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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Ladekabel zum Laden einer kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit für elektrische Energie, wobei das Ladekabel zumindest ein Anschlusselement zur Verbindung mit einem Anschluss einer externen Energiequelle für elektrische Energie oder mit einem kraftfahrzeugseitigen Anschluss einer kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit für elektrische Energie aufweist, wobei eine elektrische Heizvorrichtung zum Beheizen des Anschlusselements und zumindest eines Abschnitts des Ladekabels vorgesehen ist.
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Aus dem Stand der Technik sind beheizbare Kabel, insbesondere Außenkabel, welche zur Installation und zum Einsatz im Freien vorgesehen sind, bekannt.
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So ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift
DE 33 41 086 A1 ein ein- oder mehradriges beheizbares elektrisches Kabel beschrieben, das zur Wahrung der Funktionstüchtigkeit und Betriebssicherheit bei niedrigen Umgebungstemperaturen elektrisch beheizbar ist. Das Kabel ist insbesondere zum Anschluss an einen ortsveränderlichen Verbraucher vorgesehen. Zur Beheizung eines Kabelaußenmantels kann insbesondere ein elektrischer Heizleiter verwendet werden, der einen Innenmantel des Kabels umgibt.
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Aus der
US 6,144,018 ist ein Heizkabel bekannt, das dazu ausgebildet ist, Rohre oder ähnliche Bauteile in einen Temperaturbereich über dem Gefrierpunkt zu halten. Das Heizkabel umfasst zwei stromführende Adern, die jeweils von einer elektrisch isolierenden Schicht umgeben sind. Die isolierende Schicht ist an zumindest einer Stelle entfernt, so dass ein dort anliegender Heizleiter, der in Form einer Helix um einen Bund eines faserigen Materials gewunden ist, in elektrisch leitfähigen Kontakt mit den Adern gebracht ist. Der Verbund aus dem Heizleiter und dem faserigen, isolierenden Material ist schraubenlinienförmig um die Adern gewickelt. Eine weitere isolierende Schicht schirmt den Heizleiter nach außen hin ab.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2009 057 460 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, welches ein Solarzellenmodul zum Erzeugen von elektrischer Energie aufweist. Die elektrische Energie ist einer Heizvorrichtung zum Heizen einer Komponente des Kraftfahrzeugs zuführbar. Dabei ist insbesondere vorgesehen, mittels der Heizvorrichtung eine Ladedose eines als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgeführten Kraftfahrzeugs zu beheizen.
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Die Druckschrift
DE 20 2011 050 446 U1 offenbart ein elektrisches Steckvorrichtungselement, das beispielsweise genutzt werden kann, um Batterien eines Elektrofahrzeugs zu laden. Das Steckvorrichtungselement weist ein Gehäuse mit mindestens einem darin angeordneten elektrischen Kontaktelement und einen Hohlraum auf, der durch ein Kühlmedium durchströmt werden kann. Der Ausdruck Kühlmedium soll hierbei so aufgefasst werden, dass das Kühlmedium auch zur Wärmeabgabe eingesetzt werden kann, also als Heizmedium wirkt.
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Eine Ladeeinrichtung für Elektrofahrzeuge ist aus der Druckschrift
US 2011/0199047 A1 bekannt. Ein Verbindungsmittel eines Ladekabels weist hierbei einen Heizer auf, der durch eine ladesäulenseitige Heizsteuerung steuerbar ist, beispielsweise um das Verbindungsmittel nach Abschluss des Ladevorgangs zu heizen.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Kraftfahrzeug anzugeben, welches das Laden der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit auch bei widrigen Umgebungstemperaturen erleichtert.
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Zur Lösung der Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Heizvorrichtung mittels einer kraftfahrzeugseitigen Steuereinheit ansteuerbar ist, wobei einerseits die Steuereinheit in einer Wirkverbindung mit einem kraftfahrzeugseitigen Bedienelement steht, mittels dem die Steuer-einheit zur Ansteuerung der Heizvorrichtung benutzerseitig betätigbar ist, und/oder wobei andererseits die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, die Heizvorrichtung automatisch zu vorgebbaren oder vorgegebenen Zeitpunkten anzusteuern.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
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Es hat sich gezeigt, dass beim Laden der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit mit elektrischer Energie ein Ladestrom erzeugt wird, der in der Lage ist, Eis und/oder Schnee in der Umgebung des Ladekabels zu schmelzen. Nach Beendigung des Ladevorgangs klingt der Ladestrom ab und das Ladekabel kühlt sich dementsprechend ab. Ab Erreichen des Gefrierpunkts für Wasser ist mit Vereisung des Ladekabels zu rechnen. Dies erschwert die Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs, welches insbesondere als Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildet ist, aufgrund von Vereisung. Insbesondere kann ein Lösen des Anschlusselements von dem kraftfahrzeugseitigen Anschluss der Energiespeichereinheit oder von dem Anschluss an die externe Energiequelle aufgrund von starker Vereisung erschwert sein. Durch die elektrische Heizvorrichtung, die in das Ladekabel integriert ist, ist ein Beheizen des Anschlusselements und des zumindest einen Abschnitts des Ladekabels besonders komfortabel ermöglicht. Dies stellt sicher, dass der zumindest eine Abschnitt des Ladekabels und das Anschlusselement des Ladekabels vor Gebrauch des Kraftfahrzeugs enteist wird, so dass insbesondere die Verbindung des Anschlusselements zum kraftfahrzeugseitigen Anschluss oder zum Anschluss der externen Energiequelle beschädigungsfrei unterbrochen werden kann.
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Gemäß alternativen Ausführungsformen weist das Ladekabel ein Anschlusselement zur Verbindung mit dem kraftfahrzeugseitigen Anschluss oder mit dem Anschluss der externen Energiequelle auf. Entsprechend der letzteren Alternative kann das Ladekabel fest mit dem kraftfahrzeugseitigen Anschluss der Energiespeichereinheit des Kraftfahrzeugs elektrisch leitfähig verbunden sein. Bevorzugterweise weist das Ladekabel zwei Anschlusselemente auf, welche zur Verbindung mit dem kraftfahrzeugseitigen Anschluss und der externen Energiequelle ausgebildet sind.
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In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Ladekabel fest mit dem Anschluss der externen Energiequelle verbunden.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Heizvorrichtung zumindest einen Heizleiter, welcher am Anschlusselement und an dem zumindest einen beheizbaren Abschnitt des Ladekabels angeordnet ist. Zum Beheizen ist der Heizleiter mit einem elektrischen Strom durchströmbar. Der Heizleiter weist eine eigene, extrudierte Isolation auf oder ist in ein elektrisch isolierendes Material des Ladekabels, insbesondere in einen Kabelmantel, zur Abschirmung eingebracht.
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In einem Ausführungsbeispiel ist der Heizleiter des Ladekabels geradlinig ausgebildet und erstreckt sich über den zumindest einen beheizbaren Abschnitt des Ladekabels und des Anschlusselements. In einem dazu alternativen Ausführungsbeispiel ist der Heizleiter schraubenlinienförmig gewunden ausgebildet und weist die Form einer Heizwendel auf. Dies hat den Vorteil, dass die zum Beheizen notwendige thermische Energie besonders gleichmäßig abgegeben wird.
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Bevorzugterweise erstreckt sich der Heizleiter über die gesamte Länge des Ladekabels, so dass das Ladekabel über seine gesamte Länge beheizbar ist. Dies hat zum Vorteil, dass insbesondere beim Laden der Energiespeichereinheit mit elektrischer Energie im Winter vermieden werden kann, dass am Boden anliegende Abschnitte des Ladekabels dort festfrieren.
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Zumindest eine im Ladekabel verlaufende und beim Laden der Energiespeichereinheit stromführende Ader ist vom Heizleiter mittels einer Isolationsschicht elektrisch und/oder thermisch isoliert. Die Isolationsschicht besteht beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial, wie insbesondere Gummi, Silikongummi, Teflon, Polyethylen oder vernetztem Polyethylen. Eine thermische Isolation des Heizleiters von der zumindest einen beim Laden der Energiespeichereinheit stromführenden Ader ist wünschenswert, um negative Effekte auf einen Ladestrom, welcher in der Ader fließt, zu minimieren.
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Bevorzugterweise ist der Heizleiter der zumindest einen Ader umlaufend angeordnet. Dazu ist in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die zumindest eine Ader im Wesentlichen geradlinig angeordnet und der Heizleiter schraubenlinienförmig gewunden, so dass dieser die Ader umläuft. Alternativ dazu ist der Heizleiter mit der zumindest einen Ader verseilt, so dass der Heizleiter und die Ader über ihre jeweiligen gesamten Längen miteinander verdrillt sind.
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Vorteilhafterweise weist das Ladekabel mehrere Adern auf. Insbesondere sind drei Adern zum Laden der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit mittels Drei-Phasen-Wechselstrom vorgesehen. Der Heizleiter umläuft zum Beheizen des Ladekabels alle Adern schraubenlinienförmig.
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In einem alternativen Ausführungsbeispiel umfasst das Ladekabel mehrere Adern, wobei jede der Adern vom Heizleiter radial beabstandet ist. Der Heizleiter ist mittig im Ladekabel angeordnet und erstreckt sich geradlinig zumindest über den einen Abschnitt und das Anschlusselement. Jede der Adern ist von dem innenliegenden Heizleiter radial nach außen beabstandet.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Heizvorrichtung zum Betrieb mittels des Anschlusselements an die Energiespeichereinheit anschließbar. Somit wird zum Beheizen des Ladekabels die Heizvorrichtung von der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit gespeist. Alternativ dazu ist die Heizvorrichtung mittels des Anschlusselements mit der externen Energiequelle elektrisch leitend verbindbar, so dass die Heizvorrichtung beim Beheizen des Ladekabels von der externen Energiequelle gespeist wird.
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In Weiterbildung der Erfindung kann die Heizvorrichtung des Ladekabels ein Bedienelement, welches insbesondere als Schalter ausgebildet ist, aufweisen, wobei das Bedienelement benutzerseitig betätigbar ist, um ein Beheizen des Ladekabels zu veranlassen. Das Bedienelement ist beispielsweise am Anschlusselement des Ladekabels angeordnet, so dass der Beheizvorgang benutzerseitig bequem initiierbar ist.
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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem derartig ausgebildeten Ladekabel. Dieses Kraftfahrzeug, welches insbesondere als Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildet ist, weist also das Ladekabel auf. Das Ladekabel ist mittels des Anschlusselements mit dem kraftfahrzeugseitigen Anschluss verbindbar oder ist mit dem kraftfahrzeugseitigen Anschluss fest verbunden. Entsprechend letzterer Alternative ist das Anschlusselement zur Verbindung mit der externen Energiequelle vorgesehen. Die Heizvorrichtung des Ladekabels ist mittels einer kraftfahrzeugseitigen Steuereinrichtung ansteuerbar, so dass das Beheizen des Ladekabels optimal auf den Ladevorgang der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit mit elektrischer Energie anpassbar ist. Insbesondere ist vorgesehen, das Beheizen des Ladekabels in Abhängigkeit von dem fließenden Ladestrom zu regeln.
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Insbesondere kann das Kraftfahrzeug als Personenkraftfahrzeug oder Motorrad ausgebildet sein.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung steht die Steuereinheit des Kraftfahrzeugs in einer Wirkverbindung mit einem kraftfahrzeugseitigen Bedienelement, das insbesondere als Schalter ausgebildet ist und in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist, so dass eine besonders komfortable benutzerseitige Betätigung, insbesondere von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs, ermöglicht ist. Eine Betätigung des kraftfahrzeugseitigen Bedienelements bewirkt das Ansteuern der Heizvorrichtung mittels der Steuereinheit, wobei insbesondere ein Beheizvorgang des Ladekabels veranlasst und/oder abgebrochen werden kann.
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Alternativ dazu kann das Bedienelement außenseitig an einer Fahrzeugkarosserie angeordnet sein, so dass der Beheizvorgang komfortabel vor allem au-ßen mittels entsprechender benutzerseitigen Betätigung einleitbar ist.
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Bevorzugterweise erfolgt die Ansteuerung der Heizvorrichtung mittels der Steuereinheit automatisch zu vorgebbaren oder vorgegebenen Zeitpunkten. Die Zeitpunkte sind insbesondere bezüglich eines Bezugszeitpunkts, welcher durch das Abklingen des Ladestroms definiert ist, vorgegeben oder vorgebbar.
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Somit kann insbesondere vorgesehen sein, die Steuereinheit mit einem entsprechenden Erfassungseinheit, welche beispielsweise als Strommessgerät ausgeführt ist, in eine Wirkverbindung zu bringen, so dass der Verlauf des Ladestroms beim Laden der Energiespeichereinheit des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie erfassbar ist. Das automatische Ansteuern der Heizvorrichtung, nachdem der Ladestrom abgeklungen ist, minimiert insbesondere beim Einsatz im Freien unter widrigen Umgebungstemperaturen die Gefahr, dass das Ladekabel vereist. Ferner ermöglicht die automatische Ansteuerung der Heizvorrichtung zu vorgebbaren Zeitpunkten, dass das Ladekabel automatisch enteist wird, bevor der Benutzer das Kraftfahrzeug nutzt. Dazu kann benutzerseitig der Zeitpunkt der Enteisung vorgegeben werden.
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In bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Heizvorrichtung mit dem kraftfahrzeugseitigen Anschluss der Energiespeichereinheit fest verbunden oder mittels des Anschlusselements verbindbar, so dass die Heizvorrichtung kraftfahrzeugseitig mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Damit wird erreicht, dass unabhängig der spezifischen Ausführung der externen Energiequelle sichergestellt ist, dass die Heizvorrichtung mit elektrischer Energie zum Beheizen des Ladekabels beaufschlagbar ist.
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Die zumindest eine Erfassungseinheit erfasst einen Ladevorgang der Energiespeichereinheit des Kraftfahrzeugs und steht mit der Steuereinheit in einer derartigen Wirkverbindung, dass die Heizvorrichtung in Abhängigkeit des Ladevorgangs ansteuerbar ist. Insbesondere wird hierzu ein Ladestrom gemessen.
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Besonders bevorzugt umfasst das Kraftfahrzeug zumindest einen Sensor, mittels dem die Umgebungstemperatur erfassbar ist. Der Sensor steht mit der Steuereinheit in einer Wirkverbindung, so dass die Heizvorrichtung in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur ansteuerbar ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Steuereinheit die Heizvorrichtung bei Erreichen oder Unterschreiten eines Schwellwerts für die Umgebungstemperatur automatisch ansteuert. Vorzugsweise ist der Schwellwert im Bereich des Gefrierpunkts für Wasser gewählt, insbesondere nimmt der Schwellwert einen Wert zwischen 0 und 5° C, besonders bevorzugterweise zwischen 0 und 3° C, an. Damit ist erreicht, dass das Ladekabel nur dann beheizt wird, wenn tatsächlich eine Gefahr der Vereisung bzw. eines Festfrierens des zumindest einen Anschlusselements an dem kraftfahrzeugseitigen Anschluss oder an der externen Energiequelle besteht. Somit ist der Energieverbrauch beim Beheizen des Ladekabels minimiert.
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Offenbart wird zudem eine Ladevorrichtung, welche das Ladekabel aufweist. Die Ladevorrichtung ist beispielsweise als ortsfest installierte Ladesäule ausgebildet. Die Ladevorrichtung ist mit der externen Energiequelle für elektrische Energie verbunden und stellt diese zum Laden des Kraftfahrzeugs bereit. Das Ladekabel ist mittels des Anschlusselements mit dem Anschluss der Energiequelle verbindbar oder ist mit dem Anschluss der Energiequelle fest verbunden. Entsprechend letzterer Alternative ist das Anschlusselement zur Verbindung mit dem kraftfahrzeugseitigen Anschluss vorgesehen. In einer nicht erfindungsgemäßen Alternative ist die Heizvorrichtung des Ladekabels mittels einer seitens der Ladevorrichtung vorgesehenen weiteren Steuereinheit ansteuerbar, so dass das Beheizen des Ladekabels optimal auf den Ladevorgang anpassbar ist. Insbesondere ist vorgesehen, das Beheizen des Ladekabels in Abhängigkeit von dem fließenden Ladestrom zu regeln. Vorzugsweise steht die weitere Steuereinheit in einer Wirkverbindung mit einem seitens der Ladevorrichtung vorgesehenen weiteren Bedienelement, welches als Schalter ausgebildet ist. Eine Betätigung des weiteren Bedienelements bewirkt das Ansteuern der Heizvorrichtung mittels der weiteren Steuereinheit, wobei ein Beheizvorgang des Ladekabels veranlasst und/oder abgebrochen wird.
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Die Ansteuerung der Heizvorrichtung erfolgt vorzugsweise mittels der weiteren Steuereinheit automatisch zu vorgebbaren oder vorgegebenen Zeitpunkten. Die Zeitpunkte sind insbesondere bezüglich des durch das Abklingen des Ladestroms definierten Bezugszeitpunkts vorgegeben oder benutzerseitig vorgebbar. Die Ladevorrichtung weist in einem Ausführungsbeispiel eine weitere Erfassungseinheit auf, welche insbesondere als Strommessgerät ausgeführt ist und mit der weiteren Steuereinheit verbunden ist. Somit ist erreicht, dass der Verlauf des Ladestroms und insbesondere ein Abklingen des Ladestroms seitens der Ladevorrichtung erfassbar ist. Entsprechend ist ermöglicht, die Heizvorrichtung automatisch nach Abklingen des Ladestroms anzusteuern so dass eine Gefahr einer Vereisung des Ladekabels minimiert ist.
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In alternativen Ausführungsbeispielen ist die Heizvorrichtung mit dem Anschluss der Energiequelle fest verbunden oder mittels des Anschlusselements verbindbar. Entsprechend ist die Heizvorrichtung seitens der Ladevorrichtung mit elektrischer Energie versorgbar. Damit ist erreicht, dass unabhängig vom Ladezustand der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit ein Beheizen des Ladekabels ermöglicht ist. Dies ermöglicht insbesondere auf besonders vorteilhafte Weise das Beheizen des Ladekabels in Fällen, bei denen der Ladezustand der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit dazu nicht mehr ausreichend ist.
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Die weitere Erfassungseinheit der Ladevorrichtung erfasst den Ladevorgang der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit. Die weitere Erfassungseinheit ist mit der weiteren Steuereinheit verbunden, so dass die Heizvorrichtung des Ladekabels in Abhängigkeit des Ladevorgangs, insbesondere in Abhängigkeit des gemessenen Ladestroms ansteuerbar ist.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Ladevorrichtung einen weiteren Sensor, der entsprechend dem kraftfahrzeugseitigen Sensor ausgebildet ist. Mittels dem weiteren Sensor ist die Umgebungstemperatur erfassbar. Der weitere Sensor liefert entsprechende Signale an die weitere Steuereinheit, so dass die Heizvorrichtung des Ladekabels in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur ansteuerbar ist. Dies ermöglicht insbesondere, dass die Heizvorrichtung automatisch bei Erreichen oder Unterschreiten des Schwellwerts für die Umgebungstemperatur angesteuert wird. Somit kann ein Vereisen des zumindest einen Anschlusselements und des zumindest einen Abschnitts des Ladekabels dadurch vermieden werden, dass die weitere Steuereinheit die Heizvorrichtung automatisch ansteuert, wenn der Schwellwert einen Wert von 1°C unterschreitet.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
- 1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, welches mittels eines Ladekabels mit einer externen Energiequelle verbunden ist,
- 3 einen Querschnitt durch ein Ladekabel gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 4 einen Querschnitt durch ein Ladekabel gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
- 5 einen Querschnitt durch ein Ladekabel gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug 1, welches als Elektrofahrzeug ausgeführt ist und eine Energiespeichereinheit 2 zur Bereitstellung von elektrischer Energie für ein nicht näher dargestelltes Antriebsaggregat aufweist. Die Energiespeichereinheit 2 weist einen kraftfahrzeugseitigen Anschluss 3 auf, der zum Beladen der Energiespeichereinheit 2 mit einem Anschlusselement 4 eines Ladekabels 5 verbunden ist. Der kraftfahrzeugseitige Anschluss 3 und das Anschlusselement 4 bilden dabei eine Steckverbindung. Das Ladekabel 5 etabliert die elektrisch leitende Verbindung zwischen der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit 2 und einer externen Energiequelle 6, welche mit einer als Ladesäule ausgebildete Ladevorrichtung 18 verbunden ist. Beim Laden der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit 2 fließt durch das Ladekabel 5 ein entsprechender Ladestrom. Der Ladestrom ist von einer kraftfahrzeugseitigen Erfassungseinheit 7, welche als Strommessgerät ausgebildet ist, erfassbar. In Abhängigkeit von dem erfassten Ladevorgang sendet die Erfassungseinheit 7 entsprechende Signale an die Steuereinheit 8, die dazu ausgebildet ist, eine Heizvorrichtung 9 des Ladekabels 5 in Abhängigkeit des Ladevorgangs anzusteuern.
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Ein weiteres Anschlusselement 4 verbindet das Ladekabel 5 mit einem Anschluss 17 an die externen Energiequelle 6. Das weitere Anschlusselement 4 bildet mit dem Anschluss 17 eine Steckverbindung. Mittels der Heizvorrichtung 9 sind die beiden Anschlusselemente 4 und ein weiterer Abschnitt 10 des Ladekabels 5 beheizbar. Somit wird erreicht, dass insbesondere beim Laden der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit 2 bei niedrigen Umgebungstemperaturen ein Vereisen der Anschlusselemente 4 und des Abschnitts 10 vermindert werden kann. Dazu weist die Steuereinheit 8 eine entsprechende Elektronik auf, welche beispielsweise als integrierte Schaltung implementiert ist. Die Elektronik bzw. die integrierten Schaltungen sind dazu ausgebildet, die Heizvorrichtung 9 in Abhängigkeit des erfassten Ladestroms und zu vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitpunkten zu aktivieren.
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Ein temperatursensitiver Sensor 11 steht in einer Wirkverbindung mit der Steuereinheit 8. Der Sensor 11 ist als Thermometer ausgebildet, der die Umgebungstemperatur erfasst. Die Verbindung des Sensors 11 mit dem Steuergerät 8 ermöglicht eine Ansteuerung der Heizvorrichtung 9 in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur. Dabei ist das Steuergerät 8 derart ausgebildet, dass eine Ansteuerung der Heizvorrichtung 9 zum Beheizen des Abschnitts 10 und der Anschlusselemente 4 nur beim Unterschreiten eines Schwellwerts für die Umgebungstemperatur, der hier 1°C beträgt, erfolgt.
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Ferner ist die kraftfahrzeugseitige Steuereinheit 8 mit einem kraftfahrzeugseitigen Bedienelement 12, welches als Schalter ausgebildet ist und in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist, verbunden. Mittels einer benutzerseitigen Betätigung des kraftfahrzeugseitigen Bedienelements 12 ist die Steuereinheit 8 ansteuerbar, so dass insbesondere mittels der Steuereinheit 8 ein Beheizen des Ladekabels 5 anhand der Heizvorrichtung 9 initiiert und abgebrochen werden kann.
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Ferner weist das Ladekabel 5 ein Bedienelement 16 auf, das als Schalter ausgebildet ist, so dass mittels einer benutzerseitigen Betätigung des Bedienelements 16 die Heizvorrichtung 9 zum Beheizen des Ladekabels 5 betätigbar ist.
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In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Anschlusselement 4 mit dem kraftfahrzeugseitigen Anschuss 3 fest verbunden.
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In einer nicht gezeigten Variante ist das Ladekabel 5 seitens der Ladevorrichtung 18, die als Ladesäule ausgebildet ist, vorgehalten. Dabei ist das weitere Anschlusselement 4 des Ladekabels 5 fest mit dem Anschluss 17 zur Energiequelle 6 verbunden. Die Ladevorrichtung 18 umfasst in einer nicht erfindungsgemäßen Alternative eine weitere Steuereinheit, die die Heizvorrichtung 9 des Ladekabels 5 in Abhängigkeit des Ladestroms, der von einer weiteren Erfassungseinheit, die als Strommessgerät ausgeführt ist, erfassbar ist, ansteuert. Zur Ansteuerung der Heizvorrichtung 9 weist die weitere Steuereinheit eine entsprechende Elektronik auf. Ferner ist die weitere Steuereinheit mit einem weiteren Bedienelement verbunden, das als Schalter ausgebildet ist. Das weitere Bedienelement ist benutzerseitig betätigbar, so dass durch die benutzerseitige Betätigung ein Beheizvorgang des Ladekabels 5 veranlassbar und abbrechbar ist.
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Ferner weist die Ladevorrichtung 18 einen weiteren Sensor auf, welcher als Thermometer ausgebildet ist und die Umgebungstemperatur erfasst. Der weitere Sensor ist mit der weiteren Steuereinheit verbunden, so dass eine Ansteuerung der Heizvorrichtung 9 in Abhängigkeit der erfassten Umgebungstemperatur ermöglicht ist. Der weitere Sensor und die weitere Steuereinheit stehen zueinander in einer derartigen Wirkverbindung, dass die Ansteuerung der Heizvorrichtung 9 automatisch ansteuerbar ist, wenn ein erfasster Wert für die Umgebungstemperatur 0° unterschreitet. Damit soll ein Vereisen des Ladekabels 5 bzw. der Anschlusselemente 4 vermieden werden.
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In einem nicht gezeigten alternativen Ausführungsbeispiel ist das weitere Anschlusselement 4 des Ladekabels 5 lösbar mit dem weiteren Anschluss 17 der Ladevorrichtung 18 verbunden. Dabei bildet der weitere Anschluss 17 und das weitere Anschlusselement 4 eine Steckverbindung.
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3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Ladekabels 5 in einer Querschnittsdarstellung. Die Heizvorrichtung 9 ist als Heizleiter ausgebildet, der sich geradlinig über die gesamte Länge des Ladekabels 5 erstreckt. Der Heizleiter 9 ist zentral im Ladekabel 5 angeordnet und bildet einen Kabelkern. Drei Adern 13 erstrecken sich ebenfalls über die gesamte Länge des Ladekabels 5. Die Adern 13 führen beim Beladen der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit 2 den Ladestrom. Das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel ist insbesondere dazu ausgebildet, die Energiespeichereinheit 2 mittels Drei-Phasen-Wechselstrom zu laden. Dazu ist in nicht näher dargestellter Weise ein zwischen dem kraftfahrzeugseitigen Anschluss 3 und der Energiespeichereinheit 2 angeordneter Wechselstromgleichrichter vorgesehen. Jede der den Ladestrom führenden Adern 13 ist von einer elektrisch und thermisch isolierenden Isolationsschicht 14 umgeben, die aus Polyethylen gefertigt ist. Ein gemeinsamer Kabelmantel 15 umgibt die Adern 13, die Isolationsschichten 14 und den Heizleiter 9 zur Abschirmung des Ladekabels 5 nach außen.
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Der Heizleiter 9 erstreckt sich in die am Ladekabel 5 jeweils endseitig angeordneten Anschlusselemente 4, so dass eine dort auftretende Vereisung mittels Beheizen entfernbar ist. Beim Beheizen des Ladekabels 5 fließt ein Strom durch den Heizleiter 9, der von der externen Energiequelle 6 gespeist wird. Das an die Energiequelle 6 angeschlossene Anschlusselement 4 stellt dazu die notwendige elektrisch leitende Verbindung des Heizleiters 9 mit der Energiequelle 6 her.
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4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Ladekabels 5 in einer Querschnittsdarstellung. Dabei weist das Ladekabel 5 eine einzige Ader 13 auf, welche durch die Isolationsschicht 14 elektrisch und thermisch vom Heizleiter 9 isoliert ist. Der Heizleiter 9 ist schraubenlinienförmig gewunden ausgebildet, und umläuft die Ader 13 im Bereich des Abschnitts 10 und der Anschlusselemente 4 schraubenlinienförmig. Die schraubenlinienförmige Ausgestaltung des Heizleiters 9 ermöglicht die schnelle und gleichmäßige Verteilung von thermischer Energie im Bereich des Abschnitts 10 und der endseitig angeordneten Anschlusselemente 4 beim Beheizen des Ladekabels 5. Zum Laden der kraftfahrzeugseitigen Energiespeichereinheit 2 sind mehrere kraftfahrzeugseitige Anschlüsse 3 vorgesehen, die jeweils mit Ladekabeln 5 elektrisch leitend mit der externen Energiequelle 6 verbunden werden.
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5 zeigt ein weiteres, drittes Ausführungsbeispiel des Ladekabels 5, bei dem zum Laden der Energiespeichereinheit 2 mit Drei-Phasen-Wechselstrom drei Adern 13 vorgesehen sind. Der Heizleiter 9 ist schraubenlinienförmig gewunden ausgebildet und umläuft alle Adern 13 des Ladekabels 5 im Bereich des Abschnitts 10 und der Anschlusselemente 4. Der Heizleiter 9 erstreckt sich beidseitig in die jeweils am Ladekabel 5 endseitig angeordneten Anschlusselemente 4 und ist an diese thermisch angekoppelt, so dass eine dort auftretende Vereisung zuverlässig entfernt werden kann.
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Der Kabelmantel 15 ist aus schwerentflammbarem Polyvinylchlorid gefertigt. Der Kabelmantel 15 und die Isolationsschicht 14 sind mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt.
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Es versteht sich, dass die hier beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele lediglich exemplarisch und nicht einschränkend aufzufassen sind. Kombinationen der verschiedenen Ausführungsbeispiele sind ebenso im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie die Verwendung von alternativer und geeigneter Materialien für die verschiedenen Bauteile. Insbesondere ist vorgesehen, die Isolationsschicht 14 und/oder den Mantel 15 aus anderen Kunststoffen, insbesondere thermoplastischen Kunststoffen, herzustellen. Als Material für den Heizleiter 9 und/oder die Adern 13 kommen insbesondere Metalle, beispielsweise Kupfer, in Betracht, die eine entsprechend gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen.
