DE102009057659A1

DE102009057659A1 - Kraftfahrzeug zur Personenbeförderung, umfassend einen Energiespeicher und eine Koppeleinheit

Info

Publication number: DE102009057659A1
Application number: DE102009057659A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. Grossmann; Jörg Dipl.-Ing. Huber (FH)
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2010-07-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1) zur Personenbeförderung, umfassend einen Energiespeicher (2.2) und eine Koppeleinheit (2.3), welche über eine Energieübertragungseinheit (2.1) mit dem Energiespeicher (2.2) verbunden ist, wobei die Energieübertragungseinheit (2.1) derart angeordnet ist, dass die an der Energieübertragungseinheit (2.1) angeordnete Koppeleinheit (2.3) mit einer vorgebbaren Länge nach außerhalb des Kraftfahrzeuges (1) führbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug zur Personenbeförderung, umfassend einen Energiespeicher und eine Koppeleinheit, welche über eine Energieübertragungseinheit mit dem Energiespeicher verbunden ist.
Bei Fahrzeugen, deren Energiespeicher über eine externe Stromversorgungsquelle aufladbar ist, ist ein separates Ladekabel erforderlich. Das Ladekabel ist dazu separat in dem Fahrzeug mitführbar, wobei das Ladekabel von Hand aufwickelbar und lose im Fahrzeug verstaubar ist. Eine solche Aufwicklung ist umständlich und aufwändig. Um eine Verlegung des Ladekabels im öffentlichen Raum, beispielsweise in unmittelbarer Nähe des fließenden Verkehrs sicher aus dem Fahrzeug ausführen zu können, sind an diesem mehrere Koppeleinheiten notwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Kraftfahrzeug anzugeben, dessen Energiespeicher über eine externe Stromversorgungsquelle aufladbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug zur Personenbeförderung umfasst einen Energiespeicher und eine Koppeleinheit, welche über eine Energieübertragungseinheit mit dem Energiespeicher verbunden ist. Erfindungsgemäß ist die Energieübertragungseinheit derart fahrzeugseitig federnd gelagert, dass die an der Energieübertragungseinheit angeordnete Koppeleinheit in einer vorgebbaren Länge nach außerhalb des Kraftfahrzeuges führbar ist.
Dadurch, dass die Energieübertragungseinheit mit der an dieser angeordneten Koppeleinheit in dem Kraftfahrzeug angeordnet und herausführbar ist, erhöht sich in vorteilhafter Weise ein Komfort, um einen Aufladevorgang des Energiespeichers durchzuführen. Eine Auszugslänge der Energieübertragungseinheit ist dabei variabel, wobei die Energieübertragungseinheit komfortabel in einem zur Verfügung stehenden Bauraum in dem Kraftfahrzeug verstaut ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer in diesem angeordneten Vorrichtung, mittels welcher eine an einer Energieübertragungseinheit angeordnete Koppeleinheit nach außerhalb des Kraftfahrzeuges führbar ist.
In der einzigen Figur ist ein Kraftfahrzeug 1 schematisch gezeigt, welches eine Vorrichtung 2 umfasst, mittels der eine Energieübertragungseinheit 2.1 in Form eines Kabels in einem Kraftfahrzeug 1 anordenbar sowie führbar ist.
Dabei ist die Vorrichtung 2 z. B. in einem Kofferraum und/oder in einem zur Verfügung stehenden Bauraum in dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet.
In dem Kraftfahrzeug 1 ist als Bestandteil der Vorrichtung 2 ein Energiespeicher 2.2, beispielsweise eine Traktionsbatterie und/oder eine Starterbatterie angeordnet, wobei es sich bei dem Kraftfahrzeug 1 insbesondere um ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug handeln kann.
An dem Energiespeicher 2.2 ist die Energieübertragungseinheit 2.1, insbesondere in Form eines Ladekabels angeordnet, d. h. gekoppelt. An einem freien Ende der Energieübertragungseinheit 2.1, das Ende welches dem an den Energiespeicher 2.2 gekoppelten Ende gegenüberliegt, ist eine Koppeleinheit 2.3 angeordnet. Bei der Koppeleinheit 2.3 handelt es sich insbesondere um einen Stecker. Alternativ dazu kann es sich bei der Koppeleinheit 2.3 auch um eine Buchse oder ein buchsenähnliches Element handeln. Dabei weist die Koppeleinheit 2.3 beispielsweise eine Form auf, die zu einer Form einer herkömmlichen Steckdose korrespondiert.
Vorzugsweise kann dem Energiespeicher 2.2 eine Ladereglereinheit 2.4 vorgeschaltet sein, die einen nicht näher dargestellten Gleichrichter und/oder ein Stellelement aufweist.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung Umlenkrollen 2.5, wobei anhand derer die Energieübertragungseinheit 2.1 in dem zur Verfügung stehenden Bauraum verlegt, d. h. geführt, ist.
Zusätzlich und/oder alternativ zu den Umlenkrollen 2.5 können auch andere geeignete Umlenkeinheiten, wie z. B. Rohre, Gleitflächen und/oder Gleitschienen eingesetzt werden, um die Energieübertragungseinheit 2.1 in dem Bauraum zu verlegen.
Insbesondere weisen die Umlenkrollen 2.5 z. B. eine den Umfang dieser umlaufende Einkerbung auf, deren Abmessung, d. h. deren Breite, vorzugsweise größer gewählt ist als ein Durchmesser der Energieübertragungseinheit 2.1. Dabei ist die Energieübertragungseinheit 2.1 in der Einkerbung angeordnet und geführt.
Die jeweilige Umlenkrolle 2.5 ist drehbar auf einer Achse gelagert, die wenigstens mit einem Ende mit einem ersten Ende 2.6.1 eines Federelementes 2.6, vorzugsweise einer Schraubenzugfeder, fest verbunden ist. Ein dem ersten Ende 2.6.1 gegenüberliegendes zweites Ende 2.6.2 des Federelementes 2.6 ist an einem feststehenden Element, z. B. einer Wandung 1.1 des Bauraumes angeordnet, insbesondere kraft-, form- und/oder stoffschlüssig befestigt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 2 drei Umlenkrollen 2.5, die über jeweils ein Federelement 2.6 in dem Bauraum des Kraftfahrzeuges 1 gehalten sind, wobei die Umlenkrollen 2.5 derart angeordnet sein können, dass die Energieübertragungseinheit 2.1 bevorzugt in Schlingen und/oder Bögen in dem Bauraum verlegt ist.
In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine vorgebbare Anzahl der Umlenkrollen 2.5 federnd gelagert ist, wobei die Umlenkrollen 2.5 auch versetzt zueinander angeordnet sein können.
An einer vorgebbaren Position innerhalb des Bauraumes sind zwei sich unmittelbar gegenüberliegende Rollen 2.7, 2.8 angeordnet, zwischen denen die Energieübertragungseinheit 2.1 geführt ist. Diese zwei Rollen 2.7, 2.8 weisen in der 1 einen im Vergleich zu dem Umfang der Umlenkrollen 2.5 kleineren Umfang auf, wobei an den Rollen 2.7, 2.8 keine Einkerbung ausgebildet ist. Des Weiteren sind die Rollen 2.7, 2.8 derart gelagert, dass diese drehbar sind. Wirkt eine Zugkraft F auf die Energieübertragungseinheit 2.1, drehen sich die Rollen 2.7, 2.8 gegenläufig zueinander. Dabei dreht sich eine erste Rolle 2.7 im Uhrzeigersinn, wobei sich eine zweite Rolle 2.8 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht.
Beispielsweise können für eine verbesserte Führung der Energieübertragungseinheit auch vier Rollen 2.7, 2.8 angeordnet sein, wobei die vier Rollen in Form eines Quadrates zueinander angeordnet sind.
Um zu ermöglichen, dass sich die Rollen 2.7, 2.8 in die jeweilige Richtung drehen, kann vorgesehen sein, dass beispielsweise an der jeweiligen Achse, über die die Rollen 2.7, 2.8 drehbar gelagert sind, eine nicht gezeigte Sperrklinke angeordnet ist. Hierzu ist beispielsweise an der jeweiligen Achse ein Zahnrad mit asymmetrischen Zahnflanken angeordnet. Die Sperrklinke wird durch die Schwerkraft, ein weiteres Federelement und/oder durch einen anderen geeigneten Mechanismus auf das Zahnrad gedrückt, wodurch sich die Rollen 2.7, 2.8 in die vorgegebene Richtung drehen. Zum Lösen der Sperrklinke ist ein Bedienelement vorgesehen, mittels dessen ein weiterer Mechanismus bedienbar ist, der die Sperrklinke so bewegt, dass diese nicht auf das Zahnrad gedrückt wird, wodurch die Rollen 2.7, 2.8 in die jeweils entgegen gesetzte Richtung drehbar sind.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass an einer Karosserie des Kraftfahrzeuges 1 mindestens eine nicht näher dargestellte Öffnung ausgebildet ist, über die die Koppeleinheit 2.3 nach außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 führbar ist. Dabei ist die Öffnung in besonders vorteilhafter Weise von einer Verschlussklappe 1.2 verdeckt, die bei Bedarf geöffnet und geschlossen werden kann. Beispielsweise ist die Verschlussklappe 1.2 über einen Mechanismus, der in einem Fahrzeuginneren angeordnet ist, zu öffnen. Der Mechanismus beruht hierzu beispielsweise auf dem Prinzip einer aus dem Fahrzeuginneren zu öffnenden Tankklappe, das Prinzip der so genannten Fernentriegelung. Das Bedienelement zur Entsperrung der Rollen 2.7, 2.8 ist beispielsweise in unmittelbarer Nähe der Verschlussklappe 1.2, vorzugsweise im Fahrzeuginneren angeordnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann zumindest eine jede Fahrzeugseite eine Öffnung mit einer diese verdeckenden Verschlussklappe 1.2 aufweisen, aus der die Koppeleinheit 2.3 aus dem Fahrzeuginneren herausführbar ist. Dadurch ist es besonders vorteilhaft möglich, die Energieübertragungseinheit 2.1 z. B. für einen kürzen Leitungsweg zu einer externen Stromversorgungsquelle aus dem Kraftfahrzeug 1 herauszuführen, ohne beispielsweise einen fließenden Verkehr zu behindern.
Im Betrieb der Vorrichtung 2 wird die Verschlussklappe 1.2 mittels des Bedienelementes entriegelt und geöffnet, wobei die an der Energieübertragungseinheit 2.1 angeordnete Koppeleinheit 2.3 aus dem Fahrzeuginneren herausführbar ist.
Wird auf die Energieübertragungseinheit 2.1 in Form des Ladekabels eine Zugkraft F ausgeübt, werden die Federelemente 2.6 belastet, so dass diese auseinander gezogen werden. Dadurch ist eine Länge der Energieübertragungseinheit 2.1 variierbar. Ist eine gewünschte Länge der Energieübertragungseinheit 2.1 erreicht, sind die Federelemente 2.6, an denen die Umlenkrollen 2.5 angeordnet sind, belastet, wodurch eine Zugkraft F1 in entgegen gesetzter Richtung wirkt. Die Sperrklinke verhindert das Drehen der Rollen 2.7, 2.8 in die entgegen gesetzte Richtung, wodurch die Energieübertragungseinheit 2.1 in der gewünschten Länge gehalten ist.
Die Koppeleinheit 2.3, z. B. der Stecker, kann in die Steckdose eingesteckt werden, wodurch der Energiespeicher 2.2 des Kraftfahrzeuges 1 aufladbar ist.
Nach dem Entfernen der Koppeleinheit 2.3 aus der Steckdose wird das Bedienelement zur Entsperrung der Rollen 2.7, 2.8 betätigt, wodurch die Energieübertragungseinheit 2.1 anhand der Zugkraft F1, die aufgrund der auseinander gezogenen Federelemente 2.6 wirkt, durch die Öffnung in den Bauraum der Vorrichtung 2 eingezogen wird.
In einer möglichen Ausführungsform der Vorrichtung 2 gemäß 2 können Bestandteile, wie z. B. die Ladereglereinheit 2.4, die an den Federelementen 2.6 gelagerten Umlenkrollen 2.5 sowie weitere Umlenkeinheiten 3, beispielsweise in einem Kasten 4 angeordnet sein. Dabei ist der Kasten 4 separat aus dem Kraftfahrzeug 1 entnehmbar und z. B. außerhalb an dem Fahrzeug 1 anordbar. Hierzu ist an dem Kasten 4 ein Kupplungselement 4.1 angeordnet, mittels welchem die Batterie 2.2 mit dem Kasten 4 verbindbar ist und bei mit der Batterie 2.2 verbundenen Kasten 4 die Batterie 2.2 aufladbar ist.
Mittels der Vorrichtung 2 ist es möglich, eine Länge der Energieübertragungseinheit 2.1 zu reduzieren, da eine Auszugslänge durch die Federelemente 2.6 variabel und vorgebbar ist. Dadurch, dass die Länge der Energieübertragungseinheit 2.1 reduziert ist, ist ein Gesamtgewicht des Kraftfahrzeuges 1 vermindert, wodurch ein Verbrauch an elektrischer Energie und/oder ein Verbrauch an Kraftstoff und somit ein CO₂-Ausstoß verringerbar ist. Ferner ist eine Reichweite der zur Verfügung stehenden elektrischen Energie und/oder des zur Verfügung stehenden Kraftstoffes durch die Verminderung des Gesamtgewichtes erhöht.
Des Weiteren ist die Energieübertragungseinheit 2.1 mittels der Vorrichtung 2 in besonders vorteilhafter Weise einfach handhabbar, wodurch sich eine Akzeptanz und ein Komfort in Bezug auf einen Aufladevorgang des Energiespeichers 2.2 des Kraftfahrzeuges 1 erhöht.

Claims

Kraftfahrzeug (1) zur Personenbeförderung, umfassend einen Energiespeicher (2.2) und eine Koppeleinheit (2.3), welche über eine Energieübertragungseinheit (2.1) mit dem Energiespeicher (2.2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieübertragungseinheit (2.1) derart federnd gelagert ist, dass die an der Energieübertragungseinheit (2.1) angeordnete Koppeleinheit (2.3) mit einer vorgebbaren Länge nach außerhalb des Kraftfahrzeuges (1) führbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieübertragungseinheit (2.1) über Umlenkrollen (2.5) in dem Kraftfahrzeug (1) verlegt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieübertragungseinheit (2.1) über die Umlenkrollen (2.5) in Schlingen und/oder Bögen in dem Kraftfahrzeug (1) verlegt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrollen (2.5) an Federelementen (2.6) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieübertragungseinheit (2.1) durch Betätigen eines Bedienelementes einziehbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug ist.