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Methode zur Speicherung thermischer Energie während Zeiten in denen ein KFZ-Bordnetz keine Leistung für Heizung oder Kühlung zur Verfügung stellt

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018004D
Original Publication Date: 2001-Dec-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 146K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Hans Michael Graf: AUTHOR

Abstract

In einem elektrischen KFZ-Bordnetz mit zahlreichen Verbrauchern mit hohem Leistungsbedarf kann es zu Engpässen kommen. Dieses Problem wird verstärkt durch die Tatsache, dass in bestimmten Fahrsituatio- nen (z.B. Start/Stop, Boost/Rekuperation, elektri- sches Fahren, …) unter Umständen keine Generator- leistung zur Verfügung steht. Einzelne Verbraucher müssen daher in bestimmten Zeiten vom Bordnetz getrennt werden. Damit der KFZ-Nutzer von diesem Ausfall möglichst wenig spürt, müssen Auswege gefunden werden. Dies gilt insbesondere für die e- lektrische Klimaanlage und die elektrische Zusatzhei- zung. Durch Wahl einer geeigneten Größe für Generator und Batterie konnte bisher der Bedarf aller Verbrau- cher abgedeckt werden. Zukünftig spielt allerdings der Startergenerator, eine elektrische Maschine, die sowohl im Motorbetrieb als auch im Generatorbetrieb benutzt werden kann, eine wichtige Rolle. Dieser Startergenerator kann beispielsweise als Motorneben- aggregat über den Keilriemen mit dem Antriebsstrang verbunden sein, direkt zwischen Motor und Getriebe sitzen oder als Nebenaggregat des Getriebes einge- setzt werden.

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Energie

Methode zur Speicherung thermi-scher Energie während Zeiten indenen ein KFZ-Bordnetz keineLeistung für Heizung oder Küh-lung zur Verfügung stellt

Idee: Dr. Hans Michael Graf, Regensburg

In einem elektrischen KFZ-Bordnetz mit zahlreichenVerbrauchern mit hohem Leistungsbedarf kann es zuEngpässen kommen. Dieses Problem wird verstärktdurch die Tatsache, dass in bestimmten Fahrsituatio-nen� (z.B.� Start/Stop, Boost/Rekuperation, elektri-sches Fahren, …) unter Umständen keine Generator-leistung zur Verfügung steht. Einzelne Verbrauchermüssen� daher� in� bestimmten� Zeiten� vom Bordnetzgetrennt werden. Damit der KFZ-Nutzer von diesemAusfall� möglichst� wenig� spürt,� müssen� Auswegegefunden werden. Dies gilt insbesondere für die e-lektrische Klimaanlage und die elektrische Zusatzhei-zung.

Durch� Wahl� einer� geeigneten� Größe� für� Generatorund Batterie konnte bisher der Bedarf aller Verbrau-cher� abgedeckt� werden.� Zukünftig� spielt allerdingsder Startergenerator, eine elektrische Maschine, diesowohl im Motorbetrieb als auch im Generatorbetriebbenutzt� werden� kann,� eine� wichtige� Rolle.� DieserStartergenerator kann beispielsweise als Motorneben-aggregat über den Keilriemen mit dem Antriebsstrangverbunden sein, direkt zwischen Motor und Getriebesitzen oder als Nebenaggregat des Getriebes einge-setzt werden.

Im motorischen Betrieb kann ein Startergenerator dieFunktion des Starters (Schnellstart nach Start/Stop)übernehmen, im generatorischen Betrieb die Funktionder Lichtmaschine. Da diese Form der Kombinationerst bei hohen Leistungen Kostenvorteile Sinn macht,liegt die Leistung des Startergenerators zwischen 3und 10 kW. Dies entspricht zwischen 5% und 20%der� Leistung� des� Verbrennungsmotors.� Daher kannder� Startergenerator� auch� zur� Unterstützung desVerbrennungsmotors� (Boost)� und� zum rein elektri-schen Fahren benutzt werden. Ebenfalls ist es mög-lich große Anteile der Bremsenergie zurückzugewin-nen (Rekuperation).

Je nach Anwendungsstrategie, steht der Startergene-rator nicht in allen Fahrsituation im Generatorbetriebzur Verfügung. Die Versorgung des Bordnetzes mussdann aus� einem� elektrischen� Energiespeicher� erfol-gen. Hier sind folgende Fälle zu unterscheiden:

•� � Kaltstart, Schnellstart,� Boost,� el.� Fahren:� keinGene...