DE102016015290A1

DE102016015290A1 - Ladevorrichtung

Info

Publication number: DE102016015290A1
Application number: DE102016015290.7A
Authority: DE
Inventors: Harald Braun; Volker Hegele
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2017-06-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung (1) zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs mit – einer Ladeplatte (2), umfassend eine Ladespule zur induktiven Übertragung eines Ladestroms an den elektrischen Energiespeicher des Fahrzeugs und – einer stationären Aufnahmeeinheit (5) mit einem Aufnahmeraum, wobei die Ladeplatte (2) formschlüssig im Aufnahmeraum anordenbar und fixierbar ist. Erfindungsgemäß umfasst die Aufnahmeeinheit (5) eine Mehrzahl von Fixierelementen (5.2, 5.3), wobei – die Fixierelemente (5.2, 5.3) jeweils zumindest abschnittsweise in einer mit einem befahrbaren Untergrund (4) fest verbundenen Führungsschiene (5.1) relativ bewegbar geführt und in unterschiedlichen Positionen relativ zur jeweiligen Führungsschiene (5.1) anordenbar sind, – die Fixierelemente (5.2, 5.3) den Aufnahmeraum in horizontaler Richtung längs und quer begrenzen und – die Ladeplatte (2) mittels der Fixierelemente (5.2, 5.3) zerstörungsfrei lösbar im Aufnahmeraum fixierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Ladevorrichtungen zum induktiven Laden allgemein bekannt. Beispielsweise offenbart EP 2 797 093 B1 eine verschiebbare Ladesender-Positionseinstellungsstruktur für ein Drahtlos-Ladegerät mit einem verschiebbaren Auflager, welches in einer Schubrichtung verschiebbar in einem Aufnahmeraum bewegbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Ladevorrichtung anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Ladevorrichtung zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs umfasst eine Ladeplatte mit einer Ladespule zur induktiven Übertragung eines Ladestroms an den elektrischen Energiespeicher des Fahrzeugs und eine stationäre Aufnahmeeinheit mit einem Aufnahmeraum, wobei die Ladeplatte formschlüssig im Aufnahmeraum anordenbar und fixierbar ist.
Erfindungsgemäß umfasst die Aufnahmeeinheit eine Mehrzahl von Fixierelementen, wobei die Fixierelemente jeweils zumindest abschnittsweise in einer mit einem befahrbaren Untergrund fest verbundenen Führungsschiene relativ bewegbar geführt und in unterschiedlichen Positionen relativ zur jeweiligen Führungsschiene anordenbar sind, wobei die Fixierelemente den Aufnahmeraum in horizontaler Richtung längs und quer begrenzen und wobei die Ladeplatte mittels der Fixierelemente zerstörungsfrei lösbar im Aufnahmeraum fixierbar ist.
Die derart ausgebildete Ladevorrichtung umfasst einen variabel dimensionierbaren Aufnahmeraum und kann somit universell für eine Vielzahl von Ladeplatten verwendet werden, die in Abhängigkeit einer Bauform, Modellgeneration und einem Hersteller des Fahrzeugs verschiedene Abmessungen aufweisen. Aufgrund der zerstörungsfrei lösbaren Fixierung der Ladeplatte ist ein einfacher und schneller Wechsel der Ladeplatte möglich. Eine Elektroinstallation zur elektrischen Verbindung der Ladplatte mit einer elektrischen Energiequelle ist somit nur bei der Montage der Ladevorrichtung, insbesondere bei der Montage der Aufnahmeeinheit, erforderlich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer induktiven Ladevorrichtung und
2 schematisch eine Schnittdarstellung eines Ladesteckers.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Ladevorrichtung 1, die zum induktiven Laden eines nicht dargestellten elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs vorgesehen ist. Insbesondere ist die Ladevorrichtung 1 nur zur Hälfte dargestellt. An der gezeigten Hälfte schließt sich in Betrachtungsrichtung rechts noch eine zweite Hälfte spiegelsymmetrisch an.
Die Ladevorrichtung 1 umfasst eine Ladeplatte 2 mit einer nicht näher dargestellten Ladespule zur Übertragung eines Ladestroms auf den elektrischen Energiespeicher des Fahrzeugs. Das Fahrzeug mit dem elektrischen Energiespeicher und die Ladevorrichtung 1 bilden zusammen ein induktives Ladesystem.
Die Ladeplatte 2 wird über einen in 2 näher gezeigten Ladestecker 3 und eine elektrische Leitung 3.1 mit einer Einspeiseeinheit eines Energieversorgungsnetzes, insbesondere eines Wechselstromnetzes, elektrisch verbunden. Mittels der Einspeiseeinheit wird die Übertragung des Ladestroms von dem Energieversorgungsnetz an die Ladespule gesteuert, mittels welcher der Ladestrom induktiv an das Fahrzeug übertragen wird.
Zur Fixierung der Ladeplatte 2 gegenüber einem befahrbaren Untergrund 4, z. B. einem Garagenboden, ist die Ladeplatte 2 in einer Aufnahmeeinheit 5 angeordnet. Die Aufnahmeeinheit 5 umfasst eine Mehrzahl von Führungsschienen 5.1, die mit dem befahrbaren Untergrund 4 kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden sind. Beispielsweise sind die Führungsschienen 5.1 mit dem befahrbaren Untergrund 4 verklebt und/oder verschraubt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind acht Führungsschienen 5.1 vorgesehen, wobei aufgrund der abschnittsweisen Darstellung der Ladevorrichtung 1 nur vier Führungsschienen 5.1 gezeigt sind. Von den acht Führungsschienen 5.1 erstrecken sich vier Führungsschienen 5.1 in eine horizontale Richtung quer zu einer mit einem Pfeil gekennzeichneten Fahrtrichtung x des Fahrzeugs. Die anderen vier Führungsschienen 5.1 erstrecken sich in horizontaler Richtung parallel zur Fahrtrichtung x des Fahrzeugs. Dabei sind jeweils zwei sich senkrecht zueinander erstreckende Führungsschienen 5.1 miteinander verbunden, so dass für jede Ecke der Ladeplatte 2 ein winkelförmiges Führungsschienenelement vorgesehen ist.
In den sich quer zur Fahrtrichtung x erstreckenden Führungsschienen 5.1 ist jeweils ein Fixierelement 5.2 relativ bewegbar geführt. Die Fixierelemente 5.2 sind dabei jeweils als ein Führungsschlitten ausgebildet und relativ zur Führungsschiene 5.1 bewegbar. An einem der Ladeplatte 2 zugewandten stirnseitigen Ende weisen die Fixierelemente 5.2 jeweils ein winkelförmiges Aufnahmeteil 5.2.1 in der Art einer sogenannten Kofferecke auf, welches der formschlüssigen Aufnahme eines Randabschnitts der Ladeplatte 2 dient. Anstelle von vier bewegbaren Fixierelementen 5.2 können auch nur zwei bewegbare Fixierelemente 5.2 vorgesehen sein.
Ferner ist ein weiteres Fixierelement 5.3 vorgesehen, welches zwischen zwei sich parallel zur Fahrtrichtung x erstreckenden Führungsschienen 5.1 relativ bewegbar geführt ist. Insbesondere erstreckt sich das weitere Fixierelement 5.3 quer zu den parallel zur Fahrtrichtung x erstreckenden Führungsschienen 5.1 und ist mit jeweils einem stirnseitigen Ende in einer Führungsschiene 5.1 parallel zur Fahrtrichtung x geführt. Das weitere Fixierelement 5.3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Betrachtungsrichtung an einer oberen Seite der Ladevorrichtung 1 angeordnet. Zusätzlich dazu kann an einer unteren Seite der Ladevorrichtung 1 ein weiteres Fixierelement 5.3 angeordnet sein.
Das weitere Fixierelement 5.3 ist analog zu den Fixierelementen 5.2 mit einem winkelförmigen Aufnahmeteil 5.3.1 versehen. Jedoch ist das Aufnahmeteil 5.3.1 hierbei nicht an einem stirnseitigen Ende des weiteren Fixierelements 5.3 angeordnet, sondern in einem Abschnitt zwischen den stirnseitigen Enden des weiteren Fixierelements 5.3, so dass ein Randabschnitt eines Eckbereichs der Ladeplatte 2 formschlüssig aufgenommen wird. Das weitere Fixierelement 5.3 kann auf der nicht gezeigten Seite der Ladevorrichtung 1 mit einem weiteren Aufnahmeteil 5.3.1 versehen sein.
Die Fixierelemente 5.2, 5.3 sind manuell beweg- und arretierbar. Alternativ sind die Fixierelemente 5.2, 5.3 jeweils mit einem nicht gezeigten Federelement gekoppelt, so dass die Fixierelemente 5.2, 5.3 entgegen einer Federkraft relativ zur Führungsschiene 5.1 bewegbar sind. Die Fixierelemente 5.2, 5.3 begrenzen einen Aufnahmeraum für die Ladeplatte 2. Aufgrund der relativen Bewegbarkeit der Fixierelemente 5.2, 5.3 können Abmessungen des Aufnahmeraums variabel eingestellt werden. Dies ermöglicht die Aufnahme und Fixierung verschiedener Ladeplatten 2, die in Abhängigkeit einer Bauform, Modellgeneration und einem Hersteller des Fahrzeugs verschiedene Abmessungen aufweisen können.
Des Weiteren kann die Ladeplatte 2 mittels der winkelförmigen Aufnahmeteile 5.2.1 der Fixierelemente 5.2, 5.3 zerstörungsfrei demontiert werden.
2 zeigt eine Schnittdarstellung der Ladevorrichtung 1 im Bereich des Ladesteckers 3.
Der Ladestecker 3 ist in einer Halterung 6 zumindest abschnittsweise formschlüssig angeordnet und weist eine Mehrzahl von nach außen weisenden Kontaktstiften 3.2 auf, die in korrespondierende Kontaktöffnungen (nicht gezeigt) in der Ladeplatte 2 zur elektrischen Verbindung der Ladeplatte 2 mit der Einspeiseeinheit einführbar sind. Der Ladestecker 3 ist beispielsweise ein Normstecker für eine 400 Volt Spannung. Alternativ kann der Ladestecker 3 auch als sogenannte Dockingstation mit einer elektrischen Kontaktierung auf einer Innenseite in Richtung der Ladeplatte 2 ausgebildet sein.
Die Halterung 6 ist mit dem befahrbaren Untergrund 4 kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden. Beispielsweise ist die Halterung 6 mit dem befahrbaren Untergrund 4 verklebt und/oder verschraubt. Des Weiteren ist die Halterung 6 im vorliegenden Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet, so dass diese geöffnet und der Ladestecker 3 auf einfache Art und Weise montier- und demontierbar ist. Damit kann auch ein Ladestecker 3 einfach und schnell ausgetauscht werden.
Bezugszeichenliste

1: Ladevorrichtung
2: Ladeplatte
3: Ladestecker
3.1: elektrische Leitung
3.2: Kontaktstift
4: befahrbarer Untergrund
5: Aufnahmeeinheit
5.1: Führungsschiene
5.2: Fixierelement
5.2.1: Aufnahmeteil
5.3: Fixierelement
5.3.1: Aufnahmeteil
6: Halterung
x: Fahrtrichtung

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 2797093 B1 [0002]

Claims

Ladevorrichtung (1) zum induktiven Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs mit – einer Ladeplatte (2), umfassend eine Ladespule zur induktiven Übertragung eines Ladestroms an den elektrischen Energiespeicher des Fahrzeugs und – einer stationären Aufnahmeeinheit (5) mit einem Aufnahmeraum, wobei die Ladeplatte (2) formschlüssig im Aufnahmeraum anordenbar und fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (5) eine Mehrzahl von Fixierelementen (5.2, 5.3) umfasst, wobei – die Fixierelemente (5.2, 5.3) jeweils zumindest abschnittsweise in einer mit einem befahrbaren Untergrund (4) fest verbundenen Führungsschiene (5.1) relativ bewegbar geführt und in unterschiedlichen Positionen relativ zur jeweiligen Führungsschiene (5.1) anordenbar sind, – die Fixierelemente (5.2, 5.3) den Aufnahmeraum in horizontaler Richtung längs und quer begrenzen und – die Ladeplatte (2) mittels der Fixierelemente (5.2, 5.3) zerstörungsfrei lösbar im Aufnahmeraum fixierbar ist.
Ladevorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zumindest ein Fixierelement (5.2) an einer der Ladeplatte (2) zugewandten Stirnseite ein winkelförmiges Aufnahmeteil (5.2.1) zur formschlüssigen Aufnahme zumindest eines Randabschnitts der Ladeplatte (2) aufweist.
Ladevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zumindest ein Fixierelement (5.3) mindestens ein winkelförmiges Aufnahmeteil (5.3.1) zur formschlüssigen Aufnahme zumindest eines Randabschnitts der Ladeplatte (2) aufweist, wobei das winkelförmige Aufnahmeteil (5.3.1) zwischen zwei Stirnseiten des Fixierelements (5.3) angeordnet ist.
Ladevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Fixierelement (5.2, 5.3) mit einem Federelement gekoppelt ist, so dass die Fixierelemente (5.2, 5.3) entgegen einer Federkraft relativ zur jeweiligen Führungsschiene (5.1) bewegbar sind.