DE112012006396T5 - Elektrofahrzeug - Google Patents

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Abstract

Es wird in Elektrofahrzeug (1) offenbart. Die Batterie-Einheit (10) des Elektrofahrzeugs (1) umfasst eine stationäre Batterie (100) und eine austauschbare Batterie (101), die bei einer Batteriewechselstation ausgetauscht werden muss. Temporäre Stromknappheits-Probleme, die durch eine Stromversorgung mit einer einzigen stationären Batterie oder einer einzigen austauschbaren Batterie verursacht werden, werden eine Stromversorgung über jede oder beide der stationären Batterie (100) und der austauschbaren Batterie (101) gelöst.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Elektrofahrzeug, insbesondere auf ein Elektrofahrzeug, das auf zwei Arten aufgeladen wird.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Motorräder in einer bestimmten Industriestadt in Taiwan werden als Beispiel verwendet, um den Hintergrund der Erfindung zu diskutieren. Die Anzahl der Motorräder in der Industriestadt beträgt bis zu 2,26 Millionen, wobei die Anzahl stark-verschmutzender Zweitakt-Motorräder etwa 580 Tausend beträgt. Alle diese Motorräder stoßen jedes Jahr mehr als neuntausend Tonnen flüchtige organische Chemikalien aus, die fast dem ganzjährigen Ausstoß eines Stahlwerks entsprechen. Außerdem ist die Menge an Treibhausgas, das von jedem Motorrad jedes Jahr ausgestoßen wird, etwa gleich der ganzjährigen Absorption durch fünfzig Bäume. Grüne bzw. Erneuerbare Energie ist eine unvermeidliche Maßnahme, um die Ökologie und die menschlichen Körper davor zu bewahren, weiterhin durch Luftverschmutzung gefährdet zu sein; und das Elektrofahrzeug ist ein wirksamer Ansatz, um grüne Energie populär zu machen.
  • Das mit Strom betriebene Elektrofahrzeug ist mit einer stationären Batterie ausgestattet, die direkt vor Ort direkt wird, wenn der Strom nicht ausreicht. Die stationäre Batterie ist sperrig (normalerweise mit einem Gewicht von über 10 kg), und unterstützt nur eine Reichweite von lediglich wenigen zehn Kilometern. Wenn der Fahrer den Status der Batterie vor der Fahrt nicht bemerkt, aber während der Fahrt einen Mangel an Leistung feststellt, ist es normalerweise zu spät, um das Elektrofahrzeug aufzuladen; und das Elektrofahrzeug kann bei der Straßenfahrt stehenbleiben.
  • Das Elektrofahrzeug kann alternativ mit austauschbaren Batterien bzw. Akkus ausgestattet werden, die durch voll aufgeladene Batterien in einer Batteriewechselstation ausgetauscht werden können. Mehrere austauschbare Batterien befinden sich hintereinander oder parallel geschaltet in einem Elektrofahrzeug, wobei jede normalerweise weniger als 5 kg wiegt. Die Batteriewechselstation funktioniert wie eine Tankstelle. Der Fahrer zu der nächsten Batteriewechselstation gehen, um die erschöpften Batterien durch voll aufgeladene Batterien, die sofort eingesetzt werden können, zu ersetzen.
  • Allerdings werden die elektrischen Spezifikationen für austauschbare Batterien, wie z. B. Energiedichte (Energie pro Masseneinheit oder pro Volumeneinheit) und Ladestrom, von den zuständigen Stellen geregelt. Daher können austauschbare Batterien nicht vom Anwender selbst aufgeladen werden, sondern müssen in einer Batteriewechselstation aufgeladen werden. Aufgrund der begrenzten Reichweite kann es vorkommen, dass der Fahrer keine Batteriewechselstation mehr erreicht, falls der austauschbare Akku vollständig ausgeschöpft ist.
  • Die oben genannten Probleme verursachen Unannehmlichkeiten für die aktuellen Benutzer von Elektrofahrzeugen, sie lassen die Marktbeobachter zögern, Elektrofahrzeuge zu kaufen, und somit verlangsamen sie die Popularisierung von Grüner Energie.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Das primäre Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Elektrofahrzeug bereitzustellen, das durch eine Batterie-Einheit bestromt wird, welche sowohl die stationäre Batterie wie auch die austauschbare Batterie enthält, um die Probleme zu überwinden, die sich aus der Tatsache ergeben, dass ein mit Strom betriebenes Elektrofahrzeug entweder von einer einzelnen stationären Batterie oder von einer einzelnen austauschbaren Batterie gespeist wird.
  • Um die obige, zuvor genannte Aufgabe zu lösen, schlägt die vorliegende Erfindung ein Elektrofahrzeug vor, das auf zwei Arten aufladbar ist, wobei die Batterie-Einheit des Elektrofahrzeuges eine stationäre Batterie aufweist, die direkt vor Ort aufgeladen wird, und eine austauschbare Batterie aufweist, die in einer Batteriewechselstation ausgetauscht wird, wobei eine Restkapazitäts-Anzeigeeinheit die Restkapazitäten der stationären Batterie und der austauschbaren Batterie anzeigt; und wobei ein Schaltmodul sowohl die stationäre Batterie wie auch die austauschbare Batterie zur Stromversorgung des Elektrofahrzeugs schaltet.
  • Die Restkapazitäts-Anzeigeeinheit weist eine erste Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung und eine zweite Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung auf, die separat elektrisch mit der stationären Batterie bzw. der austauschbaren Batterie verbunden sind, um jeweils die Reststrom-Speicher der stationären Batterie und der austauschbaren Batterie darzustellen. Während der Fahrt des Elektrofahrzeugs wählt der Fahrer eine der Batterien, die stationäre oder austauschbare, nach ihrem gegenwärtigen Zustand aus, um das Elektrofahrzeug zu bestromen bzw. anzutreiben. Beispielsweise schaltet der Fahrer, während die stationäre Batterie sich erschöpft, auf die austauschbare Batterie zur Versorgung des Elektrofahrzeuges um. Später wird der Fahrer direkt die stationäre Batterie vor Ort aufladen. Während die austauschbare Batterie sich erschöpft, schaltet der Fahrer zur stationären Batterie, um das Elektrofahrzeug anzutreiben. Später wird der Fahrer zu einer Batteriewechselstation gehen, um die austauschbare Batterie zu einem geeigneten Zeitpunkt zu ersetzen. Der Fahrer kann auch beide, sowohl die stationäre Batterie wie auch die austauschbare Batterie schalten, um das Elektrofahrzeug gleichzeitig zu speisen.
  • In einer Ausführungsform schlägt die vorliegende Erfindung ein Elektrofahrzeug vor, das auf zwei Arten bzw. Weisen aufgeladen wird und eine Vielzahl von austauschbaren Batterien aufweist.
  • In einer Ausführungsform schlägt die vorliegende Erfindung ein Elektrofahrzeug vor, das auf zwei Arten aufgeladen wird, wobei die Batterie-Einheit elektrisch mit einer Restkapazitäts-Anzeigeeinheit verbunden ist, und wobei die Restkapazitäts-Anzeigeeinheit eine erste Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung enthält, die elektrisch mit der stationären Batterie verbunden ist, und eine zweite Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung enthält, die elektrisch mit der austauschbaren Batterie verbunden ist.
  • In einer Ausführungsform schlägt die vorliegende Erfindung ein Elektrofahrzeug vor, das auf zwei Arten aufgeladen wird, wobei ein Schaltmodul elektrisch mit der stationären Batterie und der austauschbaren Batterie verbunden ist und die stationäre Batterie oder die austauschbare Batterie schaltet, um diese parallel zu schalten und gleichzeitig das Elektrofahrzeug zu versorgen.
  • In einer Ausführungsform schlägt die vorliegende Erfindung ein Elektrofahrzeug vor, das auf zwei Arten aufgeladen wird, wobei ein Ladeanschluss bzw. eine Ladebuchse elektrisch mit der stationären Batterie verbunden ist.
  • In einer Ausführungsform schlägt die vorliegende Erfindung ein Elektrofahrzeug vor, das auf zwei Arten aufgeladen wird, wobei, die erste Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung und die zweite Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung als Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, als mit lichtemittierenden Dioden versehene Anzeigevorrichtungen oder als Indikator-Anzeigevorrichtungen ausgebildet sind.
  • Mittels der oben genannten technischen Maßnahmen, hat die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile:
    • 1. Die vorliegende Erfindung verwendet zwei Arten von Batterien, um die ursprünglich begrenzte Reichweite zu vergrößern.
    • 2. Die vorliegende Erfindung hat zwei Arten von Batterien, d. h. sie hat zwei Aufladungs-Arten, wodurch der Fahrer eher die Restkapazitäten der Batterien bzw. Akkus und bemerken und kann Stromknappheit während der Fahrt des Elektrofahrzeugs vermeiden kann.
    • 3. Die vorliegende Erfindung ermutigt die Menschen, Elektrofahrzeuge zu kaufen und fördert effektiv die Umweltqualität.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Diagramm, das schematisch ein Elektrofahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Schaltung eines elektrischen Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3 ist ein Diagramm, das schematisch darstellt, dass die Batterien einer Batterie-Einheit jeweils nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufladbar und austauschbar sind.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im folgenden werden die Ausführungsformen im Detail zusammen mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, um die Ziele, technischen Inhalte, Eigenschaften und Leistungen der vorliegenden Erfindung leichter verständlich zu machen.
  • 1 ist ein Diagramm, das schematisch ein Elektrofahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Schaltung eines elektrischen Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Beschreibung wird ein Motorrad verwendet, um das Elektrofahrzeug der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen. Das Elektrofahrzeug 1 der vorliegenden Erfindung umfasst eine Batterie-Einheit 10. Die Batterie-Einheit 10 umfasst eine stationäre Batterie 100, die direkt in dem Elektrofahrzeug 1 aufgeladen wird; eine austauschbare Batterie 101, die an einer Batteriewechselstation ausgetauscht wird; eine Restkapazität-Anzeigeeinheit 20, die die Restkapazitäten der stationären Batterie 100 und der austauschbaren Batterie 101 anzeigt; und ein Schaltmodul 30, das die stationäre Batterie 100 oder die austauschbare Batterie 101 zur Stromversorgung des Elektrofahrzeugs 1 schaltet.
  • Die stationäre Batterie 100 ist in dem vorderen unteren Abschnitt des Elektrofahrzeugs 1 angeordnet, also in dem Bereich, wo der Fahrer seine Füße abstellt. Die austauschbare Batterie 101 wird in dem Aufbewahrungsraum unterhalb des Sitzes des elektrischen Motorrads angeordnet. Das Elektrofahrzeug 1 der vorliegenden Erfindung kann mehrere austauschbare Batterien bzw. Akkus 101 aufnehmen, deren Anzahl abhängig von der Größe des Aufbewahrungsraums ist.
  • Die Restkapazitäts-Anzeigeeinheit 20 ist auf dem mittleren Bereich der Lenkstange des Elektromotorrades angeordnet, wodurch der Fahrer leicht die Restkapazitäts-Anzeigeeinheit 20 sehen kann. Der Restkapazitäts-Anzeigeeinheit 20 umfasst eine erste Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung 200 und eine zweite Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung 201, die jeweils mit der stationären Batterie 100 oder der austauschbaren Batterie 101 verbunden sind, um die Restkapazität der stationären Batterie 100 bzw. der austauschbaren Batterie 101 anzuzeigen. Die erste Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung 200 und die zweite Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung 201 sind als Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, als mit lichtemittierenden Dioden versehene Anzeigevorrichtungen oder als Indikator-Anzeigevorrichtungen ausgebildet.
  • In einer Ausführungsform entspricht das Schaltmodul 30 einem Schalter, der in einem Bereich nahe der Lenkstange des Elektromotorrades angeordnet ist, dort wo der Fahrer den Schalter bequem bedienen kann. Der Fahrer betätigt das Schaltmodul 30, um eine elektrische Verbindung herzustellen und zu bestimmen, ob die stationäre Batterie 10, die austauschbare Batterie 101, oder beide zur Stromversorgung des Elektrofahrzeugs 1 dienen.
  • Nochmals wird Bezug auf 2 genommen. Wie in 2 gezeigt, sind die stationäre Batterie 100 und die austauschbare Batterie 101 der Batterie-Einheit 10 jeweils elektrisch mit der ersten Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung 200 bzw. der zweiten Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung 201 von der Restkapazitäts-Anzeigeeinheit 20 verbunden. Das Schaltmodul 30 ist beschaffen, festzulegen, ob die stationäre Batterie 100, die austauschbare Batterie 101 oder beide den Strom für das Elektrofahrzeug 1 liefern.
  • Es wird Bezug auf 3 und nochmals auf 2 genommen. Wenn die erste Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung 200 der Restkapazitäts-Anzeigeeinheit 20 anzeigt, dass die Leistung der stationären Batterie 100 sich erschöpft, benutzt der Fahrer des Elektromotorrades das Schaltmodul 30, um auf die austauschbare Batterie 101 zu schalten, welche weiterhin hat genügend Speicherleistung aufweist, um das Elektromotorrad mit Strom zu versorgen. Nach der Rückfahrt, verbindet der Fahrer eine Stromquelle mit einer Ladebuchse 102, die elektrisch mit der stationären Batterie 100 verbunden ist, um direkt die stationäre Batterie bzw. den Akku 100 aufzuladen. Wenn die zweite Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung 201 anzeigt, dass die Leistung der austauschbaren Batterie bzw. des Akkus 101 sich erschöpft, benutzt der Fahrer des Elektromotorrades das Schaltmodul 30, um auf die stationäre Batterie 100, die noch über genügend Strom gespeichert hat, zu schalten, um das Elektromotorrad mit Strom zu versorgen. Dann geht der Fahrer sofort zu einer Batteriewechselstation, um den erschöpften austauschbaren Akku 101 gegen einen vollständig aufgeladenen austauschbaren Akku 101 zu wechseln. Der Fahrer kann auch das Schaltmodul 30 betätigen, um sowohl die stationäre Batterie 100 wie auch den austauschbaren Akku 101 im parallelen Modus zu betreiben, um das Elektromotorrad zu bestromen, wodurch die Reichweite des Elektromotorrades auch erhöht wird.
  • Im Ergebnis umfasst der Umfang des Elektrofahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung Elektroautos, Elektro-Motorräder, E-Bikes und andere Fahrzeuge, die elektrisch angetrieben werden. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrofahrzeug gleichzeitig mit zwei Arten von Batterien ausgestattet ist, die jeweils auf zwei Wegen oder Weisen aufladbar sind, und dass es von einer einzigen davon oder von beiden bestromt werden kann. Die vorliegende Erfindung löst das Problem, dass die herkömmlichen elektrischen Fahrzeug mit nur einer stationären Batterie oder einer austauschbaren Batterie ausgestattet sind. Das Elektrofahrzeug der vorliegenden Erfindung genießt die Vorteile beider Arten von Batterien, befreit die Benutzer von einer Menge von Unannehmlichkeiten und Sorgen, ermutigt die Menschen, Elektrofahrzeuge zu kaufen, und verbessert die Qualität der Luft.

Claims (6)

  1. Elektrofahrzeug, umfassend eine Batterie-Einheit (10), wobei die Batterie-Einheit (10) aufweist: eine stationäre Batterie (100), die in dem Elektrofahrzeug (1) eingebaut ist und direkt in dem Elektrofahrzeug (1) von einer Stromquelle aufladbar ist, die mit dem Elektrofahrzeug (1) verbindbar ist; und eine austauschbare Batterie (101), die in dem Elektrofahrzeug (1) eingebaut ist durch eine voll aufgeladene austauschbare Batterie (101) in einer Batteriewechselstation ersetzbar ist.
  2. Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, deren Batterie-Einheit (10) eine Vielzahl von austauschbaren Batterien (101) aufweist.
  3. Elektrofahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Batterie-Einheit (10) elektrisch mit einer Restkapazitäts-Anzeigeeinheit (20) verbunden ist, und wobei die Restkapazitäts-Anzeigeeinheit (20) ferner eine erste Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung (200) aufweist, die elektrisch mit der stationären Batterie (100) verbunden ist, und eine zweite Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung (201) aufweist, die elektrisch mit der austauschbaren Batterie (101) verbunden ist.
  4. Elektrofahrzeug nach Anspruch 3, wobei ein Schaltmodul (30) elektrisch mit der stationären Batterie (100) und einer austauschbaren Batterie (101) verbunden ist, und wobei das Schaltmodul (30) einem Schalter entspricht, der selektiv die stationäre Batterie (100), die austauschbare Batterie (101) oder sowohl die stationäre Batterie (100) wie auch die austauschbare Batterie (101) zum Bestromen des Elektrofahrzeuges (1) schaltet.
  5. Elektrofahrzeug nach Anspruch 4, wobei ein Ladeanschluss (102) elektrisch mit der stationären Batterie verbunden (100) ist.
  6. Elektrofahrzeug nach Anspruch 5, wobei die erste Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung (200) und die zweite Restkapazitäts-Anzeigevorrichtung (201) Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, Leuchtdioden-Anzeigevorrichtungen oder Indikatiorvorrichtungen sind.
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