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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere zur Steuerung eines Ladeanschlusses für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug.
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Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeug mit einer solchen Steuerungsvorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Steckervorrichtungen für Ladeanschlüsse sowie diverse Steckertypen bekannt, um Akkumulatoren von Elektro- oder Hybridfahrzeugen aufzuladen.
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Elektro- wie auch Hybridfahrzeuge verwenden zur Energiespeicherung unter anderem Akkumulatoren, die üblicherweise durch eine Zusammenschaltung von mehreren einzelnen Sekundärzellen gebildet werden und zum Zwecke der Durchführung eines Ladevorgangs mit einer solchen Steckervorrichtung des Ladeanschlusses in elektrischer Verbindung stehen.
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Einer der gängigsten internationalen Ladestandards für Akkumulatoren von Elektrofahrzeugen zur Durchführung eines Ladevorgangs ist der sogenannte „Combined Charging System Standard“, nachfolgend kurz als CCS-Standard bezeichnet.
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Der CCS-Standard umfasst herkömmlicherweise eine fahrzeugseitige CCS-Steckervorrichtung, welche einem fahrzeugseitigen Ladeanschluss entspricht und eine erste Steckeröffnung, eine zweite Steckeröffnung und eine gemeinsame Abdeckung für die erste und zweite Steckeröffnung aufweist. Im europäischen CCS-Standard werden derzeit zwei verschiedene Typen von Ladesteckern verwendet. Der erste Ladestecker, im Folgenden als Typ-2-Ladestecker bezeichnet, wird für das einphasige oder dreiphasige Wechselstromladeverfahren eingesetzt. Der zweite Ladestecker, im Folgenden als Combo-2-Ladestecker bezeichnet, kommt bei dem Gleichstromladeverfahren und/oder dem einphasigen oder dreiphasigen Wechselstromladeverfahren zum Einsatz. Dieser Combo-2-Ladestecker baut auf einem Typ-2-Ladestecker auf, welcher mit zwei zusätzlichen Polen ausgestattet ist, um für das Gleichstromladeverfahren verwendet werden zu können.
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Im vorzugsweise amerikanischen oder asiatischen CCS-Standard wird ein sogenannter Typ-1-Ladestecker zum Laden mit dem einphasigen Wechselstromverfahren verwendet. Dieser amerikanische oder asiatische CCS-Standard umfasst einen sogenannten Combo-Ladestecker. Dieser Combo-Ladestecker baut auf einem Typ-1-Ladestecker auf, welcher mit zwei zusätzlichen Polen ausgestattet ist, um für das Gleichstromladeverfahren verwendet werden zu können.
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Somit können der Combo-2-Ladestecker und der Combo-Ladestecker sowohl für das Gleichstromladeverfahren als auch für das einphasige Wechselstromladeverfahren eingesetzt werden. Der Combo-2-Ladestecker kann zusätzlich noch für das dreiphasige Wechselstromladeverfahren verwendet werden.
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Die erste Steckeröffnung, welche in einem - in Fahrzeughöhenrichtung - oberen Teil der CCS-Steckervorrichtung angeordnet ist, ist für das einphasige oder dreiphasige Wechselstromladeverfahren eingerichtet. Die zweite Steckeröffnung, welche - in Fahrzeugrichtung - unterhalb der ersten Steckeröffnung angeordnet ist, erlaubt das Gleichstromladeverfahren.
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Der Typ-2-Ladestecker belegt beim Aufladen nur die erste Steckeröffnung, während der Combo-2-Ladestecker beim Aufladen die erste wie auch die zweite Steckeröffnung der CCS-Steckervorrichtung belegt.
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Dies hat zur Folge, dass während des Aufladens mittels des Typ-2-Ladesteckers (Wechselstromladeverfahren) die zweite Steckeröffnung der CCS-Steckervorrichtung unbenutzt ist und offen liegt, da die gemeinsame Abdeckung für die erste und zweite Steckeröffnung entfernt wurde. Dabei ist die zweite Steckeröffnung nicht gegen äußere Einflüsse geschützt.
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Falls der Benutzer im Vergleich dazu mit dem Gleichstromladeverfahren laden will, also den Combo-2-Ladestecker verwendet, kommt erschwerend die Tatsache hinzu, dass die gemeinsame Abdeckung der ersten wie auch der zweiten Steckeröffnung erst manuell entfernt werden muss. Dies erfordert einen zusätzlichen Arbeitsschritt für den Benutzer.
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Außerdem kann bei dieser Abdeckung im Falle einer mittels eines Federmechanismus bereitgestellten monostabilen Lagerung der Abdeckung keine einhändige Bedienung durch den Benutzer erfolgen. Dies deshalb, da bei einer monostabilen Lagerung die geöffnete Abdeckung selbsttätig, d.h. ohne Betätigung durch den Benutzer, ihren einzigen stabilen Zustand durch Einwirkung des Federmechanismus einnimmt, nämlich einen die Steckeröffnungen verschließenden Zustand. Bei dieser monostabilen Lagerung der Abdeckung muss die Abdeckung deshalb durch Betätigung mit einer Hand des Benutzers offengehalten werden, während die andere Hand des Benutzers den jeweiligen Stecker in die jeweilige/n Steckeröffnung/en einsteckt, was die Handhabung in Bezug auf die Benutzerfreundlichkeit erschwert.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuerungsvorrichtung und ein Fahrzeug mit solch einer Steuerungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche eine einfachere Handhabung des Ladeanschlusses ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird mit einer Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und einem Fahrzeug gemäß Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung ist für ein Fahrzeug, vorzugsweise für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, vorgesehen, wobei die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung umfasst:
- eine Verriegelungseinrichtung, welche eingerichtet ist, ein Einführen eines ersten Steckers in eine erste Steckeröffnung und/oder ein Abstecken des ersten Steckers aus der ersten Steckeröffnung mittels Verriegelung zu blockieren und/oder zuzulassen;
- eine Klappensteuerungseinrichtung, welche eingerichtet ist, eine zweite Steckeröffnung mittels zumindest einer Klappe zu öffnen und/oder zu schließen; und
- einen Steuerkreis, der so ausgestaltet ist, dass eine Ansteuerung mittels des Steuerkreises einen Betrieb von sowohl der Verriegelungseinrichtung als auch der Klappensteuerungseinrichtung bewirkt.
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Die Steckeröffnung kann in Form einer herkömmlichen Steckerbuchse ausgebildet sein, in die ein Stecker eingeführt bzw. eingesteckt werden werden kann. Die erfindungsgemäße Ansteuerung hat eine einfachere Handhabung des Ladeanschlusses für den Benutzer zur Folge. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung eine einhändige Bedienung, da die Klappe durch die Ansteuerung des Steuerkreises geöffnet werden kann, während der Steuerkreis die Verriegelungseinrichtung gleichzeitig zur Entriegelung betreibt, um einen Stecker einführen und/oder abstecken zu können. Dadurch kann für den Benutzer der Arbeitsschritt des Offenhaltens der Klappe entfallen. Da zudem die Klappensteuerungseinrichtung veranlassen kann, dass die Klappe die zweite Steckeröffnung schließt, während die Verriegelungseinrichtung das Einführen des ersten Steckers in die erste Steckeröffnung zulässt und/oder ein Abstecken des ersten Steckers aus der ersten Steckeröffnung blockiert, kann die zweite Steckeröffnung vor Umwelteinflüssen und äußeren Eingriffen geschützt werden.
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Weiterhin kann die Steuerungsvorrichtung derart ausgebildet sein, dass der Steuerkreis als eine elektrische Parallelschaltung ausgebildet ist, die zumindest eine erste Masche zur Ansteuerung der Verriegelungseinrichtung und zumindest eine zweite Masche zur Ansteuerung der Klappensteuerungseinrichtung aufweist.
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Ferner kann die Steuerungsvorrichtung so verwirklicht werden, dass der Steuerkreis eine Steuerschaltung aufweist, die mit einem Element aus der Verriegelungseinrichtung und der Klappensteuerungseinrichtung verbunden ist, wobei das eine Element mit dem jeweils anderen Element aus der Verriegelungseinrichtung und der Klappensteuerungseinrichtung über einen Wirkmechanismus verbunden ist, der bei Ansteuerung des einen Elements das andere Element betätigt.
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Überdies kann die Steuerungsvorrichtung derart umgesetzt werden, dass der Steuerkreis einen mit der Steuerschaltung elektrisch verbundenen Aktuator aufweist, über den der Wirkmechanismus betätigt wird, wobei der Wirkmechanismus zum Betreiben der Verriegelungseinrichtung und der Klappensteuerungseinrichtung eingerichtet ist und zumindest einen ersten Riemen und zumindest einen zweiten Riemen aufweist, wobei der erste Riemen zum Betrieben der Verriegelungseinrichtung und der zweite Riemen zum Betrieben der Klappensteuerungseinrichtung eingerichtet ist. In diesem Fall kann die Steuerschaltung aus lediglich einer Masche mit einer Spannungsquelle gebildet werden. Der Aktuator kann dabei als ein elektrischer Motor ausgebildet.
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Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung so ausgestaltet werden, dass der Steuerkreis eingerichtet ist, einen ersten Zustand herbeizuführen, bei dem die zweite Steckeröffnung mittels der Klappensteuerungseinrichtung durch die Klappe geschlossen ist, während die Verriegelungseinrichtung das Einführen des ersten Steckers in die erste Steckeröffnung blockiert.
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Weiterhin kann die Steuerungsvorrichtung derart weitergebildet werden, dass der Steuerkreis eingerichtet ist, einen zweiten Zustand herbeizuführen, bei dem die zweite Steckeröffnung mittels der Klappensteuerungseinrichtung durch die Klappe geöffnet ist, während die Verriegelungseinrichtung das Einführen des ersten Steckers in die erste Steckeröffnung zulässt.
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Des Weiteren kann die Steuerungsvorrichtung derart realisiert werden, dass der Steuerkreis eingerichtet ist, einen dritten Zustand herbeizuführen, bei dem die zweite Steckeröffnung mittels der Klappensteuerungseinrichtung durch die Klappe geschlossen ist, während der erste Stecker in der ersten Steckeröffnung eingeführt ist und die Verriegelungseinrichtung das Abstecken des ersten Steckers aus der ersten Steckeröffnung blockiert.
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Dementsprechend kann der erste Stecker solange nicht ausgesteckt werden, bis die Verriegelungseinrichtung diesen Stecker wieder freigibt und damit die Verriegelung aufhebt. Dabei kann der erste Stecker erst dann aus der ersten Steckeröffnung ausgesteckt werden, wenn der Ladevorgang beendet wurde. Diese Art von Sicherung ist notwendig, da beim Aufladen des Akkumulators hohe Aufladeströme fließen können, so dass, falls der Stecker von der Steckeröffnung während des Aufladevorgangs getrennt wird, es zu einem Lichtbogen kommen kann. Dies wird durch die Verriegelungseinrichtung in diesem Zustand und ein intelligentes Lademanagementsystem des Fahrzeuges somit verhindert werden.
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Ferner kann die Steuerungsvorrichtung so weitergebildet werden, dass die Verriegelungseinrichtung eingerichtet ist, ein Abstecken des in die erste Steckeröffnung gesteckten ersten Steckers und/oder ein Abstecken eines in die erste Steckeröffnung und in die zweite Steckeröffnung gesteckten zweiten Steckers mittels Verriegelung zu blockieren und zuzulassen.
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Vorzugsweise kann die Steuerungsvorrichtung derart verwirklicht werden, dass der Steuerkreis eingerichtet ist, einen vierten Zustand herbeizuführen, bei dem die zweite Steckeröffnung mittels der Klappensteuerungseinrichtung durch die Klappe geöffnet ist, während der zweite Stecker in der ersten Steckeröffnung und in der zweiten Steckeröffnung eingeführt ist und die Verriegelungseinrichtung das Abstecken des zweiten Steckers blockiert.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug, welches vorzugsweise ein Nutz- oder Kraftfahrzeug ist, insbesondere ein Elektrofahrzeug ist, umfasst die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung und eine Steckervorrichtung mit der ersten Steckeröffnung, der zweiten Steckeröffnung, den ersten Stecker zum Einführen in die erste Steckeröffnung und den zweiten Stecker zum gleichzeitigen Einführen in die erste Steckeröffnung und die zweite Steckeröffnu ng.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beispielhaft erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem ersten Zustand;
- 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung von 1 in einem zweiten Zustand;
- 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung von 1 in einem dritten Zustand;
- 4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung von 1 in einem vierten Zustand; und
- 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.
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Ein erfindungsgemäßes nicht dargestelltes Fahrzeug ist in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen ein Elektro- oder Hybridfahrzeug und umfasst eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung 100 und eine Steckervorrichtung 88.
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1 zeigt eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung 100 sowie der Steckervorrichtung 88.
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Dabei umfasst die Steckervorrichtung 88 eine erste Steckeröffnung 52, eine zweite Steckeröffnung 56, einen ersten Stecker 50 zum Einführen in die erste Steckeröffnung 52, und einen zweiten Stecker 54 zum gleichzeitigen Einführen in die erste Steckeröffnung 52 und die zweite Steckeröffnung 56. Dementsprechend ist die Steckervorrichtung 88 eingerichtet, mit Hilfe des ersten oder zweiten Steckers 50, 54 einen Akkumulator des Elektro- oder Hybridfahrzeuges aufzuladen, was nachstehend noch näher erläutert wird. In die erste Steckeröffnung 52 kann somit der erste Stecker 50 (Typ-2-Ladestecker) oder auch (ein Teil des) zweiten Steckers 54 (Combo-2-Ladestecker) eingesteckt werden. Vertikal unter der ersten Steckeröffnung 52 ist die zweite Steckeröffnung 56 angeordnet. Der Combo-2-Ladestecker bzw. der zweite Stecker 54 erlaubt ein gleichzeitiges Einführen des zweiten Steckers 54 in die erste Steckeröffnung 52 und die zweite Steckeröffnung 56 und belegt somit im eingesteckten Zustand sowohl die erste Steckeröffnung 52 als auch die zweite Steckeröffnung 56.
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Die Steckervorrichtung 88 ist zudem mit der ersten und zweiten Steckeröffnung 52, 56 an einem Träger 60 befestigt. An der von den Steckeröffnungen 52, 56 abgewandten Seite der Steckeröffnungen 52, 56 ist ein Kabelabgang 58 installiert bzw. angebracht. Dieser Kabelabgang 58 umfasst Kabel, welche zum elektrischen Energietransport verwendet werden, beispielsweise vom jeweils eingesteckten Stecker zum Akkumulator.
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Die Steuerungsvorrichtung 100 umfasst einen Steuerkreis 10, eine Verriegelungseinrichtung 12 und eine Klappensteuerungseinrichtung 14.
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Die Verriegelungseinrichtung 12, welche ebenso in 1 dargestellt ist, umfasst ein Gehäuse 40, das im Bereich der ersten Steckeröffnung 52 vorgesehen ist. Das Gehäuse 40 beinhaltet einen verschiebbar bzw. verfahrbar gelagerten Stift 42, eine erste Feder 44 und eine zweite Feder 46 aus einer Formgedächtnislegierung (FGL), nachfolgend als FGL-Feder 46 bezeichnet. Die erste wie auch die zweite Feder 44, 46 sind eingerichtet, durch Ansteuerung der FGL-Feder 46 mittels des Steuerkreises 10 den Stift 42 durch ihre Wirkbeziehung in der ersten Steckeröffnung 52 zu verfahren, um die Verriegelungseinrichtung 12 in einen Verriegelungszustand oder Entriegelungszustand zu versetzen. Somit ist die Verriegelungseinrichtung 12 eingerichtet, ein Einführen des ersten Steckers 50 in die erste Steckeröffnung 52 mittels Verriegelung im Verriegelungszustand zu blockieren und das Einführen oder Herausziehen des ersten Steckers 50 im Entriegelungszustand zuzulassen.
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Die weiterhin in 1 dargestellte Klappensteuerungseinrichtung 14 umfasst eine als Lager fungierende Aufnahme 70, eine Achse 72, die durch die Aufnahme drehbar gelagert ist, und eine mit der Achse 72 verbundene und somit mit der Achse 72 drehbare Klappe 16, die zum Öffnen und Verschließen der zweiten Steckeröffnung 56 eingerichtet ist. Mit der Achse 72 sind eine Spiralfeder 78 aus einer Formgedächtnislegierung, nachfolgend als FGL-Spiralfeder 78 bezeichnet, sowie eine Spiralfeder 76 verbunden. Die Spiralfedern 76, 78 sind eingerichtet, derart auf die Achse 72 durch ihre Wirkbeziehung einzuwirken, dass bei Ansteuerung der FGL-Spiralfeder 78 durch den Steuerkreis 10 eine entsprechende Drehung der Klappe 16 herbeigeführt wird, um dadurch die Klappensteuerungseinrichtung 14 in einen Öffnungszustand oder einen Schließ- bzw. Verschlusszustand zu versetzen. Somit ist die Klappensteuerungseinrichtung 14 eingerichtet, die zweite Steckeröffnung 56 mittels zumindest einer Klappe 16 zu öffnen und zu schließen.
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Weiterhin ist an der Klappe 16 eine Dichtung 74 vorgesehen, die die zweite Steckeröffnung 56 abdichtet, wenn die Klappe 16 geschlossen ist.
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Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ist eine gemeinsame Ansteuerung der Verriegelungseinrichtung 12 und der Klappensteuerungseinrichtung 14 durch den Steuerkreis 10, der beispielhaft als eine elektrische Parallelschaltung mit einer Spannungsquelle und einem elektrischen Schalter 28 ausgebildet ist, ausgeführt.
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Die elektrische Parallelschaltung umfasst eine erste und eine zweite Masche 84, 86. Dabei steht die Verriegelungseinrichtung 12 mit der ersten Masche 84 in Verbindung, während die Klappensteuerungseinrichtung 14 mit der zweiten Masche 86 in Verbindung steht. Somit ist die Parallelschaltung, wie in 1 dargestellt ist, so eingerichtet, dass die erste Masche 84 die Ansteuerung für die Verriegelungseinrichtung 12 ausführt, während die zweite Masche 86 die Ansteuerung der Klappensteuerungseinrichtung 14 ausführt.
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Um verschiedene Zustände, die die Steuerungsvorrichtung 100 einnehmen kann, zu beschreiben, wird nachfolgend zunächst auf die Funktionsweise der Federn 44, 46 der Verriegelungseinrichtung 12 und die Funktionsweise der Spiralfedern 76, 78 der Klappensteuerungseinrichtung 14 eingegangen.
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Die FGL Feder 46 und die FGL Spiralfeder 78 weisen jeweils einen aktiven und einen passiven Zustand auf.
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Im passiven Zustand, wenn der FGL Feder 46 keine Energie zugeführt wird (keine Ansteuerung durch den Steuerkreis 10 erfährt), weist die FGL Feder 46 eine geringere Kraft als die der Feder 44 auf. Dies führt dazu, dass die Federkraft der FGL Feder 46 im passiven Zustand zwar gegen die Federkraft der Feder 44 wirkt, aber letztlich aufgehoben wird. Deshalb wird der Stift 42 durch die Ausdehnung der Feder 44 entgegen der Federkraft der FGL Feder 46 nach unten aus dem Gehäuse 40 herausgedrückt und die Verriegelungseinrichtung 12 befindet sich im Verriegelungszustand.
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Wenn die FGL Feder 46 Energie zugeführt bekommt (durch Ansteuerung durch den Steuerkreis 10 erfährt) und sich damit im aktiven Zustand befindet, wird die Kraft der FGL Feder 46 größer als die Kraft der Feder 44. Das führt dazu, dass die Federkraft der FGL Feder 46 gegen die Federkraft der Feder 44 wirkt, was dazu führt, dass der Stift 42 nach oben in das Gehäuse 40 verfahren wird und die Verriegelungseinrichtung 12 sich damit in dem Entriegelungszustand befindet.
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Analog wirken bei der Klappensteuerungseinrichtung 14 die Spiralfeder 76 und die FGL Spiralfeder 78 zusammen.
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Im passiven Zustand, wenn die FGL Spiralfeder 78 keine Energie zugeführt bekommt (keine Ansteuerung durch den Steuerkreis 10 erfährt), weist die FGL Spiralfeder 78 ein geringeres Drehmoment als das der Spiralfeder 76 auf. Die Spiralfeder 76 spannt die Klappe 16 daher gegen die zweite Steckeröffnung 56 und verschließt diese somit oder bewegt die Klappe 16 in Schließrichtung.
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Wenn der FGL Spiralfeder 78 Energie zugeführt wird (durch Ansteuerung durch den Steuerkreis 10 erfährt) und sich somit im aktiven Zustand befindet, wird das Drehmoment der FGL Feder 78 größer als das Drehmoment der Spiralfeder 76. Dadurch wird somit eine Drehbewegung der Achse 72 zum Öffnen der Klappe 16 bewirkt.
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Je nach Kombination der verschiedenen Zustände der Verriegelungseinrichtung 12 und Klappensteuerungseinrichtung 14 bestehen somit verschiedene Möglichkeiten, um den Akkumulator des Elektro- oder Hybridfahrzeug aufzuladen. Die verschiedenen Zustände werden nachfolgend näher erläutert.
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Wenn sich die Steuerungsvorrichtung 100 und die Steckervorrichtung 88 in einem ersten Zustand befinden, welcher in 1 dargestellt ist, ist der elektrische Schalter 28 offen, d.h. der Stromkreis ist nicht geschlossen und es liegt keine Spannung am Steuerkreis 10 an.
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Die Verriegelungseinrichtung 12 sowie die Klappensteuerungseinrichtung 14 werden deshalb nicht mit Strom versorgt. Dies führt bei der Verriegelungseinrichtung 12 dazu, dass der Stift 42 aus dem Gehäuse 40 herausgedrückt wird, wodurch sich die Verriegelungseinrichtung 12 in dem Verriegelungszustand befindet. In dem Verriegelungszustand kann der erster Stecker 50 oder der zweite Stecker 54 nicht in die erste Steckeröffnung 52 eingeführt werden.
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Weiterhin führt der offene bzw. nicht geschlossene Stromkreis bei der Klappensteuerungseinrichtung 14 dazu, dass Klappe 16 in Schließrichtung gedrückt wird und dadurch die zweite Steckeröffnung 56 geschlossen bleibt.
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In diesem in 1 dargestellten ersten Zustand sind somit die Steuerungsvorrichtung 100 und die Steckervorrichtung 88 derart eingestellt, dass sowohl die erste als auch die zweite Steckeröffnung 52, 56 verriegelt bzw. geschlossen sind. Dadurch kann weder der erste noch der zweite Stecker 50, 54 in eine der beiden Steckeröffnungen 52, 56 eingesteckt werden.
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Wenn sich die Steuerungsvorrichtung 100 und die Steckervorrichtung 88 in einem zweiten Zustand befinden, welcher in 2 dargestellt ist, ist der elektrische Schalter 28 geschlossen, d.h. der Stromkreis ist geschlossen und es liegt Spannung am Steuerkreis 10 an.
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Die Verriegelungseinrichtung 12 sowie die Klappensteuerungseinrichtung 14 werden deshalb gleichzeitig angesteuert und somit gleichzeitig mit Strom versorgt. Dies führt bei der Verriegelungseinrichtung 12 dazu, dass der Stift 42 in das Gehäuse 40 hineingefahren wird und die Verriegelungseinrichtung 12 dadurch den Entriegelungszustand einnimmt. Wenn sich die Verriegelungseinrichtung 12 in diesem Zustand befindet, kann der erste Stecker 50 oder der zweite Stecker 54 (vorausgesetzt die zweite Steckeröffnung 56 ist durch die Klappensteuerungseinrichtung 14 geöffnet bzw. freigegeben) in die erste Steckeröffnung 52 eingeführt werden.
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Weiterhin führt der geschlossene Stromkreis bei der Klappensteuerungseinrichtung 14 dazu, dass die Klappe 16 der Klappensteuerungseinrichtung 14 geöffnet wird.
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In diesem zweiten Zustand sind somit die Steuerungsvorrichtung 100 und die Steckervorrichtung 88 derart eingestellt, dass sowohl die erste als auch die zweite Steckeröffnung 52, 56 freiliegt bzw. offen ist, so dass, wie in 2 ersichtlich ist, der erste Stecker 50 wie auch der zweite Stecker 54 in die jeweiligen Steckeröffnungen gesteckt werden können.
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Die Akkumulatoren des Elektro- oder Hybridfahrzeuges können mit verschiedenen Verfahren aufgeladen werden. Es wird zwischen drei verschiedenen Ladetypen unterschieden, für die jeweils einer der Stecker 50, 54 verwendet wird.
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Das erste Ladeverfahren ist ein einphasiges Wechselstromladeverfahren, welches den Typ-2-Ladestecker (erster Stecker 50) verwendet.
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Das zweite Ladeverfahren ist ein dreiphasiges Wechselstromverfahren (Drehstromladeverfahren), wobei bei diesem Verfahren auch der erste Stecker 50 (Typ-2-Ladestecker) verwendet wird.
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Das dritte Ladeverfahren ist ein Gleichstromladeverfahren, welches den zweiten Stecker 54 verwendet, den sogenannten Combo-2-Ladestecker. Wie oben erläutert ist, belegt der zweite Stecker 54 gleichzeitig die erste Steckeröffnung 52 und die zweite Steckeröffnung 56. Beim europäischen CCS-Standard, welcher Typ-2-Ladestecker und Combo-2-Ladestecker umfasst, kann somit der Akkumulator wahlweise mit dem Wechselstromladeverfahren (Typ-2-Ladestecker) oder dem Gleichstromladeverfahren (Combo-2-Ladestecker) aufgeladen werden. Im Falle der Verwendung des amerikanischen oder asiatischen CCS-Standards, welcher Typ-1-Ladestecker und Combo-Ladestecker umfasst, wird der Akkumulator wahlweise mit dem einphasigen Wechselstromladeverfahren (Typ-1-Ladestecker) oder dem Gleichstromladeverfahren (Combo-Ladestecker) aufgeladen.
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Dementsprechend kann in dem zweiten Zustand sowohl der erste Stecker 50 als auch der zweite Stecker 54 zum Laden des Fahrzeugs verwendet werden.
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Wie in 3 veranschaulicht ist, befinden sich die Steuerungsvorrichtung 100 und die Steckervorrichtung 88 in einem dritten Zustand, welcher nach dem zweiten Zustand eingestellt wird.
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Bei dem zweiten Zustand sind die erste Steckeröffnung 52 sowie die zweite Steckeröffnung 56 offen und der elektrische Schalter 28 ist geschlossen, so dass der erste Stecker 50 in die erste Steckeröffnung 52 eingesteckt werden kann. Bei dem dritten Zustand ist der erste Stecker 50 in die erste Steckeröffnung 52 eingesteckt, was von einer Elektronik erkannt wird, so dass - sobald der erste Stecker 50 in der ersten Steckeröffnung 52 steckt - der elektrische Schalter 28 geöffnet wird. Dies führt bei der Verriegelungseinrichtung 12 dazu, dass der Stift 42 wieder aus dem Gehäuse 40 herausgedrückt wird, wodurch die Verriegelungseinrichtung 12 in den Verriegelungszustand versetzt wird. Dementsprechend kann in diesem dritten Zustand der erste Stecker 50 nicht aus der ersten Steckeröffnung 52 herausgezogen werden. Nach Beendigung des Ladevorgangs mit dem Wechselstromladeverfahren kann der Schalter 28 wieder geschlossen werden, um die Verriegelungseinrichtung 12 wieder in den Entriegelungszustand zu versetzen.
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Weiterhin führt der offene Stromkreis bei der Klappensteuerungseinrichtung 14 dazu, dass die Klappe 16 die zweite Steckeröffnung 56 schließt, so dass der zweite Stecker 54 nicht in die zweite Steckeröffnung 56 eingesteckt werden kann.
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In diesem dritten Zustand sind somit die Steuerungsvorrichtung 100 und die Steckervorrichtung 88 derart eingestellt, dass in der ersten Steckeröffnung 52 der erste Stecker 50 (Typ-2-Ladestecker) eingesteckt ist, während die zweite Steckeröffnung 56 durch die Klappe 16 geschlossen ist. Dadurch ist die zweite Steckeröffnung 56 zum einen durch die Klappe 16 nicht für den zweiten Stecker 54 zugänglich und zum anderen vor Umwelteinflüssen geschützt. In diesem dritten Zustand kann somit nur mit dem einphasigen oder dreiphasigen Wechselstromladeverfahren geladen werden.
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In 4 befinden sich die Steuerungsvorrichtung 100 und die Steckervorrichtung 88 in einem vierten Zustand, der auf den zweiten Zustand folgt. Dieser vierte Zustand unterscheidet sich von dem dritten Zustand lediglich darin, dass während des zweiten Zustands der zweite Stecker 54 (Combo-2-Ladestecker) sowohl in die erste Steckeröffnung 52 als auch in die zweite Steckeröffnung 56 gesteckt wurde, so dass im vierten Zustand beim Öffnen des Schalters 28 die Verriegelungseinrichtung 12 in den Verriegelungszustand versetzt wird, d.h. ein Entfernen des zweiten Steckers 54 verhindert, die Klappe 16 die zweite Steckeröffnung 56 aber nicht verschließt, sondern lediglich gegen den zweiten Stecker 54 vorgespannt ist, wie in 4 veranschaulicht ist.
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In diesem vierten Zustand sind somit die Steuerungsvorrichtung 100 und die Steckervorrichtung 88 derart eingestellt, dass in der ersten Steckeröffnung 52 und in der zweiten Steckeröffnung 56 der zweite Stecker 54 eingesteckt ist, wodurch mit dem Gleichstromladeverfahren und/oder dem Wechselstromladeverfahren aufgeladen werden kann.
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Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung 100 ist in 5 dargestellt. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass der Steuerkreis 10 eine Steuerschaltung 18 aufweist, über die ein als Riemenantrieb ausgebildeter Wirkmechanismus 20 mit elektrischen und mechanischen Elementen angesteuert wird, wobei die in den Steuerkreis 10 integrierte und elektrisch ausgeführte Steuerschaltung 18 zur gemeinsamen Ansteuerung der Verriegelungseinrichtung 12 und der Klappensteuerungseinrichtung 14 dient.
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Ein mit der Steuerschaltung 18 verbundener Aktuator 22, welcher Bestandteil des Wirkmechanismus 20 ist, betreibt über einen ersten Riemen 24 die Verriegelungseinrichtung 12 sowie über einen zweiten Riemen 26 die Klappensteuerungseinrichtung 14. Vorzugsweise ist der Aktuator 22 in Form eines elektrischen Motors ausgebildet.
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Insbesondere verbindet der erste Riemen 24 den Aktuator 22 mit einer Getriebestufe 48 der Verriegelungseinrichtung 12, während der zweite Riemen 26 den Aktuator 22 mit einer Getriebestufe 80 der Klappensteuerungseinrichtung 14 verbindet. Anand der Getriebestufen 48 und 80 lässt sich somit die Position des Stifts 42 der Verriegelungseinrichtung 12 sowie die Stellung der Klappe 16 der Klappensteuerungseinrichtung 14 mittels Ansteuerung des Aktuators 22 einstellen.
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Eine nicht dargestellte, dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung entspricht im Wesentlichen einer Kombination aus der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform und der in 5 dargestellten zweiten Ausführungsform. Demnach ist der Steuerkreis 10 derart ausgebildet ist, dass dieser eine Spannungsquelle mit zwei elektrischen Maschen in Form einer Parallelschaltung aufweist, wie beispielsweise in 1 dargestellt ist. In jeder Masche ist in diesem Fall ein jeweiliger Aktuator vorgesehen, welcher über einen jeweiligen Riemen eine jeweilige Getriebestufe der Verriegelungseinrichtung oder der Klappensteuerungseinrichtung betätigt, um dadurch die Position des Stiftes 42 oder die Stellung der Klappe 16 einzustellen.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
