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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft eine Heizung für einen Ladeanschluss eines elektrifizierten Fahrzeugs.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Der Bedarf an einer Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen von Kraftfahrzeugen ist hinlänglich bekannt. Deshalb werden Fahrzeuge entwickelt, welche die Abhängigkeit von Brennkraftmaschinen verringern oder vollständig aufheben. Elektrifizierte Fahrzeuge sind ein Fahrzeugtyp, der zu diesem Zweck entwickelt wird. Im Allgemeinen unterscheiden sich elektrifizierte Fahrzeuge dadurch von herkömmlichen Kraftfahrzeugen, dass sie selektiv durch elektrische Maschinen angetrieben werden. Herkömmliche Kraftfahrzeuge sind im Gegensatz dazu vollständig auf eine Brennkraftmaschine angewiesen, um das Fahrzeug anzutreiben. Zu beispielhaften elektrifizierten Fahrzeuge gehören Hybridelektrofahrzeuge (Hybrid Electric Vehicles - HEV), Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (Plug-in Hybrid Electric Vehicles - PHEV), Brennstoffzellenfahrzeuge (Fuel Cell Vehicles - FCV) und batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (Battery Electric Vehicles - BEV).
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Einige elektrifizierte Fahrzeuge laden ihre Batterie über eine externe Leistungsquelle, wie etwa einer Stromnetzquelle. Typischerweise fließt Leistung zu der Batterie über eine Elektrofahrzeugversorgungseinrichtung (Electric Vehicle Suppy Equipment - EVSE), wie z. B. einen Leitungssatz. Insbesondere fließt Leistung zu der Batterie, wenn ein Stecker des Leitungssatzes an einen Ladeanschluss des elektrifizierten Fahrzeugs gekoppelt wird.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein elektrifiziertes Fahrzeug gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet u. a. einen Ladeanschluss mit einem Heizelement, das zumindest teilweise durch Umspritzen in dem Ladeanschluss ausgebildet ist.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorhergehenden elektrifizierten Fahrzeugs beinhaltet der Ladeanschluss ein Polymermaterial, das auf das Heizelement aufgespritzt ist.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden elektrifizierten Fahrzeuge weist das Polymer eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als etwa 10 Watt pro Meter und Kelvin (W/m-K) auf.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden elektrifizierten Fahrzeuge weist das Polymer eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als etwa 14 Watt pro Meter und Kelvin (W/m-K) auf.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden elektrifizierten Fahrzeuge beinhaltet das Heizelement mindestens einen Widerstandsheizdraht.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist der mindestens eine Widerstandsheizdraht zumindest teilweise durch Umspritzen in einer Buchse des Ladeanschlusses ausgebildet.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden elektrifizierten Fahrzeuge beinhaltet das Heizelement eine Vielzahl von Widerstandsheizdrähten und ist jeder der Vielzahl von Widerstandsheizdrähten voneinander beabstandet.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist jeder der Vielzahl von Widerstandsheizdrähten im Verhältnis zueinander parallel angeordnet.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist jeder der Vielzahl von Widerstandsheizdrähten unter einer Außenfläche des Ladeanschlusses angeordnet.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden elektrifizierten Fahrzeuge sind zwei der Vielzahl von Widerstandsheizdrähten zumindest teilweise durch Umspritzen in einer Buchse des Ladeanschlusses ausgebildet.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden elektrifizierten Fahrzeuge beinhaltet das elektrifizierte Fahrzeug eine Steuerung und eine Stromquelle, die mit der Steuerung und mit dem Heizelement elektrisch gekoppelt ist. Die Stromquelle reagiert auf Anweisungen von der Steuerung, um das Heizelement selektiv anzuschalten.
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Ein elektrifiziertes Fahrzeug gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet u. a. einen Ladeanschluss mit einem Heizelement. Der Ladeanschluss beinhaltet ein Polymer mit einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als etwa 10 Watt pro Meter und Kelvin (W/m-K).
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden elektrifizierten Fahrzeuge weist das Polymer eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als etwa 14 Watt pro Meter und Kelvin (W/m-K) auf.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden elektrifizierten Fahrzeuge beinhaltet das Heizelement mindestens einen Widerstandsheizdraht auf, der durch Umspritzen in dem Ladeanschluss ausgebildet ist.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist der mindestens eine Widerstandsheizdraht zumindest teilweise durch Umspritzen in einer Buchse des Ladeanschlusses ausgebildet.
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Ein Verfahren gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet u. a. Heizen eines Ladeanschlusses eines elektrifizierten Fahrzeugs durch Anschalten eines Heizelements, das durch Umspritzen in dem Ladeanschluss ausgebildet ist.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorhergehenden Verfahrens beinhaltet der Ladeanschluss ein Polymer, das auf das Heizelement aufgespritzt ist, wobei das Polymer eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als etwa 10 Watt pro Meter und Kelvin (W/m-K) aufweist und, wenn ein Stecker an den Ladeanschluss gekoppelt wird, das Heizelement den Stecker über den Ladeanschluss heizt.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden Verfahren wird der Schritt zum Heizen des Ladeanschlusses nur durchgeführt, wenn ein Niederschlagssensor aktiviert ist.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorhergehenden Verfahren wird der Schritt zum Heizen des Ladeanschlusses nur durchgeführt, wenn eine Temperatur unter einen vorgegebenen Schwellenwert fällt.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Verfahren wird die Temperatur auf Grundlage einer Ausgabe von mindestens einem Fahrzeugkarosserietemperatursensor und eines zum Ladeanschluss benachbarten Mikroprozessors bestimmt.
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Figurenliste
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- 1 ist eine teilweise schematische Seitenansicht eines beispielhaften elektrifizierten Fahrzeugs.
- 2 veranschaulicht einen beispielhaften Ladeanschluss und ein beispielhaftes Heizelement.
- 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3.
- 4 ist ein Ablaufdiagramm, das für ein beispielhaftes Verfahren repräsentativ ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ein Aspekt dieser Offenbarung betrifft ein elektrifiziertes Fahrzeug, das ein Heizelement beinhaltet, das zumindest teilweise durch Umspritzen in einem Ladeanschluss ausgebildet ist. Das Heizelement wird selektiv angeschaltet, um die Ansammlung von Eis und Schnee am Ladeanschluss zu verhindern. Der offenbarte Ladeanschluss ist relativ einfach herzustellen und arbeitet effizient. In einem anderen Aspekt dieser Offenbarung beinhaltet der Ladeanschluss ein Polymermaterial mit einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als etwa 10 Watt pro Meter und Kelvin (W/m-K), was wesentlich höher als bei den meisten Polymeren ist. Die erhöhte Wärmeleitfähigkeit dient dazu, Elemente zu heizen, die mit dem Ladeanschluss verbunden sind, wie z. B. einen Stecker eines Leitungssatzes, was besonders beim Laden über längere Zeiträume im Außenbereich unter winterlichen Bedingungen nützlich ist.
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Bezogen auf die Zeichnungen veranschaulicht 1 ein beispielhaftes elektrifiziertes Fahrzeug 10. Das elektrifizierte Fahrzeug 10 beinhaltet eine Batterie 14 (z. B. ein Batteriepack), eine elektrische Maschine 18, eine Steuerung 22, einen Ladeanschluss 26 und Räder 30. Die elektrische Maschine 18 ist dazu konfiguriert, elektrische Leistung aus der Batterie 14 aufzunehmen und diese elektrische Leistung in Drehmoment zum Antreiben der Räder 30 umzuwandeln. Die Batterie 14 ist in einem Beispiel eine Traktionsbatterie mit relativ hoher Spannung.
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In 1 ist ein beispielhafter Satz einer Elektrofahrzeugversorgungseinrichtung (EVSE) 38 durch den Ladeanschluss 26 in Eingriff genommen. Die EVSE 38 beinhaltet in diesem Beispiel einen Leitungssatz 42. Der Leitungssatz 42 ist eine Art von EVSE 38, die tragbar ist. Andere Beispiele für ein EVSE 38 können feste private oder gewerbliche Ladestationen einschließen. Im Rahmen dieser Offenbarung schließt die EVSE 38 eine beliebige Vorrichtung ein, die von dem elektrifizierten Fahrzeug 10 getrennt ist und zum Laden der Batterie 14 verwendet werden kann.
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Zum Laden der Batterie 14 koppelt der Leitungssatz 42 die Batterie 14 elektrisch an eine Leistungsquelle außerhalb des Fahrzeugs 10, wie z. B. eine Netzstromquelle 46. Der Leitungssatz 42 beinhaltet einen Stecker 50, der einen Griff beinhaltet, um den Leitungssatz 42 mit dem Ladeanschluss 26 zu verbinden. Der Leitungssatz 42 beinhaltet einen weiteren Stecker 54, um den Leitungssatz 42 mit der Netzstromquelle 46 zu verbinden. In 1 wird der Stecker 50 in einer Buchse des Ladeanschlusses 26 aufgenommen, wodurch es möglich ist, dass Leistung von der Netzstromquelle 46 zu der Batterie 14 fließt.
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Es versteht sich, dass die Steuerung 22 Teil eines allgemeinen Fahrzeugsteuermoduls, wie z. B. einer Fahrzeugsystemsteuerung (Vehicle System Controller - VSC) oder eines Karosseriesteuermoduls (Body Control Module - BCM), sein könnte. Alternativ dazu kann die Steuerung 22 eine eigenständige Steuerung sein, die von der VSC und dem BCM getrennt ist. Ferner kann die Steuerung 22 mit ausführbaren Anweisungen programmiert sein, um eine Verbindung mit den verschiedenen Komponenten des elektrifizierten Fahrzeugs 10 herzustellen und diese zu betreiben. Die Steuerung 22 beinhaltet zudem eine Verarbeitungseinheit und einen nichtflüchtigen Speicher zum Ausführen der verschiedenen Steuerstrategien und -modi des elektrifizierten Fahrzeugs 10.
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Das elektrifizierte Fahrzeug 10 ist in diesem Beispiel ein vollelektrisches Fahrzeug, wie z. B. ein Batterieelektrofahrzeug (BEV). In anderen Beispielen ist das elektrifizierte Fahrzeug 10 ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV), das Räder selektiv mit Drehmoment antreibt, das von einer Brennkraftmaschine anstelle von oder zusätzlich zu der elektrischen Maschine 18 bereitgestellt wird. Diese Offenbarung ist nicht auf das elektrifizierte Fahrzeug 10 aus 1 beschränkt und die Lehren dieser Offenbarung können u. a. auf ein jedes elektrifiziertes Fahrzeug anwendbar sein, das einen Ladeanschluss beinhaltet. Ferner kann sich diese Offenbarung, obgleich in 1 eine Limousine dargestellt ist, auf andere Arten von Fahrzeugen wie etwa LKWs, Vans, Geländewagen, Limousinen, Sportfahrzeuge usw. erstrecken.
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2 ist eine vergrößerte Ansicht des Ladeanschlusses 26. In 2 ist der Stecker 50 aus dem Ladeanschluss 26 entfernt und ist eine Abdeckung 60 zur besseren Übersichtlichkeit geöffnet. Bei offener Abdeckung 60 liegt eine Buchse 62 des Ladeanschlusses 26 frei. Die Buchse 62 ist dazu konfiguriert, den Stecker 50 aufzunehmen, um die Netzstromquelle 46 mit der Batterie 14 elektrisch zu koppeln. Die Buchse 62 kann eine Konfiguration aufweisen, die jener des Steckers 50 entspricht, wie z. B. SAE J1772 oder eine andere ähnliche Konfiguration.
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Die Buchse 62 beinhaltet eine erste Wand 64, die dem Außenprofil des Steckers 50 entspricht. Innerhalb der ersten Wand 64 beinhaltet die Buchse 62 eine zweite Wand 66, die in diesem Beispiel zylindrisch ist. Innerhalb der zweiten Wand 66 beinhaltet die Buchse 62 einen Stiftabschnitt 68, der mehrere Stifte 70 umgibt. Der Stiftabschnitt 68 ist in diesem Beispiel zu der zweiten Wand 66 konzentrisch.
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Benachbart zur Buchse 62 beinhaltet der Ladeanschluss 26 eine Außenfläche 72. Die Außenfläche 72 ist den Elementen direkt ausgesetzt, wenn die Abdeckung 60 geöffnet ist. In diesem Beispiel ist mindestens ein Abschnitt der Buchse 62 einstückig mit der Außenfläche 72 ausgebildet. Das heißt, mindestens ein Abschnitt der Buchse 62 und der Außenfläche 72 werden aus demselben Material, wie z. B. einem Polymer, und während eines einzigen Herstellungsschritts, wie z. B. Spritzguss, ausgebildet. In einem besonderen Beispiel ist zumindest die zweite Wand 66 einstückig mit der Außenfläche 72 ausgebildet.
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In dieser Offenbarung beinhaltet der Ladeanschluss 26 ein Heizelement 74. Das Heizelement 74 ist an eine Stromquelle 76 elektrisch gekoppelt, die an die Steuerung 22 elektrisch gekoppelt ist. Die Stromquelle 76 reagiert auf Anweisungen von der Steuerung 22, um das Heizelement 74 selektiv anzuschalten. Ein beispielhaftes Steuerschema wird nachfolgend erörtert.
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Das Heizelement 74 beinhaltet in einem Beispiel mindestens einen Widerstandsheizdraht. In einem weiteren Beispiel beinhaltet das Heizelement 74 eine Vielzahl von Widerstandsheizdrähten. In einem besonderen Beispiel, das in 2 veranschaulicht ist, beinhaltet das Heizelement 74 vier Widerstandsheizdrähte 78A-78D. Die Widerstandsheizdrähte 78A-78D können aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen, das auch ausreichend Widerstand produziert, um Wärme zu erzeugen, wie z. B. Nichrom (NiCr). Die Widerstandsheizdrähte 78A-78D sind voneinander beabstandet und im Verhältnis zueinander parallel angeordnet.
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Die Widerstandsheizdrähte 78A-78D sind an die Stromquelle 76 über ein positives Ende 78P und ein negatives Ende 78N gekoppelt. Die Stromquelle 76 könnte eine Hochvoltbatterie, eine Niedervoltbatterie oder eine externe Leistungsquelle sein. Wenn von der Steuerung 22 befohlen, leitet die Stromquelle 76 Strom durch die Widerstandsheizdrähte 78A-78D, wodurch das Heizelement 74 dazu veranlasst wird, Wärme zu erzeugen. Die von dem Heizelement 74 erzeugte Wärme wird verwendet, um die Ansammlung von Eis oder Schnee am Ladeanschluss 26 zu verhindern oder diese zu schmelzen, wenn sie bereits vorhanden sind.
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Das Heizelement 74 ist zumindest teilweise durch Umspritzen in dem Ladeanschluss 26 ausgebildet. Beim Umspritzen handelt es sich um den Prozess des Gießens oder Formens eines Teils um ein anderes Teil. In diesem Beispiel stellen die Widerstandsheizdrähte 78A-78D ein Einlegeteil bereit und wird mindestens ein Abschnitt der Buchse 62 und der Außenfläche 72 um die Widerstandsheizdrähte 78A-78D geformt. In einem Beispiel werden die Buchse 62 und die Außenfläche 72 um die Widerstandsheizdrähte 78A-78D spritzgegossen. In einem besonderen Beispiel umgibt das Spritzgussmaterial die Widerstandsdrähte völlig, wie in 3 veranschaulicht. In einem anderen Beispiel deckt das Spritzgussmaterial nur eine Außenseite der Widerstandsheizdrähte 78A-78D derart ab, dass die Widerstandsheizdrähte 78A-78D unter der Außenfläche 72 angeordnet sind.
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Das Heizelement 74 ist derart angeordnet, dass Wärme gleichmäßig über die Außenfläche 72 verteilt wird, während auch lokalisierte Wärme um die Buchse 62 bereitgestellt wird. Um die Buchse 62 zu heizen, ist mindestens ein Widerstandsheizdraht zumindest teilweise durch Umspritzen in der Buchse 62 ausgebildet. In dem veranschaulichten Beispiel ist ein erster Widerstandsheizdraht 78A teilweise durch Umspritzen in einem Abschnitt der zweiten Wand 64 ausgebildet und ist ein zweiter Widerstandsheizdraht 78B teilweise durch Umspritzen in einem anderen Bereich der zweiten Wand 64 ausgebildet.
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Das Heizelement 74 stellt im Wesentlichen ein Netzheizelement bereit. Obgleich eine Vielzahl von beabstandeten Drähten 78A-78D in 2 dargestellt ist, werden andere Konfigurationen in Betracht gezogen. Beispielsweise könnte das Heizelement 74 durch einen einzigen gewundenen Draht bereitgestellt werden.
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In einem Beispiel besteht der Ladeanschluss 26 aus einem wärmeleitfähigen Polymermaterial, um die von dem Heizelement 74 erzeugte Wärme besser zu leiten. Insbesondere sind die Außenfläche 72 und mindestens einige Abschnitte der Buchse 62 aus dem wärmeleitfähigen Polymermaterial ausgebildet. In einem konkreten Beispiel sind die Außenfläche 72, die erste Wand 64 und die zweite Wand 64 einstückig aus dem wärmeleitfähigen Polymermaterial ausgebildet.
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Das wärmeleitfähige Polymer weist eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als etwa 10 Watt pro Meter und Kelvin (W/m-K) auf. In einem besonderen Beispiel weist das wärmeleitfähige Polymer eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 14 W/m-K auf. Diese Werte stehen in deutlichem Gegensatz zu der Wärmeleitfähigkeit von gewöhnlichen Polymermaterialien, die typischerweise bei rund 0,5 W/m-K oder weniger liegt. Ein bekanntes wärmeleitfähiges Polymer ist CoolPoly®, das im Handel von der Celanese Corporation erhältlich ist.
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Das Ausbilden des Ladeanschlusses 26 durch Aufspritzen des wärmeleitfähigen Polymers auf die Widerstandsheizdrähte 78A-78B wird die von den Widerstandsheizdrähten 78A-78B erzeugte Wärme leicht durch den Ladeanschluss 26 und zu den benachbarten Komponenten geleitet. Wenn z. B. der Stecker 50 mit dem Ladeanschluss 26 verbunden wird, wird Wärme zu dem Stecker 50 und seinem Griff geleitet. So wird, wenn das elektrifizierte Fahrzeug 10 draußen bei winterlichen Bedingungen geladen wird, z. B. die Ansammlung von Eis oder Schnee nicht nur auf dem Ladeanschluss 26, sondern auch auf dem Stecker 50 und seinem Griff verhindert. Für diesen Zweck wird nun ein beispielhaftes Steuerschema beschrieben.
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das für ein Verfahren 100 dieser Offenbarung repräsentativ ist. Das Verfahren 100 ist ein beispielhaftes Steuerschema, bei dem die Steuerung 22 selektiv das Heizelement 74 anschaltet, wenn die Bedingungen derart sind, dass sich wahrscheinlich Eis oder Schnee um den Ladeanschluss 26 bilden. Es versteht sich, dass das Verfahren 100 durch die Steuerung 22 und andere Komponenten des elektrifizierten Fahrzeugs 10, wie z. B. den oben in Bezug auf die 1-3 erörterten, durchgeführt wird. Ferner versteht sich, dass, während ein beispielhaftes Verfahren 100 beschrieben wird, in dieser Offenbarung eine Übersteuerung durch einen Benutzer in Betracht gezogen wird. Das heißt, der Benutzer kann eingreifen und das Heizelement 74 nach Bedarf manuell an- oder abschalten, wodurch das Verfahren 100 übersteuert wird. In einem Beispiel erfolgt die Steuerung des Heizelements 74 über eine oder mehrere Tasten in dem Infotainmentsystem des elektrifizierten Fahrzeugs 10.
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Das Verfahren 100 beginnt bei 102 damit, dass die Steuerung 22 bestimmt, ob der Stecker 50 mit dem Ladeanschluss 26 elektrisch gekoppelt ist. In einem Beispiel besteht, wenn der Stecker 50 nicht mit dem Ladeanschluss 26 verbunden ist, kein Bedarf dafür, das Heizelement 74 anzuschalten. In einem anderen Beispiel wird Schritt 102 durch eine Bestimmung dessen ersetzt, ob die Abdeckung 60 geöffnet ist. Mitunter wird die Abdeckung 60 versehentlich für einen langen Zeitraum offen gelassen und kann ein Heizen während dieser Zeiten vorteilhaft sein, obwohl der Stecker 50 nicht an den Ladeanschluss 26 gekoppelt ist.
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Weiterhin in Bezug auf 4 bestimmt die Steuerung 22 als Nächstes bei 104, ob ein Niederschlagssensor des elektrifizierten Fahrzeugs 10 aktiviert ist. Der Niederschlagssensor kann umgangssprachlich als Regensensor bezeichnet werden und ist, allgemein ausgedrückt, dazu konfiguriert, ein Signal zu erzeugen, das anzeigt, ob Regen fällt oder ob eine Luftfeuchtigkeit über einem bestimmten Wert liegt. Der Niederschlagssensor kann eine beliebige bekannte Art von Niederschlagssensor sein, wie z. B. jene, die zum Steuern von automatischen Scheibenwischern verwendet werden. Das Signal von dem Niederschlagssensor zeigt zudem an, ob Schnee fällt. Wenn die Steuerung 22 bestimmt, dass weder Regen noch Schnee fällt (d. h., der Niederschlagssensor wird nicht aktiviert), dann wird das Heizelement 74 nicht angeschaltet.
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Wenn die Steuerung 22 jedoch bestimmt, dass Regen oder Schnee fällt (d. h., der Niederschlagssensor wird aktiviert), dann fährt das Verfahren 100 damit fort, zu bestimmen, ob die Temperatur den Betrieb des Heizelements 74 rechtfertigt. In einem Beispiel bestimmt die Steuerung 22 eine Temperatur unter Berücksichtigung einer Ausgabe eines Fahrzeuggarosserietemperatursensors bei 106. Der Fahrzeugkarosserietemperatursensor kann eine beliebige bekannte Art von Sensor an dem elektrifizierten Fahrzeug 10 sein, die dazu konfiguriert ist, die Umgebungstemperaturbedingungen außerhalb des Fahrzeugs zu erfassen. Wenn die Ausgabe des Fahrzeugkarosserietemperatursensors unter einem vorgegebenen Schwellenwert, wie z. B. 40 °F (etwa 4 °C) liegt, dann fährt das Verfahren 100 fort. Wenn nicht, bestimmt die Steuerung, dass ein Anschalten des Heizelements 74 nicht erforderlich ist.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem Schritt 106 kann die Steuerung 22 bei 108 eine Temperaturmessung von einem Mikroprozessor berücksichtigen, der mit dem Ladeanschluss 26 assoziiert ist. Ladeanschlüsse 26 beinhalten bekanntlich mehrere elektronische Komponenten, wie z. B. Leuchten (d. h., einen Lichtring, der umlaufend um den Ladeanschluss 26 bereitgestellt ist), Statusbalken usw., und diese Komponenten beinhalten Mikroprozessoren. Die Steuerung 22 kann ein Signal empfangen, das eine Temperatur einer derartigen Komponente anzeigt. Wenn diese Temperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert, wie z. B. 75 °F (etwa 24 °C), liegt, dann schaltet die Steuerung 22 bei 110 das Heizelement 74 an (d. h. aktiviert dieses). Das Verfahren 100 wiederholt diese Schritte und die Steuerung 22 ist dazu imstande, das Heizelement 74 bei 112, falls erforderlich, abzuschalten (d. h. zu deaktivieren). Durch die Verwendung der Temperaturmessung von einem bestehenden Mikroprozessor können Temperaturinformationen bereitgestellt werden, welche den Bedingungen am Ladeanschluss 26 sehr nahekommen, während auch die Kosten verringert werden.
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Es versteht sich, dass Ausdrücke wie „etwa“, „im Wesentlichen“ und „im Allgemeinen“ nicht als Ausdrücke mit grenzenloser Bedeutung gedacht sind und im Einklang damit interpretiert werden sollten, wie der Fachmann diese Ausdrücke interpretiert. Ferner werden Richtungsausdrücke wie etwa „außen“, „innen“ usw. lediglich zur Erläuterung verwendet und sind andernfalls nicht als einschränkend auszulegen.
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Obwohl die verschiedenen Beispiele die konkreten in den Veranschaulichungen gezeigten Komponenten aufweisen, sind Ausführungsformen dieser Offenbarung nicht auf diese konkreten Kombinationen beschränkt. Es ist möglich, einige der Komponenten oder Merkmale von einem der Beispiele in Kombination mit Merkmalen oder Komponenten von einem anderen der Beispiele zu verwenden. Darüber hinaus sind die verschiedenen Figuren, die dieser Offenbarung beigefügt sind, nicht zwingend maßstabsgetreu und einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um bestimmte Details einer bestimmten Komponente oder Anordnung zu zeigen.
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Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft und nicht einschränkend sind. Das heißt, Modifikationen dieser Offenbarung würden in den Umfang der Ansprüche fallen. Dementsprechend sollten die folgenden Ansprüche genau gelesen werden, um ihren eigentlichen Umfang und Inhalt zu bestimmen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein elektrifiziertes Fahrzeug bereitgestellt, das einen Ladeanschluss mit einem Heizelement aufweist, das zumindest teilweise durch Umspritzen in dem Ladeanschluss ausgebildet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Ladeanschluss ein Polymermaterial, das auf das Heizelement aufgespritzt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Polymer eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als etwa 10 Watt pro Meter und Kelvin (W/m-K) auf.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Polymer eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als etwa 14 Watt pro Meter und Kelvin (W/m-K) auf.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Heizelement mindestens einen Widerstandsheizdraht.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der mindestens eine Widerstandsheizdraht zumindest teilweise durch Umspritzen in einer Buchse des Ladeanschlusses ausgebildet.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Heizelement eine Vielzahl von Widerstandsheizdrähten, wobei jeder der Vielzahl von Widerstandsheizdrähten voneinander beabstandet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist jeder der Vielzahl von Widerstandsheizdrähten im Verhältnis zueinander parallel angeordnet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist jeder der Vielzahl von Widerstandsheizdrähten unter einer Außenfläche des Ladeanschlusses angeordnet.
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Gemäß einer Ausführungsform sind zwei der Vielzahl von Widerstandsheizdrähten zumindest teilweise durch Umspritzen in einer Buchse des Ladeanschlusses ausgebildet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch eine Steuerung; und eine Stromquelle, die mit der Steuerung und dem Heizelement elektrisch gekoppelt ist, gekennzeichnet, wobei die Stromquelle auf Anweisungen von der Steuerung reagiert, um das Heizelement selektiv anzuschalten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein elektrifiziertes Fahrzeug bereitgestellt, das einen Ladeanschluss mit einem Heizelement aufweist, wobei der Ladeanschluss ein Polymer mit einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als etwa 10 Watt pro Meter und Kelvin (W/m-K) beinhaltet.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Polymer eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als etwa 14 Watt pro Meter und Kelvin (W/m-K) auf.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Heizelement mindestens einen Widerstandsheizdraht, der durch Umspritzen in dem Ladeanschluss ausgebildet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der mindestens eine Widerstandsheizdraht zumindest teilweise durch Umspritzen in einer Buchse des Ladeanschlusses ausgebildet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren Heizen eines Ladeanschlusses eines elektrifizierten Fahrzeugs durch Anschalten eines Heizelements, das durch Umspritzen in dem Ladeanschluss ausgebildet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Ladeanschluss ein Polymer, das auf das Heizelement aufgespritzt ist, wobei das Polymer eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als etwa 10 Watt pro Meter und Kelvin (W/m-K) aufweist und, wenn ein Stecker an den Ladeanschluss gekoppelt wird, das Heizelement den Stecker über den Ladeanschluss heizt.
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Gemäß einer Ausführungsform wird der Schritt zum Heizen des Ladeanschlusses nur durchgeführt, wenn ein Niederschlagssensor aktiviert ist.
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Gemäß einer Ausführungsform wird der Schritt zum Heizen des Ladeanschlusses nur durchgeführt, wenn eine Temperatur unter einen vorgegebenen Schwellenwert fällt.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die Temperatur auf Grundlage einer Ausgabe von mindestens einem Fahrzeugkarosserietemperatursensor und eines zum Ladeanschluss benachbarten Mikroprozessors bestimmt.
