DE102021111035A1 - Fan unit for a conductive charging unit of a motor vehicle, conductive charging unit, motor vehicle and method for operating a fan unit - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Lüftereinheit (28) und eine Lüftereinheit (28) für eine konduktive Ladeeinheit (12) eines Kraftfahrzeugs (10), die zum automatischen Koppeln mit einer kraftfahrzeugexternen, einen Ladeanschluss (24) bereitstellenden Ladeplatte (16) zur Durchführung eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden eines Energiespeichers (14) des Kraftfahrzeugs (10) ausgebildet ist, wobei die Lüftereinheit (28) dazu ausgebildet ist, einen Luftstrom (34) in eine vorbestimmte Richtung bereitzustellen, und eine Bereitstellung des Luftstroms (34) in Abhängigkeit von einem Signal (S) zu aktivieren, welches einen Beginn eines Kopplungsvorgangs zum konduktiven Koppeln der Ladeeinheit (12) mit der Ladeplatte (16) zur Durchführung des Ladevorgangs signalisiert. Dabei ist die Lüftereinheit (28) dazu ausgebildet, die Bereitstellung des Luftstroms (34) in Abhängigkeit von einem Situationsparameter (P) vor einem Ende des Ladevorgangs zu deaktivieren.

Figure DE102021111035A1_0000
The invention relates to a method for operating a fan unit (28) and a fan unit (28) for a conductive charging unit (12) of a motor vehicle (10) for automatic coupling to a charging plate (16) external to the motor vehicle and providing a charging connection (24) for Carrying out a charging process for electrically charging an energy store (14) of the motor vehicle (10), the fan unit (28) being designed to provide an air flow (34) in a predetermined direction, and providing the air flow (34) as a function activated by a signal (S), which signals the start of a coupling process for conductively coupling the charging unit (12) to the charging plate (16) in order to carry out the charging process. The fan unit (28) is designed to deactivate the provision of the air flow (34) as a function of a situation parameter (P) before the end of the charging process.
Figure DE102021111035A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüftereinheit für eine konduktive Ladeeinheit eines Kraftfahrzeugs, die zum automatischen Koppeln mit einer kraftfahrzeugexternen, einen Ladeanschluss bereitstellenden Ladeplatte zur Durchführung eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, wobei die Lüftereinheit dazu ausgebildet ist, einen Luftstrom in eine vorbestimmte Richtung, insbesondere in Richtung der Ladepatte, bereitzustellen und eine Bereitstellung des Luftstroms in Abhängigkeit von einem Signal zu aktivieren, welches einen Beginn eines Kopplungsvorgangs zum konduktiven Koppeln der Ladeeinheit mit der Ladeplatte zur Durchführung des Ladevorgangs signalisiert. Die Erfindung betrifft auch eine konduktive Ladeeinheit mit einer solchen Lüftereinheit, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer Lüftereinheit.The invention relates to a fan unit for a conductive charging unit of a motor vehicle, which is designed for automatic coupling to a charging plate that is external to the motor vehicle and provides a charging connection for carrying out a charging process for electrically charging an energy store of the motor vehicle, the fan unit being designed to direct an air flow into a predetermined Provide direction, in particular in the direction of the loading plate, and to activate a provision of the air flow in response to a signal which signals a start of a coupling process for conductively coupling the charging unit to the loading plate to carry out the charging process. The invention also relates to a conductive charging unit with such a fan unit, a motor vehicle and a method for operating a fan unit.

Beispielsweise beschreibt die DE 10 2016 121 355 A1 eine Fahrzeugverbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung einer Fahrzeugkontakteinheit mit einer Bodenkontakteinheit einer elektrischen Ladeinfrastruktur. Dabei kann die Fahrzeugkontakteinheit zur Bodenkontakteinheit hin und von ihr wegbewegt werden. Die Fahrzeugkontakteinheit ist dabei unterseitig am Fahrzeug befestigt. Dabei weist die Fahrzeugkontakteinheit weiterhin mindestens einen Luftauslass zum Freiblasen der Bodenkontakteinheit auf. Die Fahrzeugkontakteinheit kann zudem einen Faltenbalg mit einem Innenraum umfassen. Ein fahrzeugseitiges Ende des Faltenbalgs ist am Unterboden des Fahrzeugs befestigt und das vom Fahrzeug angewandte Ende des Faltenbalgs ist an der Fahrzeugkontakteinheit befestigt. Am Ende des Faltenbalgs ist eine Platte angeordnet, in der der Luftauslass vorgesehen ist, der aus dem Innenraum des Faltenbalgs gespeist wird, und weiterhin weist diese Platte einen Kontaktierungsbereich auf, indem wenigstens zwei Elektroden angeordnet sind. Zum Laden wird die Fahrzeugkontakteinheit heruntergelassen, bis sich ein Spalt zwischen dem Sockel, wie zum Beispiel der oben genannten Platte, und der Bodenkontakteinheit ausgebildet hat. Dieser kann mittels des Luftauslasses freigeblasen werden, bevor der Kontakt hergestellt wird. Dabei werden durch den starken Luftstrom, Dreck, Laub oder Flüssigkeit, die sich auf der Bodenkontakteinheit befunden haben, nach außen befördert. Bei einer Temperatur unter dem Gefrierpunkt oder bereits vorhandener Schnee- oder Eisschicht kann zudem eine Heizung betätigt werden, so dass die Schnee- oder Eisschicht entfernt und die Kontakte getrocknet werden. Anschließend wird der Kontakt hergestellt und das Kraftfahrzeug geladen. Dabei bleibt während des gesamten Ladevorgangs das Ventil des Luftauslasses geöffnet, so dass ein stetiger Luftstrom durch den Spalt strömt, der die Elektroden kühlen soll.For example, describes the DE 10 2016 121 355 A1 a vehicle connection device for electrically connecting a vehicle contact unit to a ground contact unit of an electrical charging infrastructure. The vehicle contact unit can be moved toward and away from the ground contact unit. The vehicle contact unit is attached to the underside of the vehicle. The vehicle contact unit also has at least one air outlet for blowing the ground contact unit free. The vehicle contact unit can also include a bellows with an interior. A vehicle-side end of the bellows is fixed to the underbody of the vehicle, and the vehicle-side end of the bellows is fixed to the vehicle contact unit. A plate is arranged at the end of the bellows, in which the air outlet is provided, which is fed from the interior of the bellows, and this plate also has a contacting area in which at least two electrodes are arranged. For charging, the vehicle contact unit is lowered until a gap is formed between the base, such as the plate mentioned above, and the ground contact unit. This can be blown out using the air outlet before contact is made. Dirt, leaves or liquid that have been on the ground contact unit are transported to the outside by the strong air flow. If the temperature is below freezing or if there is already a layer of snow or ice, a heater can also be activated so that the layer of snow or ice is removed and the contacts are dried. Then the contact is established and the motor vehicle is charged. The valve of the air outlet remains open during the entire charging process, so that a constant flow of air flows through the gap, which is intended to cool the electrodes.

Da ein Ladevorgang in der Regel mehrere Stunden dauert, verschlechtert sich durch den erzeugten Luftstrom der Gesamtwirkungsgrad. Zudem ist der Lüfter während des gesamten Ladevorgangs immer unangenehm hörbar.Since a charging process usually takes several hours, the overall efficiency deteriorates due to the air flow generated. In addition, the fan is always unpleasantly audible during the entire charging process.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Lüftereinheit, eine konduktive Ladeeinheit, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer Lüftereinheit bereitzustellen, die es ermöglichen, die Effizienz beim konduktiven Laden zu steigern und gleichzeitig eine automatische konduktive Kopplung der fahrzeugseitigen Ladeeinheit mit der kraftfahrzeugexternen Ladeplatte auf zuverlässige Weise ermöglichen.The object of the present invention is therefore to provide a fan unit, a conductive charging unit, a motor vehicle and a method for operating a fan unit that make it possible to increase the efficiency of conductive charging and at the same time automatic conductive coupling of the vehicle-side charging unit to the vehicle-external charging plate enable in a reliable manner.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lüftereinheit, eine konduktive Ladeeinheit, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.This object is achieved by a fan unit, a conductive charging unit, a motor vehicle and a method having the features according to the respective independent patent claims. Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent patent claims, the description and the figures.

Bei einer erfindungsgemäßen Lüftereinheit für eine konduktive Ladeeinheit eines Kraftfahrzeugs, die zum automatischen Koppeln einer kraftfahrzeugexternen, einen Ladeanschluss bereitstellenden Ladeplatte zur Durchführung eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, ist die Lüftereinheit dazu ausgebildet, einen Luftstrom in eine vorbestimmte Richtung bereitzustellen und eine Bereitstellung des Luftstroms in Abhängigkeit von einem Signal zu aktivieren, welchen einen Beginn eines Kopplungsvorgangs zum konduktiven Koppeln der Ladeeinheit mit der Ladeplatte zur Durchführung des Ladevorgangs signalisiert. Dabei ist die Lüftereinheit dazu ausgebildet, die Bereitstellung des Luftstroms in Abhängigkeit von einem Situationsparameter vor einem Ende des Ladevorgangs zu deaktivieren.In a fan unit according to the invention for a conductive charging unit of a motor vehicle, which is designed to automatically couple a charging plate that is external to the motor vehicle and provides a charging connection for carrying out a charging process for electrically charging an energy store of the motor vehicle, the fan unit is designed to provide an air flow in a predetermined direction and to activate a provision of the air flow as a function of a signal which signals the start of a coupling process for conductively coupling the charging unit to the charging plate in order to carry out the charging process. In this case, the fan unit is designed to deactivate the provision of the air flow as a function of a situation parameter before the end of the charging process.

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass solche konduktiven Ladesysteme primär für den privaten Gebrauch gedacht sind und damit in der Regel in der heimischen Garage verwendet werden. Somit ist eine permanente Wasserbeaufschlagung dort so gut wie ausgeschlossen. Auch andere Verunreinigungen, wie Schmutz, Laub oder Ähnliches, treten dort deutlich weniger häufig auf. Nichtsdestoweniger kann auch in einer Garage Wasser oder Schmelzwasser vom Fahrzeug zum Beispiel im Winter auf die Bodenplatte, beziehungsweise im Allgemeinen die Ladeplatte, tropfen. Daher ist es vorteilhaft, dass die Lüftereinheit auch weiterhin wie üblich zu Beginn eines Kopplungsvorgangs, das heißt noch bevor der Kontakt zwischen der konduktiven Ladeeinheit des Kraftfahrzeugs und der Ladeplatte hergestellt ist, aktiviert wird, so dass der bereitgestellte Luftstrom zur Reinigung der Kontaktflächen genutzt werden kann. Weiterhin beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass es jedoch nicht erforderlich ist, zumindest nicht in jeder Situation, die Lüftereinheit auch über die komplette Dauer des Ladevorgangs aktiviert zu lassen. Durch die Deaktivierung in Abhängigkeit von einem Situationsparameter lässt sich damit vorteilhafterweise eine bedarfsgerechte Steuerung der Bereitstellung des Luftstroms bereitstellen, wodurch oftmals eine vorzeitige Deaktivierung der Lüftereinheit möglich wird, das heißt vor einem Ende des Ladevorgangs, wodurch deutlich Energie eingespart werden kann. Hierdurch kann die Effizienz des konduktiven Ladesystems insgesamt deutlich erhöht werden, da die Energieaufnahme des Lüfters im Betrieb eingespart werden kann. Außerdem kann der Lüfter, das heißt im Allgemeinen die Lüftereinheit, auf eine geringere Lebensdauer und somit günstiger ausgelegt werden. Auch das störende Lüftergeräusch kann in seiner Dauer reduziert werden.The invention is based on the finding that such conductive charging systems are primarily intended for private use and are therefore generally used in the garage at home. Thus, a permanent water exposure there is as good as impossible. Other contaminants, such as dirt, leaves or the like, also occur much less frequently there. Nevertheless, even in a garage, water or melted water can drip from the vehicle onto the floor panel or, in general, the charging panel, for example in winter. Therefore, it is advantageous that the fan unit continues to be as usual at the beginning of a coupling process, that is still before the contact between the conductive charging unit of the motor vehicle and the charging plate is made, is activated so that the air flow provided can be used to clean the contact surfaces. Furthermore, the invention is based on the knowledge that it is not necessary, at least not in every situation, to leave the fan unit activated for the entire duration of the charging process. The deactivation as a function of a situation parameter can advantageously provide needs-based control of the provision of the air flow, which often makes it possible to deactivate the fan unit prematurely, i.e. before the end of the charging process, which means that significant energy can be saved. As a result, the overall efficiency of the conductive charging system can be significantly increased since the energy consumption of the fan during operation can be saved. In addition, the fan, that is to say in general the fan unit, can be designed for a shorter service life and therefore more cheaply. The annoying fan noise can also be reduced in duration.

Die konduktive Ladeeinheit sowie die kraftfahrzeugexterne Ladeplatte können dabei ein Ladesystem bereitstellen, wie dies eingangs zum Stand der Technik beschrieben wurde. Mit anderen Worten findet die erfindungsgemäße Lüftereinheit vorzugsweise in einer solchen konduktiven Ladeeinheit eines Kraftfahrzeugs Anwendung. Eine solche konduktive Ladeeinheit ist also vorzugsweise zur unterseitigen Anbringung an einem Kraftfahrzeug vorgesehen, und die Ladeplatte ist dann entsprechend vorzugsweise als Bodenplatte ausgebildet. Die Kontaktierung zwischen der Ladeeinheit und der Ladeplatte erfolgt dabei beispielsweise, indem ein Ladekontakt der Ladeeinheit zum Koppeln mit dem Ladeanschluss der Ladeplatte in eine Ausfahrrichtung ausgefahren wird, insbesondere in Richtung der Ladeplatte, bis letztendlich der Ladekontakt zwischen dem Ladekontakt und dem Ladeanschluss physisch hergestellt ist.The conductive charging unit and the vehicle-external charging plate can provide a charging system, as was described at the beginning of the prior art. In other words, the fan unit according to the invention is preferably used in such a conductive charging unit of a motor vehicle. Such a conductive charging unit is therefore preferably provided for attachment to the underside of a motor vehicle, and the charging plate is then preferably designed as a base plate. Contact is made between the charging unit and the charging plate, for example, by a charging contact of the charging unit being extended in an extension direction for coupling to the charging connection of the charging plate, in particular in the direction of the charging plate, until finally the charging contact between the charging contact and the charging connection is physically established.

Zur Erfindung gehört also auch eine konduktive Ladeeinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Lüftereinheit oder eine ihrer nachfolgend noch näher beschriebenen Ausgestaltungen. Dabei ist es zudem besonders vorteilhaft, wenn die konduktive Ladeeinheit einen Ladekontakt zum Koppeln mit dem Ladeanschluss der Ladeplatte aufweist, wobei der Ladekontakt zum Koppeln mit der Ladeplatte in eine Ausfahrrichtung ausfahrbar ist, und wobei die Ladeeinheit eine den Ladekontakt senkrecht zur Ausfahrrichtung umgebende Schutzhülle aufweist, zum Beispiel wie der eingangs zum Stand der Technik beschriebene Faltbalg, die zusammen mit dem Ladekontakt ausfahrbar ist. Dabei ist die Lüftereinheit weiterhin bevorzugt dazu ausgelegt, den Luftstrom innerhalb der Schutzhülle in Ausfahrrichtung noch vor dem vollständigen Ausfahren des Ladekontakts bereitzustellen. Die vorbestimmte Richtung, in welche der Luftstrom durch die Lüftereinheit bereitstellbar ist, ist damit also in Richtung der Ladeplatte gerichtet, wenn die Lüftereinheit bzw. die Ladeeinheit bestimmungsgemäß relativ zur Ladeplatte positioniert ist. Insbesondere ist die Ladeeinheit weiterhin zur Positionierung an einer Unterseite des Kraftfahrzeugs und der Ladekontakt zum Koppeln mit einer als Bodenplatte ausgebildeten Ladeplatte ausgebildet. Mit anderen Worten soll die Bodenplatte an einem Untergrund angeordnet sein.The invention also includes a conductive charging unit for a motor vehicle with a fan unit according to the invention or one of its configurations described in more detail below. It is also particularly advantageous if the conductive charging unit has a charging contact for coupling to the charging connection of the charging plate, the charging contact being extendable in an extension direction for coupling to the charging plate, and the charging unit having a protective cover surrounding the charging contact perpendicular to the extension direction, for example like the folding bellows described at the beginning of the prior art, which can be extended together with the charging contact. The fan unit is also preferably designed to provide the air flow within the protective cover in the extension direction before the charging contact is fully extended. The predetermined direction in which the air flow can be provided by the fan unit is therefore directed in the direction of the loading plate when the fan unit or the charging unit is positioned as intended relative to the loading plate. In particular, the charging unit is also designed for positioning on an underside of the motor vehicle and the charging contact for coupling to a charging plate designed as a base plate. In other words, the base plate should be arranged on a subsurface.

Die Lüftereinheit kann darüber hinaus einen Lüfter beziehungsweise Ventilator zum Erzeugen des Luftstroms aufweisen sowie eine Steuereinrichtung zum Ansteuern dieses Lüfters. Die Steuereinrichtung kann entsprechend auch dazu ausgelegt sein, dass Signal zu erfassen, welches den Beginn des Kopplungsvorgangs zum konduktiven Koppeln der Ladeeinheit mit der Ladeplatte signalisiert. Der Beginn des Kopplungsvorgangs kann zum Beispiel den Zeitpunkt darstellen, zu welchem ein Ausfahren des Ladekontakts der Ladeeinheit zum Kontaktieren des Ladeanschlusses der Bodenplatte initiiert wird. Das Signal, welches den Beginn des Kopplungsvorgangs signalisiert, kann dabei gleichzeitig auch das Aktivierungssignal zum Aktivieren des Ausfahrens des Ladekontakts darstellen beziehungsweise von diesem abhängig sein. Dabei muss der Luftstrom beziehungsweise der Lüfter nicht gleichzeitig zu Beginn dieses Kopplungsvorgangs aktiviert werden, jedoch soll der Lüfter aktiviert werden und damit der Luftstrom bereitgestellt werden, noch bevor der physische Kontakt zwischen der Ladeeinheit und der Ladeplatte hergestellt ist. Dadurch lässt sich die Kontaktfläche vor dem Herstellen des Kontakts effizient und zuverlässig reinigen. Der Beginn des Ladevorgangs kann durch einen Beginn des Stromflusses zwischen Ladeplatte und Ladeeinheit definiert sein. Entsprechend kann das Ende des Ladevorgangs durch eine Beendigung dieses Stromflusses definiert sein.The fan unit can also have a fan or fan for generating the air flow and a control device for controlling this fan. Accordingly, the control device can also be designed to detect the signal which signals the start of the coupling process for conductively coupling the charging unit to the charging plate. The start of the coupling process can represent, for example, the point in time at which the charging contact of the charging unit is initiated to be extended in order to make contact with the charging connection of the base plate. The signal, which signals the start of the coupling process, can at the same time also represent the activation signal for activating the extension of the charging contact or be dependent on this. The airflow or fan does not have to be activated at the same time as this pairing process begins, but the fan should be activated and thus the airflow provided before physical contact is made between the charging unit and the charging plate. This allows the contact surface to be cleaned efficiently and reliably before the contact is made. The start of the charging process can be defined by the start of the current flow between the charging plate and the charging unit. Correspondingly, the end of the charging process can be defined by a termination of this current flow.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Lüftereinheit dazu ausgelegt ist, den Luftstrom in Abhängigkeit von bereitgestellten Wetterdaten als Situationsparameter zu deaktivieren, wobei die Wetterdaten aktuelle Wetterdaten und/oder sich auf einen bestimmten vorhergehenden Zeitraum beziehende Wetterdaten darstellen. Durch den initial bereitgestellten Luftstrom, der auch über eine gewisse Dauer zu Beginn des Ladevorgangs anhalten kann, kann es bereits vorteilhafterweise erreicht werden, dass Verunreinigungen und gegebenenfalls Flüssigkeiten wie Wasser oder Ähnliches von den Kontaktflächen entfernt werden können. Sofern es beispielsweise aktuell nicht regnet oder auch vor kurzem nicht geregnet hat, kann zum Beispiel auch davon ausgegangen werden, dass keinerlei weitere Gefahr besteht, dass während des weiteren Verlaufs des Ladevorgangs Flüssigkeit zwischen die Ladeeinheit und die Ladeplatte, zum Beispiel in kleine Spalte, eindringt, was den Ladevorgang beeinträchtigen könnte. Entsprechend ist es besonders vorteilhaft, die Lüftereinheit abhängig von aktuellen oder kürzlich vorhergehenden Wetterdaten zu steuern und zu deaktivieren. Als Wetterdaten sind dabei beispielsweise besonders die Umgebungstemperatur und ein Vorhandensein von Niederschlag beziehungsweise eine Niederschlagswahrscheinlichkeit besonders nützlich. Aber auch der aktuelle Bewölkungszustand, Luftfeuchtigkeit oder Ähnliches, können Berücksichtigung finden. Solche Wetterdaten können zum Beispiel direkt vom Kraftfahrzeug erfasst werden, zum Beispiel mittels eines vorhandenen Temperatursensors und/oder Regensensors oder Ähnliches, oder gegebenenfalls von einem externen Dienst über das Internet bezogen werden. Dabei ist es zudem besonders vorteilhaft, nicht nur aktuelle Wetterdaten zu berücksichtigen, sondern auch Wetterdaten, die sich auf eine Wettersituation in einem bestimmten unmittelbar vorhergehenden Zeitraum vor dem aktuellen Zeitpunkt beziehen. Hat es beispielsweise kürzlich geregnet, so ist zum Beispiel die Wahrscheinlichkeit hoch, dass das Kraftfahrzeug nass ist und vom Kraftfahrzeug Restflüssigkeit auf die Bodenplatte tropfen kann. Wird also beispielsweise auf Basis der Wetterdaten festgestellt, dass es aktuell unter und in den letzten Stunden am Aufenthaltsort des Kraftfahrzeugs trocken war, so kann die Lüftereinheit beispielsweise kurz nach dem Start des Ladevorgangs, zum Beispiel nach einigen Minuten bis hin zu einer Stunde deaktiviert werden. Fängt es beispielsweise im Laufe des Ladevorgangs bei deaktivierter Lüftereinheit dennoch an zu regnen, so kann zum Beispiel auch wiederum eine erneute Aktivierung der Lüftereinheit erfolgen.In an advantageous embodiment of the invention, the fan unit is designed to deactivate the air flow as a function of weather data provided as situation parameters, the weather data representing current weather data and/or weather data relating to a specific previous period. The initially provided air flow, which can also last for a certain period of time at the beginning of the charging process, can already advantageously be achieved in that contaminants and possibly liquids such as water or the like can be removed from the contact surfaces. For example, if it is not currently raining or has not rained recently, zum Bei It can also be assumed that there is no further risk of liquid penetrating between the charging unit and the charging plate, for example into small gaps, during the further course of the charging process, which could impair the charging process. Accordingly, it is particularly advantageous to control and deactivate the fan unit depending on current or recently preceding weather data. For example, the ambient temperature and the presence of precipitation or a probability of precipitation are particularly useful as weather data. But the current cloudiness, humidity or similar can also be taken into account. Such weather data can, for example, be recorded directly from the motor vehicle, for example using an existing temperature sensor and/or rain sensor or the like, or possibly obtained from an external service via the Internet. In this context, it is also particularly advantageous not only to take current weather data into account, but also weather data that relate to a weather situation in a specific, immediately preceding time period before the current time. For example, if it has recently rained, there is a high probability that the motor vehicle is wet and residual liquid from the motor vehicle can drip onto the floor panel. If, for example, it is determined on the basis of the weather data that it was currently below and in the last few hours where the motor vehicle was located, the fan unit can be deactivated shortly after the start of the charging process, for example after a few minutes up to an hour. If, for example, it starts to rain during the charging process with the fan unit deactivated, the fan unit can be activated again, for example.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Lüftereinheit dazu ausgelegt, den Luftstrom in Abhängigkeit von Daten betreffend eine aktuelle Jahreszeit als Situationsparameter zu deaktivieren. Im Winter ist beispielsweise das Risiko von Eis oder Schnee auf der Bodenplatte erhöht. Auch kann Schmelzwasser von Schnee, welcher sich noch auf dem Fahrzeugdach befunden hat, auch nach längerer Zeit noch herab auf die Bodenplatte tropfen, selbst wenn plötzlich kein Niederschlag vorhanden war. Derartige Risiken bestehen zum Beispiel im Sommer nicht. Es ist besonders vorteilhaft, bei der Lüftersteuerung auch die aktuelle Jahreszeit zu berücksichtigen. Zum Beispiel kann es vorgesehen sein, dass der Lüfter in den Wintermonaten grundsätzlich länger in Betrieb bleibt als zum Beispiel im Sommer. Aber auch dies kann wiederum differenzierter in Abhängigkeit aktueller und kürzlich vorhergehender Wetterdaten abhängig gemacht werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the fan unit is designed to deactivate the air flow depending on data relating to a current time of year as a situation parameter. In winter, for example, there is an increased risk of ice or snow on the base plate. Meltwater from snow that was still on the vehicle roof can also drip down onto the floor plate even after a long time, even if there was suddenly no precipitation. Such risks do not exist, for example, in summer. It is particularly advantageous to also take the current season into account when controlling the fan. For example, provision can be made for the fan to remain in operation longer in the winter months than, for example, in the summer. But this can also be made dependent on current and recently preceding weather data in a more differentiated manner.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Lüftereinheit dazu ausgelegt ist, den Luftstrom in Abhängigkeit von Daten betreffend eine zuletzt gefahrene Fahrroute des Kraftfahrzeugs als Situationsparameter zu deaktivieren. Dies hat den Hintergrund, dass vor allem die Berücksichtigung des Wetters am Ort des Kraftfahrzeugs für die Beurteilung dessen, wie lange eine Aktivierung des Lüfters sinnvoll ist, vorteilhaft ist. Hat es beispielsweise weder jetzt noch in den letzten Tagen am Ort der Ladeplatte geregnet, so kann nicht automatisch sicher davon ausgegangen werden, dass sich kein Wasser auf den Ladekontakten befinden kann. Beispielsweise kann es sein, dass das Kraftfahrzeug in einer ganz anderen Gegend kürzlich unterwegs war, in welcher es geregnet oder geschneit hat. Fährt das Kraftfahrzeug nunmehr zum Laden, so kann es sein, dass entsprechend Regenwasser oder Schmelzwasser vom Kraftfahrzeug auf die Bodenplatte tropft. Zudem können beispielsweise auch die Orte ausgewertet werden, an denen sich das Kraftfahrzeug kürzlich befunden hat und zwar im Hinblick auf dort befindliche Einrichtungen, wie zum Beispiel eine Waschanlage. War ein Kraftfahrzeug kürzlich in der Waschanlage, so kann ebenfalls Restflüssigkeit vom Fahrzeug beim Laden auf die Bodenplatte gelangen oder zumindest ist hierfür die Wahrscheinlichkeit entsprechend erhöht. Auch derartige Gegebenheiten lassen sich vorteilhafterweise bei der Lüftersteuerung berücksichtigen. Entsprechend ist es also besonders vorteilhaft, auch die Daten betreffend eine zuletzt gefahrene Fahrroute des Kraftfahrzeugs bei der Steuerung der Lüftereinheit beziehungsweise des Lüfters zu berücksichtigen. Insbesondere kann anhand der zuletzt gefahrenen Routen und deren Positionsdaten auch ein Abgleich mit den oben beschriebenen Wetterdaten für die Region oder Regionen der gefahrenen Route erfolgen. So können speziell die Wetterdaten für die zuletzt gefahrene Route ebenfalls Berücksichtigung bei der Deaktivierung finden.In a further advantageous embodiment of the invention, the fan unit is designed to deactivate the air flow as a situation parameter as a function of data relating to a route last traveled by the motor vehicle. The reason for this is that, above all, it is advantageous to take into account the weather at the location of the motor vehicle for assessing how long it makes sense to activate the fan. For example, if it has not rained at the location of the charging plate either now or in the last few days, it cannot automatically be safely assumed that there is no water on the charging contacts. For example, it may be that the motor vehicle was recently driving in a completely different area in which it was raining or snowing. If the motor vehicle is now driving for charging, it may be the case that rainwater or melted water drips from the motor vehicle onto the base plate. In addition, for example, the locations at which the motor vehicle was recently located can also be evaluated with regard to facilities located there, such as a car wash. If a motor vehicle was recently in the car wash, residual liquid from the vehicle can also get onto the floor panel during charging, or at least the probability of this is correspondingly increased. Conditions of this kind can also advantageously be taken into account in the fan control. Correspondingly, it is therefore particularly advantageous to also take into account the data relating to a route last traveled by the motor vehicle when controlling the fan unit or the fan. In particular, a comparison with the above-described weather data for the region or regions of the route traveled can also be carried out on the basis of the routes traveled last and their position data. In this way, the weather data for the last route driven can also be taken into account when deactivating.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Lüftereinheit dazu ausgelegt, den Luftstrom in Abhängigkeit von Daten betreffend eine Zeit seit einer letzten Fahrt des Kraftfahrzeugs als Situationsparameter zu deaktivieren. Ist das Kraftfahrzeug zum Beispiel bereits schon längere Zeit am selben Ort geparkt und hat es dort seit längerer Zeit auch nicht geregnet, so ist es entsprechend unwahrscheinlich, dass Wasser oder andere Flüssigkeiten vom Fahrzeug auf die Bodenplatte oder aus der Umgebung auf die Bodenplatte gelangen kann. Eventuell dennoch vorhandene Flüssigkeit kann ohnehin durch die initiale Aktivierung des Lüfters entfernt werden. Da dann von einem trockenen Zustand des Kraftfahrzeugs ausgegangen werden kann, kann in der oben beschriebenen Situation auch nach Deaktivierung des Lüfters davon ausgegangen werden, dass keine neue Flüssigkeit in den Kontaktbereich gelangen kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the fan unit is designed to deactivate the air flow as a situation parameter depending on data relating to a time since the motor vehicle was last driven. For example, if the motor vehicle has been parked in the same place for a long time and it has not rained there for a long time, it is correspondingly unlikely that water or other liquids can get from the vehicle onto the floor panel or from the surroundings onto the floor panel. Any liquid that is still present can be removed anyway by initially activating the fan. Since then it is assumed that the motor vehicle is in a dry state can be assumed in the situation described above, even after the fan has been deactivated, that no new liquid can get into the contact area.

Wie an den obigen Ausführungen zudem ersichtlich ist, ist es zudem sehr vorteilhaft, wenn Situationsparameter wie die Zeit seit der letzten Fahrt und/oder die letzte Fahrroute in Kombination mit Wetterdaten als weitere Situationsparameter betrachtet werden. Zudem ist es entsprechend vorteilhaft, wenn mehrere Situationsparameter, z.B. die oben beschriebenen oder nachfolgend noch beschriebenen Situationsparameter, berücksichtigt werden. Zum Beispiel kann in Abhängigkeit von einem oder mehreren Situationsparametern auch eine Wahrscheinlichkeit dafür ermittelt werden, dass nach einem Deaktivieren Lüfters keine neue Flüssigkeit auf die Ladeplatte, insbesondere in den Kontaktbereich, gelangt. Liegt die ermittelte Wahrscheinlichkeit über einem vorgegebenen Schwellwert, so wird der Lüfter deaktiviert und andernfalls zum Beispiel nicht oder erst wenn die ggf. wiederholt ermittelte Wahrscheinlichkeit letztendlich den Schwellwert überschreitet.As can also be seen from the above statements, it is also very advantageous if situation parameters such as the time since the last trip and/or the last route in combination with weather data are considered as further situation parameters. In addition, it is correspondingly advantageous if several situation parameters, e.g. the situation parameters described above or described below, are taken into account. For example, depending on one or more situation parameters, it is also possible to determine a probability that no new liquid will get onto the charging plate, in particular into the contact area, after the fan has been deactivated. If the ascertained probability is above a predefined threshold value, then the fan is deactivated and otherwise, for example not or only when the possibly repeatedly ascertained probability finally exceeds the threshold value.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Lüftereinheit dazu ausgelegt ist, den Luftstrom in Abhängigkeit von Daten betreffend eine Eigenschaft eines Ortes der Ladeplatte, insbesondere eine Überdachungseigenschaft des Ortes, als Situationsparameter zu deaktivieren. Befinden sich die Ladeplatte und damit der Ort des Ladens in einem geschützten Bereich, zum Beispiel unter einem Carport oder in einer Garage, so ist die Ladeplatte an dieser Position deutlich geringeren Umwelteinflüssen ausgesetzt als beispielsweise eine Ladeplatte ohne Überdachung. Auch dies kann nunmehr vorteilhafterweise bei der Lüftersteuerung berücksichtigt werden. Befindet sich die Ladeplatte beispielsweise unter einer Überdachung, so kann der Lüfter frühzeitiger deaktiviert werden. Um diese Daten betreffend eine Eigenschaft des Ortes der Ladeplatte zu beziehen, kann zum Beispiel auf Kraftfahrzeugdaten und Positionsdaten des Kraftfahrzeugs zurückgegriffen werden. Befindet sich das Kraftfahrzeug beispielsweise am Ort seiner Heimatadresse, so kann davon ausgegangen werden, dass das Kraftfahrzeug beim Laden durch die privat installierte Ladeplatte geladen wird. Der Ort Ladeplatte ist also bekannt beziehungsweise ist bekannt, ob sich diese Ladeplatte in einer Garage befindet oder nicht. Wird das Kraftfahrzeug an einer öffentlichen Ladeplatte geladen, so kann auch dies anhand der GPS-Position des Kraftfahrzeugs festgestellt werden. Sofern hierbei nicht sicher ist, ob sich die Ladeplatte dabei unter einer Überdachung befindet oder nicht, kann zum Beispiel vom schlimmsten Fall, das heißt eine Ladeplatte unter freiem Himmel, ausgegangen werden. Alternativ oder zusätzlich können auch Umfeldsensoren des Kraftfahrzeugs zur Ermittlung einer eventuell vorhandenen Überdachung herangezogen werden.In a further very advantageous embodiment of the invention, the fan unit is designed to deactivate the air flow as a situation parameter depending on data relating to a property of a location of the loading plate, in particular a roofing property of the location. If the charging plate and thus the charging location are in a protected area, for example under a carport or in a garage, the charging plate in this position is exposed to significantly fewer environmental influences than, for example, a charging plate without a roof. This can now also advantageously be taken into account in the fan control. For example, if the charging plate is under a canopy, the fan can be deactivated earlier. In order to obtain this data relating to a property of the location of the loading plate, for example, motor vehicle data and position data of the motor vehicle can be used. For example, if the motor vehicle is at the location of its home address, it can be assumed that the motor vehicle is being charged when it is being charged using the privately installed charging plate. The location of the charging plate is therefore known, or it is known whether this charging plate is in a garage or not. If the motor vehicle is being charged at a public charging station, this can also be determined using the GPS position of the motor vehicle. If it is not certain whether the loading plate is located under a roof or not, the worst case, ie a loading plate under the open sky, can be assumed. As an alternative or in addition, environmental sensors of the motor vehicle can also be used to determine whether a roof is present.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Lüftereinheit oder einer ihrer Ausgestaltungen beziehungsweise mit einer erfindungsgemäßen konduktiven Ladeeinheit oder einer ihrer Ausgestaltungen.Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle with a fan unit according to the invention or one of its configurations or with a conductive charging unit according to the invention or one of its configurations.

Dabei ist die konduktive Ladeeinheit vorzugsweise in einem Unterbodenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet. Wie beschrieben ist die Ladeplatte, mit welcher die Ladeeinheit zum konduktiven Laden gekoppelt werden soll, vorzugsweise als Bodenplatte ausgestaltet. Die Ladeeinheit oder zumindest ein Teil davon, insbesondere der Ladekontakt, kann zum Koppeln mit dem Ladeanschluss der Bodenplatte in Richtung der Bodenplatte ausgefahren werden, bis schließlich der physische Kontakt zwischen dem Ladekontakt und dem Ladeanschluss der Bodenplatte hergestellt ist. Eine als Faltbalg ausgebildete Schutzhülle umgibt dabei den Ladekontakt und schützt diesen während dem Laden vor Umwelteinflüssen. Dabei kann diese Schutzhülle mit ihrem Ende im ausgefahrenen Zustand der Ladeeinheit ebenfalls bis auf den Boden reichen. Ein luftdichter Abschluss ist jedoch nicht bevorzugt, damit auch weiterhin Luft aus dem Inneren dieser Schutzhülle nach außen austreten kann, das heißt Luft des bereitgestellten Luftstroms. Mit anderen Worten kann der durch den Lüfter bereitgestellte Luftstrom durch das Innere der Schutzhülle nach außen in Richtung der Bodenplatte geführt werden.In this case, the conductive charging unit is preferably arranged in an underbody area of the motor vehicle. As described, the charging plate with which the charging unit is to be coupled for conductive charging is preferably designed as a base plate. The charging unit or at least a part thereof, in particular the charging contact, can be extended in the direction of the base plate for coupling with the charging connection of the base plate until physical contact is finally made between the charging contact and the charging connection of the base plate. A protective cover designed as a bellows surrounds the charging contact and protects it from environmental influences during charging. The end of this protective cover can also reach down to the ground when the charging unit is in the extended state. An airtight seal is not preferred, however, so that air can continue to escape from the interior of this protective cover to the outside, ie air from the air flow provided. In other words, the air flow provided by the fan can be guided outwards through the interior of the protective cover in the direction of the base plate.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieben einer Lüftereinheit für eine konduktive Ladeeinheit eines Kraftfahrzeugs, die zum automatischen Koppeln einer kraftfahrzeugextern, einen Ladeanschluss bereitstellenden Ladeplatte zur Durchführung eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Dabei stellt die Lüftereinheit einen Luftstrom in eine vorbestimmte Richtung, insbesondere in Richtung der Ladeplatte, bereit und die Bereitstellung des Luftstroms wird in Abhängigkeit von einem Signal aktiviert, welches einen Beginn eines Kopplungsvorgangs zum konduktiven Koppeln der Ladeeinheit mit der Ladeplatte zur Durchführung des Ladevorgangs signalisiert. Dabei deaktiviert die Lüftereinheit die Bereitstellung des Luftstroms in Abhängigkeit von einem Situationsparameter vor einem Ende des Ladevorgangs.The invention also relates to a method for operating a fan unit for a conductive charging unit of a motor vehicle, which is designed to automatically couple a charging plate that is external to the motor vehicle and provides a charging connection for carrying out a charging process for electrically charging an energy store of the motor vehicle. In this case, the fan unit provides an air flow in a predetermined direction, in particular in the direction of the charging plate, and the provision of the air flow is activated as a function of a signal which signals the start of a coupling process for conductively coupling the charging unit to the charging plate in order to carry out the charging process. In this case, the fan unit deactivates the provision of the air flow depending on a situation parameter before the end of the charging process.

Die für die erfindungsgemäße Lüftereinheit und ihre Ausführungsformen sowie die für die erfindungsgemäße konduktive Ladeeinheit und ihre Ausführungsformen beschriebenen Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren.The advantages described for the fan unit according to the invention and its embodiments and for the conductive charging unit according to the invention and its embodiments apply in the same way to the method according to the invention.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lüftereinheit und der erfindungsgemäßen Ladeeinheit beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the developments of the fan unit according to the invention and the charging unit according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.

Zu der Erfindung gehört auch die Steuervorrichtung für die Lüftereinheit. Die Steuervorrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.The invention also includes the control device for the fan unit. The control device can have a data processing device or a processor device that is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, the processor device can have at least one microprocessor and/or at least one microcontroller and/or at least one FPGA (Field Programmable Gate Array) and/or at least one DSP (Digital Signal Processor). Furthermore, the processor device can have program code which is set up to carry out the embodiment of the method according to the invention when executed by the processor device. The program code can be stored in a data memory of the processor device.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.The invention also includes the combinations of features of the described embodiments. The invention also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, unless the embodiments were described as mutually exclusive.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer induktiven Ladeeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben einer Lüftereinheit für eine konduktive Ladeeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Exemplary embodiments of the invention are described below. For this shows:
  • 1 a schematic representation of a motor vehicle with an inductive charging unit according to an embodiment of the invention; and
  • 2 a flowchart to illustrate a method for operating a fan unit for a conductive charging unit according to an embodiment of the invention.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that each also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is also intended to encompass combinations of the features of the embodiments other than those illustrated. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols designate elements with the same function.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer konduktiven Ladeeinheit 12 zum elektrischen Laden eines Energiespeichers 14 des Kraftfahrzeugs 10. Zu diesem Zweck ist die Ladeeinheit 12 mit einer als Bodenplatte 16 und auf einem Untergrund 18 angeordnete Ladeplatte kontaktierbar. Diese Ladeplatte 16 bildet zusammen mit der kraftfahrzeugseitigen Ladeeinheit 12 ein konduktives Ladesystem. Ein solches konduktives Ladesystem ist dabei eine deutlich günstigere und wirkungsgradbessere Alternative zu einem Wireless-Ladesystem beziehungsweise einem induktiven Ladesystem. Die Kontaktierung zwischen der Ladeeinheit 12 und der Bodenplatte 16 erfolgt dabei automatisch, das heißt ohne dass hierzu ein Benutzer manuell die physische Verbindung zwischen der Ladeeinheit und der Bodenplatte 16 herstellen muss. Die Anbindung erfolgt hierbei von unten. Mit anderen Worten ist die Ladeeinheit in einem Unterbodenbereich 20 des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet. Die Ladeeinheit weist einen Ladekontakt 22 auf, der mit einem korrespondierenden Ladeanschluss 24 der Bodenplatte 16 physisch koppelbar ist. Dieser Ladekontakt 22 ist dabei in Richtung der Bodenplatte 16 ausfahrbar und einfahrbar. Die Ausfahrrichtung ist in 1 exemplarisch durch den Pfeil R veranschaulicht. Zum Schutz des Kontaktierungsbereichs ist der Ladekontakt 22 zusätzlich von einer Schutzhülle 26, welche vorliegend als Faltbalg ausgebildet ist, in Umlaufrichtung um die Ausfahrrichtung R herum umgeben. Diese Schutzhülle 26 umhüllt also den Ladekontakt 22 schlauchartig. Diese Schutzhülle 26 kann ebenso aus- und eingefahren werden. Dies erfolgt insbesondere zeitlich synchron zum Aus- und Einfahren des Ladekontakts 22. 1 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 10 with a conductive charging unit 12 for electrically charging an energy store 14 of motor vehicle 10. For this purpose, charging unit 12 can be contacted with a charging plate arranged as base plate 16 and on a substrate 18. Together with the charging unit 12 on the motor vehicle, this charging plate 16 forms a conductive charging system. Such a conductive charging system is a significantly cheaper and more efficient alternative to a wireless charging system or an inductive charging system. The contacting between the charging unit 12 and the base plate 16 takes place automatically, ie without a user having to manually establish the physical connection between the charging unit and the base plate 16 for this purpose. The connection is made from below. In other words, the charging unit is arranged in an underbody area 20 of motor vehicle 10 . The charging unit has a charging contact 22 that can be physically coupled to a corresponding charging connection 24 of the base plate 16 . This charging contact 22 can be extended and retracted in the direction of the base plate 16 . The exit direction is in 1 exemplified by the arrow R illustrated. In order to protect the contacting area, the charging contact 22 is additionally surrounded by a protective cover 26, which in the present case is designed as a bellows, in the direction of rotation around the extension direction R. This protective cover 26 thus encloses the charging contact 22 like a tube. This protective cover 26 can also be extended and retracted. This takes place in particular synchronously with the extension and retraction of the charging contact 22.

Um Wasser- beziehungsweise Feuchtigkeit vor allem von der Bodenplatte 16 vor dem Kontaktieren mit dem Ladekontakt 22 sicher zu verdrängen, ist weiterhin eine Lüftereinheit 28 vorgesehen. Diese umfasst einen Lüfter 30 mit einem Lüftermotor sowie eine Steuereinrichtung 32 zur Ansteuerung des Lüfters 30. Der Lüfter 30 ist als Ventilator ausgestaltet und kann bei Aktivierung durch die Steuereinrichtung 32 einen Luftstrom 34 erzeugen. Dieser Luftstrom 34 ist wird dabei in Richtung der Bodenplatte 16 bereitgestellt, wenn das Kraftfahrzeug 10 oberhalb dieser Bodenplatte 16 geparkt ist, insbesondere in seiner bestimmungsgemäßen Ladeposition. Der Luftstrom 34 wird dabei durch das Faltbalg 26 geführt. Um sicherzustellen, dass sich keine Verunreinigungen wie Laub oder Wasser auf der Bodenplatte 16 befinden, bevor der Kontakt mit dem Ladekontakt 22 hergestellt wird, wird der Lüfter 30 durch die Steuereinrichtung 32 dabei bereits vor dem Herstellen dieses Kontakts aktiviert. Eine Aktivierung kann dabei in Abhängigkeit von einem Signal S erfolgen, welches den Beginn des Kopplungsvorgangs signalisiert. Dieses Signal S kann gleichzeitig auch ein Aktivierungssignal zum Aktivieren des Ausfahrens des Ladekontakts 22 in Richtung der Bodenplatte 16 darstellen. Beginnt also zum Beispiel die Ladeeinheit 12, den Ladekontakt 22 in Ausfahrrichtung R in Richtung der Bodenplatte 16 auszufahren, so kann damit einhergehend auch der Lüfter 30 aktiviert werden.A fan unit 28 is also provided in order to reliably expel water or moisture, above all, from the base plate 16 before it comes into contact with the charging contact 22 . This includes a fan 30 with a fan motor and a control device 32 for controlling the fan 30. The fan 30 is designed as a fan and can generate an air flow 34 when activated by the control device 32. This Air flow 34 is provided in the direction of the base plate 16 when the motor vehicle 10 is parked above this base plate 16, in particular in its intended loading position. The air flow 34 is guided through the bellows 26 . In order to ensure that there is no dirt, such as leaves or water, on the base plate 16 before contact is made with the charging contact 22, the fan 30 is already activated by the control device 32 before this contact is made. Activation can take place as a function of a signal S, which signals the start of the coupling process. At the same time, this signal S can also represent an activation signal for activating the extension of the charging contact 22 in the direction of the base plate 16 . If, for example, the charging unit 12 begins to extend the charging contact 22 in the extension direction R in the direction of the base plate 16, the fan 30 can also be activated at the same time.

Üblicherweise läuft ein solcher Lüfter während des gesamten Ladevorgangs, was den Gesamtwirkungsgrad des Ladevorgangs enorm verschlechtert und mit einer großen Lärmbelästigung einhergeht. Da solche Ladesysteme jedoch primär für den privaten Gebrauch gedacht sind, befinden diese sich in der Regel in einer geschützten Umgebung, zum Beispiel in einer heimischen Garage. Zumindest eine permanente Wasserbeaufschlagung ist dort so gut wie ausgeschlossen. Es ist aber natürlich möglich, dass sich Wasser auf der Bodenplatte zum Start des Ladevorgangs befindet. Zudem kann auch Wasser oder Schmelzwasser im Laufe des Ladevorgangs vom Kraftfahrzeug auf die Bodenplatte tropfen. Entsprechend kann nicht einfach davon ausgegangen werden, dass der Lüfter nach der Kontaktierung ausgeschaltet werden kann.Such a fan usually runs during the entire charging process, which enormously degrades the overall efficiency of the charging process and is associated with a great deal of noise pollution. However, since such charging systems are primarily intended for private use, they are usually located in a protected environment, for example in a garage at home. At least a permanent exposure to water is as good as impossible there. However, it is of course possible that there is water on the base plate at the start of the charging process. In addition, water or melt water can also drip from the motor vehicle onto the base plate during the charging process. Accordingly, it cannot simply be assumed that the fan can be switched off after contact has been made.

Die Erfindung und ihre Ausführungsformen löst nun diese Problematik vorteilhafterweise dadurch, dass der Lüfter 30 für die Dauer des Ladevorgangs bedarfsgerecht intelligent geregelt werden kann. Insbesondere kann eine Deaktivierung des Lüfters 30 durch die Steuereinrichtung 32 in Abhängigkeit von einem Situationsparameter P bereits vor dem Ende des Ladevorgangs erfolgen. Eingangsgrößen für die Entscheidung des Abschaltens des Lüfters 30 sind zum Beispiel Wetterbericht, Jahreszeit, Fahrroute im Vorfeld, Zeit seit der letzten Fahrt, und so weiter. Diese Informationen liegen als Situationsparameter P zum Teil bereits im Fahrzeug 10 vor oder können über ein Backend beziehungsweise eine Internetverbindung, die zukünftig alle Fahrzeuge 10 haben werden, bereitgestellt werden. Somit ist es vorteilhafterweise nicht mehr erforderlich, den Lüfter 30 unter allen Umständen für die gesamte Dauer des Ladevorgangs zu aktivieren.The invention and its embodiments now advantageously solve this problem in that the fan 30 can be regulated intelligently as needed for the duration of the charging process. In particular, the fan 30 can be deactivated by the control device 32 as a function of a situation parameter P before the end of the charging process. Input variables for the decision to switch off the fan 30 are, for example, the weather report, time of year, driving route in advance, time since the last trip, and so on. Some of this information is already available as situation parameters P in vehicle 10 or can be provided via a backend or an Internet connection that all vehicles 10 will have in the future. It is thus advantageously no longer necessary to activate the fan 30 under all circumstances for the entire duration of the charging process.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben einer Lüftereinheit 28 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Verfahren beginnt dabei in Schritt S10 mit dem Beginn des Kopplungsvorgangs zum Koppeln des Ladekontakts 22 mit dem Ladeanschluss 24. Im Rahmen des Beginns dieses Kopplungsvorgangs wird der Ladekontakt 22 in Richtung der Bodenplatte 16 ausgefahren. In Schritt S12 wird zu Beginn dieses Kopplungsvorgangs der Lüfter 30 aktiviert, der infolgedessen den beschriebenen Luftstrom 34 in Richtung der Bodenplatte 16 bereitstellt. In Schritt S14 erfolgt dann die Kontaktierung zwischen dem Ladekontakt 22 und dem Ladeanschluss 24 der Bodenplatte 16. In Schritt S16 erfolgt eine Impedanzmessung und in Schritt S18 wird überprüft, ob die Impedanzmessung in Ordnung ist. Ist dies nicht der Fall, so kann das Verfahren in Schritt S20 abgebrochen werden und zum Beispiel eine Fehlermeldung ausgegeben werden. Andernfalls wird in Schritt S22 der Ladevorgang gestartet. 2 shows a flowchart to illustrate a method for operating a fan unit 28 according to an embodiment of the invention. The method begins in step S10 with the beginning of the coupling process for coupling the charging contact 22 to the charging connection 24. As part of the start of this coupling process, the charging contact 22 is extended in the direction of the base plate 16. In step S12, at the beginning of this coupling process, the fan 30 is activated, which consequently provides the air flow 34 described in the direction of the base plate 16. In step S14 contact is then made between the charging contact 22 and the charging connection 24 of the base plate 16. In step S16 an impedance measurement is carried out and in step S18 it is checked whether the impedance measurement is correct. If this is not the case, the method can be aborted in step S20 and an error message can be output, for example. Otherwise, the loading process is started in step S22.

Anschließend wird in Schritt S24 überprüft, ob ein erfasster Situationsparameter P ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt. Dieser Situationsparameter P kann einen der zuvor beschriebenen darstellen, wie zum Beispiel Wetterdaten, aktuelle Jahreszeit, vorhergehende Fahrroute, vor allem Zeit seit der letzten Fahrt, oder die zuletzt gefahrene Fahrstrecke. Diese Parameter P stellen lediglich Beispiele und keine abschließende Auszählung dar. Beispielsweise kann auch als weiterer Situationsparameter P eingehen, ob sich die Bodenplatte 16 unter einer Überdachung, zum Beispiel wie in einer Garage, befindet oder nicht. Abhängig von diesen Situationsparametern P kann eine Wahrscheinlichkeitsberechnung erfolgen, gemäß welcher die Wahrscheinlichkeit dafür ermittelt wird, dass keine neue Feuchtigkeit oder Wasser im Kontaktbereich, das heißt im Bereich der Bodenplatte 16 beziehungsweise im Bereich der Kontaktierung zwischen dem Ladekontakt 22 und dem Ladeanschluss 24 auftritt. Ist die Wahrscheinlichkeit, dass keine solche neue Feuchtigkeit auftritt, ausreichend hoch, zum Beispiel größer als ein vorbestimmter Schwellwert, so wird in Schritt S26 der Lüfter 30 deaktiviert. Andernfalls wird die Überprüfung in Schritt S24 fortgesetzt.Then, in step S24, it is checked whether a detected situation parameter P satisfies a predetermined criterion. This situation parameter P can represent one of the previously described, such as weather data, current season, previous route, especially time since the last trip, or the route last driven. These parameters P only represent examples and are not an exhaustive list. For example, as a further situation parameter P, whether or not the floor panel 16 is located under a roof, for example as in a garage, can also be included. Depending on these situation parameters P, a probability calculation can be carried out, according to which the probability is determined that no new moisture or water will occur in the contact area, i.e. in the area of the base plate 16 or in the area of contact between the charging contact 22 and the charging connection 24. If the probability that no such new moisture will occur is sufficiently high, for example greater than a predetermined threshold value, the fan 30 is deactivated in step S26. Otherwise, the check continues in step S24.

Die Überprüfung in Schritt S24 kann also solange erfolgen, bis letztendlich die Wahrscheinlichkeit, dass keine neue Flüssigkeit austritt, ausreichend hoch ist und daraufhin der Lüfter 30 abgeschaltet wird oder der Ladevorgang beendet ist. Ist Letzteres der Fall, so wird der Lüfter 30 ebenfalls deaktiviert und der Ladekontakt letztendlich wieder eingefahren.The check in step S24 can therefore be carried out until finally the probability that no new liquid emerges is sufficiently high and the fan 30 is then switched off or the charging process is ended. If the latter is the case, the fan 30 is also deactivated and the charging contact is ultimately retracted again.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine intelligente Lüftersteuerung bei automatisiertem konduktiven Ladesystem bereitgestellt werden kann, die eine bedarfsgerechte und intelligente Steuerung des Lüfters und eine damit einhergehende deutliche Verringerung der Energieaufnahme erlaubt. Zudem kann der Lüfter auf eine geringere Lebensdauer und somit günstiger ausgelegt werden.Overall, the examples show how the invention provides intelligent fan control for an automated conductive charging system can be provided, which allows a need-based and intelligent control of the fan and an associated significant reduction in energy consumption. In addition, the fan can be designed for a shorter service life and thus more cheaply.

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Claims (10)

Lüftereinheit (28) für eine konduktive Ladeeinheit (12) eines Kraftfahrzeugs (10), die zum automatischen Koppeln mit einer kraftfahrzeugexternen, einen Ladeanschluss (24) bereitstellenden Ladeplatte (16) zur Durchführung eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden eines Energiespeichers (14) des Kraftfahrzeugs (10) ausgebildet ist, wobei die Lüftereinheit (28) dazu ausgebildet ist, - einen Luftstrom (34) in eine vorbestimmte Richtung bereitzustellen; und - eine Bereitstellung des Luftstroms (34) in Abhängigkeit von einem Signal (S) zu aktivieren, welches einen Beginn eines Kopplungsvorgangs zum konduktiven Koppeln der Ladeeinheit (12) mit der Ladeplatte (16) zur Durchführung des Ladevorgangs signalisiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftereinheit (28) dazu ausgebildet ist, die Bereitstellung des Luftstroms (34) in Abhängigkeit von einem Situationsparameter (P) vor einem Ende des Ladevorgangs zu deaktivieren.Fan unit (28) for a conductive charging unit (12) of a motor vehicle (10), for automatic coupling to a charging plate (16) external to the motor vehicle and providing a charging connection (24) for carrying out a charging process for electrically charging an energy store (14) of the motor vehicle ( 10) is designed, wherein the fan unit (28) is designed to - provide an air flow (34) in a predetermined direction; and - to activate a provision of the air flow (34) as a function of a signal (S) which signals the start of a coupling process for conductively coupling the charging unit (12) to the charging plate (16) in order to carry out the charging process, characterized in that the Fan unit (28) is designed to disable the provision of the air flow (34) depending on a situation parameter (P) before the end of the charging process. Lüftereinheit (28) nach Anspruch 1, dadurch kennzeichnet, dass die Lüftereinheit (28) dazu ausgelegt ist, den Luftstrom (34) in Abhängigkeit von bereitgestellten Wetterdaten als Situationsparameter (P) zu deaktivieren, wobei die Wetterdaten aktuelle Wetterdaten und/oder sich auf einen bestimmten vorhergehenden Zeitraum beziehende Wetterdaten darstellen.Fan unit (28) after claim 1 , characterized in that the fan unit (28) is designed to deactivate the air flow (34) as a function of weather data provided as a situation parameter (P), the weather data representing current weather data and/or weather data relating to a specific previous period. Lüftereinheit (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch kennzeichnet, dass die Lüftereinheit (28) dazu ausgelegt ist, den Luftstrom (34) in Abhängigkeit von Daten betreffend eine aktuelle Jahreszeit als Situationsparameter (P) zu deaktivieren.Fan unit (28) according to one of the preceding claims, characterized in that the fan unit (28) is designed to deactivate the air flow (34) depending on data relating to a current season as a situation parameter (P). Lüftereinheit (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch kennzeichnet, dass die Lüftereinheit (28) dazu ausgelegt ist, den Luftstrom (34) in Abhängigkeit von Daten betreffend eine zuletzt gefahrene Fahrroute des Kraftfahrzeugs (10) als Situationsparameter (P) zu deaktivieren.Fan unit (28) according to one of the preceding claims, characterized in that the fan unit (28) is designed to deactivate the air flow (34) as a situation parameter (P) depending on data relating to a route last traveled by the motor vehicle (10). Lüftereinheit (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch kennzeichnet, dass die Lüftereinheit (28) dazu ausgelegt ist, den Luftstrom (34) in Abhängigkeit von Daten betreffend eine Zeit seit einer letzten Fahrt des Kraftfahrzeugs (10) als Situationsparameter (P) zu deaktivieren.Fan unit (28) according to one of the preceding claims, characterized in that the fan unit (28) is designed to increase the air flow (34) depending on data relating to a time since the motor vehicle (10) was last driven as a situation parameter (P). deactivate. Lüftereinheit (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch kennzeichnet, dass die Lüftereinheit (28) dazu ausgelegt ist, den Luftstrom (34) in Abhängigkeit von Daten betreffend eine Eigenschaft eines Ortes der Ladeplatte (16), insbesondere eine Überdachungseigenschaft des Ortes, als Situationsparameter (P) zu deaktivieren.Fan unit (28) according to one of the preceding claims, characterized in that the fan unit (28) is designed to regulate the air flow (34) as a function of data relating to a property of a location of the loading plate (16), in particular a roofing property of the location Disable situation parameter (P). Konduktive Ladeeinheit (12) für ein Kraftfahrzeug (10), aufweisend eine Lüftereinheit (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Conductive charging unit (12) for a motor vehicle (10), having a fan unit (28) according to one of the preceding claims. Konduktive Ladeeinheit (12) nach Anspruch 7, dadurch kennzeichnet, dass die konduktive Ladeeinheit (12) einen Ladekontakt (22) zum Koppeln mit dem Ladeanschluss (24) der Ladeplatte (16) aufweist, wobei der Ladekontakt (22) zum Koppeln mit der Ladeplatte (16) in eine Ausfahrrichtung ausfahrbar ist, wobei die Ladeeinheit (12) eine den Ladekontakt (22) senkrecht zur Ausfahrrichtung umgebende Schutzhülle (26) aufweist, die zusammen mit dem Ladekontakt (22) ausfahrbar ist, wobei die Lüftereinheit (28) dazu ausgelegt ist, den Luftstrom (34) innerhalb der Schutzhülle (26) in Ausfahrrichtung noch vor dem vollständigen Ausfahren des Ladekontakts (22) bereitzustellen, insbesondere wobei die Ladeeinheit (12) zur Positionierung an einer Unterseite (20) des Kraftfahrzeugs (10) ausgebildet ist und der Ladekontakt (22) zum Koppeln mit einer als Bodenplatte (16) ausgebildeten Ladeplatte (16) ausgebildet ist.Conductive charging unit (12) according to claim 7 , characterized in that the conductive charging unit (12) has a charging contact (22) for coupling to the charging connection (24) of the charging plate (16), the charging contact (22) for coupling to the charging plate (16) being extendable in an extension direction , wherein the charging unit (12) has a protective cover (26) surrounding the charging contact (22) perpendicular to the direction of extension, which can be extended together with the charging contact (22), the fan unit (28) being designed to direct the air flow (34) inside of the protective cover (26) in the extension direction before the charging contact (22) is fully extended, in particular wherein the charging unit (12) is designed for positioning on an underside (20) of the motor vehicle (10) and the charging contact (22) for coupling with a loading plate (16) designed as a base plate (16). Kraftfahrzeug (10) mit einer konduktiven Ladeeinheit (12) nach einem der Ansprüche 7 oder 8.Motor vehicle (10) with a conductive charging unit (12) according to one of Claims 7 or 8th . Verfahren zum Betreiben einer Lüftereinheit (28) für eine konduktive Ladeeinheit (12) eines Kraftfahrzeugs (10), die zum automatischen Koppeln mit einer kraftfahrzeugexternen, einen Ladeanschluss (24) bereitstellenden Ladeplatte (16) zur Durchführung eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden eines Energiespeichers (14) des Kraftfahrzeugs (10) ausgebildet ist, - wobei die Lüftereinheit (28) einen Luftstrom (34) in eine vorbestimmte Richtung bereitstellt; und - die Bereitstellung des Luftstroms (34) in Abhängigkeit von einem Signal (S) aktiviert wird, welches einen Beginn eines Kopplungsvorgangs zum konduktiven Koppeln der Ladeeinheit (12) mit der Ladeplatte (16) zur Durchführung des Ladevorgangs signalisiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftereinheit (28) die Bereitstellung des Luftstroms (34) in Abhängigkeit von einem Situationsparameter (P) vor einem Ende des Ladevorgangs deaktiviert.Method for operating a fan unit (28) for a conductive charging unit (12) of a motor vehicle (10), which is used for automatic coupling to a charging plate (16) external to the motor vehicle and providing a charging connection (24) for carrying out a charging process for electrically charging an energy store (14 ) of the motor vehicle (10) is formed, - wherein the fan unit (28) provides an air flow (34) in a predetermined direction; and - the provision of the air flow (34) is activated as a function of a signal (S) which signals the start of a coupling process for conductively coupling the charging unit (12) to the charging plate (16) in order to carry out the charging process, characterized in that the Fan unit (28) disables the provision of airflow (34) depending on a situational parameter (P) before the end of the charging process.
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