DE102018125630A1

DE102018125630A1 - Charging station for electric vehicles

Info

Publication number: DE102018125630A1
Application number: DE102018125630.2A
Authority: DE
Inventors: Stefan Götz; David Köhler; Thomas Speidel; Thomas Mögerle; Michael Zimmer
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; ADS TEC GmbH
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; ADS TEC Energy GmbH
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2020-04-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladesäule (1) für Elektrofahrzeuge, umfassend ein Gehäuse (2) und zumindest ein Ladekabel (3), das an eine Ladeschnittstelle des Elektrofahrzeugs anschließbar ist, wobei das Gehäuse (2) eine Tragrahmenstruktur (4) und eine Gehäuseschale (5) aufweist, wobei die Gehäuseschale (5) aus einem Verbundwerkstoff hergestellt ist und vorzugsweise einteilig ausgeführt ist.The invention relates to a charging station (1) for electric vehicles, comprising a housing (2) and at least one charging cable (3) that can be connected to a charging interface of the electric vehicle, the housing (2) having a support frame structure (4) and a housing shell (5 ), wherein the housing shell (5) is made of a composite material and is preferably made in one piece.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladesäule für Elektrofahrzeuge, umfassend ein Gehäuse und zumindest ein Ladekabel, das an eine Ladeschnittstelle des Elektrofahrzeugs anschließbar ist.The present invention relates to a charging station for electric vehicles, comprising a housing and at least one charging cable that can be connected to a charging interface of the electric vehicle.

Ladesäulen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungsformen bereits bekannt. Derzeit erhältliche Elektrofahrzeuge erlauben in der Regel zwei Lademodi, um eine Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs aufladen zu können. Für einen Ladevorgang an einer herkömmlichen Wechselspannungs- oder Drehstromsteckdose verfügt ein Elektrofahrzeug über ein Onboard-Ladegerät, das sowohl die nötige Wandlung eines Wechselstroms in einen Gleichstrom vornimmt als auch den Ladebetrieb steuert. Dieser AC-Lademodus ist jedoch aufgrund der verfügbaren Anschlussleistung, die typischerweise nicht mehr als 16 A oder 32 A beträgt, und aufgrund der Installation des Ladegeräts mit ausreichender Leistung in seiner Ladegeschwindigkeit erheblich eingeschränkt. Hieraus ergeben sich bei heutigen Elektrofahrzeugen Ladezeiten von mehreren Stunden je 100 km Fahrstrecke. Aufgrund der hohen Ladezeiten, die beim Aufladen der Traktionsbatterie mit Wechselstrom (AC) erforderlich sind, wurden Verfahren zum Aufladen der Traktionsbatterie mit Gleichstrom (DC) entwickelt. Im Gegensatz zum AC-Laden verfügt das Elektrofahrzeug hierbei nicht über ein eigenes Ladegerät. Stattdessen führt die fahrzeugexterne Ladesäule den Ladevorgang durch und formt dabei ebenfalls die Spannung und den Strom so, wie es für das Laden der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs notwendig ist. Die DC-Ladeleitungen werden während des Ladevorgangs direkt mit den Polen der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs, die mit Hochvolt-Technologie arbeitet, verbunden. Eine typische Ladespannung beträgt hierbei 800 V. Eine galvanische Trennung zwischen den DC-Ladeleitungen und der Traktionsbatterie findet dabei nicht statt.Charging posts of the type mentioned at the outset are already known from the prior art in various embodiments. Electric vehicles currently available generally allow two charging modes to charge a traction battery of the electric vehicle. For a charging process at a conventional AC or three-phase socket, an electric vehicle has an onboard charger that both converts an alternating current into a direct current and controls the charging process. However, this AC charging mode is considerably limited in its charging speed due to the available connection power, which is typically not more than 16 A or 32 A, and the installation of the charger with sufficient power. In today's electric vehicles, this results in charging times of several hours per 100 km of driving distance. Because of the long charging times required when charging the traction battery with alternating current (AC), methods for charging the traction battery with direct current (DC) have been developed. In contrast to AC charging, the electric vehicle does not have its own charger. Instead, the charging station external to the vehicle carries out the charging process and also shapes the voltage and the current as is necessary for charging the traction battery of the electric vehicle. The DC charging lines are connected directly to the poles of the traction battery of the electric vehicle, which uses high-voltage technology, during the charging process. A typical charging voltage is 800 V. There is no electrical isolation between the DC charging lines and the traction battery.

Die Leistungen von DC-Ladesäulen liegen momentan bei bis zu 50 kW. Derzeit gibt es daher Bestrebungen, die DC-Ladesäulen so auszuführen, dass eine elektrische Leistung von 300 kW überschritten wird, so dass Ladegeschwindigkeiten von mehr als 20 km/min erreicht beziehungsweise übertroffen werden können. Diese Entwicklungen zielen insbesondere darauf ab, die Ladespannung von bislang 800 V weiter - zum Beispiel bis auf 1000 V - zu erhöhen, um entsprechende Ladegeschwindigkeiten zu erreichen. Dadurch soll das Nachladen auf Reisen zeitlich in Größenordnungen gebracht werden, die die Fahrzeuginsassen vom Auftanken herkömmlicher Verbrennungsfahrzeuge gewohnt sind. Beispielhafte Details zum DC-Laden und den entsprechenden Vorgängen im Ladesystem und dem Elektrofahrzeug sind insbesondere in der DIN EN 61851 beschrieben.The performance of DC charging stations is currently up to 50 kW. There are currently efforts to design the DC charging stations so that an electrical output of 300 kW is exceeded, so that charging speeds of more than 20 km / min can be achieved or exceeded. These developments are aimed in particular at further increasing the charging voltage from the previous 800 V - for example up to 1000 V - in order to achieve appropriate charging speeds. In this way, the reloading should be brought to the order of time that the vehicle occupants are used to when refueling conventional combustion vehicles. Exemplary details on DC charging and the corresponding processes in the charging system and the electric vehicle are described in particular in DIN EN 61851.

Derzeit bekannte Gehäusetechnologien für Ladesäulen ähneln einem typischen Schaltschrankaufbau mit einem Tragrahmen und Seitenblechen, wobei für jede Seite ein einzelnes Seitenblech vorgesehen ist. Alternativ wird das Gehäuse durch miteinander verschweißte, dickwandige Stahlbleche gebildet, die ihrerseits eine Tragstruktur bilden können. Ein Nachteil derartiger Gehäuse besteht insbesondere in einem hohen Gesamtgewicht, wodurch der Transport und vor allem die Montage erheblich erschwert werden.Currently known housing technologies for charging stations are similar to a typical control cabinet structure with a support frame and side panels, with a single side panel being provided for each side. Alternatively, the housing is formed by welded, thick-walled steel sheets, which in turn can form a support structure. A disadvantage of such housings is in particular their high overall weight, which makes transportation and, above all, assembly considerably more difficult.

Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, eine Ladesäule für Elektrofahrzeuge der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die ein geringes Gewicht und dennoch eine hohe Strukturfestigkeit aufweist und die darüber hinaus einfach zu transportieren ist und mit einem geringen Aufwand montiert werden kann.The object of the present invention is to provide a charging station for electric vehicles of the type mentioned at the outset which is light in weight and nevertheless has a high structural strength and which is also easy to transport and can be assembled with little effort.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine gattungsgemäße Ladesäule mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The solution to this problem is provided by a generic charging station with the features of the characterizing part of claim 1. The subclaims relate to advantageous developments of the invention.

Eine erfindungsgemäße Ladesäule zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse eine Tragrahmenstruktur und eine Gehäuseschale aufweist, wobei die Gehäuseschale aus einem Verbundwerkstoff hergestellt ist und vorzugsweise einteilig ausgeführt ist. Die Grundkonstruktion des Gehäuses der Ladesäule wird somit erfindungsgemäß durch die Tragrahmenstruktur und die aus dem Verbundwerkstoff hergestellte, vorzugsweise einteilige, Gehäuseschale gebildet, die dazu eingerichtet sind, die auf die Ladesäule einwirkenden mechanischen Belastungen aufzunehmen. Die erfindungsgemäße Ladesäule zeichnet sich insbesondere wegen der Verwendung des Verbundwerkstoffs zur Herstellung der Gehäuseschale durch ein geringes Gewicht aus, wodurch der Transport und in besonders vorteilhafter Weise auch die Montage am Aufstellort erheblich vereinfacht werden können. Die Montage der Einzelkomponenten der Ladesäule am Aufstellort kann aufgrund der Leichtbauweise von wenigen Personen durchgeführt werden, wobei - wenn überhaupt - lediglich kleine Hebewerkzeuge erforderlich sind. Die Erfindung bietet darüber hinaus die Möglichkeit, aufgrund der Verwendung des Verbundwerkstoffs zur Herstellung der Gehäuseschale auch relativ komplexe Formgestaltungen der Gehäuseschale einfach und kostengünstig zu realisieren. Die Tragrahmenstruktur kann ferner auch als Trag- beziehungsweise Haltestruktur für Einbau- und/oder Anbaukomponenten der Ladesäule, wie zum Beispiel eine Anzeigevorrichtung eine kombinierte, insbesondere berührungssensitive, Anzeige- und Bedienvorrichtung, Schubladen, Stromschienen, Verschlauchungen, eine Steckerhalterung oder dergleichen, dienen.A charging station according to the invention is characterized in that the housing has a support frame structure and a housing shell, the housing shell being made of a composite material and preferably being made in one piece. The basic construction of the housing of the charging station is thus formed according to the invention by the support frame structure and the preferably one-piece housing shell made of the composite material, which are designed to absorb the mechanical loads acting on the charging station. The charging station according to the invention is characterized, in particular, because of the use of the composite material for producing the housing shell, by a low weight, as a result of which the transportation and, in a particularly advantageous manner, the assembly at the installation site can be considerably simplified. Due to the lightweight construction, the individual components of the charging station can be assembled at the installation site by just a few people, whereby - if at all - only small lifting tools are required. The invention also offers the possibility of realizing relatively complex shapes of the housing shell simply and inexpensively due to the use of the composite material for producing the housing shell. The support frame structure can also be used as a support or holding structure for built-in and / or add-on components of the charging station, such as a combined display device, in particular Touch-sensitive, display and control device, drawers, busbars, tubing, a connector holder or the like.

Um einen sicheren Halt der Gehäuseschale an dem Tragrahmen der Ladesäule zu erreichen, wird in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Gehäuseschale mit dem Tragrahmen verschraubt oder verklebt ist.In order to achieve a secure hold of the housing shell on the support frame of the charging station, it is proposed in an advantageous embodiment that the housing shell is screwed or glued to the support frame.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Verbundwerkstoff ein glasfaserverstärkter Kunststoff oder ein Harz-/Kunststoff-Faserverbundwerkstoff oder ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff sein. Dieser Verbundwerkstoff weist somit Fasern, insbesondere Glasfasern, Kohlenstofffasern oder auch andere Fasern, auf, die zum Beispiel in ein Polymerharz, einen thermoplastischen Kunststoff oder auch in einen duroplastischen Kunststoff (zum Beispiel Epoxyd oder Polyurethan) eingebettet sind. Hierbei bieten glasfaserverstärkte Kunststoffe entsprechende Kostenvorteile. Für eine besonders kostengünstige Herstellung der Gehäuseschale kann insbesondere glasfaserverstärktes Epoxyd oder glasfaserverstärktes Polyester verwendet werden. Die Herstellung der Gehäuseschale erfolgt vorzugsweise durch Laminieren und Verpressen in einem zweiteilig ausgebildeten Werkzeug.In a particularly advantageous embodiment, the composite material can be a glass fiber reinforced plastic or a resin / plastic fiber composite material or a carbon fiber reinforced plastic. This composite material thus has fibers, in particular glass fibers, carbon fibers or also other fibers, which are embedded, for example, in a polymer resin, a thermoplastic plastic or also in a thermosetting plastic (for example epoxy or polyurethane). Here, glass fiber reinforced plastics offer corresponding cost advantages. Glass-fiber-reinforced epoxy or glass-fiber-reinforced polyester can be used in particular for a particularly cost-effective production of the housing shell. The housing shell is preferably produced by lamination and pressing in a two-part tool.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Tragrahmenstruktur eine Mehrzahl von Profilrohren umfasst, die sich in Hochrichtung des Gehäuses erstrecken, wobei die Profilrohre vorzugsweise als Metallstrangpressprofile, insbesondere als Aluminiumstrangpressprofile, ausgebildet sind. Die Ausführung der Profilrohre als Metallstrangpressprofile ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung, wobei Aluminiumstrangpressprofile besonders gewichtssparend sind und sich somit positiv auf das Gesamtgewicht der Ladesäule auswirken. Vorzugsweise sind zumindest einige der Profilrohre der Tragrahmenstruktur so ausgebildet, dass sie zumindest in Kantenbereichen flächig auf die Gehäuseschale treffen oder von innen flächig an der Gehäuseschale angreifen. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass hohe Kräfte mit einem relativ niedrigen Druck übertragen werden können, um dadurch zum Beispiel ein Einreißen oder Durchbrechen der Gehäuseschale zu verhindern.In a preferred embodiment it can be provided that the support frame structure comprises a plurality of profile tubes which extend in the vertical direction of the housing, the profile tubes preferably being designed as metal extruded profiles, in particular as aluminum extruded profiles. The design of the profile tubes as extruded metal profiles enables simple and inexpensive production, with extruded aluminum profiles being particularly weight-saving and thus having a positive effect on the total weight of the charging station. At least some of the profile tubes of the support frame structure are preferably designed such that they meet flatly at least in the edge regions on the housing shell or act flatly on the inside of the housing shell. In this way, it is advantageously achieved that high forces can be transmitted at a relatively low pressure, for example to prevent the housing shell from tearing or breaking.

Um die mechanische Stabilität der Tragrahmenstruktur weiter zu erhöhen, besteht in einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Möglichkeit, dass die Tragrahmenstruktur eine Mehrzahl von Stützstreben aufweist, die sich zwischen den Profilrohren erstrecken, wobei die Stützstreben vorzugsweise als Metallstrangpressprofile, insbesondere als Aluminiumstrangpressprofile, ausgebildet sind. Die Ausführung der Stützstreben als Metallstrangpressprofile ermöglicht ebenfalls eine einfache und kostengünstige Herstellung, wobei Aluminiumstrangpressprofile wiederum eine besonders gewichtssparende Ausführungsform der Stützstreben sind. Dieses wirkt sich ebenfalls positiv auf das Gesamtgewicht der Ladesäule aus. Vorzugsweise können die Stützstreben an Innenkanten benachbarter Profilrohre angebracht sein. Die Tragrahmenstruktur ist vorzugsweise mechanisch so stabil ausgeführt, dass sie hohen mechanischen Belastungen, insbesondere Quer- und Scherbelastungen, Belastungen bei einem Fahrzeugaufprall oder dergleichen, standhalten kann.In order to further increase the mechanical stability of the support frame structure, in a particularly preferred embodiment there is the possibility that the support frame structure has a plurality of support struts which extend between the profile tubes, the support struts preferably being designed as metal extruded profiles, in particular as aluminum extruded profiles. The design of the support struts as an extruded metal profile also enables simple and inexpensive production, with extruded aluminum profiles in turn being a particularly weight-saving embodiment of the support struts. This also has a positive effect on the total weight of the charging station. The support struts can preferably be attached to the inner edges of adjacent profile tubes. The support frame structure is preferably mechanically so stable that it can withstand high mechanical loads, in particular transverse and shear loads, loads in the event of a vehicle impact or the like.

Um die Montage der Ladesäule an ihrem Aufstellort erheblich zu vereinfachen, wird in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Gehäuseschale so ausgebildet ist, dass sie elastisch verformbar und bei der Montage über die Tragrahmenstruktur stülpbar ist. Die Gehäuseschale kann zu diesem Zweck vorzugsweise an zumindest zwei aneinander angrenzenden Seiten offen oder alternativ geschlitzt ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um eine Türseite sowie um eine Unterseite und/oder eine Oberseite der Gehäuseschale. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Gehäuseschale bei der Montage auf einfache Weise und mit einem geringen Kraftaufwand elastisch aufzuweiten und über die Tragrahmenstruktur zu stülpen. Mit anderen Worten kann die Gehäuseschale somit bei der Montage der Ladesäule an ihrem Aufstellort leicht auseinandergestreckt und über die Tragrahmenstruktur mit den dort verbauten Komponenten gezogen werden.In order to considerably simplify the assembly of the charging station at its installation location, it is proposed in an advantageous embodiment that the housing shell is designed such that it is elastically deformable and can be put over the supporting frame structure during assembly. For this purpose, the housing shell can preferably be designed to be open or alternatively slotted on at least two adjacent sides. This is preferably a door side and an underside and / or an upper side of the housing shell. This creates the possibility of elastically expanding the housing shell during assembly in a simple manner and with little expenditure of force and of putting it over the supporting frame structure. In other words, the housing shell can thus be easily stretched apart when the charging station is being installed and pulled over the supporting frame structure with the components installed there.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass an der Tragrahmenstruktur eine Türrahmenstruktur angebracht ist, an der eine Türabdeckung befestigt ist. Die Türrahmenstruktur, die mittels mehrerer Scharniere an der Tragrahmenstruktur angelenkt ist, und die Türabdeckung bilden hierbei nach der Montage eine Tür, über die das Innere des Gehäuses der Ladesäule, insbesondere zu Wartungszwecken, von außen zugänglich ist. Vorzugsweise kann die Türabdeckung aus einem Verbundwerkstoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff oder einem Harz-/Kunststoff-Faserverbundwerkstoff oder einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff, hergestellt sein. Diese Maßnahme trägt ebenfalls zu einer Gewichtsreduktion der Ladesäule bei.In a particularly advantageous embodiment, it can be provided that a door frame structure is attached to the support frame structure, to which a door cover is attached. The door frame structure, which is hinged to the support frame structure by means of a plurality of hinges, and the door cover form a door after assembly, through which the interior of the housing of the charging station is accessible from the outside, in particular for maintenance purposes. The door cover can preferably be produced from a composite material, in particular from a glass fiber reinforced plastic or a resin / plastic fiber composite material or a carbon fiber reinforced plastic. This measure also helps to reduce the weight of the charging station.

In einer vorteilhaften Weiterbildung besteht die Möglichkeit, dass die Ladesäule eine Bodenplatte aufweist, mit der die Tragrahmenstruktur verbunden, vorzugsweise verschraubt, ist. Vorzugsweise kann die Bodenplatte eine, insbesondere mittig angeordnete, bodenseitige Kabeldurchführung aufweisen. Die Bodenplatte kann in geeigneter Weise zum Beispiel im Boden oder an einem Fundament verankert werden.In an advantageous development, there is the possibility that the charging station has a base plate to which the support frame structure is connected, preferably screwed. The base plate can preferably have a, in particular centrally arranged, bottom-side cable bushing. The floor slab can be anchored in a suitable manner, for example in the floor or on a foundation.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Gehäuseschale auf ihrer Außenseite, insbesondere mit einem Gelcoat-Lack, lackiert ist. Dieser Gelcoat-Lack bietet den Vorteil, dass er eine nachpolierbare Oberfläche erzeugt, eine glatte Oberfläche mit einem hochwertigen optischen Eindruck schafft und darüber hinaus auch optische Glanzeffekte erzeugen kann. Der Gelcoat-Lack kann bereits in das Laminierwerkzeug, mittels dessen die Gehäuseschale hergestellt wird, eingebracht werden und während des Laminierprozesses auf die Gehäuseschale aufgebracht werden. Sofern die Ladesäule eine Türabdeckung aufweist, ist es vorteilhaft, dass diese ebenfalls, insbesondere mit einem Gelcoat-Lack, lackiert ist. In a further advantageous embodiment, it is proposed that the housing shell be coated on its outside, in particular with a gel coat lacquer. The advantage of this gelcoat lacquer is that it creates a surface that can be re-polished, creates a smooth surface with a high-quality visual impression and can also produce optical gloss effects. The gelcoat lacquer can already be introduced into the laminating tool by means of which the housing shell is produced and can be applied to the housing shell during the lamination process. If the charging station has a door cover, it is advantageous that it is also painted, in particular with a gel coat varnish.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Ladesäule eine Kabeltrageinrichtung, insbesondere einen Kabeltragarm oder einen Kabeltragring, aufweisen, an dem das Ladekabel festlegbar ist.In a preferred embodiment, the charging column can have a cable support device, in particular a cable support arm or a cable support ring, to which the charging cable can be fixed.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist der Tragrahmen mehrere Flächen auf, auf denen die Gehäuseschale plan aufliegt und an denen sie, insbesondere durch Verschrauben oder Verkleben, befestigt ist. Diese Flächen können vorzugsweise Wölbungen aufweisen, um der Hüllenform der Gehäuseschale an der entsprechenden Stelle zu folgen. Derartige Flächen sollten auf mindestens drei Seiten (oder zumindest in drei Kanten) vorliegen. Da die Flächen Kräfte aus zumindest fünf Raumrichtungen (auf die vertikale Kraftrichtung kann gegebenenfalls verzichtet werden) aufnehmen, sollten die Flächennormalen, die bei gewölbten Flächen auf derselben Fläche mehrere Richtungen aufweisen können, vorzugsweise im Euklidischen Raum linear unabhängig sein und damit den dreidimensionalen Raum aufspannen können. Bevorzugt liegt für jede der genannten fünf Raumrichtungen ein Anteil der Fläche(n) vor, deren Flächennormale in diese Raumrichtung weist.In a particularly advantageous embodiment, the support frame has a plurality of surfaces on which the housing shell lies flat and on which it is fastened, in particular by screwing or gluing. These surfaces can preferably have curvatures in order to follow the shell shape of the housing shell at the corresponding point. Such surfaces should be on at least three sides (or at least three edges). Since the surfaces absorb forces from at least five spatial directions (the vertical direction of force may be dispensed with), the surface normals, which can have several directions on curved surfaces on the same surface, should preferably be linearly independent in Euclidean space and thus be able to span the three-dimensional space . For each of the five spatial directions mentioned, there is preferably a portion of the surface (s) whose surface normal points in this spatial direction.

Vorzugsweise sind die an der Gehäuseschale anliegenden Flächen Teil der insbesondere als Strangpressprofile ausgebildeten Profilrohre in den Kanten des Querschnitts. Diese Flächen werden dann direkt im Strangpressverfahren hergestellt und besitzen eine Wölbung, so dass sie beide an der Kante anliegenden Seiten der Gehäuseschale stabilisieren können.The surfaces abutting the housing shell are preferably part of the profile tubes, in particular in the form of extruded profiles, in the edges of the cross section. These surfaces are then produced directly in the extrusion process and have a curvature, so that they can stabilize both sides of the housing shell lying against the edge.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei zeigen

1 eine perspektivische Ansicht einer Ladesäule für Elektrofahrzeuge, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist,
2 eine perspektivische Ansicht der Ladesäule gemäß 1, wobei ein Teil eines Gehäuses der Ladesäule weggeschnitten wurde,
3 eine weitere perspektivische Ansicht der Ladesäule gemäß 1, wobei ein Teil eines Gehäuses der Ladesäule weggeschnitten wurde,
4 eine auseinandergezogene Darstellung eines Gehäuses und eines Kabeltragarms der Ladesäule,
5 eine weitere auseinandergezogene Darstellung des Gehäuses und des Kabeltragarms der Ladesäule,
6 einen horizontalen Schnitt durch die Ladesäule,
7 einen weiteren horizontalen Schnitt durch die Ladesäule ohne Gehäuseschale,
8 eine perspektivische Ansicht eines Bodenbereichs der Ladesäule,
9 eine weitere perspektivische Ansicht des Bodenbereichs der Ladesäule,
10 eine perspektivische Ansicht einer Gehäuseschale, die gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ausgeführt ist,
11 eine schematisch vereinfachte Schnittdarstellung, welche die Montage der Gehäuseschale gemäß 10 an einer Tragrahmenstruktur des Gehäuses der Ladesäule veranschaulicht,
12 einen horizontalen Schnitt durch die Ladesäule mit der Gehäuseschale gemäß 10.

Further features and advantages of the present invention will become clear from the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the accompanying figures. Show

1 2 shows a perspective view of a charging station for electric vehicles, which is designed in accordance with a preferred exemplary embodiment of the present invention,
2nd a perspective view of the charging station 1 , with part of a housing of the charging station cut away,
3rd another perspective view of the charging station according 1 , with part of a housing of the charging station cut away,
4th an exploded view of a housing and a cable support arm of the charging station,
5 another exploded view of the housing and the cable support arm of the charging station,
6 a horizontal section through the charging station,
7 another horizontal section through the charging station without housing shell,
8th 1 shows a perspective view of a base area of the charging station,
9 another perspective view of the bottom area of the charging station,
10th 2 shows a perspective view of a housing shell which is designed according to an advantageous embodiment,
11 a schematically simplified sectional view, which according to the assembly of the housing shell 10th illustrated on a support frame structure of the housing of the charging station,
12th a horizontal section through the charging station with the housing shell 10th .

Unter Bezugnahme auf 1 bis 9 soll nachfolgend der grundlegende konstruktive Aufbau einer Ladesäule 1 näher erläutert werden, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist. Die Ladesäule 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das durch eine Tragrahmenstruktur 4 und eine Gehäuseschale 5 gebildet ist, die vorzugsweise einteilig ausgebildet ist. Ferner weist die Ladesäule 1 ein Ladekabel 3 mit einem Ladestecker 30 auf, das aus dem Gehäuse 2 herausgeführt ist und mittels des Ladesteckers 30 an eine Ladeschnittstelle eines Elektrofahrzeugs anschließbar ist. Die Ladesäule 1 ist vorliegend für einen DC-Hochleistungsladebetrieb mit einer Ladespannung von 800 V (oder höher) eingerichtet. Das Ladekabel 3 kann vorzugsweise eine Fluidkühlung aufweisen, um eine entsprechende Kühlung des Ladekabels 3 während des Hochleistungsladens zur Verfügung zu stellen.With reference to 1 to 9 Below is the basic design of a charging station 1 are explained in more detail, which is carried out according to a preferred embodiment of the present invention. The charging station 1 has a housing 2nd on that through a support frame structure 4th and a housing shell 5 is formed, which is preferably formed in one piece. Furthermore, the charging station 1 a charging cable 3rd with a charging plug 30th on that from the case 2nd is led out and by means of the charging plug 30th can be connected to a charging interface of an electric vehicle. The charging station 1 is set up for a DC high-performance charging mode with a charging voltage of 800 V (or higher). The charging cable 3rd can preferably have a fluid cooling in order to cool the charging cable accordingly 3rd to provide during high performance charging.

Die Tragrahmenstruktur 4 ist vorzugsweise aus einer Mehrzahl von Profilrohren 40, 41, 42, 43 hergestellt, die sich - bezogen auf die Aufstellposition der Ladesäule 1 - in Hochrichtung erstrecken und beispielsweise als Metallstrangpressprofile, insbesondere als Aluminiumstrangpressprofile, ausgeführt sind. Dadurch ist es möglich, die Profilrohre 40, 41, 42, 43 der Tragrahmenstruktur einerseits mechanisch sehr stabil und anderseits auch sehr kostengünstig herzustellen. Darüber hinaus zeichnen sich Metallstrangpressprofile, insbesondere Aluminiumstrangpressprofile, durch ein relativ geringes Gewicht aus. Dieses wirkt sich wiederum positiv auf das Gesamtgewicht der Ladesäule 1 aus.The supporting frame structure 4th is preferably made of a plurality of profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 manufactured, which - based on the installation position of the charging station 1 - extend vertically and are designed, for example, as metal extruded profiles, in particular as aluminum extruded profiles. This makes it possible to use the profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 the support frame structure on the one hand mechanically very stable and on the other hand also very inexpensive to manufacture. In addition, extruded metal profiles, in particular extruded aluminum profiles, are distinguished by a relatively low weight. This in turn has a positive effect on the total weight of the charging station 1 out.

Wie in 6 zu erkennen, sind die Profilrohre 40, 41, 42, 43 vorliegend von den Innenkanten der Gehäuseschale 5 beabstandet. Alternativ können zumindest einige der Profilrohre 40, 41, 42, 43 (insbesondere auch alle Profilrohre 40, 41, 42, 43) nach der Montage der Gehäuseschale 5 vorzugsweise an Innenkanten der Gehäuseschale 5 anliegen, so dass diese stabilisiert werden kann und Hauptkräfte wirksam abgestützt werden können. Ferner weist die Tragrahmenstruktur 4 für eine weitere mechanische Stabilisierung eine Mehrzahl von Stützstreben 44 auf, die sich zwischen den Profilrohren 40, 41, 42, 43 erstrecken und die vorzugsweise an Innenkanten der Profilrohre 40, 41, 42, 43 angebracht sind. Vorzugsweise sind diese Stützstreben 44 ebenfalls als Metallstrangpressprofile, insbesondere als Aluminiumstrangpressprofile, ausgeführt, so dass diese sehr kostengünstig und gewichtssparend hergestellt werden können. Die Tragrahmenstruktur 4 ist durch die vorstehend beschriebenen Maßnahmen mechanisch so stabil ausgeführt, dass sie hohen mechanischen Belastungen, insbesondere Quer- und Scherbelastungen, Belastungen bei einem Fahrzeugaufprall oder dergleichen, standhalten kann.As in 6 the profile tubes can be seen 40 , 41 , 42 , 43 in the present case from the inner edges of the housing shell 5 spaced. Alternatively, at least some of the profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 (especially all profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 ) after installing the housing shell 5 preferably on the inner edges of the housing shell 5 so that it can be stabilized and main forces can be effectively supported. Furthermore, the support frame structure 4th a plurality of support struts for further mechanical stabilization 44 on between the profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 extend and preferably on the inner edges of the profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 are attached. These are preferably support struts 44 also designed as extruded metal profiles, in particular as extruded aluminum profiles, so that they can be produced very economically and in a weight-saving manner. The supporting frame structure 4th is mechanically so stable by the measures described above that it can withstand high mechanical loads, in particular transverse and shear loads, loads in the event of a vehicle impact or the like.

Die Gehäuseschale 5 ist aus einem Verbundwerkstoff hergestellt und vorliegend ein einstückiges, zusammenhängendes Bauteil, welches drei Seitenflächen des Gehäuses 2 der Ladesäule 1 bildet. Der Verbundwerkstoff, der ebenfalls zu einer Gewichtsreduktion der Ladesäule 1 beiträgt, ist vorzugsweise ein Faserverbundwerkstoff, wie zum Beispiel ein glasfaserverstärkter Kunststoff oder ein Harz-/Kunststoff-Faserverbundwerkstoff oder ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff. Dieser Faserverbundwerkstoff weist somit Fasern, insbesondere Glasfasern, Kohlenstofffasern oder auch andere Fasern, auf, die zum Beispiel in ein Polymerharz, einen thermoplastischen Kunststoff oder auch in einen duroplastischen Kunststoff (zum Beispiel Epoxyd oder Polyurethan) eingebettet sind. The housing shell 5 is made of a composite material and in the present case is a one-piece, coherent component which has three side faces of the housing 2nd the charging station 1 forms. The composite material, which also reduces the weight of the charging station 1 contributes, is preferably a fiber composite material, such as a glass fiber reinforced plastic or a resin / plastic fiber composite material or a carbon fiber reinforced plastic. This fiber composite material thus has fibers, in particular glass fibers, carbon fibers or other fibers, which are embedded, for example, in a polymer resin, a thermoplastic or also in a thermosetting plastic (for example epoxy or polyurethane).

Hierbei bieten glasfaserverstärkte Kunststoffe entsprechende Kostenvorteile. Beispielweise kann für eine besonders kostengünstige Herstellung der Gehäuseschale 5 glasfaserverstärktes Epoxyd oder glasfaserverstärktes Polyester verwendet werden. Die Herstellung der Gehäuseschale 5 erfolgt durch Laminieren und Verpressen in einem zweiteiligen Werkzeug.Here, glass fiber reinforced plastics offer corresponding cost advantages. For example, for a particularly inexpensive manufacture of the housing shell 5 glass fiber reinforced epoxy or glass fiber reinforced polyester can be used. The manufacture of the housing shell 5 is done by laminating and pressing in a two-part tool.

Die einteilige Gehäuseschale 5 deckt vorliegend alle Seiten des Gehäuses 2 bis auf eine Türseite, eine Kabeldurchführungsseite, die vorliegend die Oberseite des Gehäuses 2 ist, und die Unterseite ab. Die Gehäuseschale 5 ist an zumindest zwei aneinander angrenzenden Seiten offen oder alternativ geschlitzt gestaltet. Vorliegend ist die Gehäuseschale 5 an drei aneinander angrenzenden Seiten (an der Türseite, der Oberseite und der Unterseite) offen ausgeführt. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Gehäuseschale 5 bei der Montage leicht (vorzugsweise elastisch) aufzuweiten und über die Tragrahmenstruktur 4 zu stülpen. Somit kann die Gehäuseschale 5 bei der Montage am Aufstellort leicht auseinandergestreckt und über die Tragrahmenstruktur 4 mit den dort verbauten Komponenten gezogen werden.The one-piece housing shell 5 covers all sides of the housing 2nd Except for one door side, a cable entry side, which in the present case is the top of the housing 2nd is, and the bottom off. The housing shell 5 is open on at least two adjacent sides or alternatively slotted. The housing shell is present 5 Open on three adjacent sides (on the door side, the top and the bottom). This creates the possibility of the housing shell 5 easy to expand during assembly (preferably elastic) and over the support frame structure 4th to put on. Thus, the housing shell 5 stretched slightly apart during assembly at the installation site and over the support frame structure 4th with the components installed there.

Vorliegend ist die Gehäuseschale 5 mit den Stützstreben 44 mittels einer Mehrzahl von Befestigungsschrauben 17 verschraubt. Alternativ oder zusätzlich besteht die Möglichkeit einer mechanischen Anbindung der Gehäuseschale 5 an die Profilrohre 40, 41, 42, 43, die insbesondere durch Verschrauben erfolgen kann. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, dass die Gehäuseschale 5 mit den Stützstreben 44 und/oder den Profilrohren 40, 41, 42, 43 verklebt ist.The housing shell is present 5 with the support struts 44 by means of a plurality of fastening screws 17th screwed. Alternatively or additionally, there is the possibility of mechanically connecting the housing shell 5 to the profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 , which can be done in particular by screwing. There is also the possibility that the housing shell 5 with the support struts 44 and / or the profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 is glued.

Die Gehäuseschale 5 ist an ihrer Außenseite, insbesondere mit einem Gelcoat-Lack, lackiert. Dieser Gelcoat-Lack bietet den Vorteil, dass er eine nachpolierbare Oberfläche erzeugt, eine glatte Oberfläche mit einem hochwertigen optischen Eindruck schafft und darüber hinaus auch optische Glanzeffekte erzeugen kann. Der Gelcoat-Lack kann bereits in das Laminierwerkzeug, mittels dessen die Gehäuseschale 5 hergestellt wird, eingebracht werden und während des Laminierprozesses auf die Gehäuseschale 5 aufgebracht werden.The housing shell 5 is painted on the outside, especially with a gelcoat varnish. The advantage of this gelcoat lacquer is that it creates a surface that can be re-polished, creates a smooth surface with a high-quality visual impression and can also produce optical gloss effects. The gelcoat lacquer can already be in the laminating tool, by means of which the housing shell 5 is produced, introduced and during the lamination process on the housing shell 5 be applied.

Die Tragrahmenstruktur 4 kann ferner auch als Trag- beziehungsweise Haltestruktur für Einbau- und/oder Anbaukomponenten der Ladesäule 1, wie zum Beispiel eine Anzeigevorrichtung eine kombinierte Anzeige- und Bedienvorrichtung 6, Schubladen, Stromschienen, eine Steckerhalterung 16 zur Aufnahme des Ladesteckers 30 bei einem Nichtgebrauch, Verschlauchungen oder dergleichen, dienen. Die Gehäuseschale 5 weist vorliegend eine entsprechende Aussparung 50 auf, in die die kombinierte, vorzugsweise berührungsempfindliche, Anzeige- und Bedienvorrichtung 6 eingesetzt ist, so dass diese von außen für einen Benutzer zugänglich ist. Eine weitere Aussparung ist für die Steckerhalterung 16 vorgesehen.The supporting frame structure 4th can also be used as a supporting or holding structure for built-in and / or add-on components of the charging station 1 , such as a display device, a combined display and control device 6 , Drawers, busbars, a plug holder 16 to accommodate the charging plug 30th serve when not in use, tubing or the like. The housing shell 5 has a corresponding recess in the present case 50 in which the combined, preferably touch-sensitive, display and control device 6 is inserted so that it is accessible to a user from the outside. Another recess is for the connector holder 16 intended.

Weiterhin ist es möglich, Bauteile der Ladesäule 1, wie zum Beispiel einen Kabeltragarm 7, der vorliegend zwei Seitenplatten 70, 71 aufweist, außen an der Tragrahmenstruktur 4 zu befestigen, insbesondere mit diesem zu verschrauben. Beispielsweise können diese Bauteile von außen durch die Gehäuseschale 5 in die Tragrahmenstruktur 4 geschraubt werden. Zu diesem Zweck können die Profilrohre 40, 41, 42, 43 und/oder die Stützstreben 44 der Tragrahmenstruktur 4 entsprechende Aufnahmenuten aufweisen, in denen Nutsteine zur Verschraubung der äußeren Bauteile vorgesehen sind. Es ist auf diese Weise zum Beispiel möglich, die Seitenplatten 70, 71 des Kabeltragarms 7 sowie die Gehäuseschale 5 selbst mit der Tragrahmenstruktur 4 zu verschrauben. It is also possible to use components of the charging station 1 , such as a cable support arm 7 , the present two side plates 70 , 71 has, outside on the support frame structure 4th to fix, especially to screw with this. For example, these components can be seen from the outside through the housing shell 5 in the supporting frame structure 4th be screwed. For this purpose, the profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 and / or the support struts 44 the supporting frame structure 4th have corresponding receiving grooves in which slot nuts are provided for screwing the outer components. It is possible in this way, for example, the side panels 70 , 71 of the cable support arm 7 as well as the housing shell 5 even with the support frame structure 4th to screw.

An einer Oberseite des Gehäuses 2 der Ladesäule 1 ist eine plattenförmige Abdeckung 8 vorgesehen, die mit der Tragrahmenstruktur 4 verschraubt ist und eine Kabeldurchführung 80 aufweist, durch die das Ladekabel 3 hindurchgeführt ist. Das Ladekabel 3 wird somit in einem möglichst hohen Punkt aus dem Gehäuse 2 der Ladesäule herausgeführt und mittels des Kabeltragarms 7 gehalten. Vorzugsweise ist das Ladekabel 3 in der Kabeldurchführung 80 fixiert, so dass es bei der Einwirkung einer Zugkraft nicht aus dem Gehäuse 2 herausgezogen werden kann. Diese Fixierung des Ladekabels 3 kann beispielsweise auch durch eine Klemmung oder Verklebung mit einem zusätzlichen Bauteil erfolgen, welches seinerseits mit der Abdeckung 8, insbesondere mittels eines Panzergewindes, verschraubt oder anderweitig in seiner Bewegungsfreiheit eingeschränkt sein kann. Das Ladekabel 3 kann zum Beispiel in der Abdeckung 8 vormontiert sein, um dadurch die Endmontage der Ladesäule 1 an ihrem Aufstellort zu vereinfachen.On top of the case 2nd the charging station 1 is a plate-shaped cover 8th provided with the supporting frame structure 4th is screwed and a cable entry 80 through which the charging cable 3rd is passed through. The charging cable 3rd is thus at the highest possible point from the housing 2nd led out of the charging station and by means of the cable support arm 7 held. Preferably the charging cable 3rd in the cable entry 80 fixed so that it does not come out of the housing when subjected to a tensile force 2nd can be pulled out. This fixation of the charging cable 3rd can also be done, for example, by clamping or gluing with an additional component, which in turn is attached to the cover 8th , in particular by means of a tank thread, screwed or otherwise restricted in its freedom of movement. The charging cable 3rd can for example in the cover 8th be pre-assembled to complete the final assembly of the charging station 1 to simplify at their installation site.

Der Kabeltragarm 7 mit seinen an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 2 angeordneten Seitenplatten 70, 71 bildet einerseits eine mechanische Halterung für das aus dem Gehäuse 2 herausgeführte Ladekabel 3 und andererseits auch ein optisches Gestaltungs- und Designelement der Ladesäule 1. Da der Kabeltragarm 7 in vorteilhafter Weise nicht durch die Tragrahmenstruktur 4 des Gehäuses 2 gebildet wird, können ganz unterschiedliche Ausführungsvarianten der Seitenplatten 70, 71, die sich zum Beispiel durch unterschiedliche Höhen, Auslegerlängen, Oberflächenvarianten und die zur Herstellung verwendeten Materialien voneinander unterscheiden können, auf einfache und kostengünstige Weise mit dem Tragrahmen 4 und der Gehäuseschale 5 der Ladesäule 1 kombiniert werden. Die Seitenplatten 70, 71 werden aus zweidimensionalen Platten hergestellt, die zum Beispiel individuell gefräst werden können, so dass eine kundenspezifische Ausgestaltung des Kabeltragarms 7 möglich ist. An einem nach außen auskragenden, freien Ende des Kabeltragarms 7 ist eine Kabelfixierungseinrichtung 72 angebracht, die vorliegend durch zwei Kabelfixierungshalbschalen 73, 74 gebildet ist. Das Ladekabel 3 ist durch die Kabelfixierungseinrichtung 72 hindurchgeführt und wird von den Kabelfixierungshalbschalen 73, 74 gehalten. Vorzugsweise kann in die Kabelfixierungseinrichtung 72 auch eine Zugentlastung für das Ladekabel 3 integriert sein.The cable support arm 7 with its on two opposite sides of the housing 2nd arranged side plates 70 , 71 forms a mechanical holder for the out of the housing 2nd led out charging cable 3rd and on the other hand also an optical design and design element of the charging station 1 . Because the cable support arm 7 advantageously not by the support frame structure 4th of the housing 2nd is formed, very different versions of the side panels 70 , 71 , which can differ from each other for example by different heights, boom lengths, surface variants and the materials used for manufacturing, in a simple and inexpensive way with the support frame 4th and the housing shell 5 the charging station 1 be combined. The side panels 70 , 71 are made of two-dimensional plates, which can be individually milled, for example, so that the cable support arm is customized 7 is possible. On an outwardly projecting, free end of the cable support arm 7 is a cable fixing device 72 attached, the present by two cable fixing half shells 73 , 74 is formed. The charging cable 3rd is through the cable fixation device 72 passed and is from the cable fixing half shells 73 , 74 held. Preferably, the cable fixing device 72 also a strain relief for the charging cable 3rd be integrated.

Die Funktionen des durch die Seitenplatten 70, 71 und die Kabelfixierungseinrichtung 72 gebildeten Kabeltragarms 7 bestehen darin, das Ladekabel 3 bei einer Kabelzuführung in das Gehäuse 2 von oben zu tragen sowie eine zusätzliche Versteifung des Gehäuses 2 bereitzustellen. Die Seitenplatten 70, 71 können insbesondere die Verwindungssteifigkeit des Gehäuses 2 erhöhen, auf das Gehäuse 2 in Hochrichtung wirkende Kräfte aufnehmen sowie seitlich auf das Gehäuse 2 einwirkende Kräfte auf eine große Oberfläche verteilen. Die Seitenplatten 70, 71 werden mit Hilfe einer Mehrzahl von Befestigungsschrauben durch die Gehäuseschale 5 in die Tragrahmenstruktur 4, beispielsweise in an der Tragrahmenstruktur 4 angebrachte Nutsteine, geschraubt. Bei einer entsprechend gewählten Dicke der Seitenplatten 70, 71 können die Schraubenköpfe der Befestigungsschrauben unsichtbar verdeckt werden. Darüber hinaus kann dadurch die Steifigkeit erhöht werden. Beispielsweise können die Seitenplatten 70, 71 aus einem plattenförmigen Aluminium-Kunststoff-Aluminium-Verbundwerkstoff hergestellt sein, der zwei Außenschichten aus Aluminium, die zum Beispiel etwa 0,3 mm dick sein können, und einen Kunststoffkern, der insbesondere aus Polyethylen bestehen kann, aufweist. Die Seitenplatten 70, 71 können zum Beispiel eine Dicke von etwa 15 mm aufweisen.The functions of through the side panels 70 , 71 and the cable fixing device 72 formed cable support arm 7 consist of the charging cable 3rd with a cable feed into the housing 2nd to be carried from above and an additional stiffening of the housing 2nd to provide. The side panels 70 , 71 can in particular the torsional rigidity of the housing 2nd increase on the case 2nd absorb forces acting in the vertical direction and laterally on the housing 2nd Distribute acting forces over a large surface. The side panels 70 , 71 are fastened through the housing shell using a plurality of fastening screws 5 in the supporting frame structure 4th , for example in on the support frame structure 4th attached slot nuts, screwed. With a correspondingly selected thickness of the side plates 70 , 71 the screw heads of the fastening screws can be concealed. In addition, the rigidity can be increased. For example, the side panels 70 , 71 be made of a plate-shaped aluminum-plastic-aluminum composite material which has two outer layers made of aluminum, which can be, for example, about 0.3 mm thick, and a plastic core, which can in particular consist of polyethylene. The side panels 70 , 71 can have a thickness of about 15 mm, for example.

An der Tragrahmenstruktur 4 ist ferner eine Türrahmenstruktur 9 einer Tür 19 der Ladesäule 1 angebracht. Die Türrahmenstruktur 9 weist mehrere Scharniere 18 und zumindest ein Verriegelungsmittel, welches dazu ausgebildet ist, die Türrahmenstruktur 9 in einer geschlossenen Stellung zu verriegeln, auf. In diesem Ausführungsbeispiel sind fünf Scharniere 18 vorgesehen, mittels derer die Türrahmenstruktur 9 an der Tragrahmenstruktur 4 angelenkt ist. An einer Außenseite der Türrahmenstruktur 9 ist eine Türabdeckung 10 der Tür 19 angebracht, die zum Beispiel ebenfalls aus einem Verbundwerkstoff hergestellt sein kann. Dabei kann es sich insbesondere um denjenigen Verbundwerkstoff handeln, aus dem auch die Gehäuseschale 5 des Gehäuses 2 der Ladesäule 1 hergestellt ist. Alternativ können auch andere Materialien zur Herstellung der Türabdeckung 10 verwendet werden. Vorzugsweise kann die Türabdeckung 10 auf ihrer Außenoberfläche, insbesondere mittels eines Gelcoat-Lacks, lackiert sein. Dadurch kann eine nachpolierbare, glatte Außenoberfläche mit einem hochwertigen optischen Eindruck geschaffen werden, wobei darüber hinaus auch optische Glanzeffekte erzeugt werden können. Ferner sind mehrere Sicherungsmittel 20 vorgesehen, die vorzugsweise hakenartig ausgebildet sind und die dazu eingerichtet sind, die Tür 19 in der geschlossenen Stellung scharnierseitig zu sichern. Dadurch kann verhindert oder zumindest erheblich erschwert werden, dass die Tür 19 scharnierseitig aufgehebelt werden kann. Durch diese Maßnahme wird ein wirksamer Vandalismus- beziehungsweise Manipulationsschutz für das Gehäuse 2 der Ladesäule 1 geschaffen.On the frame structure 4th is also a door frame structure 9 a door 19th the charging station 1 appropriate. The door frame structure 9 has several hinges 18th and at least one locking means, which is designed to the door frame structure 9 to lock in a closed position. In this embodiment there are five hinges 18th provided by means of which the door frame structure 9 on the support frame structure 4th is articulated. On an outside of the door frame structure 9 is a door cover 10th the door 19th attached, which can also be made of a composite material, for example. In particular, it can be the composite material from which the housing shell is made 5 of the housing 2nd the charging station 1 is made. Alternatively, other materials can be used to manufacture the door cover 10th be used. Preferably the door cover 10th be painted on its outer surface, in particular by means of a gelcoat lacquer. This can be used to create a polishable, smooth outer surface with a high-quality visual impression, and moreover optical gloss effects can also be generated. There are also several safeguards 20th provided, which are preferably hook-shaped and which are set up to the door 19th to secure on the hinge side in the closed position. This can prevent or at least significantly complicate the door 19th can be levered open on the hinge side. This measure provides effective protection against vandalism or manipulation for the housing 2nd the charging station 1 created.

Unterhalb der Tür 19 ist ferner eine Wartungsklappe 21 angeordnet, über die das Innere des Gehäuses 2 in diesem Bereich ebenfalls von außen zugänglich. Vorzugsweise ist die Wartungsklappe 21 ebenfalls schwenkbar an der Tragrahmenstruktur 4 gelagert.Below the door 19th is also a maintenance hatch 21 arranged over the inside of the housing 2nd also accessible from the outside in this area. The maintenance flap is preferably 21 also pivotable on the support frame structure 4th stored.

Wie insbesondere in 8 und 9 zu erkennen, ist die Tragrahmenstruktur 4 mit einer Bodenplatte 11 oder einem anderweitigen Bodenverankerungsmittel verbunden, vorzugsweise hiermit verschraubt. Die Bodenplatte 11 ist aus Metall hergestellt und weist einen Ausschnitt 110 auf, der eine bodenseitige Kabeldurchführung bildet. Die Bodenplatte 11 kann alternativ auch geschlitzt ausgeführt sein, wobei dieses für die mechanische Stabilität eher nachteilig ist. Die Bodenplatte 11 kann mittels mehrerer Verankerungsschrauben 12a, 12b, 12c, 12d zum Beispiel im Boden oder an einem Tragfundament verankert werden. Für die Verbindung der Profilrohre 40, 41, 42, 43 der Tragrahmenstruktur 4 mit der Bodenplatte 11 sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Haltewinkel 13, 14 aus Metall vorgesehen, die einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit zwei einander gegenüberliegenden Halteschenkeln 130, 131, 140, 141 aufweisen. Jeder der beiden Haltewinkel 13, 14 ist jeweils mit zwei der Verankerungsschrauben 12a, 12b, 12c, 12d an der Bodenplatte 11 festgelegt oder alternativ auch integral mit der Bodenplatte 11 ausgebildet. Jedes der Profilrohre 40, 41, 42, 43 ist jeweils mit einem der Halteschenkel 130, 131, 140, 141 der Haltewinkel 13, 14, insbesondere mit Hilfe von Nutsteinen 15, verschraubt. Um die Stabilität des Gehäuses 2 weiter zu erhöhen, können auch auf anderen Höhen horizontal ausgerichtete Stabilisierungsplatten in die Tragrahmenstruktur 4 eingesetzt werden und mit dieser verbunden, insbesondere verschraubt, werden.As especially in 8th and 9 the supporting frame structure can be seen 4th with a bottom plate 11 or connected to another floor anchoring means, preferably screwed to it. The bottom plate 11 is made of metal and has a cutout 110 on, which forms a cable entry at the bottom. The bottom plate 11 can alternatively also be slotted, which is rather disadvantageous for the mechanical stability. The bottom plate 11 can be made using several anchoring screws 12a , 12b , 12c , 12d for example anchored in the floor or on a supporting foundation. For connecting the profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 the supporting frame structure 4th with the bottom plate 11 are two brackets in this embodiment 13 , 14 made of metal, which has a substantially U-shaped cross section with two mutually opposite holding legs 130 , 131 , 140 , 141 exhibit. Each of the two brackets 13 , 14 is with two of the anchoring screws 12a , 12b , 12c , 12d on the bottom plate 11 fixed or alternatively also integral with the base plate 11 educated. Each of the profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 is with one of the holding legs 130 , 131 , 140 , 141 the bracket 13 , 14 , especially with the help of sliding blocks 15 , screwed. To the stability of the housing 2nd To further increase, horizontally aligned stabilizing plates can also be inserted into the supporting frame structure at other heights 4th are used and connected to it, in particular screwed.

9 veranschaulicht zusätzlich die mechanische Anbindung der Stützstreben 44 an die Profilrohre 40, 41, 42, 43, die vorliegend mit Hilfe von Schraubverbindungen erfolgt. 9 additionally illustrates the mechanical connection of the support struts 44 to the profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 , which in the present case takes place with the aid of screw connections.

Unter Bezugnahme auf 10 bis 12 soll nachfolgend eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsform der Gehäuseschale 5 der hier vorgestellten Ladesäule 1 näher erläutert werden. Die Gehäuseschale 5 ist aus dem oben bereits erwähnten Verbundwerkstoff hergestellt und wiederum ein einstückiges, zusammenhängendes Bauteil, welches drei Seitenflächen des Gehäuses 2 der Ladesäule 1 bildet.
Die Gehäuseschale 5 ist an zumindest zwei aneinander angrenzenden Seiten offen oder alternativ geschlitzt gestaltet. Die Gehäuseschale 5 kann dadurch bei der Montage am Aufstellort leicht auseinandergestreckt und über die Tragrahmenstruktur 4 mit den dort verbauten Komponenten gezogen werden. In 11 wird dieser Montageprozess der Gehäuseschale 5 an dem Tragrahmen 4 des Gehäuses 2 der Ladesäule 1 veranschaulicht.With reference to 10th to 12th is a further, particularly preferred embodiment of the housing shell below 5 the charging station presented here 1 are explained in more detail. The housing shell 5 is made of the above-mentioned composite material and in turn is a one-piece, coherent component, which has three side surfaces of the housing 2nd the charging station 1 forms.
The housing shell 5 is open on at least two adjacent sides or alternatively slotted. The housing shell 5 can be easily stretched apart during installation at the installation site and over the support frame structure 4th with the components installed there. In 11 this assembly process of the housing shell 5 on the support frame 4th of the housing 2nd the charging station 1 illustrated.

Die Gehäuseschale 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel so geformt, dass sie an ihrer Rückseite eine Aufwölbung 52 aufweist. Dadurch wir in diesem Bereich eine höhere Flexibilität geschaffen.The housing shell 5 is shaped in this embodiment so that it has a bulge on its back 52 having. This creates greater flexibility in this area.

Die Gehäuseschale 5 weist vorliegend eine Aussparung 50 auf, in die die kombinierte, vorzugsweise berührungsempfindliche, Anzeige- und Bedienvorrichtung 6 eingesetzt ist, so dass diese von außen für einen Benutzer zugänglich ist. Die Anzeige- und Bedienvorrichtung 6 ist innerhalb der Aussparung 50 versenkt angeordnet, so dass diese besser vor Verschmutzungen und Vandalismus geschützt werden kann.The housing shell 5 has a recess in the present case 50 in which the combined, preferably touch-sensitive, display and control device 6 is inserted so that it is accessible to a user from the outside. The display and control device 6 is inside the recess 50 recessed so that it can be better protected against dirt and vandalism.

Wie in 11 und 12 gezeigt, sind die Profilrohre 40, 41, 42, 43 der Tragrahmenstruktur 4 so ausgebildet, dass sie zumindest in Kantenbereichen flächig auf die Gehäuseschale 5 treffen oder von innen flächig an der Gehäuseschale 5 angreifen. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass hohe Kräfte mit einem relativ niedrigen Druck übertragen werden können, um dadurch ein Einreißen oder Durchbrechen der Gehäuseschale 5 zu vermeiden. Die Verbindung der Gehäuseschale 5 mit der Tragrahmenstruktur 4 kann insbesondere durch Verschrauben oder Verkleben erfolgen. As in 11 and 12th shown are the profile tubes 40 , 41 , 42 , 43 the supporting frame structure 4th formed such that they are flat on the housing shell at least in edge regions 5 meet or flat on the inside of the housing shell 5 attack. It is thereby advantageously achieved that high forces can be transmitted at a relatively low pressure, thereby tearing or breaking through the housing shell 5 to avoid. The connection of the housing shell 5 with the support frame structure 4th can be done in particular by screwing or gluing.

Der Tragrahmen 4 weist vorliegend mehrere Flächen 400, 410, 420, 430 auf, auf welchen die Gehäuseschale 5 plan aufliegen kann und an diesen durch Verkleben oder Verschrauben befestigt werden kann. Diese Flächen 400, 410, 420, 430 können vorzugsweise Wölbungen aufweisen, um der Hüllenform der Gehäuseschale 5 an der entsprechenden Stelle zu folgen. Derartige Flächen 400, 410, 420, 430 sollten auf mindestens drei Seiten (oder zumindest in drei Kanten) vorliegen. Da die Flächen 400, 410, 420, 430 Kräfte aus zumindest fünf Raumrichtungen aufnehmen (auf die vertikale Kraftrichtung kann gegebenenfalls verzichtet werden), sollten die Flächennormalen, die bei gewölbten Flächen 400, 410, 420, 430 auf derselben Fläche 400, 410, 420, 430 mehrere Richtungen aufweisen können, im Euklidischen Raum linear unabhängig sein und damit den dreidimensionalen Raum aufspannen können. Bevorzugt liegt für jede der genannten fünf Raumrichtungen ein Anteil der Fläche(n) 400, 410, 420, 430 vor, deren Flächennormale in diese Raumrichtung weist.The support frame 4th has several surfaces in the present case 400 , 410 , 420 , 430 on which the housing shell 5 can lie flat and can be attached to it by gluing or screwing. These areas 400 , 410 , 420 , 430 can preferably have curvatures to the shell shape of the housing shell 5 to follow at the appropriate point. Such areas 400 , 410 , 420 , 430 should be on at least three sides (or at least three edges). Because the surfaces 400 , 410 , 420 , 430 Take up forces from at least five spatial directions (the vertical direction of force can be dispensed with if necessary), the surface normals should be that for curved surfaces 400 , 410 , 420 , 430 on the same area 400 , 410 , 420 , 430 can have several directions, be linearly independent in Euclidean space and thus span the three-dimensional space. For each of the five spatial directions mentioned, there is preferably a portion of the area (s) 400 , 410 , 420 , 430 whose surface normal points in this spatial direction.

Vorzugsweise sind die an der Gehäuseschale 5 anliegenden Flächen 400, 410, 420, 430 Teil der insbesondere als Strangpressprofile ausgebildeten Profilrohre 40, 41, 42, 43 in den Kanten des Querschnittes. Diese Flächen 400, 410, 420, 430 werden dann direkt im Strangpressverfahren hergestellt und besitzen eine Wölbung, so dass sie beide an der Kante anliegenden Seiten der Gehäuseschale 5 wirksam stabilisieren können.They are preferably on the housing shell 5 adjacent areas 400 , 410 , 420 , 430 Part of the profile tubes, in particular designed as extruded profiles 40 , 41 , 42 , 43 in the edges of the cross section. These areas 400 , 410 , 420 , 430 are then produced directly in the extrusion process and have a curvature, so that they are both on the edge of the sides of the housing shell 5 can effectively stabilize.

Claims

Charging station (1) for electric vehicles, comprising a housing (2) and at least one charging cable (3) that can be connected to a charging interface of the electric vehicle, characterized in that the housing (2) has a support frame structure (4) and a housing shell (5) The housing shell (5) is made of a composite material and is preferably made in one piece.

Charging station (1) Claim 1 , characterized in that the housing shell (5) is screwed or glued to the support frame (4).

Charging station (1) according to one of the Claims 1 or 2nd , characterized in that the composite material is a glass fiber reinforced plastic or a resin / plastic fiber composite material or a carbon fiber reinforced plastic.

Charging station (1) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the support frame structure (4) comprises a plurality of profile tubes (40, 41, 42, 43) which extend in the vertical direction of the housing (2), the profile tubes (40, 41, 42, 43) preferably as Metal extruded profiles, in particular as aluminum extruded profiles, are formed.

Charging station (1) Claim 4 , characterized in that the supporting frame structure (4) has a plurality of support struts (44) which extend between the profile tubes (40, 41, 42, 43), the support struts (44) preferably as metal extruded profiles, in particular as aluminum extruded profiles, are trained.

Charging station (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the housing shell (5) is designed such that it is elastically deformable and can be slipped over the support frame structure (4) during assembly.

Charging station (1) according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that a door frame structure (9) is attached to the support frame structure (4), to which a door cover (10) is attached.

Charging station (1) Claim 7 , characterized in that the door cover (10) is made of a composite material, in particular of a glass fiber reinforced plastic or a resin / plastic fiber composite material or a carbon fiber reinforced plastic.

Charging station (1) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the charging station (1) has a base plate (11) to which the support frame structure (4) is connected, preferably screwed.

Charging station (1) according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the housing shell (5) is coated on its outside, in particular with a gel coat lacquer.

Charging station (1) according to one of the Claims 1 to 10th , characterized in that the support frame (4) has a plurality of surfaces (400, 410, 420, 430) on which the housing shell (5) lies flat and to which it is fastened, in particular by screwing or gluing.