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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer eine Anzahl an elektrischen Zellen umfassenden Energiespeichereinheit für elektrische Energie, welche Energiespeichereinheit bei sich in einem ladebereiten Zustand befindlichem Kraftfahrzeug zum Laden mittels eines Ladekabels mit einer elektrische Energie bereitstellenden externen Energiequelle zu verbinden ist.
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Moderne Kraftfahrzeuge mit alternativen Antriebsformen sind weithin bekannt. Hierzu zählen insbesondere sogenannte Hybridelektrofahrzeuge, mithin Kraftfahrzeuge, deren Antrieb über mindestens einen Elektromotor und ein weiteres Antriebsaggregat wie etwa eine Brennkraftmaschine erfolgt, sowie Kraftfahrzeuge, die allein über einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben werden. Dabei bezieht ein Elektromotor die für den Betrieb erforderliche elektrische Energie aus einer oder mehreren Energiespeichereinheiten, welche in der Regel als Lithium-Ionen-Akkumulatoren ausgebildet sind. Es ist möglich, die Energiespeichereinheit in wenigstens zwei, jeweils mindestens eine elektrische Zelle umfassende elektrische Blöcke zu unterteilen.
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Ladevorgänge der Energiespeichereinheit erfolgen bekanntermaßen an als elektrische Energie bereitstellende externe Energiequellen ausgebildeten Ladestationen bzw. Stromtankstellen. Die Energiespeichereinheit des ladebereit abgestellten Kraftfahrzeugs ist dabei zum Laden mittels eines Ladekabels mit der externen Energiequelle zu verbinden.
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Jedoch sind Ladevorgänge der Energiespeichereinheit regelmäßig zeitintensiv. Eine wesentliche Verkürzung der Ladedauer ist nicht möglich, da die zum Laden der Energiespeichereinheit vorgesehenen externen Energiequellen insbesondere bezüglich der Netzspannung als auch des Ladestroms begrenzt sind.
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Der Erfindung liegt sonach das Problem zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Energiespeichereinheit für elektrische Energie dahingehend zu verbessern, dass Ladevorgänge der Energiespeichereinheit weniger Zeit in Anspruch nehmen.
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Das Problem wird erfindungsgemäß durch ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art gelöst, welches sich dadurch auszeichnet, dass das Kraftfahrzeug wenigstens zwei, jeweils mit wenigstens einem Ladekabel verbindbare und jeweils mit der Energiespeichereinheit verbindbare oder verbundene Ladeanschlusselemente aufweist, wobei jedem Block wenigstens ein Ladeanschlusselement zuordbar oder zugeordnet ist.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein neuartiges Kraftfahrzeug vor, welches mehrere Ladeanschlusselemente aufweist. Gemeinsam mit einer Unterteilung der Energiespeichereinheit in mehrere, jeweils mindestens eine elektrische Zelle umfassende Blöcke ist es möglich, Ladevorgänge der Energiespeichereinheit zeitlich wesentlich zu verkürzen, da jedem Block wenigstens ein eigenes Ladeanschlusselement zuordbar oder zugeordnet ist.
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Die Ladeanschlusselemente sind mit der Energiespeichereinheit verbindbar oder verbunden. Gemäß der ersten Alternative kann die elektrische Verbindung zwischen den Ladeanschlusselementen und der Energiespeichereinheit zeitweise unterbrochen und im Bedarfsfall wieder hergestellt werden. Hierzu ist den Ladeanschlusselementen vorteilhaft wenigstens ein, insbesondere elektrisches, Schaltmittel nachgeschaltet. Das Schaltmittel ist zur Herstellung und Unterbrechung einer elektrischen Verbindung eines Ladeanschlusselements mit der wenigstens einen Energiespeichereinheit ausgebildet. Dabei ist es möglich, jedem Ladeanschlusselement ein separates Schaltmittel oder mehreren bzw. allen Ladeanschlusselementen ein gemeinsames Schaltmittel zuzuordnen. Das oder die Schaltmittel stellen zudem einen Schutz der Energiespeichereinheit des Kraftfahrzeugs vor unautorisierten Ladevorgängen dar. Alternativ kann auch eine feste elektrische Verbindung zwischen den Ladeanschlusselementen und der Energiespeichereinheit vorgesehen sein, so dass zwischen diesen bedarfsunabhängig permanent eine elektrische Verbindung besteht.
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Dem erfindungsgemäßen Prinzip nach wird die Energiespeichereinheit in einzelne Blöcke unterteilt respektive werden die der Energiespeichereinheit zugehörigen elektrischen Zellen zu Blöcken gruppiert, welchen Blöcken jeweils wenigstens ein eigenes Ladeanschlusselement zuordbar oder zugeordnet ist, das heißt die Blöcke sind einzeln über entsprechende Ladeanschlusselemente mittels einer entsprechenden, bevorzugt der Anzahl der Blöcke bzw. Ladeanschlusselementen entsprechenden, Anzahl an Ladekabeln an eine externe Energiequelle anschließbar und entsprechend aufladbar. Eine Ladezeitverkürzung ergibt sich sonach im Wesentlichen aus der Mehrzahl an an das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug anschließbaren Ladekabeln.
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Daneben ist die jeweils zum Laden der einzelnen Blöcke erforderliche Strommenge absolut gesehen im Vergleich zur für das Laden der gesamten Energiespeichereinheit erforderlichen Strommenge geringer. Letzteres ist damit zu erklären, dass die Blöcke im Vergleich zur gesamten Energiespeichereinheit eine geringere elektrische Kapazität aufweisen. Mithin sind die Blöcke als weniger leistungsstarke Energiespeichereinheiten zu sehen, welche naturgemäß kürzere Ladezeiten benötigen. Selbstverständlich ergibt sich im Betrieb des Kraftfahrzeugs durch die Unterteilung der Blöcke kein Nachteil für die Leistungsfähigkeit der Energiespeichereinheit, das heißt insbesondere, dass die Unterteilung der Blöcke vornehmlich im Rahmen von Ladevorgängen der Energiespeichereinheit stattfindet und danach gegebenenfalls wieder aufgehoben wird.
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Die Unterteilung der Energiespeichereinheit in Blöcke erfolgt beispielsweise elektrisch, das heißt über ein besonderes Schaltschema der, der Energiespeichereinheit zugehörigen, elektrischen Zellen. Grundsätzlich ist jedoch auch eine physikalische bzw. chemische Unterteilung der Energiespeichereinheit denkbar.
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Es ist möglich, die Energiespeichereinheit bereits ab Werk in entsprechende Blöcke zu unterteilen und die Blöcke entsprechenden Ladeanschlusselementen zuzuordnen, so dass von Beginn an festgelegt ist, welches Ladeanschlusselement welchen Block lädt. Gleichermaßen ist es auch denkbar, eine dynamische Unterteilung der Energiespeichereinheit vorzusehen, so dass die Unterteilung der Energiespeichereinheit in Abhängigkeit bestimmter Parameter erfolgt, was gleichermaßen bedeutet, dass die Energiespeichereinheit nicht zwangsläufig in einzelne Blöcke unterteilt sein muss. Letzteres wird im Weiteren näher erläutert.
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Den erfindungsgemäßen Ladeanschlusselementen ist dabei eine eine elektrische Verbindung zwischen Ladeanschlusselement und der Energiespeichereinheit respektive den Blöcken herstellende Ladeperipherie, welche die zum Laden der Energiespeichereinheit erforderlichen elektronischen Komponenten wie Ladegeräte oder dergleichen umfasst, nachgeschaltet. Hierbei ist es denkbar, dass jedes Ladeanschlusselement über eine separate Ladeperipherie, insbesondere ein separates Ladegerät, verfügt oder mehrere Ladeanschlusselemente über eine gemeinsame Ladeperipherie, insbesondere ein gemeinsames Ladegerät, verfügen.
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Der Energiespeichereinheit ist vorteilhaft eine zur Unterteilung der elektrischen Zellen ausgebildete Steuereinrichtung zugeordnet. Die Steuereinrichtung kann in Abhängigkeit verschiedener Parameter oder anhand eines vorgegebenen oder, gegebenenfalls von einem Bediener, vorgebbaren Schemas die Unterteilung der Energiespeichereinheit in einzelne Blöcke vornehmen. Gleichermaßen kann die Steuereinrichtung auch zur Steuerung des wenigstens einen, oben genannten elektrischen Schaltmittels ausgebildet sein. Entsprechend erfolgt die Herstellung bzw. Unterbrechung eines elektrischen Kontakts zwischen einem oder mehreren Ladeanschlusselementen und der wenigstens einen Energiespeichereinheit zweckmäßig gesteuert über die Steuereinrichtung.
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Die Blöcke können gleich oder unterschiedlich groß sein. Grundsätzlich sind in Abhängigkeit der Anzahl der der Energiespeichereinheit zugehörigen elektrischen Zellen beliebige Unterteilungen bzw. Gruppierungen der elektrischen Zellen möglich. Beispielsweise kann für eine 60 elektrische Zellen umfassende Energiespeichereinheit bei einer Gruppierung in zwei Blöcke jeder Block 30 Zellen oder ein erster Block 40 Zellen und ein zweiter Block 20 Zellen umfassen. Gleichermaßen kann bei einer Unterteilung der vorgenannten beispielhaften Energiespeichereinheit in drei Blöcke jeder Block 20 Zellen oder ein erster Block 30 Zellen, ein zweiter Block 20 Zellen und ein dritter Block 10 Zellen umfassen. Selbstverständlich ist es auch möglich, gezielt eine bestimmte Anzahl an elektrischen. Zellen von der Gruppierung auszulassen bzw. nicht zu laden, um insbesondere bei auf Blei basierenden elektrischen Zellen eine stabile Langzeitkapazität der Zellen und somit der Energiespeichereinheit insgesamt zu gewährleisten.
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Es ist zweckmäßig, wenn das Kraftfahrzeug eine mit der Steuereinrichtung kommunizierende Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Verbindung wenigstens eines Ladekabels mit wenigstens einem Ladeanschlusselement aufweist, wobei die Steuereinrichtung zur Unterteilung der Energiespeichereinheit in Abhängigkeit des von der Erfassungseinrichtung gelieferten Erfassungsergebnisses ausgebildet ist. Derart kann eine optimale Ladestrategie der Energiespeichereinheit erstellt und ausgeführt werden, was anhand der nachfolgenden Beispiele für ein Kraftfahrzeug mit vier Ladeanschlusselementen beschrieben wird. Erfasst die Erfassungseinrichtung lediglich ein mit einem Ladekabel verbundenes Ladeanschlusselement, führt die Steuereinrichtung keine Unterteilung der Energiespeichereinheit durch. Werden beispielsweise zwei angeschlossene Ladekabel erfasst, unterteilt die Steuereinrichtung die Energiespeichereinheit in zwei, insbesondere gleich große, Blöcke. Entsprechendes gilt für drei bzw. vier angeschlossene Ladekabel, das heißt die Energiespeichereinheit wird dynamisch unter Berücksichtigung der angeschlossenen Ladekabel unterteilt. Hierbei ist es denkbar, dass bei Entfernen eines Ladekabels während des Ladevorgangs eine neue Unterteilung der Energiespeichereinheit erfolgt, so dass beispielsweise bei zunächst drei angeschlossenen Ladekabeln eine ursprüngliche Unterteilung der Energiespeichereinheit in drei Blöcke nach Entfernen eines Ladekabels aufgehoben wird, das heißt die Energiespeichereinheit entsprechend der Anzahl der weiterhin an den Ladeanschlusselementen angeschlossenen Ladekabeln nunmehr in zwei Blöcke unterteilt wird. Ein analoges Vorgehen ist bei einem zusätzlichen Anschluss wenigstens eines Ladekabels an ein oder mehrere noch freie Ladeanschlusselemente möglich.
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Es ist zudem denkbar, dass die oder eine dem Kraftfahrzeug zugehörige, mit der Steuereinrichtung kommunizierende Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Verbindung wenigstens eines Ladekabels mit wenigstens einem Ladeanschlusselement und bei erfasster Verbindung wenigstens eines Ladekabels mit wenigstens einem Ladeanschlusselement zur Erfassung der Netzkapazität der externen Energiequelle ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung in Abhängigkeit des von der Erfassungseinrichtung gelieferten Erfassungsergebnisses zur Unterteilung der Energiespeichereinheit ausgebildet ist. Entsprechend ist über die Steuereinrichtung eine der jeweiligen externen Energiequelle individuell angepasste Unterteilung der Energiespeichereinheit bzw. Gruppierung der elektrischen Zellen möglich, so dass eine optimale Ladestrategie der Energiespeichereinheit erstellt und ausgeführt werden kann.
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In Weiterbildung der Erfindung kann die oder eine dem Kraftfahrzeug zugehörige, mit der Steuereinrichtung kommunizierende Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Ladezustands der Energiespeichereinheit und/oder der jeweiligen Blöcke und/oder der elektrischen Zellen und zur Ausgabe wenigstens einer den jeweiligen Ladezustand betreffenden Information ausgebildet sein. Entsprechend ist ein Bediener stets über den aktuellen Ladezustand der Energiespeichereinheit bzw. der jeweiligen Blöcke und/oder der elektrischen Zellen informiert. Das Informationssignal kann zudem Angaben über die zu erwartende Ladedauer bzw. Laderestdauer oder durch den Ladevorgang in etwa entstehende Kosten beinhalten, mithin also Angaben, die vor oder während des Ladens der Energiespeichereinheit für einen Bediener von Interesse sein können. Es ist denkbar, dass das Informationssignal in Abhängigkeit des sich während des Ladevorgangs ändernden Ladezustands der Energiespeichereinheit variiert, also etwa in seiner Intensität mit ansteigendem Ladezustand ebenfalls ansteigt oder abfällt.
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Es ist überdies vorteilhaft, wenn die Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Funktionsfähigkeit der Energiespeichereinheit und/oder der mit der Energiespeichereinheit verbundenen Ladeanschlusselemente zum Verbinden des Ladekabels mit dem Kraftfahrzeug und in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses zur Ausgabe eines Informationssignals an einen Bediener ausgebildet ist. So ist es möglich, einem Bediener eine Information zu geben, ob ein Ladevorgang grundsätzlich möglich ist, mithin also eine Information bezüglich der Betriebsfähigkeit bzw. Betriebsbereitschaft sämtlicher unmittelbar oder mittelbar vom Ladevorgang betroffenen Komponenten wie insbesondere elektrische Kontakte, elektrische Verbindungen zwischen den Ladeanschlusselementen und der Energiespeichereinheit und/oder der Energiespeichereinheit zu den von dieser mit elektrischer Energie gespeisten Komponenten des Kraftfahrzeugs. Bevorzugt wird die Prüfung der Funktionsfähigkeit, das heißt die Ausgabe des diesbezüglichen Informationssignals nach ladebereitem Abstellen des Kraftfahrzeugs automatisch durchgeführt. Die Prüfung der Funktionsfähigkeit kann sich zusätzlich ein- oder mehrmals während des Ladevorgangs wiederholen.
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Es ist zweckmäßig, wenn das oder die Informationssignale über wenigstens ein kraftfahrzeugseitiges Ausgabemittel ausgebbar ist bzw. sind oder funksignalartig über eine Funkverbindung zwischen einer kraftfahrzeugseitigen Sendeeinrichtung und einer bedienerseitigen Empfangseinrichtung an einen Bediener übertragbar ist bzw. sind. Gemäß der ersten Alternative können kraftfahrzeugseitig installierte Ausgabemittel, worunter beispielsweise Ausgabemittel im Bereich der Ladeanschlusselemente, wie etwa optische Anzeigemittel zu verstehen sind, vorgesehen sein. Hierzu zählen jedoch auch, je nachdem, wie das oder die Informationssignale ausgegeben werden, das heißt insbesondere als optisches und/oder akustisches Signal, kraftfahrzeuginnenraumseitig installierte Ausgabemittel wie z. B. Displays und/oder Lautsprecher. Gemäß der zweiten Alternative wird das Informationssignal bzw. werden die Informationssignale nicht am Kraftfahrzeug selbst ausgegeben, sondern von diesem über eine Sendeeinrichtung an eine bedienerseitige Empfangseinrichtung übertragen. Die bedienerseitige Empfangseinrichtung kann etwa Teil einer bedienerseitigen, insbesondere mobilen Sende- und Empfangseinrichtung wie z. B. einem Mobiltelefon oder einem sogenannten Smartphone sein. Gleichermaßen kann das an die bedienerseitige Empfangseinrichtung zu übertragende Informationssignal akustischer und/oder optischer Natur sein. Auch eine haptische Ausgabe wie etwa über Vibrationen ist denkbar. Selbstverständlich ist es auch möglich, das oder die Informationssignale sowohl kraftfahrzeugseitig auszugeben als auch an eine bedienerseitige Empfangseinrichtung zu übertragen.
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Es ist ferner von Vorteil, wenn die Ladeanschlusselemente benachbart zueinander angeordnet sind. Damit sind Ladevorgänge der Energiespeichereinheit, insbesondere das Verbinden respektive Anschließen mehrerer Ladekabel an entsprechende kraftfahrzeugseitig vorhandene Ladeanschlusselemente für einen Bediener leicht und überschaubar auszuführen, so dass dieser beim Laden der Energiespeichereinheit und dem Hantieren mit entsprechenden Ladekabeln nicht überfordert ist. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug vier in Reihe angeordnete, jeweils separat mit einem Ladekabel verbindbare Ladeanschlusselemente aufweisen. Es ist auch denkbar, die Ladeanschlusselemente an unterschiedlichen Abschnitten des Kraftfahrzeugs vorzusehen, so dass sich beispielsweise eine Anordnung von wenigstens einem Ladeanschlusselement auf der rechten Seite und wenigstens einem, insbesondere gegenüberliegend angeordneten Ladeanschlusselement auf der linken Seite des Kraftfahrzeugs ergibt. Gleichermaßen können Ladeanschlusselemente auch im Front- und/oder Heckbereich des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Mithin kann das Kraftfahrzeug derart über mehrere Seiten mit entsprechenden Ladekabeln verbunden werden.
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Die Energiespeichereinheit ist bevorzugt dem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs, insbesondere einem als Antriebsaggregat ausgebildeten Elektromotor, zugeordnet. Insofern ist das Kraftfahrzeug bevorzugt als wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug aufzufassen, das heißt im Wesentlichen als Hybridkraftfahrzeug oder reines Elektrokraftfahrzeug. Die Energiespeichereinheit kann in Ausnahmen auch anderen Komponenten des Kraftfahrzeugs zugeordnet sein, worunter beispielsweise eine kraftfahrzeugseitig installierte Standheizung fällt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs einer ersten Ausführungsform;
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2 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs einer zweiten Ausführungsform; und
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3–6 Prinzipdarstellungen eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs einer dritten Ausführungsform.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1, welches als Elektrokraftfahrzeug ausgebildet ist, mithin also einen Elektromotor als Antriebsaggregat 2 umfasst. Der Elektromotor wird mit elektrischer Energie aus einer z. B. als Lithium-Ionen-Akkumulator ausgebildeten Energiespeichereinheit 3 gespeist. Die Energiespeichereinheit 3 besteht aus mehreren einzelnen elektrischen Zellen (nicht gezeigt). Ersichtlich weist das Kraftfahrzeug 1 vier, insbesondere benachbart zueinander angeordnete, mit der Energiespeichereinheit 3 verbundene sowie jeweils mit einem Ladekabel 5 verbindbare Ladeanschlusselemente 4 auf, welchen jeweils ein separates, einen Teil einer Ladeperipherie bildendes Ladegerät 10 nachgeschaltet ist. Gleichermaßen könnten die vier Ladeanschlusselemente 4 auch mit einem zentralen Ladegerät (nicht gezeigt) verbunden sein. Entsprechend kann das Kraftfahrzeug 1, sofern in einem ladebereiten Zustand abgestellt, mit bis zu vier Ladekabeln 5 und weiter einer elektrische Energie bereitstellenden externen Energiequelle 6 verbunden werden bzw. ist das Kraftfahrzeug 1 in der Darstellung gemäß 1 mittels vier Ladekabeln 5 mit der externen Energiequelle 6 verbunden. Weitere, der externen Energiequelle 6 zugehörige Ladekabel 5, von welchen beispielhaft eines dargestellt ist, können nicht mehr an das Kraftfahrzeug 1 respektive die diesem zugehörigen Ladeanschlusselemente 4 angeschlossen werden.
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Die Ladezeit der Energiespeichereinheit 3 ist durch eine gemäß 1 vorher festgelegte Unterteilung der Energiespeichereinheit 3 in einzelne Blöcke 7 verkürzbar bzw. verkürzt, was dadurch möglich ist, dass die einzelnen, im Vergleich zur Energiespeichereinheit 3 jeweils eine geringere elektrische Kapazität aufweisenden Blöcke 7 separat und simultan geladen werden können. Ersichtlich besteht eine feste Zuordnung zwischen den Blöcken 7 und den Ladeanschlusselementen 4, d. h. der obere Block 7 wird durch das obere Ladeanschlusselement 4 mit Strom gespeist, der dem oberen Block 7 nachfolgende Block 7 durch das dem oberen Ladeanschlusselement 4 nachfolgende Ladeanschlusselement 4, etc.
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Das folgende Rechenbeispiel stellt die Verkürzung der Ladedauer eines Ladevorgangs einer Energiespeichereinheit, welche beispielsweise ohne Unterteilung in Blöcke über eine externe Energiequelle mit einer Netzspannung von 400 V und einer Stromstärke von 32 A, mithin einer Ladeleistung von ca. 12,8 kW geladen wird, dar. Der Ladevorgang der Energiespeichereinheit 3 dauert hierbei beispielsweise ca. 4 h. Durch die erfindungsgemäße Unterteilung der Energiespeichereinheit 3 in die in 1 gezeigten vier Blöcke 7, welche separat und vor allem simultan geladen werden können, ergibt sich eine Ladezeit der Energiespeichereinheit von nur ca. 1 h.
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2 zeigt eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs einer zweiten Ausführungsform. Im Unterschied zu dem in 1 gezeigten Kraftfahrzeug 1 umfasst das in 2 gezeigte Kraftfahrzeug 1 zusätzlich eine Steuereinrichtung 8, über welche lediglich schematisch dargestellte, den jeweiligen Ladegeräten 10 nachgeschaltete elektrische Schaltmittel 11 ansteuerbar sind. Entsprechend kann die elektrische Verbindung der Ladeanschlusselemente 4 mit der Energiespeichereinheit 3 über eine entsprechende Ansteuerung einzelner oder aller Schaltmittel 11 hergestellt bzw. unterbrochen werden. Im vorliegenden Fall sind lediglich die oberen drei der vier Schaltmittel 11 geschlossen, d. h. nur die oberen drei Blöcke 7 der Energiespeichereinheit 3 können geladen werden, da nur für diese eine elektrische Verbindung zwischen den Ladeanschlusselementen 4 und der Energiespeichereinheit 3 besteht. Wenngleich ein mechanischer Kontakt eines Ladekabels 5 mit dem unteren Ladeanschlusselement 4 trotz unterbrochener Verbindung zwischen diesem und der Energiespeichereinheit 3 grundsätzlich möglich ist, ist, bedingt durch die mittels des Schaltmittels 11 unterbrochene elektrische Verbindung zwischen dem Ladeanschlusselement 4 und der Energiespeichereinheit 3 respektive dem unteren Block 7, ein Ladevorgang des unteren Blocks 7 nicht durchführbar. Mithin ist derart die Möglichkeit eines Schutzes der Energiespeichereinheit 3 des Kraftfahrzeugs 1 vor unautorisierten Ladevorgängen möglich, welcher insbesondere durch eine bedienerseitige Ansteuerung der die Schaltmittel 11 steuernden Steuereinrichtung 8 realisierbar ist. Entsprechend kann ein Bediener das Kraftfahrzeug 1 zwar ladebereit abstellen, durch eine Ansteuerung der Steuereinrichtung 8 die Schaltmittel 11 jedoch derart schalten, dass eine elektrische Verbindung zwischen den Ladeanschlusselementen 4 und den diesen jeweils zugeordneten Blöcken 7 unterbrochen ist. Die Ansteuerung der Steuereinrichtung 8 kann etwa per Funk über ein mobiles, mit der Steuereinrichtung 8 kommunizierendes Bedienelement (nicht gezeigt) oder über kraftfahrzeugseitig vorgesehene Bedienelemente (nicht gezeigt) erfolgen.
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3 zeigt eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 einer dritten Ausführungsform. Im Unterschied zu den in 1, 2 gezeigten Kraftfahrzeugen 1 umfasst das in 3 gezeigte Kraftfahrzeug 1 eine Steuereinrichtung 8, welche nicht allein die elektrischen Schaltmittel 11, mithin also die elektrische Verbindung zwischen den Ladeanschlusselementen 4 und der Energiespeichereinheit 3 respektive den Blöcken 7 steuert, sondern zusätzlich die der Energiespeichereinheit 3 zugehörigen elektrischen Zellen dynamisch in einzelne Blöcke 7 unterteilen respektive die elektrischen Zellen beliebig zu einzelnen Blöcken 7 gruppieren bzw. zusammenfassen kann. Hierzu ist die Steuereinrichtung 8 zur Steuerung, insbesondere elektrischer, Kontakte bzw. Schaltmittel (nicht gezeigt), über welche die elektrischen Zellen der Energiespeichereinheit 3 beliebig zu Blöcken 7 zusammenschaltbar sind, ausgebildet. Gleichfalls ist es über eine Ansteuerung der Kontakte bzw. der Schaltmittel möglich, bestehende Blöcke 7 beliebig aufzulösen bzw. neu zu bilden.
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Zudem ist eine mit der Steuereinrichtung 8 verbundene Erfassungseinrichtung 9 vorgesehen, welche beispielsweise zur Erfassung einer Verbindung wenigstens eines Ladekabels 5 mit wenigstens einem Ladeanschlusselement 4 ausgebildet ist. Entsprechend unterteilt die Steuereinrichtung 8 die Energiespeichereinheit 3 in einzelne, bevorzugt gleich große, Blöcke 7 unter Berücksichtigung des von der Erfassungseinrichtung 9 gelieferten Erfassungsergebnisses, wie mit Bezug auf die weiteren Figuren erläutert wird.
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Gemäß 4 stellt die externe Energiequelle 6 lediglich drei Ladekabel 5 bereit. Entsprechend können höchstens drei Ladekabel 5 an das Kraftfahrzeug 1 angeschlossen, das heißt lediglich drei der vier Ladeanschlusselemente 4 mit einem Ladekabel 5 verbünden werden. Der Anschluss der drei Ladekabel 5 wird über entsprechende, mit der Erfassungseinrichtung 9 kommunizierende Sensoren (nicht gezeigt) erfasst. Auf Basis des Erfassungsergebnisses unterteilt die Steuereinrichtung 8 die Energiespeichereinheit 3 in drei, vornehmlich gleich große, Blöcke 7.
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Es ist hierbei möglich, dass zudem eine Ansteuerung der Schaltmittel 11 in Abhängigkeit des von der Erfassungseinrichtung 9 gelieferten Erfassungsergebnisses erfolgt. Beispielsweise kann, für das nicht mit einem Ladekabel 5 verbundene untere Ladeanschlusselement 4 die Steuereinrichtung 8 das diesem zugeordnete, d. h. in dessen Leitungsstrang zur Energiespeichereinheit 3 angeordnete Schaltmittel 11 derart ansteuern, dass die elektrische Verbindung zwischen diesem Ladeanschlusselement 4 und der Energiespeichereinheit 3 unterbrochen wird.
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Analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 wird die Energiespeichereinheit 3 gemäß 5 in zwei Blöcke 7 unterteilt, da das von der Erfassungseinrichtung 9 erzeugte Erfassungsergebnis angibt, dass lediglich zwei Ladekabel 5 an das Kraftfahrzeug 1 angeschlossen sind, das heißt, dass lediglich zwei der insgesamt vier vorhandenen Ladeanschlusselemente 4 mit einem Ladekabel 5 verbunden sind. Analog zu oben erfolgt in Abhängigkeit des von der Erfassungseinrichtung 9 gelieferten Erfassungsergebnisses eine Ansteuerung der Schaltmittel 11, so dass lediglich für die mit einem Ladekabel 5 verbundenen Ladeanschlusselemente 4 eine elektrische Verbindung zur Energiespeichereinheit 3 besteht.
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Werden während des Ladevorgangs der Energiespeichereinheit 3 ein oder zwei weitere Ladekabel 5 an die noch nicht mit entsprechenden Ladekabeln 5 verbundenen freien Ladeanschlusselemente 4 angeschlossen, ist es möglich, dass nach Erfassung des Anschlusses derselben seitens der Steuerungseinrichtung 8 eine Anpassung der Unterteilung der Energiespeichereinheit 3 vorgenommen wird, so dass die Anzahl der mit den kraftfahrzeugseitigen Ladeanschlusselementen 4 verbundenen Ladekabel 5 der Anzahl der Blöcke 7 entspricht.
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6 zeigt, dass es für den Fall lediglich eines mit dem Kraftfahrzeug 1 verbundenen Ladekabels 5 auch möglich ist, die Energiespeichereinheit 3 nicht zu unterteilen bzw. die der Energiespeichereinheit 3 zugehörigen elektrischen Zellen insgesamt zu einem alle elektrischen Zellen umfassenden Block 7 zu gruppieren.
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Die Erfassungseinrichtung 9 kann ferner zur Erfassung des Ladezustands der Energiespeichereinheit 3 und/oder der jeweiligen Blöcke 7 und/oder der elektrischen Zellen ausgebildet sein. In diesem Fall gibt die Steuereinrichtung 8 in Abhängigkeit des von der Erfassungseinrichtung 9 gelieferten Erfassungsergebnisses wenigstens ein den jeweiligen Ladezustand betreffendes Informationssignal aus.
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Zudem ist es denkbar, dass die Erfassungseinrichtung 9 bei erfasster Verbindung wenigstens eines Ladekabels 5 mit wenigstens einem Ladeanschlusselement 4 zur Erfassung der Netzkapazität der externen Energiequelle 6 ausgebildet ist. Entsprechend unterteilt die Steuereinrichtung 8 in Abhängigkeit des von der Erfassungseinrichtung 9 gelieferten Erfassungsergebnisses die Energiespeichereinheit 3 in wenigstens zwei Blöcke 7 oder nicht. Die Ladestrategie der Energiespeichereinheit 3 kann derart optimal bzw. individuell auf verschiedene externe Energiequellen 6 angepasst werden.
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Gleichermaßen kann es sein, dass die Erfassungseinrichtung 9 ebenso die Funktionsfähigkeit der Energiespeichereinheit 3 und/oder der mit der Energiespeichereinheit 3 verbundenen Ladeanschlusselemente 4 erfasst. Hier kann die Steuereinrichtung 8 in Abhängigkeit des die jeweilige Funktionsfähigkeit betreffenden Erfassungsergebnisses ein entsprechendes Informationssignal ausgeben. Die Informationssignale können optischer und/oder akustischer Natur sein. Hierzu umfasst das Kraftfahrzeug 1 nicht näher gezeigte optische und/oder akustische Ausgabemittel. Es ist ebenso denkbar, die Informationssignale funksignalartig über eine Funkverbindung zwischen einer kraftfahrzeugseitigen Sendeeinrichtung (nicht gezeigt) und einer bedienerseitigen Empfangseinrichtung (nicht gezeigt) an einen Bediener zu übertragen.
