CN117794774A - 机动车的充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车的充电装置、特别是电动车或混合动力车辆的充电装置，所述充电装置具有：充电插座(3)，该充电插座用于能与充电插座连接的充电插头(4)；以及用于锁定元件(6)的锁定驱动装置(5)。锁定元件(6)根据锁定驱动装置(5)的加载选择性地要么用于使充电插头(4)相对于充电插座(3)被能拆松地锁定，要么用于对另外的元件进行加载。根据本发明，所述另外的元件被设计为遮盖充电插座(3)的充电翻盖(2)。

Description

机动车的充电装置

技术领域

本发明涉及一种机动车的充电装置，特别是电动车(纯电动车)或混合动力车辆的充电装置，充电装置具有：充电插座，该充电插座用于可与其连接的充电插头；以及用于锁定元件的锁定驱动装置，其中，锁定元件根据锁定驱动装置的加载选择性地要么用于使得充电插头相对于充电插座可拆松地锁定，要么用于对另外的元件进行加载。

背景技术

充电装置用在机动车中并且与电动车或混合动力车辆结合使用。借助充电装置，在使用固定不动的充电基础设施的情况下可以为通常是在机动车上的蓄电池提供所需的电量。为此，机动车通常具有充电插座并且充电基础设施配备有相配设的充电插头。为了实现充电过程并防止充电插头意外脱离充电插座，充电插头被锁定在充电插座中。

锁定主要实现两个功能。首先，锁定确保了只有之前例如在充电站进行过身份验证的用户才有权使用需要支付费用的电能。由此排除了错误使用的情况。其次，锁定还确保用户不会面临健康风险，特别是在这种情况下经常以数百伏的高压工作。因此，将充电基础设施的充电插头锁定在机动车的充电插座中是特别重要的。但原则上，反过来也可以。在这种情况下，充电基础设施配备有充电插座，而充电插头位于车辆上。

根据DE 10 2018 210 050 A1的现有技术涉及一种用于能电驱动的车辆的充电系统。在该文献中设置的锁定装置具有可驱控的执行器。执行器具有可横向移动到凹口中的并且设计为销形的闭锁元件。

在DE 10 2015 117 509 A1的范围内，描述了借助锁定元件来锁死充电翻盖或盖部件的可能性。换句话说，这通常是充电翻盖的盖锁定装置的可能性。

根据DE 10 2011 001 436 B3的现有技术涉及一种用于电插接连接的安全设备。总的来说，通过执行器和锁定销起作用。借助锁定销可以实现，借助执行器将锁定销移动到锁定位置或释放位置。在释放位置，锁定销可替代地使电气开关作为另外的元件保持闭合。

在现有技术中已被证实有利的是，充电插头通常用于在充电插座中锁定或确保遮盖充电插座的充电翻盖被锁定。在这种情况下同样被证明为有利的是，借助锁定元件选择性地给充电插头加载或给现有技术中使用的开关加载。

通常只要设置了充电翻盖的附加锁定装置，充电翻盖的锁定和充电插头的锁定就通常被相互分开地进行。这导致结构上大量的费用并增加了成本。本发明整体上旨在提供一种补救措施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，进一步改进机动车的充电装置，使得减少结构上的费用并且考虑制造成本最小化。

为了解决该技术问题，在本发明的范围内的机动车的充电装置的特征在于，借助锁定元件附加地加载的另外的元件被设计为遮盖充电插座的充电翻盖。

根据有利的设计方案，充电翻盖借助锁定元件选择性地被锁定/解锁。一旦锁定元件不再用于充电翻盖的锁定，则锁定元件开始且被用于将充电插头相对于充电插座可拆松地锁定。这通常是在“异或”关系的意义上进行的。

也就是说，锁定元件确保充电插头相对于充电插座锁定。或者借助锁定元件来锁定充电翻盖。根据本发明，这两种替代方案可以借助唯一一个锁定元件毫无问题地实现和实施。如果借助于锁定元件将充电插头相对于充电插座锁定，则充电翻盖被打开并且不需要锁定。相反地，充电翻盖的闭锁位置对应于充电插头已从充电插座拔出。在这种情况下，在替代方案的范围内，锁定元件因此可以被单纯用来锁定充电翻盖。因此，可以使设计上和经济上的成本最小化，这是因为对于充电插头和充电翻盖仅使用唯一一个锁定驱动装置，此外如所描述的那样，借助锁定驱动装置仅使用唯一一个锁定元件就可以执行不同的功能。这可视为本发明的主要优点。

为了能够实现和利用锁定元件的特别有利的加载，被证明有利的是，锁定驱动装置被设计为用于锁定元件的直线驱动装置。事实上这种类型的直线驱动装置是推荐的，因为由此可以有利地进行设计，使得锁定元件在两侧穿过锁定驱动装置。事实上，直线驱动装置通常是丝杠/螺母驱动装置。丝杠/螺母驱动装置有利地具有被丝杠穿过并与之接合的驱动轮。

也就是说，驱动轮的转动运动被传递到穿过驱动轮的丝杠，从而执行所需的直线运动。在此，锁定元件可以联接到丝杠上或锁定元件本身就是丝杠。通常借助电机直接或间接地加载驱动轮。因此穿过驱动轮的丝杠可以执行期望的直线运动，即在两个所需的方向上执行直线运动，锁定元件通常联接到丝杠上。甚至可能的是，丝杠和锁定元件在功能上重合。

锁定元件通常是锁定销。在此，锁定销被设计成，使得锁定销的插头侧端部接合在插入充电插座的充电插头的缺口中。锁定销的另外相对置的翻盖侧端部被设置成接合在充电翻盖的缺口中。根据驱动轮的转动运动，丝杠并且锁定元件或锁定销随着丝杠可以相对于接纳锁定驱动装置的壳体选择性地移向一侧或移向另一侧。由此，锁定销的插头侧端部接合到插入充电插座中的充电插头的缺口中。

相对地，如果锁定销缩回，这同时对应于相对置的翻盖侧端部从锁定驱动装置的壳体中移动出，并且因此锁定销的翻盖侧端部可以接合到锁定翻盖的缺口中。充电翻盖的缺口可以是联接到充电翻盖中或联接到充电翻盖上的卡锁片。当然，也是可以想到其他的锁定类型并且包含在本发明内。

因此，提供了一种结构特别简单的机动车的充电装置。在其中，实现了唯一一个锁定驱动装置与唯一一个锁定元件的结合，其中，借助锁定驱动装置以及锁定元件实现插入充电插座的充电插头的锁定以及实现充电翻盖相对于机动车的车身的锁定。这最终可以归因于以下事实：在此有利的是使用直线驱动装置作为锁定驱动装置。这是本发明的主要优点。

附图说明

下面根据示出仅一个实施例的附图详细说明本发明；其中：

图1以概览图示意性示出根据本发明的机动车的充电装置。

具体实施方式

图1示出了机动车的充电装置。在图1中仅示出机动车中的车身1和以可绕轴线转动的方式铰接在车身1上的充电翻盖2。借助充电翻盖2使得设置在车身1外壳区域中且被示出的充电插座3在非使用的情况下被遮盖住。图1所示的充电插头4可插入充电插座3中。

充电插头4属于未详细说明的充电基础设施，借助该充电基础设施为在本实施例中设计成电动车或混合动力车辆或其可充电电池提供所需的电能。这需要将充电插头4完全插入充电插座3中，如在图1中所示。然后，为蓄电池充电所需的电流才能流动。首先至少还需要，用户相对于作为充电基础设施的组成部分的充电桩进行登记，以便附加地确保对电流进行必要的支付。

一旦充电插头4完全或全部地插入充电插座3并且所需的充电电流可以相应流动，则通过将充电插头4相对充电插座3锁定来固定该状态。为此，为锁定元件6实现锁定驱动装置5。

借助锁定驱动装置5，使得锁定元件6根据锁定驱动装置5的加载选择性地要么用于使充电插头4相对于充电插座5可拆松地锁定，要么对另外的元件进行加载。在本发明的范围内并且根据实施例，该另外的元件是遮盖充电插座3的充电翻盖2。

基于图1中的图示，可以看出，根据实施例并且纯粹示意性地，锁定驱动装置5主要包括两个元件，即，电机5a和驱动轮5b。借助电机5a使驱动轮5b进行转动。丝杠6接合在驱动轮5b中，根据实施例，该丝杠同时也是锁定元件6或与锁定元件6连接。为此，驱动轮5b在中央具有相应的内螺纹，并且丝杠6或锁定元件6在与驱动轮5b的接合区域中配设有相应的外螺纹。

借助电机5a使驱动轮5b转动。根据驱动轮5b转动的转动方向，这对应于丝杠6或锁定元件6向右或向左的运动，如图1中双向箭头所示。由此，锁定元件6可相对于接纳锁定驱动装置5的壳体7移出和移入，确切的说，在两侧以及在相对置的两侧移出和移入。

以这种方式，充电翻盖2可以借助锁定元件6以能选择的方式来锁定和解锁。在图1中，充电翻盖2的解锁状态以实线示出。在该解锁状态下，充电翻盖2可以打开并且充电插座3可以被接近，从而在该状态下充电插头4可以插入到充电插座3中。然而，如果充电翻盖2处于其图1中所示的且以点划线表示的锁定状态，则充电插座3被遮盖，充电插头4无法插入到充电插座3中。

如已经说明的，锁定驱动装置5是用于锁定元件6的直线驱动装置。直线驱动装置具体来说被设计为丝杠/螺母驱动装置。锁定元件6同时用作丝杠并且驱动轮5b承担丝杠螺母的功能。以这种方式设计成，锁定元件6可以在两侧穿过锁定驱动装置5，或者可以在两侧从包围锁定驱动装置5的壳体7移出和移入。

根据实施例，锁定元件6被设计为锁定销。锁定销在其插头侧端部6a处具有适配于充电插头4的缺口4a的设计，充电插头4的缺口4a接纳锁定销的插头侧端部6a。在此，当充电插头4处于其在充电插座3内的可靠的插入位置时，锁定销或锁定元件6的插头侧端部6a仅能够接合在充电插头4的所述缺口4a中。事实上，在这种情况下，锁定元件6或锁定销也穿过充电插座3的外壁中的开口3a。仅当在充电插头插入充电插座3的状态下充电插座3中的所述开口3a和充电插头4中的缺口4a相互对齐时，锁定销的插头侧端部6a才能穿过开口3a并伸入充电插头4的缺口4a中，以便在充电插头插入充电插座的状态下使得充电插头相对于充电插座锁定。

锁定元件6或在此形成的锁定销在其与插头侧端部6a相对置的端部、也就是翻盖侧端部6b处具有另外的形状，其被设计成接合在充电翻盖2的缺口2a中。充电翻盖2的缺口2a可以形成锁定片2b上，该锁定片联接在充电翻盖2上。为此，锁定片2b在充电翻盖2的内侧上竖立并且联接在该充电翻盖上。原则上可行的是，充电翻盖2还可以设计具有卡锁片，该卡锁片与锁定销的翻盖侧端部6b形成可拆松的卡锁连接。

下面描述运行原理。如果充电翻盖2解锁，则充电翻盖可以打开并且相对于机动车车身1向上摆转。这使得充电插座3可被接近，因此充电插头4可以插入到充电插座3中并锁定在其中。在整个过程期间，锁定元件6处于中立位置，在该中立位置中插头侧端部6a和翻盖侧端部6b都没有起作用。

如果充电插头4现在完全插入到充电插座3中，则锁定驱动装置5确保锁定元件6或锁定销从中立位置运动到右侧。因此，锁定销的插头侧端部6a穿过充电插座3中的开口3a并伸入到插入充电插座3中的充电插头4的缺口4a中。以这种方式，充电插头4在其插入位置中相对于充电插座3被锁定。

如果充电过程结束并且可以拔出充电插头4，则锁定元件6必须向左移回到其中立位置。由此，充电插头4相对于充电插座3释放，并且可以将充电插头4从充电插座3中拔出。然后同时可以关闭充电翻盖2。根据实施例，这对应于充电翻盖2从其翻开的/敞露的且以实线示出的位置过渡到闭合的以点划线示出的位置。

一旦充电翻盖2相对于机动车车身1占据其关闭的、以点划线示出的位置，锁定驱动装置5就确保锁定元件6现在从其中立位置运动到左侧。由此实现在锁定销或锁定元件6的翻盖侧端部6b与充电翻盖2上的锁定片2b中的缺口2a之间的接合。由此，充电翻盖2相对于机动车车身被锁定1。一直保持该状态直到应开始上述的充电过程。

锁定驱动装置5总体上联接到未示出的控制单元。根据来自控制单元的信号确保锁定驱动装置5将锁定元件6转移到其中立位置或转移到锁定充电插头4的位置，或者替代地转移到锁定充电翻盖2的位置。这取决于当前需要哪个功能。

附图标记列表：

车身 1

充电翻盖 2

缺口 2a

锁定片 2b

充电插座 3

开口 3a

充电插头 4

缺口 4a

锁定驱动装置 5

电机 5a

驱动轮 5b

锁定元件 6

丝杠 6

端部 6a、6b

壳体 7

Claims (10)

1.一种机动车的充电装置、特别是电动车辆或混合动力车辆的充电装置，所述充电装置具有：充电插座(3)，该充电插座用于能与充电插座连接的充电插头(4)；以及用于锁定元件(6)的锁定驱动装置(5)，其中，锁定元件(6)根据锁定驱动装置(5)的加载选择性地用于使充电插头(4)相对于充电插座(3)被能拆松地锁定，或者用于对另外的元件进行加载，

其特征在于，所述另外的元件被设计为遮盖充电插座(3)的充电翻盖(2)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，充电翻盖(2)借助锁定元件(6)选择性地被锁定/解锁。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，锁定驱动装置(5)被设计为用于锁定元件(6)的直线驱动装置(5)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述直线驱动装置(5)设计为丝杠/螺母驱动装置。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，设置有被丝杠(6)穿过并与之接合的驱动轮(5b)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述锁定元件(6)在两侧穿过所述锁定驱动装置(5)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述锁定元件(6)被设计为锁定销。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，锁定元件(6)被设计成，锁定元件的插头侧端部(6a)用于接合到插入充电插座(3)中的充电插头(4)的缺口(4a)中。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，锁定元件(6)被设计成，锁定元件的翻盖侧端部(6b)用于接合到充电翻盖(2)的缺口(2a)中。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述缺口(2a)设置在联接到充电翻盖(2)上的卡锁片中或设置在该卡锁片上。