-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden eines mit elektrischem Strom betriebenen Fahrzeugs mit einer Steckdose eines Niederspannungs-Wechselstromnetzes nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
-
Aufgrund des verhältnismäßig hohen CO2-Ausstoßes von üblichen, nach den Diesel- oder Otto-Prinzip arbeitenden Brennkraftmaschinen sowie der knapper werdenden Erdölvorräte ist in jüngster Zeit ein Trend zu Hybrid- und zu ausschließlich mittels elektrischem Strom angetriebenen Fahrzeugen zu erkennen. Solche als Elektrofahrzeuge bezeichnete Kraftfahrzeuge weisen einen Elektromotor und eine den Elektromotor mit elektrischem Strom versorgende, wiederaufladbare Batterie auf, die auf verschiedene Arten aufgeladen werden kann. Zum Einen besteht die Möglichkeit, die Elektrofahrzeuge an sogenannten Stromtankstellen mittels einer Schnellladung mit Gleichstrom aufzuladen, wozu aufgrund der hohen Stromstärken Ladekabel mit sehr großem Durchmesser eingesetzt werden müssen. Eine andere Möglichkeit zur Aufladung dieser Elektrofahrzeuge besteht darin, diese an übliche Steckdosen eines Niederspannungs-Wechselstromnetzes anzuschließen, wie sie in jedem Haushalt, jedoch auch in vielen Garagen oder Carports vorzufinden sind. Zwar dauert eine Aufladung der Batterie an solchen ”normalen” Steckdosen erheblich länger als die oben genannte Schnellaufladung, wenn das Fahrzeug jedoch über Nacht in einer Garage oder einem Carport geparkt wird, ist die Standzeit üblicherweise ausreichend, um die Batterie vollständig über das Niederspannungs-Wechselstromnetz zu laden.
-
Eine Möglichkeit, ein elektromotorisch betriebenes Fahrzeug mit einer Steckdose zu verbinden, ist in der
EP 0 537 065 B1 beschrieben. Dabei ist ein Ladeanschluss in einem Gehäuse befestigt, welches beweglich auf dem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs angebracht ist. Das Gehäuse kann durch das hintere Nummernschild des Kraftfahrzeugs verschlossen werden.
-
Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch insbesondere die Tatsache, dass zum Verbinden des Ladeanschlusses mit einer Steckdose ein zusätzliches Ladekabel mitgeführt werden muss, für welches innerhalb des Kraftfahrzeugs ein zusätzlicher Raum zur Verfügung gestellt werden muss. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösung besteht in der verhältnismäßig schwer zugänglichen Anordnung des Ladeanschlusses im Bereich des hinteren Nummernschilds, insbesondere da sich in diesem Bereich aus Sicherheitsgründen ein Stoßfänger befinden muss, dessen Konstruktion durch das Vorhandensein des Ladeanschlusses zusätzlich erschwert wird.
-
Bezüglich des Standes der Technik bei der Verbindung von wiederaufladbaren Batterien von Motorrollern mit Steckdosen wird auf die
EP 0 608 841 B1 und die
EP 0 648 634 B1 verwiesen.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Verbinden eines mit elektrischem Strom betriebenen Fahrzeugs mit einer Steckdose zu schaffen, welche eine für den Benutzer des Fahrzeugs sehr einfach zu handhabende und zugleich einen Schutz für das Ladekabel bietende Lösung darstellt.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausführung des Ladekabels als Spiralkabel kann dieses sehr einfach aus seinem Lagerzustand innerhalb des Fahrzeugs in seinen Gebrauchszustand, in dem der Stecker in der Steckdose eingesteckt ist, und umgekehrt, von seinem Gebrauchszustand in seinen Lagerzustand, gebracht werden. Ein besonderer Vorteil besteht dabei darin, dass ein derartiges Spiralkabel durch seine ihm innewohnende Elastizität zwar ohne Kraftaufwendung oder spezielle Bewegungen seitens der Bedienperson in seinen Lagerzustand gebracht werden kann, dass äußere. Einflüsse, wie Nässe, Schmutz oder dergleichen, jedoch nicht zu Einschränkungen bei der Verwendung des Ladekabels führen.
-
Durch die Unterbringung des Ladekabels in dem rohrförmigen Aufnahmeelement kann das Ladekabel in einem gut zugänglichen und dennoch gegen Verschmutzung geschützten Bereich untergebracht werden. Ein weiterer Vorteil eines solchen rohrförmigen Aufnahmeelements besteht darin, dass es an sehr vielen unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugs untergebracht werden kann und somit das Design des Fahrzeugs nicht stört. Hierbei kann das Ladekabel in der hinsichtlich des Abstands von einer Steckdose notwendigen Länge aus dem rohrförmigen Aufnahmeelement herausgezogen werden, so dass das Ladekabel auch bei einem geringen Abstand des Fahrzeugs von einer Steckdose nicht am Boden liegt und somit keiner Verschmutzung ausgesetzt ist. Des weiteren ermöglicht diese Unterbringung auch eine sehr einfache und schnelle Handhabung.
-
Des weiteren ist das Ladekabel erfindungsgemäß zumindest mittelbar fest mit dem Fahrzeug verbunden, wodurch es stets mit dem Fahrzeug mitgeführt wird und nicht verloren gehen kann, so dass die Batterie des Fahrzeugs, die Verfügbarkeit einer entsprechenden Steckdose vorausgesetzt, stets aufgeladen werden kann.
-
In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das rohrförmige Aufnahmeelement in einer Tür des Fahrzeugs angeordnet ist. Durch die Unterbringung des rohrförmigen Aufnahmeelements in einer Tür des Fahrzeugs kann zum Einen ein bei den meisten Fahrzeugen zur Verfügung stehender Raum genutzt werden und es ist zum Anderen eine einfache Zugänglichkeit zu dem Stecker des Ladekabels gewährleistet, da beim Aussteigen aus dem Fahrzeug die Tür ohnehin geöffnet werden muss.
-
Alternativ könnte auch vorgesehen sein, dass das rohrförmige Aufnahmeelement in einem Seitenteil einer Karosserie des Fahrzeugs angeordnet ist.
-
Um ein besonders einfaches Einführen des Ladekabels in das rohrförmige Aufnahmeelement zu ermöglichen, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das rohrförmige Aufnahmeelement eine zur Entnahme des Ladekabels dienende Entnahmeöffnung aufweist, welches in einer größeren Höhe als ein der Entnahmeöffnung gegenüberliegendes Ende des rohrförmigen Aufnahmeelements angeordnet ist.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
-
Es zeigt:
-
1 ein mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattetes Fahrzeug;
-
2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
-
3 eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung aus 2.
-
1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer Karosserie 1a, welches mit elektrischem Strom betrieben wird. Hierzu weist das Fahrzeug 1 einen sehr schematisch angedeuteten Elektromotor 2 und eine wiederaufladbare Batterie 3 auf, die zur Versorgung des Elektromotors 2 mit elektrischem Strom dient. Um die Batterie 3 aufzuladen, kann dieselbe mit einer Steckdose 4 eines nicht dargestellten Niederspannungs-Wechselstromnetzes verbunden werden. Bei der Steckdose 4 handelt es sich um eine Steckdose, wie sie in dem jeweiligen Land, in welches das Fahrzeug 1 ausgeliefert wird, in Haushalten oder öffentlichen Gebäuden eingesetzt wird. In den meisten Staaten hat das Niederspannungs-Wechselstromnetz eine Spannung von 230 V, wenn ein Einphasenwechselstrom zum Einsatz kommt. In einigen anderen Staaten, beispielsweise in den USA, Kanada, Mexiko und einigen nördlichen Staaten Südamerikas, beträgt der Nennwert der Netzwechselspannung 120 V. In der Bundesrepublik Deutschland ist die Steckdose 4 beispielsweise als Schutzkontakt-Steckdose oder Schuko-Steckdose ausgebildet. Zum Verbinden des Fahrzeugs 1 mit der Steckdose 4 dient eine Vorrichtung 5, die ein Ladekabel 6 aufweist, welches wiederum einen zu der Steckdose 4 passenden Stecker 7 aufweist. Der Stecker 7 kann also, abhängig von dem Land, für welches das Fahrzeug 1 vorgesehen ist, unterschiedlich ausgeführt sein. Selbstverständlich ist auch die Verwendung von Adaptern denkbar.
-
Die Vorrichtung 5 weist des weiteren ein zumindest mittelbar mit dem Fahrzeug 1 verbundenes, rohrförmiges Aufnahmeelement 8 auf, welches im vorliegenden Fall in einer Tür 9 des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Alternativ wäre es auch möglich, das rohrförmige Aufnahmeelement 8 in einem Seitenteil 10 der Karosserie 1a des Fahrzeugs 1 anzuordnen, wie dies durch die strichpunktierte Linie in 1 angedeutet ist.
-
2 zeigt die Vorrichtung 5 zum Verbinden des Fahrzeugs 1 mit der Steckdose 4 in einer detaillierteren Ansicht. Dabei ist die Tür 9 des Fahrzeugs 1 von ihrer Innenseite her betrachtet in einem Schnitt dargestellt. Dabei ist zu erkennen, dass das Ladekabel 6 als Spiralkabel ausgebildet ist, welches in dem rohrförmigen Aufnahmeelement 8 angeordnet ist. Das Ladekabel 6 ist an seinem dem Stecker 7 gegenüberliegenden Ende 11 im Allgemeinen zumindest mittelbar fest mit dem Fahrzeug 1 verbunden. Dadurch bildet das Ladekabel 6 einen fest mit dem Fahrzeug 1 verbundenen Bestandteil und kann nicht in seiner Gesamtheit aus demselben entnommen werden.
-
Zur Entnahme des Ladekabels 6 aus dem rohrförmigen Aufnahmeelement 8, um den Stecker 7 desselben mit der Steckdose 4 zu verbinden, weist das rohrförmige Aufnahmeelement 8 eine Entnahmeöffnung 12 auf, welche im vorliegenden Fall in einer größeren Höhe als ein der Entnahmeöffnung 12 gegenüberliegendes Ende 13 des rohrförmigen Aufnahmeelements 8 angeordnet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel fallen das Ende 13 des rohrförmigen Aufnahmeelements 8 und das Ende 11 des Ladekabels 6 zusammen. Mit anderen Worten, das Ladekabel 6 ist im vorliegenden Fall an dem der Entnahmeöffnung 12 gegenüberliegenden Ende 13 des rohrförmigen Aufnahmeelements 8 angebracht, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist. Vielmehr könnte das Ladekabel 6 auch an einer beliebigen anderen Stelle an rohrförmigen Aufnahmeelement 8 angebracht sein. Zwar ist das Ladekabel 6 durch seine Ausführung als Spiralkabel bereits in sich elastisch, um das Ladekabel 6 jedoch maximal weit aus dem rohrförmigen Aufnahmeelement 8 entnehmen zu können, ist dasselbe im vorliegenden Fall mittels eines elastischen Befestigungselements 14, das beispielsweise als Gummiband ausgeführt sein kann, an dem Ende 13 des rohrförmigen Aufnahmeelements 8 befestigt. Das Spiralkabel kann von der in 2 zu erkennenden, relativ geringen Länge durch entsprechendes Ziehen auf eine erheblich vergrößerte Länge gebracht werden. Dadurch können mit dem Ladekabel 6 auch größere Entfernungen bis zu der Steckdose 4 überwunden werden, wobei das Ladekabel 6 dennoch nur einen geringen Platzbedarf innerhalb des Fahrzeugs 1 erfordert.
-
Um zu verhindern, dass möglicherweise über die Entnahmeöffnung 12 in das rohrförmige Aufnahmeelement 8 eindringendes Wasser zu Beschädigungen führen kann, ist das rohrförmige Aufnahmeelement 8 an seinem der Entnahmeöffnung 12 gegenüberliegenden Ende 13 mit einer Wasserablaufbohrung 15 versehen. Bei entsprechender Konstruktion und Anordnung des rohrförmigen Aufnahmeelements 8 in der Tür 9 können möglicherweise bereits vorhandene Wasserablaufbohrungen verwendet werden.
-
Im vorliegenden Fall befindet sich die Entnahmeöffnung 12 des rohrförmigen Aufnahmeelements 8 in dem in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 hinteren Bereich der Tür 9. Bei einer entsprechenden Konstruktion der Tür 9 wäre es jedoch auch möglich, die Entnahmeöffnung 12 in einem in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 nach vorn ausgerichteten Bereichs anzuordnen und das Ladekabel 6 demzufolge nach vorn aus der Tür 9 zu entnehmen. Des weiteren wäre es auch möglich, das rohrförmige Aufnahmeelement 8 in einem anderen Winkel zu der Horizontalen anzuordnen, beispielsweise wenigstens annähernd horizontal oder wenigstens annähernd vertikal.
-
Um einen doppelten Nutzen des rohrförmigen Aufnahmeelements 8 erreichen zu können, kann dasselbe als Versteifungselement der Tür 9 ausgeführt sein, indem es bei der Konstruktion der Tür 9 an einer entsprechenden Position angebracht wird und aus einem die Tür 9 versteifenden Material, wie beispielsweise Stahl, besteht. Eine solche Ausführung des rohrförmigen Aufnahmeelements 8 als Versteifungselement wäre auch möglich, wenn das rohrförmige Aufnahmeelement 8 in dem Seitenteil 10 der Karosserie 1a des Fahrzeugs 1 oder in einem beliebigen anderen Bereich des Fahrzeugs 1 angeordnet wäre. In diesem Fall der Ausführung des rohrförmigen Aufnahmeelements 8 als Versteifungselement könnte das rohrförmige Aufnahmeelement 8 mit anderen Strukturbauteilen der Tür 9 oder einem anderen Teil der Karosserie 1a beispielsweise mittels Verschweißen, Vernieten, Verkleben oder auf andere geeignete Art und Weise verbunden sein. Gegebenenfalls können für das rohrförmige Aufnahmeelement 8 auch besonders hochfeste Werkstoffe, wie beispielsweise hochfeste Stähle, zum Einsatz kommen, wenn dies aus Gründen der Versteifung der Karosserie 1a nützlich ist. Wenn das rohrförmige Aufnahmeelement 8 nicht zur Versteifung dient, kann es auch aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material bestehen.
-
Um das Ladekabel 6 bei der Verbindung des an demselben angebrachten Steckers 7 mit der Steckdose 4 an dem Fahrzeug 1 befestigen zu können, ist an der Tür 9 im vorliegenden Fall eine Führung 16 angebracht, an welcher das Ladekabel 6 eingeclipst oder auf andere Art und Weise befestigt werden kann. Die Tür 9 weist eine nicht dargestellte, jedoch an sich bekannte Dichtung auf, durch welche das Ladekabel 6 durchgeführt ist. Um die Tür 9 schließen zu können, wenn das Ladekabel 6 im Einsatz ist, kann die Dichtung mit einer ebenfalls nicht dargestellten Aussparung für das Ladekabel 6 versehen sein, wodurch trotz des Durchführens des Ladekabels 6 durch die geschlossene Tür 9 eine sichere Abdichtung der Tür 9 nach außen gegeben ist. Eine solche Führung und/oder eine Dichtung könnte auch in dem Fall vorgesehen sein, in dem die Vorrichtung 5 in dem Seitenteil 10 der Karosserie 1a des Fahrzeugs 1 angeordnet ist.
-
Als Querschnitt für das rohrförmige Aufnahmeelement 8 hat sich aufgrund der Ausführung des Ladekabels 6 als Spiralkabel ein runder Querschnitt als vorteilhaft erwiesen, prinzipiell sind jedoch auch andere Querschnitte des rohrförmigen Aufnahmeelements 8 denkbar. Des weiteren wäre es, insbesondere in Abhängigkeit von der Konstruktion der Tür 9, auch möglich, das rohrförmige Aufnahmeelement 8 nicht wie dargestellt gerade auszuführen, sondern mit Krümmungen zu versehen, beispielsweise um das rohrförmige Aufnahmeelement 8 an bestimmten Anbauteilen der Tür 9, wie beispielsweise Fensterhebern, Lautsprechern oder dergleichen, vorbeizuführen.
-
3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Verbindung des Ladekabels 6 mit dem Fahrzeug 1 mittels der Vorrichtung 5. Hierbei ist das Ladekabel 6 an einer Aufwickeleinrichtung 17 angebracht, welche im vorliegenden Fall in der Tür 9 angeordnet und fest mit derselben verbunden ist. Mittels der Aufwickeleinrichtung 17 kann das Ladekabel 6 zu einer Rolle aufgewickelt werden, wie dies in 3 zu erkennen ist. Die Aufwickeleinrichtung 17 könnte auch in anderen Bereichen des Fahrzeugs 1 vorgesehen sein. Die Aufwickeleinrichtung 17 kann so ausgeführt sein, dass nach einem leichten Ziehen an dem Ladekabel 6 in der Entnahmerichtung und anschließendem Zurücknehmen der Zugkraft das Ladekabel 6 selbsttätig aufgewickelt wird. Selbstverständlich kann die Aufwickeleinrichtung 17 auch einen Antriebsmotor oder dergleichen aufweisen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0537065 B1 [0003]
- EP 0608841 B1 [0005]
- EP 0648634 B1 [0005]
