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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahmeeinheit für einen Ladestecker eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug und ein System.
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Um Energiespeichervorrichtungen von zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen zu laden, werden üblicherweise kabelgebundene Ladesysteme verwendet. Das Fahrzeug weist dann eine Ladebuchse für einen korrespondierenden Ladestecker auf, so dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Fahrzeug, genauer der Energiespeichervorrichtung des Fahrzeugs, und einer externen Ladeeinheit, beispielsweise einer Ladesäule, bereitgestellt werden kann.
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Das Fahrzeug kann durch die kabelgebundene Verbindung nicht bewegt werden. Ein Losfahren trotz bestehender Kabelverbindung birgt ein erhebliches Risiko, Schäden am Fahrzeug, der Ladeeinheit oder der Kabelverbindung selbst zu verursachen. Deshalb wird bei vielen Fahrzeugen das Losfahren elektronisch unterbunden.
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Zudem muss die kabelgebundene Verbindung zwischen Fahrzeug und externer Ladeeinheit nach Beendigung des Ladevorgangs manuell gelöst werden. Dies ist für den Nutzer unkomfortabel. Auch kann dies nicht aus einer Insassenkabine des Fahrzeugs heraus erfolgen. Die Insassenkabine muss zum Lösen der Kabelverbindung verlassen werden. Dies ist beispielsweise bei Einsatzfahrzeugen und Sicherheitsfahrzeugen von Nachteil, da es einerseits eine Verzögerung der Abfahrt zur Folge hat und andererseits der Insassenraum verlassen werden muss. Ferner werden Ladesäulen oft durch bereits vollgeladene Fahrzeuge blockiert, weil der Ladestecker noch am Fahrzeug verriegelt ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kabelgebundene Ladeverbindung ohne manuelle Betätigung zuverlässig lösen zu können und dabei Schäden am Fahrzeug oder beteiligten Komponenten zu vermeiden.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, von denen jeder für sich oder in (Sub-)Kombination Aspekte der Erfindung darstellen kann.
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Gemäß einem Aspekt wird eine Aufnahmeeinheit für einen Ladestecker eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs bereitgestellt. Die Aufnahmeeinheit umfasst zumindest eine Ladebuchse, einen Aktor mit zumindest einer Druckvorrichtung und zumindest eine Steuervorrichtung. Der Aktor ist basierend auf einem Auswurfsignal der Steuervorrichtung dazu eingerichtet, den in der Ladebuchse angeordneten Ladestecker mittels der Druckvorrichtung aus der Ladebuchse auszuwerfen.
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Somit wird eine Vorrichtung geschaffen, die eine manuelle Betätigung zum Lösen der kabelgebundenen Ladeverbindung nicht erfordert. Stattdessen wird die Druckvorrichtung genutzt, die den Ladestecker zuverlässig aus der Ladebuchse entfernt. Die Druckvorrichtung ermöglicht dabei auch, eine definierte Auswurfbewegung des Ladesteckers bereitzustellen. Da eine manuelle Betätigung Variationen (z.B. Torsionskräfte und/oder Lateralkräfte) aufweisen kann, können durch die Aufnahmeeinheit Schäden am Ladestecker und/oder der Ladebuchse zuverlässig vermieden werden. Zudem kann auch ein Verlassen der Insassenkabine des Fahrzeugs zum Lösen der Ladeverbindung vermieden werden. Also muss der Insassenraum nicht verlassen werden und Einsatzfahrzeuge können den Ort des Ladevorgangs schneller verlassen, die Insassen von Sicherheitsfahrzeugen werden durchgängig geschützt.
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Weiterhin kann die Aufnahmeeinheit ein Außengehäuse aufweisen, in dem zumindest die Ladebuchse und der Aktor angeordnet sind. Dadurch kann die Aufnahmeeinheit auch nachrüstbar oder als eine Einheit ausgeführt sein, die bei unterschiedlichen Fahrzeugmodellen eingesetzt wird. Beispielsweise können die Abmessungen des Außengehäuses der Aufnahmeeinheit den Abmessungen von Gehäusen bestehender Ladebuchsen entsprechen. Dann kann selbst für sich bereits im Betrieb befindliche Fahrzeuge eine erfindungsgemäße Aufnahmeeinheit nachgerüstet werden.
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Zusätzlich oder kumulativ kann die Druckvorrichtung eine Druckfläche zum Kontakt mit dem Ladestecker aufweisen. Die Druckfläche ist dann so angeordnet, dass sie eine Auswurfkraft auf eine Stirnfläche des Ladesteckers ausübt. Insbesondere ist die Stirnfläche des Ladesteckers zur Druckfläche der Druckvorrichtung korrespondierend. In diesem Zusammenhang ist die Stirnfläche des Ladesteckers nicht notwendigerweise an einer vorderen Stirnseite des Ladesteckers angeordnet. Dabei bezieht sich die vordere Stirnseite auf das Einsteckende des Ladesteckers, welches in eine entsprechende Aufnahmeöffnung der Ladebuchse eingeführt wird.
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Die Stirnfläche kann gegenüber der vorderen Stirnseite auch entlang der Längsachse des Ladesteckers versetzt sein, insbesondere in Richtung eines hinteren Endes des Ladesteckers, also in Richtung des Endes, das üblicherweise ein Elektrokabel zur Kopplung mit einer externen Ladeeinheit aufweist. Außerdem kann die Stirnfläche auch lateral von der Längsachse des Ladesteckers in radialer Richtung nach außen hin versetzt sein. Beispielsweise kann die Stirnfläche durch seitlich am Ladestecker ausgebildete Nasen bereitgestellt werden.
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Zusätzlich kann die Stirnfläche durch mehrere Teilflächen gebildet sein, die eine zusammenwirkende Stirnfläche ergeben. Gleichfalls kann die Druckfläche durch mehrere Teilflächen gebildet sein, die in ihrer Gesamtheit eine zusammenwirkende Druckfläche bereitstellen. Die Stirnfläche ist insofern eine zu der Druckfläche korrespondierende Kraftaufnahmefläche des Ladesteckers.
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Die Steuervorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie das Auswurfsignal basierend auf einem Ladezustand oder weiterer Zustände einer mit der Steuervorrichtung gekoppelten Energiespeichervorrichtung des zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs und/oder basierend auf einem externen Steuersignal auslöst. Die Energiespeichervorrichtung muss nur mittelbar mit der Steuervorrichtung gekoppelt sein. Es können weitere Steuer- und/oder Kontrollmodule zwischengeschaltet sein. Insbesondere wird das Steuersignal dann ausgelöst, wenn ein Ladezustand der Energiespeichervorrichtung einen vorgegebenen oder einstellbaren Schwellwert erreicht oder überschreitet, oder wenn die Energiespeichervorrichtung vollgeladen ist. Natürlich kann das Auswurfsignal durch andere externe Steuersignale weiterer Kontrollvorrichtungen oder Steuervorrichtungen ausgelöst sein. Wird beispielsweise ein Feuer erkannt, kann das Auswurfsignal basierend auf einem solchen Steuersignal ausgelöst werden.
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Zusätzlich kann die Steuervorrichtung mit einer Ladeelektronik gekoppelt sein. Dann kann auch ein Ladevorgang basierend auf einem Ladezustand oder weiterer Zustände einer mit der Steuervorrichtung gekoppelten Energiespeichervorrichtung des zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs und/oder basierend auf einem externen Steuersignal unterbrochen oder abgebrochen werden. Beispielsweise kann ein Stromfluss beendet werden, wenn ein Feuer von einer mit der Steuervorrichtung gekoppelten Detektionseinheit erkannt wird.
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Alternativ oder kumulativ kann die Steuervorrichtung auch mit einer Verriegelungsvorrichtung des Ladesteckers gekoppelt sein. Üblicherweise werden die Ladestecker in der Ladebuchse während des Ladevorgangs verriegelt, um ein ungewolltes und unkontrolliertes Entfernen des Ladesteckers zu verhindern. Bevor der Ladestecker aus der Ladebuchse auswerfbar ist, kann es dann erforderlich sein, dass die Verriegelungsvorrichtung eine Verriegelung des Ladesteckers in der Ladebuchse löst. Dies kann durch die Steuervorrichtung veranlasst werden.
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Das externe Steuersignal kann beispielsweise durch eine manuelle Eingabe verursacht sein. Eine derartige Eingabe kann beispielhaft durch ein Multimedia-Bedienelement des Fahrzeugs erfolgen. Denkbar ist auch, dass ein externes Bedienelement, beispielsweise ein Funkschlüssel oder ein Mobilgerät, genutzt wird, um das externe Steuersignal auszulösen. Auch kann das externe Steuersignal durch eine Panikfunktion veranlasst sein. Insbesondere für Einsatzfahrzeuge und Sicherheitsfahrzeuge kann vorgesehen sein, dass das externe Steuersignal durch eine bestimmte Bedienkombination ausgelöst wird, beispielsweise durch mehrfaches Drücken des Startknopfs des Fahrzeugs.
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Zusätzlich kann das externe Steuersignal auch durch eine „entfernte“ Auslösung veranlasst sein. Beispielsweise kann für eine überwachte Ladestation durch Fernzugriff das externe Steuersignal ausgelöst werden.
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Natürlich können die Mechanismen zum Auslösen des Auswurfsignals durch die Steuervorrichtung auch kombiniert werden. Diese Auslösemechanismen ermöglichen es, das Auswurfsignal an bedarfsgerechte Anforderungen anzupassen und es automatisiert auszulösen.
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Gleichfalls kann der Ladevorgang durch derartige manuelle Signale, externe Steuersignale und/oder „entfernte“ Auslösungen unterbrochen und/oder abgebrochen werden.
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Es kann dann vorgesehen sein, dass ein Auswurf des Ladesteckers erst nach Unterbrechung des Ladevorgangs möglich ist. Dadurch werden undefinierte und ungewollte Ladezustände (Stromspitzen / Spannungsspitzen) aufgrund sich ändernder Kontakteigenschaften zwischen den Leitern des Ladesteckers und der Ladebuchse vermieden.
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Ferner kann die Aufnahmeeinheit eine Abdeckung für die Ladebuchse umfassen. Die Abdeckung ist dann derart mit dem Aktor gekoppelt, dass der Aktor die Abdeckung der Ladebuchse bewegen kann. Insbesondere kann der Aktor eingerichtet sein, um eine geöffnete Abdeckung der Ladebuchse zu schließen. Beispielsweise kann die Abdeckung selbst eine Aufnahmefläche aufweisen, die mit einer korrespondierenden Druckfläche der Druckvorrichtung der Aufnahmeeinheit zusammenwirken kann, um so die Abdeckung zu schließen.
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Optional kann dieselbe Druckfläche der Druckvorrichtung nutzbar sein, um sowohl den Ladestecker aus der Ladebuchse auszuwerfen als auch um die Abdeckung der Ladebuchse zu schließen.
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Alternativ kann die Druckvorrichtung verschiedene Druckflächen aufweisen, um diese Funktionalitäten bereitzustellen.
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Weiterhin kann die Abdeckung der Ladebuchse durch den Aktor schließbar sein, nachdem der Ladestecker aus der Ladebuchse ausgeworfen ist. Insofern können der Aktor, die Druckvorrichtung, der Ladestecker und die Abdeckung der Ladebuchse derart eingerichtet und angeordnet sein, dass zunächst der Ladestecker aus der Ladebuchse auswerfbar ist und anschließend die Abdeckung der Ladebuchse geschlossen wird. Diese Abfolge kann insbesondere in automatischer Weise bereitgestellt werden. Dazu können die Druckvorrichtung und/oder die Ladebuchse und/oder ein Gehäuse der Aufnahmeeinheit einen Anschlag aufweisen, so dass eine durch die Druckvorrichtung ausgeübte Druckkraft nach dem vollständigen und abgeschlossenen Auswerfen des Ladesteckers aus der Ladebuchse derart umgelenkt wird, dass durch die erzeugte Druckkraft anschließend die Abdeckung der Ladebuchse geschlossen wird. Für die Umlenkung der durch die Druckvorrichtung erzeugten Druckkraft kann die Aufnahmeeinheit eine entsprechende Umlenkmechanik aufweisen.
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Insgesamt kann die Steuervorrichtung also basierend auf einem Ladezustand, einer manuellen Eingabe, einem externen Steuersignal (z.B. einer Panik-Funktion) oder einer „entfernten“ Auslösung zunächst einen Abbruch des Ladevorgangs herbeiführen, anschließend ein Lösen einer Verrieglung des Ladesteckers innerhalb der Ladebuchse veranlassen, dann den Auswurf des Ladesteckers aus der Ladebuchse anhand mindestens eines Aktors und einer Druckvorrichtung auslösen und anschließend, nach vollständigem Auswurf des Ladesteckers, ein Schließen der Abdeckung der Ladebuchse herbeiführen.
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Beispielhafte Antriebskonzepte umfassen einen Aktor mit zumindest einem Schneckenantrieb oder einem Zahnradantrieb. Insbesondere kann der Aktor eine Zahnradstange und/oder Schneckenwelle umfassen, die jeweils Teil der Druckvorrichtung sein können. Auch entsprechende Kombinationen sind möglich, so dass die Komponenten versetzt zueinander an verschiedenen Abschnitten der Druckvorrichtung oder des zugrundeliegenden Aktors ausgebildet sind. Diese Antriebskomponenten stellen in besonders belastbarer Weise Druckflächen zur Bewegung von korrespondierend angeordneten Bauteilen bereit.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug umfassend eine Aufnahmeeinheit wie zuvor beschrieben bereitgestellt. Insbesondere wird ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug bereitgestellt, das eine elektrische Maschine umfasst.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung können zumindest teilweise elektrisch angetriebene Fahrzeuge insbesondere Landfahrzeuge umfassen, nämlich unter anderem Elektroroller, E-Scooter, Zweiräder, Motorräder, Dreiräder, Trikes, Quads, Gelände- und Straßenfahrzeuge wie Personenkraftwagen, Busse, Lastkraftwagen, Traktoren und andere Nutzfahrzeuge, Schienenfahrzeuge (Bahnen), aber auch Wasserfahrzeuge (Boote) und Luftfahrzeuge wie Hubschrauber, Multicopter, Propellerflugzeuge und Strahlflugzeuge, welche zumindest einen dem Vortrieb des Fahrzeugs dienenden Elektromotor aufweisen. Fahrzeuge können bemannt oder unbemannt sein. Neben reinen Elektrofahrzeugen (BEV) können auch Plug-In-Hybride (PHEV) und Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV) umfasst sein.
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Optional kann das Fahrzeug ein Gehäuse mit zumindest einer Öffnung aufweisen. Die Öffnung kann dann derart angeordnet sein, dass der Ladestecker durch die Öffnung aus der Ladebuchse auswerfbar ist. Insofern wird die Öffnung insbesondere bei geöffneter Abdeckung der Ladebuchse durch die Geometrie der Ladebuchse zur Aufnahme des Ladesteckers bereitgestellt. Das Fahrzeug stellt dann die Möglichkeit bereit, die kabelgebundene Ladeverbindung mit einer externen Ladeeinheit fahrzeugseitig zu trennen, ohne dass dazu Modifikationen an der externen Ladeeinheit erforderlich sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird auch ein System bereitgestellt. Das System umfasst eine Ladeeinheit mit einem Ladestecker zum Laden eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs und eine Aufnahmeeinheit wie zuvor beschrieben.
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Optional kann die Ladeeinheit eine Zugvorrichtung aufweisen. Die Zugvorrichtung ist dann derart eingerichtet, dass eine Zugkraft auf den Ladestecker ausgeübt wird. Die Zugkraft kann auch so ausgeübt werden, dass der aus der Ladebuchse der Aufnahmeeinheit ausgeworfene Ladestecker von der Ladebuchse weggezogen wird. Die ausgeübte Zugkraft ist derart bemessen, dass Reibungskräfte zwischen dem in der Ladebuchse angeordneten Ladestecker und der Ladebuchse selbst durch die Zugkraft nicht überwunden werden. Dann kann ein ungewolltes Lösen der Steckverbindung vermieden werden. Wenn allerdings der Ladestecker aus der Ladebuchse ausgeworfen ist, bestehen derartige Reibungskräfte nicht mehr. Selbst geringfügige Zugkräfte können dann ausreichend sein, um den Ladestecker zuverlässig von der Ladebuchse und dem Fahrzeug zu entfernen. Somit sind Beschädigungen am Ladestecker oder dem Fahrzeug vermeidbar, selbst wenn das Fahrzeug zügig nach Auswurf des Ladesteckers den Ladeort verlässt.
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Beispielsweise kann die Ladeeinheit einen Schwenkarm aufweisen, der mit dem Ladestecker gekoppelt ist. Insbesondere kann der Schwenkarm einen Federarm, bevorzugt einen gedämpften Federarm umfassen. Der Schwenkarm kann dann durch eine Federvorrichtung eine Zugkraft auf den Ladestecker ausüben. Andere Vorrichtungen, um entsprechende Zugkräfte aufzubringen sind ebenfalls denkbar.
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Alternativ oder kumulativ kann die Ladeeinheit auch eine Kommunikationsvorrichtung aufweisen oder damit gekoppelt sein. Gleichfalls kann die Steuervorrichtung der Aufnahmeeinheit eine Kommunikationseinheit aufweisen oder damit gekoppelt sein. Dann wird eine bidirektionale Kommunikationsverbindung zwischen der Ladeeinheit und der Steuervorrichtung geschaffen. In der Folge kann die Ladeeinheit der Steuervorrichtung übermitteln, dass sie eine Vorrichtung aufweist, die eine zuvor erläuterte Zugkraft auf den Ladestecker ausüben kann. In anderen Worten kann die Ladeeinheit der Steuervorrichtung eine Kompatibilität mit dem Auswurfmechanismus der Aufnahmeeinheit anzeigen. Die Betätigung des Ladesteckers mittels des Aktors zum Auswerfen aus der Ladebuchse kann von einer solchen Notifikation abhängen. Somit wird ein Mechanismus geschaffen, der ein Auswerfen des Ladesteckers verhindert, wenn die Ladeeinheit eine solche Kompatibilität nicht aufweist. Folglich können unerwünschte Beschädigungen am Fahrzeug oder den Komponenten des Ladevorgangs vermieden werden.
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Sämtliche im Hinblick auf die verschiedenen Aspekte erläuterten Merkmale sind einzeln oder in (Sub-)Kombination mit anderen Aspekten kombinierbar.
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Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
- - 1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Aufnahmeeinheit mit einem Ladestecker, und
- - 2 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Systems umfassend ein Fahrzeug mit einer Aufnahmeeinheit und einer Ladeeinheit.
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Alle nachstehend in Bezug auf die Ausführungsbeispiele und/oder die begleitenden Figuren offengelegten Merkmale können allein oder in einer beliebigen Unterkombination mit Merkmalen der Aspekte der vorliegenden Offenbarung, einschließlich Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen, kombiniert werden, vorausgesetzt, die sich ergebende Merkmalskombination ist für einen Fachmann auf dem Gebiet der Technik sinnvoll.
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Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet die Formulierung „mindestens eines von A, B und C“ beispielsweise (A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C) oder (A, B und C), einschließlich aller weiteren möglichen Kombinationen, wenn mehr als drei Elemente aufgeführt sind. Mit anderen Worten, der Begriff „mindestens eines von A und B“ bedeutet im Allgemeinen „A und/oder B“, nämlich „A“ allein, „B“ allein oder „A und B“.
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1 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer Aufnahmeeinheit 10 mit einem Ladestecker 18. Die Aufnahmeeinheit 10 umfasst eine Ladebuchse 12, die einen Kontaktraum 13 (strichpunktierte Linie soweit durch Ladestecker verdeckt) für den Ladestecker 18 umfasst.
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Die Aufnahmeeinheit 10 umfasst ferner vorliegend zwei Aktoren 14A, 14B. Die Aktoren 14A, 14B sind auf gegenüberliegenden Seiten des Ladesteckers 18 angeordnet. Ferner umfasst die Aufnahmeeinheit 10 zwei Druckvorrichtungen 16A, 16B, die mit den Aktoren 14A, 14B gekoppelt sind. Von den Aktoren 14A, 14B und den Druckvorrichtungen 16A, 16B werden generell nur jeweils eine einzelne Komponente benötigt. Eine Konfiguration mit einem einzelnen Aktor 14A kann beispielsweise derart angeordnet sein, dass er mit einer Druckvorrichtung 16A oder mehreren Druckvorrichtungen 16A, 16B eine zentrale Kraftaufwendung oder eine seitlich verteilte Kraftaufwendung ermöglicht. Es können aber auch mehr als zwei sein, beispielsweise um ein gleichförmiges (oder symmetrisches) Kraftbild beim Auswerfen des Ladesteckers 18 aus der Ladebuchse 12 bereitzustellen.
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Des Weiteren umfasst die Aufnahmeeinheit 10 eine Steuervorrichtung 20, die über Verbindungsleitungen 22A, 22B mit den Aktoren 14A, 14B gekoppelt ist.
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Die Aufnahmeeinheit 10 ist mit der Ladebuchse 12, den Aktoren 14A, 14B und den Druckvorrichtungen 16A, 16B innerhalb eines Außengehäuses 24 (punktiert) angeordnet. Optional kann innerhalb des Außengehäuses auch die Steuervorrichtung 20 angeordnet sein.
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Der Ladestecker 18 befindet sich bezüglich der Ladebuchse 12 in der eingesteckten Position. Demzufolge sind elektrische Leiter 26 des Ladesteckers, die mit einer an dem Ladestecker 18 montierten Zuleitung 28 gekoppelt sind, innerhalb eines Kontaktraums 31 (punktiert) elektrisch leitend mit elektrischen Leitern 30 der Ladebuchse 12 verbunden. Somit wird ein Stromfluss ermöglicht, um beispielsweise einen mit der Ladebuchse 12 gekoppelten Energiespeicher 52 (siehe 2) zu laden.
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Vorliegend weist der Ladestecker 18 seitlich angeordnete Rastnasen 32 auf. Die Druckvorrichtungen 16A, 16B weisen seitlich ausgebildete Druckflächen 34 auf, die beispielsweise durch entsprechende Schneckenwellen bereitgestellt werden können. Die Rastnasen 32 weisen seitlich ausgebildete Stirnflächen 36 auf, die zu den Druckflächen 34 korrespondierend ausgebildet sind. Beispielsweise können die Stirnflächen 36 durch Teilflächen von in den Rastnasen 32 integrierten Zahnstangen bereitgestellt sein.
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Die Steuervorrichtung 20 ist eingerichtet, um ein Auswurfsignal mit den Verbindungsleitungen 22A, 22B an die Aktoren 14A, 14B zu übertragen. In der Folge werden dann die Druckvorrichtungen 16A, 16B durch die Aktoren 14A, 14B derart angetrieben, dass über die Druckflächen 34 eine Druckkraft auf die Stirnflächen 36 des Ladesteckers 18 ausgeübt wird, was ein Auswerfen des Ladesteckers 18 aus der Ladebuchse 12 zur Folge hat. Somit ist ein manuelles Herausziehen des Ladesteckers 18 aus der Ladebuchse 12 nicht mehr erforderlich.
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Vorliegend weist die Aufnahmeeinheit 10 ferner eine Abdeckung 38 für die Ladebuchse 12 auf. Die Abdeckung 38 ist mit einer Umlenkmechanik 40 gekoppelt, die eine Aufnahmefläche 42 aufweist. Die Aufnahmefläche 42 der Umlenkmechanik 40 ist korrespondierend zu einer weiteren Druckfläche 44 der Druckvorrichtung 16A ausgebildet. Dadurch kann mittels der Druckvorrichtung 16A eine Druckkraft über die Druckfläche 44 auf die Aufnahmefläche 42 der Umlenkmechanik 40 ausgeübt werden, so dass in der Folge die Abdeckung 38 geschlossen wird. Dann ist der Kontaktraum 13 der Ladebuchse 12 von einem Außenraum durch die Abdeckung 38 getrennt. Bezüglich der Stirnfläche 44 und der Aufnahmefläche 42 können wiederum ein Schneckenantrieb oder ein Zahnradantrieb genutzt werden.
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Alternativ kann die Druckvorrichtung 16A eine einzelne Druckfläche 34 aufweisen, die sowohl korrespondierend zur Stirnfläche 36 des Ladesteckers 18 als auch korrespondierend zur Aufnahmefläche 42 der Umlenkmechanik 40 angeordnet ist.
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Ein Anschlag 45 kann vorgesehen werden, um zu verhindern, dass die Abdeckung 38 durch die Druckvorrichtung 16A bewegbar ist, bevor nicht der Ladestecker 18 vollständig aus der Ladebuchse 12 ausgeworfen ist. Insofern kann der Anschlag 45 ausschließen, dass eine vorzeitige Bewegung der Abdeckung 38 eine Beschädigung der beteiligten Komponenten verursacht. Vielmehr wird erst der Ladestecker 18 aus der Ladebuchse 12 vollständig ausgeworfen, bevor die Abdeckung 38 anschließend durch die Druckvorrichtung 16A schließbar ist.
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Alternativ kann die Umlenkmechanik 40 so angeordnet und eingerichtet sein, dass die Aufnahmefläche 42 erst ab einem vorbestimmten Verfahrweg eines oder mehrerer Aktoren 14A, 14B die aufgewendete Kraft in die weiteren Bauteile der Umlenkmechanik 40 einleitet. Insofern muss durch einen oder mehrere Aktoren 14A, 14B zunächst eine vorbestimmte Verfahrschwelle erreicht oder überschritten werden, bevor eine Bewegung der Abdeckung 38 bewirkt wird.
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2 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung eines Systems 58 umfassend ein Fahrzeug 50 mit einer Aufnahmeeinheit 10 und einer Ladeeinheit 60.
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Die Aufnahmeeinheit 10 ist in dem Fahrzeug 50 zumindest an einem Außengehäuse 51 davon angeordnet. Bezüglich der Abdeckung 38 der Ladebuchse 12, bildet die Aufnahmeeinheit 10 auch einen Teil des Außengehäuses 51 des Fahrzeugs 50. Das Außengehäuse 51 umfasst eine Öffnung 53, durch die der Ladestecker 18 in die Ladebuchse 12 einführbar und durch die er aus der Ladebuchse 12 auswerfbar ist.
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Die Steuervorrichtung 20 ist mit einer Energiespeichervorrichtung 52 des Fahrzeugs 50 gekoppelt. Vorliegend ist die Steuervorrichtung 20 auch mit einem Bedienteil 54 (beispielsweise einer Multimedia-Einheit) für Insassen des Fahrzeugs 50 gekoppelt. Basierend auf der Energiespeichervorrichtung 52 oder dem Bedienteil 54 kann das Auswurfsignal durch die Steuervorrichtung 20 ausgelöst sein. Insbesondere kann das Auswurfsignal durch einen Ladezustand der Energiespeichervorrichtung 52 oder einem von dem Bedienteil 54 empfangenen Auswurfkommando ausgelöst werden.
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Vorliegend ist die Steuervorrichtung 20 ferner mit einer Kommunikationseinheit 56 gekoppelt.
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Die Ladeeinheit 60 ist über die Zuleitung 28 mit dem Ladestecker 18 gekoppelt und stellt generell Energie zum Laden der Energiespeichervorrichtung 52 des Fahrzeugs 50 bereit. Vorliegend weist die Ladeeinheit ferner einen Schwenkarm 66 auf, der über eine Zugvorrichtung 68 ebenfalls mit dem Ladestecker 18 gekoppelt ist. Durch die Zugvorrichtung 68 wird eine Zugkraft 70 (Pfeil) auf den Ladestecker 18 ausgeübt. Die Zugkraft 70 ist geringer als Reibungskräfte, die zwischen dem Ladestecker 18 und der Ladebuchse 12 im eingesteckten Zustand vorherrschen. So wird verhindert, dass die Zugkraft 70 ein Lösen der mechanischen Kopplung zwischen dem Ladestecker 18 und der Ladebuchse 12 verursachen kann.
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Ferner weist die Ladeeinheit 60 eine Kommunikationsvorrichtung 64 auf. Die Kommunikationsvorrichtung 64 der Ladeeinheit 60 kann mit der Kommunikationseinheit 56 des Fahrzeugs 50 kommunizieren. Dann kann der Steuervorrichtung 20 übermittelt werden, dass die Ladeeinheit 60 für einen automatischen Auswurf des Ladesteckers 18 konfiguriert ist. Durch die Zugkraft 70 kann der Ladestecker 18 nach Auswerfen aus der Ladebuchse 12 dann vom Fahrzeug 50 entfernt werden, so dass Beschädigungen am Fahrzeug 50 oder der Ladeeinheit 60 oder anderen beteiligten Komponenten vermeidbar sind. Eine entsprechende Notifikation der Ladeeinheit 60 an die Steuervorrichtung 20 kann Voraussetzung für den Auswurf des Ladesteckers 18 aus der Ladebuchse 12 anhand der Aufnahmeeinheit 10 sein, um Beschädigungen zuverlässig zu unterbinden.
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Denkbar ist aber auch, dass ein solcher Sicherheitsmechanismus übergangen werden kann, beispielsweise wenn der Steuervorrichtung 20 durch das Bedienteil 54 eine Notsituation (Panik-Funktionalität) angezeigt wird.
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In der vorliegenden Anmeldung kann auf Mengen und Zahlen Bezug genommen werden. Sofern nicht ausdrücklich angegeben, sind solche Mengen und Zahlen nicht als einschränkend zu betrachten, sondern als Beispiele für die möglichen Mengen oder Zahlen im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung. In diesem Zusammenhang kann in der vorliegenden Anmeldung auch der Begriff „Mehrzahl“ verwendet werden, um auf eine Menge oder Zahl zu verweisen. In diesem Zusammenhang ist mit dem Begriff „Mehrzahl“ jede Zahl gemeint, die größer als eins ist, z. B. zwei, drei, vier, fünf, usw. Die Begriffe „etwa“, „ungefähr“, „nahe“ usw. bedeuten plus oder minus 5 % des angegebenen Wertes.
