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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stecker und ein Ladekabel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung einer Ladeinfrastruktur mit einem Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Stecker und ein Ladekabel, mit Hilfe welcher eine Orientierung bei Dunkelheit erleichtert wird.
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Das Laden von Fahrzeugen, insbesondere elektrisch antreibbarer Fahrzeuge, erfordert zumeist eine Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen einer Ladeinfrastruktur und dem Fahrzeug. Hierbei kommen insbesondere Ladekabel in Betracht, mittels welcher Steckverbindungen zwischen der Ladeinfrastruktur und dem Fahrzeug hergestellt werden. Nicht immer steht jedoch hinreichende Beleuchtung zur Verfügung, wenn ein Anwender diese Steckverbindungen zwischen dem Ladekabel und dem Fahrzeug bzw. zwischen dem Ladekabel und der Infrastruktur herstellen möchte. An Orten, an welchen keine fest installierten Beleuchtungseinheiten verfügbar sind, kann sich ein Anwender daher mittels einer Taschenlampe Orientierung verschaffen und gezielt eine Steckverbindung mit dem Fahrzeug bzw. der Ladeinfrastruktur herstellen. Allerdings ist hierzu eine freie Hand erforderlich, welche im Alltag während des Umgangs mit dem Fahrzeug nicht immer verfügbar ist. Zur Erleichterung einer Orientierung bei Dunkelheit sind Ladekabel bekannt, welche ein Leuchtmittel im Steckergesicht eines Typ-2-Steckers aufweisen. Ist das Ladekabel mit einer Ladeinfrastruktur verbunden und somit mit elektrischer Energie versorgt, kann mittels Tastendruck das Leuchtmittel verwendet werden, um eine Ladebuchse am Fahrzeug zu suchen. Dieses Konzept vernachlässigt jedoch die Situation, in welcher das Ladekabel beiderseits bei Dunkelheit mit entsprechenden Buchsen verbunden werden muss. Sofern der Anwender eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs außerhalb seiner üblichen Ladestätte ein mitgeführtes Ladekabel zunächst mit der Ladeinfrastruktur verbinden muss, um das eingebaute Leuchtmittel mit Energie zu versorgen, bietet diese Lösung keine Hilfestellung.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik auszuräumen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Steckers mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie mittels eines Ladekabels mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8 gelöst. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher ein Stecker zur Herstellung einer elektrischen Verbindung einer Ladeinfrastruktur mit einem Fortbewegungsmittel vorgeschlagen. Der Stecker umfasst einen Energiespeicher zum Speichern elektrischer Energie. Dieser kann beispielsweise als Kondensator (Elektrolyt- oder Folienkondensator) oder als Akkumulator ausgestaltet sein. Weiter umfasst der Stecker ein Leuchtmittel. Das Leuchtmittel kann eine herkömmliche Glühlampe oder eine LED sein. Selbstverständlich sind alle geeigneten Leuchtmittel verwendbar, mittels welcher hinreichend Licht in die Umgebung des Steckers ausgeschüttet werden kann. Erfindungsgemäß ist der Energiespeicher eingerichtet, ladeinfrastrukturseitig mit elektrischer Energie geladen zu werden. Mit anderen Worten wird bei der bestimmungsgemäßen Verwendung des Steckers in Verbindung mit einer Steckdose der Ladeinfrastruktur der Energiespeicher geladen. Zudem ist das Leuchtmittel eingerichtet, unter Verwendung im Energiespeicher gespeicherter Energie die Umgebung des Steckers zu beleuchten. Auf diese Weise ist der Stecker gegenüber den im Stand der Technik bekannten Lösungen im Stande, unabhängig von einer Ladeinfrastruktur auch bei Dunkelheit die Orientierung für einen Anwender zu erleichtern.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Bevorzugt ist ein Lichtaustritt, insbesondere in Form eines Leuchtmittels oder eines Endes eines Lichtleiters, im Steckergesicht des Steckers angeordnet. Dabei kann also entweder das Leuchtmittel direkt zwischen den elektrischen Kontakten des Steckers angeordnet sein und somit zur Beleuchtung der Umgebung des Steckers beitragen. Alternativ oder zusätzlich kann ein im Inneren des Steckers angeordnetes Leuchtmittel über eine geeignete Öffnung, insbesondere unter Vermittlung von Lichtleitern (z.B. Glasfasern) zur Lichtausschüttung beitragen. Auf diese Weise lässt sich wahlweise ein einfacher Aufbau oder eine mechanisch robuste und gut gegenüber Umgebungseinflüssen abdichtbare Anordnung herstellen.
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Weiter bevorzugt ist der Stecker ein Schutzkontaktstecker oder ein Typ-2-Stecker. Als Schutzkontaktstecker kommen dabei insbesondere Stecker vom Typ F oder vom Typ E in Frage. Eine andere Bezeichnung für mögliche Ausgestaltungen als Schutzkontaktstecker ist "CEE 7/4". Ein solcher Schutzkontaktstecker kann beispielsweise zur Kontaktierung einer heimischen Steckdose in Haus oder Garage eines Anwenders verwendet werden. Alternativ ist der Stecker als Typ-2-Stecker ausgestaltet und somit insbesondere für eine sichere Energieübertragung zwischen einer eigens für einen solchen Ladevorgang eingerichtete Infrastruktur und einem Fortbewegungsmittel angepasst.
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Bevorzugt weist der Stecker eine Bedieneinheit auf, welche eingerichtet ist, das Leuchtmittel zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. Im einfachsten Fall kann die Bedieneinheit als Tastschalter oder Wippschalter ausgestaltet sein. Selbstverständlich sind alternative Betätigungseinrichtungen als Bedieneinheit (z.B. ein berührungsempfindliches Pad oder ein sogenannter "Touch-Screen") möglich. Über diese Bedieneinheit kann ein Anwender mittels Fingerdruck einen elektrischen Kontakt betätigen, der zum Versorgen des Leuchtmittels mit elektrischer Energie oder zum Beenden der Energieversorgung verwendet wird. Bevorzugt ist die Bedieneinheit so angeordnet, dass der Anwender mit derjenigen Hand, mittels welcher er den Stecker führt, auch das Leuchtmittel aktivieren/deaktivieren kann.
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Weiter bevorzugt ist das Leuchtmittel eingerichtet, nach Verstreichen einer vordefinierten Zeitdauer, beispielsweise im Bereich zwischen 10 Sekunden und 3 Minuten, insbesondere bevorzugt zwischen 30 Sekunden und 1,5 Minuten, von einem aktivierten Zustand in einen deaktivierten Zustand zu wechseln. Eine solche Zeitdauer kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Kapazität des Energiespeichers und die Leistungsaufnahme des Leuchtmittels entsprechend zueinander ausgelegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann mittels eines Verzögerungsgliedes ("CR-Glied") eine automatische Schalteinrichtung der Energieversorgung angesteuert werden. Für den Fall, dass der Energiespeicher während des aktivierten Zustandes nur noch für eine kurze Zeit (z.B. 20 Sekunden) Energie bereithält, kann der Anwender durch eine intermittierende Lichtausschüttung des Leuchtmittels darauf hingewiesen werden, dass eine externe Energieversorgung hergestellt werden sollte, um den Betrieb des Leuchtmittels weiterhin zu gewährleisten.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ladekabel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung einer Ladeinfrastruktur mit einem Fortbewegungsmittel vorgeschlagen. Das Fortbewegungsmittel kann – wie auch in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt – ein Pkw oder ein anderes Landfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder sogar ein Flugzeug sein. Das Ladekabel umfasst einen ersten Stecker, wie er in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt vorstehend ausführlich beschrieben worden ist. Weiter umfasst das Ladekabel einen zweiten Stecker. Auch dieser kann gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt ausgestaltet sein. Zur Verwirklichung der Vorteile der vorliegenden Erfindung ist dies auch empfehlenswert, jedoch keineswegs obligatorisch. Zwischen dem ersten Stecker und dem zweiten Stecker ist ein elektrisches Kabel vorgesehen, um Energie und/oder Informationen zwischen den Steckern bzw. einer Ladeinfrastruktur und dem Fortbewegungsmittel auszutauschen. Die Merkmale und deren Kombination sowie die sich daraus ergebenden Vorteile ergeben sich entsprechend dem erstgenannten Erfindungsaspekt.
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Weiter bevorzugt ist das Leuchtmittel im ersten Stecker eingerichtet, im Ansprechen auf ein Herstellen einer ersten Steckverbindung mittels des zweiten Steckers aktiviert zu werden. Mit anderen Worten wird der gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt ausgestaltete Stecker bzw. sein Leuchtmittel zum Ausschütten von Licht aktiviert, indem der am anderen Ende des Kabels angeordnete zweite Stecker z.B. mit einer Ladeinfrastruktur oder einem Fortbewegungsmittel verbunden wird. Auf diese Weise erübrigt sich eine Betätigung einer gegebenenfalls vorhandenen Bedieneinheit durch den Anwender, was den Bedienkomfort erhöht und mit erfindungsgemäß ausgestalteten Steckern bzw. Ladekabeln unerfahrene Anwender auf die erfindungsgemäße Funktion hinweist.
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Weiter bevorzugt ist das Leuchtmittel im ersten Stecker eingerichtet, im Ansprechen auf ein Herstellen einer zweiten Steckverbindung mittels des ersten Steckers deaktiviert zu werden. Mit anderen Worten wird das Leuchtmittel eines Steckers, welcher selbst eine Steckverbindung eingegangen ist, automatisch deaktiviert. Dies bietet den Vorteil, dass ein unnötiger Verschleiß des Leuchtmittels in Situationen verhindert wird, in welchen das Leuchtmittel die Umgebung des Steckers bzw. des Kabels ohnehin nicht beleuchten kann, da es in einer Buchse bzw. Steckdose angeordnet ist.
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Weiter bevorzugt umfasst der erfindungsgemäße Stecker einen Lichtsensor, der beispielsweise im Gehäuse des Steckers integriert ist. Dieser kann eingerichtet sein, ein automatisches Einschalten des Leuchtmittels zu verhindern, wenn die Umgebungslichtintensität einen vordefinierten Schwellwert überschreitet. Auf diese Weise wird ein unnötiges Entladen des Energiespeichers verhindert, wenn ein sonstiger Bedienschritt ein automatisches Aktivieren des Leuchtmittels bewirken würde.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist auch der zweite Stecker des Ladekabels als ein Schutzkontaktstecker (z.B. vom Typ E, F o.Ä.) oder als Typ-2-Stecker ausgestaltet. Sofern der erste Stecker als Typ-2-Stecker und der zweite Stecker als Schutzkontaktstecker ausgestaltet sind, ist das Ladekabel zur Verwendung an einer heimischen Steckdose geeignet. Für eine Verwendung entsprechend eingerichteter Wall-Boxes als Ladeinfrastruktur oder kommerziell bereitgestellter Ladeeinrichtungen kann ein beiderseitiger Abschluss des erfindungsgemäßen Ladekabels mittels Typ-2-Steckers vorteilhaft sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
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1 eine schematische Ansicht einer Ladesituation eines Fortbewegungsmittels an einer Ladeinfrastruktur;
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2 eine Detailansicht zur Anordnung von Leuchtmitteln im Steckergesicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steckers;
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3 eine perspektivische Ansicht einer Ladesituation unter Betätigung einer Bedieneinheit eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steckers;
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4 eine perspektivische Ansicht zur automatischen Aktivierung des Leuchtmittels beim Trennen einer Steckverbindung;
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5 die in 3 gezeigte Situation, während das Ladekabel weder mit einem Fahrzeug noch mit einer Ladeinfrastruktur verbunden ist;
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6 eine perspektivische Ansicht eines transparent ausgestalteten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steckers;
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7 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgestalteten Schutzkontaktsteckers;
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8 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Steckergesichtes an einem erfindungsgemäß ausgestalteten Schutzkontaktstecker; und
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9 eine perspektivische Ansicht einer Bediensituation unter Betätigung einer Bedieneinrichtung des in 8 dargestellten Ausführungsbeispiels eines Schutzkontaktsteckers.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein elektrisch antreibbares Fahrzeug 30 als Fortbewegungsmittel mit einem elektrochemischen Akkumulator 32 als Energiespeicher, der eingerichtet ist, über eine Ladebuchse 31 in der Fahrzeugfront geladen zu werden. Weiter dargestellt ist eine Ladeinfrastruktur 20, die mit einem elektrischen Energienetz 40 verbunden ist. Zur Verbindung mit dem Fahrzeug 30 ist ein Ladekabel 12 mit einem Schutzkontaktstecker 100 in die Ladeinfrastruktur 20 eingesteckt. Mit dem Schutzkontaktstecker 100 ist ein Typ-2-Stecker 10 über ein elektrisches Kabel 8 verbunden, das zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit der Buchse 31 eingerichtet ist.
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2 zeigt den in 1 dargestellten Typ-2-Stecker 10 in einer ersten Detailansicht. Das Steckergesicht 6 umfasst sieben im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete elektrische Kontakte 13. Zwischen den elektrischen Kontakten 13 sind Bohrungen 5 als Lichtaustritte vorgesehen, in welche LEDs 4 als Leuchtmittel eingelassen sind. Die Ausrichtung der LEDs 4 ist so gewählt, dass sie zwischen den elektrischen Kontakten 13 hindurch die Umgebung des Typ-2-Steckers 10 erhellen können. Innerhalb des Gehäuses 11 ist ein Akkumulator 3 als Energiespeicher zum Speichern elektrischer Energie vorgesehen, mittels welchem die LEDs 4 betrieben werden können. Zur Aktivierung der LEDs 4 ist außen am Gehäuse 11 ein Tastschalter 7 als Bedieneinheit angeordnet.
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3 zeigt eine Verwendung des in 2 vorgestellten Steckers 10 sowie eine Betätigung des Tastschalters 7 durch den Daumen eines Anwenders. Zum Aktivieren des Leuchtmittels und Erhellen elektrischer Kontakte 13 in einer Buchse 31 eines Fahrzeugs 30 drückt der Anwender (durch Pfeil P2 angedeutet) den Tastschalter 7. Dabei wird das Leuchtmittel über ein elektrisches Kabel 8 und einen in einer Schutzkontaktsteckdose 90 angeschlossenen Schutzkontaktstecker 100 mit Energie versorgt, welche in einer Wand montiert ist. Zudem wird der (nicht dargestellte) Akkumulator 3 geladen.
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4 zeigt einen alternativen Bedienschritt, bei welchem die im Stecker 10 angeordneten LEDs 4 aktiviert werden, sobald der Stecker 10 aus der Ladebuchse 31 des Fahrzeugs 30 (wie durch Pfeil P1 angedeutet) herausgezogen wird. Erkennbar ist keine Betätigung des Tastschalters 7 zur Aktivierung der LEDs 4 in diesem Bedienschritt erforderlich. Allerdings ist im Falle einer hinreichenden Umgebungslichtintensität eine automatische Aktivierung des Leuchtmittels 4 nicht erforderlich. Daher umfasst der dargestellte erfindungsgemäße Stecker 10 einen Lichtsensor, der als Photodiode 42 ausgestaltet ist. Diese ist eingerichtet, ein automatisches Einschalten des Leuchtmittels 4 zu verhindern, wenn die Umgebungslichtintensität einen vordefinierten Schwellwert überschreitet. Auf diese Weise wird ein unnötiges Entladen des Energiespeichers 3 verhindert, wenn ein sonstiger Bedienschritt ein automatisches Aktivieren des Leuchtmittels 4 bewirken würde. Auch in dieser Darstellung werden sowohl die LEDs 4 als auch der im Inneren des Gehäuses 11 angeordnete Energiespeicher (nicht dargestellt) über den Schutzkontaktstecker 100 und die Schutzkontaktsteckdose 90 mit elektrischer Energie versorgt.
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5 zeigt einen Anwendungsfall, der ähnlich dem in 3 gezeigten ist. Im Unterschied zur 3 ist der Schutzkontaktstecker 100 nicht mit der Schutzkontaktsteckdose 90 verbunden. Dennoch wird die Buchse 31 im Fahrzeug 30 durch die im Stecker 10 angeordneten LEDs 4 deutlich erhellt. Dies ist erfindungsgemäß möglich, indem der Akkumulator 3 trotz getrennter Verbindung mit der Ladeinfrastruktur 20 eine Energieversorgung des Leuchtmittels ermöglicht.
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6 zeigt die in 5 dargestellte Bediensituation, wobei das Gehäuse 11 des Steckers 10 teilweise transparent ausgestaltet ist. Ein Druck (durch Pfeil P2 angedeutet) auf den Tastschalter 7 aktiviert ein unmittelbar unterhalb des Tastschalters 7 angeordnetes Leuchtmittel umfassend mehrere LEDs 4. Das Leuchtmittel wird zur Ausschüttung von Licht aktiviert, welches über Glasfasern 41 als Lichtleiter zu Lichtaustritten 5 im Steckergesicht 6 geleitet wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders zuverlässige Absicherung des Leuchtmittels 4 gegenüber mechanischen Einflüssen sowie eindringende Feuchtigkeit. Zudem kann eine wirtschaftlichere Lichtquelle verwendet werden, deren Licht über mehrere Lichtaustritte 5 im Steckergesicht 6 verteilt wird.
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7 zeigt einen als Schutzkontaktstecker 100 ausgestalteten Stecker, der einen Tastschalter 7 als Bedieneinheit aufweist. Einerseits ist der Schutzkontaktstecker 100 mit einem elektrischen Kabel 8, andererseits mit einer in eine Wand eingelassenen Schutzkontaktsteckdose 90 verbunden.
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8 zeigt den in 7 dargestellten Schutzkontaktstecker 100, nachdem er aus der Schutzkontaktsteckdose 90 herausgezogen worden ist. Im Steckergesicht 6, welches zwei elektrische Kontakte 13 aufweist, sind ferner vier Lichtaustritte 5 vorgesehen, in welche jeweils eine LED 4 als Leuchtmittel eingelassen ist. Dabei genügt der Schutzkontaktstecker 100 der Norm CEE 7/4, ist also als Typ F-Stecker ausgestaltet.
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9 zeigt, wie der in 7 und 8 dargestellte Schutzkontaktstecker 100 durch Betätigung (siehe Pfeil P2) des ins Gehäuse 11 des Schutzkontaktsteckers 100 eingelassenen Tastschalters 7 zum Auffinden einer in eine Wand eingelassenen Schutzkontaktsteckdose 90 verwendet werden kann. Da der Schutzkontaktstecker 100 hierzu keine elektrische Energie über das angeschlossene elektrische Kabel 8 benötigt, ist der Anwender weitgehend unabhängig von lokal verfügbaren Lichtquellen.
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Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
