DE102018002166A1 - A method for charging an energy storage of a motor vehicle, and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines Energiespeichers (16) eines Kraftfahrzeugs (10) mit elektrischer Energie, bei welchem wenigstens eine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (10) ausgebildete und von dem Energiespeicher (16) mit elektrischer Energie versorgbare elektrische Maschine (18) des Kraftfahrzeugs (10) mechanische Energie empfängt, welche mittels der elektrischen Maschine (18) in elektrische Energie umgewandelt wird, die von der elektrischen Maschine (18) bereitgestellt, dem Energiespeicher (16) zugeführt und in dem Energiespeicher (16) gespeichert wird, wobei die elektrische Maschine (18) die von einer bezüglich des Kraftfahrzeugs (10) externen Vorrichtung (20) bereitgestellte mechanische Energie empfängt und in elektrische Energie umwandelt.The invention relates to a method for charging an energy store (16) of a motor vehicle (10) with electrical energy, in which at least one electrical machine (18) of the electric motor (10) designed to drive the motor vehicle (10) and to be supplied with electrical energy by the energy store (16) Motor vehicle (10) receives mechanical energy, which is converted by the electric machine (18) into electrical energy provided by the electric machine (18), the energy storage (16) supplied and stored in the energy storage (16), wherein the electric machine (18) receives the mechanical energy provided by a relative to the motor vehicle (10) external device (20) and converts it into electrical energy.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 5.The invention relates to a method for charging an energy store of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1. The invention also relates to a motor vehicle according to the preamble of patent claim 5.
Derartige Verfahren zum Laden von Energiespeichern von Kraftfahrzeugen sowie derartige Kraftfahrzeuge sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Bei dem Verfahren wird wenigstens eine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildete und von dem Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgbare elektrische Maschine des Kraftfahrzeugs mit mechanischer Energie versorgt, sodass die elektrische Maschine mechanische Energie empfängt. Da die elektrische Maschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, wird die elektrische Maschine auch als Traktionsmaschine bezeichnet. Die mechanische Energie, die von der elektrischen Maschine empfangen wird, wird mittels der elektrischen Maschine in elektrische Energie umgewandelt. Die elektrische Energie wird von der elektrischen Maschine bereitgestellt, dem Energiespeicher zugeführt und in dem Energiespeicher gespeichert, wodurch der Energiespeicher mit der elektrischen Energie geladen wird.Such methods for charging energy storage devices of motor vehicles and such motor vehicles are already well known from the general state of the art and in particular from the production of standard vehicles. In the method, at least one designed to drive the motor vehicle and supplied from the energy storage with electrical energy electrical machine of the motor vehicle with mechanical energy, so that the electric machine receives mechanical energy. Since the electric machine is designed to drive the motor vehicle, the electric machine is also referred to as a traction machine. The mechanical energy received by the electric machine is converted into electrical energy by the electric machine. The electrical energy is provided by the electric machine, supplied to the energy storage and stored in the energy storage, whereby the energy storage is charged with the electrical energy.
Üblicherweise erfolgt ein solches Laden des Energiespeichers im Rahmen einer sogenannten Rekuperation, in deren Rahmen kinetische Energie des sich bewegenden Kraftfahrzeugs in mechanische Energie umgewandelt wird. Somit wird die elektrische Maschine mittels der mechanischen Energie, welche von der elektrischen Maschine empfangen wird, angetrieben, während sich das Kraftfahrzeug bewegt. Dabei wird die elektrische Maschine stets mittels des Kraftfahrzeugs selbst beziehungsweise mittels Komponenten des Kraftfahrzeugs selbst angetrieben und wird mit der mechanischen Energie versorgt.Usually, such a charging of the energy storage is carried out in the context of a so-called recuperation, in the context of which kinetic energy of the moving motor vehicle is converted into mechanical energy. Thus, the electric machine is driven by the mechanical energy received from the electric machine while the motor vehicle is moving. In this case, the electric machine is always driven by the motor vehicle itself or by means of components of the motor vehicle itself and is supplied with the mechanical energy.
Des Weiteren offenbart die
Außerdem ist aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Energiespeicher in besonders kurzer Zeit besonders günstig geladen werden kann.Object of the present invention is to develop a method and a motor vehicle of the type mentioned in such a way that the energy storage can be charged particularly cheap in a very short time.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 5. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass der Energiespeicher in besonders kurzer Zeit und besonders günstig geladen werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die elektrische Maschine die von einer bezüglich des Kraftfahrzeugs externen Vorrichtung bereitgestellte mechanische Energie empfängt und in elektrische Energie umwandelt, insbesondere während das Kraftfahrzeug steht, das heißt während sich das Kraftfahrzeug in seinem Stillstand befindet und somit nicht bewegt. Mit anderen Worten ist es im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die mechanische Energie, die von der elektrischen Maschine empfangen wird, nicht oder nicht nur von dem Kraftfahrzeug selbst bereitgestellt wird, sondern die mechanische Energie zum Antreiben der elektrischen Maschine wird von der von dem Kraftfahrzeug unterschiedlichen und bezüglich des Kraftfahrzeugs externen Vorrichtung bereitgestellt und beispielsweise der elektrischen Maschine direkt oder über zumindest einen Teil des Kraftfahrzeugs zugeführt. Unter dem Merkmal, dass die von der Vorrichtung bereitgestellte mechanische Energie der elektrischen Maschine direkt zugeführt wird, ist zu verstehen, dass die elektrische Maschine die von der Vorrichtung bereitgestellte mechanische Energie direkt und dadurch unter Umgehung von von der elektrischen Maschine unterschiedlichen Komponenten des Kraftfahrzeugs von der Vorrichtung empfängt. Unter dem Merkmal, dass die von der Vorrichtung bereitgestellte mechanische Energie der elektrischen Maschine über wenigstens einen Teil des Kraftfahrzeugs zugeführt wird, ist zu verstehen, dass wenigstens eine oder mehrere, von der elektrischen Maschine unterschiedlichen Komponenten eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs genutzt werden, um die von der bezüglich des Kraftfahrzeugs externen Vorrichtung bereitgestellte mechanische Energie von der Vorrichtung zu der beziehungsweise auf die elektrische Maschine zu übertragen.In order to further develop a method specified in the preamble of claim 1 such that the energy storage can be charged in a particularly short time and particularly favorable, it is provided according to the invention that the electric machine receives the mechanical energy provided by a device external to the motor vehicle and converted into electrical energy, in particular while the motor vehicle is stationary, that is, while the motor vehicle is at a standstill and thus does not move. In other words, it is provided in the context of the inventive method that the mechanical energy that is received by the electric machine is not or not only provided by the motor vehicle itself, but the mechanical energy for driving the electric machine is from that of the Motor vehicle different and with respect to the motor vehicle external device provided and supplied, for example, the electric machine directly or via at least a portion of the motor vehicle. By the feature that the mechanical energy provided by the device is supplied directly to the electric machine, it is to be understood that the electric machine directly supplies the mechanical energy provided by the device, thereby bypassing components of the motor vehicle other than the electric machine Device receives. By the feature that the mechanical energy supplied by the device is supplied to the electric machine via at least part of the motor vehicle, it is to be understood that at least one or more components of a powertrain of the motor vehicle that are different from the electric motor are used to control those of to transmit the mechanical energy provided with respect to the motor vehicle external device from the device to or on the electric machine.
Üblicherweise ist es vorgesehen, elektrische Energie zum Laden von Energiespeichern von Kraftfahrzeugen mittels bezüglich des jeweiligen Kraftfahrzeugs externen Stromquellen bereitzustellen. Erfindungsgemäß ist es nun jedoch vorgesehen, mechanische Energie zum Laden des Energiespeichers bereitzustellen, wobei diese mechanische Energie von der elektrischen Maschine empfangen und in elektrische Energie umgewandelt wird. Die mechanische Energie zum Laden des Energiespeichers wird dabei nicht mittels des Kraftfahrzeugs selbst, sondern mittels der bezüglich des Kraftfahrzeugs externen Vorrichtung bereitgestellt, wodurch der Energiespeicher besonders schnell, das heißt in kurzer Zeit und besonders günstig geladen werden kann.Usually, it is provided to provide electrical energy for charging energy stores of motor vehicles by means of external power sources with respect to the respective motor vehicle. According to the invention, it is now provided, however, to provide mechanical energy for charging the energy store, which receives mechanical energy from the electric machine and in electrical energy is converted. The mechanical energy for charging the energy storage is not provided by means of the motor vehicle itself, but by means of the device with respect to the motor vehicle external device, whereby the energy storage particularly fast, that can be charged in a short time and very cheap.
Der Erfindung liegt insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Mit der Elektrifizierung von Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen werden der Schadstoff- sowie der CO2-Ausstoß im automobilen Sektor reduziert. Die zum Antreiben der elektrischen Maschinen der Kraftfahrzeuge erforderliche Energie wird üblicherweise von einer als Batterie ausgebildeten Speichereinrichtung gespeichert. Diese kommt in Abhängigkeit von der Anwendung (teilelektrifiziert, vollelektrisch, Kombination mit Brennstoffzelle, Personenkraftwagen, Lastkraftwagen etc.) in unterschiedlichen Ausführungsformen und mit unterschiedlich großen Speicherkapazitäten zum Einsatz.The invention is based in particular on the following finding: With the electrification of drive trains of motor vehicles, the pollutant and CO 2 emissions in the automotive sector are reduced. The energy required for driving the electrical machines of the motor vehicles is usually stored by a storage device designed as a battery. This is used depending on the application (partially electrified, fully electric, combination with fuel cell, passenger cars, trucks, etc.) in different embodiments and with different sized storage capacities.
Die Speicherkapazität von Speichereinrichtungen wie beispielsweise Batterien ist im Vergleich zum Energiegehalt von Kraftstoff bezogen auf das Gesamtgewicht des Energiespeichers (Batterie versus Kraftstofftank) gering. Das Aufladen eines leeren Batteriespeichers ist in Abhängigkeit von der möglichen Ladeleistung mehr oder weniger zeitintensiv, jedoch deutlich zeitintensiver als das Nachfüllen eines Kraftstofftanks mit beispielsweise flüssigem oder gasförmigem Kraftstoff. So werden für das Laden von elektrischen Fahrzeugen oft Stunden benötigt, in denen der Fahrer sein Fahrzeug nicht nutzen kann, was die Akzeptanz von elektrifizierten Fahrzeugen heute signifikant beeinträchtigt.The storage capacity of storage devices such as batteries is low compared to the energy content of fuel relative to the total weight of the energy storage device (battery versus fuel tank). The charging of an empty battery storage is more or less time-consuming depending on the possible charging power, but much more time-consuming than refilling a fuel tank with, for example, liquid or gaseous fuel. For example, the charging of electric vehicles often requires hours in which the driver can not use his vehicle, which today significantly impairs the acceptance of electrified vehicles.
Um die Ladedauer von elektrifizierten Antriebssträngen heute zu verkürzen, sind mehrere Möglichkeiten bereits bekannt. Dazu zählen:
- - Einsatz von sogenannten Wandboxen mit erhöhter Ladeleistung, wobei eine solche Wandbox auch als Wallbox bezeichnet wird
- - Schnellladesäulen mit erhöhter Ladeleistung
- - Gleichstromladen mittels sogenannter DC-Lader (DC-Charger)
- - Use of so-called wall boxes with increased charging power, such a wall box is also referred to as Wallbox
- - Fast charging stations with increased charging power
- - DC charging by means of so-called DC-Lader (DC-Charger)
Alle Ansätze haben gemeinsam, dass die elektrische Leistung beziehungsweise die elektrische Energie beim Laden bis zum Erreichen einer Grenze gesteigert wird. Diese Grenze kann die maximale Stromstrecke des elektrischen Leistungsnetzes sein oder auch die thermische Belastung von einzelnen Komponenten. Alternativ ist die Verwendung von Austauschbatterien als bekannt anzusehen. Der Austausch einer leeren Batterie gegen eine volle Batterie hat sich in der Praxis jedoch als nicht tauglich erwiesen, da die Batterien komplex in die Fahrzeugarchitektur eines jeden Herstellers abhängig von dessen Modulbaukasten integriert werden müssen.All approaches have in common that the electrical power or the electrical energy is increased when charging to reach a limit. This limit can be the maximum current path of the electrical power network or even the thermal load of individual components. Alternatively, the use of replacement batteries should be considered as known. Replacing a dead battery with a full battery, however, has proven ineffective in practice, as the batteries must be complex integrated into the vehicle architecture of each manufacturer depending on its module kit.
Die Erfindung sieht nun vor, den Energiespeicher mittels der im Kraftfahrzeug installierten elektrischen Maschine aufzuladen. Hierzu wird die auch als Traktionsmaschine bezeichnete elektrische Maschine des beispielsweise als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs angetrieben, indem der elektrischen Maschine von außen, das heißt mittels der bezüglich des Kraftfahrzeugs externen Vorrichtung mechanische Leistung beziehungsweise mechanische Energie zugeführt wird. Die auf diese Weise übertragene mechanische Energie wird durch entsprechende Nutzung der elektrischen Maschine im Kraftfahrzeug in elektrische Energie umgewandelt und in dem beispielsweise als Batterie ausgebildeten Energiespeicher gespeichert. Mit anderen Worten wird die von der elektrischen Maschine bereitgestellte elektrische Energie in den Energiespeicher eingespeichert. Die elektrische Maschine ist, da sie Bestandteil des fahrzeugeigenen Antriebsstrangs und zur Verwendung mit diesem ausgelegt ist, bestens zur Ladung des fahrzeugseitigen, beispielsweise als Batterie ausgebildeten Energiespeichers geeignet.The invention now provides for charging the energy store by means of the electric machine installed in the motor vehicle. For this purpose, the designated also as a traction machine electric machine, for example, designed as a hybrid or electric vehicle motor vehicle is driven by the electrical machine from the outside, that is supplied by means of the external relative to the motor vehicle mechanical power or mechanical energy. The mechanical energy transmitted in this way is converted into electrical energy by appropriate use of the electrical machine in the motor vehicle and stored in the energy accumulator designed, for example, as a battery. In other words, the electrical energy provided by the electric machine is stored in the energy store. The electric machine is, since it is part of the vehicle's powertrain and designed for use with this, ideally suited for charging the vehicle-side, designed for example as a battery energy storage.
Um die elektrische Maschine des Kraftfahrzeugs mittels der von der Vorrichtung bereitgestellten mechanischen Energie anzutreiben, wird beispielsweise eine Ladevorrichtung verwendet, die in unterschiedlichen Ausführungsformen ausgeführt sein kann. Allen Ausführungsformen kann gemeinsam sein, dass ein zum Antreiben der elektrischen Maschine übertragenes Drehmoment zwischen Fahrzeugrädern des Kraftfahrzeugs und der elektrischen Maschine an dessen Antriebsstrang übertragen wird. In Abhängigkeit von der jeweiligen Ausführungsform kann eine zusätzliche Kupplung vorgesehen sein, die für den Zeitraum des Ladens die von der elektrischen Maschine grundsätzlich antreibbaren Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs von der elektrischen Maschine mechanisch trennt. Hierdurch kann die elektrische Maschine, insbesondere ihr Rotor mittels der zuvor genannten mechanischen Energie angetrieben werden, ohne dass die Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs angetrieben werden.In order to drive the electrical machine of the motor vehicle by means of the mechanical energy provided by the device, for example a charging device is used which can be embodied in different embodiments. All embodiments may have in common that transmitted to drive the electric machine torque between the vehicle wheels of the motor vehicle and the electric machine is transmitted to the drive train. Depending on the particular embodiment, an additional coupling may be provided which mechanically separates the vehicle wheels of the motor vehicle, which are generally drivable by the electric machine, from the electric machine for the period of loading. As a result, the electric machine, in particular its rotor can be driven by means of the aforementioned mechanical energy without the vehicle wheels of the motor vehicle being driven.
Bei einer ersten Ausführungsform kann die Verbindungsvorrichtung eine Wellenverbindung der elektrischen Maschine aufweisen. Hierbei verfügt die elektrische Maschine beispielsweise über die Möglichkeit, eine Welle mittels einer dafür geeigneten Verbindung wie beispielsweise eines Zapfens, eines Polygonprofils oder ähnlichem mit der elektrischen Maschine zu verbinden. Dies kann beispielsweise über einen Unterboden des Kraftfahrzeugs erfolgen. Mittels dieser Welle wird dann beim Laden von außen ein Drehmoment auf die elektrische Maschine übertragen, die diese mechanische Energie in elektrische Energie wandelt und letztere in dem Energiespeicher speichert.In a first embodiment, the connection device may comprise a shaft connection of the electric machine. In this case, the electric machine has, for example, the possibility of connecting a shaft to the electric machine by means of a connection suitable therefor, for example a pin, a polygonal profile or the like. This can be done for example via an underbody of the motor vehicle. By means of this shaft, a torque is then transferred to the electrical machine during charging from outside, which converts this mechanical energy into electrical energy Energy converts and stores the latter in the energy store.
Bei einer zweiten Ausführungsform der Ladevorrichtung kann diese eine Wellenverbindung mit einem Differenzialgetriebe aufweisen. Die zur Übertragung des Drehmoments notwendige Welle wird im Bereich des Differenzialgetriebes mit dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs verbunden.In a second embodiment of the charging device, this may have a shaft connection with a differential gear. The necessary for the transmission of torque shaft is connected in the range of the differential gear with the drive train of the motor vehicle.
Bei einer dritten Ausführungsform kann eine Wellenverbindung eines Antriebsrads vorgesehen sein. Die zur Übertragung des Drehmoments vorgesehene Welle wird im Bereich wenigstens eines Antriebsrads des Kraftfahrzeugs mit dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs verbunden. Dies kann beispielsweise direkt an einer Felge oder auch im Bereich einer Bremsscheibe des Antriebsrads erfolgen.In a third embodiment, a shaft connection of a drive wheel may be provided. The shaft provided for transmitting the torque is connected in the region of at least one drive wheel of the motor vehicle to the drive train of the motor vehicle. This can for example be done directly on a rim or in the region of a brake disc of the drive wheel.
Um dann beispielsweise die elektrische Maschine über die Welle, über das Differenzialgetriebe und/oder das Antriebsrad mit der von der Vorrichtung bereitgestellten mechanischen Energie zu versorgen, sodass die elektrische Maschine die von der bezüglich des Kraftfahrzeugs externen Vorrichtung bereitgestellte mechanische Energie empfängt, kann vorgesehen sein, dass eine einfach auch als Rolle bezeichnete Fahrzeugrolle verwendet wird. Hierbei steht das Kraftfahrzeug über seine mit dem Antriebsstrang verbundenen Fahrzeugräder auf wenigstens einer angetriebenen Rolle. Ähnliches kann für eine Vorrichtung gelten, die das Kraftfahrzeug vom Boden anhebt, um die Räder frei drehen lassen zu können, was beispielsweise bei Radnabenmotoren vorgesehen sein kann. Wird nun beispielsweise mittels der Fahrzeugrolle wenigstens ein mechanisch mit der elektrischen Maschine verbundenes Fahrzeugrad des Kraftfahrzeugs angetrieben, so wird die elektrische Maschine über die Welle, über das Fahrzeugrad und/oder das Differenzialgetriebe mittels der Fahrzeugrolle angetrieben, wodurch die elektrische Maschine mechanische Energie empfängt.In order then to supply, for example, the electric machine via the shaft, via the differential gear and / or the drive wheel with the mechanical energy provided by the device so that the electric machine receives the mechanical energy provided by the device external to the motor vehicle, it can be provided. that a vehicle roll, also referred to simply as a roll, is used. Here, the motor vehicle is connected via its connected to the drive train vehicle wheels on at least one driven roller. The same can apply to a device that raises the motor vehicle from the ground in order to allow the wheels to rotate freely, which may be provided for example in wheel hub motors. If, for example, by means of the vehicle roller at least one vehicle wheel of the motor vehicle mechanically connected to the electric machine is driven, the electric machine is driven via the shaft, via the vehicle wheel and / or the differential gear by means of the vehicle roller, whereby the electric machine receives mechanical energy.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Laden des Energiespeichers mittels der von außen auf den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zu übertragenden mechanischen Energie sieht hierfür beispielsweise einen bestimmten Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs vor. Dieser Betriebsmodus wird im Folgenden mechanisches Laden genannt. Im Rahmen des mechanischen Ladens empfängt die elektrische Maschine wenigstens ein Drehmoment mechanisch, welches von der bezüglich des Kraftfahrzeugs externen Vorrichtung bereitgestellt wird.The method according to the invention for charging the energy store by means of the mechanical energy to be transmitted externally to the drive train of the motor vehicle provides, for example, a specific operating mode of the motor vehicle. This mode of operation is hereafter called mechanical loading. In the context of mechanical loading, the electric machine mechanically receives at least one torque, which is provided by the device external to the motor vehicle.
Um den Vorgang des mechanischen Ladens zu starten, ist beispielsweise eine Aufforderung durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Dieser kann beispielsweise an eine geeignete Antriebsstation fahren und im Kraftfahrzeug den Betriebsmodus mechanisches Laden aktivieren. In der Folge werden die Vorbereitungen für das mechanische Laden getroffen. Dies kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Folgendes ist beispielsweise denkbar:
- - das Fahrzeug steht bereits über einer geeigneten Antriebsstation, und der Fahrer startet im Anschluss an die Auswahl des Betriebsmodus im Fahrzeug an einem Bedienpult der Antriebsstation den Ladevorgang und die mechanische Verbindung wird in der Folge hergestellt.
- - Das Fahrzeug fährt selbstständig im Anschluss an die Auswahl des Betriebsmodus selbstständig über die Antriebsstation.
- - Das Fahrzeug kommuniziert mit der Antriebsstation, sodass der Ladevorgang nur im Fahrzeug gestattet werden muss.
- - The vehicle is already on a suitable drive station, and the driver starts after the selection of the operating mode in the vehicle at a control panel of the drive station, the charging process and the mechanical connection is made in the sequence.
- - The vehicle automatically moves on to the drive station following the selection of the operating mode.
- - The vehicle communicates with the drive station, so charging must be permitted only in the vehicle.
Nachdem eine mechanische Verbindung zwischen der Antriebsstation und dem Antriebsstrang des Fahrzeugs besteht, wird von der Antriebsstation ein Drehmoment auf die elektrische Maschine zumindest mittelbar beziehungsweise direkt übertragen. Diese wandelt, da sie sich im generatorischen Betrieb befindet, die mechanische Energie in elektrische Energie um und speichert letztere in den Energiespeicher ein.After a mechanical connection between the drive station and the drive train of the vehicle, a torque is transmitted to the electric machine at least indirectly or directly from the drive station. Since it is in generator mode, it converts the mechanical energy into electrical energy and stores the latter in the energy store.
Der Vorgang des mechanischen Ladens kann durch den Fahrer unterbrochen werden. Spätestens bei vollständig geladenem Energiespeicher wird er selbstständig abgebrochen, was auf unterschiedliche Weise geschehen kann. Folgendes ist beispielsweise denkbar:
- - Das Fahrzeug kommuniziert mit der Antriebsstation, und letztere beendet die Übertragung des Drehmoments und reduziert die Drehzahl der Welle auf Null.
- - Das Fahrzeug kommuniziert nicht mit der Antriebsstation. Die elektrische Maschine verlässt den generatorischen Betrieb, sodass die Antriebsstation, die beispielsweise drehzahlgeregelt betrieben wird, das Antriebsdrehmoment reduziert. Bei Unterschreitung einer bestimmten Drehmomentschwelle schaltet sich die Antriebsstation ab.
- The vehicle communicates with the drive station, and the latter stops the transmission of torque and reduces the speed of the shaft to zero.
- - The vehicle does not communicate with the drive station. The electric machine leaves the regenerative mode, so that the drive station, which is operated, for example, speed-controlled, reduces the drive torque. When a certain torque threshold is undershot, the drive station shuts down.
Durch die Erfindung ist das Laden des Energiespeichers und somit des elektrifizierten Kraftfahrzeugs in kürzester Zeit zu günstigen Konditionen möglich. Weitere Vorteile sind:
- - Größtmögliche Ladeleistung umsetzbar
- - Signifikante Verkürzung der benötigten Ladedauer
- - Steigerung der Kundenakzeptanz von elektrifizierten Fahrzeugen
- - Verglichen zum elektrischen Laden ist die Einrichtung der Infrastruktur bei mechanischem Laden deutlich geringer
- - Keine Verwendung von Ladekabel notwendig (Stolperfallen, Schmutz, Vandalismus)
- - Unabhängigkeit von Energieversorgern zur Errichtung eines flächendeckenden Ladenetzes
- - Vielfältige Möglichkeiten zum Antreiben der Antriebsvorrichtung (elektrisch, motorisch etc.)
- - Greatest possible charging power feasible
- - Significant reduction in the required charging time
- - Increased customer acceptance of electrified vehicles
- - Compared to electrical charging, the infrastructure of the mechanical charging infrastructure is much smaller
- - No use of charging cable necessary (trip hazards, dirt, vandalism)
- - Independence of energy suppliers for the establishment of a nationwide charging network
- - Various possibilities for driving the drive device (electric, motor etc.)
Um ein Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 5 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass der Energiespeicher besonders schnell und günstig geladen werden kann, ist erfindungsgemäß eine Verbindungsvorrichtung vorgesehen, über welche die elektrische Maschine mit einer bezüglich des Kraftfahrzeugs externen Vorrichtung koppelbar und dadurch mit der von der Vorrichtung bereitgestellten mechanischen Energie versorgbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.In order to develop a motor vehicle specified in the preamble of claim 5 type such that the energy storage can be charged very quickly and cheaply, a connecting device is provided according to the invention, via which the electric machine with a relative to the motor vehicle external device coupled and thereby with the of Device provided mechanical energy is supplied. Advantages and advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the motor vehicle according to the invention and vice versa.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Seitenansicht eines zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildeten Kraftfahrzeugs.The drawing shows in the single FIGURE is a schematic side view of an embodied for performing a method according to the invention motor vehicle.
Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Kraftfahrzeug
Hierzu umfasst das Kraftfahrzeug
Die elektrische Maschine
Um nun den Energiespeicher
Die elektrische Maschine
Ferner ist es denkbar, dass die elektrische Maschine
Das zuvor beschriebene Laden des Energiespeichers
Um den Energiespeicher
Die Versorgung der elektrischen Maschine
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 1212
- Antriebsstrangpowertrain
- 1414
- Radwheel
- 1616
- Energiespeicherenergy storage
- 1818
- elektrische Maschineelectric machine
- 2020
- Vorrichtungcontraption
- 2222
- Verbindungsvorrichtungconnecting device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015225441 A1 [0004]DE 102015225441 A1 [0004]
- DE 102009024628 A1 [0005]DE 102009024628 A1 [0005]
Claims (5)
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|---|---|---|---|
| DE102018002166.2A DE102018002166A1 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | A method for charging an energy storage of a motor vehicle, and motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102018002166.2A DE102018002166A1 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | A method for charging an energy storage of a motor vehicle, and motor vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE102018002166A1 true DE102018002166A1 (en) | 2018-09-27 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102018002166.2A Withdrawn DE102018002166A1 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | A method for charging an energy storage of a motor vehicle, and motor vehicle |
Country Status (1)
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| DE102009024628A1 (en) | 2009-06-12 | 2010-02-11 | Daimler Ag | Electrical energy storage i.e. accumulator, charging method for motor vehicle e.g. electrical vehicle, involves coordinating charging of electrical drive energy storage with charging of power supply energy storage |
| DE102015225441A1 (en) | 2015-12-16 | 2017-08-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Energy storage cell compensation system for a high-voltage accumulator arranged in a vehicle |
-
2018
- 2018-03-16 DE DE102018002166.2A patent/DE102018002166A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009024628A1 (en) | 2009-06-12 | 2010-02-11 | Daimler Ag | Electrical energy storage i.e. accumulator, charging method for motor vehicle e.g. electrical vehicle, involves coordinating charging of electrical drive energy storage with charging of power supply energy storage |
| DE102015225441A1 (en) | 2015-12-16 | 2017-08-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Energy storage cell compensation system for a high-voltage accumulator arranged in a vehicle |
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