DE102010041323A1 - Charging device for charging battery of electric car in charging station, has drive unit for moving electrical contacts from initial position into end position for connecting to electrical contacts of another charging device - Google Patents

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Abstract

The device (1) has multiple electrical contacts for supplying direct-current (DC) and/or alternating-current (AC) to charge a battery of an electric car. A drive unit moves the electrical contacts from an initial position into an end position for connecting to electrical contacts of another charging device. The drive unit comprises an electric motor (3) and a carriage (5), which is moved by a screw (4), where the carriage is supported by rollers. An electrical locking device latches a mechanical linkage between the two charging devices. An independent claim is also included for a method for connecting a charging device with objects.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung für ein Elektrofahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a charging device for an electric vehicle having the features of the preamble of claim 1.
  • Ein Elektrofahrzeug ist ein Fahrzeug, welches mit Hilfe eines Elektromotors angetrieben wird. Der Elektromotor bezieht seinen Strom über eine Batterie, die im Elektrofahrzeug untergebracht ist. Diese Batterie muss nach einem Entladen wieder aufgeladen werden. Für ein Aufladen der Batterie dient eine Ladeeinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Ladeeinrichtung kann Teil des Elektrofahrzeugs oder Teil einer Ladestation sein. Soll die Batterie eines Elektrofahrzeugs aufgeladen werden, so wird die Ladeeinrichtung einer Ladestation mit der Ladeeinrichtung eines Elektrofahrzeugs mechanisch und elektrisch verbunden. Anschließend kann die Batterie mit Hilfe von elektrischem Strom aufgeladen werden, der von der Ladestation geliefert wird.An electric vehicle is a vehicle that is powered by an electric motor. The electric motor draws its power via a battery, which is housed in the electric vehicle. This battery needs to be recharged after a discharge. For charging the battery is a charging device in the context of the present invention. The charging device may be part of the electric vehicle or part of a charging station. If the battery of an electric vehicle to be charged, the charger of a charging station with the charger of an electric vehicle is mechanically and electrically connected. Afterwards, the battery can be recharged with the help of electrical power supplied by the charging station.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2009 052 366 A1 geht eine Ladeeinrichtung eines Elektrofahrzeugs hervor, welches zum einen eine Steckdose beziehungsweise eine Ladebuchse und zum anderen einen Ladestecker umfasst, der mit einem Elektrokabel verbunden ist. Ladestecker und Ladebuchse sind hinter einem oder zwei Deckeln der Karosserie des Elektrofahrzeugs untergebracht. Für ein Aufladen kann der Ladestecker nach dem Öffnen des entsprechenden Deckels herausgezogen und in eine Steckdose eingesteckt werden. Umgekehrt kann ein externer Ladestecker, der mit einem Elektrokabel verbunden ist, in die Steckdose des Elektrofahrzeugs gesteckt werden, um das Fahrzeug aufzuladen. Aus dieser Druckschrift DE 10 2009 052 366 A1 gehen verschiedene Möglichkeiten hervor, das Elektrokabel geeignet im Elektrofahrzeug unterzubringen. So wird eine Trommel mit Einzug vorgeschlagen, auf der das Elektrokabel aufgewickelt werden kann. Federkräfte können vorgesehen sein, um ein Elektrokabel in einen Innenraum einziehen zu können. Optional kann zusätzlich ein Servomotor vorgesehen sein.From the publication DE 10 2009 052 366 A1 goes out a charging device of an electric vehicle, which on the one hand a socket or a charging socket and on the other hand comprises a charging plug, which is connected to an electric cable. Charging plug and charging socket are housed behind one or two covers of the body of the electric vehicle. For charging, the charging plug can be pulled out after opening the corresponding cover and plugged into a socket. Conversely, an external charging plug connected to an electric cable can be plugged into the socket of the electric vehicle to charge the vehicle. From this document DE 10 2009 052 366 A1 There are several ways to fit the electric cable in the electric vehicle. Thus, a drum is proposed with indentation on which the electric cable can be wound up. Spring forces can be provided in order to be able to move an electric cable into an interior space. Optionally, a servomotor may additionally be provided.
  • In die Steckdose des Kraftfahrzeugs wird der Ladestecker des Kraftfahrzeugs eingesteckt, wenn nicht aufgeladen wird, um so den Ladestecker bei Nichtgebrauch zu fixieren.In the socket of the motor vehicle, the charging plug of the motor vehicle is plugged in, if not charged, so as to fix the charging plug when not in use.
  • Aus der Druckschrift DE 44 46 406 A1 geht ein Stromempfangsstecker für ein Aufladen einer Batterie eines Elektrofahrzeugs mit Wechselstrom sowie mit Gleichstrom hervor. Der Stromempfangsstecker umfasst einen Wechselstromempfangsabschnitt und einen davon getrennten Gleichstromempfangsabschnitt. Beide Abschnitte können durch eine erste Kappe abgedeckt werden. In die erste Kappe ist eine zweite Kappe integriert, welche im geöffneten Zustand einen eingeschränkten Zugang zu dem Wechselstromabschnitt ermöglicht.From the publication DE 44 46 406 A1 For example, a power reception plug is provided for charging a battery of an electric vehicle with both AC and DC power. The power receiving connector includes an AC receiving section and a DC receiving section separated therefrom. Both sections can be covered by a first cap. In the first cap, a second cap is integrated, which allows in the open state limited access to the AC section.
  • Ein elektrisches Verbindungselement für ein Elektrofahrzeug, das sowohl für ein Aufladen mittels Gleichstrom als auch für ein Aufladen mittels Wechselstrom vorgesehen ist, ist ferner aus der US 5,758,414 A bekannt.An electrical connection element for an electric vehicle, which is intended both for charging by means of direct current and for charging by means of alternating current, is also known from US Pat US 5,758,414 A known.
  • Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren für ein einfaches Aufladen eines Elektrofahrzeugs bereitzustellen.Against this background, it is an object of the invention to provide an apparatus and a method for a simple charging of an electric vehicle.
  • Zur Lösung der Aufgabe umfasst eine Ladeeinrichtung die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.To achieve the object, a charging device comprises the features of claim 1. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
  • Die Ladeeinrichtung nach Anspruch 1 kann Teil eines Elektrofahrzeugs sein oder aber Teil einer Ladestation, die den Strom für das Aufladen eines Elektrofahrzeugs zu liefern vermag. Die Ladestation kann Gleichstrom und/oder Wechselstrom, so zum Beispiel in Form von Drehstrom für ein Aufladen der Batterie eines Elektrofahrzeugs liefern. Die Ladeeinrichtung umfasst eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten für ein Verbinden mit elektrischen Kontakten einer damit korrespondierenden Ladeeinrichtung. Wird die anspruchsgemäße Ladeeinrichtung als Teil einer Ladestation mit einer dazu korrespondierenden Ladeeinrichtung eines Elektrofahrzeugs mechanisch und elektrisch verbunden, so kann anschließend die Batterie des Elektrofahrzeugs aufgeladen werden.The charging device according to claim 1 may be part of an electric vehicle or part of a charging station, which is able to supply the electricity for charging an electric vehicle. The charging station may supply DC and / or AC, for example in the form of three-phase current for charging the battery of an electric vehicle. The charging device comprises a plurality of electrical contacts for connection to electrical contacts of a charging device corresponding thereto. If the claimed charging device is mechanically and electrically connected as part of a charging station with a corresponding charging device of an electric vehicle, then the battery of the electric vehicle can be charged.
  • Vorzugsweise umfasst die Ladeeinrichtung einerseits elektrische Kontakte, die dem Aufladen mit Gleichstrom dienen, und andererseits elektrische Kontakte, die dem Aufladen mit Wechselstrom dienen. Darüber hinaus kann die Ladeeinrichtung elektrische Kontakte umfassen, die Steuerungszwecken oder anderen sekundären Zwecken dienen, so zum Beispiel der Zuführung von Strom zu einem elektrischen Antrieb oder einer elektrischen Verriegelungseinrichtung.Preferably, the charging device comprises, on the one hand, electrical contacts which serve for charging with direct current and, on the other hand, electrical contacts which serve for charging with alternating current. In addition, the charging device may comprise electrical contacts for control purposes or other secondary purposes, such as the supply of power to an electric drive or electrical locking device.
  • Es stehen dann wenigstens zwei verschiedene Anschlussmöglichkeiten für ein Aufladen mit Strom zur Verfügung. In einer Ausführungsform dient die eine Anschlussmöglichkeit dem Aufladen mit einem Einphasen-Wechselstrom und/oder Drehstrom, also einem Dreiphasen-Wechselstrom, und die andere Anschlussmöglichkeit dem Aufladen mit Gleichstrom. Es kann dann mit konventionellem Wechselstrom aus dem Privatbereich aufgeladen werden oder aber mit Gleichstrom an dafür eingerichtete Ladestationen. An solchen, in der Regel außerhalb des Privatbereichs befindlichen Ladestationen wird grundsätzlich mit Gleichströmen aufgeladen und zwar insbesondere mit einer Spannung, die zwischen 400 V und 700 V liegen kann, und insbesondere mit Stromstärken, die mehrere 10 A bis mehrere 100 A betragen können. Typischerweise weisen daher die elektrischen Kontakte, die dem Aufladen mit Gleichstrom dienen, einen größeren Durchmesser als die übrigen elektrischen Kontakte der Ladeeinrichtung auf.There are then at least two different connection options for charging with electricity available. In one embodiment, the one connection possibility is charging with a single-phase alternating current and / or three-phase current, ie a three-phase alternating current, and the other connection possibility is charging with direct current. It can then be charged with conventional alternating current from the private sector or with direct current to charging stations set up for this purpose. Charging stations which are generally located outside the private sector are generally charged with direct currents and, in particular, with a voltage between them 400 V and 700 V, and in particular with currents that can be several 10 A to several 100 A. Typically, therefore, the electrical contacts which serve to charge with direct current, have a larger diameter than the other electrical contacts of the charger.
  • Gemäß Anspruch 1 gibt es wenigstens ein Antriebsmittel für ein Bewegen von ein oder mehreren elektrischen Kontakten der Ladeeinrichtung ausgehend von einer Ausgangsstellung in eine Endstellung für ein Verbinden mit ein oder mehreren elektrischen Kontakten einer weiteren Ladeeinrichtung. Es können mit Hilfe des wenigstens einen Antriebsmittels die entsprechenden elektrischen Kontakte bewegt werden, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Zu diesem Zweck wird zunächst die anspruchsgemäße Ladeeinrichtung mit einer weiteren, dafür vorgesehenen Ladeeinrichtung mechanisch verbunden. Die bewegbaren elektrischen Kontakte befinden sich zunächst noch in ihrer Ausgangsstellung, in der diese noch nicht elektrisch mit den elektrischen Kontakten der anderen Ladeeinrichtung elektrisch verbunden sind. Nach dem mechanischen Verbinden der beiden Ladeeinrichtungen werden die bewegbaren elektrischen Kontakte in die Endstellung bewegt. In der Endstellung sind die bewegbaren elektrischen Kontakte mit den elektrischen Kontakten der anderen Ladeeinrichtung elektrisch verbunden. Hierdurch wird vorteilhaft die Kraft verteilt, die erforderlich ist, um zwei Ladeeinrichtungen mechanisch und elektrisch miteinander zu verbinden. Zunächst muss eine erste Kraft aufgewendet werden, um die zwei Ladeeinrichtungen mechanisch miteinander zu verbinden. Bevorzugt wird diese erste Kraft manuell aufgewendet. Um nun neben einer so hergestellten mechanischen Verbindung zwischen den beiden Ladeeinrichtungen und eventuell zugleich bereits hergestellten elektrischen Verbindungen zusätzlich elektrisch zu verbinden, werden die bewegbaren Kontakte durch das wenigstens eine Antriebsmittel in die Endstellung bewegt.According to claim 1, there is at least one drive means for moving one or more electrical contacts of the charging device from an initial position to an end position for connection to one or more electrical contacts of another charging device. With the aid of the at least one drive means, the corresponding electrical contacts can be moved in order to establish an electrical connection. For this purpose, the claimed charging device is first mechanically connected to a further charging device provided for this purpose. The movable electrical contacts are initially still in their initial position in which they are not electrically connected to the electrical contacts of the other charging device yet. After mechanically connecting the two charging devices, the movable electrical contacts are moved to the end position. In the end position, the movable electrical contacts are electrically connected to the electrical contacts of the other charging device. This advantageously distributes the force required to mechanically and electrically interconnect two charging devices. First, a first force must be applied to mechanically interconnect the two charging devices. Preferably, this first force is spent manually. In order to additionally connect electrically in addition to a mechanical connection thus produced between the two charging devices and possibly also already produced electrical connections, the movable contacts are moved by the at least one drive means in the end position.
  • Nach dem vorgenannten mechanischen Verbinden von zwei Ladeeinrichtungen wird die mechanische Verbindung zunächst einmal bevorzugt verriegelt, bevor bewegbare elektrische Kontakte in die Endstellung bewegt werden. Das Verriegeln kann manuell erfolgen oder aber mit Hilfe eines Antriebs. Der Antrieb für die Verriegelung kann einen Elektromotor oder einen elektromagnetischen Antrieb umfassen. Der Antrieb kann auf einer Formgedächtnislegierung und/oder Federkräften beruhen. Das Verriegeln kann durch einen Sensor ausgelöst werden, wenn dieser registriert, dass zwei Ladeeinrichtungen mechanisch miteinander verbunden wurden. Durch die Verriegelung wird zuverlässig vermieden, dass die mechanische Verbindung zwischen zwei Ladeeinrichtungen wieder gelöst wird, wenn bewegbare elektrische Kontakte in die Endstellung bewegt werden.After the aforementioned mechanical connection of two charging devices, the mechanical connection is initially preferably locked before movable electrical contacts are moved to the end position. The locking can be done manually or with the help of a drive. The drive for the lock may include an electric motor or an electromagnetic drive. The drive may be based on a shape memory alloy and / or spring forces. The locking may be triggered by a sensor when it registers that two charging devices have been mechanically connected. By locking is reliably avoided that the mechanical connection between two charging devices is released again when moving electrical contacts are moved to the end position.
  • Soll eine so hergestellte mechanische und elektrische Verbindung zwischen zwei Ladeeinrichtungen wieder gelöst werden, so werden die bewegbaren elektrischen Kontakte zunächst durch das wenigstens eine Antriebsmittel in die Ausgangsstellung bewegt. Anschließend wird die mechanische Verbindung gelöst. Ist die mechanische Verbindung verriegelt worden, so wird zuvor diese entriegelt.If a mechanical and electrical connection produced in this way between two charging devices is to be released again, then the movable electrical contacts are first moved into the starting position by the at least one drive means. Subsequently, the mechanical connection is released. If the mechanical connection has been locked, it will be unlocked beforehand.
  • Bevorzugt sind die elektrischen Kontakte bewegbar, die dem Anschluss von Gleichstrom für ein Aufladen einer Batterie des Elektrofahrzeugs dienen. Vorzugsweise sind nur diese Gleichstromkontakte bewegbar, die neben wenigstens zwei stromleitenden Kontakten auch einen Erdungskontakt umfassen können. Diese Gleichstromkontakte weisen in der Regel den größten Durchmesser auf, da durch die Gleichstromkontakte regelmäßig Gleichströme mit sehr hoher Leistung fließen sollen, um so eine Batterie eines Elektrofahrzeugs rasch innerhalb von wenigen Minuten, so zum Beispiel innerhalb von 10 oder 20 Minuten aufladen zu können. Aufgrund der relativ großen Durchmesser müssen grundsätzlich relativ große Kräfte für ein elektrisches Verbinden aufgewendet werden. Daher ist es zweckmäßig, dass diese Gleichstromkontakte erst nachträglich, also nach einem mechanischen Verbinden von zwei Ladeeinrichtungen in die Endstellung bewegt werden, um einen übermäßigen manuellen Kraftaufwand für ein Verbinden zu vermeiden.Preferably, the electrical contacts are movable, which serve the connection of DC power for charging a battery of the electric vehicle. Preferably, only these DC contacts are movable, which may include a ground contact in addition to at least two current-carrying contacts. These DC contacts usually have the largest diameter, since the DC contacts regularly DC currents with very high power to flow so as to charge a battery of an electric vehicle quickly within a few minutes, for example, within 10 or 20 minutes. Due to the relatively large diameter must be expended in principle relatively large forces for electrical connection. Therefore, it is expedient that these DC contacts are moved later, so after a mechanical connection of two charging devices in the end position, to avoid excessive manual effort for a connection.
  • In einer Ausführungsform sind auch die elektrischen Kontakte durch wenigstens ein Antriebsmittel bewegbar sind, die dem Anschluss von Wechselstrom für ein Aufladen einer Batterie des Elektrofahrzeugs dienen. Über diese Kontakte fließt also zu gegebener Zeit der Wechselstrom, mit dem eine Batterie des Elektrofahrzeugs insbesondere im Privatbereich aufgeladen wird.In one embodiment, the electrical contacts are also movable by at least one drive means, which serve the connection of alternating current for charging a battery of the electric vehicle. In other words, the alternating current, with which a battery of the electric vehicle is charged in particular in the private sector, flows through these contacts in due course.
  • Diese Kontakte für Wechselstrom können aber auch unbeweglich sein, um anfänglich zu einer stabilen mechanischen Verbindung von zwei Ladeeinrichtungen beizutragen, bevor weitere elektrische Kontakte von der Ausgangsstellung in die Endstellung zur Herstellung von elektrischen Verbindungen bewegt werden.However, these contacts for alternating current may also be immovable to initially contribute to a stable mechanical connection of two charging devices, before further electrical contacts are moved from the starting position into the final position for the production of electrical connections.
  • Neben stromführenden elektrischen Leitern bzw. Leitungen in Form von Elektrokabeln, die dem Aufladen dienen, umfasst eine solche Ladeeinrichtung regelmäßig weitere Leitungen, die der Erdung oder der Leitung von Steuerströmen oder anderen sekundären Zwecken dienen. Steuerströme dienen zum Beispiel der Steuerung eines Aufladevorgangs. Die elektrischen Kontakte für Steuerströme oder anderen sekundären Zwecken können durch das wenigstens eine Antriebsmittel bewegbar oder aber mit der Ladeeinrichtung fest verbunden sein.In addition to current-carrying electrical conductors or lines in the form of electric cables, which serve for charging, such a charging device regularly includes other lines that serve the grounding or the line of control currents or other secondary purposes. Control currents are used, for example, to control a charging process. The electrical contacts for control currents or other secondary purposes can by the at least one drive means to be movable or fixedly connected to the charging device.
  • Da durch die elektrischen Kontakte, die der Leitung von Steuerströmen oder die für andere sekundäre Zwecke wie zum Beispiel Stromzuführung zu einem elektrischen Antrieb dienen, grundsätzlich nur vergleichsweise kleine elektrische Ströme fließen, sind die Durchmesser solcher Kontakte grundsätzlich gering. Insbesondere sind diese für sekundäre Zwecke vorgesehenen elektrischen Kontakte geringer als die Durchmesser von elektrischen Kontakten, die der Leitung von Leistungsströmen dienen. Leistungströme sind die elektrischen Ströme, die unmittelbar einem Aufladen einer Batterie eines Elektrofahrzeugs dienen. Bevorzugt sind daher zumindest die elektrischen Kontakte, die der Leitung von Steuerströmen oder für andere sekundäre Zwecke dienen, unbeweglich angebracht. Werden zwei Ladeeinrichtungen zunächst mechanisch verbunden, so werden dann zugleich die elektrischen Kontakte miteinander elektrisch verbunden, die der Leitung von Steuerströmen oder für andere sekundäre Zwecke dienen. Da die Durchmesser dieser elektrischen Kontakte grundsätzlich gering sind, ist dafür kein übermäßiger Kraftaufwand erforderlich. Eine mechanische Verbindung wird so ausgerichtet und stabilisiert, bevor weitere elektrische Verbindungen durch Bewegen von elektrischen Kontakten in die jeweilige Endstellung geschaffen werden.Since in principle only comparatively small electrical currents flow through the electrical contacts which serve to conduct control currents or which serve for other secondary purposes such as, for example, current supply to an electric drive, the diameters of such contacts are generally small. In particular, these electrical contacts intended for secondary purposes are smaller than the diameters of electrical contacts which serve to conduct power currents. Power currents are the electrical currents that directly serve to charge a battery of an electric vehicle. Preferably, therefore, at least the electrical contacts which serve to conduct control currents or for other secondary purposes are immovably mounted. If two charging devices are initially mechanically connected, then at the same time the electrical contacts are electrically connected to one another which serve to conduct control currents or for other secondary purposes. Since the diameters of these electrical contacts are generally low, no excessive effort is required for this. A mechanical connection is aligned and stabilized before further electrical connections are created by moving electrical contacts into the respective end position.
  • Das wenigstens eine Antriebsmittel umfasst vorzugsweise einen elektrischen Antrieb und zwar insbesondere einen Elektromotor. Alternativ oder ergänzend umfasst das wenigstens eine Antriebsmittel beispielsweise eine Formgedächtnislegierung, Federn und/oder einen elektromagnetischen Antrieb für die Bereitstellung von Kräften, die dem Bewegen von elektrischen Kontakten dienen.The at least one drive means preferably comprises an electric drive, in particular an electric motor. Alternatively or additionally, the at least one drive means comprises, for example, a shape memory alloy, springs and / or an electromagnetic drive for the provision of forces which serve to move electrical contacts.
  • Das wenigstens eine Antriebsmittel umfasst in einer Ausführungsform einen Schlitten, der mit Hilfe einer Schnecke bewegt wird. Die entsprechenden elektrischen Kontakte sind mit dem Schlitten so verbunden, dass eine Bewegung des Schlittens eine entsprechende Bewegung der elektrischen Kontakte bewirkt.The at least one drive means in one embodiment comprises a carriage which is moved by means of a worm. The corresponding electrical contacts are connected to the carriage such that movement of the carriage causes corresponding movement of the electrical contacts.
  • Der Schlitten ist zweckmäßig durch Rollen gelagert, um Reibungskräfte zu minimieren.The carriage is conveniently supported by rollers to minimize frictional forces.
  • Vorteilhaft greift das wenigstens eine Antriebsmittel zwischen bewegbaren elektrischen Kontakten an und zwar in Aufsicht auf die elektrischen Kontakte gesehen, die mit dem wenigstens einem Antriebsmittel bewegt werden können, um Störungen aufgrund von Kippmomenten und damit einhergehenden Verkantungen zu vermeiden. Das wenigstens eine Antriebsmittel ist in diesem Sinn insbesondere zwischen bewegbaren elektrischen Kontakten angeordnet ist, die den größten Durchmesser aufweisen, da diese grundsätzlich eine besonders große Kraft erfordern, um durch Bewegen in die Endstellung einen elektrischen Kontakt mit den dafür vorgesehenen korrespondierenden elektrischen Kontakten des anderen Ladeverbindungselements herzustellen.Advantageously, the at least one drive means engages between movable electrical contacts and seen in plan view of the electrical contacts, which can be moved with the at least one drive means to avoid disturbances due to tilting moments and associated tilting. The at least one drive means is arranged in this sense, in particular between movable electrical contacts, which have the largest diameter, since they generally require a particularly large force to move by moving into the end position an electrical contact with the corresponding electrical contacts provided for the other charging connection element manufacture.
  • Bevorzugt gibt es eine Verriegelungseinrichtung für ein Verriegeln der mechanischen Verbindung einer Ladeeinrichtung mit einer weiteren Ladeeinrichtung, in die die Ladeeinrichtung gesteckt worden ist. Einerseits kann so einem Missbrauch durch Unbefugte oder einem versehentlichen Lösen der mechanischen Verbindung verbessert entgegengewirkt werden. Andererseits wird die mechanische Verbindung durch die Verriegelung stabilisiert, so dass anschließend elektrische Kontakte zu den Kontakten der anderen Ladeeinrichtung in vorgesehener Weise bewegt werden können. Sind die beiden Ladeeinrichtungen mit Hilfe der Verriegelungseinrichtung miteinander verriegelt worden, so muss erst wieder entriegelt werden, bevor die beiden Ladeeinrichtungen wieder voneinander gelöst werden können.Preferably, there is a locking device for locking the mechanical connection of a charging device with a further charging device, in which the charging device has been inserted. On the one hand, such an abuse by unauthorized persons or an accidental release of the mechanical connection can be improved improved. On the other hand, the mechanical connection is stabilized by the locking, so that subsequently electrical contacts can be moved to the contacts of the other charging device in the intended manner. If the two charging devices have been locked together with the aid of the locking device, it must first be unlocked again before the two charging devices can be released from each other again.
  • Bevorzugt ist die Verriegelungseinrichtung am Rand der Ladeeinrichtung angeordnet ist und zwar gesehen in Aufsicht auf die elektrischen Kontakte der Ladeeinrichtung. Diese Anordnung hat sich als besonders geeignet herausgestellt. Insbesondere grenzt die Verriegelungseinrichtung in Aufsicht auf die elektrischen Kontakte gesehen an die elektrischen Kontakte an, die sekundären Zwecken oder die dem Aufladen mit Wechselstrom dienen.Preferably, the locking device is arranged on the edge of the charging device and seen in plan view of the electrical contacts of the charging device. This arrangement has been found to be particularly suitable. In particular, as seen in plan view of the electrical contacts, the locking device adjoins the electrical contacts for secondary purposes or for charging with alternating current.
  • Die Ladeeinrichtung kann einen ausziehbaren Ladestecker umfassen, um den Ladestecker ohne großen Aufwand in Richtung einer Ladebuchse bzw. einer Steckdose zu bewegen und in die Ladebuchse bzw. Steckdose einzustecken.The charging device may include an extendable charging plug to move the charging plug without much effort in the direction of a charging socket or a socket and plug it into the charging socket or socket.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Ladeeinrichtung ein Einschnappelement, welches in ein damit korrespondierendes Element einer weiteren korrespondierenden Ladeeinrichtung einzuschnappen vermag. Werden die beiden Ladeeinrichtungen miteinander mechanisch verbunden, so schnappt das Einschnappelement in das korrespondierende Element ein und stellt so eine Einschnappverbindung her. Anschließend können elektrische Kontakte von der Ausgangsstellung in die Endstellung verfahren werden, ohne dass sich die mechanische Verbindung dadurch lösen könnte. Ein Lösen der mechanischen Verbindung wird durch die hergestellte Einschnappverbindung verhindert, die in einer dafür geeigneten Weise gestaltet und angeordnet ist.In one embodiment, the loading device comprises a snap-in element, which is able to snap into a corresponding element of a further corresponding loading device. If the two charging devices are mechanically connected to one another, the snap-in element snaps into the corresponding element and thus establishes a snap-in connection. Subsequently, electrical contacts can be moved from the starting position to the end position without the mechanical connection could thereby solve. Release of the mechanical connection is prevented by the snap-in connection made and arranged in a suitable manner.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to figures.
  • In der 1 wird eine Ladeeinrichtung 1 skizziert. Die Ladeeinrichtung 1 umfasst ein Elektrokabel 2. Das Elektrokabel 2 ist einerseits mittelbar oder unmittelbar mit der Batterie eines Elektrofahrzeugs verbunden. Alternativ kann das Elektrokabel 2 einerseits mittelbar oder unmittelbar mit wenigstens einer Stromquelle einer Ladestation verbunden sein. Andererseits ist das Elektrokabel 2 geeignet mit elektrischen Kontakten der Ladeeinrichtung verbunden. Die elektrischen Kontakte sind zum Beispiel stiftförmig oder können in Form von Röhrchen vorliegen in die ein stiftförmiger elektrischer Kontakt hinein gesteckt werden kann. Im Inneren der Ladeeinrichtung 1 gibt es einen Elektromotor 3. Der Elektromotor 3 ist mit einer Schnecke 4 verbunden. Ein Drehen der Schnecke 4 mittels des Elektromotors 3 bewirkt eine Verschiebung des Schlittens 5. Der Schlitten 5 ist mit elektrischen Kontakten verbunden, die in der 1 nicht dargestellt sind. Eine Verschiebung des Schlittens 5 bewirkt entsprechende lineare Bewegungen der damit verbundenen elektrischen Kontakte. Der Elektromotor 3, die Schnecke 4 sowie der Schlitten 5 befinden sich im Inneren eines Gehäuses 6. Das Gehäuse 6 ist mit einem Griff 7 verbunden, um die gezeigte Ladeeinrichtung 1 ergreifen und geeignet mit einer korrespondierenden Ladeeinrichtung einer Ladestation oder eines Elektrofahrzeugs verbinden zu können. In the 1 becomes a charging device 1 outlined. The charging device 1 includes an electrical cable 2 , The electric cable 2 On the one hand is directly or indirectly connected to the battery of an electric vehicle. Alternatively, the electric cable 2 on the one hand be directly or indirectly connected to at least one power source of a charging station. On the other hand, the electric cable 2 suitably connected to electrical contacts of the charging device. The electrical contacts are, for example, pin-shaped or may be in the form of tubes into which a pin-shaped electrical contact can be inserted. Inside the charging device 1 is there an electric motor 3 , The electric motor 3 is with a snail 4 connected. A turning of the snail 4 by means of the electric motor 3 causes a displacement of the carriage 5 , The sled 5 is connected to electrical contacts in the 1 are not shown. A shift of the carriage 5 causes corresponding linear movements of the associated electrical contacts. The electric motor 3 , the snail 4 as well as the sled 5 are inside a case 6 , The housing 6 is with a handle 7 connected to the charging device shown 1 take and suitable to be able to connect with a corresponding charging device of a charging station or an electric vehicle.
  • In der 2 wird im Schnitt eine Ladeeinrichtung 1 gezeigt, die mit der weiteren Ladeeinrichtung 8 verbunden werden soll. Die Ladeeinrichtung 1 umfasst einen Bereich 9 mit fest angebrachten elektrischen Kontakten, die für ein Aufladen mit Wechselstrom sowie für Steuerströme eingerichtet sind. Darüber hinaus gibt es einen Schlitten 5 mit elektrischen Kontakten, die für ein Aufladen mit Gleichstrom vorgesehen sind. Der Schlitten 5 wird durch eine Mehrzahl von Rollen 16 rollbar gelagert. Die in der 3 in Aufsicht gezeigten elektrischen Gleichstromkontakte 10 können mithilfe der Schnecke 4 und dem Elektromotor 3 in Richtung weitere Ladeeinrichtung 8 bewegt werden, um dort mit korrespondierenden Gleichstromkontakten 11 verbunden zu werden. Die Ladeeinrichtung 8 umfasst darüber hinaus einen Bereich 12 mit elektrischen Kontakten, die mit den elektrischen Kontakten des Bereichs 9 korrespondieren.In the 2 is on average a charging device 1 shown with the other charging device 8th to be connected. The charging device 1 includes an area 9 With fixed electrical contacts designed for AC charging and control currents. In addition, there is a sled 5 with electrical contacts intended for direct current charging. The sled 5 gets through a plurality of roles 16 rollable. The in the 3 shown in plan electrical DC contacts 10 can by using the snail 4 and the electric motor 3 in the direction of another charging device 8th be moved to there with corresponding DC contacts 11 to be connected. The charging device 8th also includes an area 12 with electrical contacts with the electrical contacts of the area 9 correspond.
  • Wird die Ladeeinrichtung 1 zunächst mit der Ladeeinrichtung 8 mechanisch verbunden, in dem die Ladeeinrichtung 1 so weit wie möglich auf die Ladeeinrichtung 8 zubewegt wird, so kann die so schließlich hergestellte mechanische Verbindung, die unter anderem durch die elektrischen Kontakte für Wechselstrom und Steuerströme bewirkt wird, zwischen den beiden Ladeeinrichtungen 1 und 8 anschließend durch eine nicht dargestellte Verriegelungseinrichtung verriegelt werden. Im Anschluss an die Verriegelung einer solchen mechanischen Verbindung werden die elektrischen Gleichstromkontakte 10 durch den Motor 3 und die Schnecke 4 in Richtung der Gleichstromkontakte 11 bewegt, bis eine elektrische Verbindung zwischen diesen Kontakten 10 und 11 hergestellt ist.Will the charging device 1 first with the charging device 8th mechanically connected, in which the charging device 1 as far as possible on the charging device 8th is moved, so the finally established mechanical connection, which is inter alia caused by the electrical contacts for alternating current and control currents, between the two charging devices 1 and 8th then locked by a locking device, not shown. Following the locking of such a mechanical connection, the electrical DC contacts 10 through the engine 3 and the snail 4 in the direction of the DC contacts 11 moves until an electrical connection between these contacts 10 and 11 is made.
  • In der 3 wird eine Aufsicht auf die elektrischen Kontakte einer derartigen Ladeeinrichtung 1 gezeigt. Der Bereich 15, der für ein Aufladen mit Gleichstrom vorgesehen ist, umfasst drei elektrische Kontakte 10 mit großem Durchmesser. Zwei elektrische Kontakte 10 dienen der Leitung des Stroms. Der dritte elektrische Kontakt 10 dient der Erdung.In the 3 is a plan view of the electrical contacts of such a charging device 1 shown. The area 15 , which is intended for DC charging, includes three electrical contacts 10 with a large diameter. Two electrical contacts 10 serve the direction of the stream. The third electrical contact 10 serves the grounding.
  • Der Bereich 9, der für den Wechselstrom und Steuerströme vorgesehen ist, umfasst insgesamt fünf Kontakte 13 mit mittlerem Durchmesser für ein Aufladen mit Wechselstrom. Darüber hinaus gibt es zwei Kontakte 14 mit kleinem Durchmesser für Steuerungszwecke. Durch diese Kontakte fließen also elektrische Steuerungsströme.The area 9 , which is provided for the alternating current and control currents, comprises a total of five contacts 13 medium diameter for AC charging. In addition, there are two contacts 14 small diameter for control purposes. These contacts thus flow electrical control currents.
  • BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 11
    Ladeeinrichtungloader
    22
    Elektrokabelelectric cable
    33
    Elektromotorelectric motor
    44
    Schneckeslug
    55
    Schlittencarriage
    66
    Gehäusecasing
    77
    GriffHandle
    88th
    weitere Ladeeinrichtungfurther charging device
    99
    Bereich mit elektrischen Kontakten für Wechselstrom sowie für SteuerströmeArea with electrical contacts for alternating current and for control currents
    1010
    elektrische Gleichstromkontakteelectrical DC contacts
    1111
    korrespondierende Gleichstromkontaktecorresponding DC contacts
    1212
    Bereich mit korrespondierenden elektrischen Kontakten für Wechselströme und SteuerströmeArea with corresponding electrical contacts for alternating currents and control currents
    1313
    elektrische Kontakte für Wechselstromelectrical contacts for alternating current
    1414
    elektrische Kontakte für Steuerungsströmeelectrical contacts for control currents
    1515
    Bereich mit elektrischen GleichstromkontaktenRange with electrical DC contacts
    1616
    Rollen für rollbare Lagerung des SchlittensRollers for rollable storage of the carriage
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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  • Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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    • US 5758414 A [0006] US 5758414 A [0006]

Claims (10)

  1. Ladeeinrichtung für ein Elektrofahrzeug mit einer Mehrzahl von elektrischen Kontakten (10, 13, 14) für ein Aufladen der Batterie eines Elektrofahrzeugs mit Gleichstrom und/oder Wechselstrom, gekennzeichnet durch wenigstens ein Antriebsmittel (3, 4, 5) für ein Bewegen von ein oder mehreren der elektrischen Kontakte (10, 13, 14) ausgehend von einer Ausgangsstellung in eine Endstellung für ein Verbinden mit elektrischen Kontakten einer weiteren Ladeeinrichtung (8).Charging device for an electric vehicle having a plurality of electrical contacts ( 10 . 13 . 14 ) for charging the battery of an electric vehicle with direct current and / or alternating current, characterized by at least one drive means ( 3 . 4 . 5 ) for moving one or more of the electrical contacts ( 10 . 13 . 14 ) starting from a starting position into an end position for connection to electrical contacts of a further charging device ( 8th ).
  2. Ladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontakte (10) bewegbar sind, die dem Anschluss von Gleichstrom für ein Aufladen einer Batterie des Elektrofahrzeugs dienen, und/oder dass die elektrischen Kontakte (13) bewegbar sind, die dem Anschluss von Wechselstrom für ein Aufladen einer Batterie des Elektrofahrzeugs dienen.Charging device according to claim 1, characterized in that the electrical contacts ( 10 ) are connected, which serve the connection of direct current for charging a battery of the electric vehicle, and / or that the electrical contacts ( 13 ) are connected, which serve the connection of alternating current for charging a battery of the electric vehicle.
  3. Ladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Kontakte (14), die der Leitung von Steuerströmen dienen, unbeweglich angebracht sind.Charging device according to one of the preceding claims, characterized in that electrical contacts ( 14 ), which serve to conduct control currents, are immovably mounted.
  4. Ladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Antriebsmittel (3, 4, 5) einen Elektromotor (3) umfasst.Charging device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one drive means ( 3 . 4 . 5 ) an electric motor ( 3 ).
  5. Ladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Antriebsmittel (3, 4, 5) einen Schlitten (5) umfasst, der mit Hilfe einer Schnecke (4) bewegt wird.Charging device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one drive means ( 3 . 4 . 5 ) a sledge ( 5 ), which by means of a screw ( 4 ) is moved.
  6. Ladeeinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (5) durch Rollen (16) gelagert ist.Charging device according to the preceding claim, characterized in that the carriage ( 5 ) by rolling ( 16 ) is stored.
  7. Ladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Verriegelungseinrichtung für ein Verriegeln einer mechanischen Verbindung zwischen der Ladeeinrichtung (1) und einer weiteren Ladeeinrichtung (8).Charging device according to one of the preceding claims with a locking device for locking a mechanical connection between the charging device ( 1 ) and another charging device ( 8th ).
  8. Verfahren für ein Verbinden einer Ladeeinrichtung (1) mit den Merkmalen nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer weiteren Ladeeinrichtung (8), indem zunächst die beiden Ladeeinrichtungen (1, 8) mechanisch miteinander verbunden werden, und anschließend elektrische Kontakte (10, 13, 14) von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegt werden.Method for connecting a charging device ( 1 ) with the features according to one of the preceding claims with a further charging device ( 8th ), by first of all the two charging devices ( 1 . 8th ) are mechanically connected to each other, and then electrical contacts ( 10 . 13 . 14 ) are moved from the starting position to the end position.
  9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem eine hergestellte mechanische Verbindung verriegelt wird, bevor elektrische Kontakte (10) in die Endstellung bewegt werden.Method according to the preceding claim, in which a manufactured mechanical connection is locked before electrical contacts ( 10 ) are moved to the end position.
  10. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, bei dem nur die elektrischen Kontakte (10) für Gleichstrom von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegt werden.Method according to one of the two preceding claims, in which only the electrical contacts ( 10 ) are moved for direct current from the starting position to the end position.
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