DE102010045685A1

DE102010045685A1 - Kraftfahrzeugladevorrichtung

Info

Publication number: DE102010045685A1
Application number: DE102010045685A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Thomas (FH) Beikert; Dipl.-Ing. Guist Alexander; Dipl.-Ing. Locht Thorsten; Dipl.-Ing. Ziegler Peter
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2012-03-22
Also published as: WO2012034638A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugladevorrichtung mit zumindest einem Ladeanschluss (10), der eine Ladebuchse (11) und eine Verriegelungsaktuatorik (12) zur Verriegelung eines Ladesteckers (13) in der Ladebuchse (11) aufweist, und mit einem Zugangsverhinderungselement (14), das durch die Verriegelungsaktuatorik (12) verriegelbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass das Zugangsverhinderungselement (14) zumindest teilweise als ein Verschlusselement für die Ladebuchse (11) ausgebildet ist, das dazu vorgesehen ist, an der Ladebuchse (11) angebracht zu werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugladevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 196 42 687 C2 ist bereits eine Kraftfahrzeugladevorrichtung mit zumindest einem Ladeanschluss, der eine Ladebuchse und eine Verriegelungsaktuatorik zur Verriegelung eines Ladesteckers in der Ladebuchse aufweist, und mit einem Zugangsverhinderungselement, das durch die Verriegelungsaktuatorik verriegelbar ist, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Kraftfahrzeugladevorrichtung bereitzustellen, die einen unberechtigten Zugang zur Ladebuchse verhindert und einen vorgeschriebenen IP-Schutz gewährleistet. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugladevorrichtung mit zumindest einem Ladeanschluss, der eine Ladebuchse und eine Verriegelungsaktuatorik zur Verriegelung eines Ladesteckers in der Ladebuchse aufweist, und mit einem Zugangsverhinderungselement, das durch die Verriegelungsaktuatorik verriegelbar ist.
Es wird vorgeschlagen, dass das Zugangsverhinderungselement zumindest teilweise als ein Verschlusselement für die Ladebuchse ausgebildet ist, das dazu vorgesehen ist, an der Ladebuchse angebracht zu werden. Dadurch kann gleichzeitig ein unberechtigter Zugang zur Ladebuchse verhindert und ein vorgeschriebener IP-Schutz erreicht werden, ohne bestehende Kraftfahrzeugladevorrichtungen konstruktiv zu verändern, wodurch Kosten der Kraftfahrzeugladevorrichtungen reduziert werden können. Unter einem „Verschlusselement für die Ladebuchse” soll insbesondere ein Element verstanden werden, dass lediglich einen Zugang in die Ladebuchse insbesondere einen Zugang zu einer Kontakteinheit der Ladebuchse versperrt. Unter einer „Kontakteinheit” soll insbesondere eine Einheit mit mehreren Kontakten verstanden werden, die elektrisch an eine Traktionsbatterie angebunden oder anbindbar ist. Die Kontakteinheit ist in einem Ladevorgang vorzugsweise zur Anbindung an eine externe Ladequelle vorgesehen. Unter einer „Ladebuchse” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die die Kontakteinheit aufweist und durch ihre Innenkontur einen angebrachten, insbesondere eingesetzten Ladestecker form- und/oder kraftschlüssig hält, wobei die Innenkontur korrespondierend zu einer Ladesteckerkontur ausgebildet ist. Unter „an die Ladebuchse angebracht” soll insbesondere ein Einsetzen oder ein Aufsetzen in oder auf die Ladebuchse verstanden werden. Unter „Einsetzen” soll insbesondere ein Befestigen an der Innenkontur verstanden werden, wie beispielsweise ein einstecken oder ein einschrauben. Unter „Aufsetzen” soll insbesondere ein Befestigen an einer Außenkontur der Ladebuchse verstanden werden, wie beispielsweise ein aufstecken oder ein aufschrauben. Vorteilhafterweise weist ein an die Ladebuchse angebrachtes Element einen Form- und/oder Kraftschluss mit der Ladebuchse auf. Unter einer „Innenkontur” soll insbesondere eine Kontur der Ladebuchse verstanden werden, die ein in die Ladebuchse eingesetztes Element zumindest teilweise umgibt oder von einem auf die Ladebuchse aufgesetzten Element zumindest teilweise umgeben wird. Unter einer „Außenkontur” soll insbesondere eine Kontur der Ladebuchse verstanden werden, die die Innenkontur umgibt. Vorzugsweise umgibt die Außenkontur zumindest teilweise das in die Ladebuchse eingesetzte Element oder wird von dem auf die Ladebuchse aufgesetzten Element zumindest teilweise umgeben. Vorzugsweise ist das Zugangsverhinderungselement lösbar von der Ladebuchse ausgebildet, d. h. das Zugangsverhinderungselement ist nicht permanent an die Ladebuchse angebunden. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Bevorzugt erfüllt das Zugangsverhinderungselement den gemäß den IEC-Normen geforderten IP-Schutzgrad. So kann das Zugangsverhinderungselement beispielsweise einem hohen IP-Schutzgrad von IP44 genügen. Besonders bevorzugt kann das Zugangsverhinderungselement einem höheren Schutzgrad, als den gemäß den IEC-Normen erforderlichen Schutzgrad, erfüllen. Der IP-Schutz basiert vorzugsweise auf deutschen Richtlinien. Der IP-Schutz bzw. der IP-Schutzgrad ist vorteilhafterweise durch die deutschen Normen DIN 40 050, DIN EN 60529 und ganz besonders vorteilhaft durch die Norm IEC 61 851 definiert oder hergeleitet.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Zugangsverhinderungselement form und/oder kraftschlüssig an der Ladebuchse befestigt ist. Dadurch kann eine vorteilhafte Anordnung des Zugangsverhinderungselements an der Ladebuchse realisiert werden. Unter „kraft- und/oder formschlüssig verbunden” soll dabei insbesondere eine lösbare Verbindung verstanden werden, wobei eine Haltekraft zwischen zwei Bauteilen vorzugsweise durch einen geometrischen Eingriff der Bauteile ineinander und/oder eine Reibkraft zwischen den Bauteilen übertragen wird. Besonders bevorzugt ist das Zugangsverhinderungselement schwenk- und/oder drehachsenfrei an der Ladebuchse befestigt, d. h. das Zugangsverhinderungselement weist keine konstruktive, durch eine Lagerung definierte Schwenk- und/oder Drehachse auf.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Zugangsverhinderungselement zumindest teilweise als ein Steckelement ausgebildet, das dazu vorgesehen ist, in die Ladebuchse eingesetzt zu werden. Dadurch kann ein besonders vorteilhaftes Anbringen des Zugangsverhinderungselements an die Ladebuchse realisiert werden. Das Steckelement ist vorzugsweise als ein Stopfen ausgebildet. Unter „eingesetzt” soll insbesondere auch eingeführt verstanden werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Zugangsverhinderungselement eine Kontur aufweist, die einer Ladesteckerkontur entspricht. Dadurch kann ein besonders vorteilhaftes Zugangsverhinderungselement bereitgestellt werden. Unter einer „Ladesteckerkontur” soll insbesondere eine Kontur, insbesondere eine Außenkontur eines, zur Anbindung an eine externe Netzquelle vorgesehenen Ladesteckers verstanden werden. Vorzugsweise ist die Kontur des Zugangsverhinderungselements und damit die Ladesteckerkontur rotationsasymmetrisch ausgebildet.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Zugangsverhinderungselement zumindest eine Verriegelungskontur aufweist, die einer Verriegelungskontur des Ladesteckers entspricht. Dadurch kann eine Verriegelung des Zugangsverhinderungselements und des Ladesteckers durch eine einzige Verriegelungsaktuatorik erreicht werden, wodurch Kosten und benötigter Bauraum reduziert werden können.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Verriegelungsaktuatorik ein bewegbares Verriegelungselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, in die Verriegelungskontur des Zugangsverhinderungselements einzugreifen. Dadurch kann besonders einfach eine Verriegelung des Zugangsverhinderungselements realisiert werden. Vorzugsweise ist das Verriegelungselement korrespondierend zu der Verriegelungskontur des Zugangsverhinderungselements ausgebildet. Vorteilhafterweise ist das Verriegelungselement als ein Sperrstift ausgebildet.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Verriegelungskontur des Zugangsverhinderungselements als eine Ausnehmung ausgebildet ist. Dadurch kann konstruktiv einfach eine Verriegelungskontur hergestellt werden. Unter einer „Ausnehmung” soll insbesondere eine Materialaussparung verstanden werden, die in zumindest einem Querschnitt vollständig von Material umgeben ist. Vorzugsweise bietet die Ausnehmung lediglich eine einzige Eingriffsmöglichkeit und ist durchgangsfrei ausgebildet. Die Ausnehmung ist vorteilhafterweise kein Materialdurchgang. Die Ausnehmung kann vorzugsweise nicht vollständig durchsetzt werden.
Besonders bevorzugt weist die Ladebuchse eine Innenkontur auf, die korrespondierend zu der Kontur des Zugangsverhinderungselements ausgebildet ist. Dadurch kann besonders vorteilhaft der Zugang der Ladebuchse versperrt werden. Unter „korrespondierend” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Kontur des Zugangsverhinderungselements zumindest in Teilbereichen der Innenkontur der Ladebuchse entspricht, d. h. dass wenigstens die Kontur des Zugangsverhinderungselements in Teilbereichen eine Positivkontur zu der Innenkontur der Ladebuchse ausbildet.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Innenkontur der Ladebuchse rotationsasymmetrisch ausgebildet ist. Dadurch kann besonders vorteilhaft eine Drehung des Zugangsverhinderungselements in der Ladebuchse verhindert und eine Ausrichtung insbesondere des Zugangsverhinderungselements besonders einfach festgelegt werden. Unter „rotationsasymmetrisch” soll dabei eine Asymmetrie in Bezug auf eine Montagerichtung, mit der der Ladestecker an der Ladebuchse befestigt wird, verstanden werden.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist die Ladebuchse zumindest eine Kontakteinheit auf und das Zugangsverhinderungselement ist dazu vorgesehen, die Kontakteinheit zumindest teilweise zu umschließen. Dadurch kann ein Schutz der Kontakteinheit der Ladebuchse vor Feuchtigkeit, Staub usw. besonders einfach verbessert werden. Unter „umschließen” soll insbesondere abschließen, abdichten, verdecken usw. gegenüber einer Umgebung verstanden werden.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Ladeanschluss ein zusätzliches Ladebuchsendeckelelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest das Zugangsverhinderungselement zu verdecken. Dadurch kann ein zusätzlicher Schutz der Ladebuchse realisiert werden. Unter „zusätzlich” soll insbesondere ein von dem Zugangsverhinderungselement getrennt ausgeführtes Bauteil verstanden werden.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die Kraftfahrzeugladevorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zur Verriegelung des Ladesteckers und des Zugangsverhinderungselements die Verriegelungsaktuatorik anzusteuern. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Verriegelung realisiert werden. Vorzugsweise steuert die Steuer- und Regeleinheit die Verriegelungsaktuatorik unabhängig von einem Ladevorgang in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter an. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden werden. Unter einem „Steuergerät” soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeugladevorrichtung eine zentralverriegelnde Kraftfahrzeugschließanlage aufweist, die mit der Verriegelungsaktuatorik gekoppelt ist. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Parameter zur Ansteuerung der Verriegelungsaktuatorik bereitgestellt werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 eine Kraftfahrzeugladevorrichtung mit einem an eine Ladebuchse angebrachtem Ladestecker,
2 die Kraftfahrzeugladevorrichtung mit einem an die Ladebuchse angebrachtem Zugangsverhinderungselement,
3 das Zugangsverhinderungselement und
4 den Ladestecker.
Die 1 bis 4 zeigen eine Kraftfahrzeugladevorrichtung. Die Kraftfahrzeugladevorrichtung ist als eine Kraftfahrzeugtraktionsbatterieladevorrichtung ausgebildet. Die Kraftfahrzeugladevorrichtung ist an einer nicht näher dargestellten Karosserieaußenwand eines die Kraftfahrzeugladevorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs angeordnet. Das Kraftfahrzeug ist als ein Hybridfahrzeug ausgebildet. Grundsätzlich kann das Kraftfahrzeug auch als ein Elektrofahrzeug ausgebildet sein.
Zur Anbindung einer externen Ladequelle an das Kraftfahrzeug umfasst die Kraftfahrzeugladevorrichtung einen Ladeanschluss 10. Der Ladeanschluss 10 umfasst ein Ladeanschlussgehäuse 20. Das Ladeanschlussgehäuse 20 ist fest mit der Karosserieaußenwand verbunden.
Zur elektrischen Verbindung einer Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs mit der externen Ladequelle weist der Ladeanschluss 10 eine Ladebuchse 11 auf. Die Ladebuchse 11 umfasst eine nicht sichtbare Kontakteinheit mit mehreren Kontakten, die bei einem an die Ladebuchse 11 angebrachtem Ladestecker 13 eine ebenfalls nicht sichtbare, korrespondierende Kontakteinheit des Ladesteckers 13 kontaktieren (vgl. 4). Die Ladebuchse 11 ist innerhalb des Ladeanschlussgehäuses 20 angeordnet. Die Ladebuchse 11 ist fest mit dem Ladeanschlussgehäuse 20 und damit fest mit der Karosserieaußenwand verbunden.
Die Ladebuchse 11 weist weiter eine Innenkontur auf. Die Innenkontur der Ladebuchse 11 ist korrespondierend zu einer Ladesteckerkontur 16 des Ladesteckers 13 ausgebildet. Der an der Ladebuchse 11 angebrachte Ladestecker 11 greift mit seiner Ladesteckerkontur 16 in die Innenkontur der Ladebuchse 11 ein. Der Ladestecker 13 greift also teilweise in die Ladebuchse 11 ein. Dabei umgibt die Innenkontur der Ladebuchse 11 die Ladesteckerkontur 16, wobei die Kontakteinheit der Ladebuchse 11 und die Kontakteinheit des Ladesteckers 13 sich gegenseitig kontaktieren. Die Innenkontur der Ladebuchse 11 und damit die Ladesteckerkontur 16 des Ladesteckers 13 sind rotationsasymmetrisch ausgebildet. Dadurch vermeiden eine eingreifende Ladesteckerkontur 16 und die Innenkontur der Ladebuchse 11 formschlüssig eine Drehung des Ladesteckers 13 in der Ladebuchse 11. Durch die Innenkontur der Ladebuchse 11 und die Ladesteckerkontur 16 des Ladesteckers 13 ist der Ladestecker 13 drehfest in der Ladebuchse 11 angeordnet. Die Kontakteinheit der Ladebuchse 11 greift bei eingesetztem Ladestecker 13 in die Ladesteckerkontur 16 ein. Der eingesetzte Ladestecker 13 umschließt mit seiner Ladesteckerkontur 16 die Kontakteinheit. Die Ladebuchse 11 hält den eingesetzten Ladestecker 13 formschlüssig fest.
Der Ladestecker 13 weist weiter eine Verriegelungskontur 18 auf. Die Verriegelungskontur 18 ist bei eingesetztem Ladestecker 13 innerhalb der Ladebuchse 11 angeordnet. Die Verriegelungskontur 18 ist als eine Ausnehmung in der Ladesteckerkontur 16 ausgebildet. Der Ladestecker 13 ist über ein Ladekabel 21 elektrisch mit einer externen Netzquelle verbunden.
Zum Schutz der Ladebuchse 11, beispielsweise vor festen Fremdkörpern und Spritzwasser und zum Schutz der Ladebuchse 11 vor unbefugtem Eingreifen, um beispielsweise eine Manipulation der Ladebuchse zu verhindern, weist die Kraftfahrzeugladevorrichtung ein Zugangsverhinderungselement 14 auf. Bevorzugt erfüllt das Zugangsverhinderungselement 14 den gemäß den IEC-Normen geforderten IP-Schutzgrad. So kann das Zugangsverhinderungselement 14 beispielsweise einem hohen IP-Schutzgrad von IP44 genügen. Besonders bevorzugt kann das Zugangsverhinderungselement 14 einem höheren Schutzgrad, als den gemäß den IEC-Normen erforderlichen Schutzgrad, erfüllen.
Das an der Ladebuchse 11 angebrachte Zugangsverhinderungselement 14 versperrt einen Zugang zu der Kontakteinheit der Ladebuchse 11, wodurch eine Zugangsverhinderung der Ladebuchse 11 erreicht wird. Das an der Ladebuchse 11 angebrachte Zugangsverhinderungselement 14 ist innerhalb des Ladeanschlussgehäuses 20 angeordnet. Das an der Ladebuchse 11 angebrachte Zugangsverhinderungselement 14 ist form- und kraftschlüssig lediglich an der Ladebuchse 11 befestigt. Das angebrachte Zugangsverhinderungselement 14 ist schwenk- und drehachsenfrei an der Ladebuchse 11 befestigt. Ein nicht an der Ladebuchse 11 angebrachtes Zugangsverhinderungselement 14 ist von dem Ladeanschluss 10 und damit von der Ladebuchse 11 gelöst, d. h. das Zugangsverhinderungselement 14 ist lediglich an dem Ladeanschluss 10 bzw. an der Ladebuchse 11 angebunden, wenn das Zugangsverhinderungselement 14 an der Ladebuchse 11 angebracht ist.
Das Zugangsverhinderungselement 14 ist als ein Verschlusselement für die Ladebuchse 11 ausgebildet. Das Zugangsverhinderungselement 14 ist lediglich zum Verschluss der Ladebuchse 11 vorgesehen. Das Zugangsverhinderungselement 14 ist also als ein Ladebuchsenverschlusselement ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Zugangsverhinderungselement 14 als ein teilweise hohles, zylinderförmiges Steckelement bzw. als ein Stopfen ausgebildet. Das an der Ladebuchse 11 angebrachte, als Steckelement ausgebildete Zugangsverhinderungselement 14 ist in die Ladebuchse 11 eingesetzt.
Das Zugangsverhinderungselement 14 weist eine Kontur 15 auf. Die Innenkontur der Ladebuchse 11 ist korrespondierend zu der Kontur 15 des Zugangsverhinderungselements 14 ausgebildet. Die Kontur 15 des Zugangsverhinderungselements 14 entspricht der Ladesteckerkontur 16 des Ladesteckers 13. Das an die Ladebuchse 11 eingesetzte Zugangsverhinderungselement 14 greift mit seiner Kontur 15 in die Innenkontur der Ladebuchse 11 ein. Das Zugangsverhinderungselement 14 greift also teilweise in die Ladebuchse 11 ein. Die Innenkontur der Ladebuchse 11 umgibt die Kontur 15 des Zugangsverhinderungselements 14 bei eingesetztem Zugangsverhinderungselement 14. Dabei greift die Kontakteinheit der Ladebuchse 11 in die Kontur 15 des Zugangsverhinderungselements 14 ein. Das eingesetzte Zugangsverhinderungselement 14 umschließt mit seiner Kontur 15 die Kontakteinheit der Ladebuchse 11. Die Kontakteinheit der Ladebuchse 11 ist zwischen einem Material des eingesetzten Zugangsverhinderungselements 14 angeordnet. Die Kontur 15 des Zugangsverhinderungselements 14 ist bei eingesetztem Zugangsverhinderungselement 14 zwischen der Kontakteinheit der Ladebuchse 11 und einem Material der Ladebuchse 11 angeordnet. Die eingreifende Kontur 15 des Zugangsverhinderungselements 14 und die Innenkontur der Ladebuchse 11 vermeiden formschlüssig eine Drehung des Zugangsverhinderungselements 14 in der Ladebuchse 11. Durch die Innenkontur der Ladebuchse 11 und die Kontur 15 des Zugangsverhinderungselements 14 ist das Zugangsverhinderungselement 14 drehfest in der Ladebuchse 11 angeordnet. Die Ladebuchse 11 hält das eingesetzte Zugangsverhinderungselement 14 form- und kraftschlüssig fest.
Zur Bereitstellung einer sicheren Zugangsverhinderung weist das Zugangsverhinderungselement 14 ebenfalls eine Verriegelungskontur 17 auf. Die Verriegelungskontur 17 des Zugangsverhinderungselements 14 ist bei angebrachtem Zugangsverhinderungselement 14 innerhalb der Ladebuchse 11 angeordnet. Die Verriegelungskontur 17 des Zugangsverhinderungselements 14 ist als eine Ausnehmung in der Kontur 15 des Zugangsverhinderungselements 14 ausgebildet. Die Verriegelungskontur 17 des Zugangsverhinderungselements 14 entspricht der Verriegelungskontur 18 des Ladesteckers 13.
Zur Verriegelung des Ladesteckers 13 und des Zugangsverhinderungselements 14 in der Ladebuchse 11 weist der Ladeanschluss 10 eine Verriegelungsaktuatorik 12 auf. Die Verriegelungsaktuatorik 12 ist fest mit dem Ladeanschlussgehäuse 20 verbunden. Die Verriegelungsaktuatorik 12 stellt einen Formschluss zwischen dem Ladeanschlussgehäuse 20 und dem Ladestecker 13 und einen Formschluss zwischen dem Ladeanschlussgehäuse 20 und dem Zugangsverhinderungselement 14 her. Durch die Verriegelungsaktuatorik 12 sind der Ladestecker 13 und das Zugangsverhinderungselement 14 in der Ladebuchse 11 verriegelbar. Die Verriegelungsaktuatorik 12 ist formschlüssig ausgebildet.
Zur Herstellung und zur Lösung der beiden einzelnen Formschlüsse weist die Verriegelungsaktuatorik 12 ein einziges bewegbares Verriegelungselement auf. Das Verriegelungselement ist korrespondierend zu der Verriegelungskontur 18 des Ladesteckers 13 und zu der Verriegelungskontur 17 des Zugangsverhinderungselements 14 ausgebildet. Das Verriegelungselement der Verriegelungsaktuatorik 12 greift zur Herstellung des Formschlusses zwischen dem Ladeanschlussgehäuse 20 und dem Ladestecker 13 in die Verriegelungskontur 18 des Ladesteckers 13 ein. Zur Herstellung des Formschlusses zwischen dem Ladeanschlussgehäuse 20 und dem Zugangsverhinderungselement 14 greift dasselbe Verriegelungselement der Verriegelungsaktuatorik 12 in die Verriegelungskontur 17 des Zugangsverhinderungselements 14 ein. Das Verriegelungselement der Verriegelungsaktuatorik 12 ist als ein Sperrstift ausgebildet.
Zur Abdeckung der Ladebuchse 11 und des eingesetzten Zugangsverhinderungselements 14 weist der Ladeanschluss 10 ein Ladebuchsendeckelelement 19 auf. Das Ladebuchsendeckelelement 19 ist schwenkbar mit dem Ladeanschlussgehäuse 20 verbunden. Das Ladebuchsendeckelelement 19 ist permanent an das Ladeanschlussgehäuse 20 des Ladeanschlusses 10 angebunden. Das Ladebuchsendeckelelement 19 weist eine Schwenkachse auf. Die Schwenkachse des Ladebuchsendeckelelements 19 verläuft senkrecht zu einer Einsetzrichtung des Ladesteckers 13 und des Zugangsverhinderungselements 14 bzw. parallel zu der Karosserieaußenwand.
Zur Einstellung einer Schließstellung weist das Ladebuchsendeckelelement 19 ein Eingriffselement 22 auf. In der Schließstellung des Ladebuchsendeckelelements 19 greift das Eingriffselement 22 in eine korrespondierende Ausnehmung 23 in dem Ladeanschlussgehäuse 20 ein. Die Schließstellung des Ladebuchsendeckelelements 19 ist durch einen Eingriff des Eingriffselements 22 in die Ausnehmung 23 definiert. In der Schließstellung verdeckt das Ladebuchsendeckelelement 19 die Ladebuchse 11 und ein, in die Ladebuchse 11 eingesetztes Zugangsverhinderungselement 14. Grundsätzlich kann zum zusätzlichen Schutz der Ladebuchse 11 das Eingriffselement 22 in der Ausnehmung 23 verriegelt werden.
Grundsätzlich kann der Ladeanschluss 10 auch eine Verliersicherung aufweisen. Die Verliersicherung verbindet dabei das Zugangsverhinderungselement 14 und das Ladeanschlussgehäuse 20 oder das Ladebuchsendeckelelement 19 miteinander, auch wenn das Zugangsverhinderungselement 14 nicht an der Ladebuchse 11 angebracht ist. Die Verliersicherung dient dabei lediglich zum Schutz vor einem Verlieren des Zugangsverhinderungselements 14. Ein durch die Verliersicherung mit dem Ladebuchsendeckelelement 19 verbundenes Zugangsverhinderungselement 14 ist unabhängig von einer Offenstellung und der Schließstellung des Ladebuchsendeckelelements 19, d. h. die Zugangsverhinderung der Ladebuchse 11 durch das, an der Ladebuchse 11 angebrachten Zugangsverhinderungselement 14 ist bei der Offenstellung und bei der Schließstellung des Ladebuchsendeckelelements 19 gewährleistet. Die Verliersicherung kann beispielsweise kabel- oder seilförmig ausgebildet sein.
Weiter kann das Zugangsverhinderungselement 14 auch zumindest teilweise mit dem Ladebuchsendeckelelement 19 ausgebildet sein oder relativ zum Ladebuchsendeckelelement 19 bewegungsfest an dem Ladebuchsendeckelelement 19 befestigt sein. Dabei ist die Zugangsverhinderung der Ladebuchse 11 durch das Zugangsverhinderungselement 14 abhängig von der Offenstellung und der Schließstellung des Ladebuchsendeckelelements 19. Die Zugangsverhinderung der Ladebuchse 11 durch das Zugangsverhinderungselement 14 erfolgt in der Schließstellung des Ladebuchsendeckelelements 19, d. h. das Zugangsverhinderungselement 14 ist in der Schließstellung des Ladebuchsendeckelelements 19 an der Ladebuchse 11 angebracht. Die Zugangsverhinderung der Ladebuchse 11 durch das Zugangsverhinderungselement 14 erfolgt dabei in der Schließstellung des Ladebuchsendeckelelements 19 unabhängig von Art und Weise einer Kinematik des Ladebuchsendeckelelements 19, d. h. unabhängig davon, ob die Schließstellung des Ladebuchsendeckelelements 19 durch eine Schwenkbewegung, eine Kippbewegung oder ähnliches eingestellt wird.
Zur Ansteuerung der Verriegelungsaktuatorik 12 weist die Kraftfahrzeugladevorrichtung eine Steuer- und Regeleinheit auf. Die Steuer- und Regeleinheit steuert die Verriegelungsaktuatorik 12 zur Verriegelung des Ladesteckers 13 und zur Verriegelung des Zugangsverhinderungselements 14 an. Die Verriegelungsaktuatorik 12 wird sowohl zur Verriegelung des Ladesteckers 13 als auch zur Verriegelung des Zugangsverhinderungselements 14 in Abhängigkeit von ein und demselben Parameter angesteuert.
Die Steuer- und Regeleinheit steuert die Verriegelungsaktuatorik 12 in Abhängigkeit von einem Schließzustand des Kraftfahrzeugs an. Bei einem geschlossenen Kraftfahrzeug verriegelt die Steuer- und Regeleinheit durch Ansteuern der Verriegelungsaktuatorik 12 den Ladestecker 13 oder das Zugangsverhinderungselement 14, je nachdem was in der Ladebuchse 11 eingesetzt ist. Bei einem geöffneten Kraftfahrzeug entriegelt die Steuer- und Regeleinheit durch Ansteuern der Verriegelungsaktuatorik 12 den Ladestecker 13 oder das Zugangsverhinderungselement 14, je nachdem was in der Ladebuchse 11 eingesetzt ist. Die Steuer- und Regeleinheit steuert die Verriegelungsaktuatorik 12 an, unabhängig davon ob der Ladestecker 13, das Zugangsverhinderungselement 14 oder keins von beiden in die Ladebuchse 11 eingesetzt ist.
Zur Bereitstellung des Parameters weist die Kraftfahrzeugladevorrichtung eine zentralverriegelnde Kraftfahrzeugschließanlage auf. Die Kraftfahrzeugschließanlage ist mit der Verriegelungsaktuatorik 12 gekoppelt. Die Steuer- und Regeleinheit steuert somit die Kraftfahrzeugschließanlage und die Verriegelungsaktuatorik 12 parallel an. Die Verriegelungsaktuatorik 12 ist der zentralverriegelnden Kraftfahrzeugschließanlage zugeordnet. Ein Benutzer des Kraftfahrzeugs betätigt die Verriegelungsaktuatorik 12 durch die Kraftfahrzeugschließanlage.
In einem Bedienvorgang, in dem der Benutzer die Traktionsbatterie aufladen will, schwenkt der Benutzer zuerst das Ladebuchsendeckelelement 19 aus der Schließstellung in eine Offenstellung, wodurch der Benutzer in das Ladeanschlussgehäuse 20 eingreifen kann. Daraufhin nimmt der Benutzer das Zugangsverhinderungselement 14 aus der Ladebuchse 11, vorausgesetzt das Kraftfahrzeug ist geöffnet. Ist das Kraftfahrzeug geschlossen, ist das eingesetzte Zugangsverhinderungselement 14 durch das in die Verriegelungskontur 17 eingreifende Verriegelungselement der Verriegelungsaktuatorik 12 in der Ladebuchse 11 verriegelt. Zur Öffnung des Kraftfahrzeugs und zur Entriegelung des Zugangsverhinderungselements 14 betätigt der Benutzer die zentralverriegelnde Kraftfahrzeugschließanlage, wodurch die Steuer- und Regeleinheit die Verriegelungsaktuatorik 12 ansteuert. Dadurch bewegt sich das Verriegelungselement der Verriegelungsaktuatorik 12 aus der Verriegelungskontur 17 und der Formschluss wird aufgelöst. Nach dem entfernen des Zugangsverhinderungselements 14 aus der Ladebuchse 11 setzt der Benutzer den Ladestecker 13 in die Ladebuchse 11 ein, wodurch ein Ladevorgang der Traktionsbatterie gestartet wird bzw. werden kann. Durch betätigen der Kraftfahrzeugschließanlage durch den Benutzer steuert die Steuer- und Regeleinheit die Verriegelungsaktuatorik 12 an, wodurch sich das Verriegelungselement der Verriegelungsaktuatorik 12 bewegt und in die Verriegelungskontur 18 des eingesetzten Ladesteckers 13 eingereift. Der Ladestecker 13 ist formschlüssig verriegelt und das Kraftfahrzeug geschlossen.
In einem Bedienvorgang, in dem der Benutzer den Ladestecker 13 aus der Ladebuchse 11 entfernen will, betätigt der Benutzer die Kraftfahrzeugschließanlage, wodurch die Steuer- und Regeleinheit die Verriegelungsaktuatorik 12 ansteuert. Dadurch bewegt sich das Verriegelungselement der Verriegelungsaktuatorik 12 aus der Verriegelungskontur 18, wodurch der Formschluss zwischen dem Ladeanschlussgehäuse 20 und dem Ladestecker 13 gelöst wird. Die Steuer- und Regeleinheit entriegelt somit den Ladestecker 13 und der Benutzer kann den Ladestecker 13 aus der Ladebuchse 11 herausziehen. Zur Verriegelung der Ladebuchse 11 setzt der Benutzer das Zugangsverhinderungselement 14 in die Ladebuchse 11 ein, vorausgesetzt das Kraftfahrzeug ist geöffnet. Beim geschlossenen Kraftfahrzeug verhindert das Verriegelungselement der Verriegelungsaktuatorik 12 ein Anbringen bzw. ein Einsetzen des Zugangsverhinderungselements 14 und des Ladesteckers 13 an bzw. in die Ladebuchse 11. Nach dem Einsetzen des Zugangsverhinderungselements 14 in die Ladebuchse 11 kann der Benutzer durch Betätigen der Kraftfahrzeugschließanlage das eingesetzte Zugangsbetätigungselement 14 in der Ladebuchse 11 verriegeln. Durch Betätigen der Kraftfahrzeugschließanlage steuert die Steuer- und Regeleinheit die Verriegelungsaktuatorik 12 an, wodurch sich das Verriegelungselement der Verriegelungsaktuatorik 12 bewegt und in die Verriegelungskontur 17 des Zugangsverhinderungselements 14 eingreift. Dadurch bildet sich ein Formschluss zwischen dem Ladeanschlussgehäuse 20 und dem Zugangsverhinderungselement 14. Das Zugangsverhinderungselement 14 ist in der Ladebuchse 11 verriegelt, wodurch der Zugang in die Ladebuchse 11 versperrt ist. Um die Ladebuchse 11 und das eingesetzte Zugangsverhinderungselement 14 zu verdecken, schwenkt der Benutzer das Ladebuchsendeckelelement 19 in die Schließstellung, wodurch das Eingriffselement 22 in die Ausnehmung 23 eingreift.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19642687 C2 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 40 050 [0005]
DIN EN 60529 [0005]
Norm IEC 61 851 [0005]

Claims

Kraftfahrzeugladevorrichtung mit zumindest einem Ladeanschluss (10), der eine Ladebuchse (11) und eine Verriegelungsaktuatorik (12) zur Verriegelung eines Ladesteckers (13) in der Ladebuchse (11) aufweist, und mit einem Zugangsverhinderungselement (14), das durch die Verriegelungsaktuatorik (12) verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangsverhinderungselement (14) zumindest teilweise als ein Verschlusselement für die Ladebuchse (11) ausgebildet ist, das dazu vorgesehen ist, an der Ladebuchse (11) angebracht zu werden.
Kraftfahrzeugladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangsverhinderungselement (14) im Wesentlichen form und/oder kraftschlüssig an der Ladebuchse (11) befestigt ist.
Kraftfahrzeugladevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangsverhinderungselement (14) zumindest teilweise als ein Steckelement ausgebildet ist, das dazu vorgesehen ist, in die Ladebuchse (11) eingesetzt zu werden.
Kraftfahrzeugladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangsverhinderungselement (14) eine Kontur (15) aufweist, die einer Ladesteckerkontur (16) entspricht.
Kraftfahrzeugladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangsverhinderungselement (14) zumindest eine Verriegelungskontur (17) aufweist, die einer Verriegelungskontur (18) des Ladesteckers (13) entspricht.
Kraftfahrzeugladevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsaktuatorik (12) ein bewegbares Verriegelungselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, in die Verriegelungskontur (17) des Zugangsverhinderungselements (14) einzugreifen.
Kraftfahrzeugladevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskontur (17) des Zugangsverhinderungselements (14) als eine Ausnehmung ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugladevorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladebuchse (11) eine Innenkontur aufweist, die korrespondierend zu der Kontur (15) des Zugangsverhinderungselements (14) ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugladevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur der Ladebuchse (11) rotationsasymmetrisch ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladebuchse (11) zumindest eine Kontakteinheit aufweist und das Zugangsverhinderungselement (14) dazu vorgesehen ist, die Kontakteinheit zumindest teilweise zu umschließen.
Kraftfahrzeugladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeanschluss (10) ein zusätzliches Ladebuchsendeckelelement (19) aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest das Zugangsverhinderungselement (14) zu verdecken.
Kraftfahrzeugladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuer- und/oder Regeleinheit, die dazu vorgesehen ist, zur Verriegelung des Ladesteckers (13) und des Zugangsverhinderungselements (14) die Verriegelungsaktuatorik (12) anzusteuern.
Kraftfahrzeugladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zentralverriegelnde Kraftfahrzeugschließanlage, die mit der Verriegelungsaktuatorik (12) gekoppelt ist.
Verfahren für eine Kraftfahrzeugladevorrichtung mit einer Verriegelungsaktuatorik (12), die ein Zugangsverhinderungselement (14) an einer Ladebuchse (11) verriegelt, insbesondere für eine Kraftfahrzeugladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangsverhinderungselement (14) als Verschlusselement an der Ladebuchse (11) angebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangsverhinderungselement (14) form- und/oder kraftschlüssig an der Ladebuchse befestigt wird.