DE102017118297A1 - Modular charging station for electric vehicles - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine modulare Ladestation zum Bereitstellen elektrischer Energie für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug umfassend eine Ladekabeleinrichtung (2) mit einem ersten Ladekabelsegment (3), welches über ein elektrisches Schaltmodul an ein Versorgungsnetz angeschlossen ist, mit einem zweiten Ladekabelsegment (4), an dem endseitig ein Ladekabelstecker (26) festgelegt ist zum Anschluss an das Fahrzeug, und mit einem Adaptermodul (5) zum elektrischen und mechanischen Verbinden der Ladekabelsegmente (3, 4), umfassend eine Aufhängevorrichtung (15) mit einem Zugmittel (16), wobei die Aufhängevorrichtung (15) ausgebildet ist für eine Über-Kopf-Montage der Ladekabeleinrichtung (2) und das Zugmittel (16) an dem ersten Ladekabelsegment (3) und/oder an dem Adaptermodul (5) festgelegt ist, und umfassend ein das Schaltmodul aufweisendes Steuergerät (1)

Figure DE102017118297A1_0000
The invention relates to a modular charging station for providing electrical energy for an electrically operable vehicle, comprising a charging cable device (2) with a first charging cable segment (3), which is connected to a supply network via an electrical switching module, with a second charging cable segment (4) at the end a charging cable plug (26) is set for connection to the vehicle, and with an adapter module (5) for electrically and mechanically connecting the charging cable segments (3, 4), comprising a suspension device (15) with a traction means (16), wherein the suspension device (15) is designed for an overhead mounting of the charging cable device (2) and the traction means (16) on the first charging cable segment (3) and / or on the adapter module (5) is fixed, and comprising a switching module exhibiting the control device ( 1)
Figure DE102017118297A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine modulare Ladestation zum Bereitstellen elektrischer Energie für elektrisch betreibbare Fahrzeuge. Als Fahrzeuge im Sinne der Erfindung gelten insbesondere alle Automobile (PKW, LKW, Wohnmobile, Zweiräder, Busse, Transporter und andere), Schienenfahrzeuge (insbesondere Lokomotiven), Wasserfahrzeuge (Boote und Schiffe), Luftfahrzeuge sowie Anhänger (Wohnanhänger), mobile Verkaufsstände und andere. Die Ladestation kann verwendet werden zum Bereitstellen von elektrischer Energie für Fahrzeuge mit und ohne eigenen Energiespeicher.The invention relates to a modular charging station for providing electrical energy for electrically operable vehicles. Vehicles within the meaning of the invention are in particular all automobiles (cars, trucks, motorhomes, two-wheelers, buses, vans and others), rail vehicles (especially locomotives), watercraft (boats and ships), aircraft and trailers (mobile homes), mobile stalls and others , The charging station can be used to provide electrical energy for vehicles with and without their own energy storage.

Ladestationen zum Bereitstellen elektrischer Energie für elektrisch betreibbare Fahrzeuge finden zunehmend Verbreitung im öffentlichen Bereich, beispielsweise auf Parkplätzen, sowie und im privaten Umfeld. Die Ladeinfrastruktur ist dabei heute überwiegend zugeschnitten auf die Bedürfnisse und Gewohnheiten des privaten Nutzers, der sich mit einem elektrisch betriebenen PKW oder Zweirad fortbewegt, beziehungsweise auf gewerblich genutzte PKW. Spezielle Lösungen für den gewerblichen Liefer- und Verteilverkehr sind demgegenüber erst in Ansätzen entwickelt. So beschreibt beispielsweise die EP 3 035 478 A1 ein Konzept zur modularen elektrischen Verkabelung einer Ladestation mit verteilt angeordneten Ladepunkten, welche bevorzugt im gewerblichen Umfeld zur Anwendung kommen kann. Konzepte zur konstruktiven Realisierung einer auf die Bedürfnisse des gewerblichen Bereichs zugeschnittenen, insbesondere modularen Ladestation sind demgegenüber bis heute nicht bekannt.Charging stations for providing electrical energy for electrically operable vehicles are becoming increasingly popular in the public sector, for example in parking lots, and in private homes. Today, the charging infrastructure is predominantly tailored to the needs and habits of the private user who travels with an electrically operated car or two-wheeler, or to commercially used cars. By contrast, special solutions for commercial supply and distribution traffic have only just been developed. For example, describes the EP 3 035 478 A1 a concept for the modular electrical wiring of a charging station with distributed charging points, which may preferably be used in a commercial environment. Concepts for the constructive realization of a tailored to the needs of the commercial sector, in particular modular charging station are not known to date, however.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ladestation für Elektrofahrzeuge anzugeben, welche an die rauen Nutzungsbedingungen im gewerblichen Bereich angepasst ist und kostengünstig bereitgestellt werden kann.Object of the present invention is to provide a charging station for electric vehicles, which is adapted to the harsh conditions of use in the commercial sector and can be provided inexpensively.

Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.To achieve the object, the invention has the features of claim 1.

Demzufolge ist die Ladestation modular ausgebildet. Sie umfasst eine Ladekabeleinrichtung mit einem ersten Ladekabelsegment, welches über ein elektrisches Schaltmodul an ein Versorgungsnetz angeschlossen ist, mit einem zweiten Ladekabelsegment, an dem endseitig ein Ladekabelstecker festgelegt zum Anschluss der Ladestation an das Fahrzeug, und mit einem Adaptermodul zum elektrischen und mechanischen Verbinden der Ladekabelsegmente. Des Weiteren umfasst die modulare Ladestation ein das Schaltmodul aufweisendes Steuergerät und eine Aufhängevorrichtung mit einem Zugmittel, wobei die Aufhängevorrichtung ausgebildet ist für eine Über-Kopf-Montage der Ladekabeleinrichtung und wobei das Zugmittel an dem ersten Ladekabelsegment und/oder an dem Adaptermodul festgelegt ist.As a result, the charging station is modular. It comprises a charging cable device with a first charging cable segment, which is connected via an electrical switching module to a supply network, with a second charging cable segment, at the end a charging cable connector set for connection of the charging station to the vehicle, and with an adapter module for electrically and mechanically connecting the charging cable segments , Furthermore, the modular charging station comprises a control module exhibiting the switching module and a suspension device with a traction means, wherein the suspension device is designed for an overhead mounting of the charging cable device and wherein the traction means is fixed to the first charging cable segment and / or to the adapter module.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch den modularen Aufbau der Ladestation eine flexible Anpassung an die sehr vielfältigen räumlichen Gegebenheiten im gewerblichen Bereich in einfacher Weise möglich ist. Wenn sich beispielsweise die Gebäude selbst, die Geometrie einer an den Gebäuden vorgesehenen Laderampe, die Größe und Höhe eines Vordachs beziehungsweise eine Deckenhöhe jeweils unterscheiden, kann eine Vielzahl von gleichen Funktionskomponenten (Steuergerät, Ladekabeleinrichtung beziehungsweise einzelne Ladekabelsegmente und Adaptermodul, Aufhängevorrichtung, Ladekabelstecker) wiederverwendet und nach den örtlichen Gegebenheiten konfektioniert werden. Nur einzelne, für den speziellen Fall zu modifizierende Funktionskomponenten werden entsprechend den Gegebenheiten vor Ort angepasst. Es ist insofern möglich, verschiedene Funktionskomponenten identisch wiederzuverwenden mit der Folge, dass die Entwicklungskosten, die Herstellkosten und die Montagekosten gering gehalten werden können und letztlich die Ladestation besonders wirtschaftlich bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus sinkt der Aufwand für die funktionelle Prüfung und Qualitätskontrolle durch die Verwendung von Gleichteilen. Ferner ist es möglich, im Nachhinein die Installation zu verändern und beispielsweise eine Anpassung an einen anderen Fahrzeugtyp oder bauliche Veränderungen vorzunehmen oder dergleichen vorzunehmen, indem nur einzelne Funktionskomponenten ausgetauscht oder modifiziert werden.The particular advantage of the invention is that a flexible adaptation to the very diverse spatial conditions in the commercial sector is possible in a simple manner by the modular design of the charging station. For example, if the building itself, the geometry of a provided on the buildings loading ramp, the size and height of a canopy or a ceiling height differ, a variety of the same functional components (control unit, charging cable device or individual charging cable segments and adapter module, suspension device, charging cable) reused and be assembled according to local conditions. Only individual functional components to be modified for the specific case are adapted according to the local conditions. It is insofar possible to reuse different functional components identically, with the result that the development costs, the manufacturing costs and the assembly costs can be kept low and ultimately the charging station can be provided particularly economically. In addition, the expense of functional testing and quality control is reduced by the use of identical parts. Furthermore, it is possible to subsequently modify the installation and, for example, make an adaptation to another vehicle type or structural changes or to make the same by exchanging or modifying only individual functional components.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden das Steuergerät mit dem Schaltmodul beziehungsweise das Adaptermodul mit dem hieran festgelegten zweiten Ladekabelsegment werksseitig vorgefertigt und stets identisch verwendet. Es ist hierdurch möglich, das Steuergerät und das Adaptermodul mit dem zweiten Ladekabelsegment industriell in großer Stückzahl zu fertigen und die Kosten weiter zu senken.According to a preferred embodiment of the invention, the control unit with the switching module or the adapter module with the second charging cable segment fixed thereto factory prefabricated and always used identically. It is thereby possible to manufacture the control unit and the adapter module with the second charging cable segment industrially in large numbers and to further reduce costs.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Aufhängevorrichtung mit dem Zugmittel werksseitig vorgefertigt, wobei das Zugmittel werksseitig eine vorbestimmte, maximale Länge aufweist und bei der Installation der Ladestation vor Ort entsprechend der dortigen Gegebenheiten eine Installationslänge für das Zugmittel bedarfsgerecht eingestellt wird und insbesondere das Zugmittel bedarfsgerecht eingekürzt wird. Vorteilhaft kann auf diese Weise die Aufhängevorrichtung kostengünstig vorgefertigt werden. Eine Anpassung ist allein in Bezug auf die Länge des Zugmittels vorzusehen. Die Kosten der Aufhängevorrichtung können insofern ebenfalls gering gehalten werden.According to a development of the invention, the suspension device with the traction means factory prefabricated, the traction means factory has a predetermined maximum length and installation of the charging station on site according to the local conditions an installation length for the traction means is adjusted as needed and in particular the traction means shortened as needed becomes. Advantageously, the suspension can be prefabricated inexpensively in this way. An adaptation is to be provided solely in relation to the length of the traction device. The cost of the suspension can also be kept low.

Grundsätzlich erlaubt es die werksseitige Vorfertigung des Steuergeräts, des Adaptermoduls mit dem zweiten Ladekabelsegment sowie der Aufhängevorrichtung, den Montage- beziehungsweise Installationsaufwand vor Ort gering zu halten. Die Zeit für die Installation der Ladestation und damit die Beeinträchtigung der betrieblichen Abläufe reduziert sich. Darüber hinaus ergibt sich eine Qualitätsverbesserung, da die Möglichkeiten zur Montage und Prüfung der Komponenten bei der werksseitigen Fertigung regelmäßig besser sind als bei einer (Teil-) Montage am Ort der Installation der Ladestation. Hier beeinflussen beispielsweise das Wetter und das eher handwerkliche denn industrielle Arbeiten gegebenenfalls die Qualität. Basically, it allows factory-prefabrication of the controller, the adapter module with the second charging cable segment and the suspension, to minimize the installation or installation effort on site. The time for the installation of the charging station and thus the impairment of the operational processes is reduced. In addition, there is a quality improvement, since the possibilities for assembly and testing of the components in the factory production are usually better than a (partial) installation at the installation site of the charging station. Here, for example, the weather and the more manual than industrial work may influence the quality.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Steuergerät nach Art einer Wallbox wandmontiert ausgeführt. Vorteilhaft ergeben sich bei der Wandmontage des Steuergeräts nur geringe bauliche Änderungen und Vorarbeiten am Gebäude und es kann auf das Vorsehen eines Fundaments für das Steuergerät verzichtet werden. Zudem kann bei dem Vorsehen einer Wallbox auf die erdseitige Zuführung einer Anschlussleitung für das Versorgungsnetz verzichtet werden. Es ist insofern dem Modulgedanken folgend die Realisierung des Steuergerät als Wallbox geeignet, den Installationsaufwand und damit die Kosten weiter zu reduzieren.According to a development of the invention, the control device is designed wall-mounted in the manner of a wallbox. Advantageously, the wall mounting of the controller only minor structural changes and preliminary work on the building and it can be dispensed with the provision of a foundation for the controller. In addition, can be dispensed with the provision of a wallbox on the ground-side supply of a connecting line for the supply network. It is insofar the module idea following the realization of the control unit as a wallbox suitable to reduce installation costs and thus the cost on.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine decken- beziehungsweise dachbefestigte Montageschiene für die Aufhängevorrichtung vorgesehen und es sind an der Aufhängevorrichtung Befestigungsmittel ausgebildet zum Festlegen derselben an der Montageschiene. Vorteilhaft erlaubt die Verwendung einer bevorzugt stets gleichen Montageschiene für die Aufhängevorrichtung eine weitere Vereinfachung der Installation beziehungsweise Montage der Aufhängevorrichtung vor Ort. Im Rahmen der Über-Kopf-Montage der Ladekabeleinrichtung wird insofern die Montageschiene unter Berücksichtigung der baulichen Gegebenheiten vor Ort installiert und dann die Aufhängevorrichtung über stets gleich ausgebildete Befestigungsmittel an der Montageschiene festgelegt. Eine Ausrichtung der Aufhängevorrichtung kann insofern an der Montageschiene erfolgen. Es kann darauf verzichtet werden, die Aufhängevorrichtung unmittelbar an dem Gebäude beziehungsweise einer Decke oder einem Vordach desselben festzulegen.According to a development of the invention, a cover or roof-mounted mounting rail is provided for the suspension device and there are formed on the suspension fastening means for fixing the same on the mounting rail. Advantageously, the use of a preferably always the same mounting rail for the suspension allows a further simplification of the installation or assembly of the suspension on site. In the context of over-head mounting of the charging cable device so far the mounting rail is installed taking into account the structural conditions on site and then set the suspension on always the same trained fasteners on the mounting rail. An orientation of the suspension can be done so far on the mounting rail. It may be waived, the suspension directly to the building or a ceiling or a canopy set the same.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind als Befestigungsmittel an der Aufhängevorrichtung Rollen vorgesehen und die Montageschiene ist nach Art eines längsgeschlitzten Vierkant-Rohrprofils ausgebildet. Vorteilhaft ergibt sich durch das Vorsehen der Rollen und die Realisierung der Montageschiene als längsgeschlitztes Vierkant-Rohrprofil eine einfache Möglichkeit zur exakten Positionierung der Aufhängevorrichtung an der Montageschiene. Die Rollen werden hierzu im Bereich des Längsschlitzes der Montageschiene in ebendiese eingesetzt und es kann die Aufhängevorrichtung mithilfe der Rollen an der Montageschiene längsverschoben werden. Sobald in Abhängigkeit von den baulichen Gegebenheiten vor Ort die korrekte Position für die Aufhängevorrichtung gefunden ist, kann die Aufhängevorrichtung an der Montageschiene endgültig fixiert werden.According to a development of the invention, rollers are provided as fastening means to the suspension and the mounting rail is formed in the manner of a longitudinally slotted square tube profile. Advantageously, by providing the rollers and the realization of the mounting rail as a longitudinally slotted square tube profile results in a simple way for exact positioning of the suspension device on the mounting rail. The rollers are used for this purpose in the region of the longitudinal slot of the mounting rail in ebendiese and it can be the suspension by means of the rollers on the mounting rail to be moved longitudinally. Once the correct position for the suspension is found depending on the structural conditions on site, the suspension can be permanently fixed to the mounting rail.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Ladekabeleinrichtung als Sicherheitsladekabeleinrichtung realisiert. Die Sicherheitsladekabeleinrichtung umfasst ein erstes Ladekabelsegment, welches über das elektrische Schaltmodul an ein Versorgungsnetz angeschlossen ist, ein zweites Ladekabelsegment, an dem endseitig ein Ladekabelstecker festgelegt ist zum Anschluss der Ladestation an das Fahrzeug, und eine mehrteilige Sicherheitskupplung als Adaptermodul zum elektrischen und mechanischen Verbinden des ersten Ladekabelsegments mit dem zweiten Ladekabelsegment. Die Sicherheitskupplung sieht hierzu eine erste Koppeleinheit, eine zweite Koppeleinheit und ein zum zerstörungsfrei lösbaren, mechanischen Verbinden der ersten Koppeleinheit mit der zweiten Koppeleinheit ausgebildetes Verbindungsmodul vor. Die erste Koppeleinheit weist darüber hinaus ein elektrisch leitend mit dem ersten Ladekabelsegment verbundenes Steckelement und die zweite Koppeleinheit ein elektrisch leitend an das Steckelement der ersten Koppeleinheit ansetzbares Gegensteckelement auf, welches elektrisch leitend mit dem zweiten Ladekabelsegment verbunden ist. Vorteilhaft ist durch das Vorsehen der Sicherheitsladekabeleinrichtung mit der Sicherheitskupplung einer Beschädigung der Ladestation beim Anfahren an eine der Ladestation zugewiesene Parkposition, in der das Fahrzeug zugleich elektrisch geladen und mit Waren beladen wird, sowie beim Verlassen der Parkposition wirksam vorgebeugt. Es ist nämlich so, dass über die Sicherheitskupplung der Sicherheitsladekabeleinrichtung das erste Ladekabelsegment von dem zweiten Ladekabelsegment getrennt wird, wenn eine unzulässig hohe mechanische Belastung an der Sicherheitskupplung wirkt. Dies mag beispielsweise dann der Fall sein, wenn vor dem Verlassen der Parkposition das Fahrzeug nicht von der Ladestation getrennt wird und insofern der Ladekabelstecker, welcher endseitig an dem zweiten Ladekabelsegment vorgesehen ist, sich noch im Fahrzeug eingesetzt befindet. Ebenso mag die mechanische Belastung unzulässig groß sein, wenn beim Anfahren der Ladestation die beispielsweise über Kopf hängend montierte Sicherheitsladekabeleinrichtung unbemerkt mit einem Aufbau des Fahrzeugs angefahren wird und sich an dem Fahrzeug verhakt. Ebenso ergibt sich ein Schutz gegen Vandalismus beziehungsweise Missbrauch. Jeweils ist durch die erfindungsgemäße Konstruktion sichergestellt, dass jedenfalls die teuren elektromechanischen Funktionskomponenten der Ladestation, insbesondere das Steuergerät mit dem elektrischen Schaltmodul, sowie die Gebäudeinfrastruktur und insbesondere auch das Fahrzeug selbst vor einer Beschädigung geschützt sind. Darüber hinaus wird die Sicherheitskupplung definiert im Bereich zwischen der ersten Koppeleinheit und der zweiten Koppeleinheit getrennt mit der Folge, dass auch die Komponenten der Sicherheitskupplung üblicherweise nicht beschädigt werden. Sollte gleichwohl im Einzelfall eine Komponente der Sicherheitskupplung beschädigt werden, weil beispielsweise das Fahrzeug mit seinen Reifen die zweite Koppeleinheit überrollt, ist allein diese Komponente der ansonsten modular aufgebauten Ladestation zu ersetzen. Der zeitliche Aufwand und die damit verbundenen Kosten sind insofern gering.According to a development of the invention, the charging cable device is implemented as a safety charging cable device. The safety charging cable device comprises a first charging cable segment, which is connected via the electrical switching module to a supply network, a second charging cable segment, at the end a charging cable connector is set for connection of the charging station to the vehicle, and a multi-part safety coupling as an adapter module for electrically and mechanically connecting the first Charging cable segment with the second charging cable segment. For this purpose, the safety clutch provides a first coupling unit, a second coupling unit and a connecting module designed for non-destructively releasable mechanical connection of the first coupling unit to the second coupling unit. In addition, the first coupling unit has a plug-in element which is connected in an electrically conductive manner to the first charging cable segment and the second coupling unit has a mating plug element, which is connected in an electrically conductive manner to the plug-in element of the first coupling unit and which is electrically conductively connected to the second charging cable segment. Advantageously, by providing the safety charging cable device with the safety coupling damage to the charging station when approaching to a charging station assigned parking position in which the vehicle is also charged electrically and loaded with goods, and effectively prevented when leaving the parking position. It is the case that via the safety coupling of the safety charging cable device, the first charging cable segment is separated from the second charging cable segment when an inadmissibly high mechanical load acts on the safety coupling. This may be the case, for example, if the vehicle is not disconnected from the charging station before leaving the parking position, and insofar the charging cable plug, which is provided at the end on the second charging cable segment, is still inserted in the vehicle. Likewise, the mechanical load may be unacceptably large when approached the charging station, for example, hanging overhead mounted safety charging cable device is approached unnoticed with a body of the vehicle and hooked to the vehicle. Likewise, there is protection against vandalism or abuse. In each case, it is ensured by the construction according to the invention that in any case the expensive electromechanical functional components the charging station, in particular the control unit with the electrical switching module, as well as the building infrastructure and in particular the vehicle itself are protected from damage. In addition, the safety clutch is defined in the area between the first coupling unit and the second coupling unit separately, with the result that the components of the safety coupling are usually not damaged. Should a component of the safety coupling nevertheless be damaged in individual cases, because, for example, the vehicle rolls over the second coupling unit with its tires, this component alone must be replaced by the otherwise modularly constructed charging station. The time required and the associated costs are so far low.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die erste Koppeleinheit und die zweite Koppeleinheit durch das Verbindungsmodul kraftschlüssig und nicht formschlüssig verbunden. Vorteilhaft kann die kraftschlüssige Verbindung der Koppeleinheiten in einfacher Weise zerstörungsfrei gelöst werden. Beispielsweise kann das Verbindungsmodul ausgebildet sein zum Verklemmen der ersten Koppeleinheit mit der zweiten Koppeleinheit.According to a development of the invention, the first coupling unit and the second coupling unit are positively connected by the connection module and not positively connected. Advantageously, the frictional connection of the coupling units can be solved in a simple manner non-destructive. For example, the connection module may be designed for clamping the first coupling unit to the second coupling unit.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Verbindungsmodul der Sicherheitsladekabeleinrichtung ausgebildet zum magnetischen Verbinden der Koppeleinheiten. Insofern weist eine Koppeleinheit einen Magneten, bevorzugt einen Dauermagneten auf und an der anderen Koppeleinheit ist ein korrespondierend gestalteter, mit dem Magneten zusammenwirkender Magnetgegenkörper vorgesehen. Vorteilhaft kann durch das Vorsehen des Magneten eine konstruktiv einfache und dauerhaft sichere Verbindung zwischen den Koppeleinheiten hergestellt werden. Zudem kann eine Kraft zum mechanischen Trennen der magnetischen Verbindung reibungsunabhängig und mit einer ausreichenden Genauigkeit voreingestellt werden. Zudem kann die magnetische Verbindung der Koppeleinheiten konstruktiv einfach realisiert und damit kostengünstig gestaltet sein.According to a development of the invention, the connection module of the safety charging cable device is designed for the magnetic connection of the coupling units. In this respect, a coupling unit comprises a magnet, preferably a permanent magnet and on the other coupling unit is provided a correspondingly shaped, cooperating with the magnet opposite magnet body. Advantageously, a structurally simple and permanently secure connection between the coupling units can be produced by providing the magnet. In addition, a force for mechanical separation of the magnetic connection friction-independent and preset with sufficient accuracy. In addition, the magnetic connection of the coupling units can be realized structurally simple and thus designed cost.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Koppeleinheiten in einer ersten Betriebsanordnung der Sicherheitsladekabeleinrichtung mechanisch aneinander festgelegt. Zudem ist das Steckelement zum Bilden einer Steckverbindung mit dem Gegensteckelement elektrisch kontaktiert. In einer Sicherheitstrennanordnung der Sicherheitsladekabeleinrichtung sind demgegenüber die Koppeleinheiten mechanisch getrennt und es ist die elektrische Verbindung zwischen den Ladekabelsegmenten unterbrochen, wobei das Steckelement nicht an das Gegensteckelement angesetzt ist. Vorteilhaft ergibt sich hierdurch in der Betriebsanordnung der Sicherheitsladekabeleinrichtung die uneingeschränkte Möglichkeit zum elektrischen Laden des Fahrzeugs. Zudem ist eine mechanische und elektrische Kopplung in der Sicherheitstrennanordnung vorgesehen mit der Folge, dass trotz einer Beschädigung beziehungsweise eines unvorhergesehenen Betriebszustands den Sicherheitsanforderungen Genüge getan ist und einer Beschädigung der Infrastruktur sowie eine Gefährdung der beteiligten Personen wirksam vorgebeugt ist.According to a development of the invention, the coupling units are mechanically fixed to one another in a first operating arrangement of the safety charging cable device. In addition, the plug-in element for forming a plug connection with the mating plug element is electrically contacted. In a safety separation arrangement of the safety charging cable device, by contrast, the coupling units are mechanically separated and the electrical connection between the charging cable segments is interrupted, wherein the plug-in element is not attached to the mating plug element. Advantageously, this results in the operating arrangement of the safety charging cable device, the unrestricted possibility for electrical charging of the vehicle. In addition, a mechanical and electrical coupling in the safety separation arrangement is provided, with the result that, despite damage or an unforeseen operating condition, the safety requirements are satisfied and damage to the infrastructure and endangerment of the persons involved is effectively prevented.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist in einer Übergangsanordnung der Sicherheitsladekabeleinrichtung die mechanische Verbindung zwischen den Koppeleinheiten gelöst, während das Gegensteckelement noch elektrisch leitend mit dem Steckelement verbunden ist. Es ist insofern vorgesehen, dass bei einer Betätigung der Sicherheitskupplung zunächst die mechanische Verbindung aufgehoben wird und dann im Weiteren die elektrische Kopplung getrennt wird.According to a development of the invention, the mechanical connection between the coupling units is dissolved in a transitional arrangement of the safety charging cable device, while the mating plug is still electrically connected to the plug element. It is insofar provided that upon actuation of the safety clutch first the mechanical connection is canceled and then the electrical coupling is subsequently separated.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine zum Lösen der mechanischen Verbindung zwischen den Koppeleinheiten aufzuwendende Trennkraft größer als eine Haltekraft, welche aufzubringen ist zum Lösen des Steckelements von dem Gegensteckelement. Beispielsweise liegt die Haltekraft im Bereich von 30 kg. Vorteilhaft ist hierdurch sichergestellt, dass nach dem Auslösen der Sicherheitskupplung und dem Trennen der mechanischen Verbindung die vorliegende (Stör-) Kraft ausreichend groß ist, um die Steckverbindung zu trennen. Konstruktiv kann die Trennkraft beispielsweise durch eine geeignete Wahl des Dauermagneten eingestellt werden, wohingegen die Haltekraft sich durch die Wahl beziehungsweise geometrische Gestaltung des Steckelements und des Gegensteckelements definiert.According to a development of the invention, a releasing force for the mechanical connection between the coupling units separating force is greater than a holding force which is applied for releasing the plug element of the mating plug. For example, the holding force is in the range of 30 kg. Advantageously, this ensures that after the release of the safety clutch and the separation of the mechanical connection, the present (interference) force is sufficiently large to disconnect the connector. Structurally, the separation force can be adjusted for example by a suitable choice of the permanent magnet, whereas the holding force is defined by the choice or geometric design of the male element and the mating connector.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist an der zweiten Koppeleinheit eine Zugentlastung vorgesehen für das zweite Ladekabelsegment. Vorteilhaft wird hierdurch sichergestellt, dass einer Beschädigung des Ladekabelsegments auch bei großen (Stör-) Kräften wirksam vorgebeugt ist und eine Übertragung unzulässig hoher mechanischer Kräfte über das Ladekabel vermieden wird. Die Steckverbindung ist insofern mechanisch nicht belastet. Optional kann eine Zugentlastung selbstverständlich auch als Teil der ersten Koppeleinheit vorgesehen sein zum Zugentlasten des ersten Ladekabelsegments.According to a development of the invention, a strain relief is provided for the second charging cable segment on the second coupling unit. Advantageously, this ensures that damage to the charging cable segment is effectively prevented even with large (interference) forces and transmission of impermissibly high mechanical forces on the charging cable is avoided. The connector is so far mechanically not burdened. Optionally, a strain relief can of course also be provided as part of the first coupling unit for strain relief of the first charging cable segment.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Sicherheitsladekabeleinrichtung für eine Über-Kopf-Montage vorgesehen, wobei die erste Koppeleinheit über eine Aufhängevorrichtung höhenverstellbar gehalten ist und an der zweiten Koppeleinheit beziehungsweise dem zweiten Ladekabelsegment ein Betätigungselement zum Höhenverstellen der Sicherheitskupplung vorgesehen ist. Vorteilhaft kann hierdurch zum einen erreicht werden, dass die Ladestation von dem Fahrzeug flexibel angefahren werden kann. Es ergibt sich insofern eine hohe Flexibilität in Bezug auf das Rangiervermögen und die Parkposition. Zugleich ergibt sich durch die Über-Kopf-Montage der Sicherheitsladekabeleinrichtung eine hohe Flexibilität und Freiheit beim Beladen des Fahrzeugs. Es kann insbesondere sichergestellt werden, dass ein Nutzfahrzeug seitlich oder von hinten frei zugängig ist und beladen werden kann, während es elektrisch geladen wird. Das Fahrzeug kann beispielsweise rückwärts an eine Laderampe herangefahren werden und die Sicherheitsladekabeleinrichtung mit der Sicherheitskupplung kann hängend an einem Vordach montiert werden. Die Sicherheitsladekabeleinrichtung ist gleichwohl einfach bedienbar, weil im Zusammenwirken mit der zweiten Koppeleinheit beziehungsweise dem zweiten Ladekabelsegment das Betätigungselement, insbesondere eine textile Handhabe beziehungsweise eine Griffschlaufe vorgesehen ist. Über das bevorzugt elastisch beziehungsweise biegeschlaff ausgebildete beziehungsweise schwenkbar aufgehangene Betätigungselement kann insofern die Höhenverstellung realisiert werden.According to a development of the invention, the safety charging cable device is provided for an overhead mounting, wherein the first coupling unit is held vertically adjustable via a suspension and on the second coupling unit or the second charging cable segment, an actuating element for height adjustment of the safety coupling is provided. Advantageously, this can be achieved on the one hand, that the charging station of the vehicle flexible can be approached. This results in a high degree of flexibility in terms of maneuverability and parking position. At the same time results from the overhead mounting of the safety charging cable device high flexibility and freedom when loading the vehicle. In particular, it can be ensured that a commercial vehicle is freely accessible laterally or from behind and can be loaded while it is being charged electrically. The vehicle can, for example, be moved backwards to a loading ramp and the safety charging cable device with the safety coupling can be mounted suspended on a canopy. The safety charging cable device is nevertheless easy to operate because, in cooperation with the second coupling unit or the second charging cable segment, the actuating element, in particular a textile handle or a handle loop is provided. About the preferably elastic or limp trained or pivotally suspended actuator can be realized in this respect the height adjustment.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Aufhängevorrichtung ein biegeschlaffes beziehungsweise elastisches Zugmittel auf, wobei das Zugmittel an dem ersten Ladekabelsegment beziehungsweise an der ersten Koppeleinheit der Sicherheitskupplung festgelegt ist. Mittels des Zugmittels ist hierbei die Über-Kopf-Montage realisiert. Die biegsame beziehungsweise elastische Ausbildung desselben stellt sicher, dass sich eine immanente Nachgiebigkeit realisieren lässt, welche einer Beschädigung der Sicherheitsladekabeleinrichtung auch dann entgegenwirkt, wenn beispielsweise die Sicherheitskupplung oder das zweite Ladekabelsegment mit dem Ladekabelstecker beim Anfahren an die Parkposition berührt wird.According to a development of the invention, the suspension device on a slippery or elastic traction means, wherein the traction means is fixed to the first charging cable segment or to the first coupling unit of the safety clutch. By means of the traction means in this case the over-head mounting is realized. The flexible or elastic training of the same ensures that an immanent compliance can be realized, which counteracts damage to the safety charging cable device even if, for example, the safety coupling or the second charging cable segment is touched with the charging cable plug when approaching the parking position.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Ladekabeleinrichtung über die Aufhängevorrichtung höhenvariabel gehalten, wobei das Adaptermodul beziehungsweise die Sicherheitskupplung in einer oberen Grundposition gegen einen ersten Anschlag positioniert ist und aus der Grundposition in eine Bereitstellungsposition verbringbar ist, in der der Ladekabelstecker unterhalb der Grundposition bereitgestellt ist und dann an das Fahrzeug angesetzt werden kann zur Durchführung des Ladevorgangs. Vorteilhaft ist einer Beschädigung der Ladekabeleinrichtung, welche an einem freien Ende des zweiten Ladekabelsegments vorgesehen ist, in der Grundposition aufgrund der Höhe wirksam vorgebeugt. Beispielsweise kann die Grundposition so gewählt werden, dass die Fahrzeuge mit der üblichen Aufbauhöhe beim Einparken nicht in Kontakt gelangen können mit dem Ladekabelstecker, der Sicherheitskupplung beziehungsweise der Sicherheitsladekabeleinrichtung. In der Bereitstellungsposition ist der Ladekabelstecker dann so bereitgestellt, dass er zugängig ist und gegriffen werden kann zum Verbinden der Ladestation mit dem Fahrzeug.According to a development of the invention, the charging cable device is held vertically adjustable via the suspension device, wherein the adapter module or the safety clutch is positioned in an upper basic position against a first stop and can be moved from the basic position to a ready position, in which the charging cable connector is provided below the basic position and then can be attached to the vehicle to carry out the charging process. Advantageously damage to the charging cable device, which is provided at a free end of the second charging cable segment, effectively prevented in the basic position due to the height. For example, the basic position can be chosen so that the vehicles can not get in contact with the usual height when parking with the charging cable connector, the safety coupling or the safety charging cable device. In the ready position, the charging cable plug is then provided so that it is accessible and can be gripped for connecting the charging station to the vehicle.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Grundposition der Ladekabeleinrichtung mit dem Ladekabelstecker als eine Vorzugsstellung ausgebildet. Hierzu ist das Zugmittel der Aufhängevorrichtung mit einer Rückstellkraft beaufschlagt, welche den Ladekabelstecker bei Fehlen einer entsprechenden Gegenkraft in die Grundposition zieht. Vorteilhaft ist so sichergestellt, dass der Ladekabelstecker ohne aktives Zutun in die Grundposition gelangt. Er ist dadurch in besonders effektiver Weise gegen eine Beschädigung gesichert. Des Weiteren wird vermieden, dass der Ladekabelstecker in einer undefinierten Zwischenstellung zwischen der Grundposition einerseits und der Bereitstellungsposition andererseits vorgesehen ist, in der sich der Nutzer beispielsweise an dem Ladekabelstecker den Kopf stoßen kann beziehungsweise der Ladekabelstecker gegen das Fahrzeug schlägt und dieses beschädigt.According to a development of the invention, the basic position of the charging cable device is formed with the charging cable connector as a preferred position. For this purpose, the traction means of the suspension is acted upon by a restoring force which pulls the charging cable in the absence of a corresponding counterforce in the basic position. Advantageously, it is ensured that the charging cable plug enters the basic position without any active intervention. He is thus secured in a particularly effective manner against damage. Furthermore, it is avoided that the charging cable plug is provided in an undefined intermediate position between the basic position on the one hand and the provision position on the other hand, in which the user can bump his head, for example on the charging cable plug or the charging cable plug strikes against the vehicle and this damages.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Bereitstellungsposition als eine Raststellung ausgebildet derart, dass der Ladekabelstecker zum Verbringen desselben in die Bereitstellungsposition zunächst über die Bereitstellungsposition hinaus bewegt wird und dann in die Bereitstellungsposition zurückgezogen wird beziehungsweise dass der Ladekabelstecker zum Verbringen desselben aus der Bereitstellungsposition in die Grundposition zunächst gegen die Rückstellkraft des Zugmittels bewegt wird und dann in die Grundposition zurückgezogen wird. Vorteilhaft ist das Vorsehen der Rastung in der Bereitstellungsposition eine deutliche Vereinfachung der Handhabung der Ladestation. Ein manuelles Festlegen ist insofern nicht erforderlich. Darüber hinaus ist durch das Vorsehen der Raststellung eine stets definierte Position vorgegeben für den Ladekabelstecker. Hierdurch ist der Nutzer bei der Verwendung der Ladestation weiter entlastet und einer Fehlbedienung wirksam vorgebeugt.According to a development of the invention, the provisioning position is formed as a detent position such that the charging cable connector is moved to spend it in the ready position initially beyond the staging position and then retracted to the stowed position, or the charging cable plug for spilling it from the stowed position to the home position is first moved against the restoring force of the traction device and then retracted to the basic position. Advantageously, the provision of the detent in the ready position a significant simplification of the handling of the charging station. Manual setting is not required. In addition, by providing the detent position an always defined position specified for the charging cable connector. As a result, the user is further relieved when using the charging station and effectively prevented a faulty operation.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Zugmittel mit einer Federkraft beaufschlagt zum Aufprägen der Rückstellkraft. Vorteilhaft kann die Kraftbeaufschlagung durch das Vorsehen der Feder in sehr einfacher Weise erfolgen. Abhängig von der konkreten Konstruktion der Aufhängevorrichtung kann beispielsweise eine Torsionsfeder, eine Spiralfeder, eine Gasfeder oder eine klassische Zugfeder vorgesehen sein. Optional und alternativ kann eine Beaufschlagung des Zugmittels mit einer Gewichtskraft erfolgen.According to a development of the invention, the traction means is acted upon by a spring force for impressing the restoring force. Advantageously, the application of force by the provision of the spring can be done in a very simple manner. Depending on the specific construction of the suspension device, for example, a torsion spring, a coil spring, a gas spring or a conventional tension spring can be provided. Optionally and alternatively, the traction means can be loaded with a weight force.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Verstellweg für die Ladekabeleinrichtung mit dem Ladekabelstecker über einen zweiten Anschlag begrenzt. Es ist hierdurch vorteilhaft sichergestellt, dass der Ladekabelstecker nicht beliebig über die Bereitstellungsposition hinaus nach unten gezogen werden kann. Es ergibt sich insofern ein definierter Verstellweg für den Ladekabelstecker, sodass letztlich die Ladestation im Allgemeinen sowie die Ladekabeleinrichtung und die Aufhängevorrichtung im Speziellen vor einer Beschädigung durch unsachgemäßen Gebrauch geschützt sind.According to a development of the invention, an adjustment path for the charging cable device is limited to the charging cable connector via a second stop. It is thereby advantageously ensured that the charging cable connector can not be pulled down beyond the ready position. This results in a defined adjustment path for the charging cable plug, so that ultimately the charging station in general and the charging cable device and the suspension device in particular are protected against damage caused by improper use.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein vertikaler Abstand zwischen der Grundposition und der Bereitstellungsposition kleiner als der Verstellweg der Ladekabeleinrichtung mit dem Ladekabelstecker. Ein Verhältnis zwischen dem vertikal bestimmten Abstand der Grundposition und der Bereitstellungsposition einerseits und dem Verstellweg andererseits liegt bevorzugt im Bereich von mehr als 0,9 und besonders bevorzugt im Bereich von mehr als 0,95. Vorteilhaft ergibt sich hierdurch ein vergleichsweise geringer Überhub für den Ladekabelstecker über die Bereitstellungsposition hinaus mit der Folge, dass die Bereitstellungsposition vergleichsweise bodennah gewählt werden kann und eine einfache Bedienung der Ladestation begünstigt wird.According to a development of the invention, a vertical distance between the basic position and the provisioning position is smaller than the adjustment of the charging cable device with the charging cable connector. A ratio between the vertically determined distance of the basic position and the provision position on the one hand and the displacement on the other hand is preferably in the range of more than 0.9 and particularly preferably in the range of more than 0.95. Advantageously, this results in a comparatively small overstroke for the charging cable plug beyond the provisioning position, with the result that the provisioning position can be selected relatively close to the ground and easy operation of the charging station is favored.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Zugmittel elastisch beziehungsweise biegbar ausgebildet. Vorteilhaft ist das Zugmittel hierbei gegen eine Beschädigung selbst dann gesichert, wenn das Fahrzeug etwa beim Rangieren gegen das Zugmittel stößt beziehungsweise beim Beladen des Fahrzeugs mit Waren das Zugmittel etwa von einem Stapler angefahren wird.According to a development of the invention, the traction means is designed to be elastic or bendable. Advantageously, the traction means is thereby secured against damage even when the vehicle collides with the maneuvering means when maneuvering, for example, or when the vehicle is loaded with goods, the traction means is approached by a forklift.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Zugmittel in der Grundposition beziehungsweise in der Bereitstellungsposition jedenfalls abschnittsweise auf einer Trommel der Aufhängevorrichtung bevorratet. Vorteilhaft ergibt sich durch das Vorsehen der Trommel ein kompakter Aufbau für die Aufhängevorrichtung und das Zugmittel ist insbesondere in der Grundposition vor Beschädigung geschützt bevorratet.According to a development of the invention, the traction means in any case in sections in the basic position or in the provision position on a drum of the suspension stored. Advantageously, the provision of the drum results in a compact construction for the suspension device and the traction means is protected against damage, especially in the basic position.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zur Realisierung der Raststellung an dem Zugmittel ein Rastkörper vorgesehen, welcher mit dem Zugmittel starr verbunden ist und zum Halten der Ladekabeleinrichtung mit dem Ladekabelstecker in der Bereitstellungsposition und/oder in der Grundposition vorgesehen ist. Beispielsweise kann der Rastkörper in der Bereitstellungsposition gegen den zweiten Anschlag angelegt sein.According to a development of the invention, a locking body is provided for the realization of the locking position on the traction means, which is rigidly connected to the traction means and is provided for holding the charging cable device with the charging cable connector in the ready position and / or in the basic position. For example, the locking body may be applied in the ready position against the second stop.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung dient der Rastkörper zur Begrenzung der Bewegung des Zugmittels dahingehend, dass der Rastkörper in der Grundposition gegen den ersten Anschlag positioniert ist.According to a development of the invention, the detent body serves to limit the movement of the traction means to the effect that the detent body is positioned in the home position against the first stop.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Rastkörper beim Verbringen des Ladekabelsteckers von der Grundposition in die Bereitstellungsposition und/oder zurück entlang einer Steuerkulisse der Aufhängevorrichtung geführt ist. Beispielsweise kann der zweite Anschlag für den Verstellweg des Ladekabelsteckers durch einen an der Steuerkulisse gebildeten Block realisiert sein, gegen den der Rastkörper positioniert ist und der einer weiteren Verstellung des Rastkörpers entgegenwirkt. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Rastkörper in der Bereitstellungsposition in einer Senke der Steuerkulisse gehalten ist, dass der Rastkörper beim Verbringen des Ladekabelsteckers von der Grundposition in die Bereitstellungsposition entlang einer ersten Steuerkante der Steuerkulisse geführt ist beziehungsweise dass der Rastkörper beim Verbringen des Ladekabelsteckers von der Bereitstellungsposition in die Grundposition entlang der zweiten Steuerkante der Steuerkulisse geführt ist. Vorteilhaft ergibt sich durch das Vorsehen der Steuerkulisse mit den Blöcken, der Senke beziehungsweise den Steuerkanten ein sehr kompakter Aufbau der Aufhängevorrichtung bei der Realisierung der Bereitstellungsposition als Raststellung sowie eine mechanisch robuste Ausführung, welche eine lange Lebensdauer auch unter den rauen Nutzungsbedingungen zum Beispiel der Logistikbranche begünstigt.According to a development of the invention, the latching body is guided when moving the charging cable connector from the basic position to the ready position and / or back along a control link of the suspension device. For example, the second stop for the adjustment path of the charging cable plug can be realized by a block formed on the control link, against which the locking body is positioned and which counteracts a further adjustment of the locking body. In addition, it can be provided that the latching body is held in the supply position in a depression of the control link that the locking body is guided during the removal of the charging cable connector from the basic position to the provision position along a first control edge of the control link or that the locking body during removal of the charging cable connector the supply position is guided in the basic position along the second control edge of the control link. Advantageously, the provision of the control link with the blocks, the sink or the control edges a very compact construction of the suspension in the realization of the staging position as a detent position and a mechanically robust design, which favors a long life even under the harsh conditions of use, for example, the logistics industry ,

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das erste Ladekabelsegment jedenfalls abschnittsweise schlaufenförmig verlegt. Vorteilhaft kann durch das Vorsehen der Schlaufe an dem ersten Ladekabelsegment ein Längenausgleich realisiert werden für die Verbringung des Ladekabelsteckers aus der Grundposition in die Bereitstellungsposition und zurück.According to a development of the invention, the first charging cable segment is at least partially laid loop-shaped. Advantageously, by providing the loop on the first charging cable segment, a length compensation can be realized for the shipment of the charging cable plug from the basic position to the ready position and back.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist an dem zweiten Ladekabelsegment beziehungsweise an dem Adaptermodul eine elektrisch nicht kontaktierte Aufnahme zum Einsetzen des Ladekabelsteckers vorgesehen. Vorteilhaft kann hierdurch der Ladekabelstecker definiert bereitgestellt und vor mechanischer Beschädigung beziehungsweise unbeabsichtigter Berührung der elektrischen Kontakte geschützt vorgehalten werden, während die Ladestation nicht mit dem Fahrzeug verbunden ist. Zum Anschluss der Ladestation an das Fahrzeug wird dann der Ladekabelstecker aus der Aufnahme entnommen und mit dem Fahrzeug verbunden.According to a development of the invention, an electrically non-contacted receptacle for inserting the charging cable plug is provided on the second charging cable segment or on the adapter module. Advantageously, the charging cable plug can thereby be provided in a defined manner and kept protected against mechanical damage or accidental contact with the electrical contacts while the charging station is not connected to the vehicle. To connect the charging station to the vehicle then the charging cable connector is removed from the recording and connected to the vehicle.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das zweite Ladekabelsegment einen Spiralkabelabschnitt auf. Vorteilhaft kann durch das Vorsehen des Spiralkabelabschnitts die Verbindung der Ladestation mit dem Fahrzeug in einfacher Weise erfolgen, da durch den Spiralkabelabschnitt die wirksame Länge des zweiten Ladekabelsegments bedarfsgerecht gewählt beziehungsweise angepasst werden kann. Es ist insofern besonders einfach, den Ladekabelstecker in der Bereitstellungsposition aus der Aufnahme zu entnehmen und an das Fahrzeug anzusetzen, sodass in einer Verwendungsstellung letztlich das Fahrzeug mit der Ladestation verbunden ist und geladen werden kann. Bevorzugt ist der Spiralkabelabschnitt zwischen dem Ladekabelstecker und der Aufnahme für ebendiesen vorgesehen, während das zweite Ladekabelsegment zwischen dem Adaptermodul und der Aufnahme nicht spiralförmig ausgeführt ist.According to a development of the invention, the second charging cable segment has a spiral cable section. Advantageously, the connection of the charging station to the vehicle can be carried out in a simple manner by the provision of the spiral cable section, since the effective length of the second charging cable segment can be selected or adjusted as required by the spiral cable section. In this respect, it is particularly simple to remove the charging cable plug from the receptacle in the provisioning position and attach it to the vehicle, so that in one use position the vehicle is ultimately connected to the charging station and can be charged. Preferably, the spiral cable section is provided between the charging cable plug and the receptacle for the same, while the second charging cable segment between the adapter module and the receptacle is not made spirally.

Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter.From the other dependent claims and the following description further advantages, features and details of the invention can be found. There mentioned features may be essential to the invention individually or in any combination. The drawings are merely illustrative of the clarification of the invention and are not of a restrictive nature.

Es zeigen:

  • 1 eine Prinzipdarstellung einer an einer Betriebsimmobilie (Lagerhalle) installierten, erfindungsgemäßen Ladestation,
  • 2 eine Detailvergrößerung der Installationsanordnung nach 1,
  • 3 einen Teil einer Sicherheitsladekabeleinrichtung der erfindungsgemäßen Ladestation nach 1,
  • 4 eine erste perspektivische Ansicht einer Sicherheitskupplung der Sicherheitsladekabeleinrichtung nach 3 in einer Betriebsanordnung,
  • 5 eine zweite perspektivische Ansicht der Sicherheitskupplung nach 4 in der Betriebsanordnung,
  • 6 eine erste perspektivische Ansicht der Sicherheitskupplung nach 4 in einer Sicherheitstrennanordnung,
  • 7 eine zweite perspektivische Ansicht der Sicherheitskupplung nach 4 in der Sicherheitstrennanordnung,
  • 8 eine Detaildarstellung einer Montageanordnung für die Über-Kopf-Montage der Sicherheitsladekabeleinrichtung,
  • 9 eine perspektivische Ansicht einer für die Über-Kopf-Montage vorgesehenen Aufhängevorrichtung,
  • 10 eine Prinzipdarstellung der Aufhängevorrichtung nach 9 in der Grundposition,
  • 11 die Prinzipdarstellung der Aufhängevorrichtung nach 9 in einer ersten Zwischenposition,
  • 12 die Prinzipdarstellung der Aufhängevorrichtung nach 9 in einer zweiten Zwischenposition,
  • 13 die Prinzipdarstellung der Aufhängevorrichtung nach 9 in der Bereitstellungsposition,
  • 14 die Prinzipdarstellung der Aufhängevorrichtung nach 9 in einer dritten Zwischenposition und
  • 15 die Prinzipdarstellung der Aufhängevorrichtung nach 9 in einer vierten Zwischenposition.
Show it:
  • 1 a schematic diagram of an installed on an operating property (warehouse), charging station according to the invention,
  • 2 an enlarged detail of the installation arrangement according to 1 .
  • 3 a part of a safety charging cable device of the charging station according to the invention 1 .
  • 4 a first perspective view of a safety coupling of the Sicherheitsladekabeleinrichtung after 3 in an operating arrangement,
  • 5 a second perspective view of the safety coupling after 4 in the operating arrangement,
  • 6 a first perspective view of the safety coupling after 4 in a safety separator,
  • 7 a second perspective view of the safety coupling after 4 in the safety separator,
  • 8th a detailed view of a mounting arrangement for the overhead mounting of the Sicherheitsladekabeleinrichtung,
  • 9 a perspective view of a provided for over-head mounting suspension,
  • 10 a schematic diagram of the suspension after 9 in the basic position,
  • 11 the schematic diagram of the suspension after 9 in a first intermediate position,
  • 12 the schematic diagram of the suspension after 9 in a second intermediate position,
  • 13 the schematic diagram of the suspension after 9 in the staging position,
  • 14 the schematic diagram of the suspension after 9 in a third intermediate position and
  • 15 the schematic diagram of the suspension after 9 in a fourth intermediate position.

Eine erfindungsgemäße modulare Ladestation zum Bereitstellen elektrischer Energie für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug nach den 1 und 2 umfasst als wesentliche Funktionskomponenten ein Steuergerät 1 sowie eine Ladekabeleinrichtung 2, die als eine Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 realisiert ist. Das Steuergerät 1 ist nach Art einer Wallbox wandmontiert ausgeführt und an einer Seitenwand eines Gebäudes 34, beispielsweise einer Lager- und Logistikhalle befestigt. Das Steuergerät 1 umfasst ein Schaltmodul, welches dazu dient, den Ladevorgang zu starten beziehungsweise zu beenden und bedarfsgerecht die Verbindung zu dem Versorgungsnetz herzustellen. Das Schaltmodul sieht hierzu beispielsweise mindestens ein Schütz vor oder wenigstens einen anderen Leistungsschalter. Die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 sieht ein erstes Ladekabelsegment 3 sowie ein zweites Ladekabelsegment 4 und ein nach Art einer Sicherheitskupplung ausgebildetes Adaptermodul 5 zum Verbinden des ersten Ladekabelsegments 3 mit dem zweiten Ladekabelsegment 4 vor. Die Sicherheitskupplung 5 umfasst eine dem ersten Ladekabelsegment 3 zugeordnete erste Koppeleinheit 6 sowie eine dem zweiten Ladekabelsegment 4 zugeordnete zweite Koppeleinheit 7 und ein Verbindungsmodul 8 zum zerstörungsfrei lösbaren, mechanischen Verbinden der ersten Koppeleinheit 6 mit der zweiten Koppeleinheit 7. A modular charging station according to the invention for providing electrical energy for an electrically operable vehicle according to the 1 and 2 comprises as essential functional components a control unit 1 and a charging cable device 2 acting as a security charging device 2 is realized. The control unit 1 is wall-mounted in the manner of a wallbox and on a side wall of a building 34 , For example, a warehouse and logistics hall attached. The control unit 1 includes a switching module which serves to start or end the charging process and to connect as needed to the supply network. For this purpose, the switching module provides, for example, at least one contactor or at least one other power switch. The safety charging cable device 2 sees a first charging cable segment 3 and a second charging cable segment 4 and a trained in the manner of a safety coupling adapter module 5 for connecting the first charging cable segment 3 with the second charging cable segment 4 in front. The safety clutch 5 includes a first charging cable segment 3 associated first coupling unit 6 and a second charging cable segment 4 assigned second coupling unit 7 and a connection module 8th for non-destructively releasable, mechanical connection of the first coupling unit 6 with the second coupling unit 7 ,

Die erfindungsgemäße Ladestation ist insbesondere ausgebildet zum Bereitstellen elektrischer Energie für Nutzfahrzeuge, welche während einer Ruhephase beziehungsweise beim Beladen des Fahrzeugs mit Ware elektrisch geladen werden. Aus diesem Grund ist die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 in einer Über-Kopf-Montage an einem Vordach 29 des Gebäudes 34 höhenverstellbar gehalten. Für die höhenverstellbare Montage ist eine Aufhängevorrichtung 15 vorgesehen, welche über ein Zugmittel 16 mit der Sicherheitskupplung 5 verbunden ist. Die Aufhängevorrichtung 15 wiederum ist über eine Montageschiene 27 an dem Vordach 29 festgelegt.The charging station according to the invention is in particular designed to provide electrical energy for commercial vehicles, which are electrically charged during a rest phase or when loading the vehicle with goods. For this reason, the safety charging cable device 2 in an overhead mounting on a canopy 29 of the building 34 height adjustable. For the height-adjustable mounting is a suspension device 15 provided, which via a traction means 16 with the safety clutch 5 connected is. The suspension device 15 in turn is via a mounting rail 27 on the canopy 29 established.

Die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 sieht als erste wesentliche Komponente das erste Ladekabelsegment 3 vor, welches von dem Steuergerät 2 wandmontiert vertikal nach oben unter das Vordach 29 geführt ist und weiter bis in den Bereich eines vorderen Randabschnitts des Vordachs 29 unter ebendiesem vorgesehen wird. Das erste Ladekabelsegment 3 wird dann benachbart zu der Aufhängevorrichtung 15 als Schlaufe 36 zu einem Steckelement 11 der ersten Koppeleinheit 6 geführt, mit dem es elektrisch leitend verbunden ist.The safety charging cable device 2 sees as the first essential component of the first charging cable segment 3 before, which of the control unit 2 wall-mounted vertically upwards under the canopy 29 is led and further into the area of a front edge portion of the canopy 29 is provided under this ebendiesem. The first charging cable segment 3 then becomes adjacent to the hanger 15 as a loop 36 to a plug-in element 11 the first coupling unit 6 out, with which it is electrically connected.

Das zweite Ladekabelsegment 4 der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 ist von der zweiten Koppeleinheit 7 bis zu einem Ladekabelstecker 26 geführt, welcher ausgebildet ist zum Anschluss der Ladestation an das Fahrzeug. Es handelt sich insofern um einen genormten Ladekabelstecker 26.The second charging cable segment 4 the safety charging cable device 2 is from the second coupling unit 7 up to a charging cable connector 26 guided, which is designed for connection of the charging station to the vehicle. It is in this respect a standardized charging cable connector 26 ,

Zum Verbinden der zweiten Koppeleinheit 7 mit dem zweiten Ladekabelsegment 4 ist an der zweiten Koppeleinheit 7 ein korrespondierend zu dem Steckelement 11 gebildetes Gegensteckelement 12 vorgesehen, welches elektrisch leitend an das Steckelement 11 der ersten Koppeleinheit 6 angesetzt werden kann, mit diesem eine Steckverbindung bildet und elektrisch leitend mit dem zweiten Ladekabelsegment 4 verbunden ist. An dem zweiten Ladekabelsegment 4 ist des Weiteren eine Aufnahme 33 für den Ladekabelstecker 26 vorgesehen. Die Aufnahme 33 ist elektrisch nicht kontaktiert. Sie dient dazu, den Ladekabelstecker 26 in einer definierten Position zu halten, während die Ladestation nicht verwendet wird. Weiter sieht das zweite Ladekabelsegment 4 einen Spiralkabelabschnitt 35 vor. Der Spiralkabelabschnitt 35 des zweiten Ladekabelsegments 4 dient als Kabelvorrat. Er stellt sicher, dass der Ladekabelstecker 26 auch dann an das elektrisch betriebene Fahrzeug angesetzt werden kann, wenn das Fahrzeug etwas außerhalb der vorgesehenen Parkposition abgestellt ist, beziehungsweise dient dazu, verschiedene Fahrzeugtypen mit der Ladestation zu verbinden, welche das zur Aufnahme des Ladekabelsteckers 26 ausgebildete Kupplungsstück mithin an verschiedenen Stellen vorsehen.For connecting the second coupling unit 7 with the second charging cable segment 4 is at the second coupling unit 7 a corresponding to the plug element 11 formed mating plug 12 provided, which is electrically conductive to the plug-in element 11 the first coupling unit 6 can be recognized, with this forms a connector and electrically conductive with the second charging cable segment 4 connected is. On the second charging cable segment 4 is also a recording 33 for the charging cable connector 26 intended. The recording 33 is not contacted electrically. It serves to the charging cable connector 26 in a defined position while the charging station is not being used. Next sees the second charging cable segment 4 a spiral cable section 35 in front. The spiral cable section 35 of the second charging cable segment 4 serves as a cable store. He makes sure the charging cable plug 26 can also be applied to the electrically powered vehicle when the vehicle is parked slightly outside the intended parking position, or serves to connect different types of vehicles with the charging station, which for receiving the charging cable connector 26 thus provide trained coupling piece at different locations.

Neben der ersten Koppeleinheit 6 mit dem Steckelement 11 und der zweiten Koppeleinheit 7 mit dem Gegensteckelement 12 sieht die Sicherheitskupplung 5 zudem das Verbindungsmodul 8 vor. Das Verbindungsmodul 8 sieht zum mechanischen Verbinden der Koppeleinheiten 6, 7 einen der ersten Koppeleinheit 6 zugeordneten Dauermagneten 9 sowie einen Magnetgegenkörper 10 vor, welcher der zweiten Koppeleinheit 7 zugeordnet ist. Die Koppeleinheiten 6, 7 sind insofern kraftschlüssig miteinander verbunden.Next to the first coupling unit 6 with the plug element 11 and the second coupling unit 7 with the mating plug 12 sees the safety clutch 5 also the connection module 8th in front. The connection module 8th sees to the mechanical connection of the coupling units 6 . 7 one of the first coupling unit 6 associated permanent magnet 9 as well as a magnetic counter body 10 before which of the second coupling unit 7 assigned. The coupling units 6 . 7 In this respect, they are positively connected with each other.

Die Sicherheitskupplung 5 dient dazu, das erste Ladekabelsegment 3 mechanisch und elektrisch mit dem zweiten Ladekabelsegment 4 zu verbinden. Wie in den 4 und 5 dargestellt, ist hierzu der Dauermagnet 9 des Verbindungsmoduls 8 an dem Magnetgegenkörper 10 angesetzt und die erste Koppeleinheit 6 mechanisch fest mit der zweiten Koppeleinheit 7 verbunden. Zudem greift das Gegensteckelement 12 der zweiten Koppeleinheit 7 in das an der ersten Koppeleinheit 6 vorgesehene Steckelement 11 ein zum elektrisch leitenden Verbinden der Ladekabelsegmente 3, 4. Für das zweite Ladekabelsegment 4 ist dabei an der zweiten Koppeleinheit 7 eine Zugentlastung 13 realisiert. Durch die Zugentlastung 13 ist sichergestellt, dass in einer Betriebsanordnung der Sicherheitskupplung 5, in der die Koppeleinheiten 6, 7 mechanisch und elektrisch verbunden sind, keine mechanischen Kräfte über die durch das Steckelement 11 in das Gegensteckelement 12 gebildete Steckverbindung übertragen werden.The safety clutch 5 serves to the first charging cable segment 3 mechanically and electrically with the second charging cable segment 4 connect to. As in the 4 and 5 shown, this is the permanent magnet 9 of the connection module 8th on the magnetic counter-body 10 attached and the first coupling unit 6 mechanically fixed to the second coupling unit 7 connected. In addition, the mating connector engages 12 the second coupling unit 7 in the at the first coupling unit 6 provided plug-in element 11 a for electrically conductive connection of the charging cable segments 3 . 4 , For the second charging cable segment 4 is at the second coupling unit 7 a strain relief 13 realized. Through the strain relief 13 is ensured that in an operating arrangement of the safety clutch 5 in which the coupling units 6 . 7 mechanically and electrically connected, no mechanical forces over the through the plug element 11 in the mating plug element 12 be formed plug connection.

In einer Sicherheitstrennanordnung der Sicherheitskupplung 5 nach den 6 und 7 ist die erste Koppeleinheit 6 der Sicherheitskupplung 5 im Bereich des Verbindungsmoduls 8 von der zweiten Koppeleinheit 7 getrennt. Der Dauermagnet 9 des Verbindungsmoduls 8 liegt insofern nicht an dem Magnetgegenkörper 10 an, welcher der zweiten Koppeleinheit 7 zugeordnet ist. Zudem ist das Gegensteckelement 12 aus dem Steckelement 11 der ersten Koppeleinheit 6 entnommen und neben der mechanischen Verbindung auch die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Ladekabelsegment 3 und dem zweiten Ladekabelsegment 4 verbunden. Es ist insofern in der Sicherheitstrennanordnung der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 der Ladekabelstecker 26, welcher an einem freien Ende des zweiten Ladekabelsegments 4 vorgesehen ist, nicht mehr mit dem Steuergerät 1 der Ladestation verbunden.In a safety isolating arrangement of the safety coupling 5 after the 6 and 7 is the first coupling unit 6 the safety clutch 5 in the area of the connection module 8th from the second coupling unit 7 separated. The permanent magnet 9 of the connection module 8th is not so far on the magnetic counter-body 10 to which of the second coupling unit 7 assigned. In addition, the mating plug element 12 from the plug element 11 the first coupling unit 6 taken and in addition to the mechanical connection and the electrical connection between the first charging cable segment 3 and the second charging cable segment 4 connected. It is insofar in the safety separation arrangement of the safety charging cable device 2 the charging cable connector 26 , which at a free end of the second charging cable segment 4 is provided, not with the control unit 1 connected to the charging station.

Die Über-Kopf-Montage der Ladekabeleinrichtung 2 bedient sich zunächst der Aufhängevorrichtung 15 mit dem Zugmittel 16, welches mit einer an der ersten Koppeleinheit 6 der Sicherheitskupplung 5 vorgesehenen Öse 25 verbunden ist. Die Aufhängevorrichtung 15 ist über die Montageschiene 27 an einem Träger 28 für das Vordach 29 vorgesehen. Zum Festlegen der Montageschiene 27 an dem nach Art eines Doppel-T-Profils ausgebildeten Träger 28 erfolgt über ein Verbindungsmittel 30, welches beispielsweise als Schraubklemme beziehungsweise als Schnellverbindungsmittel ausgebildet sein kann. Durch das Vorsehen des Verbindungsmittels 30 ist sichergestellt, dass die modulare Ladestation schnell und flexibel an verschiedenen Vordachkonstruktionen angesetzt werden kann. Es kann insofern stets die gleiche Montageschiene 27 verwendet werden und eine Anpassung der Installation an die baulichen Gegebenheiten vor Ort kann allein durch eine entsprechende Ausgestaltung des Verbindungsmittels 30 realisiert werden.The overhead mounting of the charging cable device 2 first uses the suspension 15 with the traction means 16 , which with one at the first coupling unit 6 the safety clutch 5 provided eyelet 25 connected is. The suspension device 15 is over the mounting rail 27 on a carrier 28 for the canopy 29 intended. To fix the mounting rail 27 on the carrier designed in the manner of a double T-profile 28 via a connecting means 30 which may be formed, for example, as a screw or quick connection means. By providing the connecting means 30 it is ensured that the modular charging station can be quickly and flexibly attached to various canopy constructions. It can therefore always the same mounting rail 27 can be used and an adaptation of the installation to the local structural conditions can only by a corresponding design of the connecting means 30 will be realized.

Die Montageschiene 27 ist nach Art eines Vierkant-Rohrprofils ausgebildet. Sie weist einen Längsschlitz 31 auf. Im Bereich des Längsschlitzes 31 greift die Aufhängevorrichtung 15 mit daran vorgesehenen Rollen 32 in die Montageschiene 27 ein. Es ist insofern in einfacher Weise möglich, die Aufhängevorrichtung 15 entlang der Montageschiene 27 zu verschieben und entsprechend der baulichen Gegebenheiten an der vorgesehenen Stelle zu positionieren. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Aufhängevorrichtung 15 während der Installation der modularen Ladestation in der Montageschiene 27 verschoben wird und dann eine Festlegung der Aufhängevorrichtung 15 an der Montageschiene 27 erfolgt. Eine Längsverschiebbarkeit der Aufhängevorrichtung 15 an der Montageschiene 27 ist daher während der bestimmungsgemäßen Verwendung der Ladestation nicht vorgesehen.The mounting rail 27 is designed in the manner of a square tube profile. It has a longitudinal slot 31 on. In the area of the longitudinal slot 31 grips the suspension device 15 with rollers provided 32 in the mounting rail 27 one. It is insofar easily possible, the suspension 15 along the mounting rail 27 to move and position according to the structural conditions at the intended location. In particular, it can be provided that the suspension device 15 during the installation of the modular charging station in the mounting rail 27 is moved and then a fixing of the suspension 15 on the mounting rail 27 he follows. A longitudinal displacement of the suspension device 15 on the mounting rail 27 is therefore not intended during the intended use of the charging station.

Über das Zugmittel 16 der Aufhängevorrichtung 15 ist die Sicherheitskupplung 5 der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 höhenverstellbar gehalten. Das Zugmittel 16, welches über die Öse 25 mit der ersten Koppeleinheit 6 der Sicherheitskupplung 5 verbunden ist, wird hierbei auf einer Trommel 17 der Aufhängevorrichtung 15 bevorratet, vergleiche 9. Eine Höhenverstellung zwischen einer Grundposition nach 9, in der jedenfalls die Sicherheitskupplung 5 mit dem Ladekabelstecker 26 benachbart zu dem Vordach 29 so hoch angeordnet ist, dass das Fahrzeug diese Funktionskomponenten der Ladestation beim Einparken auch mit dem Aufbau nicht berührt, und einer Bereitstellungsposition, in der der Ladekabelstecker 26 von einem Nutzer aus der Aufnahme 33 entnommen und mit dem Fahrzeug verbunden werden kann, beugt wirksam einer Beschädigung der Funktionskomponenten vor. Die Bereitstellungsposition ist dabei unterhalb der Grundposition vorgesehen.About the traction means 16 the suspension device 15 is the safety clutch 5 the safety charging cable device 2 height adjustable. The traction device 16 , which over the eyelet 25 with the first coupling unit 6 the safety clutch 5 is connected here is on a drum 17 the suspension device 15 stocked, compare 9 , A height adjustment between a basic position 9 , in any case, the safety clutch 5 with the charging cable connector 26 adjacent to the canopy 29 is arranged so high that the vehicle does not touch these functional components of the charging station when parking with the structure, and a deployment position in which the charging cable connector 26 from a user from the recording 33 can be removed and connected to the vehicle, effectively prevents damage to the functional components. The provisioning position is provided below the basic position.

Zum Verbringen der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 in die Bereitstellungsposition ist an der zweiten Koppeleinheit 7 der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 ein textiles Betätigungselement 14 vorgesehen, welches schlaufenförmig ausgebildet ist. Eine Länge des Betätigungselements 14 ist dabei so bestimmt, dass das Betätigungselement 14 auch dann gegriffen werden kann, wenn die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 in der Grundposition vorgesehen ist. Durch Ziehen des Betätigungselements 14 kann die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 dann in die Bereitstellungsposition verbracht werden.To bring the safety charging cable device 2 in the ready position is at the second coupling unit 7 the safety charging cable device 2 a textile actuator 14 provided, which is loop-shaped. A length of the actuating element 14 is determined so that the actuator 14 even when the safety charging cable device 2 is provided in the basic position. By pulling the actuator 14 can the safety charging cable device 2 then be moved to the staging position.

In der Grundposition ist die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 gegen einen ersten Anschlag positioniert. Die Grundposition ist insofern die oberste Stellung, in die die Sicherheitskupplung 5 beziehungsweise die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 verbracht werden kann. Sie ist dabei insbesondere als eine Vorzugsposition ausgebildet, indem das Zugmittel 16 der Aufhängevorrichtung 15 mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist in Richtung der Trommel 17. Die Bereitstellungsposition ist vorliegend als eine Raststellung ausgebildet. Beim Verbringen der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 in die Bereitstellungsposition wird ebendiese zunächst über die Bereitstellungsposition hinaus nach unten bewegt und dann in die Bereitstellungsposition zurückgezogen. Der Rückzug erfolgt ohne Zutun durch die auf das Zugmittel 16 aufgeprägte Rückstellkraft. Zum Verbringen der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 aus der Bereitstellungsposition in die Grundposition wird über das Zugmittel 16 zunächst gegen die Rückstellkraft eine Bewegung nach unten aufgeprägt, um die Verrastung zu lösen, und dann gelangt die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 aufgrund der aufgeprägten Rückstellkraft selbsttätig in die Grundposition.In the home position is the safety charging device 2 positioned against a first stop. The basic position is in this respect the highest position in which the safety clutch 5 or the safety charging cable device 2 can be spent. It is designed in particular as a preferred position by the traction means 16 the suspension device 15 with a restoring force is applied in the direction of the drum 17 , The provisioning position is presently designed as a detent position. When moving the safety charging cable device 2 in the staging position, it is first moved down past the staging position and then retracted to the staging position. The withdrawal takes place without any action by the on the traction means 16 impressed restoring force. To bring the safety charging cable device 2 from the staging position to the home position is via the traction means 16 initially pressed down against the restoring force to release the latch, and then enters the safety charging cable device 2 due to the impressed restoring force automatically in the basic position.

Die Realisierung der Rastfunktion ist in den 10 bis 15 dargestellt. Es ist hierzu in einem Gehäuse der Aufhängevorrichtung 15 an dem Zugmittel 16 ein kugelförmiger Rastkörper 19 vorgesehen. Der Rastkörper 19 befindet sich in der Grundposition der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 außerhalb eines Wirkbereichs einer Steuerkulisse 18. Wird nun die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 aus der Grundposition in die Bereitstellungsposition verbracht, gelangt der Rastkörper 19 zunächst in den Wirkungsbereich einer ersten Steuerkante 23 der Steuerkulisse 18 und wird dann gegen einen ersten Block 21 festgelegt. Der erste Block 21 bildet einen zweiten Anschlag und definiert die unterste Stellung der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 beim Verbringen derselben aus der Grundposition in die Bereitstellungsposition. Wird nun der Zug gelöst beziehungsweise die Zugkraft reduziert, gelangt der Rastkörper 19 in die an der Steuerkulisse 18 gebildete Senke 20 und die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 befindet sich in der Bereitstellungsposition. Zum Verbringen der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 aus der Bereitstellungsposition zurück in die Grundposition wird zunächst erneut eine Zugkraft auf die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 aufgeprägt und der Rastkörper 19 wird gegen einen zweiten Block 22 positioniert. Sofern der Rastkörper 19 in dem zweiten Block 22 vorgesehen ist, ist die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 in einem Umkehrpunkt. Wird nun die Zugkraft reduziert, wird infolge der auf das Zugmittel 16 wirkenden Rückstellkraft die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 in die Grundposition zurückverbracht. Der Rastkörper 19 ist hierbei entlang einer zweiten Steuerkante 24 der Steuerkulisse 18 geführt. Es ist also so, dass die Bereitstellungsposition der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2, in der der Rastkörper 19 in der Senke 20 der Steuerkulisse 18 geführt ist, nicht die niedrigste beziehungsweise unterste Position der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 definiert. Sowohl beim Verbringen der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 in die Bereitstellungsposition als auch beim Verbringen der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 aus der Bereitstellungsposition in die Grundposition wird die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 kurzfristig unter die Bereitstellungsposition verbracht zum Verrasten beziehungsweise Lösen der Verrastung der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2.The realization of the locking function is in the 10 to 15 shown. It is for this purpose in a housing of the suspension 15 on the traction means 16 a spherical detent body 19 intended. The ratchet body 19 is in the home position of the safety charging cable device 2 outside an effective range of a control gate 18 , Now the safety charging cable device 2 spent from the basic position in the ready position, the catch body arrives 19 first in the sphere of action of a first control edge 23 the control gate 18 and then goes against a first block 21 established. The first block 21 forms a second stop and defines the lowermost position of the safety charging cable device 2 when moving it from the home position to the ready position. Now, if the train dissolved or reduced the tensile force, the locking body passes 19 in the at the control gate 18 formed valley 20 and the safety charging cable device 2 is in the deployment position. To bring the safety charging cable device 2 From the ready position back to the basic position, a tensile force on the safety charging cable device is again first 2 imprinted and the catch body 19 is against a second block 22 positioned. If the catch body 19 in the second block 22 is provided, is the safety charging cable device 2 in a reversal point. Now, if the tensile force is reduced, is due to the on the traction means 16 acting restoring force the safety charging cable device 2 returned to the basic position. The ratchet body 19 is here along a second control edge 24 the control gate 18 guided. It is thus the case that the provision position of the safety charging cable device 2 in which the ratchet body 19 in the valley 20 the control gate 18 is guided, not the lowest or lowest position of the safety charging cable device 2 Are defined. Both when moving the safety charging cable device 2 in the provisioning position as well as when moving the safety charging cable device 2 from the ready position to the home position becomes the safety charging cable device 2 short - term under the provisioning position spent to Locking or releasing the locking of the safety charging cable device 2 ,

Die erfindungsgemäße modulare Ladestation kann vorteilhaft verwendet werden, um elektrisch betriebene Nutzfahrzeuge, beispielsweise im Nahverkehr eingesetzte Transporter oder andere Verteilfahrzeuge, während des Beladens mit Waren elektrisch zu laden. Die Über-Kopf-Montage der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 erlaubt es insofern zum einen, die Waren im Wesentlichen beeinträchtigungsfrei seitlich oder von hinten in das Fahrzeug zu laden. Die aufgehangene Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 stört insofern den Beladevorgang nicht. Zum anderen bietet die Über-Kopf-Montage der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 einen maximalen Rangierfreiraum beim Parken des Fahrzeugs. Selbst bei einer großen Aufbauhöhe kann die Grundposition der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 regelmäßig so gewählt werden, dass das Fahrzeug beeinträchtigungsfrei und ohne mechanische Berührung der Sicherheitsladekabeleinrichtung 2, des Ladekabelsteckers 26 beziehungsweise der Sicherheitskupplung 5 eingeparkt und abgestellt werden kann. Sollte es gleichwohl im Einzelfall doch zu einer mechanischen Berührung kommen, ist durch das Vorsehen der Sicherheitskupplung 5 einer Beschädigung der Ladestation beziehungsweise einer Gefahr für Leib und Leben der beteiligten Personen vorgebeugt, indem beim Überschreiten einer konstruktiv vorbestimmten Trennkraft des Verbindungsmoduls 8 zunächst die mechanische Verbindung zwischen der ersten Koppeleinheit 6 und der zweiten Koppeleinheit 7 aufgehoben wird und dann im Weiteren das Steckelement 11 vom Gegensteckelement 12 getrennt wird. Es ist insofern einer mechanischen Beschädigung insbesondere der Aufhängevorrichtung 15, des ersten Ladekabelsegments 3 und des Steuergeräts 1 vorgebeugt. Zudem kann nach der Trennung die elektrische und mechanische Verbindung wieder hergestellt werden und die erfindungsgemäße Ladestation innerhalb kürzester Zeit erneut in Betrieb genommen werden.The modular charging station according to the invention can be advantageously used to electrically charge electrically operated commercial vehicles, for example transporters or other distribution vehicles used in local traffic, during the loading of goods. The overhead mounting of the safety charging cable device 2 In this respect, on the one hand, it makes it possible, on the one hand, to load the goods essentially sideways or from behind into the vehicle, substantially without any damage. The suspended safety charging cable device 2 does not disturb the loading process. On the other hand, the overhead mounting of the safety charging cable device 2 a maximum maneuvering space when parking the vehicle. Even with a large installation height, the basic position of the safety charging cable device 2 be chosen regularly so that the vehicle without damage and without mechanical contact with the safety charging cable device 2 , the charging cable plug 26 or the safety clutch 5 can be parked and parked. However, should it happen nevertheless in the individual case to a mechanical contact, is by providing the safety clutch 5 Damage to the charging station or a risk to life and limb of the persons involved prevented by exceeding a structurally predetermined separation force of the connection module 8th First, the mechanical connection between the first coupling unit 6 and the second coupling unit 7 is lifted and then the plug element 11 from the mating plug 12 is disconnected. It is insofar a mechanical damage in particular the suspension device 15 , the first charging cable segment 3 and the controller 1 prevented. In addition, after the separation, the electrical and mechanical connection can be restored and the charging station according to the invention can be put into operation again within a very short time.

Darüber hinaus gestaltet sich die Installation der erfindungsgemäßen modularen Ladestation besonders einfach. Es ist insbesondere möglich, das Steuergerät 1, die Aufhängevorrichtung 15, die Sicherheitskupplung 5 sowie das zweite Ladekabelsegment 4 mit der Aufnahme 33, dem Ladekabelstecker 26 und dem Spiralkabelabschnitt 35 werksseitig vorzufertigen. Bei einer Montage vor Ort werden insofern das Steuergerät 1, die Montageschiene 27 und sodann die Aufhängevorrichtung 15 montiert. Wird dann im Weiteren die Sicherheitsladekabeleinrichtung 2 montiert, kann das erste Ladekabelsegment 3 in einer vor Ort nach den baulichen Gegebenheiten bestimmten Länge zugeschnitten und mit dem Steuergerät 1 einerseits sowie dem Steckelement 11 der ersten Koppeleinheit 6 andererseits verbunden werden. Die elektrisch kontaktierte Sicherheitskupplung 5 kann dann mit dem Zugmittel 16 verbunden werden, wobei abhängig von den baulichen Gegebenheiten und Höhe der Grundposition das Zugmittel 16 vor Ort eingekürzt wird. Es ist also folglich so, dass eine individuelle Anpassung an die baulichen Gegebenheiten allein für das erste Ladekabelsegment 3 und das Zugmittel 16 der Aufhängevorrichtung 15 erfolgen muss. Alle anderen Komponenten können werksseitig vorgefertigt werden. Bedarfsgerecht können hierbei geeignete Verbindungsmittel 30 zum Befestigen der Montageschiene 27 an dem Vordach 29 vorgesehen und bereitgehalten werden.In addition, the installation of the modular charging station according to the invention is particularly simple. It is possible in particular, the control unit 1 , the suspension device 15 , the safety coupling 5 as well as the second charging cable segment 4 with the recording 33 , the charging cable connector 26 and the spiral cable section 35 to prefabricate at the factory. In the case of an on-site installation, the control unit becomes such 1 , the mounting rail 27 and then the suspension device 15 assembled. Will then continue the safety charging cable device 2 mounted, the first charging cable segment 3 Tailored in a locally determined according to the structural conditions length and with the control unit 1 on the one hand and the plug-in element 11 the first coupling unit 6 on the other hand. The electrically contacted safety coupling 5 can then with the traction means 16 be connected, depending on the structural conditions and height of the basic position of the traction device 16 shortened locally. Thus, it is thus the case that an individual adaptation to the structural conditions only for the first charging cable segment 3 and the traction means 16 the suspension device 15 must be done. All other components can be prefabricated in the factory. Suitable for this purpose suitable fasteners 30 for attaching the mounting rail 27 on the canopy 29 be provided and kept.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 3035478 A1 [0002]EP 3035478 A1 [0002]

Claims (16)

Modulare Ladestation zum Bereitstellen elektrischer Energie für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug umfassend eine Ladekabeleinrichtung (2) mit einem ersten Ladekabelsegment (3), welches über ein elektrisches Schaltmodul an ein Versorgungsnetz angeschlossen ist, mit einem zweiten Ladekabelsegment (4), an dem endseitig ein Ladekabelstecker (26) festgelegt ist zum Anschluss an das Fahrzeug, und mit einem Adaptermodul (5) zum elektrischen und mechanischen Verbinden der Ladekabelsegmente (3, 4), umfassend eine Aufhängevorrichtung (15) mit einem Zugmittel (16), wobei die Aufhängevorrichtung (15) ausgebildet ist für eine Über-Kopf-Montage der Ladekabeleinrichtung (2) und das Zugmittel (16) an dem ersten Ladekabelsegment (3) und/oder an dem Adaptermodul (5) festgelegt ist, und umfassend ein das Schaltmodul aufweisendes Steuergerät (1).Modular charging station for providing electrical energy for an electrically operable vehicle comprising a charging cable device (2) with a first charging cable segment (3), which is connected via an electrical switching module to a supply network, with a second charging cable segment (4), at the end of a charging cable connector ( 26) is designed for connection to the vehicle, and with an adapter module (5) for electrically and mechanically connecting the charging cable segments (3, 4), comprising a suspension device (15) with a traction means (16), wherein the suspension device (15) is formed is for an overhead mounting of the charging cable device (2) and the traction means (16) on the first charging cable segment (3) and / or on the adapter module (5) is fixed, and comprising a switching module exhibiting controller (1). Modulare Ladestation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) mit dem Schaltmodul und/oder das Adaptermodul (5) mit dem hieran festgelegten zweiten Ladekabelsegment (4) werkseitig vorgefertigt sind.Modular charging station after Claim 1 , characterized in that the control unit (1) with the switching module and / or the adapter module (5) with the second charging cable segment (4) fixed thereto are factory prefabricated. Modulare Ladestation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängevorrichtung (15) mit dem Zugmittel (16) werksseitig vorgefertigt ist derart, dass das Zugmittel (16) werksseitig eine vorbestimmte, maximale Länge aufweist und bei der Installation der Ladestation vor Ort eine Installationslänge für das Zugmittel (16) bedarfsgerecht eingestellt wird und insbesondere das Zugmittel (16) bedarfsgerecht eingekürzt wird.Modular charging station after Claim 1 or 2 , characterized in that the suspension device (15) with the traction means (16) is prefabricated in the factory such that the traction means (16) factory has a predetermined maximum length and when installing the charging station on site an installation length for the traction means (16) adjusted as needed and in particular the traction means (16) is shortened as needed. Modulare Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) nach Art einer Wallbox wandmontiert ausgeführt ist.Modular charging station according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the control unit (1) is designed wall-mounted in the manner of a wallbox. Modulare Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine deckenmontierte Montageschiene (27) für die Aufhängevorrichtung (15) vorgesehen ist und an der Aufhängevorrichtung (15) Befestigungsmittel ausgebildet sind zum Festlegen derselben an der Montageschiene (27).Modular charging station according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that a ceiling-mounted mounting rail (27) for the suspension device (15) is provided and on the suspension device (15) fastening means are formed for fixing the same on the mounting rail (27). Modulare Ladestation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Befestigungsmittel an der Aufhängevorrichtung (15) Rollen (32) vorgesehen sind und/oder die Montageschiene (27) nach Art eines längsgeschlitzten Vierkant-Rohrprofils ausgebildet ist und/oder das Mittel vorgesehen sind zum Blockieren der Rollen (32) und/oder einer Längsbewegung der Aufhängevorrichtung (15) in der Montageschiene (27) nach der Durchführung der Installation der Aufhängevorrichtung (15).Modular charging station after Claim 5 , characterized in that as fastening means to the suspension device (15) rollers (32) are provided and / or the mounting rail (27) is designed in the manner of a longitudinally slotted square tube profile and / or the means are provided for blocking the rollers (32) and / or a longitudinal movement of the suspension device (15) in the mounting rail (27) after the installation of the suspension device (15). Modulare Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängevorrichtung (15) ausgebildet ist zur höhenverstellbaren Aufhängung der Ladekabeleinrichtung (2), wobei der an dem zweiten Ladekabelsegment (4) vorgesehene Ladekabelstecker (26) in einer Grundposition gegen einen ersten Anschlag positioniert ist und aus der Grundposition in eine Bereitstellungsposition verbringbar ist, in der der Ladekabelstecker (26) unterhalb der Grundposition bereitgestellt ist.Modular charging station according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the suspension device (15) is designed for height-adjustable suspension of the charging cable device (2), wherein on the second charging cable segment (4) provided charging cable connector (26) is positioned in a basic position against a first stop and from the basic position in a Provision position can be brought, in which the charging cable connector (26) is provided below the home position. Modulare Ladestation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbringen des Steckelements aus der Grundposition in die Bereitstellungsposition an dem Adaptermodul (5) und/oder dem zweiten Ladekabelsegment (4) ein elastisch und/oder beigeschlaff ausgebildetes und/oder schwenkbar befestigtes Betätigungselement (14) vorgesehen ist.Modular charging station after Claim 7 , characterized in that for the purpose of bringing the plug element from the basic position into the ready position on the adapter module (5) and / or the second charging cable segment (4) an elastically and / or beigeschlaff trained and / or pivotally mounted actuating element (14) is provided. Modulare Ladestation nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundposition der Ladekabelstecker (16) als eine Vorzugsstellung ausgebildet ist, indem das Zugmittel (16) der Aufhängevorrichtung (15) mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist.Modular charging station after Claim 7 or 8th , characterized in that the basic position of the charging cable plug (16) is formed as a preferred position by the traction means (16) of the suspension device (15) is acted upon by a restoring force. Modulare Ladestation nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellungsposition als eine Raststellung ausgebildet ist derart, dass der Ladekabelstecker (26) zum Verbringen desselben in die Bereitstellungsposition zunächst über die Bereitstellungsposition hinaus bewegt wird und dann in die Bereitstellungsposition zurückgezogen wird und/oder dass der Ladekabelstecker (26) zum Verbringen desselben aus der Bereitstellungsposition in die Grundposition zunächst gegen die Rückstellkraft des Zugmittels (16) bewegt wird und dann in die Grundposition zurückgezogen wird.Modular charging station according to one of Claims 7 to 9 characterized in that the provisioning position is formed as a detent position such that the charging cable plug (26) is initially moved beyond its stowed position to bring it to the stowed position and then retracted to the stowed position and / or the charging cable plug (26) Spend the same from the ready position to the home position against the restoring force of the traction means (16) is first moved and then retracted to the basic position. Modulare Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ladekabelsegment (3) jedenfalls abschnittsweise schlaufenförmig verlegt ist zur Realisierung eines Längenausgleichs bei einer Verbringung des Ladekabelsteckers (26) aus der Grundposition in die Bereitstellungsposition und/oder zurück.Modular charging station according to one of Claims 1 to 10 , Wherein the first charging cable segment (3) is at least partially laid loop-shaped for realizing a length compensation in a shipment of the charging cable connector (26) from the basic position to the ready position and / or back. Modulare Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ladekabelsegment (3) von dem Steuergerät (1) wandmontiert nach oben geführt ist.Modular charging station according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that the first charging cable segment (3) from the control unit (1) is mounted wall-mounted upwards. Modulare Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Ladekabelsegment (4) und/oder dem Adaptermodul (5) eine elektrisch nicht kontaktierte Aufnahme (33) zum Einsetzen des Ladekabelstecker (26) vorgesehen ist und/oder dass der Ladekabelstecker (26) in der Bereitstellungsposition in die Aufnahme (33) eingesetzt ist.Modular charging station according to one of Claims 1 to 12 , characterized in that on the second charging cable segment (4) and / or the adapter module (5) an electrically not contacted receptacle (33) for insertion of the charging cable plug (26) is provided and / or that of Charging cable plug (26) is inserted in the provision position in the receptacle (33). Modulare Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ladekabelsegment (4) einen Spiralkabelabschnitt (35) aufweist.Modular charging station according to one of Claims 1 to 13 , characterized in that the second charging cable segment (4) has a spiral cable section (35). Modulare Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladekabeleinrichtung (2) als eine Sicherheitsladekabeleinrichtung ausgebildet ist, wobei das Adaptermodul (5) nach Art einer Sicherheitskupplung realisiert ist mit einer ersten Koppeleinheit (6), mit einer zweiten Koppeleinheit (7) und mit einem zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen mechanischen Verbinden der ersten Koppeleinheit (6) mit der zweiten Koppeleinheit (7) ausgebildetes Verbindungsmodul (8), wobei die erste Koppeleinheit (6) ein elektrisch leitend mit dem ersten Ladekabelsegment (3) verbundenes Steckelement umfasst, wobei die zweite Koppeleinheit (7) ein elektrisch leitend an das Steckelement der ersten Koppeleinheit (6) ansetzbares Gegensteckelement vorsieht, welches elektrisch leitend mit dem zweiten Ladekabelsegment (4) verbunden ist, und wobei die Koppeleinheiten (6, 7) kraftschlüssig und bevorzugt magnetisch verbunden sind.Modular charging station according to one of Claims 1 to 14 , characterized in that the charging cable device (2) is designed as a safety charging cable device, wherein the adapter module (5) is realized in the manner of a safety coupling with a first coupling unit (6), with a second coupling unit (7) and with a positive-locking and / or non-positive mechanical connection of the first coupling unit (6) to the second coupling unit (7) formed connecting module (8), wherein the first coupling unit (6) comprises an electrically conductive with the first charging cable segment (3) connected plug element, wherein the second coupling unit (7 ) provides an electrically conductive to the plug-in element of the first coupling unit (6) attachable mating plug element which is electrically connected to the second charging cable segment (4), and wherein the coupling units (6, 7) are non-positively and preferably magnetically connected. Modulare Ladestation nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmodul ausgebildet ist zum kraftschlüssigen und bevorzugt magnetischen mechanischen Verbinden der ersten Koppeleinheit (6) und der zweiten Koppeleinheit (7).Modular charging station after Claim 15 , characterized in that the connection module is designed for non-positive and preferably magnetic mechanical connection of the first coupling unit (6) and the second coupling unit (7).
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