WO2012143114A2 - Verfahren zum bereitstellen von energie an unterschiedlichen orten, tragbares modul sowie gesamtheit aus gebäude oder gebäudeteilen, kraftfahrzeug und tragbarem modul - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for providing energy at different locations, a portable module according to the preamble of patent claim 3, which is used in the context of the method, and finally lent a whole, in addition to this portable module, a building or a building part and a motor vehicle.
  • Diesel units that can be transported to different consumers and that allow the generation of electric current at different locations have long been known.
  • range extenders are units from an internal combustion engine and an electric generator that is driven by this internal combustion engine in order to generate electric power. The electric current is then either supplied directly to an electric drive or used to charge a battery, from which the charge is then removed later.
  • US 575377070 B2 and WO 2010/089347 relate portable power generation units or range extender. These two documents each deal with the cooling of the provided in the power generation unit internal combustion engine.
  • the cooling takes place with the aid of cooling fins and ridges, which are arranged on the internal combustion engine and the generator. There is an air cooling.
  • the internal combustion engine and the generator are formed as a unit and in a substantially tubular through an inner Housing formed cooling chamber, in which opens a supply air duct and from which an exhaust duct emanates.
  • DE 10 2008 043205 A1 describes a power supply device for mobile supply of a vehicle with electrical energy, the z. B. comprises a solar cell module. The mobile generated excess energy can also be fed into a power grid.
  • the inventive method for providing energy at different locations thus comprises providing a portable module for an internal combustion engine and an electric generator drivable by the internal combustion engine, wherein the module has connections for coupling out electrical energy.
  • a motor vehicle which has mating connections matching the connections of the module, as well as a building or a building part which has mating connections matching the connections of the module.
  • the internal combustion engine is operated, so that the electric generator generates electrical energy which is made available to the connected motor vehicle or the connected building or part of the building.
  • the invention is realized in that corresponding connections to the terminals of the portable module are provided both on a motor vehicle and on a building (or building part), for the first time the concept that a range extender is used outside the motor vehicle for generating electrical energy.
  • the invention thus solves the idea of providing a power generator specifically and exclusively for a motor vehicle.
  • a somewhat universal power generating unit By providing a somewhat universal power generating unit, a whole new relationship is created between the consumption of fuel by the internal combustion engine and the generation of electricity: the techniques developed with respect to a motor vehicle merge with the techniques developed for buildings.
  • the provided portable module also includes connections for coupling heat energy or a thermal energy-carrying medium, and the provided motor vehicle and also the provided building or the provided building part both have associated counter connections. In this way, heat energy can also be made available to the motor vehicle or the building or part of the building during operation of the internal combustion engine.
  • the approach thus changes from the treatment of the problem of how to dissipate heat from the internal combustion engine, how the heat can then be used effectively.
  • the portable module according to the invention which has the internal combustion engine and an electric generator that can be driven by it, and which has connections for decoupling electrical energy provided by the generator, in particular at least one connection is provided for leading out a medium containing heat energy, which is configured in this way in that it can be coupled with at least one respective mating terminal.
  • the at least one connection thus represents a coupling half, the z. B. may be formed as a flange and thus provides aware of the possibility for coupling a corresponding mating connector of a motor vehicle or a building ready.
  • the portable module a heat exchanger for removing heat energy from the internal combustion engine into the respective (predetermined) medium. It should be provided that the medium can escape from the heat exchanger either automatically due to pressure conditions or by active delivery (eg with the aid of a corresponding motor or a pump) to the at least one port for discharging the medium and out of it Connection is movable out.
  • the medium air can be provided here simply by means of a suitable opening in a tube. However, it may be that the medium is different from air and, in particular, it may be useful to provide a further connection to the portable module that allows the introduction of a medium through which heat from the internal combustion engine can be received. (For example, if the predetermined medium is water, the water must somehow be supplied to the portable module as well.)
  • the further connection in turn constitutes a coupling half which can be coupled to a corresponding counter-coupling half, that is to say a mating connection.
  • the portable module it has certain connections, connectable to the mating terminals are. Accordingly, it is an aspect of the invention to provide an assembly of a building or building part, a motor vehicle and a portable module of the type according to the invention, wherein at least part of the terminals of the portable module correspond to corresponding mating connections of both the building or building part and the motor vehicle.
  • a mating connection is a connection which can be coupled to the respective connection, so that energy can be transmitted.
  • the electrical energy is provided in particular that correspond to the terminals for leading out and / or the possibly anticipated connections for the introduction of a predetermined medium mating connections of the building or building part and the motor vehicle.
  • Counter terminals are preferably provided in particular for all terminals, in particular to the terminals for decoupling electrical energy also counter connections of the building or building part and of the motor vehicle.
  • FIG. 1 illustrates in a schematic representation the construction of a portable module according to the invention
  • FIG. 2 also in a schematic representation in this portable
  • Fig. 3 shows the use of the portable module in a motor vehicle
  • Fig. 4 shows the use of the same portable module in a building
  • Fig. 5 shows the use of the portable module in a motor vehicle at least partially for the building
  • Fig. 6 shows the use of the portable module in the building at least partially for the motor vehicle.
  • a generally designated 100 portable (aggregate) module comprises an internal combustion engine 10 designed to operate on both liquid fuel (gasoline or diesel) and gas.
  • the internal combustion engine 10 serves to drive a shaft 12, which is the input shaft of an electric generator 14, by means of which electric energy can be obtained during operation of the internal combustion engine 10.
  • the electric generator is an inverter 16 downstream.
  • the internal combustion engine 10 and the electric generator 14 are controlled by a control unit 18 of the portable module 100.
  • the portable module 100 has a multiple interface 20, which is shown in detail in FIG.
  • the illustration according to FIGS. 1 and 2 is only schematic in each case, so that differences in the spatial arrangement of the individual elements do not matter.
  • a fuel supply line 22 For the internal combustion engine there is first a fuel supply line 22. Exhaust gas is discharged from an exhaust line 24. The exhaust gas is in this case passed through a heat exchanger 26, which transfers heat from a gas into a liquid (“air-water heat exchanger") . The liquid or water is guided in a line 28, to which there is an input connection 30 and an output port 32. In the portable module 100, in addition to the heat exchanger 26, there is still a heat exchanger 34 which serves to draw the heat received from the engine 10 in a cooling water circuit to the engine 10.
  • the multiple interface 20 furthermore has both a DC voltage connection 36 and an AC voltage connection 38. Finally, there is also a communication connection 40 for transmitting control signals.
  • Characteristic of the multiple interface 20 is that it allows both the transmission of electrical energy, in particular of energy obtained by means of the electric generator 14 from the portable module 100, as well as the transfer of heat energy, in particular the decoupling of heat energy, the internal combustion engine 10, out of the portable module 100.
  • the portable module is therefore both a source of electrical energy and a source of heat energy, which is transported via the appropriate medium, in the present case water.
  • the appropriate medium in the present case water.
  • the portable module 100 is used in a motor vehicle 200:
  • the multiple interface 20 is coupled to a corresponding counter-interface 42.
  • the mating interface 42 includes a mating terminal to each of the terminals 22, 24, 30, 32, 36, 38, and 40.
  • the electrical connections 36 are coupled to a battery 44 of the motor vehicle 200, and in turn coupled to an electric drive 46 of the motor vehicle 100, which drives at least one pair of wheels 48.
  • the interfaces 30 and 32 are coupled to a water circuit 48 in the motor vehicle 200, from which heat is coupled out in a region 50, in particular to the air. In this way, heating of the passenger compartment of the vehicle 200 is possible.
  • the portable module 100 is removed from the motor vehicle 100 and instead used in a building 300.
  • the building has matching the interface 20 also on an interface 52, for. B. in the area of a garage building 54, wherein the mating interface 52 to each of the terminals 22, 24, 30, 32, 36, 38 and 40 of the multiple interface 20 has a mating connection.
  • connection 22 can be connected to a gas network 56, and the exhaust gases produced during operation of the internal combustion engine 10 are discharged via the interface 24 into the exhaust gas disposal system, in particular the chimney 58, of the building 300.
  • the recovered electric power is supplied to the electrical house installation 60.
  • the ports 30 and 32 are coupled to a water circuit 62 in the building 300, which belongs to the heating system 64 of the building 300.
  • the heating system 64 has a heat storage.
  • the building will controlled by a central control device 66 which can be coupled via the counter-interface 52 to the portable module 100.
  • the portable module 100 can be used to provide electrical energy for operating the drive 46 of a motor vehicle 200 and at the same time heat for decoupling into the passenger compartment or for conditioning vehicle components (ie, for example B. to warm up the battery 44) to provide; and at other times, the portable module 100 is able to generate electrical energy for a building 300 and at the same time heat energy for its heating.
  • the portable module 100 is arranged in the motor vehicle 200, but the motor vehicle is located in or on the building 300 (in the garage 54), and at the interface 42 there is a connection possibility 68 with a profile matching the multiple interface 20 , and a corresponding connection possibility exists in the counter-interface 52.
  • electrical energy and thermal energy can be generated in each case in the area of the motor vehicle 200, but can be delivered to the building 300.
  • gas or fuel for operating the internal combustion engine 10 can be led out of the building 300 to the motor vehicle 200, the exhaust gases being discharged via the chimney 58.
  • the portable module 100 can be coupled to the building 300 and substantially all electrical energy is connected to the garage 54 via the same connection Motor vehicle 200 can be transmitted, this also applies to the heat energy.
  • electrical energy can be required to charge the battery 44 of the motor vehicle 200 and at the same time for the battery electrical outdoor installation 60 are generated, and at the same time heat energy for the vehicle 200 as well as for the heating system 64 of the building 300 can be generated at the same time.
  • power can also be transferred without operating the portable module 100, e.g. B. from the heat storage of the heating system 64 of the building 300 to the motor vehicle 200, such as for heating the battery 44 before departure.

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Abstract

Ein tragbares Modul (100) mit Verbrennungskraftmaschine (10) und elektrischem Generator (12) wird wahlweise an ein Kraftfahrzeug (200) oder ein Gebäude (300) angeschlossen. Bevorzugt wird hierbei nicht nur elektrische Energie aus dem Generator (12) an das Kraftfahrzeug (200) oder Gebäude (300) übertragen, sondern gleichzeitig auch die Wärmeenergie. Entsprechend verfügt das tragbare Modul (100) auch über zumindest einen Anschluss (32) zum Herausführen eines Mediums, das diese Wärmeenergie führt.

Description

Verfahren zum Bereitstellen von Energie an unterschiedlichen Orten, tragbares Modul sowie Gesamtheit aus Gebäude oder Gebäudeteilen, Kraftfahrzeug und tragbarem Modul
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Energie an unterschiedlichen Orten, ein tragbares Modul nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3, das im Rahmen des Verfahrens eingesetzt wird, sowie schließ- lieh eine Gesamtheit, die neben diesem tragbarem Modul auch ein Gebäude oder einen Gebäudeteil und ein Kraftfahrzeug umfasst.
Zu unterschiedlichen Verbrauchern transportierbare Dieselaggregate, die das Erzeugen von elektrischem Strom an unterschiedlichen Orten ermögli- chen, sind seit Langem bekannt.
Mit der Entwicklung von Konzepten zum Betreiben von Elektrofahrzeugen kommt es zunehmend zur Nutzung der sog. Range-Extender: Dies sind Einheiten aus einer Verbrennungskraftmaschine und einem elektrischen Gene- rator, der von dieser Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, um elektrischen Strom zu erzeugen. Der elektrische Strom wird dann entweder unmittelbar einem elektrischen Antrieb zugeführt oder zum Laden einer Batterie genutzt, aus der die Ladung dann später entnommen wird. Die US 57,537,070 B2 und die WO 2010/089347 betreffen tragbare Stromerzeugungsaggregate bzw. Range-Extender. Diese beiden Druckschriften befassen sich jeweils mit der Kühlung der in dem Stromerzeugungsaggregat vorgesehenen Brennkraftmaschine. Im Falle des tragbaren Range-Extenders aus der US 7,537,070 B2 erfolgt die Kühlung mit Hilfe von Kühlrippen und - flössen, die an der Brennkraftmaschine und dem Generator angeordnet sind. Es erfolgt eine Luftkühlung. Bei dem Stromerzeugungsaggregat aus der WO 2010/089347 sind die Brennkraftmaschine und der Generator als Einheit ausgebildet und in einem im Wesentlichen rohrförmigen durch ein inneres Gehäuse gebildeten Kühlraum angeordnet, in den ein Zuluftkanal einmündet und von dem ein Abluftkanal ausgeht.
Die DE 10 2008 043205 A1 beschreibt eine Energieversorgungsvorrichtung zum mobilen Versorgen eines Fahrzeugs mit elektrischer Energie, die z. B. ein Solarzellenmodul umfasst. Die mobil erzeugte überschüssige Energie kann auch in ein Energieversorgungsnetz eingespeist werden.
Das Konzept eines Stromerzeugungsaggregats (Range-Extenders) für ein Elektromobil wurde bisher nicht in Zusammenhang mit Gebäudetechnologie gebracht.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Möglichkeiten des Bereitstellens von Energie an unterschiedlichen Orten zu erweitern.
Diese Aufgabe wird in einem Aspekt für ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst, in einem weiteren Aspekt durch ein tragbares Modul mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 3 gelöst und in einem weiteren Aspekt schließlich durch eine Gesamtheit aus einem Gebäude oder Gebäudeteil, einem Kraftfahrzeug und einem erfindungsgemäßen tragbaren Modul gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bereitstellen von Energie an unterschiedlichen Orten umfasst somit das Bereitstellen eines tragbaren Moduls für eine Verbrennungskraftmaschine und einem von der Verbrennungskraftmaschine antreibbaren elektrischen Generator, wobei das Modul über Anschlüsse zum Auskoppeln von elektrischer Energie verfügt. Nun wird im Rahmen der Erfindung sowohl ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, welches über zu den Anschlüssen des Moduls passende Gegenanschlüsse verfügt, als auch ein Gebäude oder ein Gebäudeteil, das bzw. der über zu den Anschlüssen des Moduls passende Gegenanschlüsse verfügt. Durch das Bereitstellen dieser drei zusammengehörigen Elemente (tragbares Modul, Kraftfahrzeug und Gebäudeteil) ist sodann ein wahlweises Ankoppeln des tragbaren Moduls entweder an das Kraftfahrzeug oder an das Gebäude bzw. Ge- bäudeteil möglich. Des Weiteren wird die Verbrennungskraftmaschine betrieben, sodass der elektrische Generator elektrische Energie erzeugt, die dem angeschlossenen Kraftfahrzeug bzw. dem angeschlossenen Gebäude oder Gebäudeteil zur Verfügung gestellt wird. Die Erfindung verwirklicht dadurch, dass zu den Anschlüssen des tragbaren Moduls entsprechende Gegenanschlüsse sowohl an einem Kraftfahrzeug als auch an einem Gebäude (oder Gebäudeteil) bereitgestellt werden, erstmals das Konzept, dass ein Range-Extender außerhalb des Kraftfahrzeugs zur Erzeugung von elektrischer Energie eingesetzt wird. Die Erfindung löst sich somit von dem Gedanken, speziell und ausschließlich für ein Kraftfahrzeug ein Stromerzeugungsaggregat bereitzustellen. Dadurch, dass ein gewissermaßen universell einsetzbares Stromerzeugungsaggregat vorgesehen wird, wird ein ganz neuer Zusammenhang geschaffen zwischen dem Verbrauch von Kraftstoff durch die Brennkraftmaschine und dem Erzeugen von Strom: Die im Hinblick auf ein Kraftfahrzeug entwickelten Techniken verschmelzen mit den zu Gebäuden entwickelten Techniken.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das bereitge- stellte tragbare Modul auch Anschlüsse zum Auskoppeln von Wärmeenergie bzw. eines Wärmeenergie führenden Mediums, und das bereitgestellte Kraftfahrzeug sowie zudem das bereitgestellte Gebäude oder der bereitgestellte Gebäudeteil verfügen beide über zugehörige Gegenanschlüsse. Auf diese Weise kann beim Betreiben der Verbrennungskraftmaschine dem Kraftfahr- zeug bzw. dem Gebäude oder Gebäudeteil auch Wärmeenergie zur Verfügung gestellt werden.
Es stellt eine revolutionäre Idee dar, durch das tragbare Modul nicht nur elektrischen Strom zu gewinnen, sondern die beim Betrieb der Brennkraft- maschine zwangsläufig entstehende Wärme auch umfassend zu nutzen, und zwar sowohl in dem Kraftfahrzeug als auch in einer Gebäudeumgebung. Während man von Kraftfahrzeugen her wenigstens noch das Aufwärmen des Fahrzeuginsassenraums durch von dem Antriebsmotor erzeugte Warmluft kennt, gilt dies nicht für einen Range-Extender, und schon gar nicht hat man bisher vorgesehen, einen solchen Range-Extender außerhalb eines Kraftfahrzeugs zu nutzen und hierbei nicht nur die elektrische Energie, sondern auch gleichzeitig die entstehende Wärme abzuführen und für Haushaltszwecke einzusetzen. So kann in einem Gebäude die entstehende Wärmeenergie zum Beheizen des Gebäudes selbst oder auch von Nutzwasser eingesetzt werden. Die Betrachtungsweise ändert sich somit von der Behandlung der Problematik, wie Wärme von der Verbrennungskraftmaschine abzuführen ist dahin, wie die Wärme dann auch effektiv genutzt werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen tragbaren Modul, das die Verbrennungskraftmaschine und einen von diesem antreibbaren elektrischen Generator aufweist, und das über Anschlüsse zum Auskoppeln von durch den Generator bereitgestellter elektrischer Energie verfügt, ist insbesondere zumindest ein Anschluss zum Herausführen eines Wärmeenergie beinhaltenden Mediums vorgesehen, der derart ausgestaltet ist, dass er mit zumindest einem jeweiligen Gegenanschluss koppelbar ist. Der zumindest eine Anschluss stellt somit eine Kupplungshälfte dar, die z. B. als Flansch ausgebildet sein kann und stellt somit bewusst die Möglichkeit zum Ankuppeln eines entsprechenden Gegenanschlusses eines Kraftfahrzeugs oder auch eines Gebäudes bereit. Durch eine solche Kupplungshälfte, also durch zumindest einen Anschluss zum Herausführen eines Wärmeenergie beinhaltenden Mediums, wird also eine Nutzung der beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine entstehen- den Wärme vorgesehen und ermöglicht.
Je nach Art des vorgesehenen Mediums zum Übertragen der Wärmeenergie kann es sich empfehlen, in dem tragbaren Modul einen Wärmetauscher zum Abführen von Wärmeenergie aus der Verbrennungskraftmaschine in das je- weilige (vorbestimmte) Medium vorzusehen. Hierbei sollte vorgesehen sein, dass das Medium aus dem Wärmetauscher entweder selbsttätig aufgrund von Druckverhältnissen entweichen kann oder durch eine aktive Förderung (z. B. mit Hilfe eines entsprechenden Motors bzw. einer Pumpe) zu dem zumindest einen Anschluss zum Herausführen des Mediums und aus diesem Anschluss heraus bewegbar ist.
Das Medium Luft kann hier einfach mit Hilfe einer geeigneten Öffnung in einem Rohr bereitgestellt werden. Es kann aber sein, dass das Medium von Luft verschieden ist und insbesondere dann ist es sinnvoll, einen weiteren Anschluss an dem tragbaren Modul vorzusehen, der das Hereinführen eines Mediums ermöglicht, durch das Wärme von der Verbrennungskraftmaschine aufnehmbar ist. (Wenn das vorbestimmte Medium beispielsweise Wasser ist, muss dem tragbaren Modul das Wasser auch irgendwie zugeführt werden.) Der weitere Anschluss stellt wiederum eine Kupplungshälfte dar, die mit ei- ner entsprechenden Gegen-Kupplungshälfte, also einem Gegenanschluss, koppelbar ist.
Wie bereits ausgeführt, ist es Kennzeichen des tragbaren Moduls, dass es über bestimmte Anschlüsse verfügt, an die Gegenanschlüsse anschließbar sind. Entsprechend ist es ein Aspekt der Erfindung, eine Gesamtheit aus einem Gebäude oder Gebäudeteil, einem Kraftfahrzeug und einem tragbaren Modul der erfindungsgemäßen Art bereitzustellen, wobei zumindest einem Teil der Anschlüsse des tragbaren Moduls entsprechende Gegenanschlüsse sowohl des Gebäudes oder Gebäudeteils als auch des Kraftfahrzeugs entsprechen. Ein Gegenanschluss ist ein Anschluss, der mit dem jeweiligen An- schluss koppelbar ist, sodass Energie übertragbar ist. Neben der elektrischen Energie ist insbesondere vorgesehen, dass den Anschlüssen zum Herausführen und/oder den gegebenenfalls vorhergesehenen Anschlüssen zum Hereinführen eines vorbestimmten Mediums Gegenanschlüsse des Gebäudes oder Gebäudeteils und des Kraftfahrzeugs entsprechen. Bevorzugt sind insbesondere zu allen Anschlüssen Gegenanschlüsse vorgesehen, insbesondere zu den Anschlüssen zum Auskoppeln von elektrischer Energie ebenfalls Gegenanschlüsse des Gebäudes oder Gebäudeteils und des Kraft- fahrzeugs.
Nachfolgend werden die unterschiedlichen Aspekte der Erfindung näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der Fig. 1 in einer Schemadarstellung den Aufbau eines tragbaren Moduls gemäß der Erfindung veranschaulicht,
Fig. 2 ebenfalls in einer Schemadarstellung die bei diesem tragbaren
Modul vorgesehenen unterschiedlichen Arten von Anschlüssen veranschaulicht,
Fig. 3 die Nutzung des tragbaren Moduls in einem Kraftfahrzeugs zeigt, Fig. 4 die Nutzung des selben tragbaren Moduls in einem Gebäude zeigt,
Fig. 5 die Nutzung des tragbaren Moduls in einem Kraftfahrzeug zumindest teilweise für das Gebäude zeigt und
Fig. 6 die Nutzung des tragbaren Moduls in dem Gebäude zumindest teilweise für das Kraftfahrzeug zeigt.
Ein im Ganzen mit 100 bezeichnetes tragbares (Aggregat-)Modul umfasst einen Verbrennungsmotor 10, der zum Betrieb sowohl mit flüssigem Kraftstoff (Benzin oder Diesel) als auch mit Gas ausgelegt ist. Der Verbrennungsmotor 10 dient zum Antrieb einer Welle 12, die die Eingangswelle eines elektrischen Generators 14 ist, mit Hilfe dessen somit bei laufendem Be- trieb des Verbrennungsmotors 10 elektrische Energie gewinnbar ist. Dem elektrischen Generator ist ein Wechselrichter 16 nachgeordnet. Der Verbrennungsmotor 10 und der elektrische Generator 14 werden von einer Steuereinheit 18 des tragbaren Moduls 100 angesteuert. Zur Verbindung nach außen weist das tragbare Modul 100 eine Mehrfachschnittstelle 20 auf, die im Einzelnen in Fig. 2 gezeigt ist. Die Darstellung gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ist jeweils nur schematisch, sodass es auf Unterschiede in der räumlichen Anordnung der einzelnen Elemente nicht ankommt.
Für den Verbrennungsmotor gibt es zunächst eine Kraftstoffzuleitung 22. Abgas wird aus einer Abgasleitung 24 abgeführt. Das Abgas wird hierbei über einen Wärmetauscher 26 geführt, der Wärme von einem Gas in eine Flüssigkeit überträgt („Luft-Wasser-Wärmetauscher"). Die Flüssigkeit bzw. das Wasser wird in einer Leitung 28 geführt, zu der es einen Eingangsan- schluss 30 und einen Ausgangsanschluss 32 gibt. Im tragbaren Modul 100 gibt es zusätzlich zu dem Wärmetauscher 26 noch einen Wärmetauscher 34, der in einem Kühlwasserkreislauf zum Verbrennungsmotor 10 dazu dient, dem Kühlwasser von dem Verbrennungsmotor 10 aufgenommene Wärme wieder zu entnehmen.
Die Mehrfachschnittstelle 20 weist ferner sowohl einen Gleichspannungsan- schluss 36 auf, als auch einen Wechselspannungsanschluss 38. Schließlich gibt es noch eine Kommunikationsverbindung 40 zum Übertragen von Steu- ersignalen.
Kennzeichen der Mehrfachschnittstelle 20 ist es, dass sie sowohl das Übertragen von elektrischer Energie ermöglicht, insbesondere von mit Hilfe des elektrischen Generators 14 gewonnener Energie aus dem tragbaren Modul 100 heraus, als auch das Übertragen von Wärmeenergie, insbesondere das Auskoppeln von Wärmeenergie, die der Verbrennungsmotor 10 erzeugt, aus dem tragbaren Modul 100 heraus. Das tragbare Modul ist daher sowohl Quelle für elektrische Energie als auch Quelle für Wärmeenergie, die über das geeignete Medium, vorliegend Wasser, transportiert wird. Alternativ oder zusätzlich wäre es möglich, als Medium zum Transport von Wärme Luft zu verwenden. Für die Luft bedürfte es keines Eingangsanschlusses.
In der Situation gemäß Fig. 3 ist das tragbare Modul 100 in einem Kraftfahr- zeug 200 eingesetzt: Die Mehrfachschnittstelle 20 ist an eine entsprechende Gegenschnittstelle 42 angekoppelt. Die Gegenschnittstelle 42 umfasst zu jedem der Anschlüsse 22, 24, 30, 32, 36, 38 und 40 einen Gegenanschluss. Die elektrischen Anschlüsse 36 sind mit einer Batterie 44 des Kraftfahrzeugs 200 gekoppelt, und selbige wiederum mit einem elektrischen Antrieb 46 des Kraftfahrzeugs 100 gekoppelt, der zumindest ein Paar Räder 48 antreibt. Die Schnittstellen 30 und 32 sind mit einem Wasserkreislauf 48 im Kraftfahrzeug 200 gekoppelt, aus dem in einem Bereich 50 Wärme ausgekoppelt wird, insbesondere an die Luft abgegeben wird. Auf diese Weise ist eine Erwärmung des Fahrgastinnenraums des Fahrzeugs 200 möglich.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Situation ist das tragbare Modul 100 aus dem Kraftfahrzeug 100 entnommen und stattdessen in einem Gebäude 300 eingesetzt. Das Gebäude weist passend zur Schnittstelle 20 ebenfalls eine Gegenschnittstelle 52 auf, z. B. im Bereich eines Garagengebäudes 54, wobei die Gegenschnittstelle 52 zu jedem der Anschlüsse 22, 24, 30, 32, 36, 38 und 40 der Mehrfachschnittstelle 20 einen Gegenanschluss aufweist.
So ist der Anschluss 22 mit einem Gasnetzwerk 56 verbindbar, und die beim Betrieb des Verbrennungsmotors 10 entstehenden Abgase werden über die Schnittstelle 24 in das Abgasentsorgungssystem, insbesondere den Kamin 58, des Gebäudes 300 abgeleitet. Der gewonnene elektrische Strom wird der elektrischen Hausinstallation 60 zugeführt. Diese repräsentiert eine Vielzahl von Verbrauchern oder auch von anderen Energiequellen wie z. B. Solarmodulen oder photovoltaischen Zellen oder auch ein externes Energienetz.
Die Anschlüsse 30 und 32 werden mit einem Wasserkreislauf 62 im Gebäude 300 gekoppelt, der zur Heizungsanlage 64 des Gebäudes 300 gehört. Die Heizungsanlage 64 verfügt über einen Wärmespeicher. Das Gebäude wird durch eine zentrale Steuerungseinrichtung 66 gesteuert, die über die Gegenschnittstelle 52 an das tragbare Modul 100 koppelbar ist.
Anhand der Figuren 3 und 4 ist somit ersichtlich, dass einerseits das tragba- re Modul 100 dazu eingesetzt werden kann, elektrische Energie zum Betrieb des Antriebs 46 eines Kraftfahrzeugs 200 bereitzustellen und gleichzeitig Wärme zur Auskopplung in den Fahrgastinnenraum oder zur Konditionierung von Fahrzeugkomponenten (also z. B. zum Aufwärmen der Batterie 44) bereitzustellen; und ein andermal ist das tragbare Modul 100 dazu in der Lage, elektrische Energie für ein Gebäude 300 zu erzeugen und gleichzeitig Wärmeenergie für dessen Beheizung.
Im Falle der Fig. 5 ist das tragbare Modul 100 im Kraftfahrzeug 200 angeordnet, das Kraftfahrzeug befindet sich jedoch im bzw. am Gebäude 300 (in der Garage 54), und an der Schnittstelle 42 besteht eine Anschlussmöglichkeit 68 mit zu der Mehrfachschnittstelle 20 passendem Profil, und eine entsprechende Anschlussmöglichkeit gibt es in der Gegenschnittstelle 52. Auf diese Weise kann elektrische Energie und Wärmeenergie jeweils im Bereich des Kraftfahrzeugs 200 erzeugt werden, aber an das Gebäude 300 abgege- ben werden. Hingegen kann Gas oder Kraftstoff zum Betrieb des Verbrennungsmotors 10 aus dem Gebäude 300 an das Kraftfahrzeug 200 geführt werden, das Abgas über den Kamin 58 abgeleitet werden.
Anhand der Fig. 6 ist es ersichtlich, dass in Umkehr der Situation aus Fig. 5 das tragbare Modul 100 an das Gebäude 300 angekoppelt werden kann und im Wesentlichen über die selbe Verbindung die elektrische Energie zum Teil oder ganz an das in der Garage 54 stehende Kraftfahrzeug 200 übertragen werden kann, dies gilt auch für die Wärmeenergie. Im Falle der Fig. 5 und Fig. 6 gilt insbesondere, dass nicht die gesamte erzeugte Energie an eine der Einheiten 200, 300 gegeben werden muss, sondern es kann je nach Bedarf elektrische Energie zum Laden der Batterie 44 des Kraftfahrzeugs 200 und gleichzeitig für die elektrische Außeninstallation 60 erzeugt werden, und genauso kann zugleich Wärmeenergie für das Fahr- zeug 200 als auch für die Heizungsanlage 64 des Gebäudes 300 erzeugt werden. Außerdem kann auch Energie übertragen werden, ohne dass das tragbare Modul 100 betrieben wird, z. B. aus dem Wärmespeicher der Heizungsanlage 64 des Gebäudes 300 an das Kraftfahrzeug 200, etwa zum Aufheizen der Batterie 44 vor Fahrtantritt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
Verfahren zum Bereitstellen von Energie an unterschiedlichen Orten, mit:
Bereitstellen eines tragbaren Moduls (100) mit einer Verbrennungskraftmaschine (10) und einem von der Verbrennungskraftmaschine (10) antreibbaren elektrischen Generator (12), das über Anschlüsse (36, 38) zum Auskoppeln von elektrischer Energie verfügt,
Bereitstellen sowohl eines Kraftfahrzeugs, das über zu den Anschlüssen (36, 38) des Moduls (100) passende Gegenanschlüsse verfügt als auch eines Gebäudes oder Gebäudeteils, das bzw. der über zu den Anschlüsse (36, 38) des tragbaren Moduls (100) passende Gegenanschlüsse verfügt,
wahlweises Ankoppeln des tragbaren Moduls (100) entweder an das Kraftfahrzeug oder an das Gebäude oder den Gebäudeteil,
Betreiben der Verbrennungskraftmaschine (10), sodass der elektrische Generator (12) elektrische Energie erzeugt, die dem angeschlossenen Kraftfahrzeug (200) bzw. dem angeschlossenen Gebäude (300) oder Gebäudeteil zur Verfügung gestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem das bereitgestellte tragbare Modul (100) auch über Anschlüsse (30, 32) zum Auskoppeln von Wärmeenergie bzw. eines Wärmeenergie führenden Mediums verfügt, bei dem das bereitgestellte Kraftfahrzeug (200) oder das bereitgestellte Gebäude (300) oder der bereitgestellte Gebäudeteil über zugehörige Gegenanschlüsse verfügen, sodass beim Betreiben der Verbrennungskraftmaschine (10) dem Kraftfahrzeug (200) bzw. dem Gebäude (300) oder Gebäudeteil auch Wärmeenergie zur Verfügung gestellt wird.
Tragbares Modul (100) mit einer Verbrennungskraftmaschine (10) und einem von dieser antreibbaren elektrischen Generator (12), das über Anschlüsse (36, 38) zum Auskoppeln von durch den Generator (12) bereitgestellter elektrische Energie verfügt,
dadurch gekennzeichnet, dass es auch über zumindest einen Anschluss (32) zum Herfausführen eines Wärmeenergie beinhaltenden Mediums verfügt, wobei dieser zumindest eine Anschluss (32) mit einem jeweiligen Gegenanschluss koppelbar ist.
Tragbares Modul nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
es zumindest einen und bevorzugt zwei Wärmetauscher (26, 34) zum Abführen von Wärmeenergie aus der Verbrennungskraftmaschine (10) in ein vorbestimmtes Medium verfügt, wobei das Medium aus dem Wärmetauscher aufgrund von Druckverhältnissen oder durch eine aktive Förderung zu dem zumindest einen Anschluss zum Herausführen des Mediums und aus diesem heraus bewegbar ist.
Tragbares Modul nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
es über einen weiteren Anschluss (30) zum Hereinführen eines Mediums verfügt, durch das Wärme von der Verbrennungskraftmaschine (10) aufnehmbar ist.
Gesamtheit aus einem Gebäude (300) oder Gebäudeteil, einem Kraftfahrzeug (200) und einem tragbaren Modul (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest einem Teil der Anschlüsse (22, 24, 30, 32, 36, 38, 40) des tragbaren Moduls (100) Gegenanschlüsse sowohl des Gebäudes (300) oder Gebäudeteils als auch des Kraftfahrzeugs (200) entsprechen.
Gesamtheit nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest den Anschlüssen (30, 32) des tragbaren Moduls (100) zum Herausführen und/oder Hereinführen eines vorbestimmten Mediums Gegenanschlüsse des Gebäudes (300) oder Gebäudeteils und des Kraftfahrzeugs (200) entsprechen.
8. Gesamtheit nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass auch den Anschlüssen (36, 38) zum Auskoppeln von elektrischer Energie Gegenanschlüsse des Gebäudes (300) oder Gebäudeteils und des Kraftfahrzeugs (200) entsprechen.
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