DE102020204903A1

DE102020204903A1 - Vorrichtung zur Unterbringung eines Ladekabels, Fahrzeug oder Ladestation mit einer solchen Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung

Info

Publication number: DE102020204903A1
Application number: DE102020204903.3A
Authority: DE
Inventors: Oliver Ludwig; Hendrik Schröder
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2021-10-21

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (8) angegeben, welche ausgebildet ist zur Unterbringung eines Ladekabels (6) in einem Gehäuse (10) eines Fahrzeugs (2) oder einer Ladestation (4) und welche einen Kabelspeicher (12) und einen beweglichen Führungsarm (14) aufweist, wobei der Kabelspeicher (6) einen Stauraum (16) aufweist, in welchem das Ladekabel (6) verstaubar ist, und eine Zugangsöffnung (18), über welche der Stauraum (16) beim Ausgeben und Einholen des Ladekabels (16) zugänglich ist, wobei der Führungsarm (14) in einem eingefahrenen Zustand eingefahren ist, zum Versenken in oder Anlegen an dem Gehäuse (10), wobei der Führungsarm (14) in einem ausgefahrenen Zustand zum Ausgeben oder Einholen des Ladekabels (6) ausgefahren ist und dieses dadurch außerhalb des Stauraums (16) führt. Weiter werden ein Fahrzeug (2) und eine Ladestation (4) mit einer solchen Vorrichtung (8) angegeben sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterbringung eines Ladekabels, ein Fahrzeug oder eine Ladestation mit einer solchen Vorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung.
Ein Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb weist einen Elektrospeicher auf, zur Versorgung des Antriebs. Ein solches Fahrzeug wird auch als Elektrofahrzeug bezeichnet. Zum Laden des Elektrospeichers ist das Fahrzeug über ein Ladekabel mit einer Ladestation verbindbar. Die Ladestation ist üblicherweise ortsfest installiert und wird vom Fahrzeug angefahren. Zur Übertragung von Energie werden der Elektrospeicher und die Ladestation mittels des Ladekabels elektrisch verbunden. Hierbei sind diverse Ausgestaltungen denkbar. Eine Möglichkeit ist, das Ladekabel separat bereitzustellen und dann zum Laden mit dem Fahrzeug einerseits und der Ladestation andererseits zu verbinden. Eine andere Möglichkeit ist, das Ladekabel fest mit dem Fahrzeug oder der Ladestation zu verbinden, sodass zum Laden dann nur noch eine einzelne Verbindung herzustellen ist.
In jedem Fall wirft die Handhabung des Ladekabels typischerweise einige Probleme auf. Ein separates Ladekabel, welches beispielsweise im Kofferraum des Fahrzeugs mitgeführt wird, muss erst entnommen werden und dann beidseitig mit Ladestation einerseits und Fahrzeug andererseits verbunden werden. Nach dem Laden muss das Ladekabel in jedem Fall wieder verstaut werden. Dies ist je nach Körperkraft des Nutzers gegebenenfalls mit einiger Anstrengung verbunden. Außerdem ist das Ladekabel beim Laden oftmals der Witterung ausgesetzt und nach dem Laden unter Umständen verschmutzt oder nass, was für einen Nutzer bei der Handhabung des Ladekabels zu entsprechenden Unannehmlichkeiten führt. Ein Mitführen und Anlegen von separaten Schutzhandschuhen führt wiederum zu einem weiteren Aufwand. Auch besteht bei der Handhabung des Ladekabels die Gefahr, dieses an das Fahrzeug oder die Ladestation anzuschlagen und dadurch möglicherweise das Fahrzeug, die Ladestation oder das Ladekabel zu beschädigen.
In der EP 2 881 276 A1 ist ein Ladekabellageranordnung für ein Kraftfahrzeug beschrieben, umfassend ein Ladekabel mit einem einenends daran angebrachten Ladestecker zur Verbindung mit einer Ladestation und einen Aufnahmebehälter, in dessen Innenraum der Ladestecker lagerbar ist. Der Aufnahmebehälter weist eine Öffnung zum Herausnehmen oder Einlegen des Ladesteckers auf sowie eine Kennzeichen-Halterungseinrichtung zur Halterung eines Kraftfahrzeug-Kennzeichenschilds. Die Kennzeichen-Halterungseinrichtung ist von einer die Öffnung abdeckenden Position in eine die Öffnung freigebende Position und umgekehrt bewegbar.
In der DE 10 2016 224 160 A1 ist ein Kraftfahrzeug beschrieben, aufweisend eine über eine Ladeeinrichtung von einer externen elektrischen Energiequelle ladbare Batterie, wobei die Verbindung zwischen der Ladeeinrichtung und der externen elektrischen Energiequelle mittels eines Ladekabels hergestellt wird. Das mit der Ladeeinrichtung verbundene Ladekabel ist von einer in dem Kraftfahrzeug fest verbauten Kabeltrommel abrollbar.
In der DE 10 2009 016 895 A1 ist eine Ladeanschlusseinrichtung für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug beschrieben, umfassend einen Anschlusskörper, der an einer Öffnung des Kraftfahrzeugs befestigbar ist und einen Anschlussraum bildet. Weiter umfasst die Ladeanschlusseinrichtung eine elektrische Anschlusseinrichtung, welche ein Ladekabel aufweist und eine Kabelaufrolleinrichtung mit einer drehbar gelagerten Kabelrolle. Die Kabelrolle ist in eine Aufrollstellung vorgespannt, in der das Ladekabel aufgerollt ist. Das Ladekabel kann gegen die Vorspannung der Kabelrolle von dieser abgerollt werden.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Handhabung eines Ladekabels für einen Nutzer möglichst einfach und komfortabel zu gestalten. Hierzu sollen eine Vorrichtung zur Unterbringung eines Ladekabels, ein Fahrzeug oder eine Ladestation mit einer solchen Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung angegeben werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, durch ein Fahrzeug oder eine Ladestation mit den Merkmalen gemäß Anspruch 7 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Ausführungen im Zusammenhang mit der Vorrichtung gelten sinngemäß auch für das Fahrzeug, die Ladestation und das Verfahren sowie umgekehrt. Sofern nachfolgend Verfahrensschritte des Verfahrens beschrieben werden, ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen für die Vorrichtung insbesondere dadurch, dass diese ausgebildet ist, einen oder mehrere dieser Verfahrensschritte auszuführen.
Die Vorrichtung ist ausgebildet zur Unterbringung eines Ladekabels in einem Gehäuse eines Fahrzeugs oder einer Ladestation. Insofern dient die Vorrichtung der Kabelunterbringung. Die Vorrichtung weist einen Kabelspeicher und einen beweglichen Führungsarm auf, wobei unter „beweglich“ insbesondere „beweglich relativ zum Kabelspeicher und/oder zum Gehäuse“ verstanden wird. Der Kabelspeicher weist einen Stauraum auf, in welchem das Ladekabel verstaubar ist, und eine Zugangsöffnung, über welche der Stauraum beim Ausgeben und Einholen des Ladekabels zugänglich ist. Nach dem Einholen ist das Ladekabel in einem eingeholten Zustand überwiegend und vorzugsweise vollständig im Stauraum untergebracht. Nach dem Ausgeben befindet sich das Ladekabel in einem ausgegebenen oder auch ausgezogenen Zustand und üblicherweise überwiegend außerhalb des Stauraums. Das Ladekabel weist zwei Enden auf, von welchen eines innerhalb des Stauraums vorzugsweise befestigt und ein anderes frei ist und einen Steckverbinder aufweist, zum Verbinden mit einem komplementären Steckverbinder. Das Ladekabel weist demnach endseitig einen Steckverbinder auf, vorzugsweise einen Stecker, welcher zum Verbinden mit einem komplementären Steckverbinder, vorzugsweise einer Buchse, reversibel verbindbar ist. Beispielsweise ist ein Ladekabel mit endseitigem Stecker ein Teil eines Fahrzeugs und dann zum Laden mit einer komplementären Buchse einer Ladestation verbindbar. Möglich und ebenfalls geeignet sind aber auch andere Ausgestaltungen, bei welchen das Ladekabel ein Teil der Ladestation ist oder bei welchen das Ladekabel endseitig eine Buchse aufweist oder eine Kombination hiervon.
Der Führungsarm ist ein- und ausfahrbar, d.h. von einem eingefahrenen Zustand in einen ausgefahrenen Zustand überführbar und umgekehrt. Im eingefahrenen Zustand ist der Führungsarm eingefahren, zum Versenken in oder Anlegen an dem Gehäuse des Fahrzeugs oder der Ladestation. Dagegen ist im ausgefahrenen Zustand der Führungsarm zum Ausgeben oder Einholen des Ladekabels ausgefahren und führt das Ladekabel dadurch außerhalb des Stauraums, insbesondere sogar außerhalb des Gehäuses des Fahrzeugs oder der Ladestation. Insbesondere beabstandet der Führungsarm in ausgefahrenem Zustand das Ladekabel in einem Halteabstand vom Gehäuse, wohingegen in eingefahrenem Zustand das Ladekabel vorzugsweise vollständig im Gehäuse oder sogar im Kabelspeicher versenkt ist. Der Führungsarm ist demnach eine Art Ausleger, welcher das Ladekabel außerhalb des Stauraums in einer definierten Position hält und im ausgefahrenen Zustand insbesondere mit dem bereits genannten freien Ende entsprechend weit aus dem Gehäuse herausreicht. Der Führungsarm ist in ausgefahrenem Zustand zweckmäßigerweise zwischen 10 cm und 30 cm lang, sodass das Ladekabel entsprechend weit aus dem Stauraum herausgereicht wird.
Aufgrund des beweglichen Führungsarms ist die Vorrichtung ausgebildet zur Kabelführung, d.h. zur Führung des Ladekabels beim Ausgeben aus dem Stauraum und beim Einholen in den Stauraum. Durch den Führungsarm wird die Handhabung des Ladekabels für einen Nutzer besonders einfach und komfortabel. Zum Ausgeben des Ladekabels wird dieses dem Nutzer mittels des Führungsarms vorteilhaft sozusagen aus dem Stauraum heraus angereicht, sodass der Nutzer das Ladekabel nicht selbst aus dem Stauraum heraussuchen muss. Beispielsweise wird hierdurch das Ladekabel ein Stück weit aus dem Gehäuse des Fahrzeugs oder der Ladestation herausgereicht, sodass das Ladekabel und speziell dessen Steckverbinder vom Nutzer besonders mühelos greifbar ist, um anschließend das Ladekabel weiter auszuziehen und zu anzuschließen. Umgekehrt wird zum Einholen des Ladekabels dieses vom ausgefahrenen Führungsarm vorteilhaft kontrolliert in den Stauraum geführt, sodass ein versehentliches Anschlagen des Ladekabels verhindert wird. Beispielsweise wird dadurch ein Anschlagen des Steckverbinders an eine Karosserie des Fahrzeugs verhindert. Allgemein dient somit der Führungsarm zur Beabstandung des Ladekabels vom Fahrzeug oder der Ladestation beim Ausgeben und/oder Einholen. Da der Führungsarm typischerweise lediglich während des Ausgebens und des Einholens benötigt wird, ist der Führungsarm ansonsten zweckmäßigerweise eingefahren, um eine Beschädigung des Führungsarms z.B. durch Umwelteinwirkungen oder durch Vandalismus zu vermeiden. Vorzugsweise ist der Führungsarm also lediglich dann ausgefahren, wenn das Ladekabel ausgegeben oder eingeholt wird, und ansonsten eingefahren, insbesondere zum Schutz des Führungsarms.
In einer geeigneten Ausgestaltung ist der Führungsarm dadurch ein- und ausfahrbar und somit beweglich, dass dieser schwenkbar ist. Beispielsweise ist der Führungsarm schwenkbar am Kabelspeicher oder am Gehäuse oder allgemein am Fahrzeug oder an der Ladestation angebracht. Alternativ oder zusätzlich ist der Führungsarm dadurch ein- und ausfahrbar, dass dieser als Teleskoparm ausgebildet ist oder ausklappbar oder ausfaltbar ausgebildet ist. Die genaue Mechanik des Führungsarms ist allerdings von untergeordneter Bedeutung, wichtiger ist insbesondere, dass der Führungsarm relativ zum Kabelspeicher und relativ zum Gehäuse des Fahrzeugs oder der Ladestation beweglich ist, um den eingefahrenen Zustand einerseits und den ausgefahrenen Zustand andererseits zu realisieren. In einer geeigneten Ausgestaltung ist der Führungsarm zum Ausfahren entsprechend aus dem Fahrzeug oder der Ladestation herausschwenkbar oder herausziehbar oder davon wegschwenkbar und umgekehrt zum Einfahren in das Fahrzeug oder die Ladestation hineinschwenkbar oder einschiebbar oder daran anschwenkbar. Zweckmäßigerweise ist der Führungsarm langgestreckt ausgebildet, um beim Ausfahren einen hinreichenden Abstand des Steckverbinders vom Gehäuse zu gewährleisten. Zur Aufnahme des Führungsarms beim Einfahren und in eingefahrenem Zustand weist der Kabelspeicher oder das Gehäuse geeigneterweise eine entsprechende Versenkung auf, in welche der Führungsarm dann überwiegend oder vollständig einfahrbar ist.
Bevorzugterweise weist der Führungsarm eine ringförmige Halterung auf, durch welche das Ladekabel hindurchführbar ist und insbesondere auch hindurchgeführt wird. In einer geeigneten Ausgestaltung ist die Halterung endseitig am Führungsarm ausgebildet, um im ausgefahrenen Zustand eine Führung in maximalem Abstand zu gewährleisten. Dadurch, dass die Halterung ringförmig ist, ist das Ladekabel vorteilhaft verliersicher am Führungsarm gehaltert und ein versehentliches Herausfallen oder -rutschen wird effektiv verhindert. Die Halterung weist einen Innendurchmesser auf, welcher wenigstens einem Außendurchmesser des Ladekabels entspricht und zweckmäßigerweise diesbezüglich etwas Spiel aufweist oder sogar größer ist. Vorzugsweise ist der Innendurchmesser aber geringer als ein Außendurchmesser des Steckverbinders am Ladekabel, sodass die Halterung für den Steckverbinder einen Anschlag beim Einholen des Ladekabels bildet und das Ladekabel in eingeholtem Zustand entsprechend in einer definierten Endposition gehalten wird und sich auch nicht von dem Führungsarm löst.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Führungsarm ein Reinigungselement auf, welches beim Ausgeben oder Einholen des Ladekabels an diesem anliegt, zum Reinigen des Ladekabels beim Ausgeben oder Einholen. Das Reinigungselement ist geeigneterweise eine Bürste oder ein Schwamm oder dergleichen. Das Reinigungselement ist in einer besonders einfachen Ausgestaltung passiv, ist also nicht aktiv angetrieben, und wirkt dann alleinig aufgrund der Reibung des Ladekabels am Reinigungselement beim Ausgeben und Einholen. Das Reinigungselement wird dann auch als Abstreifer bezeichnet. Beim Ausgeben und Einholen reibt oder schleift das Reinigungselement entlang des Ladekabels, genauer entlang eines Außenmantels des Ladekabels, und reinigt das Ladekabel entsprechend. Dadurch wird die Handhabung des Ladekabels für den Nutzer deutlich komfortabler. Zweckmäßigerweise ist das Reinigungselement ringförmig und umläuft somit das Ladekabel vollständig, sodass dieses vollumfänglich gereinigt wird. Die Ausführungen zur ringförmigen Halterung gelten analog auch für ein ringförmiges Reinigungselement. Besonders zweckmäßig ist zudem eine Ausgestaltung, bei welcher das Reinigungselement in die Halterung integriert ist, sodass sich eine besonders kompakte Anordnung ergibt.
Zweckmäßigerweise ist das Reinigungselement auswechselbar, d.h. austauschbar. Dadurch ist das Reinigungselement je nach Bedarf durch ein anderes Reinigungselement ersetzbar, z.B. falls das Reinigungselement verschlissen ist oder falls eine andere Art von Reinigungselement benötigt wird, z.B. eine Bürste anstelle eines Schwamms. Eine Auswechselbarkeit ist beispielsweise mittels einer Steck- oder Schraubverbindung zwischen Reinigungselement und Führungsarm oder Halterung realisiert. In einer geeigneten Ausgestaltung ist das Reinigungselement dadurch auswechselbar, dass dieses ein Teil der Halterung ist und dass die Halterung insgesamt auswechselbar ist.
Vorzugsweise weist der Kabelspeicher eine Spule auf, zum Auf- und Abwickeln des Ladekabels. Beim Ausgeben wird das Ladekabel von der Spule abgewickelt und beim Einholen auf diese Spule aufgewickelt. Hierbei dient der Führungsarm zweckmäßigerweise zur Höhenführung, um das Ladekabel gegebenenfalls in mehreren Lagen entlang einer Spulenachse der Spule nebeneinander aufzuwickeln.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei welcher der Kabelspeicher auch einen Motor aufweist, zum Antreiben der Spule. Das Ausgeben und Einholen des Ladekabels erfolgt dann mittels des Motors automatisch oder zumindest unterstützt. Zweckmäßigerweise weist der Motor einen arretierbaren Freilauf auf, sodass das Ladekabel zum Ausgeben auch manuell vom Nutzer aus dem Stauraum ausziehbar und von der Spule abwickelbar ist. Dadurch ist das Ladekabel besonders schnell ausziehbar, der Nutzer muss nicht auf den Motor warten. Grundsätzlich ist für das Einholen des Ladekabels alternativ oder zusätzlich zum Motor auch ein Rückzugmechanismus z.B. mit einer Rückholfeder zum Antreiben der Spule denkbar und geeignet.
Das Gehäuse des Fahrzeugs oder der Ladestation weist vorzugsweise eine Verblendung auf, welche die Zugangsöffnung verdeckt und welche beweglich ist, um die Zugangsöffnung bei Bedarf freizugeben. Die Verblendung wird auch als Verschluss, Verdeckung oder Klappe bezeichnet. Die Verblendung ist manuell durch den Nutzer beweglich oder automatisch durch einen Aktuator oder beides. Beispielsweise ist die Verblendung bei einem Fahrzeug nach Art einer Tankklappe ausgebildet. Die Verblendung ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung mit dem Führungsarm mechanisch gekoppelt, sodass abhängig vom Ein- und Ausfahren des Führungsarms auch die Verblendung entsprechend geöffnet oder geschlossen wird. Zum Ausgeben des Ladekabels wird die Verblendung geöffnet und zugleich oder danach der Führungsarm ausgefahren, um auf diese Weise das Ladekabel teilweise aus dem Stauraum auszugeben und dem Nutzer zugänglich zu machen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Führungsarm derart ausgebildet ist, dass dieser einen Teil des Gehäuses des Fahrzeugs oder der Ladestation bildet. Beispielsweise entspricht der Führungsarm der zuvor beschriebenen Verblendung, sodass diese auf vorteilhafte Weise eine Doppelfunktion ausübt.
Besonders zweckmäßig ist die Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung in einem Fahrzeug oder in einer Ladestation. Die Vorrichtung ist dann als ein Teil des Fahrzeugs oder der Ladestation in diesem bzw. in dieser verbaut, insbesondere innerhalb des Gehäuses, welches zweckmäßigerweise auch eine entsprechende Außenverkleidung bildet. Beim Fahrzeug ist das Gehäuse vorzugsweise eine Karosserie des Fahrzeugs. Bei einem Fahrzeug ist die Vorrichtung vorzugsweise in Fahrtrichtung frontseitig im Fahrzeug untergebracht. Die Vorrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass im eingeholten Zustand das Ladekabel und insbesondere auch dessen endseitiger Steckverbinder vollständig innerhalb des Gehäuses versenkt sind. Zum Ausgeben wird dann der Führungsarm ausgefahren und dadurch das Ladekabel ein Stück weit aus dem Gehäuse herausgeführt, um für den Nutzer greifbar zu sein und um ausgezogen zu werden.
Das Fahrzeug weist einen Elektrospeicher auf, d.h. einen elektrischen Energiespeicher, welcher insbesondere als Energiequelle für einen elektrischen Antrieb des Fahrzeugs dient. Das Fahrzeug ist dann insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug. Das Fahrzeug ist insbesondere ein PKW oder LKW und insbesondere nicht schienengebunden. Die Ladestation ist beispielsweise eine Ladesäule oder eine Wallbox. Falls das Ladekabel ein Teil des Fahrzeugs ist, ist das Ladekabel vorzugsweise fest an ein Bordnetz des Fahrzeugs angeschlossen, z.B. an ein Ladegerät des Bordnetzes oder an den Elektrospeicher, welcher ebenfalls ein Teil des Bordnetzes ist. Zweckmäßigerweise weist das Bordnetz eine Fahrzeugelektronik auf, welche ausgebildet ist, zwischen unterschiedlichen Ladestandards, z.B. AC-Laden und DC-Laden, umzuschalten, sodass dasselbe Ladekabel an Ladestationen mit unterschiedlichen Ladestandards verwendbar ist. Das Ladekabel selbst ist vorzugsweise als universelles Ladekabel ausgebildet.
Beim Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung wie vorstehend beschrieben wird mittels einer Steuereinheit ein Steuersignal erzeugt, mittels welchem der Führungsarm gesteuert wird. Der Führungsarm wird dadurch zum Ausgeben oder Einholen des Ladekabels automatisch ausgefahren und/oder nach einem Ausgeben oder Einholen des Ladekabels automatisch eingefahren. Wesentlich ist insbesondere, dass der Führungsarm zum Ausgeben oder Einholen des Ladekabels ausgefahren wird oder ist, um dann die bereits genannten Vorteile zu entfalten.
Sofern das Ladekabel weder ausgegeben noch eingeholt wird, sondern insbesondere unbewegt ist, ist der Führungsarm zweckmäßigerweise eingefahren.
Die Steuereinheit ist ein Teil der Vorrichtung oder des Fahrzeugs oder der Ladestation oder auf diese verteilt. In der Steuereinheit ist das Verfahren insbesondere programmtechnisch oder schaltungstechnisch realisiert oder eine Kombination hiervon. Beispielswiese ist die Steuereinheit hierfür als ein Mikroprozessor oder als ein ASIC ausgebildet oder als eine Kombination hiervon.
Ein geeignetes Steuersignal ist auf vielfältige Weise erzeugbar. Allgemein wird ein Steuersignal zweckmäßigerweise dann erzeugt, wenn ein Nutzer das Ladekabel bewegen will, also wenn das Ladekabel ein- oder ausgegeben werden soll, sodass in dieser Situation der Führungsarm das Ladekabel optimal führt und ansonsten eingefahren ist. Das Steuersignal wird demnach insbesondere dann erzeugt, wenn ein Ladewunsch erkannt wird, d.h. wenn das Ladekabel voraussichtlich ausgegeben werden soll, oder wenn ein Ladeende erkannt wird, d.h. wenn das Ladekabel voraussichtlich eingeholt werden soll. Beim Ladeende muss nicht zwingend das Ende eines Ladevorgangs erreicht sein, wichtig ist vielmehr, dass ein Ladevorgang beendet oder abgebrochen werden soll. Bei einem Ladewunsch soll hingegen das Fahrzeug mit der Ladestation zum Laden, genauer zum Starten eines Ladevorgangs, verbunden werden.
In einer geeigneten Ausgestaltung ist ein geeignetes Steuersignal von einem Nutzer durch eine Betätigung eines Eingabeelements erzeugbar, sodass die Vorrichtung vom Nutzer steuerbar ist. Ein solches Steuersignal eignet sich besonders, um den Führungsarm zum Ausgeben oder Einholen des Ladekabels auszufahren. Das Eingabeelement ist beispielsweise ein Schaltelement im Innenraum des Fahrzeugs oder außen an der Ladestation oder ein Schaltelement einer Fernbedienung oder ein virtuelles Schaltelement einer App, welche auf einem Smartphone ausgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich ist das Eingabeelement ein Mikrofon zur Sprachsteuerung.
Durch die Betätigung des Eingabeelements äußert der Nutzer einen Ladewunsch, woraufhin ein Steuersignal erzeugt wird und die Vorrichtung dann geeignet angesteuert wird, um eine Verbindung zwischen Fahrzeug und Ladestation und somit ein Laden zu ermöglichen. Hierbei wird der Führungsarm ausgefahren und zuvor oder zugleich, falls vorhanden, eine Verblendung vor der Zugangsöffnung geöffnet. Durch das Ausfahren wird das Ladekabel vom Führungsarm insbesondere mitgenommen und teilweise ausgegeben, sodass der Nutzer nun das Ladekabel greifen und anschließen kann. Beim Ausziehen des Ladekabels aus dem Stauraum wird der Nutzer zweckmäßigerweise durch den oben beschriebenen Motor unterstützt, sodass das Ladekabel automatisch ausgegeben wird und der Nutzer das Ladekabel lediglich zum komplementären Steckverbinder zu führen braucht. Umgekehrt wird alternativ oder zusätzlich das Ladekabel automatisch eingeholt, wenn der Nutzer durch eine Betätigung des Eingabeelements ein Ladeende signalisiert, woraufhin ein Steuersignal erzeugt wird und die Vorrichtung dann geeignet angesteuert wird, um das Ladekabel einzuholen. Das Ladekabel wird dann vorzugsweise mittels des Motors automatisch eingeholt, wobei währenddessen der Führungsarm zweckmäßigerweise ausgefahren ist. Das Ladekabel wird hierbei oder ist bereits zweckmäßigerweise abgetrennt, d.h. die Steckverbinder sind getrennt, z.B. vorab manuell vom Nutzer oder alternativ automatisch. Sobald der Nutzer demnach mittels des Eingabeelements ein Ladeende signalisiert, wird die Vorrichtung vorzugsweise derart gesteuert, dass der Führungsarm, sofern dieser noch nicht ausgefahren ist, ausgefahren wird, dann das Ladekabel eingeholt wird und anschließend der Führungsarm auch zweckmäßigerweise wieder eingefahren wird.
In einer ebenfalls geeigneten Ausgestaltung wird ein geeignetes Steuersignal erzeugt, wenn ein Steckverbinder des Ladekabels mit einem komplementären Steckverbinder zum Laden verbunden wird oder nach einem Laden von einem komplementären Steckverbinder getrennt wird. Ein solches Steuersignal eignet sich besonders, um den Führungsarm einzufahren, nachdem das das Ladekabel zum Laden angeschlossen worden ist, oder um den Führungsarm auszufahren, wenn das Ladekabel nach einem Laden abgetrennt wird. Um das Steuersignal zu erzeugen, wird zweckmäßigerweise gemessen, ob der Steckverbinder des Ladekabels mit einem komplementären Steckverbinder verbunden ist oder nicht, sodass bei einem Wechsel zwischen verbundenem und nicht verbundenem Zustand dann das Steuersignal erzeugt wird.
Die vorgenannten Aspekte zum automatischen Einfahren und Ausfahren und zur Erzeugung der Steuersignale hierfür sind grundsätzlich unabhängig voneinander und beliebig kombinierbar. In einer besonders geeigneten Ausgestaltung ist die Vorrichtung jedoch für ein Verfahren wie folgt ausgebildet: durch Betätigung eines Eingabeelements kann ein Nutzer einen Ladewunsch äußern, z.B. nachdem der Nutzer ein Fahrzeug neben einer Ladestation abgestellt hat. Durch die Betätigung wird ein Steuersignal erzeugt, welches die Vorrichtung derart ansteuert, dass der Führungsarm ausgefahren wird, sodass das Ladekabel z.B. aus dem Fahrzeug oder der Ladestation herausgereicht wird. Der Nutzer kann das Ladekabel nun greifen, weiter ausziehen und mit der Ladestation verbinden. Beim Ausziehen gibt die Vorrichtung das Ladekabel automatisch entsprechend aus. Beim Verbinden des Ladekabels mit der Ladestation wird ein weiteres Steuersignal erzeugt, welches nun signalisiert, dass das Ausgeben beendet ist und welches die Vorrichtung derart steuert, dass der Führungsarm eingefahren wird. In der nachfolgenden Zeit wird das Fahrzeug geladen. Möchte der Nutzer das Laden beenden, signalisiert der Nutzer dies durch erneute Betätigung des Eingabeelements oder eines anderen Eingabeelements oder durch ein Abtrennen des Ladekabels. In beiden Fällen wird ein Steuersignal erzeugt, welches die Vorrichtung derart ansteuert, dass der Führungsarm ausgefahren wird. Danach oder bereits währenddessen holt die Vorrichtung das Ladekabel ein. Sobald der Nutzer erneut ein Eingabeelement betätigt oder sobald das Ladekabel bis zur Endposition eingeholt ist und dort z.B. einen Anschlag aktiviert, wird ein weiteres Steuersignal erzeugt, welches die Vorrichtung derart ansteuert, dass der Führungsarm eingefahren wird, sodass das Ladekabel insbesondere vollständig im Fahrzeug oder in der Ladestation versenkt wird. Die vorgenannten Verfahrensschritte sind grundsätzlich auch einzeln und in anderer Kombination realisierbar, sodass sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:

1 ein Fahrzeug und eine Ladestation,
2 eine Vorrichtung mit eingefahrenem Führungselement,
3 die Vorrichtung aus 2 mit ausgefahrenem Führungselement,
4 eine Variante der Vorrichtung aus 2 mit eingefahrenem Führungselement,
5 die Vorrichtung aus 5 mit ausgefahrenem Führungselement,
6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens.

In 1 sind ein Fahrzeug 2 und eine Ladestation 4 gezeigt, welche mittels eines Ladekabels 6 zum Laden des Fahrzeugs 2 elektrisch verbunden sind. Weiter ist in 1 eine Vorrichtung 8 gezeigt, welche ausgebildet ist zur Unterbringung des Ladekabels 6 in einem Gehäuse 10 entweder des Fahrzeugs 2 oder der Ladestation 4. In 1 ist die Vorrichtung 8 ein Teil des Fahrzeugs 2, in einer nicht explizit gezeigten Variante ist dagegen die Vorrichtung 8 ein Teil der Ladestation 4. Die nachfolgenden Ausführungen gelten für beide Möglichkeiten gleichermaßen.
Ein erstes Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung 8 ist in den 2 und 3 gezeigt, ein zweites Ausführungsbeispiel ist den 4 und 5 gezeigt. In beiden Fällen weist die Vorrichtung 8 einen Kabelspeicher 12 und einen beweglichen Führungsarm 14 auf. Der Kabelspeicher 12 weist einen Stauraum 16 auf, in welchem das Ladekabel 6 verstaubar ist, und eine Zugangsöffnung 18, über welche der Stauraum 16 beim Ausgeben und Einholen des Ladekabels 6 zugänglich ist. Nach dem Einholen ist das Ladekabel 6 in einem eingeholten Zustand wie in den 2 und 4 gezeigt überwiegend oder vollständig im Stauraum 16 untergebracht. Nach dem Ausgeben befindet sich das Ladekabel 6 dagegen wie in den 3 und 5 erkennbar in einem ausgegebenen oder auch ausgezogenen Zustand und außerhalb des Stauraums 16.
Das Ladekabel 6 weist allgemein zwei Enden 20, 22 auf, von welchen eines innerhalb des Stauraums 16 befestigt ist und ein anderes frei ist und einen Steckverbinder 24 aufweist, zum Verbinden mit einem komplementären Steckverbinder 26. Das Ladekabel weist demnach endseitig einen Steckverbinder 24 auf, hier einen Stecker, welcher zum Verbinden mit einem komplementären Steckverbinder 26, hier einer Buchse, reversibel verbindbar ist. Beispielsweise ist in 1 das Ladekabel 6 mit endseitigem Stecker ein Teil des Fahrzeugs 2 und zum Laden mit der komplementären Buchse der Ladestation 4 verbunden. Nicht explizit gezeigt sind andere Ausführungsbeispiele, bei welchen das Ladekabel 6 ein Teil der Ladestation 4 ist oder bei welchen das Ladekabel 6 endseitig eine Buchse aufweist oder eine Kombination hiervon.
Der Führungsarm 14 ist ein- und ausfahrbar, d.h. von einem eingefahrenen Zustand in einen ausgefahrenen Zustand überführbar und umgekehrt, wie beim Vergleich der 2 und 3 miteinander und der 4 und 5 miteinander deutlich wird. Die gebogenen Pfeile in den 2 - 5 verdeutlichen die Bewegung des Führungsarms 14 beim Ausfahren, beim Einfahren ergibt sich entsprechend eine Bewegung in umgekehrter Richtung. Die 2 und 4 zeigen den eingefahrenen Zustand, in welchem der Führungsarm eingefahren ist, zum Versenken in oder Anlegen an dem Gehäuse 10 des Fahrzeugs 2 oder der Ladestation 4. Dagegen ist im ausgefahrenen Zustand, gezeigt in den 3 und 5, der Führungsarm 14 zum Ausgeben oder Einholen des Ladekabels 6 ausgefahren und führt das Ladekabel 6 dadurch außerhalb des Stauraums 16. Der Führungsarm 14 ist demnach eine Art Ausleger, welcher das Ladekabel 6 außerhalb des Stauraums 16 in einer definierten Position hält und hier sogar mit dem bereits genannten freien Ende 22 entsprechend weit aus dem Gehäuse 10 herausreicht. Zum Ausgeben des Ladekabels 6 wird dieses einem Nutzer mittels des Führungsarms 14 sozusagen aus dem Stauraum 16 heraus angereicht, sodass der Nutzer das Ladekabel 6 nicht selbst aus dem Stauraum 16 heraussuchen muss. Umgekehrt wird zum Einholen des Ladekabels 6 dieses vom ausgefahrenen Führungsarm 14 kontrolliert in den Stauraum 16 geführt, sodass ein versehentliches Anschlagen des Ladekabels 6 verhindert wird. Allgemein dient somit der Führungsarm 14 zur Beabstandung des Ladekabels 6 vom Fahrzeug 2 oder der Ladestation 4 beim Ausgeben und/oder Einholen. Da der Führungsarm 14 typischerweise lediglich während des Ausgebens und des Einholens benötigt wird, ist der Führungsarm 14 ansonsten eingefahren, um eine Beschädigung des Führungsarms 14 zu vermeiden.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Führungsarm 14 dadurch ein- und ausfahrbar, dass dieser schwenkbar ist. In den 2 und 3 ist der Führungsarm 14 schwenkbar am Kabelspeicher 12 angebracht, in den 4 und 5 dagegen am Gehäuse 10 des Fahrzeugs 2. In einer nicht gezeigten Ausgestaltung ist der Führungsarm 14 alternativ oder zusätzlich dadurch ein- und ausfahrbar, dass dieser als Teleskoparm ausgebildet ist oder ausklappbar oder ausfaltbar ausgebildet ist. Die genaue Mechanik des Führungsarms 14 ist allerdings von untergeordneter Bedeutung, wichtiger ist vorliegend, dass der Führungsarm 14 relativ zum Kabelspeicher 12 und relativ zum Gehäuse 10 des Fahrzeugs 2 oder der Ladestation 4 beweglich ist, um den eingefahrenen Zustand einerseits und den ausgefahrenen Zustand andererseits zu realisieren. Vorliegend ist der Führungsarm 14 auch jeweils langgestreckt ausgebildet, um beim Ausfahren einen hinreichenden Abstand des Steckverbinders 24 vom Gehäuse 10 zu gewährleisten.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist der Führungsarm 14 eine ringförmige Halterung 28 auf, durch welche das Ladekabel 6 hindurchgeführt wird. In einer nicht gezeigten Variante ist die Halterung 28 endseitig am Führungsarm 14 ausgebildet, um im ausgefahrenen Zustand eine Führung in maximalem Abstand zu gewährleisten. Dadurch, dass die Halterung 28 ringförmig ist, ist das Ladekabel 6 verliersicher am Führungsarm 14 gehaltert und ein versehentliches Herausfallen oder -rutschen wird verhindert. Die Halterung 28 weist - wie in den Ausführungsbeispielen erkennbar ist - einen Innendurchmesser d1 auf, welcher wenigstens einem Außendurchmesser d2 des Ladekabels 6 entspricht und diesbezüglich etwas Spiel aufweist oder sogar größer ist. Vorliegend ist der Innendurchmesser d1 auch geringer als ein Außendurchmesser d3 des Steckverbinders 24 am Ladekabel 6, sodass die Halterung 28 für den Steckverbinder 26 einen Anschlag beim Einholen des Ladekabels 6 bildet und dieses in eingeholtem Zustand in einer definierten Endposition gehalten wird und sich auch nicht von dem Führungsarm 14 löst.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist der Führungsarm 14 ein an sich optionales Reinigungselement 30 auf, welches beim Ausgeben oder Einholen des Ladekabels 6 an diesem anliegt, zum Reinigen desselben beim Ausgeben oder Einholen. Vorliegend ist das Reinigungselement 30 in die Halterung 28 integriert, in einer nicht gezeigten Variante ist das Reinigungselement 30 separat von der Halterung 28 ausgebildet. Das Reinigungselement 30 ist z.B. eine Bürste oder ein Schwamm oder dergleichen. Das Reinigungselement 30 ist hier passiv, ist also nicht aktiv angetrieben, und wirkt alleinig aufgrund der Reibung des Ladekabels 6 am Reinigungselement 30 beim Ausgeben und Einholen. Das hier gezeigte Reinigungselement 30 ist ringförmig und umläuft somit das Ladekabel 6 vollständig, sodass dieses vollumfänglich gereinigt wird. Weitere mögliche und geeignete Ausgestaltungen ergeben sich durch andere Formen und Anordnungen des Reinigungselements 30. Das Reinigungselement 30 ist hier zudem auswechselbar und dadurch je nach Bedarf durch ein anderes Reinigungselement 30 ersetzbar. Eine entsprechende Auswechselbarkeit ist beispielsweise mittels einer Steck- oder Schraubverbindung zwischen Reinigungselement 30 und Führungsarm 14 oder Halterung 28 realisiert. In einer möglichen Ausgestaltung ist das Reinigungselement 30 dadurch auswechselbar, dass dieses ein Teil der Halterung 28 ist, welche insgesamt auswechselbar ist.
Der Kabelspeicher 12 weist in den gezeigten Ausführungsbeispielen eine Spule 32 auf, zum Auf- und Abwickeln des Ladekabels 6. Beim Ausgeben wird das Ladekabel 6 von der Spule 32 abgewickelt und beim Einholen auf diese Spule 32 aufgewickelt. Hierbei dient der Führungsarm 14 optional zur Höhenführung, um das Ladekabel 6 gegebenenfalls in mehreren Lagen entlang einer Spulenachse der Spule 32 nebeneinander aufzuwickeln. In den 2 - 5 verläuft die Spulenachse senkrecht zur Zeichenebene.
In den Ausgestaltung der 2 - 5 weist der Kabelspeicher 12 auch einen Motor 34 auf, zum Antreiben der Spule 32. Das Ausgeben und Einholen des Ladekabels 6 erfolgt dann mittels des Motors 34 automatisch oder zumindest unterstützt. In einer möglichen Ausgestaltung weist der Motor 34 einen arretierbaren Freilauf auf, sodass das Ladekabel 6 zum Ausgeben auch manuell vom Nutzer aus dem Stauraum 16 ausziehbar und von der Spule 32 abwickelbar ist. Dadurch ist das Ladekabel 6 schnell ausziehbar und der Nutzer muss nicht auf den Motor 34 warten. In einer möglichen Ausgestaltung ist für das Einholen des Ladekabels 6 alternativ oder zusätzlich zum Motor 34 auch ein Rückzugmechanismus z.B. mit einer Rückholfeder zum Antreiben der Spule 32 vorhanden.
Das Gehäuse 10 des Fahrzeugs 2 oder der Ladestation 4 weist vorliegend eine Verblendung 36 auf, welche die Zugangsöffnung 18 verdeckt und beweglich ist, um die Zugangsöffnung 18 bei Bedarf freizugeben. Die Verblendung 36 ist manuell durch den Nutzer beweglich oder automatisch durch einen Aktuator oder beides. Die Verblendung 36 ist beispielsweise mit dem Führungsarm 14 z.B. einer Vorrichtung 8 wie in den 2 und 3 mechanisch gekoppelt, sodass abhängig vom Ein- und Ausfahren des Führungsarms 14 auch die Verblendung 36 entsprechend geöffnet oder geschlossen wird. Zum Ausgeben des Ladekabels 6 wird die Verblendung 36 geöffnet und zugleich oder danach der Führungsarm 14 ausgefahren, um auf diese Weise das Ladekabel 6 teilweise aus dem Stauraum 16 auszugeben und dem Nutzer zugänglich zu machen. In den 4 und 5 ist der Führungsarm 14 derart ausgebildet ist, dass dieser einen Teil des Gehäuses 10 des Fahrzeugs 2 bildet, das Konzept ist aber analog auf eine Ladestation 4 anwendbar. Der Führungsarm 14 entspricht hier der zuvor beschriebenen Verblendung 36, sodass diese eine Doppelfunktion ausübt.
Im Ausführungsbeispiel der 1, 4 und 5 wird die Vorrichtung 8 explizit in einem Fahrzeug 2 verwendet, die Verwendung in einer Ladestation 4 ist jedoch ebenso möglich, die Ausführungen gelten gleichermaßen für eine Verwendung in einem Fahrzeug 2 sowie in einer Ladestation 4. Die Vorrichtung 8 ist dann als ein Teil des Fahrzeugs 2 oder der Ladestation 4 in diesem bzw. in dieser verbaut, beispielsweise innerhalb des Gehäuses 10, welches beispielsweise auch eine entsprechende Außenverkleidung bildet. Beim Fahrzeug 2 ist das Gehäuse 10 beispielsweise eine Karosserie des Fahrzeugs 2, wie in den 4 und 5 erkennbar ist. Bei einem Fahrzeug 2 ist die Vorrichtung 8 in einer möglichen Ausgestaltung wie in den 4 und 5 gezeigt in Fahrtrichtung frontseitig im Fahrzeug 2 untergebracht, eine Unterbringung an anderer Stelle ist aber ebenso möglich und geeignet. Die Vorrichtung 8 ist hier auch derart ausgebildet, dass im eingeholten Zustand das Ladekabel 6 und dessen endseitiger Steckverbinder 24 vollständig innerhalb des Gehäuses 10 versenkt sind. Zum Ausgeben wird der Führungsarm 14 ausgefahren und dadurch das Ladekabel 6 ein Stück weit aus dem Gehäuse 10 herausgeführt, um für den Nutzer greifbar zu sein und um ausgezogen zu werden.
Das in 1 gezeigte Fahrzeug 2 weist einen Elektrospeicher 38 auf, d.h. einen elektrischen Energiespeicher, welcher als Energiequelle für einen nicht explizit gezeigten elektrischen Antrieb des Fahrzeugs 2 dient. Das Fahrzeug 2 ist dann ein Elektro- oder Hybridfahrzeug und vorliegend speziell ein nicht-schienengebundener PKW. Die Ladestation 4 ist in 1 eine Ladesäule, alternativ beispielsweise eine Wallbox. Das Ladekabel 6 ist in 1 ein Teil des Fahrzeugs 2 und dabei fest an ein Bordnetz des Fahrzeugs 2 angeschlossen, hier explizit an den Elektrospeicher, welcher ebenfalls ein Teil des Bordnetzes ist. Ebenso möglich und geeignet ist auch eine Ausgestaltung, bei welcher die Vorrichtung ein Teil der Ladestation 4 ist und das Ladekabel 6 fest an diese Ladestation 4 angebunden ist. Die hier gemachten Ausführungen gelten für beide Fälle gleichermaßen. Die Verschaltung und Ausgestaltung des Ladekabels 6 mit dem Bordnetz des Fahrzeugs 2, welche in 1 gezeigt sind, stellen lediglich eines von vielen geeigneten Beispielen dar. In einer nicht gezeigten, möglichen Ausgestaltung weist das Bordnetz eine Fahrzeugelektronik auf, welche ausgebildet ist, zwischen unterschiedlichen Ladestandards, z.B. AC-Laden und DC-Laden, umzuschalten, sodass dasselbe Ladekabel 6 an Ladestationen 4 mit unterschiedlichen Ladestandards verwendbar ist. Das Ladekabel 6 selbst ist vorzugsweise als universelles Ladekabel 6 ausgebildet.
Bei einem Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung 8 wie vorstehend beschrieben wird mittels einer Steuereinheit 40 ein Steuersignal S erzeugt, mittels welchem der Führungsarm 14 gesteuert wird. Die Steuereinheit 40 ist in 1 ein Teil des Fahrzeugs 2, alternativ ist die Steuereinheit 40 ein Teil der Vorrichtung 8 oder der Ladestation 4 oder auf die vorgenannten Elemente verteilt. Der Führungsarm 14 wird mittels des Steuersignals S gesteuert und dadurch zum Ausgeben oder Einholen des Ladekabels 6 automatisch ausgefahren und/oder nach einem Ausgeben oder Einholen des Ladekabels 6 automatisch eingefahren. Wesentlich ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen, dass der Führungsarm 14 zum Ausgeben oder Einholen des Ladekabels 6 ausgefahren wird oder ist. Sofern das Ladekabel 6 weder ausgegeben noch eingeholt wird, sondern beispielsweise unbewegt ist, ist der Führungsarm 14 vorliegend eingefahren.
Ein geeignetes Steuersignal S ist auf unterschiedliche Weise erzeugbar. Allgemein wird ein Steuersignal S vorliegend dann erzeugt, wenn ein Nutzer das Ladekabel 6 bewegen will, also wenn das Ladekabel 6 ein- oder ausgegeben werden soll, sodass in dieser Situation der Führungsarm 14 das Ladekabel 6 führt und ansonsten eingefahren ist. Das Steuersignal S wird demnach dann erzeugt, wenn ein Ladewunsch erkannt wird, d.h. wenn das Ladekabel 6 voraussichtlich ausgegeben werden soll, oder wenn ein Ladeende erkannt wird, d.h. wenn das Ladekabel 6 voraussichtlich eingeholt werden soll. Beim Ladeende muss nicht zwingend das Ende eines Ladevorgangs erreicht sein, wichtig ist vielmehr, dass ein Ladevorgang beendet oder abgebrochen werden soll. Bei einem Ladewunsch soll hingegen das Fahrzeug 2 mit der Ladestation 4 zum Laden, genauer zum Starten eines Ladevorgangs, verbunden werden.
In einer Ausgestaltung ist ein Steuersignal S von einem Nutzer durch eine Betätigung eines Eingabeelements 42 erzeugbar, sodass die Vorrichtung 8 vom Nutzer steuerbar ist. Ein solches Steuersignal S eignet sich besonders, um den Führungsarm 14 zum Ausgeben oder Einholen des Ladekabels 6 auszufahren. Das Eingabeelement 42 ist beispielsweise wie in 1 gezeigt ein Schaltelement im Innenraum des Fahrzeugs 2. In einer nicht gezeigten Variante ist das Eingabeelement 42 alternativ oder zusätzlich außen an der Ladestation 4 angebracht oder ein Schaltelement einer Fernbedienung oder ein virtuelles Schaltelement einer App, welche auf einem Smartphone ausgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich ist das Eingabeelement 42 ein Mikrofon zur Sprachsteuerung.
Durch die Betätigung des Eingabeelements 42 äußert der Nutzer einen Ladewunsch, woraufhin ein Steuersignal S erzeugt wird und die Vorrichtung 8 dann geeignet angesteuert wird, um eine Verbindung zwischen Fahrzeug 2 und Ladestation 4 und somit ein Laden zu ermöglichen. Hierbei wird der Führungsarm 14 ausgefahren und zuvor oder zugleich, falls vorhanden, eine Verblendung 36 vor der Zugangsöffnung 18 geöffnet. Durch das Ausfahren wird das Ladekabel 6 vom Führungsarm 14 mitgenommen und teilweise ausgegeben, sodass der Nutzer nun das Ladekabel 6 greifen und anschließen kann. Beim Ausziehen des Ladekabels 6 aus dem Stauraum 16 wird der Nutzer gegebenenfalls durch den Motor 34 unterstützt, sodass das Ladekabel 6 automatisch ausgegeben wird und der Nutzer das Ladekabel 6 lediglich zum komplementären Steckverbinder 26 zu führen braucht. Umgekehrt wird das Ladekabel 6 automatisch eingeholt, wenn der Nutzer durch eine Betätigung des Eingabeelements 42 ein Ladeende signalisiert, woraufhin ein Steuersignal S erzeugt wird und die Vorrichtung 8 dann geeignet angesteuert wird, um das Ladekabel 6 einzuholen. Die Steckverbinder 24, 26 sind hierzu getrennt, z.B. vorab manuell vom Nutzer. Das Ladekabel 6 wird dann mittels des Motors 34 automatisch eingeholt, wobei währenddessen der Führungsarm 14 ausgefahren ist. Sobald der Nutzer demnach mittels des Eingabeelements 42 ein Ladeende signalisiert, wird die Vorrichtung 8 derart gesteuert, dass der Führungsarm 14, sofern dieser noch nicht ausgefahren ist, ausgefahren wird, dann das Ladekabel 6 eingeholt wird und anschließend der Führungsarm 14 auch wieder eingefahren wird.
In einer weiteren Ausgestaltung wird alternativ oder zusätzlich ein Steuersignal S erzeugt, wenn ein Steckverbinder 24 des Ladekabels 6 mit einem komplementären Steckverbinder 26 zum Laden verbunden wird oder nach einem Laden getrennt wird. Ein solches Steuersignal S eignet sich besonders, um den Führungsarm 14 einzufahren, nachdem das das Ladekabel 6 zum Laden angeschlossen worden ist, oder um den Führungsarm 14 auszufahren, wenn das Ladekabel 6 nach einem Laden abgetrennt wird. Um das Steuersignal S zu erzeugen, wird beispielsweise gemessen, ob der Steckverbinder 24 des Ladekabels 6 mit einem komplementären Steckverbinder 26 verbunden ist oder nicht, sodass bei einem Wechsel zwischen verbundenem und nicht verbundenem Zustand dann das Steuersignal S erzeugt wird.
Die vorgenannten Aspekte zum automatischen Einfahren und Ausfahren und zur Erzeugung der Steuersignale S hierfür sind grundsätzlich unabhängig voneinander und beliebig kombinierbar. In 6 ist eine beispielhafte Ausgestaltung für das Verfahren in Form eines Flussdiagramms gezeigt. Das Verfahren wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel der 1 erläutert, ist aber auch analog auf andere Ausgestaltungen anwendbar. Demnach ist die Vorrichtung 8 vorliegend für ein Verfahren wie folgt ausgebildet: durch Betätigung des Eingabeelements 42 kann ein Nutzer in einem Verfahrensschritt V1 einen Ladewunsch äußern, z.B. nachdem der Nutzer das Fahrzeug 2 neben der Ladestation 4 abgestellt hat. Durch die Betätigung wird ein Steuersignal S erzeugt, welches die Vorrichtung 8 derart ansteuert, dass in einem Verfahrensschritt V2 der Führungsarm 14 ausgefahren wird, sodass das Ladekabel 6 z.B. aus dem Fahrzeug 6 herausgereicht wird. Der Nutzer kann das Ladekabel 6 nun greifen, weiter ausziehen und mit der Ladestation 6 verbinden. Beim Ausziehen gibt die Vorrichtung 8 das Ladekabel 6 in einem Verfahrensschritt V3 automatisch entsprechend aus. Beim Verbinden des Ladekabels 6 mit der Ladestation 4 wird ein weiteres Steuersignal S erzeugt, welches nun signalisiert, dass das Ausgeben beendet ist und welches die Vorrichtung 8 derart steuert, dass der Führungsarm 14 in einem Verfahrensschritt V4 eingefahren wird. In der nachfolgenden Zeit wird das Fahrzeug 2 geladen. Möchte der Nutzer das Laden beenden, signalisiert der Nutzer dies durch erneute Betätigung des Eingabeelements 42 oder eines anderen Eingabeelements oder durch ein Abtrennen des Ladekabels 6 von der Ladestation 4. In beiden Fällen wird ein Steuersignal S erzeugt, welches die Vorrichtung 8 derart ansteuert, dass der Führungsarm 14 in einem Verfahrensschritt V5 ausgefahren wird. Bereits währenddessen oder in einem optional zusätzlichen und separaten Verfahrensschritt holt die Vorrichtung 8 das Ladekabel 6 ein. Sobald der Nutzer erneut das Eingabeelement 42 betätigt oder sobald das Ladekabel 6 bis zur Endposition eingeholt ist und dort z.B. einen Anschlag aktiviert, wird ein weiteres Steuersignal S erzeugt, welches die Vorrichtung derart ansteuert, dass der Führungsarm 14 in einem Verfahrensschritt V6 eingefahren wird, sodass das Ladekabel 6 dann vollständig im Fahrzeug 2 versenkt wird. Die vorgenannten Verfahrensschritte V1 - V6 sind grundsätzlich auch einzeln und in anderer Kombination realisierbar, sodass sich weitere Ausgestaltungen ergeben.
Bezugszeichenliste

2: Fahrzeug
4: Ladestation
6: Ladekabel
8: Vorrichtung
10: Gehäuse
12: Kabelspeicher
14: Führungsarm
16: Stauraum
18: Zugangsöffnung
20: Ende (befestigt)
22: Ende (frei)
24: Steckverbinder (des Ladekabels)
26: Steckverbinder (komplementär)
28: Halterung
30: Reinigungselement
32: Spule
34: Motor
36: Verblendung
38: Elektrospeicher
40: Steuereinheit
42: Eingabeelement
d1: Innendurchmesser (der Halterung)
d2: Außendurchmesser (des Ladekabels)
d3: Außendurchmesser (des Steckverbinders)
S: Steuersignal
V1 - V6: Verfahrensschritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2881276 A1 [0004]
DE 102016224160 A1 [0005]
DE 102009016895 A1 [0006]

Claims

Vorrichtung (8), welche ausgebildet ist zur Unterbringung eines Ladekabels (6) in einem Gehäuse (10) eines Fahrzeugs (2) oder einer Ladestation (4) und welche einen Kabelspeicher (12) und einen beweglichen Führungsarm (14) aufweist, - wobei der Kabelspeicher (6) einen Stauraum (16) aufweist, in welchem das Ladekabel (6) verstaubar ist, und eine Zugangsöffnung (18), über welche der Stauraum (16) beim Ausgeben und Einholen des Ladekabels (16) zugänglich ist, - wobei der Führungsarm (14) in einem eingefahrenen Zustand eingefahren ist, zum Versenken in oder Anlegen an dem Gehäuse (10), - wobei der Führungsarm (14) in einem ausgefahrenen Zustand zum Ausgeben oder Einholen des Ladekabels (6) ausgefahren ist und dieses dadurch außerhalb des Stauraums (16) führt.
Vorrichtung (8) nach Anspruch 1, wobei der Führungsarm (14) eine ringförmige Halterung (28) aufweist, durch welche das Ladekabel (6) hindurchführbar ist.
Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Führungsarm (14) ein Reinigungselement (30) aufweist, welches beim Ausgeben oder Einholen des Ladekabels (6) an diesem anliegt, zum Reinigen des Ladekabels (6) beim Ausgeben oder Einholen.
Vorrichtung (8) nach Anspruch 3, wobei das Reinigungselement (30) auswechselbar ist.
Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kabelspeicher (12) eine Spule (32) aufweist, zum Auf- und Abwickeln des Ladekabels (6), und einen Motor (30), zum Antreiben der Spule (32).
Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Führungsarm (14) derart ausgebildet ist, dass dieser einen Teil des Gehäuses (10) des Fahrzeugs (2) oder der Ladestation (4) bildet.
Fahrzeug (2) oder Ladestation (4) mit einer Vorrichtung (8) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung (8) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mittels einer Steuereinheit (40) ein Steuersignal (S) erzeugt wird, mittels welchem der Führungsarm (14) gesteuert wird und dadurch - zum Ausgeben oder Einholen des Ladekabels (6) automatisch ausgefahren wird und/oder - nach einem Ausgeben oder Einholen des Ladekabels (6) automatisch eingefahren wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Steuersignal (S) von einem Nutzer durch eine Betätigung eines Eingabeelements (42) erzeugbar ist, sodass die Vorrichtung (8) vom Nutzer steuerbar ist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Steuersignal (S) erzeugt wird, wenn ein Steckverbinder (24) des Ladekabels (6) mit einem komplementären Steckverbinder (26) zum Laden verbunden wird oder nach einem Laden von einem komplementären Steckverbinder (26) getrennt wird.