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Die Erfindung betrifft eine Anschlusseinrichtung für eine Ladevorrichtung zur Aufladung eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, welche Anschlusseinrichtung eine Aufnahmeeinrichtung für die Aufnahme eines Anschlusselements aufweist, insbesondere eines Anschlusselements eines Stromkabels.
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Anschlusseinrichtungen für Ladevorrichtungen zur Aufladung von elektrischen Energiespeichern von Kraftfahrzeugen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise weisen Kraftfahrzeuge mit elektrischem Antrieb und entsprechendem Energiespeicher üblicherweise eine solche Anschlusseinrichtung auf, mittels der ein Aufladen des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs möglich ist, zum Beispiel an einer externen Ladestation. Beispielweise sind reine Elektrofahrzeuge aber auch sogenannte „Plug-In Hybride“ in der Lage, durch den Anschluss an eine externe Stromquelle den Energiespeicher aufzuladen, sodass ein weiterer Betrieb des Kraftfahrzeugs, beispielsweise ein Antrieb mittels eines Elektromotors, möglich ist.
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Zur Sicherung eines Anschlusselements, das zur Aufladung des Energiespeichers in der Aufnahmeeinrichtung der Anschlusseinrichtung aufgenommen ist, beispielsweise ein Stecker eines Stromkabels, wird der Stecker des Stromkabels üblicherweise zusammen mit der Schließvorrichtung des Kraftfahrzeugs abgeschlossen, sodass dieses solange nicht aus der Aufnahme der Anschlusseinrichtung entfernt werden kann, bis das Kraftfahrzeug aufgeschlossen wird. Somit wird verhindert, dass Unbefugte das Stromkabel abziehen und den Ladevorgang beenden bzw. das Stromkabel entwenden können.
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Ferner ist bekannt, dass derartige Energiespeicher von Kraftfahrzeugen an üblicherweise öffentlichen Ladestationen aufgeladen werden können, wobei derartige Ladestationen und/oder das Kraftfahrzeug eine entsprechende Anschlusseinrichtung bereitstellen, in die ein Stromkabel für das Aufladen des Energiespeichers eingesteckt werden kann. Dabei ist eine Vielzahl von Möglichkeiten bekannt, bei der die Ladestation entweder einen Stecker eines Stromkabels oder eine Buchse zur Aufnahme eines durch einen Benutzer bereitgestellten Stromkabels aufweist. Wie zuvor beschrieben, bleibt ein in der Aufnahmeeinrichtung der Anschlusseinrichtung aufgenommenes Stromkabel bzw. dessen Anschlusselement gesperrt und gegen Entfernen gesichert, solange das Kraftfahrzeug verschlossen ist.
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Hierbei ist die Sicherung bzw. das Sperren des Anschlusselements in manchen Situationen nachteilig, insbesondere dann, wenn die Ladestation von einem Kraftfahrzeug mit bereits vollständig geladenem Energiespeicher blockiert wird. Möchte ein weiterer Nutzer den Energiespeicher seines Kraftfahrzeugs an der Ladestation aufladen, ist dies nicht möglich, da ein Entfernen des Anschlusselements so lange nicht durchführbar ist, bis das aktuelle an der Ladestation angeschlossene Kraftfahrzeug aufgesperrt wird. Im schlimmsten Fall blockiert somit ein angeschlossenes Kraftfahrzeug die Ladestation, obwohl dessen Energiespeicher bereits ausreichend oder gar vollständig geladen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine demgegenüber verbesserte Anschlusseinrichtung anzugeben, die insbesondere eine effizientere Ausnutzung einer Ladestation erlaubt.
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Die Aufgabe wird durch eine Anschlusseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung eine Anschlusseinrichtung für eine Ladevorrichtung zur Aufladung eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, die eine Aufnahmeeinrichtung für die Aufnahme eines Anschlusselements aufweist. In der Aufnahmeeinrichtung der Anschlusseinrichtung kann folglich ein Anschlusselement aufgenommen werden, beispielsweise kann ein Stecker eines Stromkabels in die Aufnahmeeinrichtung eingesteckt werden, sodass das Stromkabel mit der Anschlusseinrichtung bzw. der Ladevorrichtung verbunden werden kann. Ferner ist es ebenso möglich, mittels des Stromkabels elektrische Signale, insbesondere Daten, zu übertragen bzw. zu empfangen.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Anschlusseinrichtung eine Sperreinrichtung bereitstellen oder aufweisen kann, die dazu ausgebildet ist, ein in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenes Anschlusselement in der in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Stellung gegen ein Entfernen aus der Aufnahmeeinrichtung zu sperren und in Abhängigkeit eines Ladezustands des Energiespeichers oder in Abhängigkeit eines Zustands eines mittels der Ladevorrichtung durchgeführten Ladevorgangs freizugeben. Demnach ist vorgesehen, mittels der Sperreinrichtung die Sperrung des in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Anschlusselements aufzuheben, d.h., das Anschlusselement freizugeben, falls der Ladezustand des Energiespeichers einen definierten Wert aufweist oder erreicht. Alternativ ist es ebenso möglich, das Sperren bzw. Freigeben des Anschlusselements von dem Zustand des Ladevorgangs abhängig zu machen, der mittels der Ladevorrichtung durchgeführt wird. So ist es zum Beispiel möglich, den Ladevorgang für eine gewisse Zeitdauer oder bis zum Erreichen eines bestimmten Ladezustands oder nach Abgabe einer definierten Lademenge zu klassifizieren und somit ein Entfernen des Anschlusselements aus der Aufnahmeeinrichtung der Anschlusseinrichtung freizugeben und das Entfernen bis dahin zu sperren.
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Somit kann mittels der Anschlusseinrichtung erreicht werden, dass ein Entfernen bzw. Entnehmen des Anschlusselements aus der Aufnahmeeinrichtung der Anschlusseinrichtung nicht einzig und allein von dem Schließzustand des Kraftfahrzeugs abhängt, sondern ein Entfernen auch unabhängig von dem Schließzustand des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden kann. Hat der Energiespeicher des aktuell an einer Ladestation angeschlossenen Kraftfahrzeugs beispielsweise einen definierten Ladezustand erreicht, ist dieser beispielsweise vollständig aufgeladen, kann mittels der Sperreinrichtung eine Freigabe des Anschlusselements erfolgen, sodass ein Nutzer eines weiteren Kraftfahrzeugs, der sein Kraftfahrzeug an der Ladestation aufladen möchte, das Anschlusselement entsprechend aus dem aktuell aufladenden Kraftfahrzeug entfernen und zur Aufladung seines eigenen Kraftfahrzeugs benutzen oder das die Anschlusseinrichtung der Ladestation belegende Anschlusselement aus der stationsseitigen Anschlusseinrichtung entfernen und sein eigenes Anschlusselement einstecken.
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Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein bereits vollständig oder ausreichend aufgeladenes Kraftfahrzeug bzw. dessen Energiespeicher, nicht unnötigerweise eine Ladestation blockiert, sondern die entsprechende Ladestation effizienter durch die zumindest zeitweise Aufladung des Energiespeichers des wenigstens einen weiteren Kraftfahrzeugs genutzt werden kann. Somit ist ein effizienterer Betrieb der Anschlusseinrichtung bzw. der Ladevorrichtung für die Aufladung des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs möglich.
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Die Anschlusseinrichtung kann dabei in einem Kraftfahrzeug oder an oder in einer Ladestation angeordnet sein. Wie zuvor beschrieben, sind grundsätzlich mehrere Konzepte für das Bereitstellen der Anschlusseinrichtung möglich, wobei üblicherweise das Kraftfahrzeug stets eine entsprechende Anschlusseinrichtung aufweist, in die ein Anschlusselement eingesteckt werden kann. Somit weist das Kraftfahrzeug üblicherweise eine Anschlusseinrichtung auf, die eine entsprechende Buchse bereitstellt, in die ein Stecker eines Stromkabels eingesteckt werden kann, sodass das Kraftfahrzeug über das Stromkabel mit Energie versorgt werden kann, beispielsweise um den Energiespeicher das Kraftfahrzeugs aufzuladen.
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In einigen Konzepten ist dabei vorgesehen, dass Ladevorrichtungen, beispielsweise Ladesäulen oder Ladestationen, Stromkabel mit entsprechenden Anschlusselementen, die fest an der Ladestation verbaut sind, bereitstellen, die in entsprechende Anschlusseinrichtungen des Kraftfahrzeugs, eingesteckt werden können, um den Ladevorgang durchzuführen. Ebenso ist es möglich, dass auch die Ladestation eine entsprechende Anschlusseinrichtung aufweist, in die, beispielsweise ein Stromkabel des Benutzers, eingesteckt werden kann, um den Ladevorgang durchzuführen. Entsprechend kann die kraftfahrzeugseitige oder ladestationsseitige Anschlusseinrichtung über die entsprechende Sperreinrichtung verfügen, die, wie zuvor beschrieben, dazu ausgebildet ist, das in der Aufnahmeeinrichtung der Anschlusseinrichtung aufgenommene Anschlusselement in Abhängigkeit des Ladezustands des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs oder in Abhängigkeit des Zustands des Ladevorgangs durchzuführen, beispielsweise abhängig davon, ob bereits ein entsprechender Fortschritt des Ladevorgangs erreicht wurde, insbesondere ob der Ladevorgang bereits abgeschlossen oder der Ladezustand einen definierten Schwellwert erreicht hat.
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Die Anschlusseinrichtung kann ferner eine Abschalteinrichtung aufweisen oder mit einer Abschalteinrichtung verbunden sein, die dazu ausgebildet ist, vor Entfernen des Anschlusselements aus der Aufnahmeeinrichtung den Ladevorgang zu beenden. Ist der Ladevorgang des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs, das aktuell über die Anschlusseinrichtung mit dem entsprechenden Kabel verbunden ist, noch nicht abgeschlossen, sondern hat beispielsweise einen definierten Schwellwert erreicht, der ein Entfernen des Anschlusselements aus der Aufnahmeeinrichtung der Anschlusseinrichtung grundsätzlich erlaubt, kann vorgesehen sein, zunächst eine Betätigung der Abschaltvorrichtung vorzunehmen, die den Ladevorgang beendet. Somit kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass vor Entfernen des Anschlusselements aus der Aufnahmeeinrichtung der Anschlusseinrichtung der Stromfluss durch das Anschlusselement beendet wird, das Anschlusselement insbesondere spannungsfrei geschaltet wird. Dadurch können etwaige Beschädigungen seitens der Elektronik, des Energiespeichers oder des Anschlusselements verhindert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Anschlusseinrichtung kann vorgesehen sein, dass die Abschalteinrichtung mit einer Schalteinrichtung verbunden ist, die dazu ausgebildet ist, ein Abschaltsignal an die Abschalteinrichtung zu übermitteln. Die Schalteinrichtung kann beispielweise als Schaltelement, insbesondere als Taste oder Schalter, ausgebildet sein, die ein Benutzer betätigen kann, wenn dieser beabsichtigt, das Anschlusselement aus der Anschlusseinrichtung zu entfernen. Beispielweise kann seitens der Abschalteinrichtung, die das Abschaltsignal empfängt, zuvor ermittelt werden, ob das Entfernen des Anschlusselements aus der Anschlusseinrichtung freigegeben wurde, beispielweise ob der entsprechende Ladezustand des Energiespeichers bereits erreicht wurde. In Abhängigkeit davon, ob die Freigabe seitens der Sperreinrichtung erteilt wird oder wurde, kann die Abschalteinrichtung folglich nach Betätigung der Schalteinrichtung das Abschaltsignal empfangen und somit das Abschalten des Ladevorgangs veranlassen.
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Dabei weist die Abschalteinrichtung zum Beispiel ein für die benutzerseitige Bedienung vorgesehenes Schaltelement auf. Das Schaltelement kann beispielsweise im Bereich der Anschlusseinrichtung angeordnet sein, insbesondere als Schalter oder Taste, sodass dieses von einem Benutzer betätigt, beispielweise gedrückt, werden kann. Es ist ebenso möglich, dass das Schaltelement in ein mobiles Endgerät integriert wird, sodass das entsprechende Signal an die Abschalteinrichtung übermittelt werden kann. Vorteilhafterweise kann somit der Ladevorgang solange fortgesetzt werden, bis ein anderer Benutzer den Ladevorgang zum Aufladen des Energiespeichers des eigenen Kraftfahrzeugs beenden möchte.
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Somit wird stets nur kurz vor dem Entfernen des Anschlusselements aus der Aufnahmeeinrichtung der Anschlusseinrichtung eine Unterbrechung des aktuell durchgeführten Ladevorgangs vorgenommen. Somit wird die Effizienz der Ausnutzung der Anschlusseinrichtung weiter verbessert, da nicht bei Erreichen eines definierten Schwellwerts der Ladevorgang bereits unterbrochen werden muss, um ein Entfernen des Anschlusselements aus der Anschlusseinrichtung zu erlauben, sondern der Benutzer, der das Anschlusselement aus der Anschlusseinrichtung entfernen möchte, signalisiert durch das Betätigen des Schaltelements, dass das Entfernen des Anschlusselements aus der Anschlusseinrichtung unmittelbar bevorsteht. Selbstverständlich kann die Abschalteinrichtung und die Sperreinrichtung dabei derart gekoppelt sein, dass die Sperreinrichtung zwar das grundsätzliche Freigeben des Anschlusselements aus der Anschlusseinrichtung ermöglicht, dieses jedoch an das Betätigen der Abschalteinrichtung koppelt, sodass die Freigabe, d.h. letztlich das mechanische Entsperren des Anschlusselements aus der Aufnahmeeinrichtung, erst dann erfolgt, wenn die Abschaltungsrichtung den Ladevorgang unterbrochen hat.
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Grundsätzlich ist dabei jedwede Sperreinrichtung verwendbar, die es sicherstellt, dass das Anschlusselement mechanisch nicht aus der Aufnahmeeinrichtung der Anschlusseinrichtung bewegt, beispielsweise gezogen, werden kann. Dazu kann die Sperreinrichtung entsprechende Rastelemente oder Sperrelemente bereitstellen, die entsprechende Ausnehmungen oder Rastelemente oder dergleichen seitens des Anschlusselements benutzen oder in diese eingreifen. Der Eingriff kann entsprechend bei Freigabe gelöst werden, sodass das Anschlusselement problemlos aus der Anschlusseinrichtung entfernt werden kann und bis dahin mechanisch gesperrt bleibt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Anschlusseinrichtung kann vorgesehen sein, dass die Anschlusseinrichtung eine Zustandseinrichtung aufweist oder mit einer Zustandseinrichtung verbindbar oder verbunden ist, welche Zustandseinrichtung dazu ausgebildet ist, einen einen aktuellen Ladevorgang betreffenden Ladeparameter auszugeben. Die Zustandseinrichtung ist demnach dazu in der Lage, einen Ladeparameter auszugeben, d.h. zu übertragen oder anzuzeigen, der den aktuellen Ladevorgang betrifft bzw. diesen charakterisiert. Dadurch ist es beispielsweise möglich, eine Aussage bzw. Information über den aktuell durchgeführten Ladevorgang zu ermitteln und diesen auf entsprechendem Wege auszugeben, sodass beispielsweise weitere Benutzer oder der Benutzer des aktuell aufladenden Kraftfahrzeugs über den Zustand des Ladevorgangs informiert werden können.
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Als Ladeparameter kann dabei jedweder geeignete Parameter dienen, der den Ladevorgang oder den Zustand des aktuellen Energiespeichers charakterisieren kann. Insbesondere kann der Ladeparameter eine bereits durchgeführte Ladedauer und/oder eine verbleibende Ladedauer und/oder einen Ladezustand des Energiespeichers und/oder eine verbleibende Lademenge und/oder einen Ladezielwert und/oder ein Ende eines Ladevorgangs und/oder ein Erreichen eines Zielwerts umfassen. Grundsätzlich ist es dadurch möglich, basierend auf dem Ladeparameter abzuschätzen, wie lange der aktuell durchgeführte Ladevorgang noch andauern wird bzw. ob es bereits möglich ist, das Anschlusselement aus der Anschlusseinrichtung zu entfernen.
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Ferner, falls es noch nicht möglich ist, das Anschlusselement aus der Anschlusseinrichtung zu entfernen, kann angegeben werden, bis zu welchem Zielwert der Energiespeicher aufgeladen werden soll bzw. wie lange die Aufladung des Energiespeichers noch andauern wird, bis ein Entfernen des Anschlusselements aus der Anschlusseinrichtung möglich wird. Dies bietet insbesondere die Möglichkeit, dass ein Benutzer, der beabsichtigt, den Energiespeicher seines Kraftfahrzeugs an der Ladestation aufzuladen, informiert werden kann, wie lange der aktuelle Ladevorgang noch andauern wird bzw. ob bereits ein Entfernen des Anschlusselements aus der Anschlusseinrichtung des aktuell aufladenden Kraftfahrzeugs möglich ist oder wie lange es dauert bis dies möglich wird.
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Die Anschlusseinrichtung kann dabei insbesondere eine Ausgabeeinrichtung aufweisen oder mit einer solchen verbunden sein, die dazu ausgebildet ist, den Ladeparameter auszugeben. Die Ausgabeeinrichtung kann beispielsweise den Ladeparameter optisch, insbesondere auf einer Lichtquelle oder einem Display, und/oder akustisch und/oder an einem Drittgerät, insbesondere einem mobilen Endgerät, ausgeben. So ist es beispielsweise möglich, dass in der Anschlusseinrichtung oder an der Ladevorrichtung eine entsprechende optische und/oder akustische Ausgabe des Ladeparameter erfolgt, insbesondere das angezeigt werden kann, ob der entsprechende Zielwert bereits erreicht ist.
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Ferner kann durch verschiedenfarbige Anzeige oder verschiedene Symbole angezeigt werden, ob der Ladezielwert erreicht ist oder wie lange das Erreichen des Ladezielwerts noch dauert. Beispielweise kann mittels einer roten einer gelben und einer grünen Lichtquelle in Anlehnung an die Lichtsignale einer Ampel angezeigt werden, ob ein Entfernen des Anschlusselements möglich ist oder wie lange dies noch dauert. Somit können verschiedene Zeiten mit verschiedenen Farben oder Signalen belegt werden, beispielsweise eine Wartezeit von mehr als 30 Minuten, eine Wartezeit im Bereich von 10 bis 20 Minuten oder eine Wartezeit kürzer als 10 Minuten. Selbstverständlich sind die entsprechenden Zeitintervalle beliebig wählbar. Ebenso ist es möglich, die verbleibende Wartezeit oder den eingestellten Ladezielwert und den aktuellen Ladezustand an einem Display anzuzeigen, beispielweise in Prozent oder in Minuten.
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Des Weiteren ist es möglich, den Ladeparameter an ein Drittgerät, beispielsweise ein mobiles Endgerät, zu übertragen und dort anzuzeigen. Somit kann der Ladeparameter auch auf entsprechenden Infotainmentsystemen von Kraftfahrzeugen angezeigt werden, z.B. wie lange ein aktuell an einer Ladestation einen Ladevorgang durchführende Kraftfahrzeug noch an verbleibender Ladezeit zu absolvieren hat.
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Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Ausgabeeinrichtung ein mögliches oder durchgeführtes Entsperren und/oder ein mögliches und/oder durchgeführtes Entfernen des in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Anschlusselements ausgeben kann, insbesondere durch eine Meldung an einen aktuellen und/oder wartenden Nutzer der Ladestation. Mit anderen Worten kann dabei vorgesehen sein, dass einem wartenden Nutzer oder einem aktuellen Nutzer der Ladestation ausgegeben werden kann, dass ein Entsperren des Anschlusselements möglich ist oder bereits durchgeführt wurde. Der wartende Benutzer wird somit darüber informiert, dass dieser das Anschlusselement aus der Anschlusseinrichtung entfernen kann und dieses beispielsweise zur Aufladung seines eigenen Kraftfahrzeugs benutzen kann. Entsprechend kann dem aktuellen Nutzer mitgeteilt werden, dass das Anschlusselement aus der Aufnahmeeinrichtung der Anschlusseinrichtung seines eigenen Kraftfahrzeugs entfernt wurde und ein weiteres Laden somit nicht möglich ist.
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Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Sperreinrichtung dazu ausgebildet ist, das Anschlusselement in Abhängigkeit eines Freigabesignals einer Freigabeeinrichtung, insbesondere seitens des aktuellen Nutzers, zu sperren. Somit kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die Freigabe des Entfernens des Anschlusselements aus der Anschlusseinrichtung aktiv freigegeben bzw. aktiv erteilt werden muss. Ist seitens der Sperreinrichtung sonach das Entfernen des Anschlusselements aus der Aufnahmeeinrichtung der Anschlusseinrichtung grundsätzlich möglich, beispielsweise nach Erreichen eines definierten Ladezustands, kann ein entsprechendes Signal an den Nutzer ausgegeben werden, dessen Kraftfahrzeug aktuell an der Ladevorgang aufgeladen wird. Dieser kann beispielsweise ein entsprechendes Freigabesignal senden, sodass die Sperreinrichtung letztlich das Entfernen des Anschlusselements freigibt. Ebenso ist es möglich, dass der Nutzer das Entfernen des Anschlusselements ablehnt, sodass der Ladevorgang fortgesetzt werden kann.
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Selbstverständlich sind dabei mehrere Szenarien denkbar, sodass die Abhängigkeit von einem Freigabesignal nur unterhalb eines bestimmten Schwellwerts durchgeführt wird, sodass ein bereits vollständig aufgeladener Energiespeicher die entsprechende Ladevorrichtung nicht weiter blockiert bzw. der Nutzer dies nicht verhindern kann, sondern die Sperreinrichtung das Entfernen des Anschlusselements aus der Anschlusseinrichtung oberhalb eines definierten Ladezustands, beispielweise bei vollständig geladenem Energiespeicher, automatisch freigibt.
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Daneben betrifft die Erfindung eine Ladestation, umfassend wenigstens eine zuvor beschriebene Anschlusseinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine zuvor beschriebene Anschlusseinrichtung. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer Anschlusseinrichtung für eine Ladevorrichtung zur Aufladung eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, welche Anschlusseinrichtung eine Aufnahmeeinrichtung für die Aufnahme eines Anschlusselements aufweist, insbesondere eines Anschlusselements eines Stromkabels, wobei ein in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenes Anschlusselement in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Stellung gegen ein Entfernen aus der Aufnahmeeinrichtung gesperrt und in Abhängigkeit eines Ladezustands des Energiespeichers oder in Abhängigkeit eines Zustands eines mittels der Ladevorrichtung durchgeführten Ladevorgangs freigegeben wird.
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Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die Anschlusseinrichtung beschrieben wurden, vollständig auf die Ladestation, das Kraftfahrzeug und das Verfahren übertragbar. Das Verfahren kann insbesondere auf der Ladestation oder dem Kraftfahrzeug, insbesondere unter Verwendung einer Anschlusseinrichtung, ausgeführt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Anschlusseinrichtung;
- 2 ein Kraftfahrzeug mit einer Anschlusseinrichtung gemäß 1; und
- 3 eine Ladestation mit mehreren Anschlusseinrichtungen gemäß 1.
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1 zeigt eine Anschlusseinrichtung 1 für eine Ladevorrichtung 2 zur Aufladung eines elektrischen Energiespeichers 3 eines Kraftfahrzeugs 4 (2), welche Anschlusseinrichtung 1 eine Aufnahmeeinrichtung 5 für die Aufnahme eines Anschlusselements 6 aufweist, insbesondere eines Anschlusselements 6 eines Stromkabels 7, beispielsweise ein Stecker.
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Die Anschlusseinrichtung 1 weist eine Sperreinrichtung 8 auf, die dazu ausgebildet ist, ein in der Aufnahmeeinrichtung 5 der Anschlusseinrichtung 1 aufgenommenes Anschlusselement 6 in der Aufnahmeeinrichtung 5 zu sperren. Die Sperreinrichtung 8 ist ferner dazu ausgebildet, ein aufgenommenes Anschlusselement 6 freizugeben, wobei die Freigabe in Abhängigkeit eines Ladezustands des Energiespeichers 3 oder in Abhängigkeit eines Zustands eines mittels der Ladevorrichtung 2 durchgeführten Ladevorgangs freigegeben werden kann. Wie in 2, 3 dargestellt, kann die Anschlusseinrichtung 1 bzw. die Ladevorrichtung 2 in einem Kraftfahrzeug 4 bzw. einer Ladestation 9 angeordnet sein. Sämtliche in Bezug auf 1 beschriebenen Einzelheiten, Vorteile und Merkmale können auf die in 2 und 3 gezeigten Anschlusseinrichtungen 1 übertragen werden.
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Die Anschlusseinrichtung 1 weist ferner eine Abschalteinrichtung 10 auf, die dazu ausgebildet ist, vor Entfernen des Anschlusselements 6 aus der Aufnahmeeinrichtung 5 den Ladevorgang zu beenden. Insbesondere kann die Abschalteinrichtung 10 dazu ausgebildet sein, vor der Freigabe des Anschlusselements 6 seitens der Sperreinrichtung 8, den Ladevorgang zu beenden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass beim Abziehen des Anschlusselements 6 aus der Aufnahmeeinrichtung 5, also bei einem Trennen der Steckverbindung keine Beschädigung auftritt, da das Anschlusselement 6 bzw. die Buchse in der Aufnahmeeinrichtung 5 insbesondere spannungsfrei geschaltet werden kann.
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Die Abschalteinrichtung 10 ist insbesondere mittels einer Schalteinrichtung 11 verbunden, die dazu ausgebildet ist, ein Abschaltsignal an die Abschalteinrichtung 10 zu übermitteln. Soll die Abschalteinrichtung 10 sonach den Ladevorgang seitens der Anschlusseinrichtung 1 beenden, kann die Schalteinrichtung 11 entsprechend betätigt werden, um ein Abschaltsignal zu übermitteln. Die Abschalteinrichtung 11 ist dabei insbesondere für eine benutzerseitige Bedienung vorgesehen bzw. ausgebildet und stellt beispielsweise ein entsprechendes Schaltelement 12 bereit.
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Das Schaltelement 12 kann als elektrisches Schaltelement, beispielsweise als Taste oder als Schalter ausgebildet sein, das von einem Benutzer betätigt werden kann, um das Beenden des Ladevorgangs und die Freigabe des Anschlusselements 6 einzuleiten. Es ist ebenso möglich, dass das Schaltelement 12 als Bestandteil einer Benutzeroberfläche ausgebildet ist, beispielsweise betrieben auf einem mobilen Endgerät, sodass bei Betätigen des Schaltelements 12 ein entsprechendes Abschaltsignal seitens der Schalteinrichtung 11 erzeugt und an die Abschalteinrichtung 10 übermittelt wird.
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Die Anschlusseinrichtung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Zustandseinrichtung 13 verbunden, die dazu ausgebildet ist, einen einen aktuellen Ladevorgang betreffenden Ladeparameter auszugeben. Mit anderen Worten kann die Zustandseinrichtung 13 ermitteln bzw. erfassen bzw. übermittelt bekommen, welchen Ladeparameter der Energiespeicher 3 des Kraftfahrzeugs 4 aufweist bzw. in welchem Zustand sich der aktuell durchgeführte Ladevorgang befindet. Unter anderem kann der Ladeparameter dabei eine bereits durchgeführte Ladedauer und/oder eine verbleibende Ladedauer und/oder einen Ladezustand des Energiespeichers 3 und/oder eine verbleibende Lademenge und/oder einen Ladezielwert und/oder ein Ende eines Ladevorgangs und/oder ein Erreichen eines Zielwerts umfassen. Mit anderen Worten kann mittels des Ladeparameters ausgedrückt werden, wie weit der aktuelle Ladevorgang bereits fortgeschritten ist bzw. zu welchem Teil der Energiespeicher 3 des Kraftfahrzeugs 4 bereits geladen ist. Daraus kann abgeleitet werden, ob eine Freigabe seitens der Sperreinrichtung 8 erteilt werden soll bzw. ob die Sperreinrichtung 8 das Anschlusselement 6, das aktuell in der Aufnahmeeinrichtung 5 der Anschlusseinrichtung 1 aufgenommen ist, freigegeben werden soll, sodass dieses entfernt werden kann.
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Zum Beispiel kann der Benutzer das Kraftfahrzeugs 4 festlegen, dass oberhalb eines definierten Zielwerts ein Entfernen des Anschlusselements 6 möglich sein soll. Zum Beispiel kann definiert werden, dass oberhalb eines Ladezustands von 80 % des Energiespeichers 3 ein Entfernen des Anschlusselements 6 möglich sein soll. Der beschriebene Zielwert ist beliebig wählbar, beispielweise zwischen 20 und 100%, insbesondere oberhalb von 50%.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist die Zustandseinrichtung 13 mit einer Ausgabeeinrichtung 14 verbunden, die dazu ausgebildet ist, den zuvor beschriebenen Ladeparameter auszugeben. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Ladeparameter optisch auf einem Display der Ausgabeeinrichtung 14 angezeigt. Insbesondere kann dabei der aktuelle Ladezustand des festgelegten Zielwerts und die verbleibende Ladedauer zum Erreichen des Zielwerts angezeigt werden. Selbstverständlich, falls der festlegte Zielwert bereits erreicht oder überschritten ist, kann angezeigt werden, dass ein Entfernen des Anschlusselements 6 aus der Aufnahmeeinrichtung 5 möglich ist.
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Die Ausgabeeinrichtung 14 ist ferner dazu ausgebildet, ein mögliches oder durchgeführtes Entsperren und/oder ein mögliches oder durchgeführtes Entfernen der in des Aufnahmeeinrichtung 5 aufgenommenen Anschlusselements 6 auszugeben. Eine entsprechende Meldung kann dabei an den Benutzer des Kraftfahrzeugs 4 und/oder einen wartenden Benutzer ausgegeben werden. Beispielweise kann somit einem wartenden Benutzer, der sich beispielweise mit einem mobilen Endgerät an der Anschlusseinrichtung 1 registriert hat, mitgeteilt werden, dass oder ab wann ein Entsperren bzw. ein Entfernen des Anschlusselements 6 möglich ist. Ebenso kann dem aktuellen Nutzer mitgeteilt werden, dass das Anschlusselement 6 entfernt wurde.
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Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass die Sperreinrichtung 8 mit einer Freigabeeinrichtung 15 verbunden ist, sodass in Abhängigkeit eines Freigabesignals, das von der Freigabeeinrichtung 15 an die Sperreinrichtung 8 gesendet wird, die Freigabe des Anschlusselements 6 gesperrt werden kann. Mit anderen Worten, kann der aktuelle Nutzer erlauben oder verhindern, dass das Anschlusselement 6 aus der Aufnahmeeinrichtung 5 entfernt wird. Beispielsweise kann der aktuelle Nutzer eine Mitteilung auf ein mobiles Endgerät erhalten, wobei der Nutzer dem Entfernen des Anschlusselements 6 zustimmen oder widersprechen kann. Stimmt der Nutzer zu, kann die Sperreinrichtung 8 das Anschlusselement 6 freigeben. Widerspricht der Nutzer oder stimmt der Nutzer nicht aktiv zu, kann die Sperrrichtung 8 das Anschlusselements 6 weiter sperren, beispielsweise bis der Ladevorgang abgeschlossen ist. Da kann insbesondere vorgesehen sein, dass bei Erreichen eines definierten Ladezustands beispielsweise 80 % oder 100 % keine Freigabe seitens der Freigabeeinrichtung 15 notwendig ist und die Sperreinrichtung 8 des Anschlusselements 6 automatisch freigibt.
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Das zuvor beschriebene Verfahren kann auf dem Kraftfahrzeug 4 bzw. der Ladestation 9 ausgeführt werden. Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale beliebig von der beschriebene Anschlusseinrichtung 1 auf das Kraftfahrzeug 4 bzw. die Ladestation 9 übertragbar, kombinierbar und austauschbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anschlusseinrichtung
- 2
- Ladevorrichtung
- 3
- Energiespeicher
- 4
- Kraftfahrzeug
- 5
- Aufnahmeeinrichtung
- 6
- Anschlusselement
- 7
- Stromkabel
- 8
- Sperreinrichtung
- 9
- Ladestation
- 10
- Abschalteinrichtung
- 11
- Schalteinrichtung
- 12
- Schaltelement
- 13
- Zustandseinrichtung
- 14
- Ausgabeeinrichtung
- 15
- Freigabeeinrichtung
