DE102021125386A1 - CHARGING STATION FOR ELECTRIC BICYCLES FOR VEHICLES - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladestation (1) für Elektrofahrräder (2) zum Anschluss an eine elektrische Anhängerschnittstelle (31), vorzugsweise eine 13-polige Anhängersteckdose, eines Fahrzeugs (3) mit Anhängerkupplung (32), wobei die Ladestation (1) eine Ladeschaltung (14), zumindest eine Eingangsschnittstelle (11), vorzugsweise einen 13-poligen Eingangsstecker, zur Verbindung mit der Anhängerschnittstelle (31), zumindest eine Ausgangsschnittstelle (12) zum Anschluss an aufzuladende Batterien oder Batterieeinheiten (21), vorzugsweise des Elektrofahrrades (2), und ein Gehäuse (13) umfasst, wobei die Ladeschaltung (14) zumindest zur Konvertierung der durch die Anhängerschnittstelle (31) bereitgestellten elektrische Spannung auf eine Ladespannung der aufzuladenden Batterie oder Batterieeinheit (21) ausgestaltet ist und das Gehäuse (13) der Ladestation (1) zur reversiblen mechanischen Kopplung (110) mit der Anhängerkupplung (32) vorgesehen ist.The invention relates to a charging station (1) for electric bicycles (2) for connection to an electrical trailer interface (31), preferably a 13-pin trailer socket, of a vehicle (3) with a trailer hitch (32), the charging station (1) having a charging circuit ( 14), at least one input interface (11), preferably a 13-pin input connector, for connection to the trailer interface (31), at least one output interface (12) for connection to batteries or battery units (21) to be charged, preferably of the electric bicycle (2), and a housing (13), wherein the charging circuit (14) is designed at least to convert the electrical voltage provided by the trailer interface (31) to a charging voltage of the battery or battery unit (21) to be charged, and the housing (13) of the charging station (1 ) is provided for reversible mechanical coupling (110) with the trailer hitch (32).

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung betrifft eine Ladestation für Elektrofahrräder zum Anschluss an eine elektrische Anhängerschnittstelle und zur reversiblen mechanischen Kopplung mit der Anhängerkupplung sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Ladestation und ein Verfahren zur Aufladung von Batterien oder Batterieeinheiten mithilfe einer Fahrzeugbatterie über eine elektrische Anhängerschnittstelle eines Fahrzeugs mit Anhängerkupplung unter Verwendung dieser Ladestation.The invention relates to a charging station for electric bicycles for connection to an electrical trailer interface and for reversible mechanical coupling to the trailer hitch and a vehicle with such a charging station and a method for charging batteries or battery units using a vehicle battery via an electrical trailer interface of a vehicle with a trailer hitch using this charging station.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Elektrofahrräder, sogenannte E-Bikes, werden immer beliebter bei der Freizeitgestaltung. Daher werden Elektrofahrräder oftmals mit Fahrzeugen, beispielsweise PKWs oder Wohnmobile, zu Verwendung zu entfernten Orten transportiert. Elektrofahrräder haben eine begrenzte Kapazität ihrer jeweiligen Fahrradbatterie. Hierbei bezeichnet der Begriff „Batterie“ im Sinne der vorliegenden Erfindung elektrisch aufladbare Batterien, sogenannten Akkumulatoren oder Akkus. Gerade bei längeren Urlaubsfahrten entlädt sich die Fahrradbatterie so sehr, dass für den weiteren Gebrauch die Fahrradbatterie wieder aufgeladen werden muss, bevor der Benutzer eventuell die gewohnte Ladeinfrastruktur an seinem Wohnort wieder erreicht. Gerade in der freien Natur gibt es während der Ausflugs- oder Urlaubsfahrt keine externe Ladeinfrastruktur, sodass ein notwendiges Aufladen der Fahrradbatterie zu einem Problem wird.Electric bicycles, so-called e-bikes, are becoming increasingly popular for leisure activities. Therefore, electric bicycles are often transported to remote places for use by vehicles such as automobiles or campers. Electric bicycles have a limited capacity of their respective bicycle battery. Here, the term "battery" in the sense of the present invention denotes electrically chargeable batteries, so-called accumulators or accumulators. Especially on longer vacation trips, the bicycle battery discharges so much that the bicycle battery has to be recharged before the user can possibly reach the usual charging infrastructure at his place of residence again. Especially in the great outdoors there is no external charging infrastructure during excursions or vacation trips, so that the need to charge the bicycle battery becomes a problem.

Fahrzeuge besitzen zwar Elektroanschlüsse, beispielsweise die Zigarettenanzünderbuchse oder interne 220V-Steckdosen wie bei Wohnmobilen. Die Anschlussmöglichkeiten für ein Ladekabel liegen aber alle im Inneren der jeweiligen Fahrzeuge, sodass für die darüber mittels der Fahrzeugbatterie durchgeführte Aufladung der Fahrradbatterie ein Elektrokabel aus dem Fahrzeuginneren nach außen geführt werden muss, da das Elektrofahrrad aus Platzgründen in der Regel nicht im Inneren des jeweiligen Fahrzeugs geladen werden kann. Das dagegen bei der Ladung außerhalb des Fahrzeugs befindliche zu ladende Elektrofahrrad muss während der Ladezeit aus Gründen des Diebstahlsschutzes beaufsichtig werden, was zeitraubend für den jeweiligen Benutzer ist, da er während der Ladezeit des Elektrofahrrades keine anderen Aktivitäten abseits des Fahrzeugs durchführen kann. Falls dieser Platz im Inneren mancher Fahrzeuge oder großer Wohnmobile dennoch verfügbar sein sollte, so ist eine solche Aufladung im Inneren des jeweiligen Fahrzeugs aus Gründen des Brandschutzes aufgrund eines Überhitzungsrisikos der zu ladenden Batterie oder der Ladeinfrastruktur vermieden werden sollte.Vehicles do have electrical connections, for example the cigarette lighter socket or internal 220V sockets as in mobile homes. However, the connection options for a charging cable are all inside the respective vehicle, so that an electric cable has to be routed from the inside of the vehicle to the outside to charge the bicycle battery using the vehicle battery, since the electric bicycle is usually not inside the respective vehicle for reasons of space can be loaded. On the other hand, the electric bicycle to be charged, which is located outside the vehicle when charging, must be supervised during the charging time for reasons of theft protection, which is time-consuming for the respective user, since he cannot carry out any other activities away from the vehicle while the electric bicycle is being charged. If this space should nevertheless be available inside some vehicles or large mobile homes, such charging inside the respective vehicle should be avoided for reasons of fire protection due to the risk of overheating of the battery to be charged or the charging infrastructure.

Es wäre daher wünschenswert, eine Ladestation bereitzustellen, die die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise beseitigen kann.It would therefore be desirable to provide a charging station that can at least partially eliminate the disadvantages of the prior art.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ladestation bereitzustellen, die zumindest für einige der aufgeführten Nachteile des Stands der Technik eine Lösung bietet.The object of the invention is to provide a charging station that offers a solution for at least some of the disadvantages of the prior art that have been listed.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Ladestation für Elektrofahrräder zum Anschluss an eine elektrische Anhängerschnittstelle eines Fahrzeugs mit Anhängerkupplung, wobei die Ladestation eine Ladeschaltung, zumindest eine Eingangsschnittstelle, vorzugsweise einen 13-poligen Eingangsstecker, zur Verbindung mit der Anhängerschnittstelle, zumindest eine Ausgangsschnittstelle zum Anschluss an aufzuladende Batterien oder Batterieeinheiten, vorzugsweise des Elektrofahrrades, und ein Gehäuse umfasst, wobei die Ladeschaltung zumindest zur Konvertierung der durch die Anhängerschnittstelle bereitgestellten elektrische Spannung auf eine Ladespannung der aufzuladenden Batterie oder Batterieeinheit ausgestaltet ist und das Gehäuse der Ladestation zur reversiblen mechanischen Kopplung mit der Anhängerkupplung vorgesehen ist.The object of the invention is achieved by a charging station for electric bicycles for connection to an electrical trailer interface of a vehicle with a trailer hitch, the charging station having a charging circuit, at least one input interface, preferably a 13-pin input connector, for connection to the trailer interface, at least one output interface for connection to batteries or battery units to be charged, preferably of the electric bicycle, and a housing, the charging circuit being designed at least to convert the electrical voltage provided by the trailer interface to a charging voltage of the battery or battery unit to be charged, and the housing of the charging station for reversible mechanical coupling to the trailer hitch is provided.

Der Begriff „Schnittstelle“ bezeichnet in der vorliegenden Erfindung je nach Anwendung und Ausführung entweder eine Steckdose oder einen Stecker. Somit kann die Anhängerschnittstelle eines Fahrzeugs eine Anhängersteckdose oder ein Anhängerstecker sein, üblicherweise eine 13-polige Anhängersteckdose. Das Gleiche gilt für die Eingangsschnittstelle als Eingangssteckdose im Falle eines Anhängersteckers oder als Eingangsstecker im Falle einer Anhängersteckdose. Sofern die Eingangs- und Anhängerschnittstellen jeweils als Steckdosen oder Stecker ausgeführt sind, können entsprechende Adapter zum Anschluss der Anhängerschnittstelle an die Eingangsschnittstelle für die Ladestation verwendet werden. Dasselbe bzgl. Stecker / Steckdose / Adapter und deren Kombinationsmöglichkeiten gilt gleichermaßen auch für die Ausgangsschnittstelle zum Anschluss an die aufzuladende Batterie oder Batterieeinheit. Die Fahrzeuge mit Anhängerschnittstelle können dabei PKWs, Wohnmobile oder sonstige Fahrzeuge sein. Die Anhängerschnittstelle ist üblicherweise an jeweiligen Fahrtzeug angeordnet, beispielsweise am hinteren Teil des Fahrzeugs.In the present invention, the term “interface” designates either a socket or a plug, depending on the application and design. Thus, a vehicle's trailer interface may be a trailer socket or plug, typically a 13-pin trailer socket. The same applies to the input interface as an input socket in the case of a trailer plug or as an input plug in the case of a trailer socket. If the input and trailer interfaces are designed as sockets or plugs, appropriate adapters can be used to connect the trailer interface to the input interface for the charging station. The same with regard to the plug/socket/adapter and their possible combinations also applies to the output interface for connection to the battery or battery unit to be charged. The vehicles with a trailer interface can be passenger cars, mobile homes or other vehicles. The trailer interface is usually located on the respective vehicle, for example on the rear part of the vehicle.

Die Eignung der Ladestation für Elektrofahrräder schließet die Möglichkeit mit ein, dass die aufzuladende Batterie oder Batterieeinheit nicht am Elektrofahrrad befestigt ist, sondern separat mit der erfindungsgemäßen Ladestation aufgeladen wird. Ebenfalls eingeschlossen sind Aufladungen von Batterie oder Batterieeinheit auch zu anderen Zwecken als für ein Elektrofahrrad. Hierbei bezeichnet der Begriff „Elektrofahrrad“ jegliche Form von zwei oder dreirädrigen pedalgetriebenen Radfahrzeugen, die als Fahrunterstützung eine Batterie oder Batterieeinheit umfassen einschließlich der sogenannten E-Bikes. Als Batterie wird die aufzuladende Batterie ggf. in einem Gehäuse mit Anschlussbuchse für das Ladekabel bezeichnet. Eine Batterieeinheit kann aufwendiger als die Batterie selbst ausgestaltet sein. Die Batterieeinheit kann dabei ein oder mehrere Batterien umfasst, die allesamt mit Aufladung der Batterieeinheit aufgeladen werden. Die Batterieeinheit kann ein Trägergehäuse für die Batterien umfassen und mit zusätzlichen elektronischen Schaltungen / Komponenten für die Ladung der Batterien und/oder für den Betrieb des Elektrofahrrades ausgestattet sein. Die Batterieeinheit kann außerdem ein Montagesystem umfassen, mit der sie beispielsweise auf einem Elektrofahrrad befestigt wird. Im allereinfachsten Fall stellt die Batterieeinheit die Batterie selbst dar. Hierbei bezeichnet der Begriff „Batterie“ im Sinne der vorliegenden Erfindung elektrisch aufladbare Batterien, sogenannten Akkumulatoren oder Akkus.The suitability of the charging station for electric bicycles includes the possibility that the on zuladende battery or battery unit is not attached to the electric bike, but is charged separately with the charging station according to the invention. Also included is battery or battery unit charging for purposes other than an electric bicycle. Here, the term "electric bicycle" refers to any form of two- or three-wheeled pedal-driven wheeled vehicles that include a battery or battery unit as driving support, including the so-called e-bikes. The battery to be charged is referred to as a battery, possibly in a housing with a connection socket for the charging cable. A battery unit can be more complex than the battery itself. The battery unit can include one or more batteries, all of which are charged when the battery unit is charged. The battery unit can include a carrier housing for the batteries and be equipped with additional electronic circuits/components for charging the batteries and/or for operating the electric bicycle. The battery pack may also include a mounting system for attaching it, for example, to an electric bicycle. In the very simplest case, the battery unit represents the battery itself. Here, the term “battery” in the sense of the present invention denotes electrically chargeable batteries, so-called accumulators or accumulators.

Die Konvertierung der durch die Anhängerschnittstelle bereitgestellte elektrische Spannung auf eine Ladespannung der aufzuladenden Batterie oder Batterieeinheit bezeichnet die Bereitstellung einer an die benötigte Ladespannung der Batterie oder Batterieeinheit angepassten Spannung an der Ausgangsschnittstelle (üblicherweise im Bereich von 36V - 48V DC), die mit einem sogenannten DC/DC-Wandler (Konverter) aus der durch die Anhängerschnittstelle bereitgestellten Fahrzeugspannung (üblicherweise 12V DC) erzeugt wird. Zu diesem Zweck kann die Ladeschaltung mehrere Konverter (DC/DC-Wandler) umfassen, die jeweils unterschiedliche Ladespannungen bereitstellen und auf die die Ausgangsschnittstelle je nach Bedarf umgestellt werden kann. Für je nach Anwendung benötigte unterschiedliche Ladespannungen kann die erfindungsgemäße Ladestation einen oder mehrere Umschalter umfassen, um die jeweils richtige Ladespannung durch einen der Konverter an der Ausgangsschnittstelle bereitzustellen. Der Konverter kann dabei im Gehäuse der Ladestation angeordnet sein oder aber in einem Anschlusskabel bzw. Stecker oder Steckdose der Ladestation zum Anschluss an die Anhängerschnittstelle integriert sein. Sofern der Konverter in Stecker, Steckdose oder Kabel der elektrischen Verbindung zur Anhängerschnittstelle angeordnet ist, ist der Konverter vorzugsweise spritzwassergeschützt an der jeweiligen Stelle im Stecker bzw. Steckdose oder Kabel integriert. Damit kann sich der Konverter im Außenbereich um das Fahrzeugs befinden und dort einen sicheren Betrieb ermöglichen.The conversion of the electrical voltage provided by the trailer interface to a charging voltage of the battery or battery unit to be charged refers to the provision of a voltage adapted to the required charging voltage of the battery or battery unit at the output interface (usually in the range of 36V - 48V DC), which is connected to a so-called DC /DC converter (converter) is generated from the vehicle voltage provided by the trailer interface (usually 12V DC). For this purpose, the charging circuit can include several converters (DC/DC converters), each of which provides different charging voltages and to which the output interface can be switched as required. For different charging voltages required depending on the application, the charging station according to the invention can include one or more changeover switches in order to provide the correct charging voltage in each case through one of the converters at the output interface. The converter can be arranged in the housing of the charging station or integrated into a connection cable or plug or socket of the charging station for connection to the trailer interface. If the converter is arranged in the plug, socket or cable of the electrical connection to the trailer interface, the converter is preferably integrated in a splash-proof manner at the respective point in the plug or socket or cable. This means that the converter can be located outside around the vehicle and enable safe operation there.

Die Ladestation kann dabei ein Außenmaß von 22,0cm x 10,6cm x 6,0 cm besitzen. Das Außenmaß schließt dabei nicht die elektrischen Kabel zur Verbindung mit der Anhängerschnittstelle und der aufzuladenden Batterie oder Batterieeinheit bzw. anderer elektrischer Kabel oder Kabel zu anderen Zwecken wie beispielsweise Datenkabel, die ggf. zusätzlich zu dem Ladekabel oder Verbindungskabel zur Anhängerschnittstelle an die Ladestation angeschlossen werden können, mit ein. Hierbei können die Kabel ausgehend von der Eingangsschnittstelle und der Ausgangsschnittstelle Teil der Ladestation sein oder als separate externe Kabel ausgeführt sein.The charging station can have an external dimension of 22.0 cm x 10.6 cm x 6.0 cm. The external dimension does not include the electrical cables for connection to the trailer interface and the battery or battery unit to be charged or other electrical cables or cables for other purposes such as data cables, which may be connected to the charging station in addition to the charging cable or connection cable to the trailer interface , with a. In this case, the cables, starting from the input interface and the output interface, can be part of the charging station or can be designed as separate external cables.

Mit der erfindungsgemäßen Ladestation muss diese nicht direkt an die Fahrzeugbatterie oder Zigarettenanzünderbuchse angeschlossen werden, welche sich im Inneren des Fahrzeugs befinden. Somit handelt es sich bei der Ladestation um eine außerhalb des Fahrzeugs angebrachte Ladestation, so dass beim Laden keine Brandgefahr während des Ladevorgangs für das Fahrzeug besteht. Außerdem kann der Ladevorgang an jeden Ort, an dem sich das Fahrzeug befindet, unabhängig von der an diesem Ort verfügbaren sonstigen Stromversorgungsinfrastruktur durchgeführt werden, wobei das Fahrzeug während des Ladevorgangs sogar komplett verschlossen werden kann, da aus dem Fahrzeuginneren kein Kabel nach außen zur aufzuladenden Batterie herausgeführt werden muss. Die Ladestation ist zudem reversibel mit der Anhängerkupplung verbindbar, sodass die Ladestation nicht bei mehreren Anhängern oder anbringbaren Trägern für Fahrräder oder anderer zu transportierenden Gegenständen für jeden der Anhänger oder Träger beschafft werden muss, sondern dieselbe erfindungsgemäße Ladestation jederzeit unabhängig vom Anhänger bzw. auch ohne Anhänger bzw. Radträger zur Aufladung von Batterien oder Batterieeinheiten unkompliziert und zuverlässig verwendet werden kann. Durch die Verwendung der bereits an den Fahrzeugen vorhandenen Anhängerschnittstellen zur Verbindung mit der Ladestation ist diese für den Nutzer leicht und schnell handhabbar und betreibbar. Die Kapazität einer Fahrradbatterie ist zudem zur Kapazität einer Autobatterie, die ja während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs durch dieses automatisch aufgeladen wird, gering, sodass die Aufladung der Fahrradbatterie keine Probleme für einen späteren Start des Fahrzeugs selbst verursacht. Hierbei kann beispielsweise ein Elektrofahrrad auch mehrfach geladen werden, ohne dafür das Fahrzeug zwischenzeitlich zur Aufladung der Autobatterie bewegen zu müssen. Somit stellt die erfindungsgemäße Ladestation sicher, dass eine Batterie oder eine Batterieeinheit auf einfache und sichere Art und Weise unabhängig von der externen Ladeinfrastruktur an jedem beliebigen Ort über eine Fahrzeugbatterie geladen werden kann und löst zumindest einige der aufgeführten Nachteile des Stands der Technik.With the charging station according to the invention, it does not have to be connected directly to the vehicle battery or cigarette lighter socket, which are located inside the vehicle. The charging station is therefore a charging station installed outside the vehicle, so that there is no risk of fire for the vehicle during the charging process. In addition, the charging process can be carried out at any location where the vehicle is located, regardless of the other power supply infrastructure available at this location, whereby the vehicle can even be completely closed during the charging process, since there is no cable from inside the vehicle to the outside of the battery to be charged must be brought out. The charging station can also be reversibly connected to the trailer hitch, so that the charging station does not have to be procured for each of the trailers or carriers when there are several trailers or attachable carriers for bicycles or other objects to be transported, but the same charging station according to the invention at any time independently of the trailer or even without a trailer or wheel carrier for charging batteries or battery units can be used easily and reliably. By using the trailer interfaces already present on the vehicles to connect to the charging station, the user can handle and operate it quickly and easily. The capacity of a bicycle battery is also small compared to the capacity of a car battery, which is automatically charged by the vehicle while the vehicle is being driven, so that charging the bicycle battery does not cause any problems for later starting the vehicle itself. Here, for example, an electric bicycle can also be charged several times without having to move the vehicle to charge the car battery in the meantime. Thus, the charging station according to the invention ensures that a battery or a battery unit can be charged in a simple and safe manner independently of the external charging infrastructure at any location via a vehicle battery and solves at least some of the disadvantages of the prior art.

In einer Ausführungsform umfasst die Ladeschaltung einen Mikroprozessor, der dazu vorgesehen ist, bei einem Ladefehler die Ladestation zu deren Schutz abzuschalten. Die Ladeschaltung sorgt daher für den wünschenswerten Schutz für Akku und Batterie des Fahrzeugs. So bleibt die Batterie des Fahrzeugs unbelastet. Tritt ein Fehler durch Kurzschluss oder Überstrom auf, so sorgt der in die Ladeschaltung integrierte Mikroprozessor für eine Fehlermeldung und schaltet die Ladestation bzw. die Aufladung der Batterie oder der Batterieeinheit ab. Der Konverter der Ladeschaltung wird dabei nicht zerstört, sondern stellt sich nach Beseitigung der Fehlermeldung automatisch wieder in seinen Betriebszustand zurück. Eine integrierte Sicherung kann zusätzlichen Schutz bieten und kann einfach ausgetauscht werden.In one embodiment, the charging circuit comprises a microprocessor which is intended to switch off the charging station to protect it in the event of a charging error. The charging circuit therefore provides the desirable protection for the battery pack and battery of the vehicle. In this way, the vehicle's battery remains unloaded. If an error occurs due to a short circuit or overcurrent, the microprocessor integrated in the charging circuit provides an error message and switches off the charging station or the charging of the battery or battery unit. The converter of the charging circuit is not destroyed, but automatically returns to its operating state after the error message has been eliminated. An integrated fuse can provide additional protection and can be easily replaced.

In einer weiteren Ausführungsform stellt die Ladeschaltung zusätzlich einen Spannungsschutz gegen Überspannungen während eines Aufladevorgangs bereit, indem die Ladeschaltung eine Drosselschaltung, vorzugsweise umfassend eine Überspannungsschutzdiode, umfasst, die zumindest hohe Spannungen mit hoher Frequenz filtert. Elektronische Schaltungen, die am Spannungsnetz eines Kraftfahrzeuges betrieben werden, müssen vor Beschädigungen durch zu hohe Spannungsspitzen (auch als Transienten bezeichnet) geschützt werden. Die Drosselschaltung übernimmt eine solche Schutzfunktion. In Kraftfahrzeugen, aber auch bei anderen Fahrzeugen, können kurzzeitig hohe Spannungen auftreten. An der Fahrzeugbatterie treten im Regelbetrieb (durch die Arbeit der Lichtmaschine) Spannungsschwankungen zwischen ca. 8 und 14,4 Volt auf. Die meisten (billigen) Zubehörteile, die ihre Spannung aus dem Kfz-Bordnetz beziehen (üblicherweise über den Zigarettenanzünder bzw. die Bordspannungssteckdose), weisen keinen geeigneten Schutz vor den zerstörerischen Überspannungen auf. Zu solchen Geräten gehören u. a. Ladeadapter für Mobiltelefone, Audiowiedergabegeräte, USB-Kfz-Adapter aber auch Navigationsgeräte oder die zunehmend beliebten Tagfahrleuchten auf LED-Basis. Die Drosselschaltung filtert hohe Spannungen mit hoher Frequenz und verhindert so, dass diese an die nachgeschaltete Elektronik der Ladeschaltung der erfindungsgemäßen Ladestation weitergeleitet werden. Die Überspannungsschutzdiode wird bei Spannungen oberhalb ihrer Durchschlagspannung von 15,2 V leitend und schließt den Eingang mit Masse kurz, so dass auch längere Impulse mit zu hoher Spannung abgeleitet werden.In a further embodiment, the charging circuit additionally provides voltage protection against overvoltages during a charging process, in that the charging circuit comprises an inductor circuit, preferably comprising an overvoltage protection diode, which filters at least high voltages with a high frequency. Electronic circuits that are operated on the voltage network of a motor vehicle must be protected against damage caused by excessive voltage peaks (also referred to as transients). The choke circuit performs such a protective function. In motor vehicles, but also in other vehicles, high voltages can occur for a short time. Voltage fluctuations between approx. 8 and 14.4 volts occur at the vehicle battery in normal operation (due to the work of the alternator). Most (cheap) accessories that draw their voltage from the vehicle's on-board network (usually via the cigarette lighter or the on-board voltage socket) do not have any suitable protection against the destructive overvoltages. Such devices include, but are not limited to Charging adapters for mobile phones, audio playback devices, USB car adapters, but also navigation devices or the increasingly popular LED-based daytime running lights. The choke circuit filters high voltages with a high frequency and thus prevents them from being forwarded to the downstream electronics of the charging circuit of the charging station according to the invention. The overvoltage protection diode becomes conductive at voltages above its breakdown voltage of 15.2 V and short-circuits the input to ground so that longer pulses with excessive voltage are discharged.

In einer weiteren Ausführungsform ist in der Drosselschaltung zusätzlich eine Schmelzsicherung, vorzugsweise mit einer maximalen Belastbarkeit von 1 A, angeordnet. Da die Überspannungsschutzdiode im Fehlerfall dazu vorgesehen ist, einen Kurschluss zu verursachen, kann in der Schaltung eine passende Schmelzsicherung verbaut werden, die im Falle einer anhaltenden Überspannung und damit einhergehendem Stromfluss durch die Diode geopfert wird. Dieser Transientenschutz ist somit auch nicht direkt an die Fahrzeugbatterie angeschlossen.In a further embodiment, a safety fuse, preferably with a maximum load capacity of 1 A, is additionally arranged in the throttle circuit. Since the overvoltage protection diode is intended to cause a short circuit in the event of a fault, a suitable fuse can be installed in the circuit, which is sacrificed in the event of a sustained overvoltage and the associated current flow through the diode. This transient protection is therefore not connected directly to the vehicle battery.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Ladeschaltung nach Anschluss an die Anhängerschnittstelle zusätzlich dafür ausgestaltet, unabhängig von der Ladung einer Batterie oder einer Batterieeinheit einen Prüfstrom durch ein oder mehrere Anschlüsse der Anhän-gerschnittstelle, die für die Versorgung von Rückleuchten bei einem an die Anhängerkupplung abgehängten Anhänger vorgesehen sind, so zuzulassen, dass bei Start des Fahrzeugs eine entsprechende Fehlermeldung bei weiter angeschlossener Ladestation angezeigt wird. Hiermit wird für das Fahrzeug simuliert, dass ein Anhänger mit Rückleuchten an der Anhängerkupplung angekuppelt ist. Mit der so provozierten Fehlermeldung für die Rücklampenfunktion wird ein Fahrzeugführer auf den weiter bestehenden Anschluss der Ladestation an der Anhängerschnittstelle aufmerksam gemacht, wenn er das Fahrzeug starten will, sodass verhindert wird, dass der Fahrer unbeabsichtigt mit angekoppelter Ladestation und angekoppeltem Elektrofahrrad mit dem Fahrzeug losfährt. Diese Fehlermeldung stellt somit einen Funktionscheck dar, ob noch die Ladestation an den Anhängerstecker angeschlossen ist. Der dafür benötigte Prüfstrom ist minimal, sodass dieser auf den Ladestatus der Autobatterie keinen nennenswerten Einfluss hat.In a further embodiment, the charging circuit, after being connected to the trailer interface, is additionally designed to supply a test current through one or more connections of the trailer interface, independently of the charging of a battery or a battery unit, which is used to supply the rear lights on a trailer that is attached to the trailer hitch are intended to allow a corresponding error message to be displayed when the vehicle is started if the charging station is still connected. This simulates for the vehicle that a trailer with taillights is coupled to the trailer hitch. With the error message for the rear lamp function provoked in this way, a vehicle driver is made aware of the continuing connection of the charging station to the trailer interface if he wants to start the vehicle, so that the driver is prevented from unintentionally driving off with the charging station and electric bicycle coupled to the vehicle. This error message therefore represents a function check to determine whether the charging station is still connected to the trailer plug. The test current required for this is minimal, so that it has no significant influence on the charging status of the car battery.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Gehäuse spritzwassergeschützt, vorzugsweise besteht es zusätzlich aus einem korrosionssicheren Material, beispielsweise Aluminium. Das Gehäuse beispielsweise aus Aluminium trotzt rauen Umweltbedingungen, schützt den empfindlichen Inhalt und ist zudem nutzerfreundlich. Das Gehäuse ist spritzwassergeschützt und korrosionssicher, also bestens gerüstet für den Einsatz im Außenbereich.In a further embodiment, the housing is splash-proof, and it preferably also consists of a corrosion-resistant material, for example aluminum. The aluminum housing, for example, defies harsh environmental conditions, protects the sensitive content and is also user-friendly. The housing is splash-proof and corrosion-proof, so it is ideally equipped for outdoor use.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Gehäuse geeignet ausgestaltet, mit der Anhängerkupplung diebstahlssicher verbunden zu werden. Hierzu kann das Gehäuse eine Halterungsaussparung geeignet zum Aufschieben des Gehäuses auf eine Kuppelschnittstelle, vorzugsweise ein Kugelkopf, der Anhängerkupplung für einen Anhänger und eine Sicherungseinrichtung, vorzugsweise ein Sicherungsblech, zur abschließbaren Verbindung mit der Anhängerkupplung umfassen, sodass mit abgeschlossenem Sicherungseinrichtung das Gehäuse nicht mehr von der Kuppelschnittstelle entfernbar ist. Damit ist die erfindungsgemäße Ladestation auf einfache und wirkungsvolle Weise am Fahrzeug fixiert und kann nicht durch Unbefugte entwendet werden. Dabei kann das Sicherungsblech beispielsweise mit einem Vorhängeschloss an Anhängerkupplung und Gehäuse für Unbefugte unlösbar fixiert werden.In a further embodiment, the housing is designed to be connected to the trailer hitch in a theft-proof manner. For this purpose, the housing can include a mounting recess suitable for pushing the housing onto a coupling interface, preferably a ball head, of the trailer hitch for a trailer and a safety device, preferably a locking plate, for the lockable connection to the trailer hitch, so that with the safety device locked, the Housing is no longer removable from the dome interface. The charging station according to the invention is thus fixed to the vehicle in a simple and effective manner and cannot be stolen by unauthorized persons. The locking plate can be fixed to the trailer hitch and housing with a padlock, for example, so that unauthorized persons cannot detach it.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Gehäuse eine geeignete Sicherungsaussparung, über die eine aufzuladende Batterie oder Batterieeinheit oder ein Elektrofahrrad verschließbar mit dem Gehäuse der Ladestation verbunden werden kann. Diese Verschließbarkeit stellt eine Diebstahlssicherung für das Elektrofahrrad bzw. die Batterie oder die Batterieeinheit dar, sodass der Aufladevorgang nicht mehr vom Nutzer die gesamte Zeit bewacht werden muss. Mit der Möglichkeit, die Ladevorrichtung an der Anhängerkupplung zu befestigen, bieten sich zusätzliche Vorteile vor allem im Bereich des Diebstahlschutzes. So können Sie Ihr Elektrofahrrad direkt am Fahrzeug sichern und müssen nicht auf einen Baum oder sonstige Möglichkeiten ausweichen. Die schnelle Montage und die stabile kompakte Ausführung dieser Diebstahlsicherung bieten viele Vorteile.In a further embodiment, the housing comprises a suitable safety cut-out via which a battery or battery unit to be charged or an electric bicycle can be connected to the housing of the charging station in a lockable manner. This lockability represents an anti-theft device for the electric bicycle or the battery or the battery unit, so that the charging process no longer has to be monitored by the user the entire time. With the option of attaching the loading device to the trailer hitch, there are additional advantages, especially in the area of anti-theft protection. In this way you can secure your electric bike directly on the vehicle and do not have to use a tree or other options. The quick installation and the stable, compact design of this anti-theft device offer many advantages.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Ladestation, vorzugsweise am Gehäuse, eine oder mehrere weitere Fixierungseinrichtungen, mittels der die Ladestation am Fahrzeug, Radträger oder Anhänger reversibel befestigt werden kann, vorzugsweise über an der oder den Fixierungseinrichtungen anzubringende Gurte. Dies erhöht die Flexibilität bei der Anbringung der Ladestation an vorhandenen Gegenständen.In a further embodiment, the charging station comprises, preferably on the housing, one or more further fixing devices, by means of which the charging station can be reversibly attached to the vehicle, wheel carrier or trailer, preferably via straps to be attached to the fixing device or devices. This increases flexibility when attaching the charging station to existing objects.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Gehäuse eine weitere 13-polige Schnittstelle zur elektrischen Verbindung mit einem Anhänger oder Radträger. So kann die Ladestation beispielsweise auch auf einem Radträger oder Anhänger montiert und von dort aus die Batterien oder Batterieeinheiten geladen werden. Über die 13-polige Schnittstelle, z.B. eine 13-polige Steckdose, der Ladestation kann nun der Radträger oder Anhänger mit der Anhängerschnittstelle über die Ladestation als Zwischenkomponente verbunden werden.In a further embodiment, the housing includes a further 13-pin interface for the electrical connection to a trailer or wheel carrier. For example, the charging station can also be mounted on a wheel carrier or trailer and the batteries or battery units can be charged from there. The wheel carrier or trailer can now be connected to the trailer interface via the charging station as an intermediate component via the 13-pin interface, e.g. a 13-pin socket, of the charging station.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Ladestation des Weiteren eine 12V-Schnittstelle, vorzugsweise mit einer wasserdichten Abdeckklappe, zur elektrischen Versorgung weiterer Abnehmer. Diese weiteren Abnehmer können beispielsweise eine elektrisch gekühlte Kühlbox, ein Mobilphone, eine Kamera, eine Drohne oder andere Abnehmer sein. Mit der 12V-Schnitstelle erweitert die erfindungsgemäße Ladestation die durch das Fahrzeug bereitgestellte Funktionalität um zusätzliche Anschlüsse.In a further embodiment, the charging station also includes a 12V interface, preferably with a watertight cover flap, for the electrical supply of other consumers. These additional consumers can be, for example, an electrically cooled cool box, a mobile phone, a camera, a drone or other consumers. With the 12V interface, the charging station according to the invention expands the functionality provided by the vehicle with additional connections.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Ladeschaltung einen Stromunterbrecher und/oder einen Stromunterbrechungssensor und einen Alarmgeber, sodass bei festgestellter Unterbrechung einer elektrischen Verbindung mit der Anhängerschnittstelle die Ladestation ein Warnsignal, vorzugsweise einen Warnton über einen entsprechenden Lautsprecher der Ladestation, aussendet. Ein Stromunterbrecher ist ein Unterbrecherkontakt, der die elektrischen Kontakte in einem Stromkreis öffnen und schließen kann. Es handelt sich also um ein elektronisches Bauteil, das in verschiedenen Formen in einer elektrischen Schaltung zum Einsatz kommt. Versucht eine Person nun die elektrische Verbindung zur Anhängerschnittstelle zu unterbrechen, so reagiert dieser Kontakt auf die nicht vorhandene Spannung und löst ein Warnsignal (Warnton) aus. Dieses Warnsignal kann beispielsweise für 20 - 30 Sekunden anhalten. Dieselbe Funktion kann auch von einem Stromunterbrechungssensor ausgeführt werden, der lediglich die Stromunterbrechung (beispielsweise durch Trennen der Verbindung zur Anhängerschnittstelle) feststellt und entsprechend das Warnsignal auslöst.In another embodiment, the charging circuit includes a circuit breaker and/or a power failure sensor and an alarm so that if an electrical connection to the trailer interface is detected as broken, the charging station emits a warning signal, preferably a warning tone, via a corresponding speaker on the charging station. A circuit breaker is a contact breaker that can open and close the electrical contacts in a circuit. It is therefore an electronic component that is used in various forms in an electrical circuit. If a person now tries to interrupt the electrical connection to the trailer interface, this contact reacts to the lack of voltage and triggers a warning signal (warning tone). This warning signal can last for 20-30 seconds, for example. The same function can also be performed by a power failure sensor, which simply detects the power failure (e.g. by disconnecting the trailer interface) and triggers the warning signal accordingly.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Ladestation eine Nutzerschnittstelle, mit der das Warnsignal deaktiviert werden kann, vorzugsweise nach vorheriger Identifikation eines befugten Nutzers über die Nutzerschnittstelle. So kann ein Nutzer auf einfache und bequem Art und Weise die Ladestation bedienen und entsprechende Einstellung vorzunehmen, wie u.a. das Warnsignal zu unterbrechen, damit die elektrische Verbindung zur Anhängerschnittstelle ohne Warnsignal gewollt unterbrochen werden kann. Die Nutzerschnittstelle kann beispielsweise eine Eingabetastatur, ein Schlüssel oder etwas anders sein, das eine Identifikation und eine Schaltung ermöglicht.In a further embodiment, the charging station includes a user interface with which the warning signal can be deactivated, preferably after prior identification of an authorized user via the user interface. In this way, a user can operate the charging station in a simple and convenient manner and make the appropriate settings, such as interrupting the warning signal so that the electrical connection to the trailer interface can be intentionally interrupted without a warning signal. The user interface can be, for example, an input keyboard, a key or something else that allows identification and switching.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Ladestation.The invention also relates to a vehicle with a charging station according to the invention.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Aufladung von Batterien oder Batterieeinheiten, vorzugsweise eines Elektrofahrrades, mithilfe einer Fahrzeugbatterie über eine elektrische Anhängerschnittstelle, vorzugsweise eine 13-polige Anhängersteckdose, eines Fahrzeugs mit Anhängerkupplung unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Ladestation umfassend nachfolgende Schritte:

  • - reversible mechanische Kopplung der Ladestation über ein Gehäuse der Ladestation mit der Anhängerkupplung;
  • - Anschließen einer Eingangsschnittstelle der Ladestation, vorzugsweise ein 13-poliger Eingangsstecker, an die Anhängerschnittstelle zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit der Fahrzeugbatterie;
  • - Anschließen einer Ausgangsschnittstelle der Ladestation an die aufzuladende Batterie oder Batterieeinheit;
  • - Konvertieren der durch die Anhängerschnittstelle bereitgestellten elektrischen Spannung auf eine Ladespannung der aufzuladenden Batterie oder Batterieeinheit; und
  • - Aufladen der Batterie oder Batterieeinheit mit Strom aus der Fahrzeugbatterie.
The invention also relates to a method for charging batteries or battery units, preferably an electric bicycle, using a vehicle battery via an electrical trailer interface, preferably a 13-pin trailer socket, of a vehicle with a trailer hitch using a charging station according to the invention, comprising the following steps:
  • - reversible mechanical coupling of the charging station via a housing of the charging station with the trailer hitch;
  • - Connect an input interface of the charging station, preferably a 13-pin one input connector, to the trailer interface for establishing an electrical connection with the vehicle battery;
  • - connecting an output interface of the charging station to the battery or battery unit to be charged;
  • - Converting the electrical voltage provided by the trailer interface to a charging voltage of the battery or battery unit to be charged; and
  • - Charging the battery or battery pack with power from the vehicle battery.

Somit stellt das erfindungsgemäße Verfahren sicher, dass eine Batterie oder eine Batterieeinheit auf einfache und sichere Art und Weise unabhängig von der externen Ladeinfrastruktur an jedem beliebigen Ort über eine Fahrzeugbatterie geladen werden kann und löst zumindest einige der aufgeführten Nachteile des Stands der Technik.The method according to the invention thus ensures that a battery or a battery unit can be charged easily and safely at any location using a vehicle battery, independently of the external charging infrastructure, and solves at least some of the listed disadvantages of the prior art.

In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den weiteren Schritt des diebstahlsicheren Verbindens der Ladestation über das geeignet ausgestaltete Gehäuse mit der Anhängerkupplung.In one embodiment, the method includes the further step of theft-proof connection of the charging station to the trailer hitch via the suitably designed housing.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren den weiteren Schritt des verschließbaren Verbindens einer Batterie oder Batterieeinheit oder eines Elektrofahrrades mit der Ladestation über das dafür geeignet ausgestaltete Gehäuse.In a further embodiment, the method comprises the further step of the lockable connection of a battery or battery unit or an electric bicycle to the charging station via the housing designed suitably for this purpose.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren den weiteren Schritt des Aussendens eines Warnsignals durch die Ladestation bei einer unbefugten Unterbrechung einer elektrischen Verbindung mit der Anhängerschnittstelle, wozu die Ladeschaltung einen Stromunterbrechungssensor und einen Alarmgeber umfasst.In a further embodiment, the method comprises the further step of the charging station emitting a warning signal in the event of an unauthorized interruption of an electrical connection with the trailer interface, for which purpose the charging circuit comprises a power interruption sensor and an alarm transmitter.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren den weiteren Schritt des Zulassens eines Prüfstroms durch ein oder mehrere Anschlüsse der Anhängerschnittstelle, die für die Versorgung von Rückleuten bei einem an die Anhängerkupplung abgehängten Anhänger vorgesehen sind, durch die Ladeschaltung nach Anschluss an die Anhängerschnittstelle unabhängig von der Ladung einer Batterie oder einer Batterieeinheit, so dass bei Start des Fahrzeugs bei weiter angeschlossener Ladestation eine entsprechende Fehlermeldung angezeigt wird.In a further embodiment, the method comprises the further step of allowing a test current through one or more connections of the trailer interface, which are provided for the supply of rear passengers in a trailer that is detached from the trailer hitch, through the charging circuit after connection to the trailer interface, regardless of the load a battery or a battery unit, so that when the vehicle is started and the charging station is still connected, a corresponding error message is displayed.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass zum Zwecke der besseren Lesbarkeit „mindestens“-Ausdrücke nach Möglichkeit vermieden wurden. Vielmehr ist ein unbestimmter Artikel („ein“, „zwei“ etc.) im Normalfall als „mindestens ein, mindestens zwei, etc.“ zu verstehen, sofern sich nicht aus dem Kontext ergibt, dass dort „genau“ die angegebene Anzahl gemeint ist.It should be expressly pointed out that, for the purpose of better readability, “at least” expressions have been avoided wherever possible. Rather, an indefinite article ("one", "two" etc.) is normally to be understood as "at least one, at least two, etc.", unless it follows from the context that "exactly" the specified number is meant there .

An dieser Stelle sei ebenfalls noch erwähnt, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung der Ausdruck „insbesondere“ immer so zu verstehen ist, dass mit diesem Ausdruck ein optionales, bevorzugtes Merkmal eingeleitet wird. Der Ausdruck ist demzufolge nicht als „und zwar“ und nicht als „nämlich“ zu verstehen.At this point it should also be mentioned that within the scope of the present patent application, the expression “in particular” is always to be understood in such a way that an optional, preferred feature is introduced with this expression. The expression is therefore not to be understood as "specifically" and not as "namely".

Es versteht sich, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch abweichend von den Anspruchsrückbezügen kombiniert werden können, um die vorliegend erzielbaren Vorteile und Effekte entsprechend einzeln oder kumuliert umsetzen zu können.It goes without saying that features of the solutions described above or in the claims can also be combined if necessary, deviating from the claim references, in order to be able to implement the advantages and effects that can be achieved here individually or cumulatively.

Figurenlistecharacter list

Zusätzlich sind weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert. Komponenten, welche in den einzelnen Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, sind hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei die Komponenten nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen.In addition, further features, effects and advantages of the present invention are explained with reference to the attached drawing and the following description. Components which at least essentially correspond in terms of their function in the individual figures are identified here with the same reference symbols, with the components not having to be numbered and explained in all figures.

Die Zeichnung zeigen:

  • 1: eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladestation bei der Aufladung eines Elektrofahrrades;
  • 2: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Ladeschaltung der erfindungsgemäßen Ladestation;
  • 3: eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Ladestation;
  • 4: eine weitere Ausführungsform der mechanischen Kopplung der erfindungsgemä-ßen Ladestation mit der Anhängerkupplung;
  • 5: eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladestation angeordnet auf einem Radträger eines Anhängers an der Anhängerkupplung; und
  • 6: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aufladung von Batterien oder Batterieeinheiten mithilfe einer Fahrzeugbatterie über eine elektrische Anhängerschnittstelle.
The drawing show:
  • 1 : an embodiment of the charging station according to the invention when charging an electric bicycle;
  • 2 : a schematic representation of an embodiment of the charging circuit of the charging station according to the invention;
  • 3 1: a schematic representation of a further embodiment of the charging station;
  • 4 : another embodiment of the mechanical coupling of the charging station according to the invention with the trailer hitch;
  • 5 : another embodiment of the charging station according to the invention arranged on a wheel carrier of a trailer on the trailer hitch; and
  • 6 1: a schematic representation of an embodiment of the method according to the invention for charging batteries or battery units using a vehicle battery via an electric trailer interface.

Ausführungsbeispieleexemplary embodiments

1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladestation 1 bei der Aufladung eines Elektrofahrrades 2 mittels Anschlusses an eine elektrische Anhängerschnittstelle 31, vorzugsweise eine 13-polige Anhängersteckdose, eines Fahrzeugs 3 mit Anhängerkupplung 32. Nach erfolgtem Aufstecken der Ladestation 1 auf die Anhängerkupplung 32 zeigt 1 auch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 3 mit einer erfindungsgemäßen Ladestation 1, wie durch den Doppelpfeil angedeutet ist. Die Ladestation 1 umfasst eine Ladeschaltung 14, zumindest eine Eingangsschnittstelle 11, vorzugsweise einen 13-poligen Eingangsstecker, zur Verbindung mit der Anhängerschnittstelle 31, zumindest eine Ausgangsschnittstelle 12 zum Anschluss an aufzuladende Batterien oder Batterieeinheiten 21, vorzugsweise des Elektrofahrrades 2, und ein Gehäuse 13, wobei die Ladeschaltung 14 zumindest zur Konvertierung der durch die Anhängerschnittstelle 31 bereitgestellten elektrische Spannung auf eine Ladespannung der aufzuladenden Batterie oder Batterieeinheit 21 ausgestaltet ist und das Gehäuse 13 der Ladestation 1 zur reversiblen mechanischen Kopplung 110 mit der Anhängerkupplung 32 vorgesehen ist. Hierbei verbinden elektrische Kabel 4 die Anhängerschnittstelle 31 mit der Eingangsschnittstelle 11 und die Ausgangsschnittstelle 12 mit der Batterie oder Batterieeinheit 21 des Elektrofahrades 2. Die Ladeschaltung 14 ist hier zwar innerhalb des Gehäuses 13 symbolisiert dargestellt. Allerdings kann die Ladeschaltung auch in einem der Kabel 4 oder dem Stecker bzw. Steckdose der elektrischen Verbindung zur Anhängerschnittstelle angeordnet sein, wobei im letzteren Fall die Kabel 4 Teil der erfindungsgemäßen Ladestation 1 sind. Die Ladestation 1 umfasst vorzugsweise eine wasserfester Abdeckkappe für Kabel und Steckdosen, um Feuchtigkeit am Eindringen in die Steckdose zu hindern, integrierte Zugentlastung zur Vermeidung von Zugkräften auf die Kabel 4 und die Schnittstellen 11, 12, der Ladestation 1. Die Ladestation 1 ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie resistent gegen starke Feuchtigkeit und Vibrationen ist. Die erfindungsgemäße Ladestation 1 kann dabei mit und ohne die mitgelieferte Montageplatte zum Anbringen auf Anhänger oder Fahrradträger 33 verwendet werden. Vorzugsweise weisen die Schnittstellen 11, 12 eine große Kontaktfläche für optimale Stromübertragung mittels „Twist-Lock“-System für eine sichere Verriegelung mit dem NABA1010 Stecker sowie eine Dichtung am Kabelausgang (4 mm Durchmesser) auf. Die Eingangsschnittstelle 11 kann dabei für maximale Spannung von 15 V und maximale Ströme von 15 A ausgelegt sein. Die erfindungsgemäße Ladestation 1 (siehe auch die Ausführungsformen in den 2 - 6) bietet eine multifunktionale Anwendungsmöglichkeit, doppelten Diebstahlschutz, einen Spannungsschutz, ein spritzwassergeschütztes Gehäuse 13 aus Aluminium, eine zusätzliche 12V-Steckdose, einen zusätzlicher 13-poligen Anhängerstecker, Befestigungspunkte zur Fixierung mit einem Gurt, ist geeignet für unterschiedliche Elektrofahrräder 2 bzw. unterschiedliche Batterien bzw. Batterieeinheiten 21. Insbesondere ist für den Betrieb der erfindungsgemäßen Ladestation 1 keine Modifikationen am Fahrzeug 3 notwendig. 1 shows an embodiment of the charging station 1 according to the invention during charging an electric bicycle 2 by means of connection to an electrical trailer interface 31, preferably a 13-pin trailer socket, a vehicle 3 with a trailer hitch 32. After the charging station 1 has been attached to the trailer hitch 32 points 1 also a vehicle 3 according to the invention with a charging station 1 according to the invention, as indicated by the double arrow. The charging station 1 comprises a charging circuit 14, at least one input interface 11, preferably a 13-pin input plug, for connection to the trailer interface 31, at least one output interface 12 for connection to batteries or battery units 21 to be charged, preferably of the electric bicycle 2, and a housing 13, charging circuit 14 is designed at least to convert the electrical voltage provided by trailer interface 31 to a charging voltage of the battery or battery unit 21 to be charged, and housing 13 of charging station 1 is provided for reversible mechanical coupling 110 to trailer hitch 32. In this case, electrical cables 4 connect the trailer interface 31 to the input interface 11 and the output interface 12 to the battery or battery unit 21 of the electric bicycle 2. The charging circuit 14 is shown symbolically within the housing 13 here. However, the charging circuit can also be arranged in one of the cables 4 or the plug or socket of the electrical connection to the trailer interface, in which case the cables 4 are part of the charging station 1 according to the invention. The charging station 1 preferably includes a waterproof cover cap for cables and sockets to prevent moisture from penetrating the socket, integrated strain relief to avoid tensile forces on the cables 4 and the interfaces 11, 12 of the charging station 1. The charging station 1 is preferably like this designed to withstand high levels of moisture and vibration. The charging station 1 according to the invention can be used with and without the supplied mounting plate for attachment to a trailer or bicycle carrier 33 . The interfaces 11, 12 preferably have a large contact surface for optimal power transmission using the "twist-lock" system for secure locking with the NABA1010 plug and a seal at the cable outlet (4 mm diameter). The input interface 11 can be designed for a maximum voltage of 15 V and a maximum current of 15 A. The charging station 1 according to the invention (see also the embodiments in FIGS 2 - 6 ) offers a multifunctional application, double anti-theft protection, voltage protection, a splash-proof housing 13 made of aluminum, an additional 12V socket, an additional 13-pin trailer plug, fastening points for fastening with a belt, is suitable for different electric bicycles 2 or different batteries or Battery units 21. In particular, no modifications to the vehicle 3 are necessary for the operation of the charging station 1 according to the invention.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Ladeschaltung 14 der erfindungsgemäßen Ladestation 1. Hierbei umfasst die Ladeschaltung 14 einen Mikroprozessor 14c, der dazu vorgesehen ist, bei einem Ladefehler die Ladestation 1 zu deren Schutz abzuschalten. Die Ladeschaltung 14 stellt zusätzlich einen Spannungsschutz gegen Überspannungen während eines Aufladevorgangs bereit, indem die Ladeschaltung 14 eine Drosselschaltung 15 mit eine Überspannungsschutzdiode 15a umfasst, die zumindest hohe Spannungen mit hoher Frequenz filtert. In der Drosselschaltung 15 ist außerdem eine Schmelzsicherung 15b mit einer maximalen Belastbarkeit von 1 A angeordnet, die im Kurzschlussfall der Überspannungsdiode geopfert wird. Die Ladeschaltung 14 umfasst außerdem hier einen Stromunterbrecher und/oder einen Stromunterbrechungssensor 14a und einen Alarmgeber 14b, sodass bei festgestellter Unterbrechung einer elektrischen Verbindung mit der Anhängerschnittstelle 31 die Ladestation 1 ein Warnsignal W, vorzugsweise einen Warnton W über einen entsprechenden Lautsprecher 18 der Ladestation 1, aussendet (siehe 3). Die Ladeschaltung 14 kann je nach Ausführungsform der Ladestation 1 in dem Gehäuse der Ladestation 1 oder im Stecker / Steckdose zur Eingangsschnittstelle 11 oder Kabel 4 angeordnet sein. 2 shows a schematic representation of an embodiment of the charging circuit 14 of the charging station 1 according to the invention. In this case, the charging circuit 14 comprises a microprocessor 14c, which is provided to switch off the charging station 1 in the event of a charging error to protect it. The charging circuit 14 additionally provides voltage protection against overvoltages during a charging process, in that the charging circuit 14 includes a choke circuit 15 with an overvoltage protection diode 15a, which filters at least high voltages with a high frequency. A safety fuse 15b with a maximum load capacity of 1 A is also arranged in the choke circuit 15 and is sacrificed to the overvoltage diode in the event of a short circuit. The charging circuit 14 also includes a current interrupter and/or a current interruption sensor 14a and an alarm transmitter 14b, so that if an electrical connection to the trailer interface 31 is detected as being interrupted, the charging station 1 emits a warning signal W, preferably a warning tone W, via a corresponding loudspeaker 18 of the charging station 1, sends out (see 3 ). Depending on the embodiment of the charging station 1, the charging circuit 14 can be arranged in the housing of the charging station 1 or in the plug/socket to the input interface 11 or cable 4.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Ladestation 1 mit einem Gehäuse 13, das spritzwassergeschützt ist. Vorzugsweise besteht das Gehäuse zusätzlich aus einem korrosionssicheren Material, beispielsweise Aluminium. Das Gehäuse 13 ist dabei mit Halterungsaussparung 13a und Sicherungseinrichtung 13b dazu ausgestaltet, mit der Anhängerkupplung 32 diebstahlssicher verbunden zu werden (weitere Details dazu siehe 4). Die Ladestation 1 umfasst hier des Weiteren eine am Gehäuse 13 angeordnete weitere 13-polige Schnittstelle 16 zur elektrischen Verbindung mit einem Anhänger oder Radträger 33, wobei die Ladestation 1 in diesem Fall auch als Zwischenkomponente zur Versorgung des Anhängers oder Radträgers 33 dient. Des Weiteren umfasst die Ladestation 1 eine 12V-Schnittstelle 17, vorzugsweise mit einer wasserdichten Abdeckklappe, zur elektrischen Versorgung weiterer Abnehmer. Zusätzlich umfasst die Ladestation 1 hier einen Lautsprecher 18, der bei festgestellter unbefugter Unterbrechung einer elektrischen Verbindung mit der Anhängerschnittstelle 31 ein Warnsignal W, vorzugsweise einen Warnton W, aussendet. Die Ladestation 1 umfasst hier zusätzlich eine Nutzerschnittstelle 19, mit der das Warnsignal W nach vorheriger Identifikation eines befugten Nutzers N über die Nutzerschnittstelle 19 deaktiviert werden kann. 3 shows a further embodiment of the charging station 1 with a housing 13 which is splash-proof. The housing preferably also consists of a corrosion-resistant material, for example aluminum. The housing 13 is designed with a mounting recess 13a and a security device 13b so that it can be connected to the trailer hitch 32 in a theft-proof manner (for further details see Fig 4 ). The charging station 1 also includes a further 13-pin interface 16 arranged on the housing 13 for the electrical connection to a trailer or wheel carrier 33, with the charging station 1 in this case also serving as an intermediate component for supplying the trailer or wheel carrier 33 with power. Furthermore, the charging station 1 includes a 12V interface 17, preferably with a watertight cover flap, for the electrical supply of other consumers. In addition, the charging station 1 includes a loudspeaker 18 here, which emits a warning signal W, preferably a warning tone W, when an unauthorized interruption of an electrical connection with the trailer interface 31 is detected. The charging station 1 also includes a user interface 19 with which the warning signal W after prior identification tion of an authorized user N via the user interface 19 can be deactivated.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform der mechanischen Kopplung der erfindungsgemä-ßen Ladestation 1 mit der Anhängerkupplung 32. Dazu umfasst das Gehäuse 13 eine Halterungsaussparung 13a zum Aufschieben des Gehäuses 13 auf einen Kugelkopf 32a als Kuppelschnittstelle der Anhängerkupplung 32 für einen Anhänger und eine Sicherungseinrichtung 13b ausgeführt als Sicherungsblech zur abschließbaren Verbindung mit der Anhängerkupplung 32. Wie hier gezeigt ist das Sicherungsblech 13b und damit das Gehäuse 13 mit einem Vorhängeschloss 34 fest mit der Anhängerkupplung 32 verbunden, sodass das Gehäuse 13 nicht mehr vom Kugelkopf 32a entfernbar ist. Das Gehäuse 13 umfasst des Weiteren eine geeignete Sicherungsaussparung 13c, über die eine aufzuladende Batterie oder Batterieeinheit 21 oder ein Elektrofahrrad 2 verschließbar mit dem Gehäuse 13 der Ladestation 1 verbunden werden kann. Die Ladestation 1 umfasst hier am Gehäuse 13 eine weitere Fixierungseinrichtungen 13d, mittels der die Ladestation 1 gegebenenfalls am Fahrzeug 3, Radträger oder Anhänger 33 reversibel befestigt werden kann, vorzugsweise über an der oder den Fixierungseinrichtungen 13d anzubringenden Gurte. 4 shows a further embodiment of the mechanical coupling of the charging station 1 according to the invention to the trailer hitch 32. For this purpose, the housing 13 comprises a mounting recess 13a for pushing the housing 13 onto a ball head 32a as a coupling interface of the trailer hitch 32 for a trailer and a safety device 13b designed as a safety plate for a lockable connection to the trailer hitch 32. As shown here, the locking plate 13b and thus the housing 13 is firmly connected to the trailer hitch 32 with a padlock 34, so that the housing 13 can no longer be removed from the ball head 32a. The housing 13 also includes a suitable safety recess 13c, via which a battery or battery unit 21 to be charged or an electric bicycle 2 can be connected to the housing 13 of the charging station 1 in a lockable manner. The charging station 1 comprises a further fixing device 13d on the housing 13, by means of which the charging station 1 can optionally be reversibly attached to the vehicle 3, wheel carrier or trailer 33, preferably via straps to be attached to the fixing device(s) 13d.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladestation 1 angeordnet auf einem Radträger eines Anhängers 33 angekoppelt an der Anhängerkupplung 32. Hierbei ist die Ladeschaltung 1 nach Anschluss an die Anhängerschnittstelle 31 zusätzlich dafür ausgestaltet, unabhängig von der Ladung einer Batterie oder einer Batterieeinheit 21 einen Prüfstrom durch ein oder mehrere Anschlüsse der Anhängerschnittstelle 31, die für die Versorgung von Rückleuchten bei einem an die Anhängerkupplung 32 abgehängten Anhänger über die 13-polige Schnittstelle 16 vorgesehen sind, so zuzulassen, dass bei Start des Fahrzeugs 3 eine entsprechende Fehlermeldung bei weiter angeschlossener Ladestation 1 angezeigt wird. So kann der Fahrer des Fahrzeug 3 durch die Fehlermeldung im Fahrzeuginneren vor dem Losfahren des Fahrzeugs 3 feststellen, dass die Ladestation 1 und ggf. ein angeschlossenes Elektrofahrrad 2 noch an der Ladestation 1 hängt. Ein solches Losfahren würde die Beschädigung oder Zerstörung der noch angeschlossenen Ladestation 1 und/oder des Elektrofahrzeugs 2 bewirken. 5 shows a further embodiment of the charging station 1 according to the invention arranged on a wheel carrier of a trailer 33 coupled to the trailer hitch 32. Here, the charging circuit 1 after connection to the trailer interface 31 is additionally designed to, independently of the charging of a battery or a battery unit 21, a test current through a or several connections of the trailer interface 31, which are intended for the supply of rear lights in a trailer attached to the trailer hitch 32 via the 13-pin interface 16, so that when vehicle 3 starts, a corresponding error message is displayed if the charging station 1 is still connected . The driver of the vehicle 3 can thus determine from the error message inside the vehicle before the vehicle 3 drives off that the charging station 1 and possibly a connected electric bicycle 2 are still attached to the charging station 1 . Driving off in this way would damage or destroy the charging station 1 and/or the electric vehicle 2 that is still connected.

6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zur Aufladung von Batterien oder Batterieeinheiten 21 mithilfe einer Fahrzeugbatterie über eine elektrische Anhängerschnittstelle 32 umfassend nachfolgende Schritte der reversiblen mechanischen Kopplung 110 der Ladestation 1 über ein Gehäuse 13 der Ladestation 1 mit der Anhängerkupplung 32; des Anschließens 120 einer Eingangsschnittstelle 11 der Ladestation 1, vorzugsweise ein 13-poliger Eingangsstecker, an die Anhängerschnittstelle 31 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit der Fahrzeugbatterie; des Anschließen 130 einer Ausgangsschnittstelle 12 der Ladestation 1 an die aufzuladende Batterie oder Batterieeinheit 21; des Konvertierens 140 der durch die Anhängerschnittstelle 31 bereitgestellten elektrischen Spannung auf eine Ladespannung der aufzuladenden Batterie oder Batterieeinheit 21; und des Aufladens 150 der Batterie oder Batterieeinheit 21 mit Strom aus der Fahrzeugbatterie. Das Verfahren kann dabei den weiteren Schritt des diebstahlsicheren Verbindens 160 der Ladestation 1 über das geeignet ausgestaltete Gehäuse 13 mit der Anhängerkupplung 32, den weiteren Schritt des verschließbaren Verbindens 170 einer Batterie oder Batterieeinheit 21 oder eines Elektrofahrrades 2 mit der Ladestation 1 über das dafür geeignet ausgestaltete Gehäuse 13, den weiteren Schritt des Aussendens 180 eines Warnsignals W durch die Ladestation 1 bei einer unbefugten Unterbrechung einer elektrischen Verbindung mit der Anhängerschnittstelle 31, wozu die Ladeschaltung 14 einen Stromunterbrechungssensor 14a und einen Alarmgeber 14b umfasst, und/oder den weiteren Schritt des Zulassens 190 eines Prüfstroms durch ein oder mehrere Anschlüsse der Anhängerschnittstelle 31, die für die Versorgung von Rückleuten bei einem an die Anhängerkupplung 32 abgehängten Anhänger 33 vorgesehen sind, durch die Ladeschaltung 14 nach Anschluss an die Anhängerschnittstelle 31 unabhängig von der Ladung einer Batterie oder einer Batterieeinheit 21, so dass bei Start des Fahrzeugs 3 bei weiter angeschlossener Ladestation 1 eine entsprechende Fehlermeldung angezeigt wird, umfassen. 6 shows a schematic representation of an embodiment of the method 100 according to the invention for charging batteries or battery units 21 using a vehicle battery via an electrical trailer interface 32 comprising subsequent steps of the reversible mechanical coupling 110 of the charging station 1 via a housing 13 of the charging station 1 with the trailer hitch 32; the connection 120 of an input interface 11 of the charging station 1, preferably a 13-pin input plug, to the trailer interface 31 for establishing an electrical connection with the vehicle battery; the connection 130 of an output interface 12 of the charging station 1 to the battery or battery unit 21 to be charged; the conversion 140 of the electrical voltage provided by the trailer interface 31 to a charging voltage of the battery or battery unit 21 to be charged; and charging 150 the battery or battery pack 21 with power from the vehicle battery. The method can include the further step of theft-proof connection 160 of the charging station 1 via the suitably designed housing 13 to the trailer hitch 32, the further step of the lockable connection 170 of a battery or battery unit 21 or an electric bicycle 2 to the charging station 1 via the suitably designed housing Housing 13, the further step of emitting 180 a warning signal W by the charging station 1 in the event of an unauthorized interruption of an electrical connection to the trailer interface 31, for which purpose the charging circuit 14 comprises a power interruption sensor 14a and an alarm device 14b, and/or the further step of allowing 190 a test current through one or more connections of the trailer interface 31, which are provided for the supply of rear passengers in a trailer 33 suspended from the trailer hitch 32, through the charging circuit 14 after connection to the trailer interface 31, regardless of the charge Battery or a battery unit 21, so that when the vehicle 3 is started when the charging station 1 is further connected, a corresponding error message is displayed.

An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um auch erläuterte Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.At this point it should be explicitly pointed out that features of the solutions described above or in the claims and/or figures can also be combined if necessary in order to be able to implement or achieve the features, effects and advantages explained in a cumulative manner.

Es versteht sich, dass es sich bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel lediglich um eine erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel.It goes without saying that the exemplary embodiment explained above is merely a first embodiment of the present invention. In this respect, the design of the invention is not limited to this exemplary embodiment.

BezugszeichenlisteReference List

11
Ladestationcharging station
1111
Eingangsschnittstelleinput interface
1212
Ausgangsschnittstelleoutput interface
1313
Gehäuse der Ladestationcharging station housing
13a13a
Halterungsaussparung am GehäuseBracket recess on the housing
13b13b
Sicherungseinrichtung am GehäuseSafety device on the housing
13c13c
Sicherungsaussparungfuse cutout
13d13d
Fixierungseinrichtungfixation device
1414
Ladeschaltungcharging circuit
14a14a
Stromunterbrecher und/oder StromunterbrechungssensorCircuit breaker and/or circuit breaker sensor
14b14b
Alarmgeberalarm
14c14c
Mikroprozessormicroprocessor
1515
Drosselschaltungthrottle circuit
15a15a
Überspannungsschutzdiodeovervoltage protection diode
15b15b
Schmelzsicherungfuse
1616
13-polige Schnittstelle13 pin interface
1717
12V-Schnittstelle12V interface
1818
Lautsprecherspeaker
1919
Nutzerschnittstelleuser interface
22
Elektrofahrradelectric bike
2121
Batterien oder Batterieeinheitenbatteries or battery units
2222
Fahrradschlossbike lock
33
Fahrzeugvehicle
3131
Anhängerschnittstelle (z.B.: Anhängersteckdose)Trailer interface (e.g.: trailer socket)
3232
Anhängerkupplungtrailer hitch
32a32a
Kuppelschnittstelle der Anhängerkupplung, beispielsweise ein KugelkopfCoupling interface of the trailer hitch, for example a ball head
3333
Radträger oder Anhängerwheel carrier or trailer
3434
Vorhängeschlosspadlock
44
elektrische Kabel electrical cables
100100
Verfahren zur Aufladung von Batterien oder Batterieeinheiten mithilfe einer Fahrzeugbatterie über eine elektrische AnhängerschnittstelleMethod for charging batteries or battery packs using a vehicle battery via a trailer electric interface
110110
reversible mechanische Kopplung der Ladestation über ein Gehäuse der Ladestation mit der Anhängerkupplungreversible mechanical coupling of the charging station via a housing of the charging station with the trailer hitch
120120
Anschließen einer Eingangsschnittstelle der Ladestation an die AnhängerschnittstelleConnecting an input interface of the charging station to the trailer interface
130130
Anschließen einer Ausgangsschnittstelle der Ladestation an die aufzuladende Batterie oder BatterieeinheitConnecting an output interface of the charging station to the battery or battery pack to be charged
140140
Konvertieren der durch die Anhängerschnittstelle bereitgestellten elektrischen Spannung auf eine Ladespannung der aufzuladenden Batterie oder BatterieeinheitConverting the electrical voltage provided by the trailer interface to a charging voltage of the battery or battery unit to be charged
150150
Aufladen der Batterie oder Batterieeinheit mit Strom aus der FahrzeugbatterieCharging the battery or battery pack with power from the vehicle battery
160160
diebstahlsicheres Verbinden der Ladestation über das geeignet ausgestaltete Gehäuse mit der Anhängerkupplungtheft-proof connection of the charging station via the suitably designed housing with the trailer hitch
170170
verschließbares Verbinden einer Batterie oder Batterieeinheit oder eines Elektrofahrrades mit der Ladestationlockable connection of a battery or battery unit or an electric bicycle to the charging station
180180
Aussendens eines Warnsignals durch die Ladestation bei einer unbefugten Unterbrechung einer elektrischen Verbindung mit der AnhängerschnittstelleEmission of a warning signal by the charging station in the event of an unauthorized interruption of an electrical connection with the trailer interface
190190
Zulassen eines Prüfstroms durch ein oder mehrere Anschlüsse der AnhängerschnittstelleAllowing a test current through one or more terminals of the trailer interface
NN
Nutzeruser
WW
Warnton, WarnsignalWarning sound, warning signal

Claims (20)

Eine Ladestation (1) für Elektrofahrräder (2) zum Anschluss an eine elektrische Anhängerschnittstelle (31), vorzugsweise eine 13-polige Anhängersteckdose, eines Fahrzeugs (3) mit Anhängerkupplung (32), wobei die Ladestation (1) eine Ladeschaltung (14), zumindest eine Eingangsschnittstelle (11), vorzugsweise einen 13-poligen Eingangsstecker, zur Verbindung mit der Anhängerschnittstelle (31), zumindest eine Ausgangsschnittstelle (12) zum Anschluss an aufzuladende Batterien oder Batterieeinheiten (21), vorzugsweise des Elektrofahrrades (2), und ein Gehäuse (13) umfasst, wobei die Ladeschaltung (14) zumindest zur Konvertierung der durch die Anhängerschnittstelle (31) bereitgestellten elektrische Spannung auf eine Ladespannung der aufzuladenden Batterie oder Batterieeinheit (21) ausgestaltet ist und das Gehäuse (13) der Ladestation (1) zur reversiblen mechanischen Kopplung (110) mit der Anhängerkupplung (32) vorgesehen ist.A charging station (1) for electric bicycles (2) for connection to an electrical trailer interface (31), preferably a 13-pin trailer socket, of a vehicle (3) with a trailer hitch (32), the charging station (1) having a charging circuit (14), at least one input interface (11), preferably a 13-pin input plug, for connection to the trailer interface (31), at least one output interface (12) for connection to batteries or battery units (21) to be charged, preferably of the electric bicycle (2), and a housing (13), wherein the charging circuit (14) is designed at least to convert the electrical voltage provided by the trailer interface (31) to a charging voltage of the battery or battery unit (21) to be charged, and the housing (13) of the charging station (1) for reversible mechanical coupling (110) is provided with the trailer hitch (32). Die Ladestation (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeschaltung (14) einen Mikroprozessor (14c) umfasst, der dazu vorgesehen ist, bei einem Ladefehler die Ladestation (1) zu deren Schutz abzuschalten.The charging station (1) after claim 1 , characterized in that the charging circuit (14) comprises a microprocessor (14c) which is intended to switch off the charging station (1) to protect it in the event of a charging error. Die Ladestation (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeschaltung (14) zusätzlich einen Spannungsschutz gegen Überspannungen während eines Aufladevorgangs bereitstellt, indem die Ladeschaltung (14) eine Drosselschaltung (15), vorzugsweise umfassend eine Überspannungsschutzdiode (15a), umfasst, die zumindest hohe Spannungen mit hoher Frequenz filtert.The charging station (1) after claim 2 , characterized in that the charging circuit (14) additionally provides voltage protection against overvoltages during a charging process provides in that the charging circuit (14) comprises a choke circuit (15), preferably comprising an overvoltage protection diode (15a), which filters at least high voltages with a high frequency. Die Ladestation (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Drosselschaltung (15) zusätzlich eine Schmelzsicherung (15b), vorzugsweise mit einer maximalen Belastbarkeit von 1 A, angeordnet ist.The charging station (1) after claim 3 , characterized in that a safety fuse (15b), preferably with a maximum load capacity of 1 A, is additionally arranged in the throttle circuit (15). Die Ladestation (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeschaltung (1) nach Anschluss an die Anhängerschnittstelle (31) zusätzlich dafür ausgestaltet ist, unabhängig von der Ladung einer Batterie oder einer Batterieeinheit (21) einen Prüfstrom durch ein oder mehrere Anschlüsse der Anhängerschnittstelle (31), die für die Versorgung von Rückleuchten bei einem an die Anhängerkupplung (32) abgehängten Anhänger vorgesehen sind, so zuzulassen, dass bei Start des Fahrzeugs (3) eine entsprechende Fehlermeldung bei weiter angeschlossener Ladestation (1) angezeigt wird.The charging station (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the charging circuit (1) after connection to the trailer interface (31) is additionally designed to supply a test current through a or allow several connections of the trailer interface (31), which are provided for the supply of rear lights in a trailer attached to the trailer hitch (32), so that when the vehicle (3) is started, a corresponding error message is displayed if the charging station (1) is still connected . Die Ladestation (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) spritzwassergeschützt ist, vorzugsweise zusätzlich aus einem korrosionssicheren Material, beispielsweise Aluminium, besteht.The charging station (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (13) is splash-proof and preferably additionally consists of a corrosion-proof material, for example aluminium. Die Ladestation (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) geeignet ausgestaltet ist, mit der Anhängerkupplung (32) diebstahlssicher verbunden zu werden.The charging station (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the housing (13) is designed to be connected to the trailer hitch (32) in a theft-proof manner. Die Ladestation (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) eine Halterungsaussparung (13a) geeignet zum Aufschieben des Gehäuses (13) auf eine Kuppelschnittstelle (32a), vorzugsweise ein Kugelkopf, der Anhängerkupplung (32) für einen Anhänger und eine Sicherungseinrichtung (13b), vorzugsweise ein Sicherungsblech, zur abschließbaren Verbindung mit der Anhängerkupplung (32) umfasst, sodass mit abgeschlossenem Sicherungseinrichtung (13b) das Gehäuse (13) nicht mehr von der Kuppelschnittstelle (32a) entfernbar ist.The charging station (1) after claim 7 , characterized in that the housing (13) has a mounting recess (13a) suitable for pushing the housing (13) onto a coupling interface (32a), preferably a ball head, the trailer hitch (32) for a trailer and a safety device (13b), preferably a locking plate for the lockable connection to the trailer hitch (32), so that the housing (13) can no longer be removed from the coupling interface (32a) when the locking device (13b) is locked. Die Ladestation (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) eine geeignete Sicherungsaussparung (13c) umfasst, über die eine aufzuladende Batterie oder Batterieeinheit (21) oder ein Elektrofahrrad (2) verschließbar mit dem Gehäuse (13) der Ladestation (1) verbunden werden kann.The charging station (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (13) comprises a suitable safety recess (13c) via which a battery or battery unit (21) or an electric bicycle (2) to be charged can be closed with the housing (13 ) of the charging station (1) can be connected. Die Ladestation (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (1), vorzugsweise am Gehäuse (13), eine oder mehrere weitere Fixierungseinrichtungen (13d) umfasst, mittels der die Ladestation (1) am Fahrzeug (3), Radträger oder Anhänger (33) reversibel befestigt werden kann, vorzugsweise über an der oder den Fixierungseinrichtungen (13d) anzubringenden Gurte.The charging station (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the charging station (1), preferably on the housing (13), comprises one or more further fixing devices (13d), by means of which the charging station (1) on the vehicle (3) , Wheel carrier or trailer (33) can be reversibly attached, preferably on the one or more fixing devices (13d) to be attached straps. Die Ladestation (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) eine weitere 13-polige Schnittstelle (16) zur elektrischen Verbindung mit einem Anhänger oder Radträger (33) umfasst.The charging station (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (13) comprises a further 13-pin interface (16) for the electrical connection to a trailer or wheel carrier (33). Die Ladestation (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (1) des Weiteren eine 12V-Schnittstelle (17), vorzugsweise mit einer wasserdichten Abdeckklappe, zur elektrischen Versorgung weiterer Abnehmer umfasst.The charging station (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the charging station (1) also includes a 12V interface (17), preferably with a watertight cover flap, for the electrical supply of other consumers. Die Ladestation (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeschaltung (14) einen Stromunterbrecher und/oder einen Stromunterbrechungssensor (14a) und einen Alarmgeber (14b) umfasst, sodass bei festgestellter Unterbrechung einer elektrischen Verbindung mit der Anhängerschnittstelle (31) die Ladestation (1) ein Warnsignal (W), vorzugsweise einen Warnton (W) über einen entsprechenden Lautsprecher (18) der Ladestation (1), aussendet.The charging station (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the charging circuit (14) comprises a current interrupter and/or a current interruption sensor (14a) and an alarm transmitter (14b), so that when an interruption in an electrical connection with the trailer interface (31 ) the charging station (1) emits a warning signal (W), preferably a warning tone (W) via a corresponding loudspeaker (18) of the charging station (1). Die Ladestation (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (1) eine Nutzerschnittstelle (19) umfasst, mit der das Warnsignal (W) deaktiviert werden kann, vorzugsweise nach vorheriger Identifikation eines befugten Nutzers (N) über die Nutzerschnittstelle (19).The charging station (1) after Claim 13 , characterized in that the charging station (1) comprises a user interface (19) with which the warning signal (W) can be deactivated, preferably after prior identification of an authorized user (N) via the user interface (19). Ein Fahrzeug (3) mit einer Ladestation (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche.A vehicle (3) with a charging station (1) according to any one of the preceding claims. Ein Verfahren (100) zur Aufladung von Batterien oder Batterieeinheiten (21), vorzugsweise eines Elektrofahrrades (2), mithilfe einer Fahrzeugbatterie über eine elektrische Anhängerschnittstelle (31), vorzugsweise eine 13-polige Anhängersteckdose, eines Fahrzeugs (3) mit Anhängerkupplung (32) unter Verwendung einer Ladestation (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 umfassend nachfolgende Schritte: - reversible mechanische Kopplung (110) der Ladestation (1) über ein Gehäuse (13) der Ladestation (1) mit der Anhängerkupplung (32); - Anschließen (120) einer Eingangsschnittstelle (11) der Ladestation (1), vorzugsweise ein 13-poliger Eingangsstecker, an die Anhängerschnittstelle (31) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit der Fahrzeugbatterie; - Anschließen (130) einer Ausgangsschnittstelle (12) der Ladestation (1) an die aufzuladende Batterie oder Batterieeinheit (21); - Konvertieren (140) der durch die Anhängerschnittstelle (31) bereitgestellten elektrischen Spannung auf eine Ladespannung der aufzuladenden Batterie oder Batterieeinheit (21); und - Aufladen (150) der Batterie oder Batterieeinheit (21) mit Strom aus der Fahrzeugbatterie.A method (100) for charging batteries or battery units (21), preferably an electric bicycle (2), using a vehicle battery via an electrical trailer interface (31), preferably a 13-pin trailer socket, of a vehicle (3) with a trailer hitch (32) using a charging station (1) according to one of Claims 1 until 14 comprising the following steps: - reversible mechanical coupling (110) of the charging station (1) via a housing (13) of the charging station (1) with the trailer hitch (32); - Connecting (120) an input interface (11) of the charging station (1), preferably a 13-pin input connector, to the trailer interface (31) for establishing an electrical connection to the vehicle battery; - Connecting (130) an output interface (12) of the charging station (1) to the battery or battery unit (21) to be charged; - Converting (140) through the trailer interface (31) provided electrical voltage to a charging voltage of the battery or battery unit (21) to be charged; and - charging (150) the battery or battery unit (21) with power from the vehicle battery. Das Verfahren (100) nach Anspruch 16, umfassend den weiteren Schritt des diebstahlsicheren Verbindens (160) der Ladestation (1) über das geeignet ausgestaltete Gehäuse (13) mit der Anhängerkupplung (32).The method (100) after Claim 16 , comprising the further step of theft-proof connection (160) of the charging station (1) via the suitably designed housing (13) with the trailer hitch (32). Das Verfahren (100) nach Anspruch 16 oder 17, umfassend den weiteren Schritt des verschließbaren Verbindens (170) einer Batterie oder Batterieeinheit (21) oder eines Elektrofahrrades (2) mit der Ladestation (1) über das dafür geeignet ausgestaltete Gehäuse (13).The method (100) after Claim 16 or 17 , comprising the further step of the lockable connection (170) of a battery or battery unit (21) or an electric bicycle (2) with the charging station (1) via the housing (13) suitably designed for this purpose. Das Verfahren (100) nach Anspruch 16 bis 18, umfassend den weiteren Schritt des Aussendens (180) eines Warnsignals (W) durch die Ladestation (1) bei einer unbefugten Unterbrechung einer elektrischen Verbindung mit der Anhängerschnittstelle (31), wozu die Ladeschaltung (14) einen Stromunterbrechungssensor (14a) und einen Alarmgeber (14b) umfasst.The method (100) after Claim 16 until 18 , comprising the further step of sending (180) a warning signal (W) by the charging station (1) in the event of an unauthorized interruption of an electrical connection with the trailer interface (31), for which purpose the charging circuit (14) has a power interruption sensor (14a) and an alarm transmitter ( 14b). Das Verfahren (100) nach Anspruch 16 bis 19, umfassend den weiteren Schritt des Zulassens (190) eines Prüfstroms durch ein oder mehrere Anschlüsse der Anhängerschnittstelle (31), die für die Versorgung von Rückleuten bei einem an die Anhängerkupplung (32) abgehängten Anhänger (33) vorgesehen sind, durch die Ladeschaltung (14) nach Anschluss an die Anhängerschnittstelle (31) unabhängig von der Ladung einer Batterie oder einer Batterieeinheit (21), so dass bei Start des Fahrzeugs (3) bei weiter angeschlossener Ladestation (1) eine entsprechende Fehlermeldung angezeigt wird.The method (100) after Claim 16 until 19 , comprising the further step of allowing (190) a test current through one or more connections of the trailer interface (31), which are provided for the supply of rear passengers when a trailer (33) is attached to the trailer hitch (32), through the charging circuit (14 ) after connection to the trailer interface (31) independently of the charging of a battery or a battery unit (21), so that when the vehicle (3) is started and the charging station (1) is still connected, a corresponding error message is displayed.
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