DE102017222503A1

DE102017222503A1 - Ladeklappensystem

Info

Publication number: DE102017222503A1
Application number: DE102017222503.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kronenberger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2019-06-13

Abstract

Ein Ladeklappensystem eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs mit einer Ladedose (14) mit wenigstens einem Stromanschluss (18a, 18b) umfasst eine Ladeklappe (12), die in einer ersten Stellung die Ladedose (14) abdeckt und in einer zweiten Stellung die Ladedose (14) freigibt. An der Ladeklappe (12) ist ein Kontaktschutz (22) vorgesehen ist, der den Stromanschluss (18a, 18b) abdeckt, wenn die Ladeklappe (12) in der ersten Stellung ist. Der Kontaktschutz (22) ist verschieblich mit der Ladeklappe (12) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ladeklappensystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug.
Unter einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug ist beispielsweise ein Elektro- oder Hybridfahrzeug mit einem als Hochvoltspeicher ausgebildeten Energiespeicher sowie einem Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs zu verstehen.
Zum Laden des elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs ist in der Regel eine Ladedose vorgesehen, die wenigstens einen Stromanschluss (Wechselstrom- und/oder Gleichstromanschluss) aufweist. Die Ladedose ist üblicherweise hinter einer Öffnung in der Außenhaut des Fahrzeugs angeordnet und bei Nichtbenutzung von einer Ladeklappe verschlossen.
Bei Nichtbenutzung ist der Stromanschluss außerdem noch durch einen Kontaktschutz abgedeckt. Durch Vorsehen des Kontaktschutzes lassen sich zum einen gesetzlichen Anforderungen erfüllen, die eine Abdeckung eines gegebenenfalls vorhandenen Gleichstrom-Anschlusses vorschreiben, zum anderen wird die Sicherheit für einen Benutzer erhöht. Außerdem verbessert der Kontaktschutz auch noch den Korrosionsschutz.
Zum Laden wird die Ladeklappe geöffnet und der Kontaktschutz entfernt und damit der Zugang zur Ladedose freigelegt. Anschließend wird ein Ladestecker mit der Ladedose verbunden und der Ladevorgang kann durchgeführt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Ladevorgang komfortabler für den Benutzer zu gestalten.
Hierzu ist erfindungsgemäß ein Ladeklappensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen. Das Ladeklappensystem eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs mit einer Ladedose mit wenigstens einem Stromanschluss umfasst eine Ladeklappe, die in einer ersten, geschlossenen Stellung die Ladedose abdeckt und in einer zweiten, geöffneten Stellung die Ladedose freigibt. An der Ladeklappe ist ein Kontaktschutz vorgesehen, der den Stromabschluss abdeckt, wenn die Ladeklappe in der ersten Stellung ist. Der Kontaktschutz ist verschieblich mit der Ladeklappe verbunden. Beim Öffnen der Ladeklappe wird somit gleichzeitig der Kontaktschutz von der Ladedose abgezogen. Vor dem Einführen des Ladesteckers lässt sich der Kontaktschutz an der Ladeklappe verschieben, damit der Kontaktschutz beim Einführen des Ladesteckers nicht im Weg ist.
Der Kontaktschutz kann vorteilhaft von einer Schließposition in eine Ladeposition und zurück verschoben werden. In der Schließposition ist der Kontaktschutz so angeordnet, dass er beim Schließen der Ladeklappe den Stromabschluss abdeckt, während in der Ladeposition der Kontaktschutz so verschoben ist, dass ein Ladestecker einfach an den Stromanschluss anschließbar ist.
Das Verschieben des Kontaktschutzes beim Öffnen der Ladeklappe in die Ladeposition und analog vor dem Schließen der Ladeklappe in die Schließposition kann manuell durch den Benutzer erfolgen.
Es wäre auch denkbar, einen Antrieb vorzusehen, der automatisch den Kontaktschutz in die jeweilige Position verschiebt. Als Antrieb könnte beispielsweise ein Elektromotor vorgesehen sein oder ein mechanischer Antrieb, beispielsweise mit einer Feder, die durch manuelles Verschieben des Kontaktschutzes in die Schließposition gespannt wird und die beim Öffnen der Ladeklappe automatisch den Kontaktschutz in die Ladeposition verschiebt.
Vorzugsweise ist der Kontaktschutz fest auf einer Adapterplatte fixiert, die verschieblich an der Ladeklappe montiert ist. Auf diese Weise lässt sich der Kontaktschutz individuell auf das jeweilige Ladesystem abstimmen, beispielsweise auf die Form und Anzahl der einzelnen Stromanschlüsse.
Die Adapterplatte ist vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt. Vorteilhaft weist die Adapterplatte Befestigungsöffnungen zur Montage des Kontaktschutzes in einer für den jeweiligen Kontaktschutz geeigneten Konfiguration auf. Außerdem sollten Befestigungsmöglichkeiten vorgesehen sein, um die Adapterplatte mit der Ladeklappe zu verbinden.
Die meisten Elektrofahrzeuge sind mit einem Combined Charging System (CCS) ausgestattet, das mit seinem standardisierten Steckersystem sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstromladeverfahren realisieren kann. Dabei weist die Ladedose des Fahrzeugs sowohl einen Wechselstrom- als auch einen Gleichstromanschluss auf. In einem solchen Fall ist es günstig, wenn der Kontaktschutz separate Abdeckungen für den Wechselstromanschluss und den Gleichstromanschluss aufweist.
Es kann jeweils ein Kontaktschutz für den Wechselstromanschluss und für den Gleichstromanschluss vorgesehen und separat an der Adapterplatte montiert sein. Diese Bauteile können aber auch einstückig miteinander ausgeführt sein.
Um den Kontaktschutz einfach verschieben zu können, ist dieser vorteilhaft verschieblich an wenigstens einer an der Ladeklappe montierten Führungsschiene befestigt.
Vorzugsweise ist die Adapterplatte an der Führungsschiene befestigt, und der Kontaktschutz wird zusammen mit der Adapterplatte verschoben. Hierzu ist dann die Adapterplatte verschieblich an der Führungsschiene befestigt.
Die Führungsschiene ist bevorzugt so ausgerichtet, dass der Kontaktschutz in etwa senkrecht zu einer Schwenkrichtung der Ladeklappe verschiebbar ist, insbesondere entlang der Vertikalrichtung. Beispielsweise wird der Kontaktschutz nach oben in die Ladestellung verschoben, um beim Einführen des Ladesteckers nicht im Weg zu sein.
Es können zwei parallele Führungsschienen vorgesehen sein, um eine leichtgängige Führung des Kontaktschutzes zu gewährleisten.
Vorteilhaft sind zwei Endanschläge für die Verschiebung des Kontaktschutzes vorgesehen, die die Schließposition und die Ladeposition definieren. Somit lassen sich die beiden Endpositionen des Kontaktschutzes bei der Verschiebebewegung für den Benutzer einfach erkennbar vorgeben. Die Endanschläge können an den Führungsschienen, an der Ladeklappe, am Kontaktschutz oder auch an der Adapterplatte vorgesehen sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

- 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ladedose eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs und eines Ladesteckers;
- 2 eine schematische perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Ladeklappensystems;
- 3 eine schematische perspektivische Darstellung des Ladeklappensystems aus 2, bei dem der Kontaktschutz in der Schließposition ist;
- 4 das Ladeklappensystem aus 3, bei dem der Kontaktschutz in die Ladeposition verschoben ist;
- 5 das Ladeklappensystem aus 2 in einer Darstellung seiner einzelnen Komponenten;
- 6 eine vergrößerte Darstellung der Führungsschienen des erfindungsgemäßen Ladeklappensystems; und
- 7 eine schematische Darstellung einer Adapterplatte des erfindungsgemäßen Ladeklappensystems.

Die Figuren zeigen ein Ladeklappensystem 10 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug.
Das Ladeklappensystem 10 umfasst eine Ladeklappe 12, die an einer Ladedose 14 verschwenkbar angeordnet ist, sodass sie die Ladedose 14 in einer ersten, geschlossenen Stellung abdeckt und in einer zweiten, geöffneten Stellung freigibt. In den Figuren ist die Ladeklappe 12 stets in der geöffneten Stellung gezeigt. Die Ladeklappe 12 lässt sich im hier gezeigten Beispiel in etwa horizontal verschwenken.
In der geöffneten Stellung der Ladeklappe 12 kann ein Ladestecker 16 in die Ladedose 14 eingeführt werden. Die Ladedose 14 enthält hier zwei Stromanschlüsse 18a, 18b, die einen Wechselstromanschluss und einen Gleichstromanschluss bilden. Der Ladestecker 16 kommt in elektrischen Kontakt mit dem jeweils benötigten Stromanschluss 18a, 18b und liefert auf bekannte Weise Strom zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs.
An der zur Ladedose 14 gewandten Innenseite 20 der Ladeklappe 12 ist ein Kontaktschutz 22 in Vertikalrichtung V verschieblich angeordnet.
Der Kontaktschutz 22 lässt sich in eine Schließposition bewegen, in der er die Stromanschlüsse 18a, 18b abdeckt, wenn die Ladeklappe 12 in der geschlossenen Stellung ist. Dies ist in 3 dargestellt. Außerdem lässt sich der Kontaktschutz in eine Ladeposition verschieben, in der er von der Innenseite 20 der Ladeklappe 12 weg bewegt ist und Raum zum Einführen des Ladesteckers 16 in die Ladedose 14 freigibt. Die Ladeposition ist in 4 verdeutlicht.
Der Kontaktschutz 22 ist in diesem Beispiel auf eine Adapterplatte 24 montiert, die im Wesentlichen als Kunststoffplatte mit einer Vielzahl von vorgegebenen Befestigungsöffnungen 26 ausgebildet ist (siehe auch 7). Die Befestigungsöffnungen 26 sind so angeordnet, dass der für das jeweilige Ladesystem und die jeweilige Ladedose 14 geeignete Kontaktschutz 22 auf der Adapterplatte 24 montiert werden kann.
Für jeden Stromanschluss 18a, 18b ist eine eigene separate Abdeckung 22a, 22b vorgesehen. Die beiden Abdeckungen 22a, 22b können jeweils einen eigenständigen Kontaktschutz 22 bilden, der an der Adapterplatte 24 montiert ist. Die beiden Abdeckungen 22a, 22b können aber auch einstückig miteinander ausgebildet sein und somit gemeinsam an der Adapterplatte 24 befestigt sein. Sollte das jeweilige Ladesystem nur einen Stromanschluss erweisen, kann selbstverständlich auch der Kontaktschutz 22 auf eine Abdeckung 22a, 22b für diesen Stromanschluss beschränkt sein.
Der Kontaktschutz 22 ist fest und unverschieblich mit der Adapterplatte 24 verbunden.
Die Adapterplatte 24 hingegen ist in zwei Führungsschienen 28 aufgenommen, die im Detail in 6 dargestellt sind.
Zur Fixierung der Adapterplatte 24 an den Führungsschienen 28 sind weitere Befestigungsmöglichkeiten 29 vorgesehen, in diesem Beispiel in Form von am Rand der Adapterplatte 24 angeordneten Befestigungsöffnungen.
Die beiden Führungsschienen 28 sind parallel zueinander an der Innenseite 20 der Ladeklappe 12 montiert, sodass sie in Vertikalrichtung V weisen.
Die Adapterplatte 24 ist zwischen zwei Endanschlägen 30a, 30b in Vertikalrichtung V in den Führungsschienen 28 verschiebbar angeordnet. Dabei definiert der untere Endanschlag 30a die Schließposition und der obere Endanschlag 30b die Ladeposition des Kontaktschutzes 22.
Der Kontaktschutz 22 sowie die Befestigungsöffnungen 26 der Adapterplatte 24 sind auf die jeweilige Form und Anordnung der Stromanschlüsse 18a, 18b des jeweiligen Ladesystems abgestimmt. Die Ladeklappe 12 hingegen kann bei Verwendung von jeweils angepasster Adapterplatte 24 und Kontaktschutz 22 universell für Fahrzeuge mit unterschiedlichen Ladesystemen verwendet werden.
Zum Laden des Energiespeichers öffnet der Benutzer die Ladeklappe 12. Dabei wird der Kontaktschutz 22 von den Stromanschlüssen 18a, 18b abgezogen und mit der Ladeklappe 12 von der Ladedose 14 weggeschwenkt.
Wenn die Ladeklappe 12 ganz geöffnet ist, verschiebt der Benutzer den Kontaktschutz 22 zusammen mit der Adapterplatte 24 in den Führungsschienen 28 nach oben bis zum oberen Endanschlag 30b. Jetzt lässt sich der Ladestecker 16 problemlos in die Ladedose 14 einführen.
Ist der Ladevorgang beendet, zieht der Benutzer den Ladestecker 16 von der Ladedose 14 ab. Der Benutzer schiebt nun den Kontaktschutz 22 zusammen mit der Adapterplatte 24 zurück in die Schließposition bis zum unteren Endanschlag 30a und schließt anschließend die Ladeklappe 12. Dabei greift automatisch der Kontaktschutz 22 in die Stromanschlüsse 18a, 18b und dichtet diese ab.

Claims

Ladeklappensystem eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs mit einer Ladedose (14) mit wenigstens einem Stromanschluss (18a, 18b) und einer Ladeklappe (12), die in einer ersten Stellung die Ladedose (14) abdeckt und in einer zweiten Stellung die Ladedose (14) freigibt, wobei an der Ladeklappe (12) ein Kontaktschutz (22) vorgesehen ist, der den Stromanschluss (18a, 18b) abdeckt, wenn die Ladeklappe (12) in der ersten Stellung ist, wobei der Kontaktschutz (22) verschieblich mit der Ladeklappe (12) verbunden ist.
Ladeklappensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktschutz (22) fest auf einer Adapterplatte (24) fixiert ist, die verschieblich an der Ladeklappe (12) montiert ist.
Ladeklappensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromanschluss (18a, 18b) einen Wechselstromanschluss und einen Gleichstromanschluss umfasst und dass der Kontaktschutz (22) separate Abdeckungen (22a, 22b) für den Wechselstromanschluss und den Gleichstromanschluss aufweist.
Ladeklappensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktschutz (22) verschieblich an wenigstens einer an der Ladeklappe (12) montierten Führungsschiene (28) befestigt ist.
Ladeklappensystem nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterplatte (24) verschieblich an der Führungsschiene (28) befestigt ist.
Ladeklappensystem nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (28) so ausgerichtet ist, dass der Kontaktschutz (22) in etwa senkrecht zu einer Schwenkrichtung der Ladeklappe (12) verschiebbar ist.
Ladeklappensystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei parallele Führungsschienen (28) vorgesehen sind.
Ladeklappensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Endschläge (30a, 30b) für die Verschiebung des Kontaktschutzes (22) vorgesehen sind, die eine Schließposition und eine Ladeposition definieren, wobei in der Schließposition der Kontaktschutz (22) so angeordnet ist, dass er beim Schließen der Ladeklappe (12) den Stromanschluss (18a, 18b) abdeckt, und in der Ladeposition der Kontaktschutz (22) so verschoben ist, dass ein Ladestecker (16) an den Stromanschluss (18a, 18b) anschließbar ist.