DE2929067A1

DE2929067A1 - Batterieladeanschluss fuer elektromobile

Info

Publication number: DE2929067A1
Application number: DE19792929067
Authority: DE
Inventors: Helmut Stoeberl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-07-18
Filing date: 1979-07-18
Publication date: 1981-02-05

Description

Batterieladeanschluß für Elektromobile
Die Erfindung betrifft einen Batterieladeanschluß für Elektromobile mit einer stationären elektrischen Kontakteinheit, welche mit einer mobilen, am Elektromobil angeordneten Kontakteinheit verbindbar ist.
Der Betrieb von Elektromobilen ist ganz entscheidend davon abhängig, daß das Aufladen des Batteriesatzes regelmäßig erfolgt.
Nach der derzeitigen Konzeption sind derartige Elektromobile mit einem Batteriesatz ausgerüstet, der einen Fahrbetrieb für etwa einen Tag zuläßt. Damit wird es unbedingt erforderlich, daß die Wiederaufladung der Batterien regelmäßig sichergestellt ist und nicht z. B. durch die Unachtsamkeit des Fahrers beim Abstellen des Fahrzeuges das Anschließen an die Ladeeinheit vergessen wird. Von besonderem Interesse ist auch, daß die Batterie des Elektromobils z. B. beim Parken auf öffentlichen oder privaten Parkplätzen bzw. Parkhäusern während der Standzeit nachgeladen werden kann. Dies setzt jedoch Batterieladeanschlüsse voraus, die bezüglich bezüglich ihrer wesentlichen elektrischen und konstruktiven Merkmale einheitlich ausgebildet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Batterieladeanschluß für Elektromobile zu schaffen, der insbesondere in Parkplätzen oder Garagen angeordnet werden kann und das Aufladen des Batteriesatzes zuläßt, wenn das Fahrzeug abgestellt wird.
Dabei soll dafür Sorge getragen werden, daß ein Aufladen des Batteriesatzes automatisch erfolgt, wenn das Fahrzeug auf einem dafür vorgesehenen Platz abgestellt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die stationäre Kontakteinheit in einer bestimmt vorgegebenen räumlichen Zuordnung zu Spurschienen fest montiert ist, daß die Spurschienen in Richtung auf die stationäre Kontakteinheit nach unten geneigt verlaufen, und daß die am Elektromobil angeordnete mobile Kontakteinheit eine solche Lage einnimmt, daß die beiden Kontakteinheiten in Eingriff kommen, wenn das Elektromobil auf den Spurschienen unter Zwangsführung auf die stationäre Kontakteinheit zurollt.
Mit einem derartigen Batterieladeanschluß wird eine automatische Kontaktgabe beim Abstellen des Elektromobils auf einem speziell dafür vorgesehenen Parkplatz automatisch sicher hergestellt.
Durch elektrische Schaltmaßnahmen kann dafür gesorgt werden, daß beim Ausschalten der Zündung der Ladestromkreis über die Batterien zu den Kontakteinheiten geschlossen wird und der Batteriesatz aufgeladen wird, wenn an der stationären Kontakteinheit die Ladespannung anliegt. Zu diesem Zweck kann z. B.
der Batterieladeanschluß im privaten Bereich mit einem druckknopfbedienten Schaltschutz versehen sein, der beim Anliegen des Fahrzeugs Fahrzeugs an der stationären Kontakteinheit den Ladestromkreis im stationären Bereich schließt.
Um den Batterieladeanschluß auch als Nachrüsteinheit auf bereits bestehenden Abstellplätzen für Kraftfahrzeuge anbringen zu können, sieht die Erfindung vor, daß die Spurschienen auf einer Wippe angeordnet sind. Dadurch wird die Möglichkeit geboten, daß das Fahrzeug nach dem Auffahren auf die Wippe in Richtungauf die stationäre Kontakteinheit umkippt und durch das Eigengewicht gegen die stationäre Kontakteinheit verfährt bzw. an dieser anliegt.
Im Hinblick auf die Tatsache, daß das Fahrzeuggewicht durch Beladung verschieden sein kann und sich daher unterschiedliche Höhenlagen für die mobile Kontakteinheit ergeben, sieht die Erfindung vor, daß die stationäre und die mobile Kontakteinheit jeweils au zwei kreuzweise zueinander verlaufenden Schienen bestehen. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei starken Höhenunterschieden eine sichere Kontaktgabe gewährleistet ist. Abweichend von dieser Ausgestaltung ist es jedoch auch möglich, die eine Kontakteinheit in Form einer Anschlußplatte auszubilden, die auf der Kuppe eines Kontaktstiftes der komplementären Kontakteinheit schleift, Um eine Verschmutzung einerseits und eine Berührungssicherheit andererseits zu gewährleisten sieht die Erfindung ferner vor, daß die Kontakteinheiten hinter verformbaren Abdeckungen angeordnet sind, welche sich beim Zusammenführen der Kontakteinheiten selbständig öffnen bzw. die Kontakteinheiten selbständig freigeben. Als besondere Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Abdeckung faltenartig zusammenschiebbar und/oder wegklappbar ist. Derartige Abdeckungen in Form eines Faltenbalgs lassen es zu, daß die Kontakteinheiten bei Nichtbenutzung völlig oder teilweise abgedeckt sind.
Schließlich Schließlich ist auch vorgesehen, daß die Kontakteinheiten aus flach aufeinander zur Auflage kommenden abgefederten Kontaktplatten oder Kontaktpuffer bestehen, wobei Schaltkontakte zum Öffnen und Schließen des Lade stromkreises hinter den Kontaktplatten oder Kontaktpuffern angeordnet sein können.
Mit der stationären Kontakteinheit des Batterieladeanschlusses kann z. B. zum Aufladen des Batteriesatzes auf öffentlichen Parkplätzen oder dergl. ein Münzautomat verbunden sein, mit welchem ein Laden gegen Entgelt möglich ist.
Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 einen Batterieladeanschluß gemäß der Erfindung mit einem davorstehenden Elektromobil; Fig. 2 einen Batterieladeanschluß gemäß der Erfindung, wobei die Spurschienen als Wippe ausgebildet sind; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 1 bzw.
Fig. 2; Fig. 4 halbseitige Schnitte durch die mobile Kontakteinheit am Elektromobil gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung; Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 4.
Gemäß Gemäß Fig. 1 besteht der Batterie-Ladeanschluß aus einer Spurschiene 10, welche z. B. in dem Flur einer Garage angeordnet ist und unter einem Winkel α gegen die Wand 11 geneigt nach unten verläuft. An der Wand 11 ist die stationäre Kontakteinheit angebracht, welche bezüglich der Spurschienen 10 eine bestimmte räumliche Lage einnimmt. Die eigentlichen Kontaktelemente der stationären Kontakteinheit sind hinter einer faltenbalgartigen Abdeckung 13 angebracht. An einem Elektromobil 14 befindet sich im Bereich der vorderen Stoßstange die mobile Kontakteinheit 15.
Die stationären und die mobilen Kontakteinheiten sind in ihrer Höhenlage derart aufeinander ausgerichtet, daß beim Abrollen des Elektromobils 14 auf der schiefen Ebene die Kontakteinheiten in Eingriff kommen.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform des Batterieladeanschlusses dargestellt, wobei diese Ausführungsform zum nachträglichen Einbau an Autostandplätzen, z. B. in Garagen, besonders zweckmäßig ist. Die stationäre Kontakteinheit 12 ist dabei einer Wippe 16 zugeordnet, bei welcher die Spurschienen 10 auf einem Drehlager 17 schwenkbar derart gelagert sind, daß das Elektromobil 14 in der Auffahrstellung auf die Spurschienen 10 auffahren kann, welche beim Überfahren des Drehlagers 17 mit der der Kontakteinheit zugeordneten Seite nach unten schwenken und das Fahrzeug unter einem Neigungswinkel t gegen die Kontakteinheit zwangsweise führen.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Schnittdarstellung ist einerseits eine Stoßstange 20 des Elektromobils mit der daran angeordneten mobilen Kontakteinheit und andererseits die stationäre Kontakteinheit 12 gezeigt. Die stationäre Kontakteinheit umfaßt Kontaktelemente 21 und 22, die gegenüber den übrigen Montageteilen isoliert montiert sind, wobei das Kontaktelement 21 mit der Längsabmessung abmessung horizontal verlaufend und das Kontaktelement 22 mit der Längsabmessung vertikal verlaufend ausgerichtet ist. Die Kontaktelemente 21 und 22 sind hinter einer faltenbalgartigen Abdeckung angebracht, welche von der Stoßstange des anrollenden Elektromobils 14 zusammengedrückt werden. In der Darstellung sind die elektrischen Anschlußleitungen sowie der herkömmlicher Weise ausgebildete Stromversorgungsteil nicht gezeigt.
An der Stoßstange 20 des Elektromobils sind die mobilen Kontaktelemente 24 und 25 montiert, welche über ebenfalls nicht dargestellte elektrische Leitungen an den Ladestromkreis angeschlossen sind. Diese Kontaktelemente bestehen aus topfförmigen, federnd abgestützten Kontakt schienen, wobei die Kontaktschiene des Kontaktelementes 24 vertikal und die des Kontaktelementes 25 horizontal bei der Zuordnung gemäß Fig. 3 verläuft, so daß zwischen den Kontaktelementen der stationären Kontakteinheit 12 und denen der mobilen Kontakteinheit 15 ein Kreuzschienenkontakt entsteht.
Auf der Stoßstange 20 ist eine Abdeckung 27 angeordnet, wobei diese Abdeckung wiederum auf der Vorderseite faltenbalgartig gestaltet ist und Öffnungen 28 aufweist, durch welche die Kontaktelemente hindurchtreten können, wenn das Elektromobil in die Ladeposition rollt. Bei der dargestellten Ausführungform sind die Kontaktelemente 24 und 25 am Elektromobil mit der Kontaktfläche etwa in der Frontebene der Abdeckung 27 dargestellt.
Es kann jedoch auch wünschenswert sein, daß das Kontaktelement weiter zurückversetzt ist, so daß zunächst eine wesentliche Verformung der Abdeckung notwendig wird, bevor es durch die Öffnungen 28 durch die Abdeckung 27 nach außen verschoben wird.
In Fig. 4 In Fig. 4 sind zwei Halbschnftte für die mobile Kontakteinheit dargestellt, wobei der linksseitige Halbschnitt eine einfachere Ausführungsform zeigt, bei dem auf der Stoßstange 20 eine in wesentlichen glatte Abdeckung 29 angeordnet ist. In Vertiefungen 30 der Stoßstange 20 ist jeweils ein Kontaktelement isoliert montiert, wobei es sich hierbei um ein starres oder auch um ein nachgiebig montiertes Kontaktelement wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3handeln kann. Zwischen der Kontaktschiene des Kontaktelementes 31 und der Vertiefung in der Stoßstange ist ein verhältnismäßig breiter freier Raum, in welchen der Randbereich 32 um die Öffnung 28 herum elastisch verbogen werden kann, wenn das Elektromobil in die Ladeposition gebracht wird. Owohl auch bei dieser Darstellung die tXontakt.
fläche des Kontaktelementes 31 über die vordere Frontebene der Abdeckung 29 hinausragt, ist es selbstverständlich, daß dle Wertiefung 30 so groß sein kann, daß die Kontaktfläche des Kontaktelementes hinter der Abdeckung 29 zu liegen kommt.
Bei der auf der rechten Seite der Fig. 4 im Halbschnitt dargestellten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich um eine mobile Kontakteinheit, die schwenkbar in der Stoßstange 34 montiert ist. Die auf der Stoßstange befindliche Abdeckung 35 hat eine Öffnung 36, hinter welcher ein Schwenkkörper 37 um Zapfen 38 schwenkbar gelagert ist. Wie aus Fig. 5 entnehmbar, besteht dieser Schwenkkörper aus einem asyrnmetrischen Teil, der in der einen Position ein Kontaktelement 39, wie in der Darstellung gezeigt, durch die Öffnung 36 nach vorn herausragen läßt und in der Schließposition mit einer Fläche 40 des Schwenkkörpers die Öffnung 36 im wesentlichen verschließt. Die Anbringung des Kontaktelementes 39 am Schwenkkörper 40 kann sowohl federnd als auch starr sein, wobei jedoch im Falle einer starren Anordnung federnde Kontaktelemente an der stationären Kontakteinheit wünschenswert sind.
Mit den Mit den Maßnahmen der Erfindung werden in vorteilhafter Weise Schwierigkeiten aus dem Weg geräumt, die einer weit verbreiteten Benutzung eines Elektromobils im Wege stehen, da der Benutzer das Aufladen des Batteriesatzes vergessen kann und dadurch das Fahrzeug nicht fahrbereit ist. Mit den Maßnahmen der Erfindung werden Möglichkeiten geschaffen, daß der Benutzer beim Abstellen des Fahrzeuges zwangsläufig die Aufladung des Batteriesatzes auslöst. Die hierfür aus Sicherheitsgründen notwendigen elektrischen Schaltungen sind bereits bekannt und werden im einzelnen daher nicht erläutert.
Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, können die Kontaktelemente auch durch klappenartige Ausbilchungen an den Abdeckungen im Ruhebetrieb verschlossen werden, wobei sich diese Klappen beim Anrollen auf die stationäre Kontakteinheit selbsttätig öffnen.
Der Batterieladeanschluß gemäß der Erfindung ist besonders vorteilhaft auch für die gewerbliche Zurverfügungstellung des Ladestroms, indem beispielsweise bei Parkplätzen der Batterieladeanschluß mit einem Münzautomaten versehen ist, mit welchem der Ladestrom ein- und abgeschaltet werden kann.
Patentansprüche L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Batterieladeanschluß für Elektromobile mit einer stationären elektrischen Kontakteinheit, welche mit einer mobilen, am Elektromobil angeordneten Kontakteinheit verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, - daß die stationäre Kontakteinheit (12) in einer bestimmt vorgegebenen räumlichen Zuordnung zu Spurschienen (10) festmontiert ist, - daß die Spurschienen (10) in Richtung auf die stationäre Kontakteinheit (12) nach unten geneigt verlaufen, und - daß die am Elektromobil (14) angeordnete mobile Kontakteinheit (15) eine solche Lage einnimmt, daß die beiden Kontakteinheiten (12, 15) in Eingriff kommen, wenn das Elektromobil auf den Spur schienen (10) unter Zwangsführung auf die stationäre Kontakteinheit (12) zurollt.
2. Batterieladeanschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß die Spurschienen (10) auf einer Wippe (16) angeordnet sind.
3. Batterieladeanschluß nach Anspruch loder 2, dadurch gekennzeichnet, - daß die stationären und die mobilen Kontakteinheiten (12, 15) jeweils aus zwei kreuzweise zueinander verlaufenden Kontaktelementen bzw. Schienen (21, 24; 22, 25) bestehen.
4. Batterieladeanschluß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, - daß die Kontakteinheiten hinter verformbaren Abdeckungen (13, 27, 29, 35) angeordnet sind, welche sich beim Zusammenführen der Kontakteinheiten selbsttätig öffnen.
5. Batterieladeanschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, - daß die Abdeckungen (13, 27' faltenbalgartig zusammenschiebbar und/oder wegklappbar sind.
6. Batterieladeanschluß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, - daß die Kc ntakteinheiten aus flach aufeinander zur Auflage kommenden abgefederten Kontaktplatten oder Kontaktpuffern bestehen, wobei Schaltkontakte zum Öffnen und Schließen des Lade stromkreises hinter den Kontakteplatten oder Kontaktpuffern angeordnet sind.
7. Batterieladeanschluß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, - daß dem Batterieladeanschluß ein Münzautomat zum Ein- und Ausschalten des Ladestroms zugeordnet ist.