DE102017111208A1

DE102017111208A1 - Ladeeinheit mit Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102017111208A1
Application number: DE102017111208.1A
Authority: DE
Inventors: Stefan Helnerus; Jürgen Waffner; Christian Müller-Winterberg
Original assignee: Innogy SE
Current assignee: CCS Abwicklungs AG
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2018-11-29
Also published as: CA3064664A1; EP3630530A1; WO2018215201A1; US20200280201A1; CA3064664C

Abstract

Der Gegenstand betrifft eine Ladeeinheit mit einem Grundkörper, einem den Grundkörper zumindest teilweise umschließenden Gehäuse, und einer zumindest stirnseitig an dem Gehäuse sichtbaren Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Status.

Description

Gebiet der Erfindung
Der Gegenstand betrifft eine Ladeeinheit (Charging Unit, kurz CU), welche in unterschiedliche Ladeinfrastrukturlösungen (z.B. Ladesäule oder Ladebox) zum Aufladen von Elektrofahrzeugen integriert werden kann mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hintergrund der Erfindung
Ladesäulen bzw. Ladeboxen zum Aufladen von Elektrofahrzeugen sind in der Regel bei Besitzern oder Nutzern von Elektrofahrzeugen zu Hause (z.B. in deren Garage), am Arbeitsplatz oder an öffentlich zugänglichen Parkplätzen angeordnet, um die Elektrofahrzeuge laden zu können. Derartige Ladeboxen können beispielsweise an einer Wand installiert sein, Ladesäulen können beispielsweise freistehend auf dem Boden befestigt sein. Um ein Aufladen von Elektrofahrzeugen zu ermöglichen, sind Ladesäulen bzw. Ladeboxen elektrisch mit einer Energiequelle (z.B. einem Hausanschluss oder einer einen Zugang zu einem Energienetz ermöglichenden Station) verbunden.
Neben dem Aufladen von mit den Ladeinfrastrukturlösungen elektrisch verbundenen Elektrofahrzeugen können mit diesen auch Batterien aufgeladen werden, die während des Ladens nicht in einem Elektrofahrzeug angeordnet sind, wie beispielsweise Reservebatterien oder dergleichen.
Oft sind derartige Ladeinfrastrukturlösungen an Orten installiert, an denen es beispielsweise relativ dunkel ist (z.B. in einer Garage). Die Handhabung für einen Besitzer oder Nutzer eines Elektrofahrzeugs kann dann mitunter schwierig sein, z. B. ist ein optischer Status der Ladesäule bzw. Ladebox nicht erkennbar. Bei öffentlich zugänglichen Ladesäulen ist oftmals aus der Ferne nicht erkennbar, ob eine Ladesäule frei zum Anschluss eines Elektrofahrzeugs ist oder nicht. Aufgrund des Ladekabels, welches beispielsweise eine Länge von etwa 5 m aufweisen kann, ist mitunter ein unmittelbar vor der Ladesäule geparktes Fahrzeug kein eindeutiger Hinweis auf eine belegte Ladesäule.
Allgemeine Beschreibung einiger beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung
Beispielsweise um Defekte an der zur Benutzung der Ladeinfrastrukturlösung verwendeten Benutzerschnittstelle kostengünstig beseitigen zu können, kann es vorgesehen sein, eine diese Benutzerschnittstelle umfassende Ladeeinheit lösbar an der Ladesäule anzuordnen. Im Bereich von öffentlich zugänglichen Ladesäulen kann eine derartige Ladeeinheit auch nicht lösbar an der Ladesäule angeordnet sein oder von dieser umfasst sein.
Vor dem Hintergrund des dargestellten Standes der Technik liegt dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, eine nutzerfreundliche Ladeeinheit bereit zu stellen, welche die Handhabung der Ladeinfrastrukturlösung durch einen Besitzer oder Nutzer eines Elektrofahrzeugs vereinfacht.
Diese Aufgabe wird gegenständlich dadurch gelöst, dass die Ladeeinheit zumindest einen Näherungssensor und zumindest einen Helligkeitssensor umfasst, wobei der Näherungssensor Gegenstände im Bereich der Außenseite des Gehäuses erfasst, und wobei der Helligkeitssensor eine Helligkeit und/oder Dunkelheit im Bereich der Außenseite des Gehäuses erfasst.
Es ist erkannt worden, dass in einem Grundkörper der Ladeeinheit die wesentliche Technik zur Steuerung der Ladeeinheit und/oder Ladesäule bzw. Ladebox (z.B. Steuerschaltung, Benutzerschnittstelle, Ein-/Ausgabemittel) verbaut sein kann. Beispielsweise kann als Eingabemittel eine Tastatur oder dergleichen vorgesehen sein. Als Ausgabemittel kann beispielsweise ein Display oder dergleichen vorgesehen sein, so dass eine Interaktion mit einem Besitzer oder Nutzer eines Elektrofahrzeugs möglich ist. Denkbar ist auch eine kombinierte Eingabe-/Ausgabeschnittstelle, beispielsweise ein berührungsempfindliches Display, welches sowohl Informationen darstellen kann als auch Eingaben durch den Besitzer oder Nutzer entgegen nehmen kann.
Eine Ladeinfrastrukturlösung im Sinne des vorliegenden Gegenstandes kann als ein Ladepunkt an demjenigen Ort verstanden werden, an dem ein Besitzer oder Nutzer eines Elektrofahrzeugs das zum Aufladen einer Batterie des Elektrofahrzeugs notwendige Ladekabel netzseitig verbindet (z.B. einsteckt).
Eine Ladeeinheit (in dieser Spezifikation auch als sogenannte Charging Unit, kurz CU bezeichnet) im Sinne des vorliegenden Gegenstandes kann beispielsweise als ein austauchbares Element verstanden werden, welches an einer Ladeinfrastrukturlösung (z.B. lösbar) anordenbar ist und die erfindungsgemäßen Mittel aufweist. Die Ladeeinheit ist also insbesondere nach der Art eines Moduls an einer Ladeinfrastrukturlösung (z. B. eine Ladebox, oder Ladesäule) anordenbar, lösbar und demzufolge austauschbar. Im Fall eines Defekts an einem von der Ladeeinheit umfassten Mittel muss entsprechend lediglich die Ladeeinheit ausgetauscht werden, und insbesondere nicht die Ladeinfrastrukturlösung. Alternativ kann eine derartige Ladeeinheit von einer Ladesäule bzw. Ladebox umfasst sein. Insbesondere kann in diesem Fall die Ladeeinheit derart fest an der Ladesäule bzw. Ladebox angeordnet sein, so dass insbesondere ein Lösen der Ladeeinheit von außerhalb der Ladesäule bzw. Ladebox nicht möglich ist. Alternativ kann die Ladeeinheit unlösbar an der Ladesäule bzw. der Ladebox angeordnet sein.
Der Näherungssensor kann an dem Grundkörper der Ladeeinheit angeordnet sein. Dies kann im Sinne des Gegenstandes so verstanden werden, dass der Näherungssensor im Bereich der Mantelfläche des Grundkörpers angeordnet ist. Dabei kann der Näherungssensor jedoch auch teilweise in dem Grundkörper angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Näherungssensor an einer der Innenseite des Gehäuses zugewandten Seite des Grundkörpers angeordnet Insbesondere ist der Näherungssensor an einer äußeren Mantelfläche des Grundkörpers angeordnet. Die Anordnung des Näherungssensors ist so gestaltet, dass der Näherungssensor Gegenstände im Bereich der Außenseite des Gehäuses vorzugsweise berührungslos erfasst. Für den Fall, dass der Näherungssensor an dem Grundkörper angeordnet ist, ist das Gehäuse beispielsweise zumindest teilweise transparent, insbesondere kann das Gehäuse zumindest in dem den Näherungssensor überdeckenden Bereich transparent sein. Derart kann je nach Funktionsprinzip des Näherungssensors sichergestellt werden, dass Gegenstände im Bereich der Außenseite des Gehäuses von dem Näherungssensor erfasst werden können.
Alternativ oder zusätzlich (im Fall von mehreren Näherungssensoren) ist der Näherungssensor an dem Gehäuse angeordnet und mit dem Grundkörper elektrisch leitend verbunden. Insbesondere kann der Näherungssensor in diesem Fall beispielsweise auf einer der Außenseiten des Gehäuses angeordnet sein.
Ferner umfasst die Ladeeinheit einen Helligkeitssensor zum Erkennen von Dunkelheit und/oder Helligkeit. Der Helligkeitssensor ist beispielsweise ein Sensor, welcher einfallendes Licht in ein elektrisches Signal umwandeln kann. Beispielsweise ist der Helligkeitssensor ein optoelektronischer Sensor. Der Helligkeitssensor kann beispielsweise ebenfalls auf dem Grundkörper der Ladeeinheit angeordnet sein. Von dem Helligkeitssensor erfasste Informationen können beispielsweise an eine Steuerschaltung übermittelbar sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Helligkeitssensor beispielsweise von dem Basiskörper einer Ladesäule oder einer Ladebox umfasst und mit dem Grundkörper der Ladeeinheit derart verbunden sein, so dass insbesondere von dem Helligkeitssensor erfasste Informationen von diesem an eine Entität (z.B. eine Steuerschaltung) der Ladeeinheit übermittelbar sind.
Beispielsweise sind auf Basis der von dem Helligkeitssensor erfassten Informationen eine oder mehrere Funktionen der Ladeeinheit steuer- und/oder regelbar. Beispielsweise kann mittels des Helligkeitssensors die Anzeigevorrichtung zum Beleuchten der Umgebung nur dann eingeschaltet werden, wenn der Helligkeitssensor eine Information erfasst, die indikativ für das Vorliegen von Dunkelheit in der Umgebung des Helligkeitssensors ist. Dies erhöht die Energieeffizienz, da die Anzeigevorrichtung nur eingeschaltet wird, wenn dies auch tatsächlich erforderlich ist. Der Helligkeitssensor kann beispielsweise Helligkeitsinformationen erfassen, wobei die Helligkeitsinformationen indikativ für eine Umgebungshelligkeit und/oder eine Umgebungslichtfarbe sind. Unter Umgebung wird insbesondere der Bereich der Außenseite des Gehäuses der Ladeeinheit verstanden.
Zusätzlich kann die Ladeeinheit eine oder mehrere weitere optionale Sensoren umfassen. Die einen oder mehreren weiteren Sensoren können beispielsweise weitere Näherungssensoren und/oder Helligkeitssensoren sein. Die einen oder mehreren weiteren Sensoren können beispielsweise biometrische Sensoren (z. B. Fingerabdrucksensor) sein, um z. B. einen Besitzer oder Nutzer eines Elektrofahrzeugs identifizieren und authentifizieren zu können. Hierdurch kann beispielsweise sichergestellt werden, dass nur berechtigte Personen z. B. einen Ladevorgang starten, steuern oder dergleichen können. Die einen oder mehreren weiteren Sensoren können beispielsweise Reizsensoren der Umgebung der Ladeeinheit sein.
Mittels eines Reizsensors können beispielsweise eine Temperatur, eine Lautstärke, und/oder eine Feuchtigkeit im Bereich der der Umgebung von der Ladeeinheit erfasst werden. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise zumindest teilweise basierend auf Informationen, die von dem Reizsensor erfasst worden sind, gesteuert und/oder geregelt werden. Beispielsweise kann entsprechend der Temperatur die Anzeigevorrichtung heller oder dunkler leuchten.
Ferner können beispielsweise basierend auf einer Lautstärke, die in der Umgebung der Ladeeinheit herrscht, Informationen an den Besitzer oder Nutzer eines Elektrofahrzeugs signalisiert werden oder nicht. Zum Beispiel kann in einer ruhigen Umgebung die Ladeeinheit derart gesteuert werden, dass keine Töne oder dergleichen (z. B. zum Bestätigen von einer erfolgreichen Eingabe von Informationen beispielsweise mittels einer Benutzerschnittstelle der Ladeeinheit) wiedergegeben werden. Eine derartige Steuerung der Ladeeinheit kann zusätzlich oder alternativ auf Basis der von dem Helligkeitssensor erfassten Informationen erfolgen. Beispielsweise kann eine von dem Helligkeitssensor erfasste Information indikativ für eine Dunkelheit der Umgebung der Ladeeinheit sein (z. B. in der Nacht). Um beispielsweise weitere Personen (z. B. Anwohner) nicht zu stören, kann folglich in der Nacht auf eine Wiedergabe von Tönen seitens der Ladeeinheit verzichtet werden.
Basierend auf einer Feuchtigkeitsinformation kann beispielsweise die Anzeigevorrichtung gesteuert und/oder geregelt werden. Beispielsweise kann bei Regen mitunter die Wiedergabe von Informationen seitens der Anzeigevorrichtung verändert werden, wie etwa dass die Intensität des von der Anzeigevorrichtung wiedergegebenen Lichts verändert wird.
Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise eine von einem Reizsensor erfasste Ladeleistung die Anzeigevorrichtung steuern und/oder regeln. Zum Beispiel kann bei einer hohen Ladeleistung, mit der ein mit Ladeeinheit verbundenes Elektrofahrzeug geladen wird, die Farbe, Intensität oder dergleichen von Licht der Anzeigevorrichtung verändert werden. Beispielsweise kann zusätzlich oder alternativ in Abhängigkeit eines Besitzers oder Nutzers eines Elektrofahrzeugs und/oder eines Besitzers der Ladeeinheit das Erscheinungsbild der Ladeeinheit durch eine entsprechende Veränderung des von der Anzeigevorrichtung wiedergegebenen Lichts (z. B. je nach Besitzer eines mit der Ladeeinheit verbundenen Elektrofahrzeugs wird die Farbe des Lichts der Anzeigevorrichtung verändert) verändert werden. Die entsprechenden Informationen können beispielsweise in einer Datenbank hinterlegt sein. Zum Beispiel kann ein Besitzer oder Nutzer eines Elektrofahrzeugs und/oder ein Besitzers der Ladeeinheit anhand einer Identifikationsinformation identifiziert werden, und in der Datenbank ist zu der Identifikationsinformation eine entsprechende Steuerungsinformation zum Verändern des Erscheinungsbildes der Ladeeinheit hinterlegt.
Der Grundkörper kann in einer beispielhaften Ausgestaltung lösbar mit einem Basiskörper einer Ladesäule bzw. Ladebox verbindbar sein, so dass die Ladeeinheit an der Ladesäule bzw. der Ladebox anordenbar ist. Der Basiskörper der Ladesäule bzw. der Ladebox kann insbesondere fest (z.B. unbeweglich) angeordnet sein. Der Basiskörper kann beispielsweise in einer Garage oder einer Garagenwand angeordnet sein, wie es z. B. bei einer Ladebox der Fall ist. Indem der Grundkörper lösbar mit dem Basiskörper verbunden ist, ist der Grundkörper insbesondere austauschbar. Dies ermöglicht auch die Austauschbarkeit der den Grundkörper umfassenden Ladeeinheit. Wenn beispielsweise ein Defekt an einem Mittel der Ladeeinheit (z.B. an der Anzeigevorrichtung) auftritt, braucht folglich nur die Ladeeinheit umfassend das defekte Mittel ausgetauscht zu werden.
Der Begriff „Gegenstände“ im Sinne des vorliegenden Gegenstandes kann derart verstanden werden, dass hierrunter sowohl Sachen als auch Menschen fallen. Beispielsweise kann sich ein Mensch als Nutzer der Ladeeinheit dieser nähern, und dies wird entsprechend von dem Näherungssensor erfasst. Ferner kann sich beispielsweise ein Elektrofahrzeug der Ladeeinheit nähern, und dies wird entsprechend von dem Näherungssensor erfasst. Der Näherungssensor kann ausgebildet sein, entweder ausschließlich Sachen oder Menschen als auch Gegenstände zu erfassen. Alternativ kann der Näherungssensor auch ausgebildet sein, sowohl Sachen als auch Menschen als auch Gegenstände zu erfassen.
Mittels der Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Status (z.B. der Ladeeinheit und/oder Ladesäule und/oder mit diesen verbundenen Elektrofahrzeugen) sind die wesentlichen und das Laden eines Elektrofahrzeugs betreffende Information wiedergebbar. Zusätzlich kann die Anzeigevorrichtung einen oder mehrere weitere Statusinformation z.B. einer Ladesäule und/oder einer Ladeeinheit und/oder mit diesen verbundenen Elektrofahrzeugen wiedergeben. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise zur (i) optischen, (ii) akustischen, (iii) haptischen oder (iv) eine Kombination hiervon, Wiedergabe von Informationen (z.B. entsprechend die Information umfassende und von einer Steuerschaltung generierte Steuerinformation) ausgebildet sein.
Wird beispielsweise ein Gegenstand im Außenbereich des Gehäuses erfasst, kann dies beispielsweise durch einen Status repräsentiert werden. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung eingeschaltet werden, so dass diese leuchtet und beispielsweise die Umgebung der Ladeeinheit beleuchtet. Eine derartig eingeschaltete Anzeigevorrichtung der Ladeeinheit kann dann beispielsweise einem Besitzer oder Nutzer eine Orientierung bieten, um ein mögliches Aufladen eines Elektrofahrzeugs zu erleichtern.
Der Batteriezustand von einer angeschlossenen Batterie (z.B. eines Elektrofahrzeugs) kann beispielsweise einen Status repräsentieren. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung die vorhandene Kapazität einer angeschlossenen Batterie oder dergleichen als Status anzeigen. Alternativ oder zusätzlich kann eine von der Ladeeinheit durchgeführte Aktion einen Status der Ladeeinheit repräsentieren. Beispielsweise kann mittels der Anzeigevorrichtung (z.B. optisch) wiedergegeben werden, dass ein Ladevorgang einer Batterie in Gang ist oder das ein gestarteter Ladevorgang einer Batterie abgeschlossen ist, und/oder ein Fehler der Ladeeinheit oder ein Fehler beim Laden einer Batterie aufgetreten ist.
Ferner kann beispielsweise eine Belegung der Ladeeinheit einen Status repräsentieren. Beispielsweise kann mittels der Anzeigevorrichtung einer Information indikativ für eine freie oder belegte Ladeeinheit wiedergegeben werden. Weitere Beispiele für einen oder mehrere Status sind denkbar. Die vorstehend angeführten Beispiele sind für den Gegenstand nicht-limitierend.
Eine beispielhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Näherungssensor metallische und nicht-metallische Gegenstände kapazitiv erfassen kann. Gegenstände im Bereich des Näherungssensors verändern das elektrische Feld zwischen dem Näherungssensor und dem Erdfeld. Diese Veränderung des elektrischen Feldes kann durch den Näherungssensor ausgewertet werden, so dass entsprechend Gegenstände im Bereich der Außenseite des Gehäuses erfasst werden können.
Eine weitere beispielhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Näherungssensor eine Bewegung von Gegenständen im Bereich der Außenseite des Gehäuses erfasst. Neben dem Erfassen, ob Gegenstände nahe dem Näherungssensor sind, kann der Näherungssensor ferner erfassen, ob eine Bewegung von Gegenständen stattfindet bzw. stattgefunden hat. Eine Bewegung von Gegenständen kann von dem Näherungssensor beispielsweise als Information erfasst werden.
Beim Einsatz von mehreren Näherungssensoren ist es möglich, durch eine Differenzmethode Bewegungen hinsichtlich ihrer Bewegungsrichtung entlang zumindest einer Achse zwischen den Näherungssensoren zu detektieren. Hierdurch kann eine Bewegung entlang zumindest einer Achse durch zumindest zwei Näherungssensoren detektiert werden.
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist der Näherungssensor ein Radar-, ein Temperatur-, oder ein Ultraschallsensor.
Ein Radarsensor sendet beispielsweise gebündelte elektromagnetische Wellen aus, und empfängt diejenigen der ausgesendeten elektromagnetischen Wellen, die von einem oder mehreren Gegenständen reflektiert werden. Aus den empfangenen und von mindestens einem Gegenstand reflektierten Wellen können beispielsweise unter anderem die folgenden Informationen gewonnen werden:

(i) der Winkel bzw. die Richtung zum Gegenstand;
(ii) die Entfernung zum Gegenstand (z.B. bestimmt aus der Zeitverschiebung zwischen Senden und Empfangen der elektromagnetischen Wellen);
(iii) die Relativbewegung zwischen dem Radarsensor und dem Gegenstand;
(iv) die Wegstrecke und die Absolutgeschwindigkeit des Gegenstands (z.B. bestimmt aus mehreren einzelnen Messungen);
(v) eine Kombination hiervon.

Ein Temperatursensor kann beispielsweise ein Pyrometer oder eine Wärmebildkamera sein, welche jeweils berührungslos eine von einem oder mehreren Gegenständen abgegebene Wärmestrahlung erfassen können.
Ein Ultraschallsensor kann beispielsweise zur Ortung von Gegenständen mittels ausgesandter (Ultra-) Schallimpulse ausgebildet sein. Zur Erzeugung der (Ultra-) Schallimpulse (z.B. in Luft) eignen sich beispielsweise dynamische und/oder elektrostatische Lautsprecher sowie insbesondere Piezolautsprecher, d. h. membrangekoppelte Platten aus piezoelektrischer Keramik, die durch Umkehr des Piezo-Effekts zu Schwingungen angeregt werden.
Eine weitere beispielhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Anzeigevorrichtung an dem Grundkörper angeordnet ist und das Gehäuse zumindest in dem die Anzeigevorrichtung überdeckenden Bereich zumindest teilweise transparent ausgebildet ist.
Derart kann beispielsweise sichergestellt werden, dass von der Anzeigevorrichtung wiedergegebene Informationen von außen (z.B. von einem Besitzer oder Nutzer eines Elektrofahrzeugs) sichtbar sind.
Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung zumindest einen Lichtwellenleiter umfasst.
Der Lichtwellenleiter ist beispielsweise ein Lichttube. Der Lichtwellenleiter ist beispielsweise aus einem (hoch-) transparenten Polycarbonat. Zusätzlich können in einer von dem zumindest einen Lichtwellenleiter ausgebildeten Kavität eine oder mehrere Auskoppelelemente (z.B. Mikroprismen oder Diffusoren) angeordnet sein, so dass Licht über die Auskoppelelemente aus dem Lichtwellenleiter austreten kann.
Der Lichtwellenleiter kann beispielsweise zum Auskoppeln von in den Lichtwellenleiter eingeleitetem Licht Auskoppelelemente aufweisen, die einen Teil des Lichtflusses nach außen leiten. Beispielsweise kann derart Licht aus der Kavität über das (hoch-) transparente Polycarbonat aus dem Lichtwellenleiter austreten. Zum Beispiel leitet eine Lichtquelle Licht in den Lichtwellenleiter ein (Licht wird von der Lichtquelle emittiert), und die Auskoppelelemente (z.B. Mikroprismen) brechen dieses Licht, so dass an dem Ort des Auskoppelelementes in der Kavität des Lichtwellenleiters das eingeleitete Licht austreten kann. Entsprechend ist das Licht an dieser Stelle des Lichtwellenleiters von außen sichtbar.
Eine weitere beispielhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Anzeigevorrichtung zumindest eine Lichtquelle umfasst, welche ein Licht in ein Ende des zumindest einen Lichtwellenleiters emittiert bzw. einleiten kann.
Die Lichtquelle ist beispielsweise eine lichtemittierende Diode (LED, auch Leuchtdiode genannt). Alternativ ist die Lichtquelle beispielsweise eine organische Leuchtdiode (OLED), welche z.B. aus organischen halbleitenden Materialien besteht. Beispielsweise kann ein LED-Treiber der LED oder der OLED vorgeschaltet sein (z.B. ein LED Treiber mit etwa drei bis vier Watt Leistung). Der LED-Treiber kann beispielsweise auf dem Grundkörper angeordnet sein. Alternativ ist die Lichtquelle beispielsweise eine Laserlichtquelle. Eine Laserlichtquelle erzeugt beispielsweise elektromagnetische Wellen mit hoher Intensität und scharfer Bündelung des Lichts (auch als Laserstrahlen bezeichnet).
Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise ferner ein Lichtmodulationsmittel umfassen, welche mit der Lichtquelle derart verbunden ist, dass eine von dem Lichtmodulationsmittel durchgeführte Modulation eines Lichts von der Lichtquelle entsprechend moduliert in den Lichtwellenleiter eingeleitet (z.B. emittiert) wird.
Durch eine Modulation des von der Lichtquelle emittierten Lichts können beispielsweise mit nur einer Lichtquelle unterschiedliche Lichtsignale in den Lichtwellenleiter eingeleitet werden. Beispielsweise können die unterschiedlichen Lichtsignale sequentiell in einer derartigen Frequenz von der Lichtquelle in den Lichtwellenleiter eingeleitet werden, dass aufgrund der Frequenz für einen menschlichen Betrachter der Effekt entsteht, dass die unterschiedlichen Lichtsignale gleichzeitig in den Lichtwellenleiter emittiert werden.
Eine weitere beispielhafte Ausgestaltung sieht vor, dass in einem ersten Bereich des Lichtwellenleiters, welcher der Lichtquelle zugewandt ist, eine niedrigere Anzahl von Auskoppelelementen im Vergleich zu einem zweiten Bereich des Lichtwellenleiters, welcher von der Lichtquelle weiter entfernt ist als der erste Bereich, angeordnet sind.
Insbesondere um einen gleichmäßigen Austritt von Licht über die Auskoppelelemente (z. B. Mikroprismen) aus dem Lichtwellenleiter heraus zu ermöglichen, können beispielsweise näher zu der Licht einleitenden Lichtquelle weniger solcher Auskoppelelemente angeordnet sein als in dem zweiten Bereich, welcher weiter entfernt von der Lichtquelle ist. Durch die angeordneten Auskoppelelemente innerhalb des Lichtwellenleiters erfolgen eine Vielzahl von Lichtbrechungen, denen das eingeleitete Licht unterliegt. Jedes Brechen des Lichts durch eines der Auskoppelelemente verringert beispielsweise die Intensität des eingeleiteten Lichts. Um folglich im von der Lichtquelle am weitesten entfernten Bereich des Lichtwellenleiters eine gleiche Intensität des über die Auskoppelelemente ausgetretenen Lichts aus dem Lichtwellenleiter wie in dem Bereich näher an der Lichtquelle zu erreichen, können in diesem Bereich mehr Auskoppelelemente angeordnet sein. Der erste Bereich weist im Vergleich zu dem zweiten Bereich eine geringere absolute Anzahl von Auskoppelelementen auf. In dem ersten Bereich sind die Auskoppelelemente weniger dicht angeordnet (Anzahl Auskoppelelemente pro Fläche) als in dem zweiten Bereich.
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist der zumindest eine Lichtwellenleiter in zumindest zwei Segmente unterteilt, wobei insbesondere mittels der zumindest zwei Segmente jeweils voneinander abweichende Informationen wiedergebbar sind.
Die zumindest zwei Segmente können beispielsweise identisch mit dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich des Lichtwellenleiters sein.
Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise eine Mehrsegmentanzeigevorrichtung sein, d.h. die Anzeigevorrichtung weist beispielsweise mehrere unterschiedliche Segmente (z.B. Abschnitte) auf. Beispielsweise kann der Lichtwellenleiter von der Anzeigevorrichtung in unterschiedlichen Bereichen jeweils voneinander abweichend beleuchtet werden, um eine derartige Mehrsegmentanzeigevorrichtung zu ermöglichen.
Insbesondere können gleichzeitig unterschiedliche Information über die zumindest zwei Segmente wiedergegeben werden. Beispielsweise kann in einem ersten Segment eine Information indikativ für einen Status einer an der Ladeeinheit angeschlossenen Batterie wiedergegeben werden, und in einem zweiten Segment eine weitere Information indikativ für einen Status der Ladeeinheit. Beispielsweise kann das erste Segment anzeigen, dass die Batterie gerade geladen wird, und das zweite Segment kann anzeigen, dass die Ladesäule gerade belegt ist.
Ferner können mehrere Segmente vorgesehen sein. Diese Segmente können beispielsweise jeweils einem prozentualen Anteil des Ladestatus einer Batterie oder dergleichen wiedergeben. Für den Fall, dass die Anzeigevorrichtung beispielsweise als das Gehäuse umlaufender Leuchtring ausgebildet ist, kann beispielsweise gemäß einem Ladezustand einer an der Ladeeinheit angeschlossenen Batterie prozentual dieser Ladezustand durch ein entsprechendes Leuchten der Segmente wiedergegeben werden. Zum Beispiel bei einem Ladestatus, wonach eine angeschlossene Batterie zu 70% geladen ist, leuchtet mittels der Segmente 70% der Fläche der Anzeigevorrichtung.
Eine weitere beispielhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die zumindest zwei Segmente der Anzeigevorrichtung voneinander abweichendes Licht als Informationen darstellen. Beispielsweise kann ein erstes Segment „eingeschaltet“ sein, so dass aus diesem Bereich des Lichtwellenleiters Licht austritt. Ein zweites Segment kann simultan „ausgeschaltet“ sein, so dass aus diesem Bereich des Lichtwellenleiters kein Licht austritt. Ferner können beide Segmente eingeschaltet sein, wobei beispielsweise das erste Segment in einer ersten Farbe (z.B. rot) leuchtet, und das zweite Segment in einer zweiten Farbe (z.B. grün) leuchtet.
Beispielsweise können die zumindest zwei Segmente voneinander abweichendes Licht im Wesentlichen gleichzeitig darstellen. Gleichzeitig im Sinne des Gegenstands kann ein sequentielles darstellen von voneinander abweichendem Licht umfassen, welches sequentiell und alternierend in den zumindest zwei Segmenten dargestellt wird, jedoch für einen menschlichen Betrachter als gleichzeitig dargestellt wahrnehmbar ist. Beispielsweise kann dies erreicht werden, wenn das Licht in den zumindest zwei Segmenten jeweils mit einer Frequenz von mindestens 25 Hz wechselt.
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist zumindest einer der folgenden Parameter des von der Lichtquelle emittierten Lichts in den Lichtwellenleiter einstellbar:

(i) Lichttemperatur;
(ii) Helligkeit;
(iii) Farbe;
(iv) Intensität;
(v) Frequenz;
(vi) oder eine Kombination hiervon.

Die Lichttemperatur kann beispielsweise in Kelvin angegeben sein.
Die Helligkeit kann beispielsweise eine prozentuale Angabe sein, wobei beispielsweise 100% der maximalen möglichen Helligkeit des von der Lichtquelle in den Lichtwellenleiter eingeleiteten Lichts entspricht. Bei 0 % wird überhaupt kein Licht von der Lichtquelle in den Lichtwellenleiter eingeleitet und entspricht einer deaktivierten Lichtquelle. Werte zwischen 0 % und 100 % können beispielsweise einem gedimmten Licht entsprechen. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise über diesen Parameter dimmbar sein.
Die Farbe kann beispielsweise einen RGB-Wert oder dergleichen umfassen, so dass die Lichtquelle in der dem RGB-Wert entsprechenden Farbe leuchtet.
Die Intensität kann beispielsweise eine prozentuale Angabe sein, wobei beispielsweise 100% der maximalen möglichen Intensität des von der Lichtquelle in den Lichtwellenleiter eingeleiteten Lichts entspricht. Bei 0 % wird überhaupt kein Licht von der Lichtquelle in den Lichtwellenleiter eingeleitet und entspricht einer deaktivierten Lichtquelle. Werte zwischen 0 % und 100 % können beispielsweise einer verringerten Intensität der maximal möglichen des von der Lichtquelle bereitgestellten Lichts entsprechen.
Die Frequenz kann beispielsweise in Hz angegeben sein und beispielsweise mittels eines Lichtmodulationsmittels eingestellt werden. Die Frequenz kann beispielsweise dazu verwendet werden, dass die Lichtquelle zwei oder mehr verschiedene Lichtsignale darstellt.
Eine weitere beispielhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Grundkörper eine Steuerschaltung umfasst, die ein oder mehrere Signale von dem zumindest einen Näherungssensor und/oder dem zumindest einen Helligkeitssensor und/oder einer an der Ladeeinheit angeschlossenen Batterie (z.B. eines Elektrofahrzeugs) erfasst und zumindest teilweise basierend auf den erfassten ein oder mehreren Signalen eine Steuerinformation für die Anzeigevorrichtung generiert.
Die Steuerschaltung ist beispielsweise zur Auswertung der durch den zumindest einen Näherungssensor erfassten Messwerte in dem Grundkörper angeordnet. Die Steuerschaltung wertet entsprechend erfasste Signale von zumindest dem Näherungssensor aus. Zusätzlich kann die Steuerschaltung Signale von einem oder mehreren weiteren Sensoren (z.B. Helligkeitssensor) und/oder von mit der Ladeeinheit und/oder der Ladesäule verbundene Batterien auswerten. Anschließend kann die Steuerschaltung eine Steuerinformation (z.B. ein Steuersignal) generieren, auf Basis dessen die Anzeigevorrichtung angesteuert wird. In einer beispielhaften Ausgestaltung gibt die Anzeigevorrichtung entsprechend der generierten Steuerinformationen Informationen wieder.
Die Steuerschaltung kann auch teilweise außerhalb des Gehäuses der Ladeeinheit anordnet sein, beispielsweise in Form einer zentralen Steuerung eines Heimautomatisierungssystems. In diesem Fall kann die Erfassung der Informationen (z. B. Signale) des Näherungssensor und/oder des Helligkeitssensors und/oder der weiteren Sensoren in der Steuerschaltung erfolgen, die Auswertung der erfassten Informationen und das Ableiten von Steuerinformationen hieraus kann beispielsweise für die Anzeigevorrichtung außerhalb der Ladeeinheit erfolgen. Insbesondere auf Basis der abgeleiteten Steuerinformation leitet die Lichtquelle entsprechend der generierten Steuerinformation Licht in den Lichtwellenleiter ein. Für den Fall, dass die Steuerschaltung mehrere Steuerinformationen generiert, kann die die Lichtquelle beispielsweise entsprechend der generierten mehreren Steuerinformationen Licht in den Lichtwellenleiter einleiten.
In einer Ausgestaltung generiert die Steuerschaltung bei einer Erfassung von Gegenständen durch den zumindest einen Näherungssensor eine Steuerinformation indikativ für eine Aktivierung der Anzeigevorrichtung. Entsprechend kann beispielsweise die Lichtquelle eingeschaltet werden, so dass über die Auskoppelelemente Licht aus dem Lichtwellenleiter austritt. Eine weitere beispielhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Steuerinformation zumindest teilweise einen Parameter zum Einstellen des von der Lichtquelle emittierten Lichts umfasst. Umfasst die Steuerinformation ein oder mehrere derartiger Parameter, wie etwa (i) Lichttemperatur; (ii) Helligkeit; (iii) Farbe; (iv) Intensität; (v) Frequenz; (vi) oder eine Kombination hiervon, kann die Lichtquelle entsprechend diesen ein oder mehreren Parametern Licht in den Lichtwellenleiter einleiten.
In einer beispielhaften Ausgestaltung generiert die Steuerschaltung zumindest teilweise basierend auf einer von dem zumindest einen Helligkeitssensor erfassten Helligkeitsinformation eine Steuerinformation indikativ für eine Aktivierung und/oder Einstellung der Anzeigevorrichtung. Beispielsweise ist die Anzeigevorrichtung in Abhängigkeit von einem Außenwert von Licht im Bereich der Außenseite des Gehäuses von der Ladeeinheit mittels einer entsprechend generierten Steuerinformation einstellbar. Beispielsweise kann die Helligkeit der von der Anzeigevorrichtung wiedergegebenen Informationen (z. B. emittiertes Licht) in einer (z. B. sehr) hellen Umgebung der Ladeeinheit erhöht werden, so dass die von der Anzeigevorrichtung wiedergegebenen Information (z. B. emittiertes Licht) trotz der hellen Umgebung sichtbar ist bzw. bleibt. Ferner kann beispielsweise die Helligkeit der von der Anzeigevorrichtung wiedergegebenen Informationen (z. B. emittiertes Licht) in einer Umgebung, in der das Umgebungslicht eine bestimmte Lichttemperatur aufweist (z. B. im Wesentlichen als blau wahrgenommenes Licht), verändert werden, so dass die von der Anzeigevorrichtung wiedergegebenen Information (z. B. emittiertes Licht) sichtbar ist bzw. bleibt
Eine beispielhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Steuerschaltung in Reaktion auf ein Signal indikativ für einen Status einer an der Ladeeinheit angeschlossenen Batterie eine dem Status entsprechende Steuerinformation indikativ für eine Statusinformation generiert. Zumindest teilweise basierend auf der Steuerinformation indikativ für eine Statusinformation der Ladeeinheit kann beispielsweise die Anzeigevorrichtung die entsprechende Information wiedergeben.
Für den Fall, dass die Ladeeinheit zumindest zwei Näherungssensoren aufweist, kann die Steuerschaltung die erfassten Informationen (z.B. Signale) von zumindest zwei Näherungssensoren auswerten. Dies ermöglicht das Erfassen von zumindest zwei Gegenständen im Bereich der Außenseite des Gehäuses gleichzeitig.
In einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst die Anzeigevorrichtung einen Diffusor zum gleichmäßigen Austritt von Licht.
Der Diffusor ist beispielsweise auf dem Lichtwellenleiter und diesen zumindest teilweise abdeckend angeordnet. Von der Lichtquelle in den Lichtwellenleiter emittiertes Licht tritt beispielsweise über die Auskoppelelemente aus dem Lichtwellenleiter aus, trifft anschließend auf den Diffusor, welcher das eintreffende Licht gleichmäßig streut. Alternativ kann der Diffusor beispielsweise der die Anzeigevorrichtung überdeckende Bereich des Gehäuses sein, oder von diesem Bereich des Gehäuses umfasst sein.
Eine weitere beispielhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Lichtquelle in Abhängigkeit einer vorbestimmten Alterungskurve die Intensität des emittierten Lichts variiert. Die Alterungskurve spiegelt die Alterung der Lichtquelle wider, wobei insbesondere Helligkeit und Intensität des von der Lichtquelle emittierten Lichts mit der Alterung (z.B. durch den Betrieb der Lichtquelle) von dieser abnimmt. Damit beispielsweise die Intensität des von der Lichtquelle emittierten Lichts über die Zeit identisch bleibt, kann eine Alterungskurve verwendet werden. Die Alterungskurve führt beispielsweise dazu, dass die Intensität und/oder Helligkeit des von der Lichtquelle emittierten Lichts verstärkt oder verringert wird.
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist der zumindest eine Lichtwellenleiter derart an dem Grundkörper angeordnet, dass der Lichtwellenleiter die äußere Kante des Gehäuses zumindest teilweise umläuft.
Dies ermöglicht eine optisch ansprechende Gestaltung des Gehäuses, da die Anzeigevorrichtung wie ein das Gehäuse umlaufender Lichtring wirkt. Die Form dieses Lichtrings kann beispielsweise im Wesentlichen rund sein. Alternativ kann die Form dieses Lichtrings beispielsweise kreisrund sein. Die Form des Lichtrings kann beispielsweise rechteckig oder quadratisch sein für den Fall, dass das Gehäuse eine entsprechende Form aufweist. Alternativ kann der Lichtwellenleiter abweichend derart angeordnet sein, dass die Anzeigevorrichtung wie innerhalb einer Fläche des Gehäuses angeordnet erscheint. Der Lichtwellenleiter kann beispielsweise streifenförmig auf dem Grundkörper angeordnet sein.
Weitere vorteilhafte beispielhafte Ausgestaltungen sind der folgenden detaillierten Beschreibung einiger beispielhafter Ausführungsformen, insbesondere in Verbindung mit den Figuren, zu entnehmen. Die Figuren sollen jedoch nur dem Zwecke der Verdeutlichung, nicht aber zur Bestimmung des Schutzbereiches dienen. Die Figuren sind nicht maßstabsgetreu und sollen lediglich das allgemeine Konzept beispielhaft widerspiegeln. Insbesondere sollen Merkmale, die in den Figuren enthalten sind, keineswegs als notwendiger Bestandteil erachtet werden.
Figurenliste
In der Zeichnung zeigt

1 eine Ansicht eines Ausschnitts einer Ladesäule nach einem Ausführungsbeispiel;
2 eine Ansicht eines Ausschnitts einer Ladesäule nach einem Ausführungsbeispiel;
3 eine Ansicht eines Ausschnitts einer Ladesäule nach einem Ausführungsbeispiel;
4 ein Blockdiagramm einer Ladeeinheit nach einem Ausführungsbeispiel; und
5 eine schematische Schnittansicht einer Ladeeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Detaillierte Beschreibung einiger beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung
Der vorliegende Gegenstand wird im Folgenden anhand von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben.
1 zeigt eine Ansicht eines Ausschnitts einer Ladesäule 100 nach einem Ausführungsbeispiel.
Die Ladesäule 100 umfasst einen Basiskörper 110, an welchem lösbar eine Ladeeinheit 120, auch als sogenannte Charging Unit bezeichnet, angeordnet ist. Die Ladeeinheit 120 umfasst einen Grundkörper 150, der in 1 von einem den Grundkörper 150 zumindest teilweise umschließenden Gehäuse 160 verdeckt ist. Die Ladeeinheit 120 umfasst ferner eine Benutzerschnittstelle 141, einen Näherungssensor 142, einen Helligkeitssensor 143, einen oder mehrere optionale Sensoren 144, einen Anschluss 145 für ein Ladekabel, sowie eine zumindest stirnseitig an dem Gehäuse 160 sichtbare Anzeigevorrichtung 130. Über ein mit dem Anschluss 145 verbundenes Ladekabel, welches mit einem Elektrofahrzeug verbunden ist, kann ein Laden der Batterie des Elektrofahrzeugs durchgeführt werden.
Die Ladeeinheit 120 kann beispielsweise in einer entsprechend der Rückseite der Ladeeinheit 120 ausgebildete Aufnahme der Ladesäule 100 angeordnet sein. Die Ladeeinheit 120 kann ferner beispielsweise eine Kommunikationsverbindung (z.B. drahtlos oder drahtgebunden) zu der Ladesäule 100 aufweisen. Beispielsweise können über die Kommunikationsschnittstelle Informationen, die z.B. von der Ladesäule 100 erfasst werden, an die Ladeeinheit zur weiteren Verarbeitung übermittelt werden.
Mittels der Benutzerschnittstelle 141 können beispielsweise Eingaben eines Besitzers oder Nutzers eines Elektrofahrzeugs erfasst werden. Beispielsweise kann der Besitzer oder Nutzer über eine entsprechende Eingabe in die Benutzerschnittstelle 141 einen Ladevorgang eines mit der Ladesäule 100 verbundenen Elektrofahrzeugs starten und/oder stoppen. Die Benutzerschnittstelle 141 kann beispielsweise als berührungsempfindliches Display ausgebildet sein oder über kapazitive Touch-Punkte.
Der Näherungssensor 142 erfasst Gegenstände im Bereich der Außenseite des Gehäuses. Insbesondere kann der Näherungssensor 142 eine Bewegung von Gegenständen im Bereich der Außenseite des Gehäuses 160 erfassen.
Der Helligkeitssensor 143 erfasst im Bereich der Außenseite des Gehäuses eine Helligkeit. Insbesondere kann der Helligkeitssensor 143 Parameter des Lichts im Bereich der Außenseite des Gehäuses erfassen. Parameter des Lichts können beispielsweise (i) Lichttemperatur; (ii) Helligkeit; (iii) Farbe; (iv) Intensität; (v) Frequenz; (vi) oder eine Kombination hiervon sein, um einige nicht limitierende Beispiele zu nennen.
Optional können eine oder mehrere weitere Sensoren 144, wie z. B. ein biometrischer Sensor und/oder ein Reizsensor zum Erfassen einer Temperatur, einer Lautstärke, und/oder einer Feuchtigkeit im Bereich der Umgebung von der Ladeeinheit, umfasst sein.
Die Anzeigevorrichtung 130 ist vorliegend an dem Grundkörper 150 angeordnet. Das Gehäuse 160 ist zumindest in dem die Anzeigevorrichtung 130 überdeckenden Bereich zumindest teilweise transparent ausgebildet ist.
Die Anzeigevorrichtung 130 kann beispielsweise zumindest einen Lichtwellenleiter umfassen. Der Lichtwellenleiter kann derart an dem Grundkörper 150 angeordnet sein, dass sich der Lichtwellenleiter entlang der umlaufenden Kante der Ladeeinheit 120 erstreckt. Vorliegend ist die Anzeigevorrichtung 130 im Wesentlichen oval förmig ausgebildet.
Ferner kann die Anzeigevorrichtung 130 vorliegend zumindest eine Lichtquelle umfassen, welche ein Licht in ein Ende des zumindest einen Lichtwellenleiters emittiert. Wird Licht in den Lichtwellenleiter eingeleitet, kann über in dem Lichtwellenleiter angeordnete Auskoppelelemente das eingeleitete Licht nach außen treten, so dass die Anzeigevorrichtung 130 aufleuchtet.
In 1 ist dargestellt, dass die Anzeigevorrichtung 130 über die gesamte ovale Fläche einfarbig aufleuchtet. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung 130 hell aufleuchten, um die Umgebung der Ladesäule 100 zu beleuchten.
Der Näherungssensor 142 kann beispielsweise erfassen, dass sich ein metallischer (z.B. ein Elektrofahrzeug) oder ein nicht-metallischer Gegenstand (z.B. ein Besitzer oder Nutzer eines Elektrofahrzeugs) nähert. Eine auf dem Grundkörper 150 angeordnete Steuerschaltung erfasst entsprechende ein oder mehrere Signale, die der Näherungssensor 142 durch die Annäherung des Gegenstandes erfasst hat. Basierend auf diesen ein oder mehreren Signalen kann die Steuerschaltung eine Steuerinformation für die Anzeigevorrichtung 130 generieren, so dass die Anzeigevorrichtung beispielsweise hell aufleuchtet und entsprechend die Umgebung der Ladesäule 100 beleuchtet.
Der Helligkeitssensor 143 kann beispielsweise erfassen, dass ob z. B. eine (sehr) helle Umgebung im Bereich der Außenseite der Ladeeinheit 120 herrscht. Der Helligkeitssensor 143 kann beispielsweise erfassen, welche Lichttemperatur im Bereich der Außenseite der Ladeeinheit 120 herrscht. Basierend auf diesen ein oder mehreren Signalen kann die Steuerschaltung (z. B. Steuerschaltung 410 nach 4, oder Steuerschaltung 510 nach 5) eine Steuerinformation für die Anzeigevorrichtung 130 generieren, so dass die Anzeigevorrichtung 130 beispielsweise in ihrer Helligkeit erhöht wird, und/oder die Lichttemperatur des von der Anzeigevorrichtung 130 wiedergegebenen Lichts verändert wird.
Die Steuerschaltung (z. B. Steuerschaltung 410 nach 4, oder Steuerschaltung 510 nach 5) kann zudem zumindest teilweise basierend auf von dem Näherungssensor 142 und dem Helligkeitssensor 143 erfassten Informationen eine Steuerinformation zur Steuerung der Anzeigevorrichtung 130 generieren, wobei die Anzeigevorrichtung 130 auf Basis der generierten Steuerinformation beispielsweise in einer durch die Steuerinformation bestimmten Farbe und Helligkeit aufleuchtet.
2 zeigt eine Ansicht eines Ausschnitts einer Ladesäule nach einem Ausführungsbeispiel.
Im Unterschied zu 1 ist die Anzeigevorrichtung 130 in vier Segmente 131 bis 134 unterteilt. In diesen vier Segmenten 131 bis 134 können jeweils voneinander abweichende Informationen wiedergegeben werden. Beispielsweise kann jedes der vier Segmente 131 bis 134 in einer anderen Farbe aufleuchten oder die vier Segmente 131 bis 134 können alternierend (z.B. im Uhrzeigersinn) zum Aufleuchten angesteuert werden, wodurch beispielsweise eine Information indikativ für einen aktuell durchgeführten Ladevorgang eines Elektrofahrzeugs visualisierbar ist. Die unterschiedlich schraffierten Flächen der vier Segmente 131 bis 134 in 2 sollen diese Möglichkeit des Darstellens von voneinander abweichenden Informationen verdeutlichen.
Um dies zu ermöglichen, ist der von der Anzeigevorrichtung 130 umfasste Lichtwellenleiter in vier Segmente 131 bis 134 unterteilt. Jedes dieser vier Segmente 131 bis 134 weist eine abweichende Anzahl von Auskoppelelementen auf, so dass in den Lichtwellenleiter eingeleitetes Licht über die Auskoppelelemente aus dem Lichtwellenleiter austreten kann und entsprechend ein jeweiliges Segment gemäß dem eingeleiteten Licht aufleuchtet. Die genannten Beispiele sind für den Gegenstand nicht limitierend.
3 zeigt eine Ansicht eines Ausschnitts einer Ladesäule nach einem Ausführungsbeispiel.
Im Unterschied zu 1 und 2 ist die Anzeigevorrichtung 130 in eine Vielzahl von Segmenten 135 und 136 unterteilt. Die jeweiligen Segmente 135 und 136 umfassen wiederrum mehrere Segmente. Vorliegend zeigt die Anzeigevorrichtung den aktuellen Ladestatus einer Batterie beispielsweise eines Elektrofahrzeugs an, welche mit der Ladesäule 100 verbunden ist. Die Segmente, welche in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel den Ladestatus darstellen, sind mit dem Bezugszeichen 135 versehen. Die Segmente 136 sind Segment hingegen nicht aktiviert, und stellen also keine Informationen für einen Benutzer dar.
Beispielsweise könnten alle Segmente 135 und 136 der Anzeigevorrichtung 130 grün aufleuchten, um einen Status der Ladeeinheit darzustellen, wonach die mit der Ladesäule verbundene Batterie vollständig geladen ist. Für den in 3 dargestellten Ladestatus einer Batterie eines Elektrofahrzeugs ist die Batterie etwa zu 2/3 geladen.
4 zeigt ein Blockdiagramm einer Ladeeinheit 400 einer beispielhaften Ausführungsform.
Die Ladeeinheit 400 umfasst eine Steuerschaltung 410. Die Steuerschaltung kann beispielsweise programmiert sein, um die zuvor und nachfolgend beschriebenen Verfahren auszuführen.
Die Ladeeinheit 400 umfasst ferner eine Anzeigevorrichtung 440 und einen Näherungssensor 450, einen Helligkeitssensor 490, eine optionale Kommunikationsschnittstelle 460, eine optionale Benutzerschnittstelle 470, und optional einen weiteren Sensor bzw. weitere Sensoren 480. Der optionale weitere Sensor bzw. weitere Sensoren 480 kann beispielsweise ein biometrischer Sensor oder ein Reizsensor sein.
Die Steuerschaltung 410 kann beispielsweise als Prozessor ausgebildet sein, z.B. ein Mikroprozessor, eine Mikrokontrolleinheit wie ein Mikrocontroller, ein digitaler Signalprozessor (DSP), eine Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung (ASIC) oder ein Field Programmable Gate Array (FPGA).
Ist die Steuerschaltung 410 als Prozessor ausgebildet, umfasst die Ladeeinheit 400 vorzugsweise einen optionalen Programmspeicher 420, und einen optionalen Datenspeicher 430.
Der Prozessor kann Programmanweisungen ausführen, die in dem optionalen Programmspeicher 420 gespeichert sind. Zum Beispiel ist Programmspeicher 420 ein nicht-flüchtiger Speicher wie ein Flash-Speicher, ein Magnetspeicher, ein EEPROM-Speicher (elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher) und/oder ein optischer Speicher. Zusätzlich kann ein Hauptspeicher vorgesehen sein, zum Beispiel ein flüchtiger oder nicht-flüchtiger Speicher, insbesondere ein Speicher mit wahlfreiem-Zugriff (RAM) wie ein statischer RAM-Speicher (SRAM), ein dynamischer RAM-Speicher (DRAM), ein ferroelektrischer RAM-Speicher (FeRAM) und/oder ein magnetischer RAM-Speicher (MRAM). Der Prozessor kann beispielsweise Zwischenergebnisse oder ähnliches in dem Hauptspeicher speichern.
Programmspeicher 420 ist vorzugsweise ein lokaler mit dem Prozessor fest verbundener Datenträger. Mit dem Prozessor fest verbundene Datenträger sind beispielsweise Festplatten, die in die Ladeeinheit 400 eingebaut sind. Alternativ kann der Datenträger beispielsweise auch ein mit der Ladeeinheit 400 trennbar verbindbarer Datenträger sein wie ein Speicher-Stick, ein Wechseldatenträger, eine tragbare Festplatte, eine CD, eine DVD und/oder eine Diskette.
Der optionale Programmspeicher 420 kann das Betriebssystem von der Ladeeinheit 400 enthalten, das beim Einschalten der Ladeeinheit zumindest teilweise in Hauptspeicher geladen und vom Prozessor ausgeführt wird. Insbesondere wird beim Einschalten der Ladeeinheit 400 zumindest ein Teil des Kerns des Betriebssystems in den Hauptspeicher geladen und von Prozessor ausgeführt. Das Betriebssystem von Datenverarbeitungsanlage 1 ist vorzugsweise ein Windows-, UNIX-, Linux-, Android-, Apple iOS- und/oder MAC-Betriebssystem.
Erst das Betriebssystem ermöglicht die Verwendung von der Ladeeinheit 400 zur Datenverarbeitung. Es verwaltet beispielsweise Betriebsmittel wie Hauptspeicher 110 und Programmspeicher 420, Kommunikationsschnittstelle(n) 460, die optionale Benutzerschnittstelle 470, stellt unter anderem durch Programmierschnittstellen anderen Programmen grundlegende Funktionen zur Verfügung und steuert die Ausführung von Programmen.
Die als Prozessor ausgebildete Steuerschaltung 410 steuert die Kommunikationsschnittstelle(n) 460, wobei die Steuerung der Kommunikationsschnittstelle(n) 460 beispielsweise durch einen Treiber ermöglicht wird, der Teil des Kerns des Betriebssystems ist. Kommunikationsschnittstelle(n) 460 ist beispielsweise eine Netzwerkkarte, ein Netzwerkmodul und/oder ein Modem und ist eingerichtet, um eine Verbindung Ladeeinheit 400 mit einem Netzwerk herzustellen. Kommunikationsschnittstelle(n) 460 kann beispielsweise Daten über das Netzwerk empfangen und an Prozessor der Steuerschaltung weiterleiten und/oder Daten von Prozessor empfangen und über das Netzwerk senden. Beispiele für ein Netzwerk sind ein lokales Netzwerk (LAN) wie ein Ethernet-Netzwerk oder ein IEEE 802-Netzwerk, ein großräumiges Netzwerk (WAN), ein drahtloses Netzwerk, ein drahtgebundenes Netzwerk, ein Mobilfunknetzwerk, ein Telefonnetzwerk und/oder das Internet.
Des Weiteren kann die als Prozessor ausbildete Steuerschaltung 410 zumindest eine Benutzerschnittstelle 470 steuern. Benutzerschnittstelle 470 ist beispielsweise eine Tastatur, eine Maus, ein (z.B. berührungsempfindliches) Display, ein Mikrofon, ein Lautsprecher, ein Lesegerät, ein Laufwerk und/oder eine Kamera. Benutzerschnittstelle 470 kann beispielsweise Eingaben eines Benutzers aufnehmen und an den Prozessor weiterleiten und/oder Informationen für den Benutzer (von dem Prozessor) empfangen und ausgeben.
Die Steuerschaltung 410 kann beispielsweise von dem Näherungssensor 450 und/oder von dem Helligkeitssensor 490, und/oder von dem optionalen weiteren Sensor bzw. den weiteren Sensoren 480 erfasste Messwerte zur Auswertung empfangen.
Die als Prozessor ausgebildete Steuerschaltung 410 kann beispielsweise eine Steuerinformation für die Anzeigevorrichtung 440 generieren. Eine generierte Steuerinformation kann beispielsweise an die Anzeigevorrichtung 440 weitergeleitet werden.
Die Anzeigevorrichtung 440 kann beispielsweise einen Lichtwellenleiter und eine Lichtquelle umfassen. Die Lichtquelle umfasst beispielsweise eine oder mehrere LEDs, OLEDs oder dergleichen zur Einleitung von Licht in den Lichtwellenleiter. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise eine generierte Steuerinformation als eine visualisierte Information für den Benutzer ausgeben. Die Anzeigevorrichtung 440 bzw. der von der Anzeigevorrichtung 440 umfasste Lichtwellenleiter kann in zumindest zwei Segmente unterteilt sein, wobei insbesondere mittels der zumindest zwei Segmente voneinander abweichende Informationen wiedergebbar sind.
5 eine schematische Schnittansicht einer Ladeeinheit 520 gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Die Ladeeinheit 520 weist ein Gehäuse 560 sowie einen Grundkörper 550 auf. In dem Grundkörper ist eine Steuerschaltung 510 vorgesehen. Die Steuerschaltung 510 kann beispielsweise programmiert sein, um die zuvor und nachfolgend beschriebenen Verfahren auszuführen.
Die Steuerschaltung 510 ist in der Regel ein (Mikro-)Prozessor, der eine Vielzahl von Funktionen ausführen kann. Die Steuerschaltung 510 ist mit einem Näherungssensor 570, einem Helligkeitssensor 580, und optional mit einem oder mehreren weiteren Sensoren 590 verbunden, beispielsweise über Steuerleitungen. Über die Steuerleitungen werden die Sensoren 570, 580, 590 mit elektrischer Leistung gespeist und liefern ein oder mehrere Messsignale an die Steuerschaltung. Die Steuerschaltung wertet die Signale z. B. des Näherungssensors 570 aus und schließt daraus auf eine Annäherung an den Näherungssensor 570 durch einen Gegenstand. Der Näherungssensor 570 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in dem Grundkörper 550 angeordnet.
Neben den Sensoren 570, 580, 590 ist die Steuerschaltung 510 auch mit der Anzeigevorrichtung 530 verbunden. In einem Ausführungsbeispiel ist die Anzeigevorrichtung 530 in vier Segmente unterteilt, die jeweils voneinander unterschiedliche Information für einen Besitzer oder Nutzer eines Elektrofahrzeugs darstellen können. Um dies zu ermöglichen, ist die Steuerschaltung 510 vorliegend mit einer Steuerleitung mit der Anzeigevorrichtung 530 bzw. von dieser umfassten Lichtquelle 531 verbunden. Die vier Segmente können von der Steuerschaltung entsprechend unterschiedlich zum Darstellen von Informationen gebracht werden, so dass auch nur einzelne Segmente aktiviert sein können und beispielsweise leuchten, wohingegen andere Segmente inaktiv bleiben und nicht leuchten. Optional kann dies mittels eines Lichtmodulationsmittels erzielt werden.
Die Anzeigevorrichtung 530 kann beispielsweise derart an dem Grundkörper 550 angeordnet sein, dass sie die äußere Kante des Gehäuses 560 zumindest teilweise umlaufend angeordnet ist und insbesondere in eine Vertiefung (z.B. eine Nut) innerhalb des Gehäuses 560 hineinragt. Die Anzeigevorrichtung kann von Teilen des Gehäuses 560 überdeckt sein.
In diesem Fall ist das Gehäuse 560 zumindest in Teilen aus einem transluzenten Material gebildet. Die Opazität ist in Bereichen derart, dass Licht von der Anzeigevorrichtung 530 durchscheinen kann, jedoch Details des von dem Gehäuse 560 überdeckten Teils Anzeigevorrichtung und/oder des von dem Gehäuse 560 überdeckten Grundkörpers 550 durch das Material hindurch nicht erkannt werden können.
Die Steuerschaltung 510 ist optional mit einer Benutzerschnittstelle (nicht dargestellt) verbunden, über die Eingaben von einem Benutzer von der Benutzerschnittstelle an die Steuerschaltung 510 übermittelt werden können. Neben der Steuerung der Anzeigevorrichtung 530 (z.B. der Nutzer wünscht das Einschalten der Anzeigevorrichtung als Beleuchtung) kann der Nutzer über die Benutzerschnittstelle Eingaben hinsichtlich der Steuerung der Ladesäule eingeben. Zum Beispiel, dass er das Laden eines mit der Ladesäule verbundenen Elektrofahrzeugs starten möchte oder dergleichen.
Die in dieser Spezifikation beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und die diesbezüglich jeweils angeführten optionalen Merkmale und Eigenschaften sollen auch in allen Kombinationen miteinander offenbart verstanden werden. Insbesondere soll auch die Beschreibung eines von einem Ausführungsbeispiel umfassten Merkmals - sofern nicht explizit gegenteilig erklärt - vorliegend nicht so verstanden werden, dass das Merkmal für die Funktion des Ausführungsbeispiels unerlässlich oder wesentlich ist. Die Abfolge der in dieser Spezifikation geschilderten Verfahrensschritte in den einzelnen Ablaufdiagrammen ist nicht zwingend, alternative Abfolgen der Verfahrensschritte sind denkbar. Die Verfahrensschritte können auf verschiedene Art und Weise implementiert werden, so ist eine Implementierung in Software (durch Programmanweisungen), Hardware oder eine Kombination von beidem zur Implementierung der Verfahrensschritte denkbar.
In den Patentansprüchen verwendete Begriffe wie „umfassen“, „aufweisen“, „beinhalten“, „enthalten“ und dergleichen schließen weitere Elemente oder Schritte nicht aus. Unter die Formulierung „zumindest teilweise“ fallen sowohl der Fall „teilweise“ als auch der Fall „vollständig“. Die Formulierung „und/oder“ soll dahingehend verstanden werden, dass sowohl die Alternative als auch die Kombination offenbart sein soll, also „A und/oder B“ bedeutet „(A) oder (B) oder (A und B)“. Die Verwendung des unbestimmten Artikels schließt eine Mehrzahl nicht aus. Eine einzelne Vorrichtung kann die Funktionen mehrerer in den Patentansprüchen genannten Einheiten bzw. Vorrichtungen ausführen. In den Patentansprüchen angegebene Bezugszeichen sind nicht als Beschränkungen der eingesetzten Mittel und Schritte anzusehen.
Bezugszeichenliste

100: Ladesäule
110: Basiskörper
120: Ladeeinheit
130: Anzeigevorrichtung
131: Segment 1 von Anzeigevorrichtung
132: Segment 2 von Anzeigevorrichtung
133: Segment 3 von Anzeigevorrichtung
134: Segment 4 von Anzeigevorrichtung
135: variable Segmente 1 von Anzeigevorrichtung
136: variable Segmente 2 von Anzeigevorrichtung
141: Benutzerschnittstelle
142: Näherungssensor
143: Helligkeitssensor
144: optionaler weitere Sensor bzw. optionale weitere Sensoren
145: Anschluss für Ladekabel
150: Grundkörper
160: Gehäuse
400: Ladeeinheit
410: Steuerschaltung
420: Programmspeicher
430: Datenspeicher
440: Anzeigevorrichtung
450: Näherungssensor
460: Kommunikationsschnittstelle(n)
470: Benutzerschnittstelle
480: weiterer Sensor/weitere Sensoren
490: Helligkeitssensor
510: Steuerschaltung
520: Ladeeinheit
530: Anzeigevorrichtung
531: Lichtquelle
550: Grundkörper
560: Gehäuse
570: Näherungssensor
580: Helligkeitssensor
590: optionaler weitere Sensor bzw. optionale weitere Sensoren

Claims

Ladeeinheit mit - einem Grundkörper (150, 550), - einem den Grundkörper (150, 550) zumindest teilweise umschließenden Gehäuse (160, 560), und - einer zumindest stirnseitig an dem Gehäuse (160, 560) sichtbaren Anzeigevorrichtung (130, 440, 530) zum Anzeigen eines Status, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinheit (120, 400, 520) zumindest einen Näherungssensor (142, 450, 570) und zumindest einen Helligkeitssensor umfasst, wobei der Näherungssensor (142, 450, 570) Gegenstände im Bereich der Außenseite des Gehäuses (160, 560) erfasst, und wobei der Helligkeitssensor eine Helligkeit und/oder Dunkelheit im Bereich der Außenseite des Gehäuses erfasst.
Ladeeinheit nach Anspruch 1, wobei der Näherungssensor (142, 450, 570) metallische und nicht-metallische Gegenstände kapazitiv erfasst.
Ladeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Näherungssensor (142, 450, 570) eine Bewegung von Gegenständen im Bereich der Außenseite des Gehäuses (160, 560) erfasst.
Ladeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Näherungssensor (142, 450, 570) ein Radar-, ein Temperatur-, oder ein Ultraschallsensor ist.
Ladeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzeigevorrichtung (130, 440, 530) an dem Grundkörper (150, 550) angeordnet ist und das Gehäuse (160, 560) zumindest in dem die Anzeigevorrichtung (130, 440, 530) überdeckenden Bereich zumindest teilweise transparent ausgebildet ist.
Ladeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzeigevorrichtung (130, 440, 530) zumindest einen Lichtwellenleiter umfasst.
Ladeeinheit nach Anspruch 6, wobei in einer von dem zumindest einen Lichtwellenleiter ausgebildeten Kavität eine oder mehrere Auskoppelelemente angeordnet sind, so dass Licht über die Auskoppelelemente aus dem Lichtwellenleiter austreten kann.
Ladeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzeigevorrichtung (130, 440, 530) zumindest eine Lichtquelle (531) umfasst, welche ein Licht in ein Ende des zumindest einen Lichtwellenleiters emittiert.
Ladeeinheit nach Anspruch 8, wobei in einem ersten Bereich des Lichtwellenleiters, welcher der Lichtquelle (531) zugewandt ist, eine niedrigere Anzahl von Auskoppelelementen im Vergleich zu einem zweiten Bereich des Lichtwellenleiters, welcher von der Lichtquelle (531) weiter entfernt ist als der erste Bereich, angeordnet sind.
Ladeeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der zumindest eine Lichtwellenleiter in zumindest zwei Segmente (131-136) unterteilt ist, wobei insbesondere mittels der zumindest zwei Segmente (131-136) voneinander abweichende Informationen wiedergebbar sind.
Ladeeinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei zumindest einer der folgenden Parameter des von der Lichtquelle (531) emittierten Lichts einstellbar ist: (i) Lichttemperatur; (ii) Helligkeit; (iii) Farbe; (iv) Intensität; (v) Frequenz; (vi) oder eine Kombination hiervon.
Ladeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (150, 550) eine Steuerschaltung (410, 510) umfasst, die ein oder mehrere Signale von dem zumindest einen Näherungssensor (142, 450, 570) und/oder dem zumindest einen Helligkeitssensor und/oder einer an der Ladeeinheit (120, 400, 520) angeschlossenen Batterie erfasst und zumindest teilweise basierend auf den erfassten ein oder mehreren Signalen eine Steuerinformation für die Anzeigevorrichtung (130, 440, 530) generiert.
Ladeeinheit nach Anspruch 12, wobei die Anzeigevorrichtung (130, 440, 530) entsprechend der generierten Steuerinformation Informationen wiedergibt.
Ladeeinheit nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei die Steuerinformation indikativ für zumindest einen Parameter zum Einstellen des von der Lichtquelle (531) emittierten Lichts ist.
Ladeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzeigevorrichtung (130, 440, 530) einen Diffusor zum gleichmäßigen Austritt von Licht umfasst.