DE102011121947A1

DE102011121947A1 - Staufach für ein Elektroauto

Info

Publication number: DE102011121947A1
Application number: DE102011121947A
Authority: DE
Inventors: Christian Kunstmann
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-06-27

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektroauto mit einem wiederaufladbaren Akkumulator und einem Staufach mit einer von außen zugänglichen Verschlussklappe, wobei im Staufach ein Aufladekabel zum Verbinden des wiederaufladbaren Akkumulators mit einer Energiequelle vorgesehen ist, wobei im Staufach eine elektrisch mit dem wiederaufladbaren Akkumulator verbundene Anschlussdose vorgesehen ist, an die das Aufladekabel von der Verschlussklappe aus lösbar angeschlossen oder anschließbar ist und das Staufach einen Stauraum für das Aufladekabel vorsieht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektroauto mit einem wiederaufladbaren Akkumulator und einem Staufach für ein Aufladekabel mit einer von außen zugänglichen Verschlussklappe.
In Elektroautos mit wiederaufladbaren Akkumulatoren wird die Energie beim Aufladen herkömmlich über ein Aufladekabel von der Energiequelle zu einer elektrisch mit dem Akkumulator verbundenen Anschlussdose des Elektrofahrzeugs geführt, wobei die Anschlussdose über eine separate Verschlussklappe von außen zugänglich ist. Das Ladekabel wird nach Abschluss des Ladevorgangs im Fahrzeuginnenraum oder im Kofferraum verstaut.
Dabei ist die Anschlussdose 2 seitlich im Bereich des vorderen oder hinteren Kotflügels oder mittig an der Front des Kraftfahrzeugs 1 im Kühlergrilltbereich vorgesehen (s. 1). Die Position der Ladesäulen ist bei Rechtsverkehr zumeist bei Längsparklücken vorne rechts, bei Kopfparklücken vorne mittig oder in Garagen oder Carports vorne links vorgesehen. Bei Linksverkehr ist die Position der Ladesäulen hingegen bei Längsparklücken vorne links, bei Kopfparklücken vorne mittig und in Garagen oder Carports vorne rechts vorgesehen, also gerade umgekehrt zur Position der Ladesäulen im Rechtsverkehr.
Die Position der Anschlussdose ist daher derzeit keinesfalls für alle drei Positionen der Ladesäule optimal. Für den Autohersteller besteht zudem die Notwendigkeit, verschiedene Anordnungen für Rechtsverkehr und Linksverkehr vorzusehen. Und der Fahrzeugführer muss zum Aufladen des Elektrofahrzeugs zunächst die Heckklappe öffnen, um das Ladekabel aus dem Kofferraum zu nehmen, und anschließend die separate Verschlussklappe öffnen, um das Ladekabel an die Anschlussdose anschließen zu können. Dieser Vorgang erfordert nicht nur das Öffnen mehrerer Verschlussklappen des Fahrzeugs, sondern der Fahrzeugführer muss zudem um das Fahrzeug herum gehen. Insgesamt ist der Ladevorgang daher aufwendig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Position für das Ladekabel und die Anschlussdose so zu verbessern, dass sich einerseits dieselbe Anordnung sowohl für Rechtsverkehr als auch für Linksverkehr eignet, und zudem der Ladevorgang für den Fahrzeugführer erleichtert wird.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Elektroauto mit einem wiederaufladbaren Akkumulator und einem Staufach mit einer von außen zugänglichen Verschlussklappe, wobei im Staufach ein Aufladekabel zum Verbinden des wiederaufladbaren Akkumulators mit einer Energiequelle vorgesehen ist, wobei im Staufach eine elektrisch mit dem wiederaufladbaren Akkumulator verbundene Anschlussdose vorgesehen ist, an die das Aufladekabel lösbar angeschlossen oder anschließbar ist, und wobei das Staufach Stauraum für das Anordnen des Aufladekabels in dem Staufach vorsieht.
Der Ladevorgang erfordert daher lediglich das Öffnen einer einzigen Verschlussklappe des Elektroautos und ist schon deshalb für den Fahrzeugführer erheblich weniger aufwendig. Dabei ist das Aufladekabel im Staufach angeordnet und an die Anschlussdose anschließbar oder angeschlossen, die ebenfalls im Staufach vorgesehen ist. Das Aufladekabel ist daher immer dort verstaut, wo es gebraucht wird.
Unter einem Elektroauto im Sinne der Erfindung Ist jedes Kraftfahrzeug zu verstehen, welches einen elektrischen Ladeanschluss aufweist. Elektroautos sind beispielsweise batteriebetriebene Kraftfahrzeuge, Kraftfahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb, Hybridfahrzeuge oder Rangeextender.
Es ist bevorzugt, dass das Elektroauto ein Ladegerät umfasst, welches einen Gleichrichter aufweist, der zum Wandeln einer als Wechselspannung zur Verfügung gestellten Ladespannung in eine zum Aufladen des Akkumulators benötigte Gleichspannung vorgesehen ist. Das Ladegerät ist bevorzugt zwischen der Anschlussdose und dem Akkumulator vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist es dabei von der Aufladedose beabstandet und mit dieser über ein Kabel verbunden. Prinzipiell ist aber auch eine Ausführungsform bevorzugt, bei der die Aufladedose am Ladegerät angeordnet ist.
Vorzugsweise ist die Verschlussklappe bei geschlossenem Elektroauto verschlossen, so dass ein Diebstahlschutz für das Aufladekabel gewährleistet ist.
Prinzipiell sind das Staufach und die Verschlussklappe beliebig an einer Karosserie des Elektroautos platzierbar. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Verschlussklappe ein Kofferraumdeckel des Elektroautos ist. Oder ebenfalls bevorzugt ist die Verschlussklappe eine Motorhaube des Elektroautos. In diesen Ausführungsformen muss keine separate Verschlussklappe an der Karosserie des Elektroautos vorgesehen werden. Zudem gewährleisten in diesen Ausführungsformen Verriegelungsvorrichtungen für den Kofferraum beziehungsweise die Motorhaube gleichzeitig den Diebstahlschutz für das Aufladekabel.
Bei Nutzung der Motorhaube als Verschlussklappe ist das Staufach bevorzugt im oder am Motorraum des Elektroautos vorgesehen. Bei Nutzung des Kofferraumdeckels ist es hingegen bevorzugt, dass das Staufach separat angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist das Staufach von einem Kofferraum und/oder einem Fahrzeuginnenraum getrennt vorgesehen. Dadurch ist das gegebenenfalls während eines Ladevorgangs verdreckte Aufladekabel auch während einer Fahrt nicht im Kofferraum oder Fahrzeuginnenraum angeordnet und nimmt dort Platz weg, und es muss auch nicht vor dem Ladevorgang vom Fahrzeugführer gesucht werden.
Vorzugsweise ist zwischen dem Staufach und der Verschlussklappe eine Spritzwasserschutzdichtung vorgesehen, um das Ladekabel und/oder die Anschlussdose vor Spritzwasser zu schützen.
Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Spritzwasserschutzdichtung elastisch ausgebildet ist, und/oder dass zwischen der Spritzwasserschutzdichtung und der Verschlussklappe eine Einbuchtung vorgesehen ist. Die Elastizität und/oder Einbuchtung ermöglichen ein Hindurchführen des Aufladekabels, so dass die Aufladung des wiederaufladbaren Akkumulators bei geschlossener Verschlussklappe erfolgen kann.
Besonders bevorzugt ist das Aufladekabel nach links, mittig und/oder nach rechts durch die Spritzwasserschutzdichtung hindurch führbar. Dabei ist bevorzugt entweder die Spritzwasserschutzdichtung überall ausreichend elastisch, und/oder die Positionen einer oder mehrerer Einbuchtungen sind entsprechend gewählt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist im oder am Staufach eine Aufrollvorrichtung für das Ladekabel vorgesehen, die ein händisches oder automatisches Aufrollen des Aufladekabels ermöglicht, so dass ein geordnetes Ablegen des Aufladekabels möglich ist. Dadurch ist das Aufladekabel dem Staufach bei einem nachfolgenden Ladevorgang sehr leicht entnehmbar.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
1 zeigt ein Elektroauto gemäß dem Stand der Technik,
2–4 zeigen jeweils ein erfindungsgemäßes Elektroauto,
5 zeigt in (a) und (b) eine Ausführungsform eines Staufachs für ein erfindungsgemäßes Elektroauto, und
6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Staufachs für ein erfindungsgemäßes Elektroauto.
Herkömmliche Elektroautos 1 weisen, wie 1 zeigt, eine Anschlussdose 2 auf, die seitlich an einer Karosserie des Elektroautos 1 im Bereich eines Kotflügels oder an einer Front 12 (s. 2, 3) im Kühlergrillbereich vorgesehen ist. Während eines Aufladevorgangs wird die Anschlussdose 2 über ein Aufladekabel 3 mit einer Energiequelle 8 (s. 4a) verbunden. Nach dem Aufladen wird das Aufladekabel 3 in einem Fahrzeuginnenraum 63 (s. 4a) oder in einem Kofferraum 61 (s. 4a) verstaut.
Bei den erfindungsgemäßen Elektroautos 1 gemäß den 2–4 ist hingegen das Aufladekabel 3 in einem Staufach 71 so vorgesehen, dass es entweder insbesondere dauerhaft an die Anschlussdose 2 angeschlossen, oder an diese anschließbar ist. Das Staufach 71 des erfindungsgemäßen Elektroautos 1 sieht dabei zudem ausreichend Stauraum für das Anordnen des Aufladekabels 3 im Staufach 71 vor.
In der Ausführungsform der 2 dient ein Kofferraumdeckel 4 als Verschlussklappe 4 für das Staufach 71. In der Ausführungsform der 3 dient eine Motorhaube 5 als Verschlussklappe 5 für das Staufach 71.
In einer ersten Ausführungsform ist es möglich, den Kofferraum 61 selbst (s. 4) als Staufach 71 zu nutzen. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, dass ein gegebenenfalls dreckiges Aufladekabel 3 im Kofferraum 61 zu verstauen ist. Zudem erfordert der Kofferraum 61 eine hermetische Abdichtung mittels einer Umlaufdichtung 62. Um ein Aufladen bei verschlossenem Kofferraumdeckel 4 zu ermöglichen, muss die Umlaufdichtung 62 des Kofferraums 61 daher aufwendig angepasst werden, damit ein Herausführen des Aufladekabels 3 bei verschlossenem Kofferraumdeckel 4 ohne Quetschen möglich ist.
Demgegenüber ist es daher bevorzugt, dass das Staufach 71 separat vorgesehen ist, und dass daher nicht der Kofferraum 61, und auch nicht der Fahrzeuginnenraum 63, als Staufach 71 genutzt werden.
Das Staufach 71 separat vorzusehen hat den Vorteil, dass das gegebenenfalls dreckige Aufladekabel 3 weder den Kofferraum 61 noch den Fahrzeuginnenraum 63 verschmutzt. Die gegebenenfalls vorgesehene Anschlussdose 2 und das Aufladekabel 3 sind unmittelbar beieinander angeordnet. Der Kraftfahrzeugführer muss nur eine Verschlussklappe 4, 5 öffnen und beim Ladevorgang auch nicht um das Elektroauto 1 herumgehen. Und das separate Staufach 71 benötigt keine hermetische Abdichtung, sondern lediglich eine Spritzwasserschutzdichtung 72. Bei einer Spritzwasserschutzdichtung 72 ist zudem eine ausreichende Einbuchtung 73, die ein Herausführen des Aufladekabels 3 aus dem Staufach 71 bei verschlossener Verschlussklappe 4, 5 ermöglicht, ohne das Aufladekabel 3 zu quetschen, und/oder eine ausreichende Elastizität der Spritzwasserschutzdichtung 72 einfacher und kostengünstiger erzielbar.
Auch eine Umlaufdichtung (nicht gezeigt) unterhalb der Motorhaube 5 ist in der Regel als Spritzwasserschutzdichtung ausgeführt. Die Nutzung der Motorhaube 5 als Verschlussklappe 5 hat daher ebenfalls den Vorteil, dass der erforderliche Spalt 73 zum Herausführen des Aufladekabels 3 bei verschlossener Motorhaube 5 einfach und kostengünstig realisierbar ist.
Die 2a zeigt beispielhaft das aufgewickelte Aufladekabel 3 getrennt von der Anschlussdose 2 im Kofferraum 61 bei verschlossenem Kofferraumdeckel 4. Die 2b zeigt das aus dem Kofferraum 61 herausgeführte und an die Anschlussdose 2 angeschlossene Aufladekabel 3 ebenfalls bei verschlossenem Kofferraumdeckel 4. In der 2b sind zudem beispielhaft verschiedene Anschlussdosen 2' links und mittig im Kofferraum 61 dargestellt, um die Wahlmöglichkeit der Anordnung zu zeigen. Auch zeigt die 2b die Möglichkeit, das Aufladekabel 3, 3' je nach Anordnung einer Ladesäule 8 (s. 4a) an verschiedenen Stellen unter dem Kofferraumdeckel 4 herauszuführen. Dadurch kann auf die aufwendige Anpassung eines Elektroautos 1 mit Linkslenkung gegenüber einem Elektroautos 1 mit Rechtslenkung verzichtet werden.
Bei separat vorgesehenem Staufach 71 ist die Position des Staufachs 71 beispielsweise oberhalb, seitlich oder unterhalb des Kofferraums 61 wählbar.
Die 3a zeigt beispielhaft das aufgewickelte Aufladekabel 3 getrennt von der Anschlussdose 2 im Motorraum, der hier durch einen Pfeil 51 angedeutet ist, bei verschlossener Motorhaube 5. Die 3b zeigt das aus dem Motorraum 51 herausgeführte und an die Anschlussdose 2 angeschlossene Aufladekabel 3 ebenfalls bei verschlossener Motorhaube 5. Dabei ist die Position der Anschlussdose 2 in 3a mittig im Motorraum 51 und in 3b rechts im Motorraum 51 gewählt.
Die Ausführungsform der 4 zeigt ein separates Staufach 71, in dem eine Anschlussdose 2 vorgesehen ist, und das mittels des Kofferraumdeckels 4 verschließbar ist. Dabei zeigt die 4a das Elektroauto 1 bei geöffnetem Kofferraumdeckel 4 und die 4b das Elektroauto 1 bei geschlossenem Kofferraumdeckel 4. Zur Verdeutlichung sind in der 4b der Kofferraum 61 und das Staufach 71 mittels gestrichelter Linien angedeutet. In beiden 4a und 4b ist das Aufladekabel 3 aus dem Staufach 71 herausgeführt. Dafür ist zumindest in einem Teilbereich der Spritzwasserschutzdichtung 72 des Staufachs 71 ein Spalt 73 vorgesehen. Das Aufladekabel 3 ist elektrisch an die Ladesäule 8 angeschlossen, die hier beispielhaft für eine Energiequelle gezeigt ist.
Die 5 zeigt ein Staufach 71 für ein erfindungsgemäßes Elektroauto 1. Das Staufach 71 ist mittels einer Spritzwasserschutzdichtung 72 nach außen abgedichtet, die hier an zwei unteren Ecken Einbuchtungen 73 aufweist, die ermöglichen, dass das Aufladekabel 3 je nach Position der Ladesäule 8 aus einem der Einbuchtungen 73 heraus führbar ist, und so dass das aus dem Staufach 71 herausgeführte Aufladekabel 3 auch bei verschlossener Verschlussklappe 4, 5 nicht gequetscht wird.
Im Staufach 71 ist die Anschlussdose 2 vorgesehen, an die das Aufladekabel 3, hier dauerhaft, über einen ersten Anschlussstecker 31 angeschlossen ist. Die 5 zeigt außerdem einen zweiten Anschlussstecker 32, der zum Anschließen an die Ladesäule 8 vorgesehen ist. Dabei zeigt die 5a das aus dem Staufach 71 herausgeführte und die 5b das im Stauraum 74 des Staufachs 71 aufgewickelte Aufladekabel 3.
Prinzipiell ist eine Spritzwasserschutzdichtung 72 aber auch so herstellbar, dass sie eine ausreichende Elastizität aufweist, um ein Aufladekabel 3 an einer beliebigen Stelle aus dem Staufach 71 herauszuführen, ohne eine Einbuchtung der Spritzwasserschutzdichtung 72 vorsehen zu müssen.
Diese Ausführungsform ist in der 6 gezeigt.
Die 6 zeigt außerdem beispielhaft, dass das Aufladekabel 3 für einen Anwender von der Verschlussklappe 4, 5 aus unlösbar, also dem Staufach 71 nicht entnehmbar, vorgesehen ist. Diese Ausführungsform hat aber gegenüber der Ausführungsform des Staufachs 71 mit Anschlussdose 2 den Nachteil, dass ein beschädigtes Aufladekabel 3 aufwendig demontiert werden muss und nicht vom Anwender selbst austauschbar ist.
Die Positionierung des Staufachs 71 im Heck 11 (s. 2) oder an der Front 12 (s. 3) des Elektroautos 1 hat außerdem den Vorteil, dass der Fahrzeughersteller keine separaten Lösungen für ein Elektroauto 1 mit Rechtslenkung gegenüber einem Elektroauto 1 mit Linkslenkung vorsehen muss.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug, Elektroauto
11: Heck des Elektroautos
12: Front des Elektroautos
2: Anschlussdose
3: Aufladekabel, Ladekabel
31: Erster Anschlussstecker
32: Zweiter Anschlussstecker
4: Heckklappe
5: Motorhaube
51: Motorraum
61: Kofferraum
62: Umlaufdichtung des Kofferraums
63: Fahrzeuginnenraum
71: Staufach
72: Umlaufdichtung des Staufachs, Spritzwasserschutzdichtung
73: Einbuchtung
74: Stauraum
8: Energiequelle, Ladesäule
9: Wiederaufladbarer Akkumulator

Claims

Elektroauto (1) mit einem wiederaufladbaren Akkumulator (9) und einem Staufach (71) mit einer von außen zugänglichen Verschlussklappe (4, 5), wobei im Staufach (71) ein Aufladekabel (3) zum Verbinden des wiederaufladbaren Akkumulators (9) mit einer Energiequelle (8) vorgesehen ist, wobei im Staufach (71) eine elektrisch mit dem wiederaufladbaren Akkumulator (9) verbundene Anschlussdose (2) vorgesehen ist, an die das Aufladekabel (3) lösbar angeschlossen oder anschließbar ist, und wobei das Staufach (71) Stauraum (74) für das Anordnen des Aufladekabels (2) in dem Staufach (71) vorsieht.
Elektroauto (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussklappe (4, 5) ein Kofferraumdeckel (4) oder eine Motorhaube (5) des Elektroautos (1) ist.
Elektroauto (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Staufach (71) von einem Kofferraum (61) und/oder einem Fahrzeuginnenraum (63) getrennt vorgesehen ist.
Elektroauto (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Staufach (71) und der Verschlussklappe (4, 5) eine Spritzwasserschutzdichtung (72) vorgesehen ist.
Elektroauto (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzwasserschutzdichtung elastisch ausgebildet ist, und/oder dass zwischen der Spritzwasserschutzdichtung (72) und der Verschlussklappe (4, 5) eine Einbuchtung (73) vorgesehen ist, so dass das Aufladekabel (3) zwischen der Spritzwasserschutzdichtung (72) und der verschlossenen Verschlussklappe (4, 5) hindurchführbar ist.
Elektroauto (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufladekabel nach links, mittig und/oder nach rechts zwischen der Spritzwasserschutzdichtung (72) und der verschlossenen Verschlussklappe (4, 5) hindurchführbar ist.
Elektroauto (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussklappe (4, 5) bei geschlossenem Elektroauto (1) verschlossen ist.