppe vom Antrieb und endend erst bei den Radlagern verstanden werden. Denn in einer Variante kann die Erfindung dadurch verwirklicht werden, dass der Antrieb durch eine eAchse oder mehrere eAchsen bereitgestellt wird, also eine oder mehrere Hinterachsen mit inkludiertem elektrischem Motor. Likewise, the installation space of the drive train can be understood as the installation space for the entire mechanical assembly of the drive and ending only with the wheel bearings. Because in one variant the invention can be realized by that the drive is provided by one or more e-axles, i.e. one or more rear axles with an included electric motor.
Der elektromotorische Antrieb, welchen die hier vorliegende Erfindung umsetzt, kann sowohl in einem elektrischen Motor im Motorraum des Fahrzeugs bestehen, wobei dann der Verbrennungs-Kernmotor im Rahmen des „Ausbaus“ gewichen ist, als auch kann er in einem elektrischen Motor an zumindest einer Achse bestehen, mithin einer eAchse, wobei dann zumindest die herkömmliche Achse im Rahmen des „Ausbaus“ gewichen ist und durch eine eAchse ersetzt ist; wobei die Modifikation durch Einsatz eines elektromotorischen Antriebsprinzips nicht nur an einer Stelle (also Motorraum oder Achse) erfolgen kann, sondern auch an zwei Stellen, also im Motorraum und an der Achse. Dies ist schon deshalb so zu verstehen, weil im Rahmen der hier vorliegenden Erfindung vor allem zwei unterschiedliche elektromotorische Antriebsprinzipien Anwendung finden können: entweder das Antriebsprinzip eines sogenannten BEV, also eines batterieelektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit Elektromotor im Motorraum, wobei der Elektromotor für die Umsetzung von elektrischer in mechanische Energie eingesetzt wird und die mechanische Energie den ursprünglichen Antriebsstrang zur Übertragung der mechanischen Energie einsetzt, oder eines sogenannten FCEV, also eines brennstoffzellenelektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit einer Brennstoffzelle im Motorraum und mit einer eAchse zum Umsetzen von elektrischer in mechanische Energie. The electric motor drive, which the present invention implements, can consist of an electric motor in the engine compartment of the vehicle, in which case the internal combustion core engine has been replaced as part of the “expansion”, or it can be an electric motor on at least one axle exist, i.e. an e-axle, in which case at least the conventional axle has been removed as part of the “expansion” and replaced by an e-axle; whereby the modification can be carried out by using an electric motor drive principle not only in one place (i.e. engine compartment or axle), but also in two places, i.e. in the engine compartment and on the axle. This is to be understood because within the scope of the present invention, two different electric motor drive principles can be used: either the drive principle of a so-called BEV, i.e. a battery-electric vehicle, with an electric motor in the engine compartment, whereby the electric motor is used for the implementation of electrical energy is converted into mechanical energy and the mechanical energy uses the original drive train to transmit the mechanical energy, or a so-called FCEV, i.e. a fuel cell-electric vehicle, with a fuel cell in the engine compartment and with an e-axle to convert electrical energy into mechanical energy.
Letztlich wird also zum Umsetzen der hier vorliegenden Erfindung Ultimately, the present invention is implemented
- (zumindest) ein Bauteil ausgewählt aus der Gruppe von Elektromotor, Batterie, Brennstoffzelle, - (at least) one component selected from the group of electric motor, battery, fuel cell,
- eingebaut in einen Bauraum ausgewählt aus der Gruppe von Motorraum für Verbrennungsaggregat, Bauraum Kernmotor mit Verbrennungsmotor, Getrieberaum, Achse, um ein Fahrzeug zu einem BEV oder FCEV umzurüsten. - installed in an installation space selected from the group of engine compartment for combustion unit, installation space for core engine with combustion engine, transmission compartment, axle in order to convert a vehicle into a BEV or FCEV.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Einbau des Ersatzaggregats zunächst ein eventuell vorhandenes Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor von dem Fahrzeug mechanisch getrennt, sodass das Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor mit daran angekoppelten wirkverbundenen Nebenaggregaten aus dem Fahrzeug ausgebaut und dazu an einer Mehrzahl Schnittstellen getrennt wird. In one embodiment of the method, before installing the replacement unit, any existing drive unit with an internal combustion engine is first installed mechanically separated from the vehicle, so that the drive unit with internal combustion engine with operatively connected auxiliary units coupled to it is removed from the vehicle and separated at a number of interfaces.
Nach den Überlegungen der Erfinder kann das mindestens eine, an das vorhandenen Antriebsaggregat angekoppelte wirkverbundene Nebenaggregat ein Aggregat aus der Gruppe mit Generator, Hydraulikpumpe, Lenkhilfepumpe, Wasserpumpe, Klimakompressor, Kompressor für eine Druckluftbremse, Kompressor zur Aufladung des Motors, Turbolader, Lichtmaschine, Schmierstoffpumpe, Kühlwasserpumpe, Kraftstoffpumpe, Einspritzpumpe, Dosierpumpe, Ventilator, Druckluftgenerator, Anlasser, Hilfstriebwerk, Bremskraftverstärker, hydrodynamische Dauerbremse, elektrodynamische Dauerbremse, Vakuumpumpe und Ruderanlage eines Wasserfahrzeuges sein. According to the inventors' considerations, the at least one operatively connected auxiliary unit coupled to the existing drive unit can be an unit from the group consisting of a generator, hydraulic pump, power steering pump, water pump, air conditioning compressor, compressor for a compressed air brake, compressor for charging the engine, turbocharger, alternator, lubricant pump, Cooling water pump, fuel pump, injection pump, metering pump, fan, compressed air generator, starter, auxiliary power unit, brake booster, hydrodynamic retarder, electrodynamic retarder, vacuum pump and steering system of a watercraft.
Nebenaggregate werden entweder vom Kfz-Antriebsmotor direkt (über Keilriemen oder Zahnräder) oder indirekt (elektrisch oder hydraulisch) angetrieben. Aufgrund der größeren Flexibilität setzt sich heute im Kfz-Bau der Einsatz von elektrisch betriebenen Nebenaggregaten durch, was am Montageort eine größere Flexibilität ermöglicht. Zudem ist ein elektrisch betriebenes Nebenaggregat unabhängig vom Kfz- Hauptantrieb, wodurch es zum Beispiel beim Kfz-„Stop and Go“-Betrieb auch beim Stand des Fahrzeugs funktionsbereit bleibt. Elektrisch angetriebene Nebenaggregate tragen auch zur Energieeinsparung bei, da der Antrieb nur bei Bedarf läuft und nicht ständig durch den Keilriemen mitgeschleppt werden muss. Auxiliary units are driven either directly (via V-belts or gears) or indirectly (electrically or hydraulically) by the vehicle drive motor. Due to greater flexibility, the use of electrically operated auxiliary units is now becoming more common in vehicle construction, which enables greater flexibility at the assembly site. In addition, an electrically operated auxiliary unit is independent of the vehicle's main drive, which means that it remains operational, for example in "stop and go" operation, even when the vehicle is stationary. Electrically driven auxiliary units also contribute to energy savings, as the drive only runs when needed and does not have to be constantly dragged along by the V-belt.
Nebenaggregate, wie z.B. die Kühlmittelpumpe, der Kompressor für die Klimaanlage, Öl- und Wasserpumpe und im PKW-Bereich auch die Lenkhilfspumpe, sind mit einer festen Übersetzung an die Drehzahl des Verbrennungsmotors gekoppelt. Ancillary units, such as the coolant pump, the compressor for the air conditioning, the oil and water pump and, in the car sector, the power steering pump, are linked to the speed of the combustion engine with a fixed ratio.
Viele dieser Aggregate haben jedoch beim Verbrennungsmotor lediglich die Aufgabe, die Funktionsfähigkeit des Motors oder der Abgasreinigung sicherzustellen. Diese Komponenten, wie zum Beispiel Schmieröl- und Kraftstoffpumpen oder die Katalysatorvorheizung, werden beim elektrischen Antriebsstrang nicht mehr benötigt und entfallen daher. Andere Funktionen müssen hingegen auch beim Elektrofahrzeug gewährleistet werden bzw. werden vom Kunden gewünscht, weshalb in der Regel mindestens folgende Komponenten eingebaut sind: Lenkunterstützung, Bremsunterstützung, Licht, Klimaanlage/Heizung und Batteriekühlung. However, many of these units in the combustion engine only have the task of ensuring the functionality of the engine or the exhaust gas purification system. These components, such as lubricating oil and fuel pumps or catalytic converter preheating, are no longer required in the electric drive train and are therefore eliminated. However, other functions must also be guaranteed in the electric vehicle or are requested by the customer, which is why at least the following components are usually installed: steering support, brake support, lights, air conditioning/heating and battery cooling.
Die Problematik beim Elektroauto ist, dass diese Aggregate nicht mehr wie beim Verbrennungsmotor mechanisch angetrieben werden können, weil der Elektromotor und somit auch die Antriebswelle im Stillstand nicht rotieren. Viele der Hilfsantriebe wären so im Stand nicht verfügbar. Deshalb müssen alle Komponenten über die Batterie versorgt werden, was direkten Einfluss auf deren Konstruktion hat. Denn viele der Aggregate wurden aufgrund der Kopplung an die Antriebswelle mechanisch oder hydraulisch geregelt und müssen für einen rein elektrischen Betrieb neu konzipiert und ausgelegt werden. So sind zum Beispiel neue Konzepte für die Lenkunterstützung oder auch die Bremssysteme gefragt. The problem with electric cars is that these units can no longer be driven mechanically like with combustion engines because the electric motor and therefore the drive shaft do not rotate when stationary. Many of the auxiliary drives would not be available when stationary. Therefore, all components must be powered by the battery, which has a direct impact on their design. Many of the units were controlled mechanically or hydraulically due to the coupling to the drive shaft and must be redesigned and redesigned for purely electrical operation. For example, new concepts for steering support or braking systems are in demand.
Einen weiteren hohen Stellenwert hat das Thermomanagement im Elektroauto, welches neben der Beheizung und Klimatisierung die Kühlung der Batterie zur Aufgabe hat. Weil beim Elektromotor faktisch keine Abwärme auftritt, müssen auch diese Funktionen rein elektrisch sichergestellt werden. Dies kann besonders im Winter problematisch werden, denn das elektrische Aufheizen des Fahrzeuges und eventuell der Batterie für den Startvorgang kann sehr energieintensiv sein und hat so direkte Auswirkungen auf die Reichweite. Diese kann sich durch den Betrieb der Nebenaggregate um bis zu 20 % und bei sehr tiefen Außentemperaturen sogar um bis zu 50 % verringern. Eine Möglichkeit, diese zusätzliche Belastung der Batterie zu reduzieren, wäre die Zeiten zu nutzen, an denen das Auto für Ladevorgänge am Netz hängt. Schließen sich unmittelbar an diese Ladevorgänge Fahrten an, könnte die Energie zur Standklimatisierung und Batterieaufheizung aus dem Netz anstatt aus der Batterie bezogen werden. Thermal management in electric cars is also very important. In addition to heating and air conditioning, it also has the task of cooling the battery. Because the electric motor practically produces no waste heat, these functions must also be ensured purely electrically. This can be particularly problematic in winter, because the electrical heating of the vehicle and possibly the battery for the start-up process can be very energy-intensive and thus has a direct impact on the range. This can be reduced by up to 20% due to the operation of the auxiliary units and even by up to 50% at very low outside temperatures. One way to reduce this additional load on the battery would be to use the times when the car is connected to the mains for charging. If journeys immediately follow these charging processes, the energy for the stationary air conditioning and battery heating could be drawn from the mains instead of from the battery.
Sämtliche Pumpensysteme wie Luftkompressor, Servopumpe etc. müssen jetzt mit energieoptimierten Spezialelektromotoren ausgerüstet werden, um sie weiterhin betreiben zu können. Aus dieser neuen Anforderung ergeben sich enorme Optimierungsmöglichkeiten für die Aggregate selbst. Durch die nicht mehr aufgezwungene Drehzahl des Verbrennungsmotors können Energieeinsparungen durch bedarfsgerechte Regelung und Gewichtsreduzierung durch Betriebsdrehzahlerhöhung erzielt werden. All pump systems such as air compressors, servo pumps, etc. must now be equipped with energy-optimized special electric motors in order to continue to operate them. This new requirement results in enormous optimization opportunities for the units themselves. Because it is no longer imposed The speed of the internal combustion engine can be used to achieve energy savings through demand-based control and weight reduction by increasing the operating speed.
In dem Falle, dass das Fahrzeug in dem Bauraum für ein Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor noch ein Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor verbaut hat, geht der Schritt des Ausbaus dem Einbau voraus. In the event that the vehicle still has a drive unit with an internal combustion engine installed in the installation space for a drive unit with an internal combustion engine, the removal step precedes installation.
Der Umbau kann auch an Fahrzeugen geschehen, welche zwar über einen Bauraum für ein Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor verfügen, da sie für ein Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor konzipiert waren, aber nie mit einem solchen ausgestattet worden sind. Es gibt für dieses Beispiel einige Hersteller von Fahrzeugen, die anbieten, dass deren Fahrzeuge ohne Antriebsaggregat gekauft werden kann. The conversion can also be done on vehicles that have space for a drive unit with an internal combustion engine, as they were designed for a drive unit with an internal combustion engine, but were never equipped with one. For this example, there are some vehicle manufacturers who offer that their vehicles can be purchased without a drive unit.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird in einem Schritt a. das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor mit externen Aggregaten wirkverbunden gekoppelt, welche bevorzugt zumindest zu einem Teil den externen Aggregaten des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor entsprechen, und in einem Schritt b. das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor in das Fahrzeug anstelle eines Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut, und dann in einem Schritt c. das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor mit dem Antriebsstrang des Fahrzeugs wirkverbunden gekoppelt, um dann im Schritt d. die wirkverbunden externen Aggregate, falls vorhanden, mit dem Fahrzeug zu koppeln. In one embodiment of the method, in step a. the drive unit with an electrically operated motor is operatively connected to external units, which preferably correspond at least in part to the external units of the drive unit with an internal combustion engine, and in a step b. the drive unit with an electrically operated motor is installed in the vehicle instead of a drive unit with an internal combustion engine, and then in a step c. the drive unit with an electrically operated motor is operatively connected to the drive train of the vehicle, and then in step d. to couple the operatively connected external units, if any, with the vehicle.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Antriebsaggregat mit mindestens einem elektrisch betriebenen Motor verbaut. Hierdurch können große Teile des ursprünglichen Antriebsstrangs verwendet werden. Oftmals ist es jedoch beispielsweise nicht notwendig, ein eventuell vorhandenes Getriebe weiterzubetreiben, da dieses für einen Betrieb mit Elektromotoren in der Regel nicht ein optimales Übersetzungsverhältnis für den Betrieb mit Elektromotoren aufweist. In this embodiment, a drive unit with at least one electrically operated motor is installed. This means that large parts of the original drive train can be used. However, it is often not necessary to continue using an existing gearbox, for example, since this usually does not have an optimal gear ratio for operation with electric motors.
Die externen Aggregate unterscheiden sich dahingehend von den Nebenaggregaten, dass die externen Aggregate für Zusatzfunktionen des Fahrzeugs (z.B. Fahrzeugaufbauten) zuständig sind. Nebenaggregate können einerseits sind für den reinen Betrieb des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotors notwendig sein (wie bspw. ein Anlasser). Nebenaggregate können darüber hinaus Komfortfunktionen (z.B.: Klimaanlage, Servolenkung) des Fahrzeugs bereitstellen. The external units differ from the auxiliary units in that the external units are responsible for additional functions of the vehicle (e.g. vehicle bodies). On the one hand, auxiliary units can be for the Pure operation of the drive unit with an internal combustion engine may be necessary (such as a starter). Ancillary units can also provide comfort functions (e.g. air conditioning, power steering) of the vehicle.
Es ist bevorzugt, dass zumindest einige der Nebenaggregate, welche für einen Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor vorgesehen sind, mit dem Ersatzaggregat weiterbetrieben werden. Bei der Weiterverwendung von Nebenaggregaten erübrigt sich eine aufwendige Zulassung neuer Komponenten und es besteht die Möglichkeit, dass vorhandene Elemente recycelt werden, das heißt, dass diese einen Nutzen in dem umgerüsteten Fahrzeug bekommen. It is preferred that at least some of the auxiliary units intended for a drive unit with a combustion engine continue to be operated with the replacement unit. If auxiliary units are continued to be used, the complex approval of new components is not necessary and there is the possibility of recycling existing elements, i.e. that they are put to use in the converted vehicle.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor mit externen Aggregaten wirkverbunden gekoppelt, und das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor wird in das Fahrzeug eingebaut, und das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor wird mit dem Antriebsstrang des Fahrzeugs wirkverbunden gekoppelt. In one embodiment of the method, the drive unit with electrically operated motor is operatively coupled to external units, and the drive unit with electrically operated motor is installed in the vehicle, and the drive unit with electrically operated motor is operatively coupled to the drive train of the vehicle.
Bei dieser Gestaltung weist das Ersatzaggregat keine Nebenaggregate auf, welche zuvor für ein Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor bestimmt waren. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein vollständiger Umbau des Antriebsaggregats den Bedarf zum Wiederverwenden von Nebenaggregaten nicht aufkommen lässt. Es kann vorgesehen sein, dass Funktionen von Nebenaggregaten für einen Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor von alternativen Nebenaggregaten übernommen werden. Bevorzugt werden einige der Funktionen von Nebenaggregaten für einen Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor nach dem erfindungsgemäßen Umbau nicht mehr benötigt. Eines der Beispiele hierfür ist der Anlasser. In this design, the replacement unit does not have any auxiliary units that were previously intended for a drive unit with an internal combustion engine. This is particularly advantageous if a complete conversion of the drive unit does not create the need to reuse auxiliary units. It can be provided that functions of auxiliary units for a drive unit with an internal combustion engine are taken over by alternative auxiliary units. Preferably, some of the functions of auxiliary units for a drive unit with an internal combustion engine are no longer required after the conversion according to the invention. One of the examples of this is the starter motor.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor über eine Kurbelwelle mit dem Antriebsstrang wirkverbunden gekoppelt. In one embodiment of the method, the drive unit with electrically operated motor is operatively coupled to the drive train via a crankshaft.
Bei dieser Gestaltung kann die fahrzeugseitig bereitgestellte Kurbelwelle mit all ihren Abtrieben und damit wirkverbunden gekoppelten Nebenaggregaten und/oder externen Aggregaten im Fahrzeug verbleiben, was nicht nur den Umrüstungsaufwand, sondern auch die Zulassungserfordernisse reduziert. Die Kurbelwelle treibt über die Riemenscheibe und den darüber laufenden Riemen typischerweise diese Aggregate an. Wenn beispielsweise die Riemenführung in Serpentinen erfolgt, kann an jeder Riemenscheibe ein hoher Umschlingungswinkel erreicht werden und es können trotz niedriger Riemenspannung mehrere Wellen angetrieben werden. In Kraftfahrzeugen werden solche sogenannten Serpentinentriebe mit wechselnder Krümmungsrichtung zum Antrieb mehrerer Nebenaggregate (wie Kühlwasserpumpe, Klimakompressor, Lichtmaschine und Servopumpe) eingesetzt. In this design, the crankshaft provided on the vehicle side with all its outputs and the associated ancillary units and/or external units remain in the vehicle, which not only reduces the conversion effort, but also the approval requirements. The crankshaft typically drives these units via the pulley and the belt running over it. If, for example, the belt is guided in serpentines, a high wrap angle can be achieved on each pulley and several shafts can be driven despite low belt tension. In motor vehicles, such so-called serpentine drives with alternating curvature directions are used to drive several auxiliary units (such as the cooling water pump, air conditioning compressor, alternator and servo pump).
Die wirkverbundene Kopplung erfolgt geeigneterweise an diejenigen Teile der Kurbelwelle, die untereinander fluchtend die zentrale Achse der Kurbelwelle bilden, wie die Wellenstümpfe der inneren Drehgelenke oder die endseitigen Wellenstümpfe. The operatively connected coupling is suitably carried out on those parts of the crankshaft which, aligned with one another, form the central axis of the crankshaft, such as the shaft stubs of the inner swivel joints or the end shaft stubs.
In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens ist das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor über eine Ersatzwelle mit dem Antriebsstrang wirkver- bunden gekoppelt. In an alternative embodiment of the method, the drive unit with an electrically operated motor is operatively connected to the drive train via a replacement shaft.
Dies hat den Vorteil, dass ein Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor klassischerweise wirkverbunden mit der Kurbelwelle gekoppelt ist und daher im ersten Schritt des Verfahrens zusammen mit dem Antriebsaggregat ausgebaut wird. Daher muss das Ersatzaggregat eine neue Welle in Form einer Ersatzwelle bereitstellen. This has the advantage that a drive unit with an internal combustion engine is typically operatively coupled to the crankshaft and is therefore removed together with the drive unit in the first step of the process. Therefore, the replacement unit must provide a new shaft in the form of a replacement shaft.
Während die Kurbelwelle aufgrund ihrer Funktion, nämlich die lineare Auf- und Ab- Bewegung der Kolben über die Pleuelstange in ein Drehmoment zu übertragen, eine komplexe Bauform mit hohem Gewicht und großer Präzision aufweisen muss mit Wellenzapfen, Hubzapfen, Gegengewicht, Kurbelwangen und versehen mit Auswucht- und Ölbohrungen, kann als Ersatzwelle eine einfache Welle mit kreisförmigem Querschnitt verwendet werden. While the crankshaft, due to its function, namely to transmit the linear up and down movement of the pistons into torque via the connecting rod, must have a complex design with high weight and great precision with shaft journals, crank pins, counterweight, crank webs and provided with balancing - and oil drilling, a simple shaft with a circular cross-section can be used as a replacement shaft.
Hierbei ist es bevorzugt, dass das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor über diese Ersatzwelle verfügt. Damit ist die optimale mechanische und funktionelle Kopplung zwischen Elektromotor und Ersatzwelle produktionsseitig bereitgestellt und es müssen beim Einbau nur noch die nachgeschalteten Schnittstellen berücksichtigt werden. In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das Antriebsaggregat mit elektrischem Motor Folgendes auf: a. einen elektrisch betriebenen Hauptmotor mit Hauptabtrieb zur Übertragung einer Drehbewegung an den Antriebsstrang des Fahrzeugs; b. optional mindestens einen elektrischen betriebenen Nebenmotor mit Nebenabtrieb zum Betreiben von mindestens einem Nebenaggregat; c. optional mindestens einen elektrisch betriebenen Nebenmotor mit Nebenabtrieb zum Betreiben von externen Aggregaten. It is preferred that the drive unit with an electrically operated motor has this replacement shaft. This means that the optimal mechanical and functional coupling between the electric motor and replacement shaft is provided on the production side and only the downstream interfaces need to be taken into account during installation. In one embodiment of the method, the drive unit with an electric motor has the following: a. an electrically operated main motor with a main output for transmitting rotary motion to the drive train of the vehicle; b. optionally at least one electrically operated auxiliary engine with power take-off for operating at least one auxiliary unit; c. optionally at least one electrically operated secondary engine with power take-off for operating external units.
Durch den im Antriebsaggregat vorhandenen elektrisch betriebenen Hauptmotor kann die hierdurch erzeugte Drehbewegung an den Antriebsstrang des Fahrzeugs übertragen werden. The electrically operated main motor present in the drive unit allows the rotational movement generated thereby to be transmitted to the drive train of the vehicle.
Durch den optional vorhandenen mindestens einen elektrischen betriebenen Nebenmotor können über einen entsprechenden Nebenabtrieb Nebenaggregate betrieben werden. Thanks to the optionally available at least one electrically operated secondary motor, auxiliary units can be operated via a corresponding power take-off.
Durch den zusätzlichen optional vorhandenen mindestens einen elektrisch betriebenen Nebenmotor können über einen entsprechenden Nebenabtrieb externe Aggregate betrieben werden. Thanks to the additional, optionally available at least one electrically operated secondary motor, external units can be operated via a corresponding power take-off.
Bei einer Ausgestaltung mit Nebenmotoren ist es bevorzugt, dass der optionale, mindestens eine elektrisch betriebene Nebenmotor einen fahrunabhängigen Betrieb der Nebenaggregate und/oder externen Aggregate erlaubt. Damit kann der Hauptmotor ausschließlich für den Antrieb verwendet werden, und die Aggregate, die auch bei Stillstand des Motors verfügbar sein müssen, können über die Hilfsmotoren angetrieben werden. Durch die Verwendung von Hilfsmotoren ergeben sich für die Aggregate enorme Optimierungsmöglichkeiten: Da deren Drehzahl nicht mehr vom Verbrennungsmotor „aufgezwungen“ wird, können Energieeinsparungen durch bedarfsgerechte Regelung und Gewichtsreduzierung durch Betriebsdrehzahlerhöhung erzielt werden und energieoptimierte Spezialelektromotoren verwendet werden, die gezielt an das jeweilige Aggregat angepasst sind. In einer Ausführungsform des Verfahrens ist bei dem Antriebsaggregat mit elektrischem Motor der Nebenabtrieb als Motorzapfwelle ausgebildet, welche mittelbar oder unmittelbar mit der Welle verbunden ist und deren Drehzahl mit einer Drehzahl der Welle unmittelbar korreliert. In an embodiment with auxiliary engines, it is preferred that the optional, at least one electrically operated auxiliary engine allows driving-independent operation of the auxiliary units and/or external units. This means that the main engine can be used exclusively for propulsion, and the units, which must also be available when the engine is at a standstill, can be driven via the auxiliary engines. The use of auxiliary motors creates enormous optimization opportunities for the units: Since their speed is no longer “imposed” by the combustion engine, energy savings can be achieved through needs-based control and weight reduction by increasing the operating speed and energy-optimized special electric motors can be used that are specifically adapted to the respective unit . In one embodiment of the method, in the drive unit with an electric motor, the power take-off is designed as an engine power take-off shaft, which is connected directly or indirectly to the shaft and the speed of which directly correlates with a speed of the shaft.
In einer alternativen Ausführungsform ist der Nebenabtrieb als Getriebezapfabtrieb ausgebildet ist, welche über ein Getriebe mit der Welle verbunden ist, so dass die Drehzahl der Getriebezapfwelle bei gleicher Drehzahl der Welle variierbar ist. In an alternative embodiment, the power take-off is designed as a gearbox PTO, which is connected to the shaft via a gearbox, so that the speed of the gearbox PTO shaft can be varied at the same speed of the shaft.
In einer Ausführungsform des Verfahrens treibt bei dem Antriebsaggregat mit elektrischem Motor der Hauptmotor eine Welle an, welche derart angeordnet ist, dass diese abtriebsseitig in ein vorhandenes Getriebe des Fahrzeugs eingreift. In one embodiment of the method, in the drive unit with an electric motor, the main motor drives a shaft which is arranged in such a way that it engages on the output side in an existing transmission of the vehicle.
In einer Ausführungsform des Verfahrens sind Nebenaggregate, welche ursprünglich mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt waren, an die Welle des Ersatzaggregats gekoppelt, so dass diese durch den Hauptmotor betrieben werden. In one embodiment of the method, auxiliary units that were originally coupled to the internal combustion engine are coupled to the shaft of the replacement unit so that they are operated by the main engine.
Hierdurch können Nebenaggregate, welche ursprünglich direkt oder indirekt vom Verbrennungsmotor betrieben wurden, in unveränderter Weise (ohne dass sie also modifiziert oder ausgetauscht werden müssten) von dem Elektromotor betrieben werden. As a result, auxiliary units that were originally operated directly or indirectly by the internal combustion engine can be operated by the electric motor in an unchanged manner (without having to be modified or replaced).
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass Ersatzaggregat räumlich mit dem ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor kompatibel ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Ersatzaggregat in den ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut wird. In one embodiment of the method it is provided that the replacement unit is spatially compatible with the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine. In particular, it is preferred that the replacement unit is installed in the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine.
Für den Fall, dass das Ersatzaggregat in den ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut werden soll, ist es bevorzugt, dass das Ersatzaggregat ohne Anpassungen an einem Chassis an dem umzubauenden Fahrzeug in den Bauraum passt. Es kann jedoch notwendig sein, dass beispielsweise Aufnahmen für das Ersatzaggregat ausgetauscht und/oder angepasst werden müssen. Hierunter sei insbesondere zu verstehen, dass das neue Aggregat im Idealfall den Raum des vorherigen Aggregats nirgends überschreitet. In diesem einfachsten Falle besteht kein Zweifel daran, dass das neue Aggregat in den Bauraum des alten Aggregats eingefügt werden kann. In the event that the replacement unit is to be installed in the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine, it is preferred that the replacement unit fits into the installation space without adjustments to a chassis on the vehicle to be converted. However, it may be necessary that, for example, mounts for the replacement unit need to be replaced and/or adjusted. This should be understood in particular to mean that, ideally, the new unit does not exceed the space of the previous unit. In this simplest case, there is no doubt that the new unit can be inserted into the installation space of the old unit.
Ein Verschieben oder Verbiegen von im Bauraum vorhandenen beweglichen Elementen wie beispielsweise Kabeln, Kabelbäumen oder Schläuche soll als zur Verfügung stehender, freier Bauraum aufgefasst werden. Entscheidend ist, dass nicht Bauteile des Restfahrzeugs so umgebaut werden müssen, dass diese auf neue Art Zusammenwirken, weil dies eine neue Zulassung des Restfahrzeugs erforderlich machen kann. Shifting or bending of movable elements present in the installation space, such as cables, cable harnesses or hoses, should be viewed as available, free installation space. It is crucial that components of the remaining vehicle do not have to be converted so that they work together in a new way, because this may require a new registration of the remaining vehicle.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist das Ersatzaggregat mechanisch mit den in Bauraum vorhandenen Schnittstellen kompatibel, oder die mechanische Kompatibilität wird über mindestens einen Adapter hergestellt. In one embodiment of the method, the replacement unit is mechanically compatible with the interfaces available in the installation space, or the mechanical compatibility is achieved via at least one adapter.
Unter der mechanischen Kompatibilität ist zu verstehen, dass vorhandene mechanische Anschlusspunkte verwendet werden können müssen. Beispielsweise gibt es Bohrungen als mechanische Aufnahmepunkte, in welche mit Verschraubungen und ggf. auch Vernietungen das Einhängen und Befestigen des Aggregats in den Bauraum hinein und die kinetische Arbeitsübertragung erfolgen. Das neue Aggregat muss mit den fahrzeugseits vorhandenen Aufnahmepunkten ausreichend befestigt werden können. Mechanical compatibility means that existing mechanical connection points must be able to be used. For example, there are holes as mechanical mounting points into which the unit is hung and fastened into the installation space using screw connections and possibly also rivets and the kinetic work is transferred. The new unit must be able to be sufficiently attached using the mounting points available on the vehicle.
Die mechanische Kompatibilität kann auch über einen oder mehrere Adapter hergestellt werden, die entweder Teil des neuen Aggregats sind oder als separate Adapter im Fahrzeug vormontiert werden und damit die neuen Aufnahmepunkte darstellen. Es ist also nicht zwingend erforderlich, dass das neue Aggregat bis zu den Aufnahmepunkten hin einstückig ausgebildet ist. Im Idealfall verwendet das neue Aggregat, mit oder ohne Adapter, sämtliche Aufnahmepunkte des vorherigen Aggregats zum Restfahrzeug. Es müssen allerdings nicht alle vorhandenen mechanischen Anschlusspunkte genutzt werden. Das bedeutet, dass einige vorhandene mechanische Anschlusspunkte nach Umrüsten des Fahrzeugs ungenutzt verbleiben können, beispielsweise weil das Ersatzaggregat kleiner und/oder leichter ist als das ursprüngliche Aggregat. Mechanical compatibility can also be achieved via one or more adapters, which are either part of the new unit or are pre-assembled in the vehicle as separate adapters and thus represent the new mounting points. It is therefore not absolutely necessary that the new unit is designed in one piece up to the receiving points. Ideally, the new unit, with or without an adapter, uses all of the attachment points of the previous unit to the rest of the vehicle. However, not all existing mechanical connection points have to be used. This means that some existing mechanical connection points may remain unused after the vehicle has been converted, for example because the replacement unit is smaller and/or lighter than the original unit.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden bei dem Einbau ein oder mehrere Adapter verwendet, die bevorzugt fahrzeugseitig vormontiert werden und einen schnellen und problemlosen Einbau des Ersatzaggregats ermöglichen. In a preferred embodiment of the method, one or more adapters are used during installation, which are preferably pre-assembled on the vehicle side and enable quick and problem-free installation of the replacement unit.
Durch die Verwendung von Adaptern wird es ermöglicht, dass ein und dasselbe Ersatzaggregat für Fahrzeuge mit unterschiedlichem Bauraum, bzw. unterschiedlichen Aufnahmepunkten verwendet werden kann, es wird im Ergebnis eine fahrzeugübergreifende mechanische Kompatibilität gewährleistet. The use of adapters makes it possible for one and the same replacement unit to be used for vehicles with different installation space or different mounting points, resulting in mechanical compatibility across vehicles being guaranteed.
In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform wird die Verbindung von Ersatzaggregat zu Adapter über einen Verbinder hergestellt, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Schraubverbinder, Steckverbinder, Bajonettverschluss, Klemmverbinder, Click-on-Steckverbinder. In a further preferred embodiment, the connection from the replacement unit to the adapter is established via a connector that is selected from the group consisting of screw connectors, plug connectors, bayonet connectors, clamp connectors, click-on connectors.
Hierbei sind Steckverbinder, Bajonettverschluss oder Click-on-Steckverbinder besonders bevorzugt, weil sie eine schnelle aber ausreichend feste Verbindung schaffen können, aber auch ohne großen Aufwand wieder getrennt werden können. Dies ist für einen Einbau von Vorteil, bei dem das Ersatzaggregat im Idealfall einfach in den Bauraum abgesenkt wird und z.B. über eine Click-on Steckverbindung einrasten kann. Weiterhin kann auch bei einer Reparatur dieses Aggregat in einfacher Weise wieder ausgebaut werden. Plug connectors, bayonet locks or click-on plug connectors are particularly preferred because they can create a quick but sufficiently strong connection, but can also be separated again without much effort. This is an advantage for installations in which the replacement unit is ideally simply lowered into the installation space and can snap into place, for example via a click-on plug connection. Furthermore, this unit can be easily removed again during repairs.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist das Ersatzaggregat funktionell mit den fahrzeugseitig vorhandenen Schnittstellen kompatibel. In one embodiment of the method, the replacement unit is functionally compatible with the interfaces present on the vehicle.
Die funktionelle Kompatibilität beinhaltet, dass das Ersatzaggregat alle Schnittstellen des Fahrzeugs bedient (seien es mechanische, thermische und elektromechanische Verbindungen), die mit dem ursprünglichen Aggregat verbunden waren und deren Bedienung vom Steuersystem des Fahrzeugs erfasst und/oder angesteuert werden. So muss zur mechanischen Funktionskompatibilität insbesondere eine Kurbelwellenemulation vorgesehen sein. Die Kurbelwelle zu ersetzen, entweder durch eine elektrisch angetriebene Kurbelwelle (dann kann sie theoretisch aus dem ursprünglichen Aggregat übernommen werden) oder bevorzugt durch eine Austauschwelle, die in besonders bevorzugter Weise Teil des Ersatzaggregats ist. Functional compatibility means that the replacement unit serves all of the vehicle's interfaces (be they mechanical, thermal and electromechanical connections) that were connected to the original unit and whose operation is detected and/or controlled by the vehicle's control system. For mechanical functional compatibility, crankshaft emulation in particular must be provided. To replace the crankshaft, either with an electrically driven crankshaft (then it can theoretically be taken over from the original unit) or preferably with a replacement shaft, which is particularly preferably part of the replacement unit.
In einer Ausführungsform des Verfahrens dadurch gekennzeichnet, das das Nebenaggregat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Generator, Hydraulikpumpe, Hilfstriebwerk, Lenkhilfepumpe, Wasserpumpe, Klimakompressor, Kompressor für eine Druckluftbremse, Lichtmaschine, Schmierstoffpumpe, Kühlwasserpumpe, Dosierpumpe, Ventilator, Druckluftgenerator, Bremskraftverstärker, hydrodynamische Dauerbremse, elektrodynamische Dauerbremse, Vakuumpumpe und Ruderanlage eines Wasserfahrzeuges, oder eine beliebige Kombination von einem oder mehreren dieser Nebenaggregate ist. In one embodiment of the method, characterized in that the auxiliary unit is selected from the group consisting of generator, hydraulic pump, auxiliary power unit, power steering pump, water pump, air conditioning compressor, compressor for a compressed air brake, alternator, lubricant pump, cooling water pump, metering pump, fan, compressed air generator, brake booster, hydrodynamic Retarder, electrodynamic retarder, vacuum pump and steering system of a watercraft, or any combination of one or more of these auxiliary units.
Alternativ zu einem Einbau des Ersatzaggregats in dem ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor kann das Ersatzaggregat auch an einer anderen Einbauposition in dem Fahrzeug eingebaut werden. As an alternative to installing the replacement unit in the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine, the replacement unit can also be installed in a different installation position in the vehicle.
Bei dieser Gestaltung ist es beispielsweise möglich, den Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor für einen anderen Zweck zu verwenden. Es können beispielsweise eine Antriebsbatterie, Brennstoffzellen oder Brennstofftanks für Brennstoffzellen in dem Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor platziert werden. With this design, it is possible, for example, to use the installation space of the drive unit with combustion engine for another purpose. For example, a drive battery, fuel cells or fuel tanks for fuel cells can be placed in the installation space of the drive unit with combustion engine.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Fahrzeug zu einem Elektro-Fahrzeug umgerüstet. Bei dieser Gestaltung verfügt das Elektro-Fahrzeug bevorzugt ausschließlich über die Antriebsbatterie als elektrische Energiequelle für den Antriebsstrang. Bevorzugt ist bei dem Elektro-Fahrzeug nur diese Antriebsbatterie der hauptsächliche Energielieferant für das Ersatzaggregat. In a further embodiment of the method, the vehicle is converted into an electric vehicle. With this design, the electric vehicle preferably only has the drive battery as an electrical energy source for the drive train. In the electric vehicle, only this drive battery is preferably the main energy supplier for the replacement unit.
Bei dieser Gestaltung können weitere Quellen für elektrische Energie vorgesehen sein, welche eine unterstützende Funktion als Energielieferant für das Ersatzaggre- gat innehaben. Beispielsweise sei in diesem Zusammenhang ein technisches Verfahren zur Rückgewinnung von Bewegungsenergie in Form von elektrischer Energie und/oder Solarpanels am Fahrzeug erwähnt. In this design, additional sources of electrical energy can be provided, which have a supporting function as an energy supplier for the replacement aggregate. gat held. For example, a technical process for recovering kinetic energy in the form of electrical energy and/or solar panels on the vehicle should be mentioned in this context.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Fahrzeug zu einem Brennstoff- zellen-Fahrzeug (FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle) umgerüstet. Hierbei stellt eine Brennstoffzelle elektrische Energie aus den Energieträgern Wasserstoff, niedermolekularen Alkoholen (Methanol, Ethanol) oder Ammoniak bereit. In one embodiment of the method, the vehicle is converted into a fuel cell vehicle (FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle). A fuel cell provides electrical energy from the energy sources hydrogen, low molecular weight alcohols (methanol, ethanol) or ammonia.
Bevorzugt stellt die Brennstoffzelle elektrische Energie bereit, welche direkt von dem Elektroantrieb des Ersatzaggregats in Bewegung umgewandelt werden kann. The fuel cell preferably provides electrical energy, which can be converted directly into movement by the electric drive of the replacement unit.
Es ist bevorzugt, dass im Falle, dass die Brennstoffzelle mehr elektrische Energie bereitstellt als der Elektroantrieb des Ersatzaggregats zu diesem Moment umwandeln kann, die elektrische Energie zeitweise in der Antriebsbatterie zwischengespeichert werden kann. It is preferred that, in the event that the fuel cell provides more electrical energy than the electric drive of the backup unit can convert at that moment, the electrical energy can be temporarily stored in the drive battery.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Brennstoffzelle räumlich mit dem ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor kompatibel. Dies bedeutet, dass die Brennstoffzelle ohne Anpassungen an dem Chassis an dem umzubauenden Fahrzeug in den Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor passt. Bevorzugt wird die Brennstoffzelle in den ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut. In one embodiment of the method, the fuel cell is spatially compatible with the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine. This means that the fuel cell fits into the installation space of the drive unit with an internal combustion engine without making any adjustments to the chassis of the vehicle to be converted. The fuel cell is preferably installed in the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine.
Bevorzugt wird entweder die Brennstoffzelle oder das Ersatzaggregat in den Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sowohl die Brennstoffzelle als auch das Ersatzaggregat in den Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut wird. Either the fuel cell or the replacement unit is preferably installed in the installation space of the drive unit with an internal combustion engine. However, it can also be provided that both the fuel cell and the replacement unit are installed in the installation space of the drive unit with an internal combustion engine.
Die Brennstoffzelle kann auch außerhalb des Bauraums des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor positioniert werden. The fuel cell can also be positioned outside the installation space of the drive unit with an internal combustion engine.
Diese Gestaltung ist besonders dann bevorzugt, wenn der Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor für den Umbau wie bereits beschrieben von einem anderen Element im Rahmen des Umbaus eingenommen wird. In einer Ausführungsform des Verfahrens wird zudem eine Antriebsbatterie in das Fahrzeug eingebaut. This design is particularly preferred if the installation space of the drive unit with an internal combustion engine for the conversion is taken up by another element as part of the conversion, as already described. In one embodiment of the method, a drive battery is also installed in the vehicle.
Als Antriebsbatterie soll vorliegend ein elektrischer Speicher verstanden werden, welcher hauptsächlich dessen gespeicherte elektrische Energie dem Ersatzaggregat zur Verfügung gestellt. In the present case, a drive battery is to be understood as an electrical storage device, which primarily makes its stored electrical energy available to the replacement unit.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Antriebsbatterie räumlich mit dem ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor kompatibel ist, und die Antriebsbatterie in den ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut wird. It can be provided here that the drive battery is spatially compatible with the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine, and the drive battery is installed in the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine.
Es kann vorgesehen sein, dass die Antriebsbatterie nur einen Teil des Bauraums des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor einnimmt. Eine derartige Antriebsbatterie kann auch mit anderen Elementen des Ersatzaggregat innerhalb des Bauraums des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor verordnet werden. It can be provided that the drive battery only takes up part of the installation space of the drive unit with an internal combustion engine. Such a drive battery can also be used with other elements of the replacement unit within the installation space of the drive unit with an internal combustion engine.
Alternativ kann die Antriebsbatterie außerhalb des ursprünglichen Bauraums des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut werden. Alternatively, the drive battery can be installed outside the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine.
Eine solche Antriebsbatterie kann beispielsweise in den Rahmen des Fahrzeugs integriert werden. Hierbei können Freiräume, welche sich zwischen tragenden Teilen des Rahmens oder der Karosserie ergeben, von der Antriebsbatterie eingenommen werden. Besonders bevorzugt handelt es sich um eine modular aufgebaute Antriebsbatterie, welche individuell an verschiedene Fahrzeuge und/oder an verschiedene Fahrzeugausführengen angepasst werden kann. Such a drive battery can, for example, be integrated into the frame of the vehicle. Any free space that arises between load-bearing parts of the frame or the body can be taken up by the drive battery. It is particularly preferred to have a modular drive battery that can be individually adapted to different vehicles and/or different vehicle designs.
In einer Ausführungsform des Verfahrens kann das umzurüstende Fahrzeug einem Fahrzeugmodell entsprechen, welches ursprünglich für ein verbrennungsmotorisches Antriebsprinzip konzipiert ist, wobei das Fahrzeug zumindest im ursprünglichen Zustand über ein Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor verfügt. In one embodiment of the method, the vehicle to be converted can correspond to a vehicle model that was originally designed for an internal combustion engine drive principle, with the vehicle having a drive unit with an internal combustion engine, at least in its original state.
Alternativ kann ein solches Fahrzeug einer Variation einer Fahrzeugserie entsprechen, welche auf einem Grundtyp eines Fahrzeugs basiert, welcher in vielfältigen Variationen hergestellt wird, wobei das Fahrzeug über einen Bauraum verfügt, welcher ursprünglich für ein verbrennungsmotorisches Antriebsprinzip konzipiert ist. Alternatively, such a vehicle may correspond to a variation of a vehicle series, which is based on a basic type of vehicle, which is manufactured in various variations, the vehicle having a It has installation space that was originally designed for an internal combustion engine drive principle.
Eine solche Variation kann dadurch umgesetzt werden, dass die Fahrzeuge der Fahrzeugserie in der Planung umgestaltet und dann sogleich sämtlich oder zum Teil mit elektrischem Antrieb produziert werden. Such a variation can be implemented by redesigning the vehicles in the vehicle series in the planning stage and then immediately producing all or some of them with an electric drive.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die gestellte Aufgabe ein Fahrzeug mit einen elektrisch betriebenen Antriebsstrang, wobei das Fahrzeug über ein Antriebsaggregat mit einem elektrisch betriebenen Motor verfügt und wobei das das Fahrzeug mittels eines Verfahrens der beschriebenen Art umgerüstet wurde. According to a second aspect of the invention, the problem solved is a vehicle with an electrically operated drive train, the vehicle having a drive unit with an electrically operated motor and the vehicle being converted using a method of the type described.
Es kann sich sowohl um ein neues Fahrzeug handeln als auch um ein gebrauchtes Fahrzeug, welches nach dem beschriebenen Verfahren umgerüstet wurde. Bevorzugt können etwaige Aufbauten an dem Fahrzeug und/oder Zubehörteile in gleicher Art und Weise betrieben werden, wie sie bei einem baugleichen Fahrzeug mit einem Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor betrieben werden würden. Es ist bevorzugt, dass externe Aggregate, welche bei vergleichbaren Fahrzeugen mit dem Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor wirkverbunden sind durch das Ersatzaggregat in gleicher weise zur Verfügung gestellt werden können. It can be a new vehicle or a used vehicle that has been converted using the procedure described. Preferably, any structures on the vehicle and/or accessories can be operated in the same way as they would be operated in an identical vehicle with a drive unit with an internal combustion engine. It is preferred that external units, which in comparable vehicles are operatively connected to the drive unit with an internal combustion engine, can be made available in the same way by the replacement unit.
Die beschriebenen Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Erfindung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden. Alternative durch den Fachmann in Erwägung gezogene Ausführungsformen sind gleichermaßen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst. The embodiments described represent only examples of the present invention and should therefore not be construed as limiting. Alternative embodiments contemplated by those skilled in the art are equally included within the scope of the present invention.

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Verfahren zum Umrüsten eines Fahrzeugs von einem verbrennungsmotorischen Antriebsprinzip auf ein elektromotorisches Antriebsprinzip, wobei das Fahrzeug der Gruppe von Nutzfahrzeugen, Sonderfahrzeugen oder mobilen Arbeitsmaschinen zugehörig ist, wobei das Fahrzeug 1. Method for converting a vehicle from an internal combustion engine drive principle to an electric motor drive principle, the vehicle belonging to the group of commercial vehicles, special vehicles or mobile work machines, the vehicle
- für das verbrennungsmotorische Antriebsprinzip einen Bauraum für ein Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor und für dessen Antriebsstrang einschließlich einen Hauptabtrieb und ein Fahrgetriebe aufweist, und - for the internal combustion engine drive principle, has a space for a drive unit with internal combustion engine and for its drive train including a main output and a drive transmission, and
- für das elektromotorische Antriebsprinzip ein Antriebsaggregat mit einem Elektromotor verwendet, wobei - for the electromotive drive principle, a drive unit with an electric motor is used, whereby
- entweder zunächst ein Ausbau erfolgt und als Austausch der elektrisch betriebene Motor in das Fahrzeug eingebaut wird, und zwar zumindest zum Teil in den durch Ausbau nutzbar gewordenen Bauraum, - either an expansion takes place first and the electrically operated motor is installed in the vehicle as a replacement, at least partially in the installation space that has become usable through expansion,
- oder das Fahrzeug ohne das Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor bezogen wird und als Austausch der elektrisch betriebene Motor in das Fahrzeug eingebaut wird, und zwar zumindest zum Teil in den für den Verbrennungsmotor und/oder den Antriebsstrang konzipierten Bauraum. - or the vehicle is purchased without the drive unit with combustion engine and the electrically operated motor is installed in the vehicle as a replacement, at least partially in the installation space designed for the combustion engine and/or the drive train.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , mit dem folgenden Schritt: ein eventuell vorhandenes Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor wird von dem Fahrzeug mechanisch getrennt, sodass das Antriebsaggregat mit Verbrennungsmotor mit daran angekoppelten wirkverbundenen Nebenaggregaten aus dem Fahrzeug ausgebaut und dazu an einer Mehrzahl Schnittstellen getrennt wird. 2. The method according to claim 1, with the following step: a possibly existing drive unit with an internal combustion engine is mechanically separated from the vehicle, so that the drive unit with an internal combustion engine with operatively connected auxiliary units coupled to it is removed from the vehicle and is separated at a plurality of interfaces.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit den folgenden Schritten: a. das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor wird mit externen Aggregaten wirkverbunden gekoppelt, welche bevorzugt zu einem Teil den externen Aggregaten des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor entsprechen, und b. das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor wird in das Fahrzeug anstelle eines Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut, und c. das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor wird mit dem Antriebsstrang des Fahrzeugs wirkverbunden gekoppelt, und die wirkverbunden externen Aggregate, falls vorhanden, werden mit dem Fahrzeug gekoppelt. 3. Method according to one of claims 1 or 2, with the following steps: a. the drive unit with electrically operated motor is operatively coupled to external units, which preferably form part of the external units of the internal combustion engine power unit, and b. the electrically powered motor power unit is installed in the vehicle in place of an internal combustion engine power unit, and c. the electrically powered motor power unit is operatively coupled to the vehicle's driveline and the operatively coupled external units, if any, are coupled to the vehicle.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit den folgenden Schritten: a. das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor wird mit externen Aggregaten wirkverbunden gekoppelt, und b. das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor wird in das Fahrzeug eingebaut, und c. das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor wird mit dem Antriebsstrang des Fahrzeugs wirkverbunden gekoppelt. 4. Method according to one of claims 1 or 2, with the following steps: a. the drive unit with an electrically operated motor is operatively connected to external units, and b. the drive unit with an electrically operated motor is installed in the vehicle, and c. The drive unit with an electrically operated motor is operatively connected to the drive train of the vehicle.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor über eine Kurbelwelle mit dem Antriebsstrang wirkverbunden gekoppelt ist. 5. The method according to any one of claims 2 or 3, characterized in that the drive unit with an electrically operated motor is operatively connected to the drive train via a crankshaft.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor über eine Ersatzwelle mit dem Antriebsstrang wirkverbunden gekoppelt ist, wobei bevorzugt das Antriebsaggregat mit elektrisch betriebenem Motor über diese Ersatzwelle verfügt. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsaggregat mit elektrischem Motor aufweist: a. einen elektrisch betriebenen Hauptmotor mit Hauptabtrieb zur Übertragung einer Drehbewegung an den Antriebsstrang des Fahrzeugs; b. optional mindestens einen elektrischen betriebenen Nebenmotor mit Nebenabtrieb zum Betreiben von mindestens einem Nebenaggregat; c. optional mindestens einen elektrisch betriebenen Nebenmotor mit Nebenabtrieb zum Betreiben von externen Aggregaten, wobei der optionale, mindestens eine elektrisch betriebene Nebenmotor bevorzugt einen fahrunabhängigen Betrieb der Nebenaggregate und/oder externen Aggregate erlaubt. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Antriebsaggregat mit elektrischem Motor der Nebenabtrieb als Motorzapfwelle ausgebildet ist, welche mittelbar oder unmittelbar mit der Welle verbunden ist und deren Drehzahl mit einer Drehzahl der Welle unmittelbar korreliert, oder der Nebenabtrieb als Getriebezapfabtrieb ausgebildet ist, welche über ein Getriebe mit der Welle verbunden ist, so dass die Drehzahl der Getriebezapfwelle bei gleicher Drehzahl der Welle variierbar ist. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Antriebsaggregat mit elektrischem Motor der Hauptmotor eine Welle antreibt, welche derart angeordnet ist, dass diese abtriebsseitig in ein vorhandenes Getriebe des Fahrzeugs eingreift. Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Nebenaggregate, welche ursprünglich mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt waren, an die Welle des Ersatzaggregats gekoppelt sind, so dass diese durch den Hauptmotor betrieben werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ersatzaggregat räumlich mit dem ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor kompatibel ist, und das Ersatzaggregat in den ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ersatzaggregat mechanisch mit den in Bauraum vorhandenen Schnittstellen kompatibel ist, oder die mechanische Kompatibilität über mindestens einen Adapter hergestellt wird. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung von Ersatzaggregat zu Adapter über einen Verbinder hergestellt wird, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Schraubverbinder, Steckverbinder, Bajonettverschluss, Klemmverbinder, Click-on-Steckverbinder. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ersatzaggregat funktionell mit den fahrzeugseitig vorhandenen Schnittstellen kompatibel ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Nebenaggregat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Generator, Hydraulikpumpe, Lenkhilfepumpe, Wasserpumpe, Klimakompressor, Lichtmaschine, Schmierstoffpumpe, Kühlwasserpumpe, Dosierpumpe, Ventilator, Druckluftgenerator, Bremskraftverstärker, hydrodynamische Dauerbremse, elektrodynamische Dauerbremse, Vakuumpumpe und Ruderanlage eines Wasserfahrzeuges, oder eine beliebige Kombination von einem oder mehreren dieser Nebenaggregate ist. 6. The method according to one of claims 2 or 3, characterized in that the drive unit with an electrically operated motor is operatively connected to the drive train via a replacement shaft, the drive unit with an electrically operated motor preferably having this replacement shaft. Method according to one of claims 2 to 5, characterized in that the drive unit with an electric motor has: a. an electrically operated main motor with a main output for transmitting rotary motion to the drive train of the vehicle; b. optionally at least one electrically operated auxiliary engine with power take-off for operating at least one auxiliary unit; c. optionally at least one electrically operated auxiliary engine with power take-off for operating external units, wherein the optional, at least one electrically operated auxiliary motor preferably allows driving-independent operation of the auxiliary units and/or external units. Method according to claim 7, characterized in that in the drive unit with an electric motor, the power take-off is designed as an engine power take-off shaft, which is connected directly or indirectly to the shaft and the speed of which directly correlates with a speed of the shaft, or the power take-off is designed as a gear power take-off, which is connected to the shaft via a gear, so that the speed of the transmission PTO shaft can be varied at the same speed of the shaft. Method according to claim 7 or 8, characterized in that in the drive unit with an electric motor, the main motor drives a shaft which is arranged such that it engages on the output side in an existing transmission of the vehicle. Method according to claims 7 to 9, characterized in that auxiliary units which were originally coupled to the internal combustion engine, are coupled to the shaft of the replacement unit so that they are operated by the main engine. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the replacement unit is spatially compatible with the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine, and the replacement unit is installed in the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the replacement unit is mechanically compatible with the interfaces present in the installation space, or the mechanical compatibility is established via at least one adapter. Method according to claim 12, characterized in that the connection from replacement unit to adapter is established via a connector which is selected from the group consisting of screw connectors, plug connectors, bayonet connectors, clamp connectors, click-on connectors. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the replacement unit is functionally compatible with the interfaces present on the vehicle. Method according to one of claims 7 to 14, characterized in that the auxiliary unit is selected from the group consisting of generator, hydraulic pump, power steering pump, water pump, air conditioning compressor, alternator, lubricant pump, cooling water pump, metering pump, fan, compressed air generator, brake booster, hydrodynamic continuous brake, electrodynamic Continuous brake, vacuum pump and steering system of a watercraft, or any combination of one or more of these auxiliary units.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ersatzaggregat an einen Antriebsstrang außerhalb des ursprünglichen Bauraums des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut wird. 16. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the replacement unit is installed on a drive train outside the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug zu einem Elektro-Fahrzeug umgerüstet wird, wobei das Fahrzeug, bevorzugt ausschließlich, über eine Batterie als elektrische Energiequelle für den Antriebsstrang verfügt. 17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the vehicle is converted into an electric vehicle, the vehicle having, preferably exclusively, a battery as an electrical energy source for the drive train.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug zu einem Brennstoffzellen-Fahrzeug (FCEV) umgerüstet wird, wobei die Brennstoffzelle elektrische Energie aus den Energieträgern Wasserstoff, niedermolekularen Alkoholen (Methanol, Ethanol) oder Ammoniak bereitstellt. 18. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the vehicle is converted into a fuel cell vehicle (FCEV), the fuel cell providing electrical energy from the energy sources hydrogen, low molecular weight alcohols (methanol, ethanol) or ammonia.
19. Verfahren nach Ansprüche 18, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Energie, welche von der Brennstoffzelle bereitgestellt wird, mit dem Elektroantrieb in Bewegung umgewandelt wird, insbesondere mit einer eAchse. 19. The method according to claims 18, characterized in that electrical energy, which is provided by the fuel cell, is converted into movement with the electric drive, in particular with an e-axis.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Energie der Brennstoffzellen zumindest zeitweise in einer Antriebsbatterie zwischengespeichert wird. 20. The method according to one of claims 18 or 19, characterized in that the electrical energy of the fuel cells is temporarily stored at least temporarily in a drive battery.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzelle räumlich mit dem ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor kompatibel ist, und die Brennstoffzelle in den ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzelle in einen Bauraum außerhalb des ursprünglichen Bauraums des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsbatterie in das Fahrzeug eingebaut wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsbatterie räumlich mit dem ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor kompatibel ist, und die Antriebsbatterie in den ursprünglichen Bauraum des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsbatterie außerhalb des ursprünglichen Bauraums des Antriebsaggregats mit Verbrennungsmotor eingebaut wird. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug einem Fahrzeugmodell entspricht, welches ursprünglich für ein verbrennungsmotorisches Antriebsprinzip konzipiert ist, und dass das Fahrzeug zumindest im ursprünglichen Zustand über ein Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor verfügt. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug einer Variation einer Fahrzeugserie entspricht, welche auf einem Grundtyp eines Fahrzeugs basiert, welcher in vielfältig Variationen hergestellt wird, und dass das Fahrzeug über einen Bauraum verfügt, welcher ursprünglich für ein verbrennungsmotorisches Antriebsprinzip konzipiert ist. Fahrzeug mit einen elektrisch betriebenen Antriebsstrang, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug über ein Antriebsaggregat mit einem elektrisch betriebenen Motor verfügt, wobei das das Fahrzeug mittels einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27 umgerüstet wurde. 21. The method according to any one of claims 18 to 20, characterized in that the fuel cell is spatially compatible with the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine, and the fuel cell is installed in the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine. Method according to one of claims 18 to 21, characterized in that the fuel cell is installed in a space outside the original space of the drive unit with an internal combustion engine. Method according to one of claims 1 to 22, characterized in that a drive battery is installed in the vehicle. Method according to one of claims 1 to 23, characterized in that the drive battery is spatially compatible with the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine, and the drive battery is installed in the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine. Method according to one of claims 1 to 23, characterized in that the drive battery is installed outside the original installation space of the drive unit with an internal combustion engine. Method according to claim 25, characterized in that the vehicle corresponds to a vehicle model which was originally designed for an internal combustion engine drive principle, and that the vehicle has, at least in its original state, a drive unit with an internal combustion engine. Method according to claim 26, characterized in that the vehicle corresponds to a variation of a vehicle series which is based on a basic type of vehicle which is manufactured in a variety of variations, and that the vehicle has an installation space which is originally designed for an internal combustion engine drive principle. Vehicle with an electrically operated drive train, characterized in that the vehicle has a drive unit with an electrical operated engine, the vehicle being converted using a method according to one of claims 1 to 27.
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