DE102022118838A1 - Elektrisches Anschlusselement für ein Fahrzeug mit Elektroantrieb, und Fahrzeug mit Elektroantrieb - Google Patents

Elektrisches Anschlusselement für ein Fahrzeug mit Elektroantrieb, und Fahrzeug mit Elektroantrieb Download PDF

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Abstract

Ein elektrisches Anschlusselement (10) für ein Fahrzeug (11) mit Elektroantrieb, umfasst mehrere Kontaktelemente (12) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem Ladestecker (13) einer externen Stromquelle, um einen elektrischen Energiespeicher eines Fahrzeugs (11) zu laden. Eine Kühleinrichtung (14) dient zum Kühlen der Kontaktelemente (12) mittels eines aktiv erzeugten Luftstroms (15), der innerhalb des elektrischen Anschlusselements (10) zum Beispiel in einem Luftkanal (19) vom Fahrzeuginnenraum (16) durch mindestens eine Luftaustrittsöffnung (17) nach außen geführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Anschlusselement für ein Fahrzeug mit Elektroantrieb, sowie ein Fahrzeug mit Elektroantrieb. Insbesondere betrifft die Erfindung ein elektrisches Anschlusselement in Form einer Ladedose.
  • Die Erfindung ist zur Anwendung in elektrisch betriebenen Fahrzeugen geeignet, um eine externe elektrische Energiequelle, wie beispielsweise eine Ladestation, an das Fahrzeug anzuschließen und es mit elektrischem Strom zu laden, der in einem elektrischen Speicher des Fahrzeugs gespeichert wird. Elektrisch betriebene Fahrzeuge schließen neben Fahrzeugen, die ausschließlich elektrisch betrieben werden, auch hybride Fahrzeuge bzw. Fahrzeuge mit einem hybriden Antriebssystem mit ein.
  • Elektrische Anschlusselemente und insbesondere Ladedosen dienen in Fahrzeugen mit Elektroantrieb zum Aufladen der Batterie. Sie haben typischerweise einen AC- und einen DC-Ladestecker. Über den DC-Stecker kann schneller geladen werden als über den AC-Stecker. Die Kontakte einer DC-Ladedose können aber auf Grund des Widerstandes und der hohen Ströme hohe Temperaturen annehmen. Bei zu hoher Temperatur der Kontakte muss der Ladestrom reduziert werden. Zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit gibt es die Möglichkeit eine Kühlung zu verbauen, zum Beispiel durch Einsatz von Lüftern, die die Umgebungsluft zum Kühlen der Kontakte benutzen.
  • DE 10 2016 101 115 A1 beschreibt einen konduktiven Fahrzeugladeport mit einer Kühlungsinfrastruktur, der einen Ladestrom aus einer externen Quelle konduktiv zum Fahrzeug überträgt, um eine Traktionsbatterie zu laden. Ein Kühlsystem ist dazu ausgelegt, den Ladeport abhängig von einer Temperatur des Ladeports zu kühlen. Das Kühlsystem kann ein Kühlmittel oder Luft zum Kühlen des Ladeports verwenden.
  • DE 10 2019 110 241 A1 beschreibt einen Steckverbinder der mit einem Gegensteckverbinder verbunden werden soll. Eine Kühlvorrichtung kühlt einen Wärmeverteilungsabschnitt eines Wärmerohrs durch ein Luftkühlungsverfahren oder ein Flüssigkeitskühlungsverfahren.
  • DE 10 2017 103 271 A1 beschreibt eine elektrische Ladeanordnung in einem Kraftfahrzeug. Die Ladeanordnung umfasst eine Kühlung, die eine Luftkühlung sein kann. Die Luftkühlung umfasst ein Gebläse.
  • DE 10 2017 112 390 A1 beschreibt eine Ladedose zum Laden eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs. Hierfür weist die Ladedose einen Grundkörper mit wenigstens einem Kontaktabschnitt mit elektrischen Kontakten auf. Der Grundkörper umfasst ein Heizelement zum Erwärmen des Kontaktabschnitts.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein elektrisches Anschlusselement für ein Fahrzeug mit Elektroantrieb zu schaffen, das eine effektive Kühlung und damit eine erhöhte Stromtragfähigkeit aufweist.
  • Zur Lösung der Aufgabe schafft die Erfindung ein elektrisches Anschlusselement für ein Fahrzeug mit Elektroantrieb, umfassend: mehrere Kontaktelemente zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem Ladestecker einer externen Stromquelle, um einen elektrischen Energiespeicher des Fahrzeugs zu laden, und eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Kontaktelemente mittels eines aktiv erzeugten Luftstroms, der innerhalb des elektrischen Anschlusselements vom Fahrzeuginnenraum ausgehend durch mindestens eine Luftaustrittsöffnung nach außen geführt wird.
  • Insbesondere ist das elektrische Anschlusselement als eine Ladedose ausgebildet.
  • Bevorzugt umfasst das elektrische Anschlusselement mindestens einen in dem elektrischen Anschlusselement integrierten Luftkanal zum Führen des Luftstroms.
  • Vorteilhaft ist die mindestens eine Luftaustrittsöffnung in einem Anschlussbereich zum Anschließen des Ladesteckers ausgebildet.
  • Bevorzugt grenzt der Luftkanal an eine Umhausung der Kontaktelemente an, um den Luftstrom entlang der Umhausung nach außen zu führen und Wärme von den Kontaktelementen über die Umhausung abzuführen.
  • Die Umhausung wird zum Beispiel durch Wandungen oder Trennwände im Inneren des elektrischen Anschlusselements gebildet, welche die Kontaktelemente zumindest in einem Teilabschnitt umgeben bzw. umschließen
  • Vorteilhaft umfasst das elektrische Anschlusselement ein Abdeckelement zum Abdecken der Kontaktelemente und der mindestens einen Luftaustrittsöffnung nach außen, wenn kein Ladevorgang stattfindet.
  • Bevorzugt umfasst das elektrische Anschlusselement eine Entwässerungsöffnung zum Entwässern des mindestens einen Luftkanals nach außen.
  • Insbesondere ist eine in der Umhausung ausgebildete Entwässerungsöffnung vorgesehen, die zum Entwässern eines Kontaktraums innerhalb der Umhausung in den Luftkanal dient.
  • Bevorzugt umfasst das elektrisches Anschlusselement einen Kühlkörper aus wärmeleitfähigem Material, der an dem Kontaktelement angeordnet ist und in den Luftkanal hineinragt.
  • Der Kühlkörper ist insbesondere in direktem Kontakt mit dem jeweiligen Kontaktelement. Er kann auch einstückig mit diesem ausgebildet sein.
  • Bevorzugt ist das elektrische Anschlusselement als eine Ladedose zur Befestigung innerhalb eines Karosserieelements des Fahrzeugs ausgebildet ist.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug mit Elektroantrieb geschaffen, das ein Ladesystem zum Laden eines elektrischen Energiespeichers zum Antrieb des Fahrzeugs umfasst, sowie ein erfindungsgemäßes elektrisches Anschlusselement.
  • Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, Innenraum lauft aus dem Fahrzeug zum Kühlen der Kontakte zu nutzen. Vorteilhaft sind die Lüftungskanäle in die Ladedose integriert. Es kann zum Beispiel der Scharnierdeckel der Ladedose als Abdeckung genutzt werden. Insbesondere können zusätzlich ein oder mehrere Entwässerungskanäle vorgesehen sein.
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
    • 1 ein elektrisches Anschlusselement in Form einer Ladedose gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, das in einem Fahrzeug montiert ist, als Schnittdarstellung entlang eines Kontaktelements;
    • 2 einen an sich bekannten Ladestecker zum Anschließen an die in 1 gezeigte Ladedose als eine verkleinerte Schnittansicht;
    • 3 eine Ladedose gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Schnittdarstellung ähnlich zu 1;
    • 4 eine Ladedose gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als ähnliche Schnittdarstellung;
    • 5 eine Ladedose gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als ähnliche Schnittdarstellung; und
    • 6 eine Ladedose gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als ähnliche Schnittdarstellung.
  • In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher nicht erneut beschrieben, sofern dies nicht zweckmäßig erscheint. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar.
  • Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen, unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können miteinander kombiniert werden und für sich eigenständige erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
  • Die Begriffe „vorne“, „hinten“ usw. beziehen sich auf den im Fahrzeug montierten Zustand des Anschlusselements, von der Außenseite des Fahrzeugs ausgehend zum Fahrzeuginneren hin betrachtet. Sie können sich auch auf das Anschlusselement selbst beziehen, von dessen Vorderseite ausgehend in Richtung seiner Rückseite und auch darüber hinaus betrachtet.
  • Anhand der 1 und 2 wird ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben. 1 zeigt ein elektrisches Anschlusselement 10, das als eine Ladedose ausgebildet ist. Das elektrische Anschlusselement bzw. die Ladedose 10 ist in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug 11 montiert. 2 zeigt in verkleinerter Darstellung einen an sich bekannten Ladestecker 13, der an die Ladedose 10 ansteckbar ist.
  • Die Ladedose 10 umfasst mehrere Kontaktelemente 12, die insbesondere als DC-Kontakte ausgebildet sind. Die Kontaktelemente bzw. DC-Kontakte 12 sind zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit dem Ladestecker 13 ausgebildet (siehe 2), um einen Energiespeicher des Fahrzeugs 11 elektrisch zu laden. Der Ladestecker 13 ist hierzu mit einer externen Stromquelle elektrisch verbunden, die in den Figuren nicht dargestellt ist.
  • Eine Kühleinrichtung 14 ist derart ausgebildet, dass sie die Kontaktelemente 12 mittels eines aktiv erzeugten Luftstroms 15 kühlt. Dabei wird der Luftstrom 15 vom Innenraum 16 des Fahrzeugs 11 ausgehend durch die Ladedose 10 hindurch und anschließend durch eine oder mehrere Luftaustrittsöffnungen 17 der Ladedose 10 nach außen geführt, d. h. in den Außenraum 18 bzw. in die Außenumgebung des Fahrzeugs 11.
  • In der Ladedose 10 ist hierzu ein Luftkanal 19 ausgebildet, in dem der Luftstrom 15 geführt wird. Bevorzugt ist zu jedem der Kontaktelemente 12 ein derartiger Luftkanal 19 ausgebildet. Durch eine Lufteintrittsöffnung 20 gelangt Innenraumluft 21 des Fahrzeugs 11 in den mindestens einen Luftkanal 19, den sie vorteilhafterweise parallel zum Kontaktelement bzw. Kontakt 12 durchströmt. Anschließend gelangt der Luftstrom 15 durch die Luftaustrittsöffnung 17 in den Außenraum 18 des Fahrzeugs.
  • Ein Ventilator 23 ist vorgesehen, um den Luftstrom 15 aktiv zu erzeugen bzw. anzutreiben. In diesem Beispiel ist der Ventilator 23 in dem Luftkanal 19 angeordnet. Die Luft 21 aus dem Fahrzeuginnenraum 16 wird über den Ventilator 23 durch den Luftkanal 19 unterhalb oder auch seitlich der Kontakte oder DC-Kontakte 12 geleitet, um dort Wärme aufzunehmen und danach in die Umgebungsluft des Fahrzeugs 11 ausgestoßen.
  • Die Luftaustrittsöffnung 17 des Luftkanals 19 ist in einem Anschlussbereich 22 der Ladedose 10 an deren Vorderseite 24 angeordnet, der zum Anschließen des Ladesteckers 13 dient. Zum Laden des Fahrzeugs 11 wird der Ladestecker 13 durch eine Bewegung in Steckrichtung S im Anschlussbereich 22 an die Ladedose 10 angeschlossen.
  • An der Vorderseite 24 der Ladedose 10 ist ein Abdeckelement 25 schwenkbar um eine Achse 26 gelagert. Das Abdeckelement 25 bildet eine Abdeckung der Kontakte bzw. DC-Kontakte 12. Die Abdeckung 25 ist insbesondere als ein Scharnierdeckel ausgebildet. Sie kann aber beispielsweise auch als eine Abdeckkappe ausgestaltet sein.
  • Zum Anschließen des Ladesteckers 13 wird die Abdeckung 25 durch eine Schwenkbewegung B1 aus einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand gebracht. Die hier als Scharnierdeckel ausgebildete Abdeckung 25 schützt die Kontakte 12 und den Luftkanal 19 vor Verschmutzung und Wassereintrag aus der Fahrzeugumgebung, d. h. aus dem Fahrzeugaußenraum 18.
  • Im geöffneten Zustand der Abdeckung 25 ist ein Kontaktraum 27 geöffnet, in dem zumindest ein vorderer Teil des DC-Kontakts 12 angeordnet ist bzw. in diesen hineinragt. Dadurch können Kontaktelemente des Ladesteckers 13, die hier nicht sichtbar sind, in den Kontaktraum 27 eintreten und mit den jeweils zugeordneten DC-Kontakten 12 eine elektrisch leitende Verbindung herstellen.
  • Gleichzeitig ist im geöffneten Zustand der Abdeckung 25 auch die Luftaustrittsöffnung 17 am vorderen bzw. außenseitigen Ende des Luftkanals 19 geöffnet, sodass der Luftstrom 15 im Anschlussbereich 22 für den Ladestecker 13 austreten kann, d.h. direkt an der Vorderseite 24 der Ladedose 10. Bei angeschlossenen Ladestecker 13 ist der Kontaktraum 27 durch den Ladestecker 13 verschlossen, während die Luftaustrittsöffnung 17 aufgrund der offenstehenden Abdeckung 25 geöffnet ist.
  • Die Ladedose 10 ist mit ihrem Gehäuse 28 in einer Öffnung 29 eines Karosserie- oder Halteelements 48 in der Karosserie 30 des Fahrzeugs 11 positioniert. Das Karosserie- oder Halteelementelement 48 trennt dabei den Fahrzeuginnenraum 16 vom Fahrzeugaußenraum 18. Ein vorderer Teil 31 der Ladedose 10 ragt in den Außenraum 18, während ein rückwärtigen Teil 32 der Ladedose 10 im Fahrzeuginnenraum 16 angeordnet ist.
  • Die Kontaktelemente 12 befinden sich jeweils in einer Umhausung 33, die das Kontaktelement 12 umgibt bzw. umschließt. Innerhalb der Umhausung 33 ist eine Trennwand 34 ausgebildet, durch die das jeweilige Kontaktelement 12 hindurchragt, sodass es mit seinem vorderen Abschnitt im Kontaktraum 27 angeordnet ist, und mit seinem rückwärtigen Abschnitt in einem Leitungsbereich 35 angeordnet ist. In dem Leitungsbereich 35 ist das Kontaktelement 12 mit einem elektrischen Leiter 36 verbunden ist, der zum Beispiel mit einer Fahrzeugbatterie elektrisch leitend verbunden ist. Der Leiter 36 ist beispielsweise als eine elektrische DC-Leitung oder eine Stromschiene ausgebildet.
  • Ein Teil der Umhausung 33 der Kontaktelemente 12 wird durch eine Wandung 37 gebildet, die auch den Luftkanal 19 begrenzt. D. h., dass der Luftstrom 15 direkt an der Wandung 37 bzw. an der Umhausung 33 des Kontaktelements 12 entlang strömt. Dadurch wird die Wärme, die beim Ladevorgang an den Kontaktelementen 12 entsteht, über die Umhausung 33 bzw. deren Wandung 37 nach außen abgeführt.
  • Die der Wandung 37 der Umhausung 33 gegenüberliegende Gehäusewand 38 bildet eine weitere Wand des Luftkanals 19, sodass der Luftkanal 19 einerseits durch die Umhausung 33 des Kontaktelements 12 und andererseits durch die Gehäusewand 38 der Ladedose 10 gebildet wird.
  • In der Gehäusewand 38 ist eine Entwässerungsöffnung 39 ausgebildet, um den Luftkanal 19 zu entwässern. Eine als Entwässerungsschlauch 40 ausgebildete Flüssigkeitsleitung ist an die Öffnung 39 angeschlossen, um das dort austretende Wasser nach außen hin abzuführen, d. h. in den Außenraum 18 des Fahrzeugs 11.
  • Eine weitere Entwässerungsöffnung 41 ist in der Umhausung 33 unterhalb des Kontaktelements 12 ausgebildet, um Wasser bzw. Feuchtigkeit aus dem Kontaktbereich 27 abzuführen und in den Luftkanal 19 zu leiten.
  • Falls beim elektrischen Laden des Fahrzeugs 11 Wasser beispielsweise durch Regen in den Luftkanal 19 oder in den Kontaktraum 27 gelangt, wird dieses durch die Entwässerung mittels der Entwässerungsöffnung 39 bzw. 41 abgeleitet. Dabei wird das Wasser insbesondere über vorgesehene Aussparungen abgeleitet.
  • Eine Karosserie- oder Ladeklappe 42, die um eine Achse 43 schwenkbar zur Karosserie 30 gelagert ist, dient im geschlossenen Zustand zur Abdeckung der Ladedose 10 und bildet einen Teil der Außenhaut des Fahrzeugs 11. Im geöffneten Zustand gibt die Klappe 42 den Zugang zur Vorderseite 24 der Ladedose 10 frei, sodass der Ladestecker 13 an die Ladedose 10 angeschlossen werden kann. Zum Schließen wird die Klappe 42 durch eine Schwenkbewegung B2 verschwenkt.
  • Die Kontakte oder DC-Kontakte 12 können je nach Ländervariante unterschiedlich ausgestaltet sein, beispielsweise als Stifte oder Buchsen.
  • 3 zeigt ein Anschlusselement bzw. eine Ladedose 10 gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Im Unterschied zu der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß 1 sind hier keine Entwässerungsöffnung 39, 41 in der Gehäusewand 38 bzw. in der Umwandlung 33 des Kontaktelements 12 vorgesehen. Die übrigen Merkmale der Ladedose 10 sind identisch zu denjenigen, die oben unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben sind.
  • 4 zeigt ein Anschlusselement 10 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist an dem Kontaktelement 12 ein Kühlkörper 44 ausgebildet, der sich durch die Umhausung 33 bzw. durch deren Wandung 37 hindurch erstreckt und in den Luftkanal 19 hineinragt. An dem Kühlkörper 44 sind mehrere hervorstehende Elemente 45 derart angeordnet, dass sie sich innerhalb des Luftkanals 19 befinden und damit im Luftstrom 15.
  • Die hervorstehenden Elemente 45 sind beispielsweise als Kühlrippen oder Stifte ausgebildet und ragen in den Luftstrom 15 hinein. Vorteilhaft ist der Kühlkörper 44 aus einem wärmeleitfähigen Material gebildet. Der Kühlkörper 44 kann als ein Teil des Kontaktelements 12 bzw. einstückig mit diesem ausgebildet sein. Er kann aber auch separat gefertigt und an dem Kontaktelement 12 angeordnet sein.
  • Durch den Kühlkörper 44 wird eine noch weiter verbesserter Wärmeübertragung vom Kontaktelement 12 in den Luftstrom 15 erzielt.
  • In der hier gezeigten Ausführungsform sind, ähnlich zu derjenigen von 3, keine Entwässerungsöffnung zur Entwässerung des Kontaktbereichs 27 und/oder zur Entwässerung des Luftkanals 19 vorgesehen. Jedoch können die Entwässerungsöffnungen 39 und/oder 41, wie sie in 1 gezeigt sind, je nach der bevorzugten Ausgestaltung der Ladedose 10 optional auch hier vorgesehen sein.
  • Hinsichtlich aller weiteren Merkmale wird auf die obige Beschreibung zu 1 Bezug genommen, die vorteilhafterweise identisch auch in der Ausführungsform von 4 enthalten sind.
  • 5 zeigt ein elektrisches Anschlusselement bzw. eine Ladedose 10 gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung, die ähnlich zu derjenigen von 1 ausgebildet ist, wobei jedoch die Abdeckung 25 als eine Abdeckkappe 46 ausgebildet ist, der den Kontaktraum 27 und den Luftkanal 19 verschließt. Die Abdeckkappe 46 ist abnehmbar, um ein Anschließen des Ladesteckers 13 (siehe 2) an die Ladedose 10 zu ermöglichen.
  • Hinsichtlich der weiteren Merkmale dieser Ausführungsform wird auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
  • Optional können, ähnlich wie bei der in 3 gezeigten Ausführungsform, die Entwässerungsöffnungen 39 und/oder 41 auch weggelassen werden.
  • Weiterhin kann, wie bei der unter Bezugnahme auf die 4 beschriebenen Ausführungsform, ein Kühlkörper 44 an den Kontaktelementen 12 angeordnet sein, der in den Luftkanal 19 hineinragt und vorteilhafterweise hervorstehende Elemente 45 umfasst (siehe 4).
  • 6 zeigt ein elektrisches Anschlusselement bzw. eine Ladedose 10 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der innerhalb des Luftkanals 15 mehrere Labyrinth-Elemente 47 ausgebildet sind. Die Labyrinth-Elemente 44 sind an den Innenwänden des Luftkanals 15 angeordnet und tragen von dort aus nach innen in Richtung Zentrum des Luftkanals 15. Vorteilhafterweise erstrecken sie sich über dessen Zentrum hinaus, jeweils in Richtung zur gegenüberliegenden Wandung.
  • Die Labyrinth-Elemente 47 sind einander gegenüber liegend angeordnet. Sie sind derart ausgebildet, dass sie im Luftkanal 15 ein Labyrinth bilden, durch das der Luftstrom 15 geführt wird. Die Anordnung der Labyrinth-Elemente 47 ist derart, dass der Luftstrom 15 mehrmals seine Richtung ändert und vorteilhaft in einem Zickzackkurs zwischen den Labyrinth-elementen 44 hindurch zur Luftaustrittsöffnung 17 geleitet wird.
  • Hinsichtlich der übrigen Merkmale des hier gezeigten elektrischen Anschlusselements 10 wird wiederum auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
  • Die Entwässerungsöffnungen 39, 41 sind optional vorgesehen und können je nach Ausgestaltung auch weggelassen werden.
  • Optional kann, wie in 4 gezeigt, ein Kühlkörper 44 vorgesehen sein, der oben unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben ist.
  • Weiterhin ist ein Abdeckelement 25 vorgesehen, wie es oben unter Bezugnahme auf die 1 und 5 beschrieben ist, jedoch in 6 nicht dargestellt ist.
  • Wie oben unter Bezugnahme auf die verschiedenen Ausführungsformen beschrieben, kann der Wärmetransport unterschiedlich realisiert werden. Als Schutzmechanismus zum Schutz der Kontakte 12 und des Luftkanals 19 vor Verschmutzung und Wassereintrag aus der Fahrzeugumgebung 18 kann beispielsweise ein Scharnierdeckel oder eine Abdeckkappe, oder auch ein separates Klappensystem vorhanden sein.
  • Die Wärmeübertragung kann über die Kühlung der Umhausung 33 realisiert werden. Die DC-Kontakte 12 können insbesondere zusätzlich über ein wärmeleitfähiges Material gekühlt werden. Dabei wird das wärmeleitfähige Material insbesondere an dem Kontakt 12 angebracht oder ausgebildet und durch die Umhausung 33 hindurch direkt in dem Luftkanal 19 bzw. in diesen hineinragend positioniert.
  • Durch die Erfindung wird eine effektive Kühlung der Ladedose 10 ermöglicht. Weiterhin muss die Innenraumluft nicht vorgereinigt werden. Durch Verwendung der Innenraumluft kann gegenüber Verwendung von Außenraumluft häufig eine höhere Kühlleistung erzielt werden, da insbesondere bei hohen Außentemperaturen bei einem klimatisierten Fahrzeug die kühlere Innenraumluft mehr Wärme aufnehmen kann.
  • Die erwärmte Luft muss nach dem Kühlen nicht weiter berücksichtigt werden, da sie an die Umgebung des Fahrzeugs abgegeben werden. Insbesondere wird durch den Wärmeabtransport gemäß der vorliegenden Erfindung eine wesentliche Erhöhung der Stromtragfähigkeit ermöglicht.
  • Die Öffnung der Lüftungskanäle in den Außenbereich kann darüber hinaus durch bereits bestehende Bauteile realisiert werden, die dabei nur geringfügig angepasst werden müssen. Daraus ergibt sich ein entsprechender Kostenvorteil.
  • Bezugszeichenliste:
  • 10
    elektrisches Anschlusselement bzw. Ladedose
    11
    Fahrzeug
    12
    Kontaktelemente / DC-Kontakte
    13
    Ladestecker
    14
    Kühleinrichtung
    15
    Luftstrom
    16
    Innenraum
    17
    Luftaustrittsöffnung
    18
    Außenraum bzw. Außenumgebung
    19
    Luftkanal
    20
    Lufteintrittsöffnung
    21
    Innenraumluft
    22
    Anschlussbereich
    23
    Ventilator
    24
    Vorderseite
    25
    Abdeckung bzw. Abdeckelement
    26
    Achse
    27
    Kontaktraum
    28
    Gehäuse
    29
    Öffnung
    30
    Karosserie
    31
    vorderer Teil der Ladedose
    32
    rückwärtiger Teil der Ladedose
    33
    Umhausung
    34
    Trennwand
    35
    Leitungsbereich
    36
    elektrischer Leiter
    37
    Wandung
    38
    Gehäusewand
    39
    Entwässerungsöffnung
    40
    Entwässerungsschlauch
    41
    weitere Entwässerungsöffnung
    42
    Karosserie- oder Ladeklappe
    43
    Achse
    44
    Kühlkörper
    45
    hervorstehende Elemente
    46
    Abdeckkappe
    47
    Labyrinth-Elemente
    48
    Karosserie- oder Halteelement
    B1
    Schwenkbewegung der Abdeckung
    B2
    Schwenkbewegung der Ladeklappe
    S
    Steckrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016101115 A1 [0004]
    • DE 102019110241 A1 [0005]
    • DE 102017103271 A1 [0006]
    • DE 102017112390 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Elektrisches Anschlusselement für ein Fahrzeug mit Elektroantrieb, umfassend mehrere Kontaktelemente (12) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem Ladestecker (13) einer externen Stromquelle, um einen elektrischen Energiespeicher eines Fahrzeugs (11) zu laden, und eine Kühleinrichtung (14) zum Kühlen der Kontaktelemente (12) mittels eines aktiv erzeugten Luftstroms (15), der innerhalb des elektrischen Anschlusselements (10) vom Fahrzeuginnenraum (16) ausgehend durch mindestens eine Luftaustrittsöffnung (17) nach außen geführt wird.
  2. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen in dem elektrischen Anschlusselement (10) integrierten Luftkanal (19) zum Führen des Luftstroms (15).
  3. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Luftaustrittsöffnung (17) in einem Anschlussbereich (22) zum Anschließen des Ladesteckers (13) ausgebildet ist.
  4. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (19) an eine Umhausung (33) der Kontaktelemente (12) angrenzt, um den Luftstrom (15) entlang der Umhausung (33) nach außen zu führen und Wärme von den Kontaktelementen (12) über die Umhausung (33) abzuführen.
  5. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Abdeckelement (25) zum Abdecken der Kontaktelemente (12) und der mindestens einen Luftaustrittsöffnung (17) nach außen, wenn kein Ladevorgang stattfindet.
  6. Elektrisches Anschlusselement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch mindestens eine Entwässerungsöffnung (39) zum Entwässern des mindestens einen Luftkanals (19) nach außen.
  7. Elektrisches Anschlusselement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine in der Umhausung (33) ausgebildete Entwässerungsöffnung (41) zum Entwässern eines Kontaktraums (27) innerhalb der Umhausung (33) in den Luftkanal (19).
  8. Elektrisches Anschlusselement nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch einen Kühlkörper (44) aus wärmeleitfähigem Material, der an dem Kontaktelement (12) angeordnet ist und in den Luftkanal (19) hineinragt.
  9. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als eine Ladedose (10) zur Befestigung innerhalb eines Karosserieelements (30) des Fahrzeugs (11) ausgebildet ist.
  10. Fahrzeug mit Elektroantrieb, umfassend ein Ladesystem zum Laden eines elektrischen Energiespeichers zum Antrieb des Fahrzeugs, gekennzeichnet durch ein elektrisches Anschlusselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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