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Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Ladevorrichtung und insbesondere eine mobile Ladevorrichtung für das Laden von Elektrofahrzeugen.
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Der Markt für elektrisch betriebene Kraftfahrzeuge (Battery Electric Vehicles; BEV) wächst seit einigen Jahren rasant. Weltweit sind derzeit mehr als fünf Millionen Elektroautos in Betrieb. Um die Energiespeicher eines Elektroautos möglichst schnell und flexibel mit elektrischem Strom aufladen zu können, ist es erforderlich, den Ladeanschluss des Elektroautos mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Anschlussmöglichkeiten des Energieversorgungsnetzes verbinden zu können. Dazu stehen fest installierte Ladestationen (Wallboxen) und auch mobile Ladestationen zur Verfügung, wobei letztere im Elektrofahrzeug selbst mitgeführt werden können und zusammen mit entsprechenden Adaptern die Flexibilität maximieren.
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Derartige mobile Ladestationen müssen auch bei widrigen Wetterverhältnissen zuverlässig funktionieren, sollen leicht und dennoch robust aufgebaut sein, an eine Vielzahl von unterschiedlichen technischen Netzanschlüssen anschließbar sein und dabei die gesetzlich vorgeschriebenen Normen hinsichtlich der Sicherheit erfüllen.
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Bekannte mobile Ladestationen, die beispielsweise von der Anmelderin erhältlich sind, weisen ein vergleichsweise üppiges Volumen und Gewicht auf. Darüber hinaus ist ihre Montage aufwändig.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte mobile Ladevorrichtung bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile zumindest teilweise überwindet, ein gegenüber dem Stand der Technik reduziertes Volumen und Gewicht aufweist sowie einfach und kostengünstig herzustellen ist.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Erfindungsgemäß bereitgestellt wird eine mobile Ladestation, vorzugsweise für ein Elektrofahrzeug, mit einem Gehäuse, das ein Rahmenelement, das in einer Längsrichtung zwischen einer Netzanschlussseite und einer Kfz-Anschlussseite angeordnet ist, und mindestens ein Schaltelement aufweist, wobei die Ladevorrichtung eine Mehrzahl von Anschlusselementen zur Verbindung mit elektrischen Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen aufweist, wobei die Verbindung zwischen den elektrischen Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen und den Anschlusselementen als Nietverbindung ausgebildet ist. Gegenüber herkömmlichen elektrischen Verbindungsarten wie Löten, Schrauben, Klemmen, stecken und dergleichen stellt die Nietverbindung eine besonders dauerhafte, sichere, platzsparende und dabei relativ einfach herzustellende Lösung dar. Insbesondere müssen die elektrischen Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen in der Nähe der Verbindung nicht mehr gebogen werden, wodurch sich die Beständigkeit der elektrischen Verbindung erhöht. Die elektrischen Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen können gegenüber bisherigen technischen Lösungen zum Teil erheblich verkürzt werden, wodurch sich im der Ladevorrichtung weniger Wärme entwickeln kann. Eine Nietverbindung ist mit den zur Verfügung stehenden Werkzeugen schnell und zuverlässig sowohl mit der Hand als auch durch einen Automaten bzw. Roboter herzustellen. Die in der Ladevorrichtung auftretenden und zu schaltenden hohen Ströme bzw. Leistungen können Nietverbindungen dieser Art problemlos und dauerhaft verarbeiten. Die Nietverbindung ist daher besonders effizient.
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Bevorzugt sind die Anschlusselemente als Lochzungen ausgebildet und/oder im Wesentlichen senkrecht zum Rahmenelement ausgerichtet. Die Lochzungen können dabei aus einem flachen Metallblech gebildet sein, das im oberen Bereich mindestens ein Loch, d. h. einen Nietkanal, aufweist. Mit dem Rahmenelement können die Lochzungen durch Anlöten, Krimpen, Pressen, Kleben oder gleichwertige Verbindungsarten verbunden sein. Die im Wesentlichen senkrechte Ausrichtung zum Rahmenelement sorgt für eine platzsparende Anordnung.
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Mit weiterem Vorteil weisen die elektrischen Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen an ihren Enden Ringkabelschuhe auf. Diese weisen an ihrem kabelseitigen Ende eine entsprechende Klemm-/Krimpvorrichtung und an ihrem abgerundeten Verbindungsende ein mittig angeordnetes Loch auf, das mit der Bohrung der oben erwähnten Lochzungen zusammen passt. Ringkabelschuhe sind für die hier auftretenden elektrischen Ströme ausreichend dimensioniert und günstig verfügbar. Im Bereich der Kabelverbindung können die Ringkabelschuhe mit isolierendem Kunststoffmaterial ummantelt sein. Alternativ können auch andere geeignete Verbindungselemente verwendet werden, um die Enden der Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen für eine Nietverbindung einzurichten. Diese Verbindungselemente können angeklebt, angelötet, gesteckt, geklemmt oder in anderer geeigneter Weise im Wesentlichen unlösbar befestigt sein.
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Mit besonderem Vorteil umfasst die Nietverbindung ein Nietelement, wobei jeweils eine Lochzunge, ein Ringkabelschuh und ein Nietelement einer Nietverbindung aus demselben Material ausgebildet sind, das vorzugsweise Kupfer aufweist. Kupfer hat eine besonders gute elektrische Leitfähigkeit und lässt sich durch Nieten gut verarbeiten. Insbesondere ist durch die Verwendung des gleichen Materials die Wärmeausdehnung der beteiligten Elemente identisch. Dadurch ist der Kontaktwiderstand der gesamten elektrischen Verbindung minimiert. Es können auch andere elektrisch leitfähige Materialien wie zum Beispiel Aluminium, Silber oder ähnlich gut leitende Metalle und Metalllegierungen zum Einsatz kommen.
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Weiterhin bevorzugt ist es, wenn das Rahmenelement als Leiterplatte ausgebildet ist. Das Rahmenelement, das nicht notwendigerweise einteilig von der Netzseite hin zur Kfz-Anschlussseite verlaufen muss, ist dabei vorteilhafter Weise als Platine für die Leistungselektronik ausgebildet. Wie bei derartigen Leiterplatten üblich, steht eine Reihe von Optionen zur Verfügung, um elektronische Bauelemente oder Leitungen auf der Oberseite oder der Unterseite der Leiterplatte anzubringen. Dies kann durch Kleben, Schweißen, Löten, Crimpen, Klemmen oder andere geeignete Verbindungsarten erfolgen. Das Rahmenelement muss nicht einteilig bzw. einstückig ausgebildet sein. Es kann auch mehrere Teile umfassen, die in geeigneter Weise fest miteinander verbindbar sind.
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Mit Vorteil sind als Schaltelemente vier in Längsrichtung hintereinander angeordnete Relais auf der Leiterplatte befestigt und mindestens eines der Mehrzahl von Anschlusselementen ist an den Längsrändern des Rahmenelements, bevorzugt im Wesentlichen in Zwischenräumen zwischen den Relais angeordnet. In bevorzugten Ausführungsformen schaltet je eines der Relais eine Phase und einen Neutralleiter, wobei je ein Anschlusselement am Rand der Leiterplatte elektrisch mit dem unmittelbar daneben angeordneten Relais verbunden ist. Eine derartige Anordnung ist besonders platzsparend und für die Herstellung der Nietverbindung vorteilhaft, weil beispielsweise die Leiterbahnen auf einer Leiterplatte entsprechend verkürzt werden können und dadurch weniger Wärme abgegeben wird. Zudem bleibt zwischen den Schaltelementen entsprechend Platz für die Anordnung von Werkzeugen und dergleichen. Werden wie oben beschrieben flache Lochzungen als Anschlusselemente verwendet, dann sind diese mit Vorteil platzsparend entlang des Randes der Leiterplatte ausgerichtet.
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Weiterhin bevorzugt ist bei einer Nietverbindung zumindest ein Kabelschuh der elektrischen Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen in einem Winkel von ca. ±45° bezogen auf die Längsausrichtung der Lochzunge ausgerichtet. Diese Anordnung ist besonders platzsparend und für die Ausrichtung der Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen optimiert, da eine Überlappung im Bereich der Lochzungen kaum vorhanden ist.
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Mit weiteren Vorteil ist die galvanische Verbindung der Nietverbindung derart ausgebildet, dass der Kontaktwiderstand minimiert ist. Die elektrischen Verluste der Nietverbindung werden dadurch möglichst gering gehalten. Wie bereits erwähnt, spielt die Auswahl der Materialien dabei eine entscheidende Rolle. Wird dasselbe Material für sämtliche Bestandteile der Nietverbindung gewählt, insbesondere ein Material mit einer möglichst hohen elektrischen Leitfähigkeit wie Kupfer, so sorgt die Dauerhaftigkeit und Beständigkeit sowie die maximale Kontaktfläche der Nietverbindung für einen minimalen Kontaktwiderstand.
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Eine besonders geeignete Art der Nietverbindung ist ein Blindniet, vorzugsweise ein Becherniet. Dabei werden insbesondere spezielle Nietwerkzeuge für Blind- bzw. Bechernieten verwendet, die von einer Bedienperson per Hand, aber auch automatisch, beispielsweise in einer Fertigungslinie, zur Anwendung kommen. Mit dem entsprechenden Nietwerkzeug können mit hoher Regelmäßigkeit ausreichend wirksame Nietverbindungen hergestellt werden, die den oben erwähnten Anforderungen genügen.
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Bevorzugt ist die Nietverbindung auch dazu eingerichtet, Toleranzen zwischen Lochzungen und Ringkabelschuh auszugleichen. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn der Nietkanal in der Lochzunge sowie in dem Kabelschuh nicht exakt den gleichen Durchmesser aufweist. Da der Nietkörper sich während des Nietvorgangs verformt, können hier durch Toleranzen vorhandene Leerräume ausgefüllt und damit der Kontaktwiderstand der gesamten Nietverbindung optimiert werden.
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Ein weiterer Vorteil kann darin liegen, wenn die Anschlusselemente eine unterschiedliche Höhe aufweisen. Die Zuführung der eingangs- und/oder Ausgangsleitungen kann bei unterschiedlicher Höhe der Anschlusselemente derart erfolgen, dass die elektrischen Leitungen im Wesentlichen parallel und in Längsrichtung der mobilen Ladevorrichtung ausgebildet sind, so dass die Leitungen keine Biegung von > 30°, vorzugsweise kleiner als 10° aufweisen. Auch dadurch kann die Wärmeentwicklung innerhalb des Gehäuses insgesamt reduziert werden.
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Weitere Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren, in denen:
- 1 eine erste perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen mobilen Ladevorrichtung ist;
- 2 eine zweite perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der bevorzugten Ausführungsform aus 1 ist;
- 3 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer zweiten Ausführungsform ist;
- 4 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer dritten Ausführungsform ist;
- 5 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer vierten Ausführungsform ist;
- 6 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer fünften Ausführungsform ist; und
- 7 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer sechsten Ausführungsform ist;
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1 ist eine erste perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen mobilen Ladevorrichtung 1, wobei einige Bauelemente weggelassen wurden, die für die Beschreibung der vorliegenden Erfindung keinen wesentlichen Beitrag leisten können. Das Grundelement der mobilen Ladevorrichtung 1 ist ein Rahmenelement 3, das sich von einer Netzanschlussseite 5 zu einer Kfz-Anschlussseite 7 in einer Längsrichtung erstreckt und das in der vorliegenden Ausführungsform einstückig als flache Leiterplatte ausgebildet ist. Das Rahmenelement 3 muss nicht einstückig ausgebildet sein, vielmehr kann es eine Mehrzahl von Bestandteilen aufweisen, die fest miteinander verbunden sind. Auf dieser Leiterplatte 3 sind im Wesentlichen die elektrischen Bauelemente der Leistungselektronik angeordnet, die Bauelemente einer Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen mobilen Ladevorrichtung 1 sind vorzugsweise im Wesentlichen auf einer nicht dargestellten weiteren, oberen Leiterplatte angeordnet, die sich parallel zur Leiterplatte 3 erstreckt. Die obere Leiterplatte kann unter anderem ein oder mehrere Mikroprozessoren zur Steuerung der mobilen Ladevorrichtung und einer darüber liegenden Anzeige umfassen, die auch als Schnittstelle für den Benutzer dient. Ebenfalls nicht dargestellt ist das im Wesentlichen zylinderförmige Gehäuse der mobilen Ladevorrichtung 1, das an seinen beiden Enden jeweils einen Deckel bzw. eine Abschlusshülse aufweist, durch die die Eingangs- und Ausgangsleitungen 11 nach außen geführt sind. Gummimanschetten umgeben die Abschlusshülsen, so dass die mobile Ladevorrichtung 1 ein stoßgeschütztes und gegen Außeneinflüsse robustes System bildet.
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Auf der Leiterplatte 3 sind im in 1 rechts dargestellten Abschnitt vier quaderförmige Schaltelemente 9 in gleichmäßigen Abständen angeordnet, wobei zwischen den Schaltelementen 9 Zwischenräume 10 ausgebildet sind. Die Schaltelemente 9 sind als Relais ausgebildet und dazu eingerichtet, die von der Netzanschlussseite kommenden Ströme der entsprechenden Phase und des Neutralleiters auf die Kfz-Anschlussseite zu schalten. Da die Ladeströme beim Laden von Elektroautos aufgrund der übertragenen Leistung relativ hoch sind und damit eine hohe Wärmeentwicklung verbunden ist, müssen die Schaltelemente 9 hohen Anforderungen hinsichtlich Lebensdauer und (Funktions-) Stabilität genügen. Auf der anderen Seite sollen sie wenig Volumen auf der Leiterplatte 3 einnehmen, damit die Größe der gesamten mobilen Ladevorrichtung 1 überschaubar bleibt. Es hat sich hier herausgestellt, dass die Anordnung gemäß der bevorzugten Ausführungsform vorteilhaft ist, wenn die Relais 9 quer zur Längsrichtung über die Breite der Leiterplatte 3 und mit entsprechend dimensionierten Zwischenräumen 10 in Längsrichtung angeordnet sind. Es ist anzumerken, dass dieselbe Funktionalität auch mit nur einem Schaltelement realisiert werden kann, das in einem Gehäuse eine Mehrzahl von Relais aufweist. Das eine Schaltelement umfasst dann entsprechend mehrere Kontakte.
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An der Netzanschlussseite 5 weist die Leiterplatte 3 einen AC/DC-Wandler 14 auf, an dem eine Mehrzahl von EMV-Schutzelementen 18 angeordnet sind. Der AC/DC-Wandler 14 ist dazu eingerichtet, den eingehenden (Leistungs-) Wechselstrom in für die Steuerelektronik auf der oberen Leiterplatte verwendbaren Gleichstrom umzuwandeln. Die EMV-Schutzelemente 18, die als Kapazitäten und/oder Spulen ausgebildet sein können, dienen dazu, die elektronischen bzw. elektrischen Bauelemente auf den Leiterplatten vor unerwünschten Wirkungen der elektromagnetischen Störungen aus dem Netz zu schützen, sowie keine unerwünschten Störungen ins Netz abzugeben.
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Am Längsrand der Leiterplatte 3 sind in der hier dargestellten Ausführungsform eine Mehrzahl von Anschlusselementen 8 angeordnet, die zur Verbindung mit elektrischen Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen 11 eingerichtet sind. Diese Anschlusselemente 8 können wie hier vorliegend als flache Lochzungen ausgebildet sein, deren flächige Erstreckung im Wesentlichen parallel zur Längskante der Leiterplatte 3 ausgerichtet ist. Die Lochzungen 8 sind hier auch im Wesentlichen senkrecht zur Leiterplatte 3 ausgerichtet, wodurch sich eine optimale Raumausnutzung ergibt. Die Lochzungen 8 sind fest mit der Leiterplatte 3 verbunden, bevorzugt durch Kleben, Stecken, Löten, Schweißen oder andere geeignete Verbindungstechniken.
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Aus Gründen der Platzersparnis und Raumausnutzung sind die Lochzungen 8 in Längsrichtung der Leiterplatte 3 in den Zwischenräumen 10 zwischen den Schaltelementen 9 positioniert. Da in der hier dargestellten Ausführungsform vier Schaltelemente 9 und sechs Anschlusselemente bzw. Lochzungen 8 vorhanden sind, sind die zwei am weitesten links angeordneten Lochzungen 8 sowie die am weitesten rechts angeordnete Lochzunge 8 nahe an den Schaltelementen 9, aber nicht in einem Zwischenraum 10 an der Leiterplatte 3 befestigt. Die Lochzungen 8 weisen jeweils mindestens ein Loch 12 zur Aufnahme einer Nietverbindung 13 auf, wie unten unter Bezugnahme auf die 3 bis 7 ausführlich erläutert wird. In der in 1 dargestellten Ausführungsform stellen die am weitesten links angeordneten Lochzungen 8 zwei Anschlüsse für den Schutzleiter (PE) dar und weisen zwei Löcher 12 mit entsprechenden Nietverbindungen 13 auf. Alternativ können statt zwei Anschlüssen 8 auch ein einziger Anschluss mit einem waagerechten Lochzungenabschnitt sowie einem senkrechten Lochzungenabschnitt die entsprechenden Leitungen aufnehmen. Diese PE-Anschlusselemente 8 können noch weitere Löcher 12 umfassen, um weitere Nietverbindungen 13 aufzunehmen. Die restlichen vier Lochzungen 8 weisen einen Neutralleiteranschluss (N) sowie drei Phasenanschlüsse L1, L2 und L3 auf. In der hier dargestellten Ausführungsform sind diese vier Lochzungen 8 gleich hoch ausgebildet, die Höhe der Lochzungen 8 kann jedoch auch unterschiedlich sein, je nachdem wie eine möglichst biegungsfreie und platzsparende Anordnung der angeschlossenen Leitungen 11 vorgesehen ist.
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In den (in 1 nicht sichtbaren) Löchern 12 sind Nietverbindungen 13 ausgebildet, die pro Loch 12 mindestens einen Ringkabelschuh 15 fest mit der Lochzunge 8 verbinden können. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist jeweils ein Ringkabelschuh 15 über die Nietverbindung 13 mit jeweils einer Lochzunge 8 verbunden. Die vier in 1 rechts abgebildeten Ringkabelschuhe 15 nehmen an ihren kabelseitigen Enden jeweils eine Eingangs- bzw. Ausgangsleitung 11 auf, wie unter Bezug auf die 3-7 unten ausführlich erläutert wird. In der in 1 dargestellten Ausführungsform zeigen die vier Eingangs- bzw. Ausgangsleitungen 11 jeweils nach links, d. h. sie sind von den Nietverbindungen 13 in Richtung Netzanschlussseite 5 geführt.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht, nämlich die Rückansicht der mobilen Ladevorrichtung 1 aus 1. Da die wesentlichen Elemente bereits unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurden, wird auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet. In 2 ist zu erkennen, dass auch auf der gegenüber liegenden Längsseite der Leiterplatte 3 in den Zwischenräumen 10 zwischen den vier Schaltelementen 9 jeweils eine Lochzunge 8 angeordnet ist, an denen jeweils eine Nietverbindung 13 über einen Ringkabelschuh 15 eine elektrische Verbindung zu einer Eingangs- bzw. Ausgangsleitung 11 herstellt. In der Nähe des Kfz-anschlussseitigen Endes der Leiterplatte 3 ist eine weitere Lochzunge 8 gleicher Höhe befestigt, deren Fläche in einem leicht schrägen Winkel zur Längsausrichtung der Leiterplatte 3 angeordnet ist. Die Ausrichtung der Eingangs- bzw. Ausgangsleitungen 11 ist in 2 entgegengesetzt zur Ausrichtung der Eingangs- bzw. Ausgangsleitungen 11 in 1, d. h. auf der einen Seite sind die Leitungen 11 in Richtung der Kfz-Anschlussseite 7, auf der anderen Seite in Richtung der Netzanschlussseite 5 ausgerichtet. Die Ausrichtung könnte auch genau anders herum sein oder auch gleichsinnig ausgerichtet je nach Anforderung durch den zur Verfügung stehenden Raum im Gehäuse.
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Die 3 bis 7 zeigen im Detail verschiedene Ausführungsformen der Nietverbindung 13, die die elektrische und galvanische Verbindung zwischen den Eingangs-und/oder Ausgangsleitungen 11 und den Lochzungen 8 herstellt, wobei auch die Anschlusselemente bzw. Lochzungen 8 unterschiedlich ausgebildet sein können.
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3 zeigt in perspektivischer Ansicht drei Lochzungen 8, die am Rand einer Leiterplatte 3 in den Zwischenräumen zwischen Schaltelementen 9 angeordnet sind. Jede der drei Lochzungen 8 weist drei Löcher 12 auf, die einen gleich großen Durchmesser aufweisen und mit gleichem Abstand entlang der Längsrichtung der Lochzungen 8 positioniert sind. In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nietverbindung 13 jeweils am mittleren Loch 12 der Lochzunge 8 ausgebildet. An einem Ende einer Eingangsleitung 11 bzw. einer Ausgangsleitungen 11 weist der stromführende Kern der elektrischen Leitung einen Ringkabelschuh 15 auf, dessen leitungsseitiges Ende hier mit dem stromführenden Kern gecrimpt, d. h. geklemmt ist. Crimpverbindungen sind auf dem Gebiet der Leistungselektronik bekannt und können von Hand mit einem Werkzeug, aber auch maschinell von einer automatisch arbeitenden Maschine vorgenommen werden. Die Crimpverbindung kann zusätzlich von einer Isoliermanschette 16 oder einem Schrumpfschlauch abgedeckt sein, um das Strom führende Ende der Leitung 11 abzudecken.
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Die Nietverbindung 13 umfasst in der hier dargestellten Ausführungsform einen Blindniet, der mittels einer Blindnietzange die feste Verbindung zwischen der Lochzunge 8 und dem Ringkabelschuh 15 herstellt. Der Ringkabelschuh 15 weist an seinem verbindungsseitigen Ende ein abgerundetes Lochblech auf, wobei der Lochdurchmesser im Wesentlichen dem Durchmesser des Lochs 12 auf der Lochzunge 8 entspricht. Der Blindniet ist eine spezielle Form des Hohlniets, die nur den Zugang zu einer Seite der zu verbindenden Bauteile erfordert, deswegen ist er für die vorliegende Ausführungsform besonders gut geeignet. Es ist jedoch anzumerken, dass auch andere Nietarten für die Nietverbindung 13 gemäß der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen können.
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Die hier verwendete Nietverbindung 13 hat folgende Vorteile: aufgrund der Größe bzw. der großen Kontaktfläche der Verbindung erwärmt sie sich kaum und ist daher sehr effizient. Eine Nietverbindung herzustellen ist darüber hinaus ein vergleichsweise einfacher Vorgang, der schnell ausgeführt werden kann. Bei dem hier verwendeten Blindniet, aber auch bei anderen Arten, füllt das Material, insbesondere der Nietdorn, das Loch radial im Wesentlichen vollständig aus und hat daher eine „abdichtende“ Wirkung. Dadurch ergibt sich eine optimale Kontaktierung der Materialien, die hier eine möglichst große elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Insbesondere ist es bei einer derartigen Nietverbindung vorteilhaft, wenn die Materialien der Lochzunge 8, des Ringkabelschuhs 15 und des Niets selbst identisch sind. Besonders vorteilhaft ist hierbei Kupfer oder eine Kupferlegierung. Gegebenenfalls können unterschiedlich große Löcher in der Lochzunge 8 bzw. im Ringkabelschuh 15 durch die radiale Materialausdehnung der Nietverbindung 13 gefüllt werden. Mit der Nietverbindung 13 sinkt der Kontaktwiderstand der Verbindung zwischen Anschlusselement 8 und Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen 11.
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4 zeigte beispielhaft eine dritte Ausführungsform, bei der die Nietverbindung 13 zweimal an der Lochzunge 8 ausgebildet ist. Dabei verlaufen die Ringkabelschuhe 15 und damit die Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen 11 parallel zueinander. Diese Art der doppelten Nietverbindung 13 kann beispielsweise am PE-Anschluss vorgenommen werden, wie er oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde. In 4 erkennt man ebenfalls die beiden Isoliermanschette 16, die dafür sorgen, dass die Verbindung zwischen Ringkabelschuh 15 und Leitung 11 geschützt und stabil ist. Die Verbindung zwischen dem flachen Teil des Ringkabelschuhs 15 und der Lochzunge 8 erfolgt hier bei beiden Nietverbindungen 13 auf derselben Seite. Es ist jedoch auch möglich, dass das flache Ende des Ringkabelschuhs 15 auf der Vorderseite der Lochzunge 8 zu liegen kommt und dann die Nietverbindung 13 hergestellt wird. Die Anordnung der 4 ist besonders platzsparend.
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5 zeigt beispielhaft eine vierte Ausführungsform, bei der ein Ringkabelschuh 15 mit seinem flachen Ende auf der Außenseite einer Lochzunge 8 angeordnet und per Nietverbindung 13 damit verbunden ist. Die Größe der Lochzunge 8 entspricht in etwa der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform. Bei der Darstellung in 5 ist die Leitung 11 (noch) nicht mit dem Ringkabelschuh 15 verbunden, weshalb das leitungsseitige Ende hier noch im wesentlichen zylinderförmig dargestellt ist, d. h. vor dem Crimpvorgang, der den elektrisch leitenden Kern der Leitung 11 mit dem leitungsseitigen Ende verbindet. Ebenfalls fehlt die Isoliermanschette 16. Auch hier erkennt man, dass die Nietverbindung 13 besonders platzsparend ist und ermöglicht, dass die Leitung 11 ohne Krümmung im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Leiterplatte 3 geführt werden kann.
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6 zeigt eine weitere, fünfte Ausführungsform für zwei Nietverbindungen 13 an einer Lochzunge 8, wobei die Ringkabelschuhe 15 jeweils auf der Innenseite der Lochzunge 8 angeordnet sind, d. h. auf der Seite, die von der Außenseite der Leiterplatte 3 weg zeigt. Die Lochzunge 8 ist hier auch senkrecht zur Leiterplatte 3 angeordnet und weist in Längsrichtung zwei Löcher auf. Ähnlich wie in 5 sind hier die Ringkabelschuhe 15 noch nicht mit den Leitungen 11 verbunden. Auch hier ist erkennbar, dass durch die Nietverbindungen 13 eine flexible und platzsparende Möglichkeit des Anschlusses der Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen 11 ermöglicht wird.
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Schließlich zeigt 7 eine sechste Ausführungsform, bei der die Lochzunge 8 zwei Nietverbindungen 13 aufweist, die sich im Wesentlichen auf der gleichen Höhe bezogen auf die Ebene der Leiterplatte 3 befinden. die Lochzunge 8 weist damit in Längsrichtung der Leiterplatte 3 eine größere Ausdehnung auf als in der Normalrichtung der Leiterplatte 3. Ähnlich zu 6 sind die flachen Elemente der Ringkabelschuhe 15 auf der Innenseite der Lochzunge 8 angeordnet. Dies spart auf der Außenseite der Lochzunge 8 Platz.
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Mit dem erfindungsgemäßen Gegenstand wird eine mobile Ladevorrichtung bereitgestellt, die durch die besondere Ausbildung der Verbindung zwischen elektrischen Leitungen und Anschlusselementen ein gegenüber dem Stand der Technik reduziertes Volumen und Gewicht aufweist sowie einfach und kostengünstig herzustellen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mobile Ladestation
- 3
- Rahmenelement
- 5
- Netzanschlussseite
- 7
- Kfz-Anschluss Seite
- 8
- Anschlusselement/Lochzunge
- 9
- Schaltelement
- 10
- Zwischenraum
- 11
- Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen
- 12
- Loch
- 13
- Nietverbindung
- 14
- AC/DC-Wandler
- 15
- Ringkabelschuh
- 16
- Isoliermanschette
- 17
- Kabeldurchführung
- 18
- EMV-Schutzelement
