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Die Erfindung betrifft ein Energiegewinnungssystem zum Gewinnen von elektrischer Energie aus Wind und/oder Sonne. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug für ein solches Energiegewinnungssystem. Weiter betrifft die Erfindung ein Energiegewinnungsverfahren.
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DE 10 2012 006 836 A1 offenbart eine kombinierte Abstell- und Aufladeeinrichtung für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, umfassend wenigstens eine Aufnahmeeinheit zum Aufnehmen des Elektro- oder Hybridfahrzeugs, wobei die Aufnahmeeinheit wenigstens eine Aufladeeinheit zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Elektro- oder Hybridfahrzeugs mit elektrischer Energie umfasst.
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DE 10 2011 079 242 A1 offenbart eine Ladestation zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs. Die Ladestation umfasst einen elektrischen Zwischenspeicher zum Zwischenspeichern von seitens einer Photovoltaikanlage gelieferter Energie. Ferner ist eine Schnittstelle zum Anschluss einer Photovoltaikanlage vorgesehen, beispielsweise eine Photovoltaikanlage auf einem Hausdach. Die Ladestation umfasst außerdem eine Elektrofahrzeug-Ladeschnittstelle zum Laden eines Elektrofahrzeugs. Darüber hinaus ist vorzugsweise eine elektrische Stromnetz-Schnittstelle zu einem Stromnetz vorgesehen. Ferner umfasst die Ladestation eine Steuereinrichtung, die den Betrieb der Ladestation steuert. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, den Ladezustand des Zwischenspeichers während des Ladens des Zwischenspeichers mit von der Photovoltaikanlage gelieferter Energie zu überwachen. Die Steuereinrichtung bewirkt, dass der Zwischenspeicher mit von der Photovoltaikanlage gelieferter Energie geladen wird, solange der Ladezustand des Zwischenspeichers nicht einen Zielladezustand erreicht hat. Die Steuereinrichtung bewirkt vorzugsweise außerdem, dass von der Photovoltaikanlage gelieferte Energie über die elektrische Stromnetz-Schnittstelle in das Stromnetz gespeist wird, wenn der Ladezustand den Zielladezustand erreicht hat.
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DE 10 2010 015 758 A1 offenbart eine Ladestation zum Laden von einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug, die elektrische Energie aus verschiedenen Energiequellen aufladen und zwischenspeichern kann. Die Ladestation weist einen Pufferspeicher auf, der eine Mehrzahl von Kondensatoren hoher Kapazität, zum Beispiel Doppelschicht-Kondensatoren, umfasst. Eine solche Ladestation ist in der Lage, die langsamer aufgeladene elektrische Energie an das elektrisch betriebene Kraftfahrzeug schneller abzugeben. Vorteilhafterweise weist das Kraftfahrzeug auch einen Energiespeicher auf, der eine Mehrzahl von Kondensatoren hoher Kapazität umfasst.
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Im Zuge der fortschreitenden Elektromobilität und der allgemeinen Tendenz hin zu erneuerbaren Energien, werden stetig neue Konzepte benötigt, mit denen dieser Wandel vorangetrieben werden kann. Bisher werden Kraftfahrzeuge aller Art lediglich als Verbraucher oder Speicher von Energie betrachtet. So werden derzeit Elektrofahrzeuge, zu denen auch Hybridfahrzeuge zählen, teils mittels eines Plug-in Hybridsystems, teils mittels herkömmlichen Kraftstoffmaschinen oder mittels Rekuperatoren aufgeladen, die zum Umwandeln der kinetischen Energie beim Rollen oder Bremsen des Kraftfahrzeugs in elektrische Energie ausgestaltet sind. Andererseits werden zusehends leistungsfähigere Kraftwerke benötigt um den stetig wachsenden Energiebedarf aus unterschiedlichen Energiequellen (etwa erneuerbar, Kohle, Kraftstoff, Müll, usw.) zu decken. Die Kraftwerke sind meist zentralisiert und befinden sich daher in großer Entfernung vom eigentlichen Verbraucher.
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Aufgrund des Joule-Effekts bei der Übertragung der elektrischen Energie vom Kraftwerk zum Verbraucher und des vergleichsweise hohen Energiebedarfs, muss deutlich mehr Energie gewonnen werden, um die durch den Joule-Effekt induzierten Verluste auszugleichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu schaffen, mit denen eine bessere Nutzung von Energie möglich ist.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung schafft ein Energiegewinnungssystem zum Gewinnen von elektrischer Energie aus Wind und/oder Sonne. Das Energiegewinnungssystem umfasst ein Kraftfahrzeug, das eine Energiegewinnungseinrichtung, die zum Gewinnen von elektrischer Energie aus Wind und/oder Sonne ausgebildet ist, und eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, ein Bewegen der Energiegewinnungseinrichtung von einem ersten Zustand, in welchem ein Gewinnen elektrischer Energie durch die Energiegewinnungseinrichtung nicht ermöglicht ist, in einen zweiten Zustand, in welchem ein Gewinnen elektrischer Energie durch die Energiegewinnungseinrichtung ermöglicht ist, und/oder ein Bewegen der Energiegewinnungseinrichtung von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand zu veranlassen. Das Kraftfahrzeug kann eine autonome Fahreinheit aufweisen, wobei das Kraftfahrzeug mittels der autonomen Fahreinheit zwischen einer Parkposition, in welcher eine Energiegewinnung verhindert ist, und einer Energiegewinnungsposition, in welcher eine Energiegewinnung mittels der Energiegewinnungseinrichtung ermöglicht ist, bewegbar ist. Die Parkposition ist somit ein Beispiel für den ersten Zustand und die Energiegewinnungsposition ist somit ein Beispiel für den zweiten Zustand. Insbesondere kann die Steuereinheit ausgebildet sein, die autonome Fahreinheit derart anzusteuern, dass das Kraftfahrzeug von der Parkposition in die Energiegewinnungsposition gefahren wird und/oder von der Energiegewinnungsposition in die Parkposition gefahren wird. Vorzugsweise umfasst das Energiegewinnungssystem eine Garagenvorrichtung, wobei die Parkposition innerhalb der Garagenvorrichtung angeordnet ist und/oder die Energiegewinnungsposition außerhalb der Garagenvorrichtung angeordnet ist.
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Eine Idee, welche der Erfindung zugrunde liegt ist, dass Kraftfahrzeuge die meiste Zeit des Tages nicht bewegt werden und damit ungenutzt sind. Mit der Erfindung soll diese Totzeit sinnvoll nutzbar gemacht werden. Das Kraftfahrzeug wird hierzu in eine Art kleine dezentrale Kraftwerkseinheit umgewandelt. So kann die von dem Kraftfahrzeug gewonnene Energie in ein übliches Stromnetz eingespeist werden, beispielsweise während eines hohen Verbrauchs (meist zwischen 18 Uhr und 20 Uhr). Denkbar ist allerdings auch, dass die gewonnene Energie zwischengespeichert wird, um sie für Lastzeiten zur Verfügung zu haben. Das Kraftfahrzeug wird mit einer Energiegewinnungseinrichtung, etwa Solarzellen oder Windgeneratoren versehen. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein Plug-in Hybridfahrzeug, Hybridfahrzeug oder vollwertiges Elektrofahrzeug, kann aber auch eine herkömmliches (Kraft-)Fahrzeug sein. Insbesondere hat das Kraftfahrzeug eine autonome Fahreinheit, beispielsweise ein fortgeschrittenes automatisches Parksystem. Die autonome Fahreinheit erlaubt ein automatisches Vorwärts-/Rückwärtsfahren des Kraftfahrzeugs, um beispielsweise eine Garage zu verlassen. Das Kraftfahrzeug verlässt - gesteuert durch eine Steuereinheit - die Garage gerade so weit, wie es für die Energiegewinnung erforderlich ist. Dabei kann die Steuereinheit zusätzlich sicherstellen, dass das Kraftfahrzeug einen vorgegebenen Bereich, etwa einen Stellplatz oder ein Grundstück, nicht verlässt. Vorzugsweise kann die Steuereinheit mit der autonomen Fahreinheit und/oder diversen Sensoren kommunizieren, um zu ermitteln, ob eine sinnvolle Energiegewinnung überhaupt möglich ist. Zunächst kann ein Energiespeicher des Kraftfahrzeugs geladen werden, bevor andere Systeme geladen werden oder die Energie in das Stromnetz eingespeist wird. Auch kann ein stationärer Energiespeicher vorgesehen sein, der als Zwischenspeicher dient und beispielsweise in der Garage untergebracht ist. Aus dem Energiespeicher/den Energiespeichern kann dann beispielsweise von einem Stromanbieter, die gespeicherte Energie abgerufen und in das Stromnetz eingespeist werden, um etwa Bedarfsspitzen abzufedern oder nahegelegene Häuser zu versorgen. Zusätzlich kann ein solches autonomes System die Stromanbieter mit Informationen, durchaus in Echtzeit, über den momentanen Energieverbrauch versorgen. Damit kann eine entsprechende Regelung der herkömmlichen zentralisierten Kraftwerke ermöglicht werden. Auch der Fahrzeugkunde kann damit seinen eigenen Energiebedarf zumindest teilweise decken.
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Vorzugsweise umfasst das Energiegewinnungssystem eine Wettersensoreinrichtung, die ausgebildet ist Wetterdaten, insbesondere Windgeschwindigkeit und/oder Beleuchtungsstärke, zu erfassen, wobei vorzugsweise die Steuereinheit ausgebildet ist, basierend auf den Wetterdaten das Kraftfahrzeug von der Parkposition in die Energiegewinnungsposition oder umgekehrt zu überführen. Die Wettersensoreinrichtung, beispielsweise eine Wetterstation, kann für die Energiegewinnung relevante Wetterdaten messen; für Solarenergie etwa die Beleuchtungsstärke oder für Windenergie die Windgeschwindigkeit. Beispielsweise ermittelt die Steuereinheit anhand der Wetterdaten, ob ausreichend Wind und/oder Sonne für Energiegewinnung vorhanden ist, und kann die autonome Fahreinheit derart ansteuern, dass das Kraftfahrzeug von der Parkposition in die Energiegewinnungsposition überführt wird, wenn beispielsweise ein vorgegebener erster Schwellwert erreicht oder überschritten wird. Insbesondere kann die Steuereinheit die autonome Fahreinheit derart ansteuern, dass das Kraftfahrzeug von der Energiegewinnungsposition in die Parkposition überführt wird, wenn beispielsweise ein zweiter Schwellwert, der gleich oder niedriger als der erste Schwellwert sein kann, unterschritten wird. Zusätzlich kann erforderlich sein, dass der erste Schwellwert für ein vorgegebenes Zeitintervall erreicht oder überschritten worden sein muss. Ferner kann erforderlich sein, dass der zweite Schwellwert für ein vorgegebenes Zeitintervall erreicht oder unterschritten worden sein muss. Dabei kann der zweite Schwellwert für die identische Größe wie der erste Schwellwert vorgegeben sein, also beispielsweise beide Schwellwerte für die Beleuchtungsstärke. Der zweite Schwellwert kann aber auch auf eine andere Größe bezogen sein, beispielsweise die von der Energiegewinnungseinrichtung momentan gewonnene Energie.
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Es ist bevorzugt, dass das Kraftfahrzeug eine Sensoreinrichtung umfasst, die ausgebildet ist, eine Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen, um Umgebungsdaten zu erhalten, wobei insbesondere die Steuereinheit die autonome Fahreinheit basierend auf den Umgebungsdaten ansteuert. Das Kraftfahrzeug kann mittels der Sensoreinrichtung seine Umgebung wahrnehmen um sicherer vorwärts oder rückwärts zu fahren. Die typische Umgebung des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise bei einer Einlernfahrt aufgenommen und gespeichert werden. Die Sensoreinrichtung kann eine Vorwärtskamera, eine Rückfahrkamera, eine Tote-Winkel-Kamera, einen Ultraschallsensoreinrichtung und/oder Radarsensoreinrichtung umfassen. Beispielsweise können die Vorwärtskamera, der Ultraschallsensoreinrichtung und/oder die Radarsensoreinrichtung beim Vorwärtsfahren verwendet werden. Ferner kann eine LIDAR-Einrichtung vorgesehen sein, um die Genauigkeit beim autonomen Fahren deutlich zu verbessern.
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Es ist bevorzugt, dass die Energiegewinnungseinrichtung wenigstens eine Solarzelle, insbesondere organische Solarzelle, und/oder wenigstens einen Windgenerator umfasst. Es ist bevorzugt, dass die Solarzelle zwischen einer Normalstellung, in der das Fenster des Kraftfahrzeugs frei ist, und einer Energiegewinnungsstellung, in der das Fenster des Kraftfahrzeugs durch die Solarzelle abgeschattet wird, bewegbar ist. Es ist bevorzugt, dass die Energiegewinnungseinrichtung innerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und vorzugsweise als Sonnenschutzeinrichtung ausgebildet ist. Die Solarzellen basieren bevorzugt auf organischer Solarzellentechnik. Insbesondere organische Solarzellen erlauben einen weiten Einsatzbereich im Hinblick auf Formgebung und Biegsamkeit; ferner kann die Effizienz weiter gesteigert und gleichzeitig der Aufwand gering gehalten werden. Die Solarzellen sind bevorzugt so ausgebildet, dass gleichzeitig eine Nutzung als herkömmlicher Sonnenschutz möglich ist. Beispielsweise können die Solarzellen ausgerollt werden, um eine Fensterfläche abzuschatten. Somit wird ein wirksamer Sonnenschutz mit umweltfreundlicher und effizienter Energiegewinnung ermöglicht.
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Vorzugsweise umfasst das Energiegewinnungssystem eine Energieverteilungseinrichtung, die ausgebildet ist, die mittels der Energiegewinnungseinrichtung gewonnene elektrische Energie zu Speichern und/oder in ein Stromnetz einzuspeisen. Es ist bevorzugt, dass die Energieverteilungseinrichtung eine Energiespeichereinrichtung, die zum Speichern von elektrischer Energie aus der Energiegewinnungseinrichtung ausgebildet ist umfasst, wobei die Energiespeichereinrichtung insbesondere einen stationären Energiespeicher und/oder einen am Kraftfahrzeug vorgesehenen mobilen Energiespeicher umfasst. Es ist bevorzugt, dass die Energieverteilungseinrichtung eine Anschlusseinrichtung umfasst, um das Kraftfahrzeug beispielsweise an die Energiespeichereinrichtung, insbesondere an den stationären Energiespeicher, anzuschließen, damit ein Einspeisen in das Stromnetz ermöglicht wird. Der Energiespeicher, insbesondere der stationäre Energiespeicher, ist bevorzugt in der Nähe der Parkposition vorgesehen. Beispielsweise ist der Energiespeicher in der Garageneinrichtung untergebracht. Der Energiespeicher kann eine Kapazität von mehreren kWh, beispielsweise 1 kWh bis 2 kWh, pro Kraftfahrzeug bzw. Energiegewinnungseinrichtung aufweisen. Die Spannung des Energiespeichers ist bevorzugt an die Energiegewinnungseinrichtung angepasst, um möglichst verlustfreien Energietransfer zu erlauben. Beispielsweise kann als Anschlusseinrichtung eine automatische Kabeltrommeleinrichtung vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von der Position des Kraftfahrzeugs ein Anschlusskabel ein- oder ausrollt.
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Es ist bevorzugt, dass das Kraftfahrzeug eine Positionsbestimmungseinrichtung umfasst, die ausgebildet ist Positionsdaten zu ermitteln, wobei insbesondere die Steuereinheit ausgebildet ist, die autonome Fahreinheit basierend auf den Positionsdaten vorzugsweise derart zusteuern, dass das Kraftfahrzeug stets innerhalb eines vorgegebenen Bereichs verbleibt. Vorzugsweise wird von der Positionsbestimmungseinrichtung, beispielsweise durch einen Geofence, sichergestellt, dass das Kraftfahrzeug einen vorgegebenen Bereich, wie etwa Garage, Stellplatz, Grundstück oder dergleichen nicht verlässt. Ferner kann ein Bewegungspfad vorgegeben sein, auf dem das Kraftfahrzeug sich von der Parkposition in die Energiegewinnungsposition oder umgekehrt autonom bewegt. Für unterschiedliche Bewegungsrichtungen können auch verschiedene Bewegungspfade vorgegeben sein.
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Ferner schafft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere Hybrid-Fahrzeug oder Elektrofahrzeug, für ein bevorzugtes Energiegewinnungssystem, wobei das Kraftfahrzeug eine Energiegewinnungseinrichtung, die zum Gewinnen von elektrischer Energie aus Wind und/oder Sonne ausgebildet ist, und eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, ein Bewegen der Energiegewinnungseinrichtung von einem ersten Zustand, in welchem ein Gewinnen elektrischer Energie durch die Energiegewinnungseinrichtung nicht ermöglicht ist, in einen zweiten Zustand, in welchem ein Gewinnen elektrischer Energie durch die Energiegewinnungseinrichtung ermöglicht ist, und/oder ein Bewegen der Energiegewinnungseinrichtung von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand zu veranlassen. Vorzugsweise umfasst das Kraftfahrzeug eine Energiespeichereinrichtung, die zum Speichern von elektrischer Energie aus der Energiegewinnungseinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug eine autonome Fahreinheit umfassen, mittels der das Kraftahrzeug zwischen einer Parkposition, in welcher eine Energiegewinnung verhindert ist, und einer Energiegewinnungsposition, in welcher eine Energiegewinnung mittels der Energiegewinnungseinrichtung ermöglicht ist, bewegbar ist. Die Parkposition ist ein Beispiel für den ersten Zustand und die Energiegewinnungsposition ist ein Beispiel für den zweiten Zustand. Es ist bevorzugt, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, die autonome Fahreinheit derart anzusteuern, dass das Kraftfahrzeug von der Parkposition in die Energiegewinnungsposition gefahren wird, wenn ermittelt wird, dass ausreichend Wind und/oder Sonne vorhanden sind, und/oder von der Energiegewinnungsposition in die Parkposition gefahren wird, wenn ermittelt wird, dass Wind und/oder Sonne nicht ausreichen.
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Zudem schafft die Erfindung ein Energiegewinnungsverfahren zum Gewinnen von elektrischer Energie aus Wind und/oder Sonne mittels eines Kraftfahrzeugs, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Energiegewinnungseinrichtung umfasst, die zum Gewinnen von elektrischer Energie aus Wind und/oder Sonne ausgebildet ist, wobei das Energiegewinnungsverfahren den Schritt umfasst, dass eine Steuereinheit veranlasst, dass die Energiegewinnungseinrichtung von einem ersten Zustand, in welchem ein Gewinnen elektrischer Energie durch die Energiegewinnungseinrichtung nicht ermöglicht ist, in einen zweiten Zustand, in welchem ein Gewinnen elektrischer Energie durch die Energiegewinnungseinrichtung ermöglicht ist, bewegt wird und/oder dass die Energiegewinnungseinrichtung von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand bewegt wird.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen bzw. Verfahren, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Energiegewinnungssystems beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen bzw. Verfahren hier nicht noch einmal beschrieben.
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Mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und dem erfindungsgemäßen Energiegewinnungsverfahren können jeweils ähnliche Vorteile, wie die bereits beschriebenen verwirklicht werden.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Energiegewinnungssystems; und
- 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Energiegewinnungsverfahrens;
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Es wird nachfolgend auf 1 Bezug genommen, die ein Energiegewinnungssystem 10 darstellt. Das Energiegewinnungssystem 10 ist ausgebildet, elektrische Energie aus Wind und/oder Sonne zu gewinnen.
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Das Energiegewinnungssystem 10 umfasst ein Kraftfahrzeug 12, das eine Energiegewinnungseinrichtung 14 aufweist. Die Energiegewinnungseinrichtung 14 umfasst vorliegend eine Mehrzahl von Solarzellen 16, die an Fenstern 18 des Kraftfahrzeugs 12 angeordnet sind. Die Solarzellen 16 können zwischen einer Normalstellung, in der die Fenstern 18 frei sind, und einer Energiegewinnungsstellung, in der die Fenstern 18 durch die Solarzellen 16 abgeschattet werden, bewegt werden.
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Ferner weist das Kraftfahrzeug 12 eine autonome Fahreinheit 20 auf. Die autonome Fahreinheit 20 kann beispielsweise durch ein fortgeschrittenes automatisches Parksystem 22 gebildet sein. Die autonome Fahreinheit 20 ist ausgebildet, das Kraftfahrzeug 12 zwischen einer Parkposition 24 und einer Energiegewinnungsposition 26 zu bewegen. Bevorzugt erfolgt die Bewegung zwischen der Parkposition 24 und der Energiegewinnungsposition 26 durch Vorwärts- bzw. Rückwärtsfahren.
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Das Kraftfahrzeug 12 kann eine Sensoreinrichtung 28 mit einer Mehrzahl von Sensoren 30 aufweisen, beispielsweise einer Vorwärtskamera 32 und einer Rückwärtskamera 34. Auch andere Sensoren können vorgesehen sein. Die Sensoreinrichtung 28 erfasst Umgebungsdaten, um das Kraftfahrzeug 12 zu steuern.
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Das Energiegewinnungssystem 10 umfasst ferner eine Steuereinheit 36. Die Steuereinheit 36 ist beispielsweise außerhalb des Kraftfahrzeugs 12 und stationär angeordnet. Die Steuereinheit 36 kann jedoch auch am Kraftfahrzeug 12 vorgesehen sein. Die Steuereinheit 36 kann auch eine Mehrzahl von Komponenten umfassen, die an einer Mehrzahl von Stellen außerhalb und/oder innerhalb des Kraftfahrzeugs 12 angeordnet sein können.
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Ferner umfasst das Energiegewinnungssystem 10 eine Energieverteilungseinrichtung 38, die ausgebildet ist, elektrische Energie, die von der Energiegewinnungseinrichtung 14 erzeugt wurde zu Speichern und/oder in ein Stromnetz 40 einzuspeisen.
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Die Energieverteilungseinrichtung 38 umfasst beispielsweise eine Anschlusseinrichtung 42, die das Kraftfahrzeug 12 mit dem Stromnetz 40 elektrisch verbindet. Die Energieverteilungseinrichtung 38 kann einen stationären Energiespeicher 44 und/oder einen mobilen Energiespeicher 46 umfassen. Der stationäre Energiespeicher 44 ist an die Anschlusseinrichtung 42, beispielsweise mittels einer Kabeleinrichtung 48, angeschlossen. Die Kabeleinrichtung 48 kann abhängig von der Position des Kraftfahrzeugs 12 ein Kabel 50 ein- oder ausrollen. Der mobile Energiespeicher 46 ist an dem Kraftfahrzeug 12 vorgesehen.
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Ferner umfasst das Energiegewinnungssystem 10 eine Wettersensoreinrichtung 52 zum Erfassen von Wetterdaten. Die Wettersensoreinrichtung 52 weist bevorzugt eine Wetterstation 54 auf, die etwa an einem Gebäude 56 oder einer Garagenvorrichtung 58 angeordnet sein kann. Die Wettersensoreinrichtung 52 ist beispielsweise drahtlos mit der Steuereinheit 36 wirkverbunden. Die Wetterstation 54 kann auch an einer anderen Stelle, beispielsweis in der Nähe des stationären Energiespeichers 44 angeordnet sein.
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Das Kraftfahrzeug 12 kann zudem eine Positionsbestimmungseinrichtung 60 aufweisen, um Positionsdaten des Kraftfahrzeugs 12 zu ermitteln.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines Energiegewinnungsverfahrens anhand von 1 und 2 näher erläutert.
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In einem Anfangsschritt S0 befindet sich das Kraftfahrzeug 12 in der Parkposition 24 und die Energiegewinnungseinrichtung 14, genauer gesagt die Solarzellen 16 in der Normalstellung.
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In einem Wettererfassungsschritt S1 werden mittels der Wettersensoreinrichtung 52 Wetterdaten, beispielsweise die Beleuchtungsstärke, erfasst. Die Steuereinheit 36 wertet die Wetterdaten aus und vergleicht diese beispielsweise mit einem vorgegebenen Schwellwert. Wird der Schwellwert überschritten, so steuert die Steuereinheit 36 die autonome Fahreinheit 20 und gegebenenfalls die Garagenvorrichtung 58 an.
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In einem Fahrschritt S2 wird - sofern erforderlich - die Garagenvorrichtung 58 geöffnet und die autonome Fahreinheit 20 derart angesteuert, dass das Kraftfahrzeug 12 rückwärts aus der Garagenvorrichtung 58 herausfährt. Während des Fahrens werden die Umgebungsdaten der Sensoreinrichtung 28 laufend von autonomen Fahreinheit 20 bzw. der Steuereinheit 36 ausgewertet, um beispielsweise anzuhalten, wenn Personen sich im Fahrweg befinden. Ferner können die Positionsdaten der Positionsbestimmungseinrichtung 60 verwendet werden, um sicherzustellen, dass das Kraftfahrzeug 12 einen vorgegebenen Bereich 62, wie einen Stellplatz 64 oder ein Grundstück 66 nicht verlässt. Die Steuereinheit 36 steuert die autonome Fahreinheit 20 entsprechend. Das Kraftfahrzeug 12 wird solange von der autonomen Fahreinheit 20 entlang eines vorgegebenen Bewegungspfads 68 bewegt, bis sich das Kraftfahrzeug 12 in der Energiegewinnungsposition 26 außerhalb der Garagenvorrichtung 58 befindet.
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In einem Energiegewinnungsschritt S3 steuert die Steuereinheit 36 die Energiegewinnungseinrichtung 14 an und rollt die Solarzellen 16 zum Erzeugen von elektrischer Energie in die Energiegewinnungsstellung aus. Die erzeugte elektrische Energie wird zunächst in dem mobilen Energiespeicher 46 gespeichert. Wenn der mobile Energiespeicher 46 voll ist, wird die elektrische Energie mittels der Anschlusseinrichtung 42 zum Aufladen des stationären Energiespeichers 44 bzw. zum Einspeisen in das Stromnetz 40 weitergeleitet. Während des Energiegewinnungsschrittes S3 werden zudem die Wetterdaten zumindest periodisch ausgewertet. Ermittelt die Steuereinheit 36, dass ein zweiter Schwellwert, der unterhalb des ersten Schwellwertes liegt, erreicht oder unterschritten wird, so wird der Energiegewinnungsschritt S3 beendet. Denkbar ist auch, dass der Energiegewinnungsschritt S3 auf eine Nutzereingabe hin beendet wird.
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In einem Parkschritt S4 steuert die Steuereinheit 36 die Energiegewinnungseinrichtung 14 an und fährt die Solarzellen 16 zurück in die Normalstellung. Ferner steuert die Steuereinheit 36 die autonome Fahreinheit 20 derart an, dass das Kraftfahrzeug 12 vorwärts entlang des Bewegungspfads 68 in die Garagenvorrichtung 58 hinein in die Parkposition 24 fährt. Die Steuereinheit 36 kann so ausgebildet sein, dass die Energiegewinnungseinrichtung 14, die autonome Fahreinheit 20 und/oder die Garagenvorrichtung 58 angesteuert werden, den Parkschritt S4 durchzuführen, wenn ein zweiter Schwellwert erreicht oder unterschritten wird, der unterschiedlich zu, insbesondere kleiner oder gleich, dem Schwellwert ist.
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Die Garagenvorrichtung 58 ist optional, so dass an die Stelle des Bewegens des Kraftfahrzeugs 12 aus der Garagenvorrichtung 58 heraus, ein Ausrollen der Solarzellen 16 zum Erzeugen von elektrischer Energie in die Energiegewinnungsstellung treten kann. Mit anderen Worten wird bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens das Kraftfahrzeug 12 nicht bewegt, sondern lediglich die Energiegewinnungseinrichtung 14, indem beispielsweise die Solarzellen 16 ausgerollt werden.
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Es sollte beachtet werden, dass die Schritte bzw. Teilschritte nicht notwendigerweise in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden müssen. Demnach gehört auch jede technisch sinnvolle Reihenfolge der Verfahrensschritte zur Erfindung. Insbesondere können Schritte auch gleichzeitig ausgeführt werden, die hierin als aufeinanderfolgend beschrieben wurden und umgekehrt.
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Mit den zuvor beschriebenen Maßnahmen wird die Umweltfreundlichkeit der Individualmobilität weiter gesteigert. Ein verteiltes Netz von Energiegewinnungssystemen kann die Zuverlässigkeit und Effizienz der Energieversorgung insgesamt erhöhen. Zudem ist eine Umsetzung mit wenig grundsätzlich etabliertem Zusatzequipment und daher mit wenig Aufwand durchzuführen.
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Es sollte beachtet werden, dass das Energieerzeugungssystem 10 vorliegend lediglich unter Verwendung eines einzelnen Kraftfahrzeugs 12 beschrieben wurde; allerdings kann das Energieerzeugungssystem 10 skaliert werden, um eine Mehrzahl von Kraftfahrzeugen zu verwenden. Je nach Bedarf und Praktikabilität können eine Mehrzahl von Vorrichtungen, beispielsweise eine Mehrzahl von Anschlusseinrichtungen, Energiespeichereinrichtungen und dergleichen, oder eine für mehrere Kraftfahrzeuge ausgelegte Vorrichtung, beispielsweise eine Energiespeichereinrichtung mit größerer Kapazität, vorgesehen sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012006836 A1 [0002]
- DE 102011079242 A1 [0003]
- DE 102010015758 A1 [0004]
