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Die Erfindung betrifft ein Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeug.
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Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeuge weisen einen elektrischen Energiespeicher auf, zum Beispiel ein Hochvoltspeicher, um die für den Vortrieb des Kraftfahrzeugs notwendige elektrische Energie bereitzustellen, und eine Ladedoseneinheit, die über Kabel mit dem Energiespeicher verbunden ist, sodass der Energiespeicher mittels eines Ladesteckers über die Ladedoseneinheit aufgeladen werden kann.
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Aus dem Stand der Technik sind Ladedoseneinheiten bekannt, die in einem Durchbruch der Karosserie im Seitenrahmen des Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeugs angeordnet sind, in dem üblicherweise die Ladedoseneinheit zusammen mit bzw. anstatt dem Tankeinfüllrohr angeordnet sind. In diesem Bereich ist die Montage einer Ladedoseneinheit aufgrund von Packageproblemen erschwert.
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Um zudem ein Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Flüssigkeiten zu verhindern, sind diese Ladedoseneinheiten sowohl an der Durchgangsöffnung zur Karosserieaußenhaut als auch an der Durchgangsöffnung zur Karosserieinnenhaut abgedichtet. Die Montage erfolgt also gemäß einem Nass-Trocken-Nass-Konzept an der Karosserie des Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeugs.
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Diese Lösung führt allerdings zu einem großen Montageaufwand, da die Ladedoseneinheit an zwei Ebenen abgedichtet werden muss.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeug bereitzustellen, das eine vereinfachte Montage der Ladedoseneinheit ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeug gelöst, das Folgendes aufweist:
- eine Karosserie,
- eine Karosseriewand, die Teil der Karosserie ist und einen einen Trockenbereich darstellenden Fahrzeuginnenbereich von einem einen Nassbereich darstellenden Karosserieaußenbereich trennt,
- eine Durchgangsöffnung in der Karosseriewand, die den Fahrzeuginnenbereich mit dem Karosserieaußenbereich koppelt,
- eine Ladedoseneinheit, die die Durchgangsöffnung verschließt und eine Ladedose mit einem Ladesteckeranschluss umfasst, und
- einen Stoßfänger, der eine Zugangsöffnung aufweist und so an der Karosserie angebracht ist, dass die Zugangsöffnung zumindest abschnittsweise mit der Durchgangsöffnung fluchtet, so dass der Ladesteckeranschluss zum Einstecken eines Ladesteckers durch die Zugangsöffnung zugänglich ist.
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Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass die Ladedoseneinheit nun in einem Bereich der Karosserie angeordnet wird, in dem der Stoßfänger im übertragenden Sinne die Karosserieaußenhaut bildet und die dahinterliegende Karosseriewand, die Teil der Rohbaukarosserie ist und einen innenliegenden Trockenbereich von einem außenliegenden Nassbereich trennt, die Karosserieinnenhaut darstellt. Auf diese Weise wird anstatt eines üblichen Nass-Trocken-Nass-Konzepts ein Nass-Trocken-Konzept realisiert, durch das der Montage- und Abdichtaufwand aufgrund lediglich einer einzigen notwendigen Dichtebene zwischen Ladedoseneinheit und Karosseriewand erheblich reduziert werden kann. Zudem ist die Positionierung der Ladedoseneinheit nicht auf den Bereich des Tankeinfüllrohrs begrenzt, wie das bei üblichen Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeugen der Fall ist. Auf diese Weise können Packageprobleme umgangen und somit die Montage erheblich vereinfacht werden. Die Zugangsöffnung kann auch von einem Randbereich des Stoßfängers ausgehen, d.h. sie muss nicht von einem um 360° umlaufenden Öffnungsrand des Stoßfängers umschlossen sein.
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Beispielsweise ist entweder zwischen der Karosseriewand und der Ladedoseneinheit oder zwischen dem Stoßfänger und der Ladedoseneinheit eine Dichtebene vorgesehen. So kann die Anzahl an notwendigen Dichtebenen im Vergleich zu üblichen Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeugen zumindest halbiert werden. Damit verringern sich die Anzahl an notwendigen Bauteilen und der Montageaufwand.
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Insbesondere ist die Dichtebene zwischen der Karosseriewand und der Ladedoseneinheit vorgesehen. Dadurch kann die Durchgangsöffnung zuverlässig abgedichtet werden und durch lediglich diese eine Dichtebene eine Abdichtung zwischen dem Trockenbereich und dem Nassbereich geschaffen werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Ladedoseneinheit in Seitenansicht oder Heckansicht des Kraftfahrzeugs unterhalb einer Heckleuchte des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. In diesem Bereich sind weniger Bauteile verbaut als im Bereich des (potenziellen) Tankeinfüllrohrs, sodass es zu keinen Unterbringungsproblemen von Tankeinfüllrohr und Ladedoseneinheit bei Hybridfahrzeugen kommen kann.
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Gemäß einem Aspekt ist der Fahrzeuginnenbereich ein Gepäckraum des Kraftfahrzeugs. Auf diese Weise ist die Ladedoseneinheit zur (De-)Montage oder beispielsweise zur Inspektion besonders leicht zugänglich.
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Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass der Stoßfänger eine Abdeckung, insbesondere eine schwenkbare Ladeklappe aufweist, die im geöffneten Zustand den Ladesteckeranschluss der Ladedose freilegt und im geschlossenen Zustand die Zugangsöffnung verschließt, insbesondere verriegelt. Der Einbau einer Abdeckung ist so einfacher als die bei der Montage an der Karosserie der Fall ist, da Stoßfänger aus Kunststoff sind und Montagestellen für die Abdeckung oder Ladeklappe bei ihrer Herstellung mit angespritzt werden können.
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Zur Verbesserung des Schutzes kann die Abdeckung eine Dichtung aufweisen, die eine zweite Dichtebene darstellt. Eine derartige Dichtung an der Abdeckung ist im Stand der Technik bereits bekannt, wo sie jedoch neben den zwei Dichtebenen zwischen der Karosserie und der Ladendoseneinheit eine dritte Dichtebene darstellt.
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Insbesondere führt die Abdeckung eine durch den Stoßfänger zumindest teilweise gebildete Karosserieaußenhaut stufenlos weiter. Auf diese Weise werden Stoßkanten oder Flüssigkeitssammelbereiche vermieden und die Aerodynamik nicht beeinträchtigt.
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In einer Ausführungsform ist ein elektrischer Energiespeicher vorgesehen, der über Kabel mit einem Kabelanschluss der Ladedose elektrisch verbunden ist, wobei der Kabelanschluss im Fahrzeuginnenbereich angeordnet ist und die Kabel zumindest im Bereich des Kabelanschlusses der Ladedose im Fahrzeuginnenbereich und somit im Trockenbereich verlaufen. So kann der Dichtungsaufwand im Koppelbereich des Kabelanschlusses mit dem Kabel stark verringert werden, was Kosten reduziert und die Montage vereinfacht.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Kontaktpunkt der Batterie mit den Kabeln im Fahrzeuginnenbereich positioniert ist und/oder dass die Kabel über ihre gesamte Länge zwischen dem Kontaktpunkt und dem Kabelanschluss im Trockenbereich verlaufen. Dadurch kann der Dichtungsaufwand am Kabelanschluss, am Kontaktpunkt und über die gesamte Länge des Kabels weiter verringert werden.
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Beispielsweise verlaufen die Kabel an einer Oberseite eines Radkastens entlang zum bodenseitigen elektrischen Energiespeicher. So kann der zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt werden.
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Ein Aspekt sieht vor, dass die Ladedoseneinheit eine Lademulde, die zwischen der Karosseriewand und dem Stoßfänger angeordnet ist und in die sich der Ladesteckeranschluss hineinerstreckt, und/oder eine Ladedosenhalterung aufweist, durch die die Ladedose an der Karosseriewand und/oder an der Lademulde befestigt ist. Die Lademulde kann die Ladedosenhalterung verdecken, wodurch die Ladedoseneinheit optisch ansprechender gestaltet ist.
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Insbesondere ist keine Dichtung zwischen der Lademulde und dem Stoßfänger vorgesehen. Diese hier vorteilhafterweise fehlende zusätzliche Dichtebene muss bei üblichen Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeugen, beispielsweise bei der Integration der Lademulde im Seitenrahmen, unbedingt vorhanden sein, um sicherzustellen, dass der Trockenbereich nach außen hin abgedichtet bleibt.
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In einer weiteren Ausführungsform ist eine zweite Durchgangsöffnung in der Karosserie vorhanden, die in Draufsicht auf das Kraftfahrzeug bezüglich einer in Längsrichtung und vertikal verlaufenden Symmetriemittelebene auf der bezüglich der ersten Durchgangsöffnung anderen Seite des Kraftfahrzeugs liegt, insbesondere an der Symmetriemittelebene gespiegelt zur ersten Durchgangsöffnung. Auf diese Weise müssen keine unterschiedlichen Varianten der Rohbaukarosserie für ein weltweites Marktangebot vorgesehen werden, da für Linkslenkermärkte die Ladedoseneinheit in der linken Seite, für Rechtslenkermärkte die Ladedoseneinheit in der rechten Seite und für Sondermärkte eine Ladedoseneinheit in der linken und eine Ladedoseneinheit in der rechten Durchgangsöffnung angeordnet werden können. Auf diese Weise können Herstellungs- und Lagerungskosten erheblich verringert werden. Die nicht benutzte Ladedoseneinheit wird einfach durch den Stoßfänger ohne Zugangsöffnung verdeckt. Zusätzlich kann die Durchgangsöffnung durch einen Blinddeckel hinter dem Stoßfänger verschlossen werden.
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Es versteht sich, dass je nach Platzierung einer oder mehrerer Ladeeinheiten in einer bzw. in beiden Durchgangsöffnungen auf der linken, der rechten oder beiden Seiten des Stoßfängers eine Zugangsöffnung und eine zugehörige Abdeckung vorgesehen sein müssen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen, auf die im Folgenden Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeugs mit einer im seitlichen Heckbereich integrierten Ladedoseneinheit, die von einem Heckstoßfänger abgedeckt ist,
- - 2 eine Schnittansicht einer Rohbaukarosserie des erfindungsgemäßen Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeugs gemäß 1,
- - 3 eine schematische Detailansicht der Ladedoseneinheit entlang des Schnitts III-III gemäß 1, und
- - 4 eine sehr schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeugs mit zwei Ladedoseneinheiten.
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In 1 ist ein Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeug 10 gezeigt, das eine Karosserie 12 und mehrere an der Karosserie 12 angebrachte Karosserieanbauteile 14 aufweist.
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Die Karosserie 12 ist der tragende Teil des Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeugs 10. Die Karosserieanbauteile 14 sind direkt oder über eine Halterung an der Karosserie 12 befestigt.
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In 1 sind beispielsweise nur ein Frontstoßfänger 16, eine Frontleuchte 18, ein Heckstoßfänger 20 und eine Heckleuchte 22 als Karosserieanbauteile 14 gekennzeichnet. Die Karosserieanbauteile 14 stellen also z. B. Verkleidungsteile oder Signaleinbauten des Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeugs 10 dar.
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Das Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeug 10 ist zumindest teilweise elektrisch angetrieben und hat zur Bereitstellung der für den Vortrieb notwendigen Energie einen elektrischen Energiespeicher 24. Da der elektrische Energiespeicher 24 in der Seitenansicht der 1 nicht sichtbar ist, ist dieser gestrichelt dargestellt.
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Der elektrische Energiespeicher 24 ist zum einen mit einem nicht gezeigten Elektromotor des Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeugs 10 und zum anderen über Kabel 26 mit einer Ladedoseneinheit 28 verbunden. Über die Ladedoseneinheit 28 und die Kabel 26 kann der elektrische Energiespeicher 24 mit einem entsprechenden Ladestecker aufgeladen werden.
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In der Seitenansicht der 1 ist die Ladedoseneinheit 28 durch eine Ladeklappe 30 verdeckt, sodass die Ladedoseneinheit 28 gestrichelt angedeutet ist.
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Des Weiteren verlaufen die Kabel 26 im Fahrzeuginneren und sind deshalb ebenfalls gestrichelt dargestellt.
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Die Ladeklappe 30 ist dabei an einem der Karosserieanbauteile 14, und hier speziell am Heckstoßfänger 20, schwenkbar befestigt und zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung (vgl. 3) schwenkbar.
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In der hier dargestellten Ausführungsform ist die Ladedoseneinheit 28 seitlich am Kraftfahrzeug 10 und unter der Heckleuchte 22 positioniert, sodass die Ladedoseneinheit 28 vom Heckstoßfänger 20 und genauer gesagt von der Ladeklappe 30 abgedeckt wird.
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In einer Ausführungsform kann sich die Heckleuchte 22 von einer Heckseite des Kraftfahrzeugs 10 bis zur in 1 dargestellten Seite erstrecken. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Ladedoseneinheit 28 in Heckansicht unter der Heckleuchte 22 positioniert ist, wobei selbstverständlich die Ladeklappe 30 ebenfalls in diesem Bereich positioniert wird.
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2 zeigt einen Rohbau der Karosserie 12 ohne die Karosserieanbauteile 14. Die Karosserie 12 hat einen Fahrzeuginnenbereich 32, der von der Karosserie 12 begrenzt ist und einen Trockenbereich darstellt.
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Im Bereich der Ladedoseneinheit 28 weist die Karosserie 12 eine Karosseriewand 34 auf, die Teil der Karosserie 12 ist und als Einbuchtung geformt ist. In dieser Einbuchtung ist die Ladedoseneinheit 28 angeordnet. Da die Ladedoseneinheit 28 hier von der Karosseriewand 34 verdeckt ist, ist die Ladedoseneinheit 28 gestrichelt dargestellt.
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Die Karosseriewand 34 trennt den Fahrzeuginnenbereich 32 und folglich den Trockenbereich von einem außerhalb der Karosserie 12 vorhandenen, einen Nassbereich darstellenden Karosserieaußenbereich 36.
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In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Fahrzeuginnenbereich 32 im Bereich der Ladedoseneinheit 28 ein Gepäckraum 38 des Kraftfahrzeugs 10.
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Zur im Wesentlichen stufenlosen Weiterführung einer Karosserieaußenhaut des Kraftfahrzeugs 10 weist die Karosserie 12 eine nach innen springende Stufe 40 auf, an die der Heckstoßfänger 20 anschließt und dabei die Ladedoseneinheit 28 abdeckt.
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Die Kabel 26 verlaufen gänzlich im Fahrzeuginnenbereich 32 und sind demnach komplett im Trockenbereich angeordnet. Die Kabel 26 verlaufen zudem zum Großteil besonders platzsparend an einer Oberseite eines Radkastens 42 des Kraftfahrzeugs 10.
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Um die Kabel 26 an der Ladedoseneinheit 28 anschließen zu können, ist in der Karosseriewand 34 eine als Karosseriedurchbruch ausgebildete Durchgangsöffnung 44 vorgesehen, die den Fahrzeuginnenbereich 32 bzw. den Gepäckraum 38 mit dem Karosserieaußenbereich und folglich den Trockenbereich mit dem Nassbereich verbindet.
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In der Durchgangsöffnung 44 ist eine Ladedose 46 der Ladedoseneinheit 28 angeordnet (siehe 3) und dichtet zusammen mit einer Dichtung 48 die Durchgangsöffnung 44 ab, sodass der Fahrzeuginnenbereich 32 und der Karosserieaußenbereich 36 flüssigkeitsdicht voneinander getrennt sind.
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Dabei erstreckt sich die Ladedose 46 vom Karosserieaußenbereich 36 bis in den Fahrzeuginnenbereich 32. Ein Ladesteckeranschluss 50 der Ladedose 46 ist dabei zumindest bei geöffneter Ladeklappe 30 im Nassbereich angeordnet und ein Kabelanschluss 52 der Ladedose 46, an der die Kabel 26 anschließen, ist dabei im Trockenbereich angeordnet.
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Weiterhin umfasst die Ladedoseneinheit 28 eine Lademulde 54, die als Einbauteil zwischen der Karosseriewand 34 und dem Heckstoßfänger 20 angeordnet ist und einen Aufnahmeraum für die Ladedose 46 bzw. den Ladesteckeranschluss 50 bildet.
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Optional kann die Ladedose 46 über eine nicht dargestellte Ladedosenhalterung an der Lademulde 54 und/oder an der Karosseriewand 34 befestigt sein und/oder eine Einheit mit der Ladedose 46 bilden.
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Zwischen der Lademulde 54 und der Karosseriewand 34 sowie zwischen der Lademulde 54 und dem Heckstoßfänger 20 ist keine Dichtung vorgesehen. Das bedeutet, dass zwischen der Ladedoseneinheit 28 und der Karosseriewand 34 sowie zwischen der Ladedoseneinheit 28 und dem Heckstoßfänger 20 lediglich eine Dichtebene 56 vorhanden ist, die durch die Dichtung 48 gebildet ist.
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Durch die Dichtebene 56 ist somit von außen nach innen ein Nass-Trocken-Konzept verwirklicht.
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Der Heckstoßfänger 20 weist eine Zugangsöffnung 58 auf, die mit der Durchgangsöffnung 44 fluchtet und durch die die Lademulde 54 und der Ladesteckeranschluss 50 bei geöffneter Ladeklappe 30 zugänglich sind.
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Zum Schutz der Ladedose 46 und besonders des Ladesteckeranschlusses 50 vor äußeren Einflüssen, wie Niederschlag, Schmutz, o.Ä., wenn kein Ladevorgang stattfindet und die Ladeklappe 30 dementsprechend geschlossen ist, ist zwischen der Lademulde 54 und der Ladeklappe 30 eine Verschlussdichtung 60 vorgesehen. Selbstverständlich kann die Verschlussdichtung 60 auch zwischen der Ladeklappe 30 und dem Heckstoßfänger 20 vorgesehen sein.
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Zusätzlich oder alternativ kann eine weitere Dichtung bzw. die eine Verschlussdichtung 60 zwischen der Lademulde 54 und der Ladedose 46 vorgesehen sein, z.B. im Bereich 61 in 3.
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In den 1 bis 3 ist die Ladedoseneinheit 28 und dementsprechend die Durchgangsöffnung 44, die Zugangsöffnung 58 und die Ladeklappe 30 auf der in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 10 gesehenen linken Seite des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet. Alternativ können diese Teile und Strukturen auch auf der Heckseite des Kraftfahrzeugs 10 im linken hinteren Heckbereich angeordnet sein. Die Positionierung auf der linken Hälfte des Kraftfahrzeugs 10 ist besonders für Karosserievarianten von Linkslenker-Kraftfahrzeugen geeignet.
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Für Karosserievarianten von Rechtslenker-Kraftfahrzeugen ist es vorteilhaft, die Ladedoseneinheit 28 und dementsprechend die Durchgangsöffnung 44, die Zugangsöffnung 58 und die Ladeklappe 30 auf der rechten Fahrzeughälfte anzuordnen.
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Zudem können Karosserievarianten vorgesehen sein, bei denen auf der linken und zusätzlich auf der rechten Fahrzeughälfte jeweils eine Ladedoseneinheit 28, eine Durchgangsöffnung 44, eine Zugangsöffnung 58 und eine Ladeklappe 30 vorgesehen sind.
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Eine derartige Konfiguration ist in 4 zu sehen. Dabei sind die entsprechenden Teile (Ladedoseneinheit 28, Ladeklappe 30) und Strukturen (Durchgangsöffnung 40, Zugangsöffnung 58) bezüglich einer in Längsrichtung und vertikal verlaufenden Symmetriemittelebene ME gespiegelt zueinander angeordnet. Dies ist jedoch nur beispielhaft zu verstehen.
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Die beiden Ladedosen 46 können über dasselbe Kabel 26 mit dem elektrischen Energiespeicher 24 verbunden sein oder die Ladedoseneinheiten 28 sind über separate Kabel mit dem elektrischen Energiespeicher 24 verbunden.
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Für die zweite Ladedoseneinheit 28, die zweite Durchgangsöffnung 44, die zweite Zugangsöffnung 58 und die zweite Ladeklappe 30 gelten die zuvor beschriebenen Merkmale der einzelnen Ladedoseneinheit 28, der einzelnen Durchgangsöffnung 44, der einzelnen Zugangsöffnung 58 und der einzelnen Ladeklappe 30.
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In den 1 bis 4 sind die Ladedoseneinheit(en) 28, die Durchgangsöffnung(en) 44, die Zugangsöffnung(en) 58 und die Ladeklappe(n) 30 im Heckbereich bzw. im Heckstoßfänger 20 vorgesehen. Alternativ können die Teile (Ladedoseneinheit 28, Ladeklappe 30) und Strukturen (Durchgangsöffnung 40, Zugangsöffnung 58) auch im Frontbereich bzw. im Frontstoßfänger 16 vorgesehen sein.
