DE102024118870B3

DE102024118870B3 - motor vehicle and loading procedure

Info

Publication number: DE102024118870B3
Application number: DE102024118870.7A
Authority: DE
Inventors: Lars Heuken; Timijan Velic
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2024-07-03
Filing date: 2024-07-03
Publication date: 2025-01-16
Anticipated expiration: 2044-07-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1) mit einer in das Kraftfahrzeug (1) integrierten elektrischen Energiespeichereinrichtung (2) und mit einem Dachgepäckträger (7), an dem ein transportables Sportgerät (10) zum Fahrtransport lösbar befestigt ist.Um die Energieeffizienz im Betrieb eines Kraftfahrzeugs (1) zu verbessern, ist die elektrische Energiespeichereinrichtung (2) elektrisch so mit einer Solarzelleneinrichtung (16) gekoppelt, die in eine Fläche (18) des transportablen Sportgeräts (10) integriert ist, dass mit Hilfe der in die Fläche (18) des transportablen Sportgeräts (10) integrierten Solarzelleneinrichtung (16) auf dem Kraftfahrzeug (1) gewonnene elektrische Energie in die elektrische Energiespeichereinrichtung (2) in dem Kraftfahrzeug (1) eingespeist werden kann.The invention relates to a motor vehicle (1) with an electrical energy storage device (2) integrated into the motor vehicle (1) and with a roof rack (7) to which a portable sports device (10) is detachably attached for transport. In order to improve the energy efficiency in the operation of a motor vehicle (1), the electrical energy storage device (2) is electrically coupled to a solar cell device (16) which is integrated into a surface (18) of the portable sports device (10) such that electrical energy generated on the motor vehicle (1) with the aid of the solar cell device (16) integrated into the surface (18) of the portable sports device (10) can be fed into the electrical energy storage device (2) in the motor vehicle (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer in das Kraftfahrzeug integrierten elektrischen Energiespeichereinrichtung und mit einem Dachgepäckträger, an dem ein transportables Sportgerät zum Fahrtransport lösbar befestigt ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Laden einer elektrischen Energiespeichereinrichtung in einem derartigen Kraftfahrzeug.The invention relates to a motor vehicle with an electrical energy storage device integrated in the motor vehicle and with a roof rack to which a portable sports device is detachably attached for transport. The invention further relates to a method for charging an electrical energy storage device in such a motor vehicle.

Aus der amerikanischen Patentschrift US 8 262 425 B1 ist ein Surfbrett mit integrierten Solarzellen bekannt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2010 032 014 A1 ist ein Surfbrett mit einem Elektromotor, einer Batterie und einer Solarzelle bekannt. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2022 128 944 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug, umfassend eine dachseitig vorgesehene Befestigungseinrichtung sowie einen an der Befestigungseinrichtung lösbar befestigten oder befestigbaren Träger, wobei an der Befestigungseinrichtung eine mit einer Energiequelle des Fahrzeugs verbundene erste elektrische Anschlussschnittstelle zum Anschließen einer am Träger vorgesehenen zweiten elektrischen Anschlussschnittstelle vorgesehen ist, und wobei am Träger eine mit der zweiten Anschlussschnittstelle elektrisch verbundene dritte Anschlussschnittstelle für den Anschluss eines am Träger montierten oder montierbaren elektrischen Geräts vorgesehen ist, derart, dass Strom von der Energiequelle zum Gerät oder vom Gerät zur Energiequelle leitbar ist. Die amerikanische Offenlegungsschrift US 2018/0222332 A1 offenbart ein Elektrofahrrad, das eine Motorantriebssteuervorrichtung, einen Batteriesatz, einen Drehmomentsensor, einen Pedalrotationssensor, einen Motor, ein Bedienfeld, eine Solar-Photovoltaikvorrichtung und ein Kabel umfasst, wobei das Batteriepaket über ein Kabel mit der Solar-Photovoltaikvorrichtung verbunden werden kann.From the American patent US 8 262 425 B1 A surfboard with integrated solar cells is known. From the German disclosure document DE 10 2010 032 014 A1 A surfboard with an electric motor, a battery and a solar cell is known. The German disclosure document DE 10 2022 128 944 A1 discloses a motor vehicle comprising a fastening device provided on the roof and a carrier detachably fastened or attachable to the fastening device, wherein a first electrical connection interface connected to an energy source of the vehicle is provided on the fastening device for connecting a second electrical connection interface provided on the carrier, and wherein a third connection interface electrically connected to the second connection interface is provided on the carrier for connecting an electrical device mounted or mountable on the carrier, such that current can be conducted from the energy source to the device or from the device to the energy source. The American patent application US 2018/0222332 A1 discloses an electric bicycle comprising a motor drive control device, a battery pack, a torque sensor, a pedal rotation sensor, a motor, a control panel, a solar photovoltaic device, and a cable, wherein the battery pack can be connected to the solar photovoltaic device via a cable.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Energieeffizienz im Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer in das Kraftfahrzeug integrierten elektrischen Energiespeichereinrichtung und mit einem Dachgepäckträger, an dem ein transportables Sportgerät zum Fahrtransport lösbar befestigt ist, zu verbessern.The object of the invention is to improve the energy efficiency in the operation of a motor vehicle with an electrical energy storage device integrated in the motor vehicle and with a roof rack to which a portable sports device is detachably attached for transport.

Die Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug mit einer in das Kraftfahrzeug integrierten elektrischen Energiespeichereinrichtung und mit einem Dachgepäckträger, an dem ein transportables Sportgerät zum Fahrtransport lösbar befestigt ist, dadurch gelöst, dass die elektrische Energiespeichereinrichtung elektrisch so mit einer Solarzelleneinrichtung gekoppelt ist, die in eine Fläche des transportablen Sportgeräts integriert ist, dass mit Hilfe der in die Fläche des transportablen Sportgeräts integrierten Solarzelleneinrichtung auf dem Kraftfahrzeug gewonnene elektrische Energie in die elektrische Energiespeichereinrichtung in dem Kraftfahrzeug eingespeist werden kann. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um ein beliebiges Kraftfahrzeug handeln, auch um ein Campingfahrzeug. Das transportable Sportgerät ist auf dem Dachgepäckträger oben an dem Kraftfahrzeug lösbar befestigt. Lösbar bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere wiederholt zerstörungsfrei trennbar. Bei dem Dachgepäckträger kann es sich um einen herkömmlichen Dachgepäckträger handeln, der zum Beispiel zwei Querträger umfasst, an denen das transportable Sportgerät zum Fahrtransport lösbar befestigt werden kann. Bei dem transportablen Sportgerät handelt es sich vorzugsweise um ein schwimmfähiges Brett, insbesondere ein Surfbrett. Bei dem transportablen Sportgerät kann es sich aber auch um ein Snowboard, um mindestens einen Touringski, mindestens einen Langlaufski, einen Schlitten, ein Kajak, ein Kanu und/oder um ein Stand-up Paddle Board handeln, das auch mit der Abkürzung SUP bezeichnet wird. Die Solarzelleneinrichtung ist in mindestens eine Fläche des transportablen Sportgeräts integriert. Zu diesem Zweck umfasst die Solarzelleneinrichtung vorzugsweise eine Vielzahl von Solarzellen, die in das transportable Sportgerät eingebettet sind. Die Fläche mit der Solarzelleneinrichtung ist an einer Seite des transportablen Sportgeräts angeordnet, die in einem an dem Dachgepäckträger des Kraftfahrzeugs montierten Zustand des transportablen Sportgeräts oben, das heißt dem Sonnenlicht zugewandt, angeordnet ist. Bei der elektrischen Energiespeichereinrichtung handelt es sich zum Beispiel um eine in das Kraftfahrzeug integrierte Batterie. Bei der elektrischen Energiespeichereinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Traktionsbatterie. Es sind aber auch Anwendungen denkbar, bei denen eine in das Kraftfahrzeug integrierte Versorgungsbatterie aufgeladen wird, die elektrische Energie zur Realisierung von Standfunktionen, wie Licht oder Infotainment, in dem Kraftfahrzeug bereitstellt. Anders als bei herkömmlichen Anwendungen von Solarzellen oder an transportablen Sportgeräten dient die Solarzelleneinrichtung in dem transportablen Sportgerät nur zur Bereitstellung von elektrischer Energie für die elektrische Energiespeichereinrichtung in dem Kraftfahrzeug. Zu diesem Zweck ist die Solarzelleneinrichtung elektrisch mit der elektrischen Energiespeichereinrichtung in dem Kraftfahrzeug gekoppelt. Diese elektrische Kopplung ist so ausgeführt, dass über die Solarzelleneinrichtung gewonnene Sonnenenergie automatisch beziehungsweise über eine entsprechende Leistungselektronik in die elektrische Energiespeichereinrichtung im Kraftfahrzeug eingespeist wird. Bei dem Board oder Brett ist die Unterseite im normalen Betrieb im Wasser angeordnet. Die Oberseite des Boards oder Bretts, auf der normalerweise eine Person, die das transportable Sportgerät nutzt, steht, wird durch die Solarzelleneinrichtung vorteilhaft überhaupt nicht beeinträchtigt. Die Unterseite kann vorteilhaft vollständig oder nahezu vollständig mit Solarzellen ausgestattet werden, um die Energieeffizienz im Betrieb des Kraftfahrzeugs mit dem an dem Dachgepäckträger befestigten transportablen Sportgerät weiter zu erhöhen. Dadurch, dass das Board oder Brett eine Finne aufweist, welche die geräteseitige Ladeanschlussstelle überdeckt, wird auf einfache Art und Weise eine unerwünschte Beschädigung der geräteseitigen Ladeanschlussstelle im Betrieb des transportablen Sportgeräts verhindert. Die Finne kann abnehmbar ausgeführt sein. Die geräteseitige Ladeanschlussstelle ist vorteilhaft nur bei abgenommener Finne zugänglich. Bei montierter Finne ist die geräteseitige Ladeanschlussstelle vorteilhaft abgedeckt und auch abgedichtet.The problem is solved in a motor vehicle with an electrical energy storage device integrated into the motor vehicle and with a roof rack to which a portable sports device is detachably attached for transport, in that the electrical energy storage device is electrically coupled to a solar cell device that is integrated into a surface of the portable sports device in such a way that electrical energy generated on the motor vehicle with the help of the solar cell device integrated into the surface of the portable sports device can be fed into the electrical energy storage device in the motor vehicle. The motor vehicle can be any motor vehicle, including a camping vehicle. The portable sports device is detachably attached to the roof rack on top of the motor vehicle. Detachable in this context means in particular repeatedly separable without causing damage. The roof rack can be a conventional roof rack that, for example, comprises two crossbars to which the portable sports device can be detachably attached for transport. The portable sports device is preferably a floating board, in particular a surfboard. The portable sports equipment can also be a snowboard, at least one touring ski, at least one cross-country ski, a sled, a kayak, a canoe and/or a stand-up paddle board, which is also referred to by the abbreviation SUP. The solar cell device is integrated into at least one surface of the portable sports equipment. For this purpose, the solar cell device preferably comprises a plurality of solar cells that are embedded in the portable sports equipment. The surface with the solar cell device is arranged on one side of the portable sports equipment, which is arranged at the top, i.e. facing the sunlight, when the portable sports equipment is mounted on the roof rack of the motor vehicle. The electrical energy storage device is, for example, a battery integrated into the motor vehicle. The electrical energy storage device is preferably a traction battery. However, applications are also conceivable in which a supply battery integrated into the motor vehicle is charged, which provides electrical energy to implement stand-alone functions, such as lighting or infotainment, in the motor vehicle. Unlike conventional applications of solar cells or portable sports equipment, the solar cell device in the portable sports equipment only serves to provide electrical energy for the electrical energy storage device in the motor vehicle. For this purpose, the solar cell device is electrically coupled to the electrical energy storage device in the motor vehicle. This electrical coupling is designed in such a way that solar energy generated via the solar cell device is fed into the electrical energy storage device in the motor vehicle automatically or via appropriate power electronics. In normal operation, the underside of the board is in the water. The top of the board, on which a person using the portable sports equipment normally stands, is advantageously not affected at all by the solar cell device. The underside can advantageously be completely or almost completely equipped with solar cells in order to further increase the energy efficiency when operating the vehicle with the portable sports equipment attached to the roof rack. The fact that the board or plank has a fin that covers the charging connection point on the device is a simple way of preventing unwanted damage to the charging connection point on the device when the portable sports equipment is in use. The fin can be made removable. The charging connection point on the device is advantageously only accessible when the fin is removed. When the fin is installed, the charging connection point on the device is advantageously covered and also sealed.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen ist. Bei dem Personenkraftwagen handelt es sich vorzugsweise um ein Coupé. Als Coupé wird insbesondere ein geschlossener zweitüriger Wagen mit einem sportlichen und eleganten Erscheinungsbild bezeichnet. An dem Personenkraftwagen kann die für Sonnenenergiegewinnung nutzbare Fläche mit dem transportablen Sportgerät auf einfache Art und Weise bei Bedarf wirksam vergrößert werden.A preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the motor vehicle is a passenger car. The passenger car is preferably a coupe. A coupe is particularly a closed two-door car with a sporty and elegant appearance. The area of the passenger car that can be used for solar energy generation can be effectively increased in a simple manner with the portable sports equipment if required.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Energiespeichereinrichtung eine Traktionsbatterie ist. Die Traktionsbatterie, die auch als Hochvoltbatterie bezeichnet wird, dient in dem Kraftfahrzeug zur Bereitstellung von Antriebsenergie, die in dem als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgeführten Kraftfahrzeug für dessen Antrieb verwendet wird. Antriebsbatterien von Elektro- und Hybridfahrzeugen gehören nach dem Batteriegesetz zur Klasse der Industriebatterien und nicht zur Klasse der Fahrzeugbatterien.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the electrical energy storage device is a traction battery. The traction battery, which is also referred to as a high-voltage battery, is used in the motor vehicle to provide drive energy that is used to drive the motor vehicle designed as an electric vehicle or hybrid vehicle. According to the Battery Act, drive batteries of electric and hybrid vehicles belong to the class of industrial batteries and not to the class of vehicle batteries.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das transportable Sportgerät eine geräteseitige Ladeanschlussstelle aufweist, wobei das Kraftfahrzeug eine fahrzeugseitige Ladeanschlussstelle aufweist. Die Ladeanschlussstellen sind vorteilhaft so abgedichtet, dass zum einen der Betrieb des Kraftfahrzeugs zum andern aber auch der Betrieb des transportablen Sportgeräts, insbesondere im Wasser, durch die Ladeanschlussstelle nicht beeinträchtigt wird. Über die Ladeanschlussstellen kann mit der Solarzelleneinrichtung gewonnene elektrische Energie in die elektrische Energiespeichereinrichtung in dem Kraftfahrzeug eingespeist werden. Dadurch kann die Reichweite des Kraftfahrzeugs, Sonneneinstrahlung vorausgesetzt, wirksam vergrößert werden.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the portable sports equipment has a charging connection point on the equipment side, whereby the motor vehicle has a charging connection point on the vehicle side. The charging connection points are advantageously sealed in such a way that the operation of the motor vehicle and the operation of the portable sports equipment, particularly in water, are not impaired by the charging connection point. Electrical energy generated by the solar cell device can be fed into the electrical energy storage device in the motor vehicle via the charging connection points. This can effectively increase the range of the motor vehicle, provided there is sunlight.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Finne zwischen einer Arbeitsstellung und einer Anschlussstellung bewegbar an dem Board oder Brett angebracht ist. Die Finne ist zum Beispiel schwenkbar an dem Board oder Brett angebracht. In mindestens einer Arbeitsstellung ist die Finne für den normalen Betrieb des transportablen Sportgeräts fest an dem Board oder Brett angebracht. In ihrer Anschlussstellung gibt die Finne die Ladeanschlussstelle an dem Board oder Brett frei.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the fin is attached to the board so that it can move between a working position and a connection position. The fin is attached to the board so that it can pivot, for example. In at least one working position, the fin is firmly attached to the board for normal operation of the portable sports equipment. In its connection position, the fin releases the charging connection point on the board.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugseitige Ladeanschlussstelle in eine Dachsteckdose an einem Fahrzeugdach des Kraftfahrzeugs integriert ist. Die Dachsteckdose kann nur zu diesem Zweck an dem Fahrzeugdach vorgesehen sein. Je nach Ausführung des Kraftfahrzeugs kann auch eine bereits vorhandene Dachsteckdose an dem Fahrzeugdach für die Integration der fahrzeugseitigen Ladeanschlussstelle genutzt werden. Im Unterschied zu herkömmlichen Dachsteckdosen dient die mit der fahrzeugseitigen Ladeanschlussstelle kombinierte Dachsteckdose an dem Fahrzeugdach jedoch vorteilhaft auch dazu, Energie von der Solarzelleneinrichtung an die elektrische Energiespeichereinrichtung in dem Kraftfahrzeug zu übertragen.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the vehicle-side charging connection point is integrated into a roof socket on a vehicle roof of the motor vehicle. The roof socket can be provided on the vehicle roof for this purpose only. Depending on the design of the motor vehicle, an existing roof socket on the vehicle roof can also be used to integrate the vehicle-side charging connection point. In contrast to conventional roof sockets, however, the roof socket on the vehicle roof combined with the vehicle-side charging connection point also advantageously serves to transfer energy from the solar cell device to the electrical energy storage device in the motor vehicle.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelleneinrichtung elektrisch mit einer Leistungselektronik in dem Kraftfahrzeug gekoppelt ist. Die Leistungselektronik in dem Kraftfahrzeug dient vorteilhaft dazu, die von der Solarzelleneinrichtung bereitgestellte Energie so umzuwandeln, dass sie zur Ladung der elektrischen Energiespeichereinrichtung in dem Kraftfahrzeug genutzt werden kann. In dem transportablen Sportgerät ist vorzugsweise nur die Solarzelleneinrichtung, bei Bedarf noch eine Spule, untergebracht. Andere Komponenten, wie die Leistungselektronik, sind vorteilhaft nicht in das transportable Sportgerät integriert. So wird sichergestellt, dass das transportable Sportgerät durch die Solarzelleneinrichtung nicht oder nur unwesentlich verändert wird.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the solar cell device is electrically coupled to power electronics in the motor vehicle. The power electronics in the motor vehicle advantageously serve to convert the energy provided by the solar cell device so that it can be used to charge the electrical energy storage device in the motor vehicle. Preferably only the solar cell device, and if required a coil, is housed in the portable sports device. Other components, such as the power electronics, are advantageously not integrated into the portable sports device. This ensures that the portable sports device is not changed or only changed insignificantly by the solar cell device.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelleneinrichtung drahtlos mit der elektrischen Energiespeichereinrichtung gekoppelt ist. Die drahtlose Energieübertragung erfolgt zum Beispiel induktiv. Dadurch wird das Herstellen der elektrischen Kopplung zwischen dem transportablen Sportgerät und der elektrischen Energiespeichereinrichtung in dem Kraftfahrzeug erheblich vereinfacht.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the solar cell device is wirelessly coupled to the electrical energy storage device. The wireless energy transfer takes place, for example, inductively. This considerably simplifies the establishment of the electrical coupling between the portable sports device and the electrical energy storage device in the motor vehicle.

Bei einem Verfahren zum Laden einer elektrischen Energiespeichereinrichtung in einem vorab beschriebenen Kraftfahrzeug ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass mit Hilfe der in die Fläche des transportablen Sportgeräts integrierten Solarzelleneinrichtung gewonnene elektrische Energie in die elektrische Energiespeichereinrichtung in dem Kraftfahrzeug eingespeist wird. So kann die elektrische Energiespeichereinrichtung auf einfache Art und Weise automatisch aufgeladen werden, wenn ausreichend Sonnenenergie bereitsteht. Dadurch kann insbesondere die Reichweite eines Elektrofahrzeugs oder Hybridfahrzeugs mit einer als Traktionsbatterie ausgeführten elektrischen Energiespeichereinrichtung wirksam erhöht werden.In a method for charging an electrical energy storage device in a pre-charged In the motor vehicle described above, the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved by feeding electrical energy obtained with the aid of the solar cell device integrated into the surface of the portable sports equipment into the electrical energy storage device in the motor vehicle. The electrical energy storage device can thus be automatically charged in a simple manner when sufficient solar energy is available. In particular, the range of an electric vehicle or hybrid vehicle with an electrical energy storage device designed as a traction battery can thereby be effectively increased.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein transportables Sportgerät, insbesondere ein Board oder ein Brett, zum Transport auf einem vorab beschriebenen Kraftfahrzeug. Das transportable Sportgerät, insbesondere mit der geräteseitigen Ladeanschlussstelle, ist separat handelbar.The invention further relates to a transportable sports device, in particular a board or a plank, for transport on a motor vehicle as described above. The transportable sports device, in particular with the charging connection point on the device, can be handled separately.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem schematisch angedeuteten Dachgepäckträger, auf dem ein transportables Sportgerät befestigt ist, das eine der Sonne zugewandte Solarzelleneinrichtung umfasst, die elektrisch mit einer elektrischen Energiespeichereinrichtung in dem Kraftfahrzeug energieübertragend gekoppelt ist;
2 eine Draufsicht des Kraftfahrzeugs aus 1;
3 eine vergrößerte Darstellung eines hinteren Endes des transportablen Sportgeräts mit einer bewegbar daran angebrachten Finne zur Abdeckung einer geräteseitigen Ladeanschlussstelle;
4 eine schematische Darstellung einer fahrzeugseitigen Ladeanschlussstelle, die in eine Dachsteckdose am Fahrzeugdach des Kraftfahrzeugs integriert ist; und
5 eine vergrößerte perspektivische Darstellung der Dachsteckdose mit der integrierten fahrzeugseitigen Ladeanschlussstelle.

Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which various embodiments are described in detail with reference to the drawing. They show:

1 a side view of a motor vehicle with a schematically indicated roof rack on which a portable sports device is attached, which comprises a solar cell device facing the sun, which is electrically coupled to an electrical energy storage device in the motor vehicle in an energy-transmitting manner;
2 a top view of the motor vehicle 1 ;
3 an enlarged view of a rear end of the portable sports equipment with a fin movably attached thereto for covering a charging connection point on the equipment;
4 a schematic representation of a vehicle-side charging connection point which is integrated into a roof socket on the vehicle roof of the motor vehicle; and
5 an enlarged perspective view of the roof socket with the integrated vehicle-side charging connection point.

In den 1 und 2 ist ein Kraftfahrzeug 1 in verschiedenen Ansichten und teilweise schematisiert dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 ist als Pkw 4 mit einer Karosserie 5 ausgeführt. Die Karosserie 5 stellt ein Coupé mit einem geschlossenen Fahrzeugdach 6 dar.In the 1 and 2 a motor vehicle 1 is shown in various views and partially schematically. The motor vehicle 1 is designed as a car 4 with a body 5. The body 5 represents a coupe with a closed vehicle roof 6.

An dem Fahrzeugdach 6 ist ein Dachgepäckträger 7 befestigt. Der Dachgepäckträger 7 umfasst zwei Querträger 8, 9. An dem Dachgepäckträger 7 ist ein transportables Sportgerät 10 befestigt.A roof rack 7 is attached to the vehicle roof 6. The roof rack 7 comprises two cross bars 8, 9. A portable sports device 10 is attached to the roof rack 7.

Bei dem transportablen Sportgerät 10 handelt es sich um ein Surfbrett 12. Das Surfbrett 12 umfasst ein schwimmfähiges Brett oder Board 11 mit einer Oberseite 13, die in 1 dem Fahrzeugdach 6 zugewandt ist, und einer Unterseite 14, die in 1 dem Fahrzeugdach 6 abgewandt ist.The transportable sports equipment 10 is a surfboard 12. The surfboard 12 comprises a floating board 11 with a top surface 13 which is 1 facing the vehicle roof 6, and a bottom side 14, which is in 1 facing away from the vehicle roof 6.

Die Unterseite 14 des Bretts 11 ist im Betrieb des Surfbretts 12 im Wasser angeordnet. An der Unterseite 14 ist eine Finne 15 angebracht. Darüber hinaus ist eine Solarzelleneinrichtung 16 mit einer Vielzahl Solarzellen 17 in eine Fläche 18 an der Unterseite 14 des Bretts 11 integriert.The underside 14 of the board 11 is arranged in the water when the surfboard 12 is in operation. A fin 15 is attached to the underside 14. In addition, a solar cell device 16 with a plurality of solar cells 17 is integrated into a surface 18 on the underside 14 of the board 11.

In 2 sieht man, dass die Fläche 18 mit den Solarzellen 17 den größten Teil der Unterseite 14 des Bretts 11 einnimmt. Die Solarzelleneinrichtung 16 des transportablen Sportgeräts 10 ist, wie in 1 schematisch angedeutet ist, über eine elektrische Kopplungseinrichtung 20 mit einer elektrischen Energiespeichereinrichtung 2 in dem Kraftfahrzeug 1 gekoppelt.In 2 one can see that the area 18 with the solar cells 17 takes up most of the underside 14 of the board 11. The solar cell device 16 of the portable sports equipment 10 is, as in 1 is schematically indicated, coupled via an electrical coupling device 20 to an electrical energy storage device 2 in the motor vehicle 1.

Bei der elektrischen Energiespeichereinrichtung 2 handelt es sich um eine Traktionsbatterie 3, die in dem Kraftfahrzeug 1 zur Bereitstellung von elektrischer Antriebsenergie dient. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorzugsweise als reines Elektrofahrzeug ausgeführt. Je nach Ausführung kann das Kraftfahrzeug 1 aber auch als Hybridfahrzeug mit einer Traktionsbatterie 3 ausgeführt sein.The electrical energy storage device 2 is a traction battery 3, which is used in the motor vehicle 1 to provide electrical drive energy. The motor vehicle 1 is preferably designed as a purely electric vehicle. Depending on the design, the motor vehicle 1 can also be designed as a hybrid vehicle with a traction battery 3.

Die elektrische Kopplungseinrichtung 20 umfasst eine geräteseitige Ladeanschlussstelle 21 an dem transportablen Sportgerät 10 und eine fahrzeugseitige Ladeanschlussstelle 22 am Fahrzeugdach 6 des Kraftfahrzeugs 1. Die fahrzeugseitige Ladeanschlussstelle 22 ist vorteilhaft in eine Dachsteckdose 23 am Fahrzeugdach 6 integriert. Die geräteseitige Ladeanschlussstelle 21 ist, wie in 1 angedeutet ist, unterhalb der bewegbaren oder abnehmbaren Finne 15 in die Unterseite 14 des Bretts 11 integriert.The electrical coupling device 20 comprises a device-side charging connection point 21 on the portable sports equipment 10 and a vehicle-side charging connection point 22 on the vehicle roof 6 of the motor vehicle 1. The vehicle-side charging connection point 22 is advantageously integrated into a roof socket 23 on the vehicle roof 6. The device-side charging connection point 21 is, as in 1 is integrated into the underside 14 of the board 11 below the movable or removable fin 15.

In 1 ist des Weiteren veranschaulicht, dass die elektrische Kopplungseinrichtung 20 zur Energieübertragung zwischen der Solarzelleneinrichtung 16 und der elektrischen Energiespeichereinrichtung 2 drei energieführende Verbindungen 26, 27, 28 umfasst. Die energieführende Verbindung 26 verbindet die fahrzeugseitige Ladeanschlussstelle 22 mit einer Leistungselektronik 25, die in das Kraftfahrzeug 1 integriert ist.In 1 It is further illustrated that the electrical coupling device 20 for energy transmission between the solar cell device 16 and the electrical energy storage device 2 comprises three energy-carrying connections 26, 27, 28. The energy-carrying connection 26 connects the vehicle-side charging connection point 22 to a power electronics unit 25 which is integrated into the motor vehicle 1.

Die energieführende Verbindung 27 verbindet die Leistungselektronik 25 in dem Kraftfahrzeug 1 mit der elektrischen Energiespeichereinrichtung 2. Die energieführende Verbindung 28 verbindet die geräteseitige Ladeanschlussstelle 21 mit der fahrzeugseitigen Ladeanschlussstelle 22.
Die energieführende Verbindung 28 kann an der geräteseitigen Ladeanschlussstelle 21 und/oder an der fahrzeugseitigen Ladeanschlussstelle 22 drahtlos ausgeführt sein. An diesen Stellen kann die Energieübertragung zum Beispiel induktiv erfolgen.The energy-carrying connection 27 connects the power electronics 25 in the motor vehicle 1 with the electrical energy storage device 2. The energy-carrying connection 28 connects the device-side charging connection point 21 with the vehicle-side charging connection point 22.
The energy-carrying connection 28 can be implemented wirelessly at the device-side charging connection point 21 and/or at the vehicle-side charging connection point 22. At these points, the energy transfer can be carried out inductively, for example.

In 3 ist durch einen Pfeil 19 angedeutet, dass die Finne 15 um eine Schwenkachse 24 schwenkbar an der Unterseite 14 des Bretts 11 angebracht ist. So kann die Finne 15 vorteilhaft dazu genutzt werden, die geräteseitige Ladeanschlussstelle 21 dicht, insbesondere wasserdicht, abzudecken.In 3 An arrow 19 indicates that the fin 15 is attached to the underside 14 of the board 11 so as to be pivotable about a pivot axis 24. The fin 15 can thus be advantageously used to cover the charging connection point 21 on the device side tightly, in particular watertight.

Anders als dargestellt ist, kann die Finne 15 auch abnehmbar ausgeführt sein. In ihrer in 3 dargestellten verschwenkten Stellung 29 gibt die Finne 15 die geräteseitige Ladeanschlussstelle 21 frei, so dass zum Beispiel ein Stecker 30 der elektrischen Kopplungseinrichtung 20 eingesteckt werden kann.Contrary to what is shown, the fin 15 can also be designed to be removable. In its 3 In the pivoted position 29 shown, the fin 15 releases the charging connection point 21 on the device so that, for example, a plug 30 of the electrical coupling device 20 can be inserted.

In 4 sieht man, dass die Dachsteckdose 23 mit der integrierten fahrzeugseitigen Ladeanschlussstelle 22 in einem hinteren Bereich des Fahrzeugdachs 6 angeordnet ist, und zwar noch hinter dem Querträger 9 des Dachgepäckträgers 7.In 4 one can see that the roof socket 23 with the integrated vehicle-side charging connection point 22 is arranged in a rear area of the vehicle roof 6, namely behind the cross member 9 of the roof rack 7.

In 5 ist eine Einzelheit V gemäß einer Ausführungsform der Dachsteckdose 23 vergrößert perspektivisch dargestellt. Je nach Ausführung des Kraftfahrzeugs 1 kann eine herkömmliche Dachsteckdose 23 verwendet werden, soweit vorhanden. Alternativ kann eine DAB-Antenne oder eine GPS-Antenne genutzt werden, um die Dachsteckdose 23 mit der integrierten fahrzeugseitigen Ladeanschlussstelle 22 zu realisieren. Allerdings ist die Dachsteckdose 23 mit der integrierten fahrzeugseitigen Ladeanschlussstelle 22 nicht nur für eine unidirektionale elektrische Energieeinspeisung ausgeführt, sondern besonders vorteilhaft für eine bidirektionale elektrische Energieübertragung.In 5 a detail V according to an embodiment of the roof socket 23 is shown in an enlarged perspective. Depending on the design of the motor vehicle 1, a conventional roof socket 23 can be used, if available. Alternatively, a DAB antenna or a GPS antenna can be used to implement the roof socket 23 with the integrated vehicle-side charging connection point 22. However, the roof socket 23 with the integrated vehicle-side charging connection point 22 is not only designed for unidirectional electrical energy supply, but is particularly advantageous for bidirectional electrical energy transmission.

Claims

Motor vehicle (1) with an electrical energy storage device (2) integrated into the motor vehicle (1) and with a roof rack (7) to which a portable sports device (10) is detachably attached for transport, characterized in that the electrical energy storage device (2) is electrically coupled to a solar cell device (16) which is integrated into a surface (18) of the portable sports device (10) such that electrical energy obtained on the motor vehicle (1) with the aid of the solar cell device (16) integrated into the surface (18) of the portable sports device (10) can be fed into the electrical energy storage device (2) in the motor vehicle (1), wherein the portable sports device (10) is a floating board or plank (11) with a top side (13) and a bottom side (14) which has the surface (18) with the integrated solar cell device (16), wherein the board or plank (11) has a fin (15) which the device-side Charging connection point (21) is covered.

Motor vehicle (1) after claim 1 , characterized in that the motor vehicle (1) is a passenger car (4).

Motor vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical energy storage device (2) is a traction battery (3).

Motor vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the transportable sports device (10) has a device-side charging connection point (21), wherein the motor vehicle (1) has a vehicle-side charging connection point (22).

Motor vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fin is attached to the board or plank (11) so as to be movable between a working position and a connection position.

Motor vehicle (1) according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that the vehicle-side charging connection point (22) is integrated into a roof socket (23) on a vehicle roof (6) of the motor vehicle (1).

Motor vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the solar cell device (16) is electrically coupled to power electronics (25) in the motor vehicle (1).

Motor vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the solar cell device (16) is wirelessly coupled to the electrical energy storage device (2).

Method for charging an electrical energy storage device (2) in a motor vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that electrical energy obtained with the aid of the solar cell device (16) integrated into the surface (18) of the portable sports equipment (10) is fed into the electrical energy storage device storage device (2) in the motor vehicle (1).

Transportable sports equipment (10), in particular board or plank (11), for transport on a motor vehicle (1) according to one of the Claims 1 until 8 .