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Die Erfindung betrifft eine Ladekabelvorrichtung zum elektrischen Verbinden eines Ladeanschlusses eines Elektrofahrzeugs mit einer Ladevorrichtung, mit einem Ladekabel, welches eine Stromleitung zum Übertragen eines elektrischen Stroms von der Ladevorrichtung zum Elektrofahrzeug und einen Außenmantel aufweist, wobei die Stromleitung von dem Außenmantel ummantelt ist, einer fahrzeugseitigen Anschlussvorrichtung und/oder einer ladevorrichtungseitigen Anschlussvorrichtung.
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Derartige Ladekabelvorrichtungen werden üblicherweise in einem aufgerollten Zustand im Elektrofahrzeug transportiert. Die Ladekabelvorrichtung weist im Regelfall eine Stromleitung und einen die Stromleitung vollständig ummantelten Außenmantel auf, wodurch die Stromleitung elektrisch isoliert ist. Über die Stromleitung kann ein Wechsel- oder Gleichstrom übertragen werden, wobei die Stromleitung mehrere, stromleitende Kabel aufweist. Zum Aufladen einer Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs wird die Ladekabelvorrichtung aus dem Kofferraum entnommen und über eine ladevorrichtungseitige Anschlussvorrichtung mit der Ladevorrichtung und über eine fahrzeugseitige Anschlussvorrichtung mit einem Ladeanschluss des Elektrofahrzeugs elektrisch und mechanisch verbunden. Die Anschlussvorrichtungen sind üblicherweise als Ladestecker ausgeführt. Die Ladevorrichtung ist üblicherweise eine Ladesäule oder eine sogenannte Wallbox. Alternativ kann die ladevorrichtungseitige oder die fahrzeugseitige Anschlussvorrichtung derart ausgeführt sein, dass das Ladekabel mit der Ladevorrichtung oder mit dem Elektrofahrzeug unlösbar verbunden ist.
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Problematisch an allen aufgeführten Ausführungen der Ladekabelvorrichtungen ist, dass während dem Ladevorgang der Traktionsbatterie die Ladekabelvorrichtung beidseitig an der Ladevorrichtung und dem Elektrofahrzeug angeschlossen ist und das Ladekabel, welches eine bestimmte Länge aufweist, durchhängt und auf dem Boden, insbesondere auf einem Fußgängerweg, aufliegt. Das auf dem Fußgängerweg liegende Ladekabel bildet eine Stolperfalle und damit eine Verletzungsgefahr für die Fußgänger. Anderenfalls bildet das Ladekabel ein Hindernis für Personen mit einem Kinderwagen und für Rollstuhlfahrer. Außerdem kann das freiliegende Ladekabel durch ein wiederholtes Auftreten von Personen und durch ein Überfahren des Ladekabels durch Rollstuhlfahrer, Transportvorrichtungen und Kinderwagen beschädigt werden.
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Daher ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ladekabelvorrichtung bereitzustellen, durch welche die Verletzungsgefahr für die über das Ladekabel laufenden Personen reduziert werden kann, das Überfahren des auf dem Boden liegenden Ladekabels vereinfacht werden kann und die Beschädigung des Ladekabels reduziert werden kann. Die Ladekabelvorrichtung soll weiterhin aufrollbar sein, so dass die Ladekabelvorrichtung weiterhin beispielsweise im Kraftfahrzeug mittransportiert werden kann oder an der Ladevorrichtung kompakt gelagert werden kann.
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Erfindungsgemäß ist eine an dem Ladekabel gelagerte Kabelbrückenvorrichtung vorgesehen, welche zwischen einer Aktivstellung und einer Verstaustellung verstellbar ist, wobei die Kabelbrückenvorrichtung derart ausgeführt ist, dass das Ladekabel in der Verstaustellung aufrollbar ist.
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Die Kabelbrückenvorrichtung ist eine Vorrichtung, welche das auf dem Boden abgelegte Ladekabel in Vertikalrichtung überragt und als Schutz sowie als Überfahrhilfe für das Ladekabel dient. Damit ist die Kabelbrückenvorrichtung eine Art Abdeckung des Ladekabels. Die Kabelbrückenvorrichtung ist an dem Ladekabel befestigt bzw. das Ladekabel weist die Kabelbrückenvorrichtung auf, wodurch die Kabelbrückenvorrichtung dauerhaft an dem Ladekabel vorgesehen ist und eine separate Montage der Kabelbrückenvorrichtung nicht erforderlich ist. Dadurch wird verhindert, dass die Kabelbrückenvorrichtung verloren wird. Weiterhin wird gewährleistet, dass die Kabelbrückenvorrichtung bei jedem Ladevorgang funktionsgemäß verwendet wird, wodurch eine Verletzung der Personen zuverlässig vorgebeugt werden kann.
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Um die Ladekabelvorrichtung in den Kofferraum des Elektrofahrzeugs transportieren zu können und/oder ein kompaktes Verstauen der Ladekabelvorrichtung an der Ladevorrichtung zu ermöglichen ist die Kabelbrückenvorrichtung zwischen einer Aktivstellung und einer Verstaustellung verstellbar, wobei in der Aktivstellung die Kabelbrückenvorrichtung gemeinsam mit dem Ladekabel auf dem Fußgängerweg abgelegt werden kann und dadurch die Stolpergefahr reduziert und das Überfahren der Ladekabelvorrichtung vereinfacht werden kann. Anderenfalls kann die Kabelbrückenvorrichtung in die Verstaustellung verstellt werden, um das Ladekabel aufzurollen. Dabei wird die Kabelbrückenvorrichtung derart zusammengeklappt, dass die Kabelbrückenvorrichtung hauptsächlich in Radialrichtung und nicht in Axialrichtung des aufgerollten Ladekabels ragt.
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Vorzugsweise weist die Kabelbrückenvorrichtung mehrere drehbar an dem Ladekabel gelagerte Kabelbrückenelemente auf. Durch die Aufteilung der Kabelbrückenvorrichtung in mehrere Kabelbrückenelemente kann das Ladekabel einfach aufgerollt werden, wobei die Kabelbrückenelemente eine derartige geringe Breite aufweisen, dass die Biegung des Ladekabels durch die Kabelbrückenelemente nicht bzw. nicht wesentlich beeinflusst wird. Die Kabelbrückenelemente können über flexible Elemente miteinander verbunden sein und gemeinsam beispielsweise eine Breite von 1 bis 2 m bilden. In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Kabelbrückenelemente eine Breite von höchstens 20 cm, vorzugsweise 10 cm auf, wodurch ein Aufrollen des Ladekabels vereinfacht wird.
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Vorzugsweise sind die Kabelbrückenelemente aus Kunststoff hergestellt, wodurch die Kabelbrückenelemente einfach und kostengünstig, beispielsweise durch ein Spritzgussverfahren, hergestellt werden können. Die Kabelbrückenelemente sind vorzugsweise aus einem Hartkunststoff hergestellt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist jedes Kabelbrückenelement jeweils einen Lagerabschnitt zur drehbaren Lagerung an dem Ladekabel und einen an den Lagerabschnitt anschließenden Rampenabschnitt auf. Dadurch sind die Kabelbrückenelemente freiträgerartig ausgeführt, wobei der Rampenabschnitt am freien Ende der Kabelbrückenelemente angeordnet ist. Der Rampenabschnitt ist derart ausgeführt, dass das Kabelbrückenelement am äußersten, freien Ende die geringste Höhe aufweist und die Höhe bis zum gegenüberliegenden Ende stetig ansteigt, so dass ein Rampenabschnitt mit einem dreieckigen Querschnitt vorliegt.
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Der an den Rampenabschnitt anschließende Lagerabschnitt folgt entweder der Steigung des Rampenabschnitts oder weist eine horizontale, parallel zum Fußgängerweg angeordnete Oberseite auf. Der Lagerabschnitt weist vorzugsweise eine Durchgangsbohrung auf, durch welche sich das Ladekabel erstreckt, wobei die Kabelbrückenelemente über die Innenfläche der Durchgangsbohrung an der Außenfläche des Ladekabels drehbar und gleitend gelagert sind.
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Durch eine derartige Ausgestaltung der Kabelbrückenelemente können die Kabelbrückenelemente an dem Ladekabel gelagert werden und ein Überfahren des Ladekabels erleichtert und das Risiko eines Stolperns über das Ladekabel reduziert werden.
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Die Montage der Kabelbrückenelemente erfolgt dadurch, dass die Kabelbrückenelemente bei einer demontierten Anschlussvorrichtung auf das Ladekabel über die Durchgangsbohrung am Lagerabschnitt aufgeschoben werden. Dadurch können die Kabelbrückenelemente einfach am Ladekabel montiert werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Kabelbrückenelemente paarweise angeordnet und in zueinander entgegengesetzte Richtungen verstellbar, wobei die Kabelbrückenelemente in der Aktivstellung fluchtend zueinander angeordnet sind und in der Verstaustellung parallel zueinander angeordnet sind. Dadurch kann die Stolpergefahr in beide Laufrichtungen der das Ladekabel passierenden Personen reduziert werden. Weiterhin kann das Überfahren des Ladekabels in beide Laufrichtungen erleichtert werden. In der Verstaustellung sind die paarweisen Kabelbrückenelemente aneinander geklappt und liegen mit den Rampenabschnitten aneinander an.
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Vorzugsweise weisen die Lageabschnitte eine geringere Breite als die Rampenabschnitte auf, wobei in einem freien Bereich eines der paarweise ausgeführten Kabelbrückenelemente jeweils das andere Kabelbrückenelement mit dem Lagerabschnitt eingreift. Die Kabelbrückenelemente weisen insbesondere eine L-förmige Form auf, wobei ein erster, parallel zur Längsrichtung des Ladekabels ersteckender Schenkel den Rampenabschnitt und ein zweiter, senkrecht zur Längsrichtung des Ladekabels erstreckender Abschnitt den Lagerabschnitt bilden.
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Dadurch, dass die zweiten Schenkel der L-förmigen Kabelbrückenelemente unmittelbar nebenaneinander angeordnet sind, kann in der Aktivstellung der Kabelbrückenvorrichtung eine nahezu durchgehende Oberfläche der Kabelbrückenvorrichtung geschaffen werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Kabelbrückenelemente in Längsrichtung des Ladekabels verschiebbar gelagert. Dadurch kann die Kabelbrückenvorrichtung bedarfsgerecht entlang des Ladekabels verschoben werden, wodurch die Kabelbrückenvorrichtung für die Fußgänger und Rollstuhlfahrer auf dem Fußgängerweg positioniert werden kann.
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Vorzugsweise sind alle Kabelbrückenelemente identisch ausgeführt, wodurch der Herstellungsaufwand reduziert werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
- 1 zeigt ein über eine Ladekabelvorrichtung an einer Ladevorrichtung angeschlossenes Elektrofahrzeug,
- 2a zeigt eine Kabelbrückenvorrichtung der Ladekabelvorrichtung nach 1 in Aktivstellung und in Draufsicht,
- 2b zeigt die Kabelbrückenvorrichtung der Ladekabelvorrichtung nach 1 in Aktivstellung und in Seitensicht, und
- 3 zeigt die Kabelbrückenvorrichtung der Ladekabelvorrichtung nach 1 in Verstaustellung und in Draufsicht.
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Die 1 offenbart ein Elektrofahrzeug 10, welches auf einer Fahrbahn 19 zum Aufladen einer in der 1 nicht gezeigten Traktionsbatterie stillsteht. Zum Aufladen der Traktionsbatterie ist das Elektrofahrzeug 10 über eine Ladekabelvorrichtung 20 mit einer Ladevorrichtung 14 elektrisch verbunden, wobei die Ladevorrichtung 14 eine übliche Ladesäule ist, welche am Rand der Fahrbahn 19, d.h. auf einem Fußgängerweg 18 bzw. auf einem Bürgersteig, positioniert ist. Die Ladekabelvorrichtung 20 umfasst ein Ladekabel 22 mit einer Stromleitung 23 und einem Außenmantel 25 sowie eine fahrzeugseitige und ladevorrichtungseitige Anschlussvorrichtung 24, 26. Die ladevorrichtungseitige Anschlussvorrichtung 26 ist als Ladestecker ausgeführt und in die Ladevorrichtung 14 eingesteckt. Die fahrzeugseitige Anschlussvorrichtung 24 ist ebenfalls als Ladestecker ausgeführt und in einen am Elektrofahrzeug 10 vorgesehenen Ladeanschluss 12 eingesteckt.
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Im einem Nicht-Gebrauchszustand der Ladekabelvorrichtung 20, d.h. während einem Fahrbetrieb des Elektrofahrzeugs 10, ist die Ladekabelvorrichtung 20 aufgerollt in einem Kofferraum des Elektrofahrzeugs 10, insbesondere in einem speziell für die Ladekabelvorrichtung 20 vorgesehenen Ablegefach des Kofferraums, abgelegt.
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Problematisch bei einem Ladevorgang der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs 10 ist, dass das Ladekabel 22 über den Fußgängerweg 18 verlegt wird und dadurch eine Stolpergefahr und damit ein Verletzungsrisiko für die Fußgänger darstellt. Außerdem wird das Fortbewegen von Personen mit einem Kinderwagen und Personen in einem Rollstuhl durch das auf dem Fußgängerweg 18 liegende Ladekabel 22 erschwert. Des Weiteren besteht die Gefahr, dass das Ladekabel 22 durch ein wiederholtes Drauftreten der Personen beschädigt wird. Um die aufgezählten Gefahren zu reduzieren und das Überfahren des Ladekabels 22 zu erleichtern, weist das Ladekabel 22 eine erfindungsgemäße Kabelbrückenvorrichtung 30 auf, wobei die Kabelbrückenvorrichtung 30 für den Transport in dem Kofferraum des Elektrofahrzeugs 10 ausgehend von einer Aktivstellung in eine Verstaustellung verstellt werden kann. In der Verstaustellung ist ein Aufrollen des Ladekabels 22 möglich.
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Die 2a, 2b und 3 zeigen die Kabelbrückenvorrichtung 30, wobei die 2a und 2b die Kabelbrückenvorrichtung 30 in der Aktivstellung, d.h. in einer an dem Fußgängerweg 18 angelegten Stellung des Ladekabels 22, zeigen und die 3 die Kabelbrückenvorrichtung 30 in der Verstaustellung zeigt.
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Die Kabelbrückenvorrichtung 30 weist mehrere Paare 32 von identischen Kabelbrückenelementen 34, 36 auf, wobei die Paare 32 in Längsrichtung des Ladekabels 22 nebeneinander angeordnet sind. In den 2a und 3 sind beispielhaft drei der Paare 32 dargestellt. Jedes Kabelbrückenelement 34, 36 ist aus Kunststoff hergestellt und umfasst einen Rampenabschnitt 38 und einen Lagerabschnitt 40, wobei die Kabelbrückenelemente 34, 36 einstückig ausgeführt sind und der Rampenabschnitt 38 an den Lagerabschnitt 40 unmittelbar anschließt. Dabei beträgt die Breite B1 des Lagerabschnitts 40 ca. 1/3 der Breite B2 des Rampenabschnitts 38, wobei der Lagerabschnitt 40 am Rand des Rampenabschnitts 38 angeordnet ist, wodurch die Kabelbrückenelemente 34, 36 eine L-förmige Form aufweisen. Der Rampenabschnitt 38 weist, wie in 2b gezeigt, einen rampenartigen Bereich 48 mit einer Neigung b und einen Randbereich 46 mit einer Neigung a auf.
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Der Lagerabschnitt 40 weist zur Lagerung der Kabelbrückenelemente 34, 36 an dem Ladekabel 22 jeweils eine Durchgangsbohrung 42 mit einem Durchmesser D2 auf, durch welche sich das Ladekabel 22 mit einem Durchmesser D1 erstreckt. Dabei ist der Durchmesser D2 der Durchgangsbohrung 42 um einiges größer als der Durchmesser D1 des Ladekabels 22, wodurch die Kabelbrückenelemente 34, 36 einerseits in Ladekabellängsrichtung verschiebbar am Ladekabel 22 gelagert sind und andererseits zwischen den Kabelbrückenelementen 34, 36 dem Ladekabel 22 ein derartiges Radialspiel vorliegt, dass das Ladekabel 22 einfach aufgerollt werden kann.
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Im montierten Zustand eines der Paare 32 der Kabelbrückenelemente 34, 36 ist jeweils ein erstes Kabelbrückenelement 34 gegenüber von einem zweiten Kabelbrückenelement 36 angeordnet. Durch die L-förmige Ausführung der Kabelbrückenelemente 34, 36 und eine zueinander entgegengesetzte Montage der Kabelbrückenelemente 34, 36 überlagern sich das erste Kabelbrückenelemente 34 und das zweite Kabelbrückenelement 36, so dass die Rampenabschnitte 38 der sich überlagernden Kabelbrückenelemente 34, 36 fluchtend angeordnet sind und in der Aktivstellung der Kabelbrückenvorrichtung 30 die Rampenabschnitte 38 gemeinsam mit den Lagerabschnitten 40 eine nahezu durchgängige Oberfläche bilden.
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Bei einer Nichtnutzung der Ladekabelvorrichtung 20 ist die Ladekabelvorrichtung 20 aufgerollt in einem Kofferraum des Elektrofahrzeugs 10 angeordnet und wird mittransportiert. Um das Aufrollen des Ladekabels 22 zu ermöglichen, wird die Kabelbrückenvorrichtung 30 in die Verstaustellung verlagert. Dabei werden die Kabelbrückenelemente 34, 36 entgegengesetzt zueinander um das Ladekabel 22 verdreht bis die beiden Kabelbrückenelemente 34, 36 radial abstehen und aneinander anliegen. Die Verstaustellung ist in 3 gezeigt. Anschließend kann das Ladekabel 22 aufgerollt werden.
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Es sind auch andere konstruktive Ausführungsformen als die beschriebenen Ausführungsformen möglich, die in den Schutzbereich des Hauptanspruchs fallen.
