CN109383320B - 用于不同停车空间情况的充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对安排在电动车辆或混合动力车辆中的电池进行充电的充电桩，该充电桩可以用于不同的停车空间情况。

Description

用于不同停车空间情况的充电桩
技术领域
本发明涉及一种用于对安排在电动车辆或混合动力车辆中的电池 进行充电的充电桩，该充电桩可以用于不同的停车空间情况。
背景技术
在充电桩处对电动车辆或混合动力车辆进行充电的过程中，可能 出现多种不同的情形，因为停车空间情况和车辆中充电插座的位置有 变化。于是，停车位例如可能相对于车道边缘垂直或倾斜地彼此平行 安排，或者平行于车道彼此前后安排；充电插座可能例如位于车辆的 前部中间或一侧上，或者位于后部中间或一侧上；车辆可能向前或向 后停放。依据情形不同，可能要求充电线缆的不同长度，用于在充电 桩与车辆之间的连接。
当今的系统通过过长的充电线来解决这个问题。充电线放在地面 上并且因此可能被碾压过并脏污。对充电线缆的损伤也是常见的。
具有可转动的臂或操作系统(其中充电线缆通过特殊装置引导到 充电插座)的替代概念是已知的，然而是高耗费并且因此昂贵的。另 外它们还容易出现故障并且可能在冬季冻结。
DE 10 2012 221 128 A1公开了一种用于对电动车辆或混合动力车 辆充电的充电装置，该充电装置具有悬臂、在该悬臂上可移动的滑块 以及安排在该滑块处并且高度可调的充电单元，其中该充电单元可以 与同该充电单元共同作用的配对件联接。
WO 2016/012 172 A1示出一种具有悬臂的充电站，其中该悬臂具 有可旋转地安装的第一元件和连接到该第一元件的可平移调节的第二 元件。
发明内容
本发明的基本目的在于，提供一种充电桩，该充电桩简单且稳健 地构造并且较不容易出现故障，并且可以匹配所有的停车空间情况。
本发明的主题是一种用于对电动车辆或混合动力车辆的电池充电 的充电桩。本发明的充电桩包括基体，该基体接纳系统部件。这个基 体与地面或与基座固定相连并且连接到电流源，例如连接到本地电网、 发电机、可再生能量源等。
本发明的充电桩还包括可更换的附接件，该附接件具有悬臂，该 悬臂刚性地安排在该附接件处。该悬臂被配置为承载至少一条充电线 缆，以便在充电过程中也保持其远离地面。该可更换的附接件与该基 体可松脱地相连。可更换的附接件有不同的实施方式可用，使得能够 对于相应的停车空间情况(例如停车位置垂直于车道、停车位置平行 于车道、停车位置与车道倾斜的变体)选出并使用最合适的实施方式。 如果稍后停车位的排列发生变化，则附接件可以根据需求更换成更适 合变化后的停车空间情况的另外的实施方式。这些附接件可以在形状 和颜色上单独地设计。于是附接件的横截面例如可以是圆形、椭圆形 或多边形，附接件的长度可以保持相同或发生变化。此外，依据充电 和插头类型可以提供另外的实施方式，例如用于CHAdeMO和CCS。
该悬臂的目的是承载充电线缆，以便在充电过程中也保持其远离 地面。在一个实施方式中，该悬臂还具有用于充电线缆的应力消除件。 在一个实施方式中，该悬臂安排在该可更换的附接件的上端。悬臂可 以与附接件的壳体一体地实施或者实施为分开的部件。
在一个实施方式中，带有附接件的基体的高度H为2.4至3.0m； 例如2.4m、2.6m、2.8m或3.0m。高度H是从附接件的下边缘(也 就是与基体的接缝位置)直到附接件的最高点测量的。在一个实施方 式中，附接件的最高点是悬臂的尖端。
在一个实施方式中，悬臂的长度L为0.4至0.8m；例如0.4m、0.6 m或0.8m。悬臂的长度L是从悬臂的尖端直到悬臂在附接件处的附接 点测量的。即，长度L是悬臂的在附接件的外轮廓线上在悬臂下方伸 出的部分的长度。在一个实施方式中，悬臂与基体围成一个钝角。在 一个实施方式中，充电桩的基体与悬臂的上边缘之间的角度为90°至 135°、例如110°至120°。
充电线缆的引导在悬臂之内进行。
在一个实施方式中，在悬臂中安排至少一个横梁。该横梁可以在 充电线缆的上方或下方延伸并且与之相接触。在一个实施方式中，悬 臂具有至少一个横梁，该横梁从下方支撑线缆，使其不松垂。在另一 个实施方式中，悬臂具有至少一个横梁，该横梁在线缆上方延伸，以 便控制其弯曲半径并且防止线缆弯折。在另一个实施方式中，悬臂具 有多个横梁，其中至少一个横梁在线缆上方延伸，以便控制其弯曲半 径并且优选从侧面不可见地在悬臂的两个侧壁之间引导线缆。
本发明的充电桩还包括至少一条充电线缆。在一个实施方式中， 本发明的充电桩包括两条充电线缆。
在一个实施方式中，每条充电线缆在至少一个位置固定在悬臂处。 在一个实施方式中，该固定在悬臂的端部进行，尤其在悬臂的末端， 例如在悬臂的前面板或前金属板处。在一个实施方式中，该固定具有 应力消除件。在一个实施方式中，充电线缆的固定通过由聚合物材料 制成的环来进行，该环包围该充电线缆并且对该充电线缆的表面施加 限定的压力。充电线缆由于在线缆护套与环穿通口之间的静摩擦而固 定。该环优选由具有与外部线缆材料相组合的高静摩擦以及高弹性的 材料组成。
在一个实施方式中，该聚合物材料是塑料或橡胶。在另一个实施 方式中，该环具有小于70肖氏A的硬度。在一个实施方式中，该环通 过螺纹件与该悬臂的末端相连。在一个实施方式中，该充电线缆的螺 纹件例如接合到该悬臂的端部处的金属板中。另外，在该环与该螺纹 件之间可以安排密封件。此外，附加地或替代地可以在该环与该末端 之间安排对立件(Konterstück)，该对立件例如可以实施为具有锥形 轮廓的开槽的环。
在一个实施方式中，在该悬臂处形成挖空部，该充电线缆延伸通 过该挖空部，其中该充电线缆在该挖空部中松散地被引导。
在一个实施方式中，该挖空部设置在该悬臂的末端处。由此良好 地将该充电线缆去负载。
在一个实施方式中，该挖空部的周缘被圆整，以降低损伤该充电 线缆的危险。
在一个实施方式中，该悬臂的表面在该挖空部的区域中由低摩擦 材料形成，以减小线缆的磨损。
在一个实施方式中，该充电线缆的护套包含聚氯乙烯、聚氨酯、 氯丁橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、聚(四氟乙烯-共-六氟丙烯)或者硅酮。
在一个实施方式中，充电线缆的长度为3.8至6.0m；例如4.8m、 5.4m或6.0m。
在一个实施方式中，该充电线缆在一端具有充电插头，该充电插 头能够连接到其电池应被充电的车辆处的对应的充电插座。使用对应 于常规标准(例如CHAdeMO或CCS)的充电插头。
本发明的充电桩的优点在于，充电线和充电插头不会放在地面上 并且由此保护其免于被压过和脏污。不要求任何额外的容易出现故障 和损伤的操作系统。
在一个实施方式中，本发明的充电桩在停车位的方向上具有维修 活门(Serviceklappe)。这提供了如下优点：消除了在维修情况下对通 道的阻挡。在维修情况下无论如何必须禁用该停车位。
另一个优点在于，充电桩可以直接靠墙直立。这能够实现在狭窄 的情况下的使用，例如在停车房或开放式车库或可用空间较少的市中 心位置。同样可以背靠背地建造两个充电桩。由此例如平行的两行彼 此前后安排的停车位能够通过在这两行之间建造的充电桩来供电。在 这样的安排中也可以进行维修和附接件更换。
总体而言，本发明在此提供下述1的技术方案，下述2-19为本发 明的优选技术方案：
1.一种用于对电动车辆或混合动力车辆的电池充电的充电桩 (10，20，30，40，70)，该充电桩包括：
a.接纳系统部件的基体(12，22，32，42)；
b.可更换的附接件(13，23，33，43，73)，该可更换的附接 件具有悬臂(16，26，36，46)，该悬臂刚性地安排在该附接件(13， 23，33，43，73)处，该悬臂(16，26，36，46)被构型为承载至少 一条充电线缆(14，24，34，44，66，74)，以便在充电过程中也保 持该至少一条充电线缆远离地面；
c.至少一条充电线缆(14，24，34，44，66，74)。
2.根据以上1所述的充电桩，其中该悬臂(16，26，36，46) 安排在该可更换的附接件(13，23，33，43，73)的上端。
3.根据以上1或2所述的充电桩，其中该充电线缆(14，24， 34，44，66，74)在至少一个位置(61)固定在该悬臂(16，26，36， 46)处。
4.根据以上3所述的充电桩，其中该固定在该悬臂(16，26， 36，46)的末端(61)处进行。
5.根据以上3或4所述的充电桩，其中该固定中具有应力消除 件(63)。
6.根据以上3至5之一所述的充电桩，其中该充电线缆(14， 24，34，44，66，74)的固定通过由聚合物材料制成的环(63)来进 行，该环包围该充电线缆(14，24，34，44，66，74)并且对该充电 线缆(14，24，34，44，66，74)的表面施加限定的压力。
7.根据以上6所述的充电桩，其中该聚合物材料为塑料或橡胶。
8.根据以上6或7所述的充电桩，其中该环(63)具有小于70 肖氏A的硬度。
9.根据以上6至8之一所述的充电桩，其中该环(63)通过螺 纹件(65)与该悬臂(16，26，36，46)的末端(61)相连。
10.根据以上9所述的充电桩，其中在该环(63)与该螺纹件(65) 之间安排有密封件(64)；和/或在该环(63)与该末端(61)之间安 排有对立件(62)。
11.根据以上1-10之一所述的充电桩，其中在该悬臂(56)处形 成挖空部(57)，该充电线缆(54)延伸穿过该挖空部，其中该充电 线缆(54)在该挖空部(57)中松散地被引导。
12.根据以上11所述的充电桩，其中该挖空部(57)设置在该 悬臂(56)的末端(51)处。
13.根据以上11或12所述的充电桩，其中该挖空部(57)的周 缘至少局部地被圆整，以避免损伤该充电线缆。
14.根据以上1-13之一所述的充电桩，其中该充电线缆(14，24， 34，44，66，74)具有护套，该护套包含聚氯乙烯、聚氨酯、氯丁橡 胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、聚(四氟乙烯-共-六氟丙烯)或者硅酮。
15.根据以上1-14之一所述的充电桩，其中在该悬臂(16，26， 36，46)中安排有至少一个横梁(76，77)，该横梁在该充电线缆(14， 24，34，44，66，74)上方或下方延伸并且接触该充电线缆。
16.根据以上1-15之一所述的充电桩，其中带有该附接件(13， 23，33，43，73)的该基体(12，22，32，42)的高度H为2.4至3.0 m。
17.根据以上1-16之一所述的充电桩，其中该悬臂(16，26，36， 46)的长度L为0.4至0.8m。
18.根据以上1-17之一所述的充电桩，其中该充电线缆(14，24， 34，44，66，74)的长度为3.8至6.0m。
19.根据以上1-18之一所述的充电桩，其中该悬臂(16，26，36， 46)具有侧向的颚状件，这些颚状件贴靠该基体(12，22，32，42) 并与该基体相连。
附图说明
借助于实施方式在附图中示意性展示本发明并且参照附图进一步 描述本发明。在附图中：
图1示出本发明充电桩的三种不同实施方式的透视图示；
图2示出本发明充电桩的在图1中展示的三种实施方式的侧视图；
图3示出本发明充电桩的在图1中展示的三种实施方式的俯视图；
图4示出本发明充电桩的在图1中展示的三种实施方式的正面视 图；
图5示出本发明充电桩的另一种实施方式的透视图示；
图6示出本发明充电桩的充电线缆固定装置的实施方式的透视图 示；
图7示出本发明充电桩的另一种实施方式的俯视图；
图8以部分剖开的图示示出悬臂56；以及
图9示出图8的变体。
具体实施方式
图1至图4示出本发明充电桩的三种不同实施方式10、20、30。 在此，图1以透视图、图2以侧视图、图3以俯视图并且图4以正面 视图示出充电桩。
在图示的左侧展示了充电桩的第一实施方式10。基体12与基座 11固定连接并且包含如控制电子器件和通信装置的系统部件。可更换 的附接件13插接到基体12上并且与之可松脱地连接。安排在附接件 13的上端的悬臂16承载充电线缆14并将其引导到该悬臂的内部。在 充电线缆14的端部安置有充电插头15，当没有车辆连接到充电桩10 时，该充电插头位于基体12处的相关联的固持件中。在所展示的实施 方式10中，带有附接件13的基体12的高度为2.6m并且悬臂16的长 度为0.4m。充电线缆14的长度为4.8m。实施方式10尤其适合于在 停车位垂直于行驶方向安排的情况以及适合于充电插座安排在车辆前 部中的车辆。
附接件13例如以如下方式安装：该附接件从上方或从前方被推移 到基体12上并与之相连。附接件13优选具有侧向的颚状件，这些颚 状件贴靠该基体12并与该基体相连。由此可以在附接件13与基体12 之间实现稳定的连接。
在图示的中间展示了充电桩的第二实施方式20。基体22与基座 21固定连接并且包含系统部件。可更换的附接件23插接到基体22上 并且与之可松脱地连接。安排在附接件23的上端的悬臂26承载充电 线缆24并将其引导到该悬臂的内部。在充电线缆24的端部安置有充 电插头25，当没有车辆连接到充电桩20时，该充电插头位于基体22 处的相关联的固持件中。在所展示的实施方式20中，带有附接件23 的基体22的高度为2.8m并且悬臂26的长度为0.6m。充电线缆24的 长度为5.4m。实施方式20尤其适合于在停车位垂直于行驶方向安排 的情况以及适合于充电插座安排在车辆后部中的车辆。
在图示的右侧展示了充电桩的第三实施方式30。基体32与基座 31固定连接并且包含系统部件。可更换的附接件33插接到基体32上 并且与之可松脱地连接。安排在附接件33的上端的悬臂36承载充电 线缆34并将其引导到该悬臂的内部。在充电线缆34的端部安置有充 电插头35，当没有车辆连接到充电桩30时，该充电插头位于基体32 处的相关联的固持件中。在所展示的实施方式30中，带有附接件33 的基体32的高度为3.0m并且悬臂36的长度为0.8m。为了清晰，在 图4中标记了带有附接件33的基体32的高度H并且在图2中标记了 悬臂36的长度L。充电线缆34的长度为6.0m。实施方式30尤其适合 于在停车位与行驶方向呈对角线安排的情况以及适合于充电插座安排 在车辆后部中的车辆。
图5以透视图示示出了充电桩的另一个实施方式40。基体42与基 座41固定连接并且包含系统部件。可更换的附接件43插接到基体42 上并且与之可松脱地连接。安排在附接件43的上端的悬臂46承载两 条充电线缆44并将其引导到该悬臂的内部。在每条充电线缆44的端 部安置有充电插头45，当没有车辆连接到充电线缆44时，该充电插头 位于基体42处的相关联的固持件中。
图6示出本发明充电桩的充电线缆固定装置的实施方式的透视图 示。充电线缆66紧固在悬臂的固定部分61中，该固定部分具有内螺 纹。这可以例如是悬臂的前面板或是另一个安排在悬臂的末端的部分。 该固定部分61可以是由铁、钢或其他金属或塑料制成的板材。充电线 缆66通过环63固定，该环可以是具有高静摩擦的塑料或橡胶环。通 过接合到固定部分61的内螺纹中的螺纹件65，将环63紧固并施加压 力。在所展示的充电线缆固定装置的实施方式中，在螺纹件65与环63 之间安排有密封环64，该密封环额外地密封螺纹件65。锥形的开槽的 环62位于环63与固定部分61之间，该环62作为对立件确保环63对 充电线缆66的表面施加足够大的压力以将其固定。
图7示出本发明充电桩的另一种实施方式70的俯视图。在附接件 73的悬臂的内部安排有两个横梁76和77。横梁76在充电线缆74下 方延伸并且支撑该充电线缆，使其不能松垂。横梁77在充电线缆74 上方延伸并且限定该充电线缆的弯曲半径，使其不能弯折。此外，横 梁76和77一起在附接件73的内部引导充电线缆74，使得该充电线缆 是从侧面不可见的。充电线缆74在充电插头75中终止，该充电插头 位于附接件73的一侧的相关联的固持件中。
图8以部分剖开的图示示出悬臂56。充电线缆54在挖空部57中 松散地被引导。由此限制了垂直于充电线缆54的延伸的自由度。挖空 部57优选设置在悬臂56的末端51处。挖空部57局部地通过至少两 个梁58来限定，这些梁优选至少在其朝向充电线缆54的侧面上被圆 整，以便降低线缆受损的危险。悬臂56还可以在侧面设置有圆整部， 以便降低损伤的危险。
挖空部57优选大于充电线缆54的横截面。
附接件56在挖空部57的周缘处的表面优选由低摩擦材料形成， 该材料在与充电线缆54的共同作用中具有小摩擦以及高耐磨性。例如 Teflon或PBT是适合的。
所示的挖空部57的实施方式也可以与固定件在另一个区域中组 合。
图9示出图8的变体，其中挖空部57是圆形的或者形成有弯曲。 在此挖空部57的边缘优选也形成为圆整的，以便降低充电线缆54损 伤的危险。

Claims (17)

1.一种用于对电动车辆或混合动力车辆的电池充电的充电桩(10，20，30，40，70)，该充电桩包括：
a.接纳系统部件的基体(12，22，32，42)；
b.可更换的附接件(13，23，33，43，73)，该可更换的附接件具有悬臂(16，26，36，46)，该悬臂刚性地安排在该附接件(13，23，33，43，73)处，该悬臂(16，26，36，46)被构型为承载至少一条充电线缆(14，24，34，44，66，74)，以便在充电过程中也保持该至少一条充电线缆远离地面；
c.至少一条充电线缆(14，24，34，44，66，74)；
该悬臂(16，26，36，46)安排在该可更换的附接件(13，23，33，43，73)的上端；
在该悬臂处形成挖空部(57)，该充电线缆延伸穿过该挖空部，并且该充电线缆在该挖空部(57)中松散地被引导；以及
该可更换的附接件(13，23，33，43，73)插接到该基体上并且与该基体可松脱地连接。
2.根据权利要求1所述的充电桩，其中该充电线缆(14，24，34，44，66，74)在至少一个位置固定在该悬臂(16，26，36，46)处。
3.根据权利要求2所述的充电桩，其中该固定在该悬臂(16，26，36，46)的末端处进行。
4.根据权利要求2所述的充电桩，其中该固定中具有应力消除件。
5.根据权利要求2所述的充电桩，其中该充电线缆(14，24，34，44，66，74)的固定通过由聚合物材料制成的环(63)来进行，该环包围该充电线缆(14，24，34，44，66，74)并且对该充电线缆(14，24，34，44，66，74)的表面施加限定的压力。
6.根据权利要求5所述的充电桩，其中该聚合物材料为塑料或橡胶。
7.根据权利要求5或6所述的充电桩，其中该环(63)具有小于70肖氏A的硬度。
8.根据权利要求5或6所述的充电桩，其中该环(63)通过螺纹件(65)与该悬臂(16，26，36，46)的末端相连。
9.根据权利要求8所述的充电桩，其中在该环(63)与该螺纹件(65)之间安排有密封件(64)；和/或在该环(63)与该末端之间安排有对立件(62)。
10.根据权利要求1所述的充电桩，其中该挖空部(57)设置在该悬臂的末端(51)处。
11.根据权利要求1所述的充电桩，其中该挖空部(57)的周缘至少局部地被圆整，以避免损伤该充电线缆。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的充电桩，其中该充电线缆(14，24，34，44，66，74)具有护套，该护套包含聚氯乙烯、聚氨酯、氯丁橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、聚(四氟乙烯-共-六氟丙烯)或者硅酮。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的充电桩，其中在该悬臂(16，26，36，46)中安排有至少一个横梁(76，77)，该横梁在该充电线缆(14，24，34，44，66，74)上方或下方延伸并且接触该充电线缆。
14.根据权利要求1至6中任一项所述的充电桩，其中带有该附接件(13，23，33，43，73)的该基体(12，22，32，42)的高度H为2.4至3.0m。
15.根据权利要求1至6中任一项所述的充电桩，其中该悬臂(16，26，36，46)的长度L为0.4至0.8m。
16.根据权利要求1至6中任一项所述的充电桩，其中该充电线缆(14，24，34，44，66，74)的长度为3.8至6.0m。
17.根据权利要求1至6中任一项所述的充电桩，其中该悬臂(16，26，36，46)具有侧向的颚状件，这些颚状件贴靠该基体(12，22，32，42)并与该基体相连。
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