DE102014214071A1

DE102014214071A1 - Fortbewegungsmittel und Verfahren zum Laden eines elektrochemischen Energiespeichers eines Sekundärfortbewegungsmittels

Info

Publication number: DE102014214071A1
Application number: DE102014214071.4A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Splett; Florian Kühnlenz; Roberto Wietschorke; Andreas Klinkig
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2016-01-21

Abstract

Es werden ein Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren zum Laden eines elektrochemischen Energiespeichers (21) eines Sekundärfortbewegungsmittels (20) in einem Bordnetz (16) eines mittels einer Brennkraftmaschine (11) antreibbaren Fortbewegungsmittels (11) vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte: – elektrisches Einbringen des elektrochemischen Energiespeichers (21) in das Bordnetz (16), und – Vordefinieren eines Ladezustandes, bis zum Erreichen dessen der Energiespeicher (21) unter Verwendung gespeicherter Energie geladen werden soll, und ab dem Erreichen dessen der Energiespeicher (21) im Wesentlichen durch Rekuperation geladen werden soll.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren zum Laden eines elektrochemischen Energiespeichers eines Huckepack-Fahrzeuges in einem Bordnetz eines mittels einer Brennkraftmaschine antreibbaren Fortbewegungsmittels. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Energiemanagement bei der Einbindung eines Sekundärfahrzeuges in das Bordnetz eines Primärfahrzeuges.
Die zunehmende Verbannung mittels fossiler Brennstoffe angetriebener Fahrzeuge („Primärfahrzeuge“) aus Innenstadtkernbereichen schürt die Problematik der sogenannten "letzten Meile". Da die Primärfahrzeuge außerhalb des Kernbereiches abgestellt werden müssen, sind deren Insassen auf alternative Fortbewegungsmittel angewiesen. Ein bekanntes Konzept zur Überwindung der "letzten Meile" besteht in der Verwendung von Huckepack-Fahrzeugen ("Sekundärfortbewegungsmitteln"), welche ausschließlich elektrisch und mitunter zusätzlich per Muskelkraft angetrieben werden. In Ermangelung eines eigenen Generators sind diese Sekundärfortbewegungsmittel auf die externe Zufuhr elektrischer Energie angewiesen. In Abwesenheit einer Ladeinfrastruktur am Einsatzort muss der Anwender das Sekundärfortbewegungsmittel an der heimischen Steckdose laden und es hierzu aus dem Primärfahrzeug herausnehmen. Ein bekannter Ansatz besteht daher darin, das Sekundärfortbewegungsmittel bereits während der Fahrt mit dem herkömmlich angetriebenen Fortbewegungsmittel zu laden.
DE 10 2010 044 117 A1 zeigt einen Lastenträger für ein Kraftfahrzeug, der ein Laden eines elektrisch antreibbaren Fahrrades während des Transports ermöglicht. Der Lastenträger ist auf einer Anhängerkupplung angebracht und elektrisch mit einer der Anhängerkupplung zugeordneten Steckdose verbunden.
DE 10 2013 206 560 A1 zeigt ein System und ein Verfahren zum Reduzieren der von einem Fahrzeug erzeugten Kohlendioxidemissionen. Hierbei wird ein Sekundärfahrzeug, welches einen Energiespeicher und einen Elektromotor aufweist, in ein mittels eines Verbrennungsmotors antreibbares Primärfahrzeug eingebunden. Für den Fall, dass das Primärfahrzeug als Hybridfahrzeug ausgestaltet ist, kann der unter anderem auch dem Sekundärfahrzeug zugeordnete Batterie- und Motor-Block einen Teil des Batteriepakets für den Hybridantrieb darstellen. Die Batterie des Sekundärfahrzeugs kann über einen per Brennkraftmaschine angetriebenen Generator oder durch Bremsenergierückgewinnung geladen werden.
Die vorgenannten Ansätze des Standes der Technik schöpfen die mitunter vorliegenden Informationen zur bestmöglichen Nutzung energetischer Reserven nicht vollständig aus. Es ist daher eine Aufgabe, den vorstehend identifizierten Bedarf zu stillen.
Offenbarung der Erfindung
Die vorstehend identifizierte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Fortbewegungsmittel mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 gelöst. Das Verfahren dient dem Laden eines elektrochemischen Energiespeichers, der als Traktionsbatterie des Sekundärfortbewegungsmittels dient. Der Energiespeicher kann in ein Bordnetz eines mittels einer Brennkraftmaschine antreibbaren Fortbewegungsmittels (Primärfahrzeug) elektrisch eingebunden werden. Das Sekundärfahrzeug kann nach Art eines elektrisch angetriebenen Fahrrades, eines elektrisch angetriebenen Rollers, eines sogenannten "Segways'" oder ähnlich ausgestaltet sein und ein, zwei, drei oder vier Räder aufweisen. Das Sekundärfortbewegungsmittel weist selbst keine Brennkraftmaschine auf. Im Unterschied zum Stand der Technik wird vorgeschlagen, einen Ladezustand für den elektrochemischen Energiespeicher des Sekundärfortbewegungsmittels vorzudefinieren, bis zum Erreichen dessen der Energiespeicher unter Verwendung gespeicherter Energie geladen werden soll. Mit anderen Worten wird Treibstoff fossilen Ursprungs und/oder elektrochemisch in einer Batterie des Primärfahrzeuges gespeicherte Energie verwendet, um möglichst schnell eine Mindesteinsatzbereitschaft des Sekundärfortbewegungsmittels sicherzustellen. Ab dem Erreichen des vordefinierten Ladezustandes wird der Energiespeicher nicht mehr unter Verwendung der gespeicherten Energie geladen, sondern im Wesentlichen durch Bremsenergierückgewinnung mit elektrischer Energie versorgt. Beispielsweise kann der Ladezustand durch einen Anwender definiert werden, der in Abhängigkeit eines beabsichtigten Einsatzzweckes und/oder Einsatzzeitpunktes des Sekundärfortbewegungsmittels eine entsprechende Vorgabe macht. Auf diese Weise wird eine besonders ressourcenschonende Ladung des Energiespeichers des Sekundärfortbewegungsmittels ermöglicht. Zudem wird auch die Reichweite des Primärfahrzeuges und dessen Wirtschaftlichkeit erhöht.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Das Vordefinieren des Ladezustandes kann ein Vordefinieren hinsichtlich einer Energiemenge und/oder einer mittels des Sekundärfortbewegungsmittels zu fahrenden Wegstrecke umfassen. Mit anderen Worten kann der Ladezustand als Prozentsatz einer für den elektrochemischen Energiespeicher maximalen Ladungsmenge, einer für den elektrochemischen Energiespeicher maximalen energetischen Kapazität oder hinsichtlich einer in Verbindung mit dem Sekundärfortbewegungsmittel zurücklegbaren Mindestwegstrecke vordefiniert werden. Die vorgenannten Kenngrößen können dem Anwender alternativ oder kumulativ zur Verfügung gestellt werden, sodass dieser in Abhängigkeit der beabsichtigten Verwendung eine geeignete Vorgabe machen kann. Weiter kann das Vordefinieren des Ladezustandes durch Eingabe eines zukünftigen Fahrziels, welches beispielsweise mit einer in ein Navigationssystem eingegebenen Zieladresse identisch sein kann, erfolgen. Hierbei kann die mit dem Sekundärfortbewegungsmittel zurückzulegende Fahrtstrecke auch unter Berücksichtigung etwaiger Zwischenziele, welche beispielsweise am Rand eines mit dem Primärfahrzeug befahrbaren Bereiches liegt, ermittelt werden. Die voraussichtliche Ankunftszeit am Rande der durch das Primärfahrzeug nicht befahrbaren Zone kann automatisch zum Zielzeitpunkt der Herstellung des vordefinierten Ladezustandes erklärt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann anhand einer Fahrtenhistorie des Sekundärfortbewegungsmittels automatisch ein erforderlicher Ladezustand / Energiegehalt vordefiniert werden. Dies kann beispielsweise auch anhand von Informationen bezüglich des Kalendertags, der Tageszeit und Informationen über den (z.B. automatisch identifizierten) Fahrer des Primärfahrzeuges festgestellt werden. Regelmäßig zu gleichen Tageszeiten und Wochentagen mittels des Primär-/Sekundärfortbewegungsmittels zurückgelegte Wegstrecken können auf diese Weise als Vorgabe für zukünftig zurückzulegende Wegstrecken und für diese erforderlichen Ladezustände verwendet werden.
Bevorzugt kann der Ladezustand mittels einer Anwenderschnittstelle des Sekundärfortbewegungsmittels vordefiniert werden. Die Anwenderschnittstelle kann beispielsweise eine Eingabeeinheit und eine Anzeigeeinheit im Bereich eines Lenkers des Sekundärfortbewegungsmittels umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Ladezustand auch mittels eines mobilen Drahtloskommunikationsgerätes eines Anwenders vordefiniert werden. Die Berechtigung des Anwenders zur Kommunikation mit dem Sekundärfortbewegungsmittel beziehungsweise einem ihm zugeordneten Primärfahrzeug kann durch eine Anwendung des mobilen Drahtloskommunikationsgerätes abgefragt und automatisch sichergestellt werden. Insbesondere kann eine in dem Drahtloskommunikationsgerät hinterlegte Zieladresse und eine voraussichtlich auf dem Weg dorthin mittels des Sekundärfortbewegungsmittels zurückzulegende Wegstrecke zur Definition des Ladezustandes sowie des Stichzeitpunktes zu dessen Herstellung verwendet werden. Alternativ kann die Anwenderschnittstelle in Form einer Schnittstelle im Primärfortbewegungsmittel ausgestaltet sein. Ebenfalls alternativ kann die Benutzerschnittstelle durch eine Heimcomputeranwendung dargestellt sein, welche die Eingabe per Speichermedium oder durch bekannte Datenübertragungsverfahren an eines oder beide Fortbewegungsmittel überträgt.
Bevorzugt kann eine mittels des Sekundärfahrzeuges zurückgelegte Wegstrecke zwischen einem ersten Ladevorgang und einem zweiten Ladevorgang mit einer Vielzahl relevanter Kenngrößen abgespeichert werden. Beispielsweise kann die zurückgelegte Kilometeranzahl, die dabei verbrauchte Energiemenge, der Wochentag, die Tageszeit und eine Identifikation des Anwenders abgespeichert werden. Bei der Definition eines Ladezustandes für die Vorbereitung einer zukünftigen Fahrt mittels des Sekundärfortbewegungsmittels können z.B. die Parameter "Fahrer", "Wochentag", "Tageszeit" und "aktuelle Position/Startpunkt" ausgewertet und mit in einem Datenspeicher gespeicherten Informationen repräsentierend die vorgenannte Wegstreckenhistorie verglichen werden. Die im Datenspeicher hierzu abgelegten Informationen können automatisch miteinander verglichen und konsolidiert werden. Beispielsweise können gespeicherten Strecken zugeordnete Ladezustände und/oder Energiestände aufgrund sich zwischenzeitlich ergebender Mehrenergiebedarfe (z. B. aufgrund abnutzungsbedingt erhöhter Reibungsverluste und/oder aufgrund temperaturbedingt variierender mobilisierbarer Energieressourcen) ausgewertet werden, um auf diese reagieren zu können. Auf diese Weise können die zur Verfügung stehenden energetischen Ressourcen bestmöglich genutzt und dem Anwender möglichst sicher Mobilität zur Verfügung gestellt werden.
Für den Fall, dass mehr als ein Sekundärfortbewegungsmittel in das Primärfahrzeug eingebracht werden kann, kann das Primärfahrzeug eingerichtet sein, auch einen zweiten elektrochemischen Energiespeicher elektrisch in das Bordnetz zu integrieren. Wird nun (beispielsweise unter Verwendung einer Sitzbelegungserkennung) ermittelt, dass eine zeitgleiche Verwendung der Sekundärfortbewegungsmittel ansteht, kann der Ladezustand sowohl für den ersten Energiespeicher des ersten Sekundärfahrzeugs wie auch für jeden weiteren Energiespeicher jedes weiteren Sekundärfahrzeuges vordefiniert werden. Wird ermittelt, dass mindestens eines der weiteren Sekundärfahrzeuge nicht verwendet werden soll, werden diese ausschließlich durch Rekuperation und nachrangig zu den zur Verwendung vorgesehenen Sekundärfahrzeugen aufgeladen. Hierbei wird angenommen, dass die Insassen des Primärfahrzeuges das vordefinierte Fahrziel gemeinsam erreichen und hierzu auf die Sekundärfortbewegungsmittel zurückgreifen möchten. Da dies in der überwiegenden Mehrzahl der möglichen Anwendungsfälle eine zutreffende Annahme darstellt, ist eine zuverlässige Mobilität für sämtliche Passagiere bei bestmöglicher Nutzung der zur Verfügung stehenden energetischen Ressourcen gewährleistet.
Besonders ergonomisch ist die vorliegende Erfindung zu realisieren, wenn eine Entnahme des elektrochemischen Energiespeichers aus dem Sekundärfortbewegungsmittel für dessen elektrische Verbindung mit dem Bordnetz des Primärfahrzeuges nicht erforderlich ist. Hierzu kann beispielsweise eine elektrische Steckverbindung zwischen dem Primärfahrzeug und dem Sekundärfortbewegungsmittel vorgenommen und/oder eine induktive Ladeanordnung hergestellt und verwendet werden. Auch eine Schleifkontaktverbindung ist möglich, sofern eine relative Positionierung des Sekundärfortbewegungsmittels hinreichend exakt sichergestellt wird. Dies erhöht die Ergonomie bei Verwendung des erfindungsgemäß adressierten Fahrzeugverbundes.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht jedoch nicht lediglich eine kostengünstige beziehungsweise anwenderfreundliche Ladestrategie für den Energiespeicher des Sekundärfahrzeuges. Darüber hinaus wird auch ein Bordnetzmanagement des Primärfahrzeuges vorgeschlagen, welches den Verschleiß einer dauerhaft mit dem Bordnetz des Primärfahrzeuges verbundenen Batterie verringert. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Energiespeicher des Sekundärfortbewegungsmittels eine geringere Verschleißanfälligkeit über der Anzahl der durchgeführten Lade-/Entladezyklen aufweist. Hierzu kann das Sekundärfortbewegungsmittel beziehungsweise sein Energiespeicher dem Bordnetz des Primärfahrzeuges die verwendete Speichertechnologie mitteilen und das Bordnetz eine geeignete Verwendung des Energiespeichers wie folgt ermöglichen. Beispielsweise kann im Falle überschüssiger kinetischer Energie bevorzugt der Energiespeicher des Sekundärfortbewegungsmittels für die Rekuperation verwendet werden. Im Falle eines erhöhten Bedarfes elektrischer Energie im Bordnetz des Primärfahrzeuges kann zu dessen Stütze und Entlastung elektrische Energie aus dem Energiespeicher des Sekundärfortbewegungsmittels in das Bordnetz eingespeist werden. Im Ansprechen hierauf ist ein gegebenenfalls mittels fossiler Energieträger angetriebener elektrischer Generator des Primärfahrzeuges weniger stark belastet, sodass der Betrieb der Brennkraftmaschine sparsamer erfolgen kann. Alternativ oder zusätzlich zum anzunehmenden Verschleiß der unterschiedlichen Energiespeicher kann auch ein aktueller Innenwiderstand als Entscheidungskriterium dafür herangezogen werden, welcher Energiespeicher bevorzugt zur Rekuperation und Bordnetzstützung zu verwenden ist, um den Wirkungsgrad der Rekuperation zu maximieren. Die vorstehend genannten Überlegungen zum Energie-/Bordnetzmanagement können automatisch durch eine Auswerteeinheit vorgenommen und die genannten Maßnahmen automatisch eingeleitet werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel in Form eines Primärfahrzeugs vorgeschlagen, welches eine Brennkraftmaschine als Traktionsantrieb aufweist. Das Fortbewegungsmittel ist eingerichtet, einen elektrochemischen Energiespeicher eines Sekundärfortbewegungsmittels temporär in das eigene Bordnetz einzubinden. Zudem ist das Fortbewegungsmittel eingerichtet, eine Vorgabe über einen zu erreichenden Ladezustand des Sekundärfortbewegungsmittels zu erhalten und diesen bis zu einem vordefinierten Zeitpunkt beziehungsweise einem Erreichen eines vordefinierten Ortes unter Verwendung gespeicherter Energie herzustellen. Hierbei wird insbesondere unter Verwendung fossiler Brennstoffe ein elektrischer Generator angetrieben, dessen erzeugte elektrische Energie in den Energiespeicher gespeichert wird. Ab demjenigen Zeitpunkt, ab welchem der Energiespeicher den vordefinierten Ladezustand erreicht hat, wird elektrische Energie nur noch im Falle überschüssiger kinetischer Energie im Zuge einer Rekuperation zugeführt. Bei geeigneter Festlegung des Ladezustandes kann einerseits die Mobilität des Anwenders in hohem Maße sichergestellt werden, während andererseits eine bestmögliche Nutzung überschüssiger kinetischer Energie mittels des Energiespeichers des Sekundärfortbewegungsmittels erreicht wird. Die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen dem in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt Ausgeführten derart ersichtlich, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Fortbewegungsmittel eingerichtet, in Verbindung mit einem Sekundärfortbewegungsmittel (z. B. elektrisch antreibbares Fahrrad, E-Roller, Segway etc.), welches elektrisch in das Bordnetz des Fortbewegungsmittels eingebunden ist, ein Verfahren gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt durchzuführen. Hierbei wird das Sekundärfortbewegungsmittel derart in das Primärfahrzeug integriert, dass eine elektrische Ladung dessen Energiespeichers während der Fahrt des Primärfahrzeuges erfolgen kann.
Bevorzugt wird der Akku des Sekundärfortbewegungsmittels rechtzeitig auf einen zur beabsichtigten Benutzung mindestens erforderlichen Energiegehalt geladen. Hierfür wird zunächst auch vergleichsweise kostspielig erzeugte Bordnetzenergie verwendet. Nach dem Erreichen des vordefinierten Lade-/Energiezustandes wird die verbleibende freie Kapazität des Akkus verwendet, um die im Fahrzeug bei Verzögerungsvorgängen erzeugte Rekuperationsenergie, welche die Aufnahmefähigkeit der fest im Primärfahrzeug verbauten Fahrzeugbatterien übersteigt, aufzunehmen und im Bedarfsfall in das Bordnetz zurück zu speisen. Erfindungsgemäß ist also ein Teil der Speicherleistung zur Speicherung der (Nicht-Hochvolt-)Rekuperation trennbar in einem sekundären Energiespeicher ausgelegt. Der trennbare Energiespeicher (des Sekundärfortbewegungsmittels) erfüllt mindestens einen weiteren Zweck (beispielsweise Traktionsspeicher des Sekundärfortbewegungsmittels) neben der Energiespeicherung im Fahrzeug. Das so ausgestaltete Verfahren stellt also einen Kompromiss zwischen den weiteren Zwecken und der Nutzung zur Rekuperation dar. Die weiteren Zwecke können dabei Vorrang haben. Das konventionelle Fahrzeugbordnetz ist durch einen bidirektionalen Spannungswandler oder ein bidirektionales Trennelement mit der Ladeschnittstelle zum externen Speicher verbunden. Der externe Speicher ist in einem Elektroscooter oder ähnlichem Minimalfahrzeug verbaut, welcher beispielsweise im Kofferraum/in der Reserveradmulde an eine erfindungsgemäße Ladeschnittstelle angeschlossen ist. In Rekuperationsphasen des Primärfahrzeuges kann zusätzlich Energie gespeichert werden. In Zugphasen hingegen kann das Bordnetz aus dem Energiespeicher des Sekundärfortbewegungsmittels gestützt und die Brennkraftmaschine somit entlastet werden. Dies führt bei geeigneter Regelung zu einem Betrieb der Brennkraftmaschine in einem Arbeitspunkt höheren Wirkungsgrades und zu einer Einsparung des Kraftstoffverbrauchs der Verbrennungskraftmaschine, da insgesamt in Zug- und Leerlaufphasen weniger Moment für die Erzeugung elektrischer Energie aufgebaut werden muss.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
1 eine schematische Übersicht über Komponenten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels;
2 / 3 Schaltbilder elektrischer Anordnungen in Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Fortbewegungsmittel; und
4 / 5 Flussdiagramme veranschaulichend Ausführungsbeispiele für Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt einen PKW 10 als erfindungsgemäßes Fortbewegungsmittel Primärfahrzeug, in welchem ein erfindungsgemäßes Bordnetz 16 vorgesehen ist. Der Generator 12 wird durch eine Brennkraftmaschine 11 mit mechanischer Energie versorgt und gibt Anteile der elektrischen Energie an einen Energiespeicher 13 als Batterie des PKW 10. Ein DC/DC-Wandler 14 vermittelt unterschiedliche Spannungspotenziale zwischen dem Bordnetz 16 und dem elektrochemischen Energiespeicher 21 eines im Kofferraum des PKW 10 angeordneten Elektro-Rollers (E-Roller) 20. Der E-Roller ist über eine induktive Ladeeinrichtung 15 galvanisch getrennt mit elektrischer Energie versorgbar. Der Lenker des E-Rollers 20 weist eine Anwenderschnittstelle 22 auf, über welche beispielsweise ein Navigationsziel eingegeben und/oder Drahtlossignale eines (nicht dargestellten) Drahtloskommunikationsgerätes empfangen werden können. Das Bordnetz 16 ist weiter an ein elektronisches Steuergerät 17 angeschlossen, über welches die Sitzbelegungserkennung 19 des Beifahrersitzes 18 ausgewertet werden kann.
2 zeigt ein erstes Schaltbild, in welchem ein Verbraucher 16 versorgender Generator 12 durch einen Energiespeicher 13 gestützt wird und über einen DC/DC-Wandler 14 mit einem Sekundärfortbewegungsmittel 20 verbunden ist. Das Sekundärfortbewegungsmittel 20 umfasst seinerseits einen elektrischen Energiespeicher 21. Die Einbindung des Sekundärfortbewegungsmittels 20 ist wie dargestellt durch galvanische Kontakte realisiert.
3 zeigt die in 2 dargestellte Anordnung bei Verwendung einer induktiven Ladeanordnung 15 statt der Verwendung galvanischer Kontakte. Die Funktionsweise induktiver Energieübertragung ist dem Fachmann bekannt, weshalb bezüglich Details auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen wird.
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt 100 wird der Akkumulator eines Sekundärfortbewegungsmittels elektrisch in das Bordnetz eines Primärfahrzeuges eingebracht. In Schritt 200 wird überprüft, ob der Ladezustand des Energiespeichers des Sekundärfortbewegungsmittels geringer als ein vordefinierter Ladezustand ist. Ist dies der Fall ("Y"), wird in Schritt 400 der Akku des Sekundärfortbewegungsmittels geladen. Ist dies nicht der Fall ("N"), wird in Schritt 300 überprüft, ob die Rekuperation aktiv ist. Mit anderen Worten wird überprüft, ob aktuell überschüssige kinetische Energie in elektrische Energie gewandelt wird. Ist dies nicht der Fall ("N"), wird weiterhin überprüft, ob die Rekuperation aktiv ist. Ist die Rekuperation aktiv ("Y"), wird in Schritt 400 der Akkumulator geladen. Nach einem erfolgreichen Laden des Akkumulators in Schritt 400 fährt das Verfahren in Schritt 200 mit dem Vergleich des aktuellen Ladezustandes mit einem vordefinierten Ladezustand fort.
5 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Gegenüber der in 4 dargestellten Verfahrensweise wird in Schritt 250 zusätzlich überprüft, ob die Bordnetzlast größer als ein vordefinierter Bordnetzlastgrenzwert ist. Ist dies nicht der Fall ("N"), fährt das Verfahren wie aus 4 bekannt in Schritt 300 mit der Überprüfung des aktuellen Rekuperationszustandes fort. Ist die Bordnetzlast jedoch größer als der vordefinierte Bordnetzlastzustand ("Y"), wird in Schritt 500 der Akkumulator entladen, um den elektrischen Generator ("Lichtmaschine") des Primärfahrzeuges zu entlasten, indem das Bordnetz durch den Akku des Sekundärfortbewegungsmittels gestützt wird. Anschließend fährt das Verfahren in Schritt 200 mit der Überprüfung des Ladezustandes bezüglich des vordefinierten Ladezustandes fort.
Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispielen im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
Bezugszeichenliste

10: Fortbewegungsmittel
11: Brennkraftmaschine
12: Generator
13: Energiespeicher
14: DC/DC-Wandler
15: induktive Ladeeinrichtung
16: Bordnetz
17: elektronisches Steuergerät
18: Beifahrersitz
19: Sitzbelegungserkennung des Beifahrersitzes
20: elektrisch angetriebenes Fortbewegungsmittel
21: elektrischer Energiespeicher
22: Anwenderschnittstelle
100 bis 500: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010044117 A1 [0003]
DE 102013206560 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Laden eines elektrochemischen Energiespeichers (21) eines Sekundärfortbewegungsmittels (20) in einem Bordnetz (16) eines mittels einer Brennkraftmaschine (11) antreibbaren Fortbewegungsmittels (10), umfassend die Schritte – elektrisches Einbringen (100) des elektrochemischen Energiespeichers (21) in das Bordnetz (16), und – Vordefinieren eines Ladezustandes, – bis zum Erreichen dessen der Energiespeicher (21) automatisch unter Verwendung gespeicherter Energie geladen werden soll, und – ab dem Erreichen dessen der Energiespeicher (21) automatisch im Wesentlichen durch Rekuperation geladen werden soll.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vordefinieren des Ladezustandes ein Vordefinieren einer Energiemenge und/oder einer mittels des Sekundärfortbewegungsmittels (20) zu fahrenden Wegstrecke umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Vordefinieren des Ladezustandes durch Eingabe eines zukünftigen Fahrziels und/oder einer zukünftigen Fahrstrecke, insbesondere auch eines Abfahrortes und/oder einer Abfahrzeit, bevorzugt in Form eines Navigationsziels, erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Verwendung gespeicherter Energie eine Umwandlung fossiler Energieträger in elektrische Energie, insbesondere mittels eines Generators (12) umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Vordefinieren des Ladezustandes mittels einer Anwenderschnittstelle (22) des Sekundärfortbewegungsmittels (20) und/oder mittels eines mobilen Drahtloskommunikationsgerätes und/oder mittels einer Bedien-/Anzeigeeinheit des Fortbewegungsmittels (10) und/oder mittels eines mit dem Fortbewegungsmittels (10) kommunizierenden Computers erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Vordefinieren des Ladezustandes im Ansprechen auf – eine mittels des Sekundärfahrzeugs (20) zurückgelegte Wegstrecke, und – einen zuvor für die Wegstrecke vordefinierten Ladezustand, und – einen nach dem Zurücklegen der Wegstrecke verbliebenen Ladezustand erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche weiter umfassend – elektrisches Einbringen eines zweiten elektrochemischen Energiespeichers (21) eines zweiten Sekundärfortbewegungsmittels (20) in das Bordnetz (16), – Erkennen einer Sitzbelegung eines zweites Sitzes (18) des mittels einer Brennkraftmaschine (11) antreibbaren Fortbewegungsmittels (10), und im Ansprechen darauf – Vordefinieren des Ladezustandes auch für den zweiten Energiespeicher (21).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Sekundärfortbewegungsmittel (20) zwei Räder oder drei Räder oder vier Räder aufweist, und der elektrochemische Energiespeicher (21) insbesondere während der elektrischen Einbringung in das mittels einer Brennkraftmaschine (11) antreibbare Fortbewegungsmittel (10) im Sekundärfortbewegungsmittel (20) verbleibt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche weiter umfassend – automatisches Erkennen einer durch Lade- und Entladevorgänge weniger verschleißanfälligen Speichertechnologie des elektrochemischen Energiespeichers (21) gegenüber eines im Bordnetz (16) des mittels einer Brennkraftmaschine (11) antreibbaren Fortbewegungsmittels (10) vorgesehenen Energiespeichers (13), und im Ansprechen darauf – Verwenden des elektrochemischen Energiespeichers (21) anstelle des Energiespeichers (13) zur Versorgung des Bordnetzes (16) mit Energie.
Fortbewegungsmittel (10) mit – einer Brennkraftmaschine (11), welches eingerichtet ist, – einen elektrochemischen Energiespeicher (21) eines Sekundärfortbewegungsmittels (20) temporär in das eigene Bordnetz (16) einzubinden, und – einen vordefinierten Ladezustand des Energiespeichers (21) unter Verwendung gespeicherter Energie herzustellen, und ab dem Erreichen des vordefinierten Ladezustandes den Energiespeicher (21) im Wesentlichen durch Rekuperation zu laden.
Fortbewegungsmittel nach Anspruch 10, welches eingerichtet ist, in Verbindung mit einem elektrisch antreibbaren Sekundärfortbewegungsmittel (20), welches elektrisch in das Bordnetz (16) eingebunden ist, ein Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.