DE10108909A1 - Fahrzeug mit einem elektrischen Fahrmotor und einem weiteren Verbraucher elektrischer Energie und Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs - Google Patents
Fahrzeug mit einem elektrischen Fahrmotor und einem weiteren Verbraucher elektrischer Energie und Verfahren zum Betreiben des FahrzeugsInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit mindestens einem elektrischen Fahrmotor (4), mindestens einem weiteren Verbraucher (5) elektrischer Energie, einer Fahrsteuerung (7) und einer elektrischen Energiequelle (Traktionsbatterie 1). Sie betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeugs. Um mit geringem Aufwand bei Ausfall der Energiequelle (Traktionsbatterie 1) sicherheitsrelevante Verbraucher mit elektrischer Energie versorgen zu können, steht erfindungsgemäß der Fahrmotor (4) derart mit der Fahrsteuerung (6) in Wirkverbindung, dass bei Ausfall der elektrischen Energiequelle (Traktionsbatterie 1) das Fahrzeug zwangsgesteuert generatorisch abgebremst und der Verbraucher (5) durch den generatorisch arbeitenden Fahrmotor (4) mit elektrischer Energie gespeist wird. Das Fahrzeug wird durch die Fahrsteuerung (6) mindestens so stark generatorisch abgebremst, dass die vom Fahrmotor (4) erzeugte elektrische Energie zum Betrieb aller sicherheitsrelevanten Verbraucher (5) ausreicht. Als sicherheitsrelevante Verbraucher (5) kommen beispielsweise eine elektrische Lenkanlage oder eine elektrische Bremse in Frage.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit mindestens einem elektrischer Fahrmotor, min
destens einem weiteren Verbraucher elektrischer Energie, einer Fahrsteuerung und
einer elektrischen Energiequelle. Sie betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines
Fahrzeuges mit elektromotorischem Fahrantrieb, wobei durch eine Fahrsteuerung
während des Fahrbetriebs elektrische Energie aus einer Energiequelle in mindestens
einen elektrischen Fahrmotor und in mindestens einen weiteren Verbraucher ein
gespeist wird.
Fällt bei einem Fahrzeug mit elektromotorischem Fahrantrieb die elektrische Energie
quelle aus, so werden sowohl der Fahrmotor als auch der elektrische Verbraucher
nicht mehr mit elektrischer Energie versorgt. Sofern es sich bei dem Verbraucher um
einen sicherheitstechnisch relevanten Verbraucher handelt, wie z. B. den Elektromotor
einer elektro-hydraulischen Lenkung, ist es erforderlich, Maßnahmen für diesen Notfall
zu treffen und dafür zu sorgen, dass bis zum Stillstand des Fahrzeugs noch gelenkt
werden kann.
In der Praxis wird dies dadurch erzielt, das aus einem zweiten Energieversorgungs
system, das einen eigenen Energiespeicher enthält, Energie entnommen und dem
Verbraucher zugeführt wird. So kann z. B. für eine elektro-hydraulische Lenkanlage
eine hydraulische Notversorgung mittels eines Hydrospeichers erfolgen, mit dessen
Hilfe das Fahrzeug noch eine bestimmte Zeit lenkbar ist, wenn auch mit erhöhter
Lenkkraft. Ferner ist es bei diesel-elektrischen Fahrzeugen möglich, bei Ausfall des
Dieselmotors und/oder des davon angetriebenen elektrischen Generators elektrische
Energie aus der Starter-Batterie zu entnehmen.
Letztendlich kann also durch einen redundanten Aufbau des Energieversorgungs
systems die Energieversorgung auch in Notfällen sichergestellt werden. Dies erfordert
jedoch einen beträchtlichen Aufwand.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Fahrzeug und ein Ver
fahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, durch das mit geringem
Aufwand auch bei Ausfall der Energiequelle sicherheitsrelevante Verbraucher mit
elektrischer Energie versorgt werden können.
Diese Aufgabe wird für das gattungsgemäße Fahrzeug erfindungsgemäß dadurch ge
löst, dass der Fahrmotor derart mit der Fahrsteuerung in Wirkverbindung steht, das bei
Ausfall der elektrischen Energiequelle das Fahrzeug zwangsgesteuert generatorisch
abgebremst und der Verbraucher durch den generatorisch arbeitenden Fahrmotor mit
elektrischer Energie gespeist wird.
Für das gattungsgemäße Verfahren wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch ge
löst, dass bei Ausfall der elektrischen Energiequelle während des Fahrbetriebs das
Fahrzeug zwansggesteuert generatorisch abgebremst wird, wobei elektrische Energie
von dem generatorisch arbeitenden Fahrmotor in den Verbraucher eingespeist wird.
Der erfindungswesentliche Gedanke besteht demnach darin, die kinetische Energie
des fahrenden Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln und damit den Ver
braucher bis zum Stillstand des Fahrzeugs zu speisen.
Es ist daher möglich, beispielsweise ein batterie-elektrisch betriebenes Fahrzeug,
dessen Traktionsbatterie ausfällt (z. B. Batteriestecker öffnet sich unbeabsichtigt),
sicher zum Stillstand zu bringen. Durch die Erfindung kann dabei auf einen zweiten
Energiespeicher verzichtet werden.
Zweckmäßigerweise wird das Fahrzeug durch die Fahrsteuerung mindestens so stark
generatorisch abgebremst, dass die vom Fahrmotor erzeugte elektrische Energie zum
Betrieb aller sicherheitsrelevanten Verbraucher ausreicht.
So kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die vom Fahrmotor im
generatorischen Betrieb erzeugte elektrische Energie in einen als elektrisch betätigte
Bremse ausgebildeten Verbraucher (Brake by wire) eingespeist werden.
Alternativ dazu oder zusätzlich ist es möglich, dass die vom Fahrmotor im generatori
schen Betrieb erzeugte elektrische Energie in eine als elektrische Lenkung
ausgebildeten Verbraucher eingespeist wird.
Ganz besonders günstig ist die Ausbildung des Fahrzeugs als Flurförderzeug mit einer
Traktionsbatterie, insbesondere Elektro-Gabelstapler. Gleiches gilt für die Verwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Flurförderzeug mit einer Traktions
batterie, insbesondere einem Elektro-Gabelstapler.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in der Figur
schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Figur zeigt die einzelnen Komponenten eines nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren betriebenen Fahrzeugs und den Energiefluss zwischen den einzelnen
Komponenten.
Eine Traktionsbatterie 1 eines batterie-elektrisch betriebenen Gabelstaplers liefert
elektrische Energie an ein Leistungsmodul 2. Der Energiefluss kann durch einen
Batteriestecker 3 unterbrochen werden. Das Leistungsmodul 2 speist elektrische
Energie in einen elektrischen Fahrmotor 4 eines Fahrantriebs und einen weiteren
elektrischen Verbraucher 5, beispielsweise eine elektrische Lenkanlage.
Die Ansteuerung des Leistungsmoduls 2 und damit der einzelnen Verbraucher erfolgt
mit Hilfe einer elektronischen Fahrzeugsteuerung 6, die von dem Leistungsmodul 2
unter Zwischenschaltung eines Spannungswandlers 7 mit Energie versorgt wird.
Bei Ausfall der Traktionsbatterie, beispielsweise durch unbeabsichtigtes Öffnen des
Batteriesteckers 2, wird von der Fahrzeugsteuerung 6 automatisch ein Bremsvorgang
eingeleitet. Hierbei wirkt der Fahrmotor 4 als Generator.
Die vom Fahrmotor 4 erzeugte elektrische Energie (Energieflusspfeil G) wird über das
Leistungsmodul 2 in die Fahrzeugsteuerung 6, den Spannungswandler 7 und in die
elektrische Lenkanlage (Verbraucher 5) sowie ggf. weitere sicherheitsrelevante
Verbraucher eingespeist. Die Lenkfähigkeit des Gabelstaplers bleibt daher bis zum
Stillstand erhalten.
Neben der elektrischen Lenkanlage können auch weitere sicherheitsrelevante - und
auch nicht sicherheitsrelevante - Verbraucher elektrischer Energie an das Leistungs
modul 2 bzw. den Spannungswandler 7 angeschlossen sein, z. B. eine elektrische
Bremse.
Claims (10)
1. Fahrzeug mit mindestens einem elektrischer Fahrmotor, mindestens einem weite
ren Verbraucher elektrischer Energie, einer Fahrsteuerung und einer elektrischen
Energiequelle, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrmotor (4) derart mit der
Fahrsteuerung (6) in Wirkverbindung steht, das bei Ausfall der elektrischen
Energiequelle (Traktionsbatterie 1) das Fahrzeug zwangsgesteuert generatorisch
abgebremst und der Verbraucher (5) durch den generatorisch arbeitenden Fahr
motor (4) mit elektrischer Energie gespeist wird.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsteuerung (6)
das Fahrzeug mindestens so stark generatorisch abbremst, dass die vom
Fahrmotor (4) erzeugte elektrische Energie zum Betrieb aller sicherheitsrelevanten
Verbraucher (5) ausreicht.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ver
braucher (5) als elektrische Lenkanlage ausgebildet ist.
4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Verbraucher (5) als elektrische Bremse ausgebildet ist.
5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das
Fahrzeug als Flurförderzeug mit einer Traktionsbatterie (1), insbesondere als
Elektro-Gabelstapler, ausgebildet ist.
6. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges, wobei durch eine Fahrsteuerung
während des Fahrbetriebs elektrische Energie aus einer Energiequelle in
mindestens einen elektrischen Fahrmotor und in mindestens einen weiteren
Verbraucher eingespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall der
elektrischen Energiequelle (Traktionsbatterie 1) während des Fahrbetriebs das
Fahrzeug zwangsgesteuert generatorisch abgebremst wird, wobei elektrische
Energie von dem generatorisch arbeitenden Fahrmotor (4) in den Verbraucher (5)
eingespeist wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug durch
die Fahrsteuerung (7) mindestens so stark generatorisch abgebremst wird, dass
die vom Fahrmotor (4) erzeugte elektrische Energie zum Betrieb aller
sicherheitsrelevanten Verbraucher (5) ausreicht.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenzeichnet, dass die vom Fahr
motor (4) im generatorischen Betrieb erzeugte elektrische Energie in eine
elektrisch betätigte Bremse eingespeist wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
vom Fahrmotor (4) im generatorischen Betrieb erzeugte elektrische Energie in eine
elektrische Lenkung eingespeist wird.
10. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 9 in einem Flur
förderzeug mit einer Traktionsbatterie (1), insbesondere einem Elektro-Gabel
stapler.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LINDE MATERIAL HANDLING GMBH & CO. KG, 63743 A, DE |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LINDE MATERIAL HANDLING GMBH, 63743 ASCHAFFENB, DE |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110204 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTSHIP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTSHIP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE |