DE102022115913A1 - Charging interface for a vehicle with a rotatable DC cover - Google Patents

Charging interface for a vehicle with a rotatable DC cover Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladeschnittstelle(10) eines elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Kraftfahrzeuges, bei dem ein DC-Steckgesicht (16) mit einer Abdeckung (20) vor einem Hineingreifen oder Verschmutzung geschützt wird, wobei die Abdeckung (20) mittels eines Aktors (26) auf einer Bewegungsbahn (18) von einer Abdeckposition (22) in eine Ruheposition (24) und zurück bewegt werden kann, die zumindest abschnittsweise eine Rotation (28) der Abdeckung (20) umfasst. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Ladeschnittelle (10) und ein Fahrzeug mit dieser.The invention relates to a charging interface (10) of an electrically driven or drivable motor vehicle, in which a DC plug face (16) is protected from reaching in or becoming dirty with a cover (20), the cover (20) being protected by means of an actuator (26). can be moved on a movement path (18) from a covering position (22) to a rest position (24) and back, which at least partially includes a rotation (28) of the cover (20). The invention also relates to a method for controlling such a charging interface (10) and a vehicle with this.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladeschnittstelle eines elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Kraftfahrzeuges, bei dem ein DC-Steckgesicht mit einer Abdeckung vor einem Hineingreifen oder Verschmutzung geschützt wird, wobei die Abdeckung mittels eines Aktors auf einer Bewegungsbahn von einer Abdeckposition in eine Ruheposition und zurück bewegt werden kann, die zumindest abschnittsweise eine Rotation der Abdeckung umfasst. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Ladeschnittelle und ein Fahrzeug mit dieser.The invention relates to a charging interface of an electrically driven or drivable motor vehicle, in which a DC plug-in face is protected by a cover from reaching in or becoming dirty, the cover being able to be moved from a covering position to a rest position and back by means of an actuator on a movement path, which at least partially includes a rotation of the cover. The invention also relates to a method for controlling such a charging interface and a vehicle with this.

Elektrofahrzeuge weisen eine Ladeschnittstelle auf, über die dem Fahrzeug elektrische Energie zugeführt werden kann. Oft weist diese Ladeschnittstelle einen Anschluss für das sogenannte AC-Laden, bei welchem die Fahrzeugbatterie mit einem Wechselstrom (engl.: Alternating current, AC) geladen wird und einen Anschluss für das sogenannte Gleichstromladen oder DC-Laden, bei welchem die Fahrzeugbatterie mit einem Gleichstrom (engl.: Direct current, DC) geladen wird, auf. Die Anschlüsse können hierbei beispielsweise als eine CCS-Steckdose (Combined Charging System, CCS) mit einer Combo-1- oder Combo-2-Steckdose ausgebildet sein, aber auch andere Ladesysteme wie Chademo 2 oder Chademo 3 oder aber ChaoJi können jeweils mit einem AC-Anschluss kombiniert ausgebildet sein.Electric vehicles have a charging interface through which electrical energy can be supplied to the vehicle. This charging interface often has a connection for so-called AC charging, in which the vehicle battery is charged with an alternating current (AC) and a connection for so-called direct current charging or DC charging, in which the vehicle battery is charged with a direct current (English: Direct current, DC) is charged. The connections can be designed, for example, as a CCS socket (Combined Charging System, CCS) with a Combo 1 or Combo 2 socket, but other charging systems such as Chademo 2 or Chademo 3 or ChaoJi can each be equipped with an AC -Connection can be combined.

Normativ ist gefordert, dass der DC-Anschluss abgedeckt ist, damit ein Benutzer nicht hineingreifen kann, die Kontakte vor eindringendem Schmutz und/oder Feuchtigkeit sowie daraus folgender Korrosion geschützt sind. Eine solche Abdeckung erfordert üblicherweise eine manuelle Entfernung durch den Benutzer vor Beginn des Ladevorganges, so dass eine solche Ladeschnittstelle nicht für das automatische Laden oder einen von einem Roboter ausgeführten Ladevorgang geeignet ist.The standard requires that the DC connection is covered so that a user cannot reach into it and that the contacts are protected from ingress of dirt and/or moisture and the resulting corrosion. Such a cover usually requires manual removal by the user before charging begins, so such a charging interface is not suitable for automatic charging or a charging process carried out by a robot.

Im Stand der Technik sind einzelne Lösungen offenbart, wie beispielsweise eine Abdeckklappe eines DC-Anschlusses mittels eines Federmechanismus geöffnet werden kann ( DE 10 2017 222 397 A1 ). Die Bewegung der Abdeckklappe ist dort an die Bewegung der Ladeklappe gekoppelt. Außerdem ist aus der DE 10 2017 222 397 A1 eine Ladeanschlussvorrichtung bekannt, bei der eine DC-Abdeckung mittels verschiedener Hebelelemente geöffnet wird, wenn ein Ladestecker in die Ladesteckdose eingebracht wird.Individual solutions are disclosed in the prior art, such as how a cover flap of a DC connection can be opened using a spring mechanism ( DE 10 2017 222 397 A1 ). The movement of the cover flap is linked there to the movement of the loading flap. In addition, from the DE 10 2017 222 397 A1 a charging connection device is known in which a DC cover is opened by means of various lever elements when a charging plug is inserted into the charging socket.

Diese Lösungen erfordern stets eine mechanische Kopplung der Abdeckung des DC-Anschlusses mit dem Öffnungsmechanismus der Ladeklappe. Dies erfordert Anpassungen eben dieses Öffnungsmechanismus und eine Integration der Mechanik zum Öffnen der DC-Abdeckung.These solutions always require a mechanical coupling of the DC connection cover with the opening mechanism of the charging flap. This requires adjustments to this opening mechanism and integration of the mechanics for opening the DC cover.

Daher wäre es wünschenswert, eine Lösung für das Öffnen der DC-Abdeckung zu finden, die eigenständig, also ohne Eingriff in die Öffnungsmechanik der Ladeklappe, robust und alltagsfähig ausgeführt werden kann. Sie sollte technisch einfach und kostengünstig umzusetzen sein. Die Aufgabe der Erfindung liegt also darin, eine solche Lösung zu finden und vorzuschlagen.It would therefore be desirable to find a solution for opening the DC cover that can be designed independently, i.e. without interfering with the opening mechanism of the loading flap, and is robust and suitable for everyday use. It should be technically simple and cost-effective to implement. The object of the invention is therefore to find and propose such a solution.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst mit einer Ladeschnittstelle nach Anspruch 1, einem Verfahren zum Steuern einer Ladeschnittstelle nach Anspruch 7 und einem Fahrzeug nach Anspruch 10. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.The object of the invention is achieved with a charging interface according to claim 1, a method for controlling a charging interface according to claim 7 and a vehicle according to claim 10. Further preferred embodiments of the invention result from the remaining features mentioned in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist eine Ladeschnittstelle eines elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Kraftfahrzeugs vorgesehen, die mit einer Ladesteckdose mit einem AC-Steckgesicht und einem DC-Steckgesicht, einer elektromotorisch verschwenkbaren Ladeklappe und einer Abdeckung für das DC-Ladegesicht gebildet ist, wobei die Abdeckung für das DC-Ladegesicht mittels eines Aktors zwischen einer Abdeckposition und einer Ruheposition zu bewegen ist und die Abdeckung für das DC-Ladegesicht derart gelagert und gehalten ist, dass die Bewegungsbahn zwischen der Abdeckposition und der Ruheposition zumindest abschnittsweise eine Rotation dieser Abdeckung aufweist.According to the invention, a charging interface of an electrically driven or drivable motor vehicle is provided, which is formed with a charging socket with an AC plug face and a DC plug face, a charging flap that can be pivoted by an electric motor and a cover for the DC charging face, the cover for the DC charging face is to be moved by means of an actuator between a covering position and a rest position and the cover for the DC charging face is mounted and held in such a way that the movement path between the covering position and the rest position has, at least in sections, a rotation of this cover.

Es ist also eine Ladeschnittstelle für ein elektrisch angetriebenes oder antreibbares Fahrzeug vorgesehen. Dies kann ein rein elektrisch angetriebenes oder antreibbares Fahrzeug sein, aber auch ein sogenanntes Hybridfahrzeug, bei dem ein elektrischer Antrieb mit einer weiteren Antriebsart kombiniert ist. Die Ladeschnittstelle ist mit einer Ladesteckdose gebildet, die ein AC-Steckgesicht und ein DC-Steckgesicht aufweist. Es sind also je ein Anschluss für das Wechselstromladen und das Gleichstromladen vorgesehen. Die Anschlüsse können in Form einer CCS-Steckdose (Combined Charging System) ausgebildet sein, aber auch in Form einer Kombination aus Chademo-Steckdose mit einem AC-Anschluss oder aus einem ChaoJi-Anschluss in Kombination mit einem AC-Anschluss.A charging interface is therefore provided for an electrically driven or drivable vehicle. This can be a purely electrically powered or propellable vehicle, but also a so-called hybrid vehicle, in which an electric drive is combined with another type of drive. The charging interface is formed with a charging socket that has an AC connector face and a DC connector face. There is therefore one connection each for AC charging and DC charging. The connections can be in the form of a CCS socket (Combined Charging System), but also in the form of a combination of a Chademo socket with an AC connection or a ChaoJi connection in combination with an AC connection.

Die Ladeschnittstelle wird gegenüber der Umwelt mit einer Ladeklappe verschlossen, die elektromotorisch geöffnet und geschlossen werden kann. Dazu kann beispielsweise ein Stellantrieb derart ausgebildet und angeordnet sein, dass dieser die Ladeklappe zum Laden öffnet und danach schließt. Im Übrigen kann die Ladeschnittstelle, wie im Stand der Technik bekannt, ausgeführt sein und wird erfindungsgemäß hin zu einer elektrisch angetriebenen Abdeckung für das DC-Ladegesicht weitergebildet.The charging interface is closed to the environment with a charging flap that can be opened and closed by an electric motor. For this purpose, for example, an actuator can be designed and arranged in such a way that it opens the loading flap for loading and then closes it. Furthermore, the charging interface can, as in the stand known in the art, and according to the invention is further developed into an electrically driven cover for the DC charging face.

Die elektrisch angetriebene Abdeckung für das DC-Ladegesicht kann dabei in verschiedener Weise ausgebildet sein, sofern sie das DC-Ladegesicht entsprechend der normativen Vorgaben sicher und zuverlässig abdeckt, abdichtet und schützt. Vorzugsweise kann die Abdeckung als Stopfen ausgebildet sein, der wie nachfolgend ausgeführt bewegt werden kann. Aber auch eine Ausgestaltung in Form einer Platte beziehungsweise Scheibe oder dergleichen liegt im Rahmen der Erfindung.The electrically driven cover for the DC charging face can be designed in various ways, as long as it covers, seals and protects the DC charging face safely and reliably in accordance with the normative specifications. Preferably, the cover can be designed as a plug that can be moved as explained below. But a design in the form of a plate or disk or the like is also within the scope of the invention.

Um die Abdeckung zu bewegen, weist die Ladeschnittstelle einen Aktor auf, der die Abdeckung von einer Abdeckposition in eine Ruheposition und zurück bewegen kann. Vorzugsweise ist dies ein elektromotorischer Aktor. Die Abdeckposition ist die Position, bei der das DC-Ladegesicht abgedeckt und vor Umwelteinflüssen geschützt ist. Die Ruheposition ist die Position, bei der die Abdeckung von dem DC-Ladegesicht entfernt ist, so dass dieses zum Laden verwendet werden kann. Dabei wird die Abdeckung so aus der Abdeckposition weg bewegt, dass sie das Einführen des Ladesteckers in die Ladesteckdose nicht behindert.To move the cover, the charging interface has an actuator that can move the cover from a covering position to a rest position and back. This is preferably an electric motor actuator. The cover position is the position where the DC charging face is covered and protected from environmental influences. The rest position is the position where the cover is removed from the DC charging face so that it can be used for charging. The cover is moved away from the covering position so that it does not hinder the insertion of the charging plug into the charging socket.

Die Abdeckung ist erfindungsgemäß so gelagert und gehalten, dass sie mittels des Aktors von der Abdeckposition in die Ruheposition und zurück bewegt werden kann. Dabei soll die Bewegung der Abdeckung während des Positionswechsels zumindest abschnittsweise eine Rotation aufweisen. Sobald der Aktor also einen Positionswechsel der Abdeckung beginnt, bewegt sich diese entlang einer Bewegungsbahn, die den Verlauf der Bewegung der Abdeckung während des Positionswechsels beschreibt. Diese Bewegungsbahn soll so verlaufen, dass die Abdeckung zumindest bereichsweise rotiert wird und damit auf dem Weg in die Ruheposition so geführt wird, dass sie den Ladevorgang nicht behindert und gleichzeitig sicher gehalten werden kann. Andere Bewegungsrichtungen entlang der Bewegungsbahn, also beispielweise translatorische Bewegungsabschnitte, können dabei ebenso vorgesehen und verwirklicht werden.According to the invention, the cover is mounted and held in such a way that it can be moved from the covering position to the rest position and back by means of the actuator. The movement of the cover should have a rotation at least in sections during the change of position. As soon as the actuator begins a change of position of the cover, it moves along a movement path that describes the course of the movement of the cover during the change of position. This movement path should run in such a way that the cover is rotated at least in certain areas and is thus guided on the way to the rest position in such a way that it does not hinder the charging process and can be held securely at the same time. Other directions of movement along the movement path, for example translational movement sections, can also be provided and implemented.

Die Halterung und Lagerung der Abdeckung kann dabei auf verschiedenste Weisen erfolgen, von denen einige beispielhafte Ausführungsformen nachfolgend im Detail beschrieben werden. Bei der Rückstellung der Abdeckung in die Abdeckposition wird (auch) die Rotation zurückgeführt, so dass die Abdeckposition erreicht werden kann.The cover can be held and stored in a variety of ways, some exemplary embodiments of which are described in detail below. When the cover is returned to the covering position, the rotation is (also) returned so that the covering position can be reached.

Durch die Ausbildung der Ladeschnittstelle mit einer Abdeckung, die mittels eines Aktors zumindest teilweise aus der Abdeckposition in die Ruheposition rotiert wird, kann eine einfache und kostengünstige Abdeckung für den DC-Anschluss verwirklicht werden, die zudem nur sehr wenig Bauraum beansprucht. Sie kann unabhängig von der Öffnung der Ladeklappe umgesetzt werden, so dass der dafür vorgesehene Öffnungsmechanismus nicht notwendigerweise verändert werden muss. Außerdem werden so auch die normativen Vorgaben erfüllt.By designing the charging interface with a cover that is at least partially rotated from the covering position to the rest position by means of an actuator, a simple and cost-effective cover for the DC connection can be realized, which also takes up very little installation space. It can be implemented independently of the opening of the loading flap, so that the opening mechanism provided does not necessarily have to be changed. In addition, the normative requirements are also met.

Die vorgeschlagene Lösung ist robust und alltagstauglich. Für einen Benutzer kann der Ladevorgang auf diese Weise komfortabler gestaltet werden, weil er die Abdeckung nicht mehr manuell entfernen oder anbringen muss. Wesentlicher Vorteil aber ist, dass durch das automatische Entfernen und Anbringen der DC-Abdeckung ein automatischer oder roboterausgeführter Ladevorgang möglich wird, weil auf diese Weise die Ladeschnittstelle für den Ladevorgang geöffnet und dabei das DC-Steckgesicht ohne Eingriff eines Benutzers für den Ladevorgang freigelegt wird.The proposed solution is robust and suitable for everyday use. In this way, the charging process can be made more convenient for a user because he no longer has to manually remove or attach the cover. The main advantage, however, is that the automatic removal and attachment of the DC cover makes an automatic or robot-carried charging process possible, because in this way the charging interface is opened for the charging process and the DC plug face is exposed for the charging process without user intervention.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ladeschnittstelle ist die Abdeckung für das DC-Ladegesicht an zwei gegenüberliegenden Seiten an dem DC-Ladegesicht und/oder nahe des DC-Ladegesichtes jeweils von mindestens einem Dreharm gehalten, wobei jeweils ein Dreharm der einen Seite und ein Dreharm der anderen Seite eine gemeinsame Drehachse aufweisen und die Dreharme mittels des Aktors um jeweils die gemeinsame Drehachse zu rotieren sind.According to a first embodiment of the charging interface according to the invention, the cover for the DC charging face is held on two opposite sides on the DC charging face and / or near the DC charging face by at least one rotating arm, with a rotating arm on one side and a rotating arm on the on the other side have a common axis of rotation and the rotating arms are to be rotated about the common axis of rotation by means of the actuator.

Demnach soll das Halten und Bewegen der Abdeckung für das DC-Ladegesicht mittels korrespondierender Dreharme erfolgen. Als Dreharm soll ein Bauteil verstanden werden, das an einem Ende im Bereich der Ladeschnittstelle rotierbar gelagert ist und zwar an dem DC-Ladegesicht und/oder in dessen Nähe. Die genaue Position und Größe eines solchen Dreharmes ergibt sich aus der Größe der Abdeckung, der Größe des DC-Steckgesichtes und dem verfügbaren Bauraum, also aus den geometrischen Gegebenheiten am Fahrzeug im Bereich der Ladeschnittstelle. Die Anordnung kann dabei an dem DC-Ladeanschluss, am Rahmen der Ladeschnittstelle, in der Lademulde, in der die Anschlüsse angeordnet sind oder dergleichen erfolgen, sofern die Bewegung der Abdeckung mittels der Dreharme eine für den Ladevorgang behinderungsfreie Ruheposition erreichen kann. Am freien Ende des Dreharms ist die Abdeckung gehalten.Accordingly, the cover for the DC charging face should be held and moved using corresponding rotating arms. A rotating arm should be understood as a component that is rotatably mounted at one end in the area of the charging interface, namely on the DC charging face and/or in its vicinity. The exact position and size of such a rotating arm results from the size of the cover, the size of the DC connector face and the available installation space, i.e. from the geometric conditions on the vehicle in the area of the charging interface. The arrangement can take place on the DC charging connection, on the frame of the charging interface, in the charging trough in which the connections are arranged or the like, provided that the movement of the cover by means of the rotating arms can reach a rest position that is free of obstacles for the charging process. The cover is held at the free end of the rotating arm.

Wie bereits benannt, soll an zwei gegenüberliegenden Seiten des DC-Ladegesichtes jeweils mindestens ein Dreharm vorgesehen sein, wobei jeweils zwei gegenüberliegende Dreharme miteinander korrespondieren und eine gemeinsame Drehachse aufweisen. Die jeweils korrespondierenden Dreharme rotieren also um die gleiche Drehachse und halten dabei die Abdeckung. Mit den Seiten des DC-Ladegesichtes sind dabei die seitlichen Bereiche entlang des Umfangs des DC-Ladegesichtes beziehungsweise des DC-Anschlusses gemeint. Je nach konkreter Ausgestaltung und Ausrichtung der Ladeanschlüsse kann dies die linke und rechte Seite umfassen, aber auch die Ober- und Unterseite.As already mentioned, at least one rotating arm should be provided on two opposite sides of the DC charging face, with two opposing rotating arms corresponding to each other and having a common axis of rotation. The corresponding rotating arms rotate around the same axis of rotation and hold the cover. The sides of the DC charging face mean the side areas along the circumference of the DC charging face or the DC connection. Depending on the specific design and orientation of the charging ports, this can include the left and right sides, but also the top and bottom.

Die Bewegung der Abdeckung wird nun dadurch erreicht, dass der Aktor die mindestens zwei Dreharme, also je Seite des Steckgesichtes den mindestens einen Dreharm rotiert und damit die Abdeckung von der Ruheposition in die Abdeckposition und umgekehrt bewegt. Ist nur ein Paar Dreharme vorgesehen, entspricht die resultierende Bewegungsbahn einer Kreisbahn. Die Abdeckung für das DC-Steckgesicht wird also aus der Abdeckposition in die Ruheposition rotiert und auch die Rückstellung in die Abdeckposition folgt einer Rotationsbewegung.The movement of the cover is now achieved by the actuator rotating the at least two rotating arms, i.e. the at least one rotating arm on each side of the plug-in face, and thus moving the cover from the rest position to the covering position and vice versa. If only one pair of rotating arms is provided, the resulting movement path corresponds to a circular path. The cover for the DC plug face is therefore rotated from the covering position to the rest position and the return to the covering position also follows a rotational movement.

Es können auch mehrere Dreharmpaare vorgesehen sein, die jeweils einen gemeinsamen Drehpunkt aufweisen, deren Drehachsen also identisch sind. Damit kann ein besserer Halt der Abdeckung erreicht werden.Several pairs of rotating arms can also be provided, each of which has a common pivot point, whose axes of rotation are therefore identical. This allows the cover to hold better.

Vorzugsweise ist die Abdeckung für das DC-Ladegesicht an zwei gegenüberliegenden Seiten an dem DC-Ladegesicht und/oder nahe des DC-Ladegesichtes jeweils von zwei Dreharmen gehalten, wobei jeweils ein Dreharm der einen Seite und ein Dreharm der anderen Seite eine gemeinsame Drehachse aufweisen, so dass sich zwei Drehachsen ergeben, wobei diese Drehachsen im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind und die Rotation der Dreharme mittels des Aktors eine Bewegungsbahn der Abdeckung bewirkt, die einer Kurvenbahn entspricht und bei der die Abdeckung in der Ruheposition um eine Achse parallel zu den zwei Drehachsen rotiert ist.Preferably, the cover for the DC charging face is held on two opposite sides on the DC charging face and/or near the DC charging face by two rotating arms, with a rotating arm on one side and a rotating arm on the other side each having a common axis of rotation, so that there are two axes of rotation, these axes of rotation being aligned essentially parallel to one another and the rotation of the rotating arms by means of the actuator causes a movement path of the cover that corresponds to a curved path and in which the cover is in the rest position about an axis parallel to the two axes of rotation is rotated.

Es sind also je Seite des DC-Ladegesichtes zwei Dreharme vorgesehen, wobei jeweils zwei einander gegenüberliegen und eine gemeinsame Drehachse ausbilden, wobei die resultierenden zwei Drehachsen im Wesentlichen zueinander parallel sind. Die Drehachsen sind demnach voneinander beabstandet. Die genaue Position kann in Abhängigkeit vom verfügbaren Bauraum, der Größe der einzelnen Elemente und weiteren geometrischen Randbedingungen festgelegt werden. Der Aktor der Ladeschnittstelle wirkt nun rotierend auf die beiden Dreharmpaare ein und dabei ergibt sich aus der Fixierung der beiden Dreharmpaare und deren Kopplung mit der Abdeckung eine Kurvenbahn, die sich unter anderem aus Kreisbahnabschnitten zusammensetzt und entlang derer die Abdeckung aus der Abdeckposition in die Ruheposition und umgekehrt bewegt werden kann.Two rotating arms are therefore provided on each side of the DC charging face, two of which lie opposite one another and form a common axis of rotation, the resulting two axes of rotation being essentially parallel to one another. The axes of rotation are therefore spaced apart from one another. The exact position can be determined depending on the available installation space, the size of the individual elements and other geometric boundary conditions. The actuator of the charging interface now has a rotating effect on the two pairs of rotating arms and the fixation of the two pairs of rotating arms and their coupling with the cover results in a curved path which is composed, among other things, of circular path sections and along which the cover moves from the covering position to the rest position can be moved in reverse.

Erreicht die Abdeckung ihre Ruheposition, hat sie im Ergebnis beziehungsweise in ihrer Endausrichtung eine Rotation um eine Drehachse erfahren, die parallel zu denen der Dreharme verläuft.When the cover reaches its rest position, it has experienced, as a result or in its final orientation, a rotation about an axis of rotation that runs parallel to that of the rotating arms.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Abdeckung für das DC-Ladegesicht mit einem stabförmigen Rotationselement ausgebildet, das senkrecht zu einer Ebene der Abdeckfläche angeordnet oder ausgebildet ist und diese mit dem Aktor verbindet, wobei das stabförmige Rotationselement und damit auch die Abdeckung mittels des Aktors entlang der Längsachse des stabförmigen Rotationselementes in einer Richtung senkrecht zu dem DC-Ladegesicht zu bewegen ist und um die Längsachse des Rotationselementes zu rotieren istIn another embodiment of the invention, the cover for the DC charging face is designed with a rod-shaped rotating element, which is arranged or formed perpendicular to a plane of the cover surface and connects it to the actuator, the rod-shaped rotating element and thus also the cover by means of the actuator is to be moved along the longitudinal axis of the rod-shaped rotating element in a direction perpendicular to the DC charging face and is to be rotated about the longitudinal axis of the rotating element

Die Abdeckung ist dabei derart weitergebildet, dass sie zusätzlich ein stabförmiges Rotationselement aufweist. Dieses erstreckt sich in seiner Längsachse senkrecht zu der Abdeckfläche der Abdeckung und damit auch senkrecht zu der Ebene des Steckgesichtes der DC-Abdeckung. Das stabförmige Rotationselement kann innen hohl sein, also ein Hohlkörper oder als Vollkörper ausgebildet sein. Es kann an der Abdeckung angeordnet, also angebracht sein oder an ihr ausgebildet. Wesentlich ist, dass es die eigentliche Abdeckung mit dem Aktor verbindet.The cover is further developed in such a way that it additionally has a rod-shaped rotating element. This extends in its longitudinal axis perpendicular to the cover surface of the cover and thus also perpendicular to the plane of the plug-in face of the DC cover. The rod-shaped rotation element can be hollow on the inside, i.e. a hollow body or designed as a solid body. It can be arranged on the cover, i.e. attached or formed on it. What is important is that it connects the actual cover to the actuator.

Der Aktor wirkt in seinem Betrieb derart auf das stabförmige Rotationselement ein, dass es, und damit auch die Abdeckung als solche, in einer Richtung senkrecht zu dem DC-Ladegesicht bewegt wird, womit gemeint ist, von diesem weg oder auf es zu, und außerdem um die Längsachse des Rotationselementes rotiert wird. Beide Bewegungen, also das Rotieren um die Längsachse des Rotationselementes und die Bewegung in Richtung der Längsachse des Rotationselementes können gleichzeitig oder nacheinander erfolgen. Damit könnte zum Öffnen der DC-Abdeckung beispielsweise zunächst die Abdeckung aus der Abdeckposition nach außen, also von dem DC-Steckgesicht weg, bewegt werden und anschließend mit dem oder gegen den Uhrzeigersinn um die Längsachse des Rotationselementes in die Ruheposition rotiert werden, bis es nicht mehr in den Bereich des einzuführenden Ladesteckers hineinragt. Um das DC-Steckgesicht wieder abzudecken, erfolgt die Rotation zurück und anschließend die Bewegung auf das DC-Steckgesicht zu. Wie bereits angedeutet, können die jeweiligen Bewegungsarten auch gleichzeitig oder mit einem zeitlichen Versatz zumindest teilweise gleichzeitig erfolgen.During its operation, the actuator acts on the rod-shaped rotating element in such a way that it, and thus also the cover as such, is moved in a direction perpendicular to the DC charging face, by which is meant away from it or towards it, and also is rotated about the longitudinal axis of the rotation element. Both movements, i.e. rotating around the longitudinal axis of the rotating element and the movement in the direction of the longitudinal axis of the rotating element, can take place simultaneously or one after the other. In order to open the DC cover, for example, the cover could first be moved outwards from the covering position, i.e. away from the DC plug-in face, and then rotated clockwise or counterclockwise around the longitudinal axis of the rotation element into the rest position until it does not protrudes more into the area of the charging plug to be inserted. To cover the DC plug face again, rotate backwards and then move towards the DC plug face. As already indicated, the respective types of movement can also take place at the same time or at least partially at the same time with a time offset.

Wie weit das Rotationselement und damit die gesamte Abdeckung in der Längsachse des Rotationselementes bewegt werden muss, hängt maßgeblich davon ab, wie tief im Inneren der Lademulde das DC-Steckgesicht angeordnet ist und ob innerhalb der Lademulde ausreichend Raum ist, um die Abdeckung dort zu rotieren oder aber, ob sie erst in einen Bereich außerhalb der Lademulde, also nach außen bewegt werden muss, um dann dort zu rotieren. Damit ergibt sich auch eine eventuell notwendige zeitliche Staffelung der Bewegungsarten, so dass beim Anfahren der Ruheposition zum Beispiel die Abdeckung zunächst soweit nach außen bewegt wird, bis sie gefahr- und schadlos rotiert werden kann, also nicht mit anderen Bauteilen kollidiert und dann die Rotation beginnt, während die Bewegung nach außen noch fortgesetzt werden kann bis in ihre Endlage. Beim Anfahren der Abdeckposition kann demnach erst eine Rotation erfolgen, die dann mit einer Bewegung der Abdeckung auf das DC-Steckgesicht zu kombiniert werden kann und dann im Abschluss ohne Rotation erfolgt.How far the rotation element and thus the entire cover has to be moved in the longitudinal axis of the rotation element depends largely on how deep inside the loading trough the DC plug-in face is arranged and whether there is enough space within the charging trough to rotate the cover there or whether it first has to be moved to an area outside the charging trough, i.e. outwards, in order to then rotate there. This also results in a possibly necessary temporal staggering of the types of movement, so that when approaching the rest position, for example, the cover is first moved outwards until it can be rotated safely and without damage, i.e. does not collide with other components, and then the rotation begins , while the outward movement can continue until it reaches its final position. When approaching the cover position, a rotation can therefore first take place, which can then be combined with a movement of the cover towards the DC plug face and then takes place without rotation.

Die Bewegung des Rotationselementes kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein Gewindestift ausgehend von dem Aktor in das Rotationselement eingreift oder anderweitig mit diesem zusammenwirkt, so dass die Bewegung des Aktors auf das Rotationselement und damit die Abdeckung übertragen werden kann.The movement of the rotation element can be achieved, for example, by a set screw starting from the actuator engaging in the rotation element or otherwise interacting with it, so that the movement of the actuator can be transmitted to the rotation element and thus the cover.

Um sowohl die Rotation des Rotationselementes, als auch die Bewegung entlang dessen Längsachse zu begrenzen, erweisen sich ein Anschlag oder mehrere Anschläge an dem Rotationselement als zweckmäßig, die ein Überdrehen oder eine zu weite Bewegung in Längsachse des Rotationselements in jegliche Richtung verhindern.In order to limit both the rotation of the rotation element and the movement along its longitudinal axis, a stop or several stops on the rotation element prove to be useful, which prevent over-rotation or excessive movement in the longitudinal axis of the rotation element in any direction.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Abdeckung in eine Richtung rotiert, bei der die Ruheposition im Bereich der Lademulde angeordnet ist und die Lademulde eine Nische im Bereich dieser Ruheposition aufweist. Dafür muss die Lademulde derart ausgebildet sein, dass ein Bereich freien Bauraums innerhalb der Lademulde vorhanden ist, also eine Nische, die in ihrer Größe der Größe der Abdeckung entspricht, wenn diese in die Ruheposition bewegt ist. Ist beispielsweise das stabförmige Rotationselement mit einem Drehpunkt links unterhalb des DC-Steckgesichtes angeordnet, verliefe gemäß dieser Ausgestaltung die Drehung des Rotationselementes mit der Abdeckung gegen den Uhrzeigersinn in Richtung einer Nische, die links von dem DC-Steckgesicht vorgesehen wäre. Dies hätte den Vorteil, dass ein geringerer Hub, also eine kürzere Bewegung der Abdeckung an dem Rotationselement in Richtung von dessen Längsachse erfolgen müsste und zudem die Gefahr vermieden würde, den Lack des Fahrzeugs zu zerkratzen, wenn die Abdeckung nach außen geschwenkt würde.It is preferably provided that the cover rotates in a direction in which the rest position is arranged in the area of the loading trough and the loading trough has a niche in the area of this rest position. For this purpose, the loading trough must be designed in such a way that there is an area of free installation space within the loading trough, i.e. a niche whose size corresponds to the size of the cover when it is moved into the rest position. For example, if the rod-shaped rotating element is arranged with a pivot point to the left below the DC plug-in face, according to this embodiment, the rotation of the rotating element with the cover would run counterclockwise in the direction of a niche that would be provided to the left of the DC plug-in face. This would have the advantage that a smaller stroke, i.e. a shorter movement of the cover on the rotating element in the direction of its longitudinal axis, would have to take place and the risk of scratching the paint of the vehicle would also be avoided if the cover were pivoted outwards.

In der kalten Jahreszeit kann es vorkommen, dass Feuchtigkeit in den Bereich der Lademulde eindringt und die Abdeckung am DC-Steckgesicht festfriert. Dann könnte die Abdeckung des DC-Steckgesichtes nicht gelöst und von diesem wegbewegt werden. Vielmehr kann es sogar zu Beschädigungen kommen. Daher ist in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass die Abdeckung gleich mit welchem Bewegungsprinzip mit einer [Heizeinrichtung] [SW1] ausgebildet ist. So kann durch die oder entlang der Bauteile, die die Abdeckung halten und lagern, eine Energiezuführung erfolgen, die die Heizeinrichtung in der Abdeckung versorgt. Soll die Ladeschnittstelle geöffnet werden, wird die Abdeckung beheizt, das Eis geschmolzen und die Abdeckung kann ohne Beschädigung geöffnet werden.In the cold season it can happen that moisture penetrates into the area of the charging trough and the cover freezes on the DC connector face. Then the cover of the DC connector face could not be loosened and moved away from it. In fact, it can even cause damage. Therefore, in a further embodiment it is provided that the cover is designed with a [heating device] [SW1], regardless of the movement principle. In this way, energy can be supplied through or along the components that hold and store the cover, which supplies the heating device in the cover. If the charging interface is to be opened, the cover is heated, the ice is melted and the cover can be opened without damage.

Mit der vorstehend erläuterten Ladeschnittstelle ist eine kompakte und alltagstaugliche Lösung vorgeschlagen, wie eine Abdeckung für einen DC-Anschluss mit geringem Bauraumbedarf und technisch einfachen Mitteln verwirklicht werden kann. Eine solche Ladeschnittstelle für ein elektrisch angetriebenes oder antreibbares Kraftfahrzeug kann vorzugsweise mit einem Verfahren gesteuert werden, das mindestens die folgenden Schritte aufweist:

  • • Auswahl oder Auslösen eines Ladevorgangs,
  • • Öffnen der elektromotorisch verschwenkbaren Ladeklappe,
  • • Öffnen der Abdeckung des DC-Ladegesichtes,
  • • nach dem Ladevorgang Schließen der Abdeckung des DC-Ladegesichtes, und
  • • Schließen der elektromotorisch verschwenkbaren Ladeklappe.
With the charging interface explained above, a compact and everyday solution is proposed as to how a cover for a DC connection can be realized with a small space requirement and technically simple means. Such a charging interface for an electrically driven or drivable motor vehicle can preferably be controlled using a method that has at least the following steps:
  • • Selecting or triggering a charging process,
  • • Opening the electric motor-driven loading flap,
  • • Opening the cover of the DC charging face,
  • • after charging, close the cover of the DC charging face, and
  • • Closing the electric motor-driven loading flap.

Dabei kann ein Ladevorgang von einem Benutzer im Fahrzeug, beispielsweise über Center Display und die damit bereitgestellte Benutzerschnittstelle ausgewählt werden. Alternativ zu der Auswahl im Fahrzeug über eine Benutzerschnittstelle kann auch ein Schaltelement, wie beispielsweise ein Knopf in oder am Fahrzeug, vorgesehen sein, mit dem ein Ladevorgang initiiert werden kann. Schließlich kann ein Ladevorgang automatisch ausgelöst werden, in dem ein vorgegebener Auslöser registriert wird. Dies kann beispielsweise standortabhängig erfolgen: anhand von aktuellen Positionsdaten wie GPS-Daten und verfügbaren Navigations- und Kartendaten kann erfasst werden, ob das Fahrzeug an einer Ladesäule steht und daraufhin der Ladevorgang gestartet werden oder ob es beispielsweise nahe der heimischen Ladeeinrichtung positioniert ist. Alternativ dazu kann ein solcher Auslöser eine Car2X-Kommunikation (englisch für Kommunikation zwischen Fahrzeug und seiner Umgebung) sein, die beispielsweise zwischen einer Ladesäule oder Ladestation und einem Fahrzeug erfolgt, wenn dieses neben dieser geparkt hat. Gerade eine solche Car2X-Kommunikation eignet sich auch gut dafür, wenn ein automatisiertes Laden oder Roboterladen erfolgen soll.A charging process can be selected by a user in the vehicle, for example via the center display and the user interface provided with it. As an alternative to the selection in the vehicle via a user interface, a switching element, such as a button in or on the vehicle, can also be provided, with which a charging process can be initiated. Finally, a charging process can be triggered automatically by registering a specified trigger. This can, for example, be done depending on the location: based on current position data such as GPS data and available navigation and map data, it can be recorded whether the vehicle is at a charging station and the charging process can then be started or whether it is positioned near the home charging facility, for example. Alternatively, such a trigger can be a Car2X communication (English for communication between vehicle and its surroundings), which occurs, for example, between a charging column or charging station and a vehicle when it is parked next to it. This kind of Car2X communication is particularly suitable also good if automated charging or robot charging is to take place.

Ist nun der Ladevorgang ausgelöst oder ausgewählt, wird die elektromotorisch verschwenkbare Ladeklappe geöffnet und im Anschluss die Abdeckung des DC-Ladegesichtes. Das Öffnen erfolgt dabei entsprechend der baulichen Gegebenheiten und konkreten Ausgestaltung der Abdeckung und ihrer Halterung beziehungsweise Lagerung.Once the charging process has been triggered or selected, the charging flap, which can be swiveled by an electric motor, is opened and then the cover of the DC charging face. The opening takes place according to the structural conditions and specific design of the cover and its holder or storage.

Nun kann dar Ladestecker in die Ladeschnittstelle eingebracht und die Fahrzeugbatterien in bekannter und gewohnter Weise aufgeladen werden. Dies kann, wie bereits angedeutet, manuell oder automatisch und insbesondere mittels eines Laderoboters erfolgen. Nach Abschluss des Aufladens wird der Ladestecker manuell oder automatisch entfernt. Danach wird die DC-Abdeckung geschlossen und folgend die elektromotorisch verschwenkbare Ladeklappe.The charging plug can now be inserted into the charging interface and the vehicle batteries can be charged in a known and usual manner. As already indicated, this can be done manually or automatically and in particular using a charging robot. After charging is complete, the charging plug is removed manually or automatically. The DC cover is then closed, followed by the charging flap, which can be swiveled by an electric motor.

Um das Verfahren zur verwirklichen, müssen die verschiedenen Auswahleinrichtungen und/oder Detektionseinrichtungen mit einer Steuereinrichtung zusammenwirken, die aus den übermittelten Informationen die notwendigen Steuersignale zur Ansteuerung des Aktors der Ladeklappe und dem der Abdeckung bereitstellt, so dass diese die Ladeklappe beziehungsweise die DC-Abdeckung in der gewünschten Weise bewegen.In order to implement the method, the various selection devices and/or detection devices must interact with a control device which, from the transmitted information, provides the necessary control signals for controlling the actuator of the loading flap and that of the cover, so that they activate the loading flap or the DC cover move in the desired way.

Das Verfahren zum Steuern der Ladeschnittstelle kann dahingehend weitergebildet sein, dass ein Belegungszustand des DC-Steckgesichtes erfasst wird und bei Nichtbelegung die DC-Abdeckung während des Ladevorgangs geschlossen wird. Ist also die Ladeschnittstelle und der DC-Anschluss geöffnet und wird der DC-Anschluss nicht genutzt, weil nur Wechselstrom geladen wird, wird anhand dieses negativen Belegungszustandes automatisch das Schließen der DC-Abdeckung ausgelöst, um die Kontakte vor dem Eingreifen eines Benutzers, vor Verschmutzung, Feuchtigkeit und dergleichen zu schützen. Die Detektion des Belegungszustandes ist an sich bekannt und soll daher hier nicht weiter ausgeführt werden.The method for controlling the charging interface can be further developed in such a way that an occupancy state of the DC connector face is detected and, if it is not occupied, the DC cover is closed during the charging process. So if the charging interface and the DC connection are open and the DC connection is not used because only alternating current is being charged, this negative occupancy state automatically triggers the closing of the DC cover in order to protect the contacts from contamination before a user intervenes , moisture and the like. The detection of the occupancy state is known per se and will therefore not be discussed further here.

In einzelnen Ausführungsformen der Ladeschnittstelle kann die Situation eintreten, dass der Ladestecker das Schließen der DC-Abdeckung während des reinen AC-Ladens verhindert. In solchen Fällen kann das automatische Schließen nicht erfolgen. An dieser Stelle können zwei Lösungen vorgeschlagen werden: das Öffnen der DC-Abdeckung könnte bei solchen Ausgestaltungen manuell ausgelöst werden, statt automatisch, wie vorstehend im Verfahren zur Steuerung der Ladeschnittstelle ausgeführt. Alternativ wird auf den Verschluss der DC-Abdeckung während des AC-Ladens verzichtet.In individual embodiments of the charging interface, the situation may arise where the charging plug prevents the DC cover from closing during pure AC charging. In such cases, automatic closing cannot occur. At this point, two solutions can be suggested: opening the DC cover could be triggered manually in such configurations, rather than automatically, as stated above in the method for controlling the charging interface. Alternatively, the DC cover is not closed during AC charging.

Schließlich ist ein Fahrzeug beansprucht, das eine erfindungsgemäße Ladeschnittstelle aufweist und insbesondere mit einem wie vorstehend offenbarten Verfahren angesteuert wird.Finally, a vehicle is claimed which has a charging interface according to the invention and is in particular controlled using a method as disclosed above.

Die erfindungsgemäße Ladeschnittstelle ist einfach zu verwirklichen, kompakt und alltagstauglich. Da sie automatisch geöffnet wird, eignet sie sich auch zum automatischen Laden insbesondere mittels Roboter. Beim manuellen Laden erhöht sie den Komfort für den Benutzer, weil er die Ladeklappe und die DC-Abdeckung nicht manuell betätigen muss, wodurch er wenige Handgriffe für das Laden des Fahrzeugs ausführen muss und er sich im schlimmsten Fall auch nicht mehr die Hände beschmutzen muss. Durch die Ausgestaltung der Ladeschnittstelle mit einem Aktor, der die Abdeckung für das DC-Steckgesicht bewegt, kann ein versehentliches oder absichtliches manuelles Schließen von DC-Abdeckung oder Ladeklappe verhindert werden, da diese Ausbildung gegen eine unbefugte Bewegung der Elemente sperrt und sie damit wirksam verhindert.The charging interface according to the invention is easy to implement, compact and suitable for everyday use. Since it opens automatically, it is also suitable for automatic loading, especially using robots. When charging manually, it increases the convenience for the user because he does not have to operate the charging flap and the DC cover manually, which means he only has to carry out a few steps to charge the vehicle and, in the worst case scenario, he no longer has to dirty his hands. By designing the charging interface with an actuator that moves the cover for the DC connector face, accidental or intentional manual closing of the DC cover or charging flap can be prevented, since this design blocks unauthorized movement of the elements and thus effectively prevents them .

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can be advantageously combined with one another, unless stated otherwise in individual cases.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine erste beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ladeschnittstelle in verschiedenen Perspektiven,
  • 2 einen Schnitt durch die Ladeschnittstelle aus 1,
  • 3 den Bewegungsablauf der Abdeckung aus 1,
  • 4 eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ladeschnittstelle,
  • 5 einen Bewegungsablauf der Abdeckung in der Ladeschnittstelle nach 4, und
  • 6 eine Alternative zur Ruheposition aus 4.
The invention is explained below in exemplary embodiments using the associated drawings. Show it:
  • 1 a first exemplary embodiment of the charging interface according to the invention in different perspectives,
  • 2 a cut through the charging interface 1 ,
  • 3 the movement of the cover 1 ,
  • 4 an alternative embodiment of the charging interface according to the invention,
  • 5 a movement sequence of the cover in the charging interface 4 , and
  • 6 an alternative to the resting position 4 .

1 zeigt eine erste beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ladeschnittstelle 10. Dabei ist in 1a die Abdeckung 20 für den DC-Anschluss 16 mit DC-Steckgesicht geschlossen, also in der Abdeckposition 22, während 1b und 1c die Abdeckung 20 in der Ruheposition 24 aus verschiedenen Blickwinkeln zeigt. 1 shows a first exemplary embodiment of the charging interface 10 according to the invention 1a the cover 20 for the DC connection 16 with DC plug face closed, i.e. in the cover position 22, while 1b and 1c shows the cover 20 in the rest position 24 from different angles.

Die Ladeschnittstelle 10 ist mit einer Ladeklappe 12, die elektromotorisch bewegt wird, einer Lademulde 11 und einer Ladesteckdose 13 gebildet, die wiederum mit einem AC-Anschluss 14 mit AC-Steckgesicht und einem DC-Anschluss 16 mit einem DC-Steckgesicht gebildet ist. Das DC-Steckgesicht 16 wird in 1a von der Abdeckung 20 in ihrer Abdeckposition 22 abgedeckt, so dass die normativen Anforderungen erfüllt werden. In 1a ist zudem ein Schnitt A-A gekennzeichnet, der in der nachfolgenden 2 gezeigt ist.The charging interface 10 is formed with a charging flap 12, which is moved by an electric motor, a charging trough 11 and a charging socket 13, which in turn is formed with an AC connection 14 with an AC plug face and a DC connection 16 with a DC plug face. The DC connector face 16 is in 1a covered by the cover 20 in its covering position 22, so that the normative requirements are met. In 1a a section AA is also marked, which is shown below 2 is shown.

Die Abdeckung 20 für das DC-Ladegesicht 16 wird in der Ausgestaltung nach 1 beidseitig von jeweils zwei korrespondierenden Dreharmpaaren 30 gehalten, die jeweils eine gemeinsame Drehachse 32 aufweisen, wobei diese Drehachsen 32 voneinander beabstandet und parallel zueinander ausgerichtet sind. Mittels eines Aktors 26 (der Übersichtlichkeit halber nur in 1b gezeigt) werden die beiden Dreharme 30 rotiert, so dass sie die Abdeckung 20 von dem Steckgesicht des DC-Anschlusses 16 entfernen und in die Ruheposition 24 bewegen. Dabei muss der Aktor 26 nicht beide Dreharme 30 antreiben, sofern der nicht angetriebene drehbar gelagert ist und durch die mechanische Kopplung über die Abdeckung 20 mitbewegt wird. Damit ist ein sogenanntes Kurvengetriebe ausgebildet, mit dem die Abdeckung 20 bewegt werden kann.The cover 20 for the DC charging face 16 is designed according to 1 held on both sides by two corresponding pairs of rotating arms 30, each of which has a common axis of rotation 32, these axes of rotation 32 being spaced apart from one another and aligned parallel to one another. By means of an actuator 26 (for the sake of clarity only in 1b shown), the two rotating arms 30 are rotated so that they remove the cover 20 from the plug face of the DC connection 16 and move it into the rest position 24. The actuator 26 does not have to drive both rotary arms 30, provided that the non-driven one is rotatably mounted and is moved via the cover 20 by the mechanical coupling. This creates a so-called cam mechanism with which the cover 20 can be moved.

Aus 2 wird dabei die Bewegungsbahn 18 ersichtlich, die in dieser Ausführungsform einer Kurvenbahn 34 entspricht. Zur Veranschaulichung zeigt 2 die Abdeckung 20 in vereinfachter Darstellung in der Abdeckposition 22 und in der Ruheposition 24, sowie die Position der Dreharme 30 vor der Bewegung (bezeichnet als 30.1) und nach der Bewegung (bezeichnet als 30.2). Die Bewegungsrichtung der Dreharme 30.1, 30.2 um deren Drehachsen 32 wird durch die Pfeile 31 angezeigt.Out of 2 The movement path 18 can be seen, which corresponds to a curved path 34 in this embodiment. Shows for illustrative purposes 2 the cover 20 in a simplified representation in the covering position 22 and in the rest position 24, as well as the position of the rotating arms 30 before the movement (designated as 30.1) and after the movement (designated as 30.2). The direction of movement of the rotating arms 30.1, 30.2 about their axes of rotation 32 is indicated by the arrows 31.

Die einzelnen Zwischenstadien in der Bewegungsbahn 18, 34 wird in der Bewegungsfolge von 3 dargestellt. So beginnt die Bewegung in 3a in der Abdeckposition 22 der Abdeckung 20 auf dem Ladegesicht des DC-Anschlusses 16. Der Aktor (hier nicht gezeigt) greift am unteren Dreharm 30 an und rotiert diesen. Der obere Dreharm 30 rotiert um seine Drehachse 32 mit. Die Abdeckung 20 wird nun von dem DC-Anschluss 16 weg- und nach unten bewegt (3b bis 3e), wobei sie bedingt durch die Halterung mittels der Dreharme 30 ebenfalls rotiert wird. In 3f ist ersichtlich, dass die Abdeckung eine Rotation von über 90° erfahren hat und nun in ihrer Endposition um eine Drehachse gedreht ist, die parallel zu den Drehachsen 32 der Dreharme 30 ist.The individual intermediate stages in the movement path 18, 34 are in the movement sequence of 3 shown. This is how the movement begins 3a in the covering position 22 of the cover 20 on the charging face of the DC connection 16. The actuator (not shown here) engages the lower rotating arm 30 and rotates it. The upper rotating arm 30 rotates about its axis of rotation 32. The cover 20 is now moved away from the DC connection 16 and downwards ( 3b until 3e) , whereby it is also rotated due to the holder by means of the rotating arms 30. In 3f It can be seen that the cover has undergone a rotation of over 90 ° and is now rotated in its final position about an axis of rotation that is parallel to the axes of rotation 32 of the rotating arms 30.

Nach Erreichen der Ruheposition 24 in 3e kann der Ladestecker 50 wie in 3f gezeigt, eingeführt und das Fahrzeug geladen werden. Wird dabei nur Wechselstrom geladen, wird dies anhand des Belegungsstatus des DC-Anschlusses 16 erkannt und die DC-Abdeckung 20 wird noch während des AC-Ladens geschlossen.After reaching the rest position 24 in 3e the charging plug can be 50 as in 3f shown, introduced and the vehicle loaded. If only alternating current is charged, this is recognized based on the occupancy status of the DC connection 16 and the DC cover 20 is closed during AC charging.

Nach Abschluss des Ladens und Entfernen des Ladesteckers 50 rotiert der Aktor 26 die Dreharme 30 zurück und bewegt die Abdeckung 20 damit in ihre Abdeckposition 22 zurück. Danach wird die Ladeklappe 12 geschlossen. Da das Öffnen und Schließen der Abdeckung 20 auf dem DC-Ladegesicht mittels des Aktors 26 erfolgt und kein manueller Eingriff notwendig ist, eignet sich diese Ladeschnittstelle 10 auch für automatische Ladevorgänge, insbesondere mit Hilfe von Robotern.After charging has been completed and the charging plug 50 has been removed, the actuator 26 rotates the rotary arms 30 back and thus moves the cover 20 back into its covering position 22. The loading flap 12 is then closed. Since the cover 20 is opened and closed on the DC charging face by means of the actuator 26 and no manual intervention is necessary, this charging interface 10 is also suitable for automatic charging processes, in particular with the help of robots.

4 zeigt eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ladeschnittstelle 10, bei der die Abdeckung 20 mit einem stabförmigen Rotationselement 40 ausgebildet ist. Die übrige Ausgestaltung der Ladeschnittstelle 10 bleibt gleich. 4 shows an alternative embodiment of the charging interface 10 according to the invention, in which the cover 20 is designed with a rod-shaped rotating element 40. The remaining design of the charging interface 10 remains the same.

4a zeigt die Abdeckung 20 in der Abdeckposition 22 und 4b in der Ruheposition 24. Eine detaillierte Darstellung im Bereich des stabförmigen Rotationselementes 40 sowie eine Bewegungsabfolge ist in 5 gezeigt. Dabei wird aus den 5a und 5b deutlich, dass das stabförmige Rotationselement 40 im Wesentlichen senkrecht zu der eigentlichen Abdeckfläche der Abdeckung 20 ausgerichtet und ausgebildet ist. Es weist eine Längsachse 42 und einen Anschlag 46 auf. Mittels des Aktors 26 wird nun das Rotationselement 40 entlang seiner Längsachse 42 bezogen auf die Einbausituation nach außen bewegt (5c), wobei diese Bewegung durch den Anschlag 46, wie in 5d gezeigt, begrenzt wird. Der Aktor 26 kann dabei seine Bewegung mittels eines Gewindestabes auf das stabförmige Rotationselement 40, das hier als Hohlkörper ausgebildet ist, übertragen. 4a shows the cover 20 in the covering position 22 and 4b in the rest position 24. A detailed representation in the area of the rod-shaped rotation element 40 as well as a sequence of movements is in 5 shown. This becomes from the 5a and 5b clear that the rod-shaped rotation element 40 is aligned and designed essentially perpendicular to the actual covering surface of the cover 20. It has a longitudinal axis 42 and a stop 46. By means of the actuator 26, the rotation element 40 is now moved outwards along its longitudinal axis 42 in relation to the installation situation ( 5c ), this movement being caused by the stop 46, as in 5d shown, is limited. The actuator 26 can transmit its movement by means of a threaded rod to the rod-shaped rotating element 40, which is designed here as a hollow body.

Ist die Abdeckung 20 weit genug aus der Lademulde 11 herausbewegt, dass sie bei einer Rotation nicht mit der Karosserie des Fahrzeugs kollidiert, beginnt die Rotationsbewegung 28 der Abdeckung 20 um die Längsachse 42 des stabförmigen Rotationselementes 42 (5e und 5f), bis die Ruheposition 24 erreicht ist, in der ein Ladestecker beim Einführen in die Ladeschnittstelle 10 nicht mehr behindert wird.If the cover 20 is moved far enough out of the loading trough 11 that it does not collide with the body of the vehicle during rotation, the rotational movement 28 of the cover 20 begins about the longitudinal axis 42 of the rod-shaped rotating element 42 ( 5e and 5f) until the rest position 24 is reached, in which a charging plug is no longer hindered when inserted into the charging interface 10.

Um den DC-Anschluss 16 wieder abzudecken, rotiert die Abdeckung 20 zunächst wieder zurück und wird dann in Richtung des DC-Steckgesichtes bewegt. Der bereits in Bezug zu 5d erwähnte Anschlag 46 sorgt dabei dafür, dass die Rückrotation nicht zu einem Überdrehen führt. Erreicht die Abdeckung 20 die Abdeckposition 22, kann auch die Ladeklappe 12 geschlossen werden.In order to cover the DC connection 16 again, the cover 20 first rotates back again and is then moved in the direction of the DC plug face. The one already related to 5d The stop 46 mentioned ensures that the reverse rotation does not lead to overwinding. If the cover 20 reaches the covering position 22, the loading flap 12 can also be closed.

Um ein Festfrieren der DC-Abdeckung im Winter zu lösen oder zu vermeiden, ist die Abdeckung 20 mit einer Heizeinrichtung (nicht gezeigt) ausgebildet, deren elektrische Versorgungsleitungen entlang des stabförmigen Rotationselementes 40 oder durch dieses hindurch führen können.In order to solve or prevent the DC cover from freezing in winter, the cover is ckung 20 is formed with a heating device (not shown), the electrical supply lines of which can lead along the rod-shaped rotating element 40 or through it.

6 wiederum zeigt eine alternative Ruheposition 24 für eine Abdeckung gemäß 4. Hier ist die Lademulde 11 mit einer Nische 44 ausgebildet. Die Abdeckung 20 wird in diesem Fall gegen den Uhrzeigersinn rotiert und kann ihre Ruheposition 24 im Bereich der Nische 44 einnehmen. Optional kann sie in der Endposition auch etwas in Richtung der Lademulde 11 hinein bewegt werden, damit sie nicht hervorsteht. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Bewegung in Richtung der Längsachse 42 des Rotationselementes 40 kürzer sein kann, als bei der Ausgestaltung nach 4 und die Ruheposition 24 damit schneller erreicht werden kann. Zudem kann so ein Zerkratzen des Lackes des Fahrzeuges durch die darüber ragende Abdeckung 20 vermieden werden. 6 in turn shows an alternative rest position 24 for a cover according to 4 . Here the loading trough 11 is formed with a niche 44. In this case, the cover 20 is rotated counterclockwise and can assume its rest position 24 in the area of the niche 44. Optionally, in the end position it can also be moved slightly towards the loading trough 11 so that it does not protrude. The advantage of this embodiment is that the movement in the direction of the longitudinal axis 42 of the rotation element 40 can be shorter than in the embodiment 4 and the rest position 24 can therefore be reached more quickly. In addition, scratching of the paint of the vehicle can be avoided by the cover 20 protruding above it.

Unabhängig davon, wie die Abdeckung 20 ausgebildet ist und ihr Bewegungsablauf zwischen Abdeckposition 22 und Ruheposition 24 verläuft, wird ihre Bewegung, wie auch die der Ladeklappe 12 von einer Steuereinrichtung gesteuert (nicht gezeigt). Dazu kann von einem Fahrzeugnutzer manuell über einen Taster am Fahrzeug, insbesondere in der Nähe der oder an der Ladeschnittstelle 10 oder dergleichen, das Öffnen der Ladeschnittstelle 10 initiiert werden, aber alternativ auch über eine geeignete Schnittstelle im Fahrzeug, wie beispielsweise das Center Display. Das Öffnen der Ladeschnittstelle 10 kann aber auch erfolgen, wenn das Fahrzeug einen bekannten Ladestandort erreicht, der mittels GPS-Koordinaten definiert ist oder es kann durch eine Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und einer Ladeinfrastruktur initiiert werden.Regardless of how the cover 20 is designed and how it moves between the cover position 22 and the rest position 24, its movement, like that of the loading flap 12, is controlled by a control device (not shown). For this purpose, the opening of the charging interface 10 can be initiated manually by a vehicle user using a button on the vehicle, in particular near or on the charging interface 10 or the like, but alternatively also via a suitable interface in the vehicle, such as the center display. The opening of the charging interface 10 can also take place when the vehicle reaches a known charging location, which is defined using GPS coordinates, or it can be initiated by communication between the vehicle and a charging infrastructure.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
LadeschnittstelleCharging interface
1111
Lademuldeloading trough
1212
Ladeklappeloading flap
1313
Ladesteckdosecharging socket
1414
AC-Anschluss mit AC-SteckgesichtAC connection with AC connector face
1616
DC-Ladeanschluss mit DC-SteckgesichtDC charging port with DC connector face
1818
Bewegungsbahntrajectory
2020
Abdeckung für das DC-SteckgesichtCover for the DC connector face
2222
AbdeckpositionCover position
2424
RuhepositionResting position
2626
Aktor für DC-AbdeckungDC cover actuator
2828
Rotation der DC-AbdeckungDC cover rotation
3030
DreharmRotary arm
3131
Bewegung des DreharmsMovement of the rotating arm
3232
Drehachse gegenüberliegender DreharmeAxis of rotation of opposite rotating arms
3434
Kurvenbahncurved track
4040
stabförmiges Rotationselementrod-shaped rotating element
4242
Längsachse des RotationselementesLongitudinal axis of the rotation element
4444
Nischeniche
4646
Anschlagattack
5050
LadesteckerCharging plug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102017222397 A1 [0004]DE 102017222397 A1 [0004]

Claims (10)

Ladeschnittstelle (10) eines elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Kraftfahrzeugs mit einer Ladesteckdose mit einem AC-Steckgesicht (14) und einem DC-Steckgesicht (16), einer elektromotorisch verschwenkbaren Ladeklappe (12) und einer Abdeckung (20) für das DC-Ladegesicht (16), wobei die Abdeckung (20) für das DC-Ladegesicht (16) mittels eines Aktors (26) zwischen einer Abdeckposition (22) und einer Ruheposition (24) bewegbar ist und die Abdeckung (20) für das DC-Ladegesicht (16) derart gelagert und gehalten ist, dass die Bewegungsbahn (18) zwischen der Abdeckposition (22) und der Ruheposition (24) zumindest abschnittsweise eine Rotation (28) der Abdeckung (20) aufweist.Charging interface (10) of an electrically driven or drivable motor vehicle with a charging socket with an AC plug face (14) and a DC plug face (16), a charging flap (12) that can be pivoted by an electric motor and a cover (20) for the DC charging face (16 ), wherein the cover (20) for the DC charging face (16) can be moved between a covering position (22) and a rest position (24) by means of an actuator (26) and the cover (20) for the DC charging face (16) is mounted and held in such a way that the movement path (18) between the covering position (22) and the rest position (24) has, at least in sections, a rotation (28) of the cover (20). Ladeschnittstelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (20) für das DC-Ladegesicht (16) an zwei gegenüberliegenden Seiten an dem DC-Ladegesicht (16) und/oder nahe des DC-Ladegesichtes (16) jeweils von mindestens einem Dreharm (30) gehalten ist, wobei jeweils ein Dreharm (30) der einen Seite und ein Dreharm (30) der anderen Seite eine gemeinsame Drehachse (32) aufweisen, und die Dreharme (30) mittels des Aktors (26) um jeweils die gemeinsame Drehachse (32) zu rotieren sind.Charging interface (10). Claim 1 , characterized in that the cover (20) for the DC charging face (16) is held on two opposite sides on the DC charging face (16) and / or near the DC charging face (16) by at least one rotating arm (30). is, wherein a rotating arm (30) on one side and a rotating arm (30) on the other side each have a common axis of rotation (32), and the rotating arms (30) by means of the actuator (26) about the common axis of rotation (32). are rotating. Ladeschnittstelle (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (20) für das DC-Ladegesicht (16) an zwei gegenüberliegenden Seiten an dem DC-Ladegesicht (16) und/oder nahe des DC-Ladegesichtes (16) jeweils von zwei Dreharmen (30) gehalten ist, wobei jeweils ein Dreharm (30) der einen Seite und ein Dreharm (30) der anderen Seite eine gemeinsame Drehachse (32) aufweisen, so dass sich zwei Drehachsen (32) ergeben, wobei diese Drehachsen (32) im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, und die Rotation der Dreharme (30) mittels des Aktors (26) eine Bewegungsbahn (18) der Abdeckung (20) bewirkt, die einer Kurvenbahn (34) entspricht und bei der die Abdeckung (20) in der Ruheposition (24) um eine Achse parallel zu den zwei Drehachsen (32) rotiert ist.Charging interface (10). Claim 2 , characterized in that the cover (20) for the DC charging face (16) is held on two opposite sides on the DC charging face (16) and / or near the DC charging face (16) by two rotating arms (30). , wherein a rotating arm (30) on one side and a rotating arm (30) on the other side each have a common axis of rotation (32), so that there are two axes of rotation (32), these axes of rotation (32) being aligned essentially parallel to one another , and the rotation of the rotating arms (30) by means of the actuator (26) causes a movement path (18) of the cover (20) which corresponds to a curved path (34) and in which the cover (20) in the rest position (24) by one Axis rotates parallel to the two axes of rotation (32). Ladeschnittstelle (10) nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung (20) für das DC-Ladegesicht (16) mit einem stabförmigen Rotationselement (40) ausgebildet ist, das senkrecht zu einer Ebene der Abdeckfläche angeordnet oder ausgebildet ist und diese mit dem Aktor (26) verbindet, und wobei das stabförmige Rotationselement (40) und damit auch die Abdeckung (20) mittels des Aktors (26) entlang der Längsachse (42) des stabförmigen Rotationselementes (40) in einer Richtung senkrecht zu dem DC-Ladegesicht (16) zu bewegen ist und um die Längsachse (42) des Rotationselementes (40) zu rotieren ist.Charging interface (10). Claim 1 , wherein the cover (20) for the DC charging face (16) is designed with a rod-shaped rotating element (40) which is arranged or formed perpendicular to a plane of the cover surface and connects it to the actuator (26), and wherein the rod-shaped The rotation element (40) and thus also the cover (20) can be moved by means of the actuator (26) along the longitudinal axis (42) of the rod-shaped rotation element (40) in a direction perpendicular to the DC charging face (16) and around the longitudinal axis ( 42) of the rotation element (40) is to rotate. Ladeschnittstelle (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (20) in eine Richtung rotiert, bei der die Ruheposition (24) im Bereich der Lademulde (11) angeordnet ist und die Lademulde (11) eine Nische im (44) Bereich dieser Ruheposition (24) aufweist.Charging interface (10). Claim 4 , characterized in that the cover (20) rotates in a direction in which the rest position (24) is arranged in the area of the loading trough (11) and the loading trough (11) has a niche in the (44) area of this rest position (24). . Ladeschnittstelle (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (20) für das DC-Lagegesicht (16) mit einer Heizeinrichtung ausgebildet ist.Charging interface (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cover (20) for the DC position face (16) is designed with a heating device. Verfahren zum Steuern einer Ladeschnittstelle (10) eines elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Kraftfahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens den folgenden Schritten: • Auswahl oder Auslösen eines Ladevorgangs, • Öffnen der elektromotorisch verschwenkbaren Ladeklappe (12), • Öffnen der Abdeckung (20) des DC-Ladegesichtes (16), • nach dem Ladevorgang Schließen der Abdeckung (20) des DC-Ladegesichtes (16) und • Schließen der elektromotorisch verschwenkbaren Ladeklappe (12).Method for controlling a charging interface (10) of an electrically driven or drivable motor vehicle according to one of the preceding claims with at least the following steps: • Selecting or triggering a charging process, • Opening the electric motor-driven loading flap (12), • Open the cover (20) of the DC charging face (16), • After charging, close the cover (20) of the DC charging face (16) and • Closing the electric motor-driven loading flap (12). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser zum Öffnen der Ladeschnittstelle (10) und der Abdeckung (20) des DC-Steckgesichtes (16) eine Betätigung eines Schaltelementes am oder im Fahrzeug und/oder eine automatische Registrierung umfasst.Procedure according to Claim 7 , characterized in that the trigger for opening the charging interface (10) and the cover (20) of the DC connector face (16) includes an actuation of a switching element on or in the vehicle and / or an automatic registration. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Belegungszustand des DC-Steckgesichtes (16) erfasst wird und bei Nichtbelegung die Abdeckung (20) für das DC-Ladegesicht (16) während des Ladevorgangs geschlossen wird.Procedure according to Claim 7 or 8th , characterized in that an occupancy state of the DC connector face (16) is detected and if it is not occupied, the cover (20) for the DC charging face (16) is closed during the charging process. Fahrzeug mit einer Ladeschnittstelle (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, insbesondere gesteuert mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9.Vehicle with a charging interface (10) according to one of the Claims 1 until 6 , in particular controlled with a method according to one of Claims 7 until 9 .
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