EP3947025A1

EP3947025A1 - Anschlussvorrichtung zum laden eines elektrofahrzeugs

Info

Publication number: EP3947025A1
Application number: EP20716455.9A
Authority: EP
Inventors: Matthias Bönsch; Torsten Wünsche; Klaus Holterhoff; Thomas KRIETE
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2019-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2022-02-09
Also published as: US12083906B2; WO2020201302A1; US20220161670A1; EP3947023A1; WO2020201301A1; WO2020201307A1; WO2020201300A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zum Laden eines Elektrofahrzeugs, aufweisend ein Anschlussgehäuse (11) und mindestens eine Ladesäule (20), wobei das Anschlussgehäuse (11) zur Verbindung mit einem Energieversorgungsnetz eingerichtet ist und mindestens ein Freischaltorgan (17) aufweist, und wobei von dem Anschlussgehäuse (11) ein Leistungskabel (2) zu der Ladesäule (20) führt, das durch das Freischaltorgan (17) von dem Energieversorgungsnetz trennbar ist. Die Anschlussvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ladesäule (20) an einem unabhängig vom Anschlussgehäuse (11) in einem Boden (5) verankerten Bodenanker (13) montiert ist.

Description

Anschlussvorrichtung zum Laden eines Elektrofahrzeugs

Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zum Laden eines Elektrofahr zeugs, aufweisend ein Anschlussgehäuse und mindestens eine Ladesäule, wobei das Anschlussgehäuse zur Verbindung mit einem Energieversorgungs netz eingerichtet ist und mindestens ein Freischaltorgan aufweist, und wobei ein Leistungskabel von dem Anschlussgehäuse zu der Ladesäule führt, das durch das Freischaltorgan von dem Energieversorgungsnetz trennbar ist.

Elektrofahrzeuge werden an eine Gleich- oder Wechselstromversorgungslei tung angeschlossen, um die Fahrbatterie(n) für den Fährbetrieb aufzuladen. Zu diesem Zweck haben sich Anschlussvorrichtungen in Form von Kästen oder Säulen etabliert, die im privaten oder öffentlichen Verkehrsraum aufgestellt werden und an die Elektrofahrzeuge zum Laden angeschlossen werden kön nen. Anschlusskästen werden in der Regel an einer Wand montiert und auch als„Wall-Box“ bezeichnet. Ladesäulen sind in der Regel freistehend.

Die Anschlussvorrichtungen sind üblicherweise über ein mehrphasiges, typi scherweise dreiphasiges, Anschlusskabel mit einem Energieversorgungsnetz verbunden. Die Anschlussvorrichtung bietet die Möglichkeit, ein speziell für die se Zwecke geeignetes Verbindungskabel (Ladekabel) einzustecken. Alternativ kann das Ladekabel zur Verbindung mit dem Fahrzeug fest an die Anschluss vorrichtung angeschlossen sein. Im Ladekabel sind neben den Stromversor gungsleitungen, über die der Strom zum Laden der Batterie übertragen wird, auch Signalleitungen angeordnet, die einem Signal- bzw. Datenaustausch die nen, mit dem Parameter des Ladevorgangs zwischen der Anschlussvorrichtung und dem Fahrzeug kommuniziert werden. Über die Signalleitung erfolgt auch eine Freigabe der Lieferung des Ladestroms, falls geeignete Parameter für den Ladevorgang vorliegen oder seitens des Fahrzeugs oder der Anschlussvorrich tung eingestellt wurden.

In der Anschlussvorrichtung sind neben den Kontaktmöglichkeiten für das Energieversorgungskabel und das Ladekabel zum Fahrzeug in der Regel Si cherungs- und Freischaltorgane vorhanden, die gegen Überstrom und Fehl strom beim Ladevorgang absichern und/oder die genannte Freischaltung des Ladestroms vornehmen. Weiter können Stromwandler vorgesehen sein, falls für den Ladevorgang Strom einer anderen Spannung und/oder einer anderen Stromart benötigt werden. Als Stromart wird im Rahmen der Anmeldung Wech- selstrom (AC - alternating current) bzw. Gleichstrom (DC - direct current) ver standen.

In der Druckschrift DE10 2017 1 18 916 A1 ist eine Ladesäule beschrieben, die einstückig mit einem Fundament ausgebildet ist, wobei ein Teil des Funda ments in den Boden eingelassen wird. Ein Energieversorgungskabel zur Ver bindung der Ladesäule mit einem Energieversorgungsnetz wird bis in die Lade säule geführt. Dabei besteht die Gefahr, dass bei einem Unfall mit einem Kraft fahrzeug oder bei einer durch Vandalismus beschädigten Säule das Energie versorgungskabel mit spannungsführenden Leitungen freigelegt wird.

Die Druckschrift DE 10 2016 121 629 A1 betrifft eine Ladesäule der eingangs beschriebenen Art, bei der das Energieversorgungskabel nicht bis in die Lade säule selbst geführt ist. Stattdessen ist in einem Fundament der Ladesäule eine Ausnehmung ausgebildet, die eine Ladeelektronik aufnimmt. Als Vorteil ist eine geringere Temperaturbelastung der Ladeelektronik durch die Aufnahme im Fundament genannt. Da von der Ladeelektronik nur das Ladekabel als Leis tungskabel in die Säule führt, verläuft keine dauerhaft mit Netzspannung beauf schlagte Leitung vom Fundament bis in die Säule, was die Sicherheit bei einem Unfall oder im Vandalismusfall erhöht. Nachteilig ist jedoch eine aufwändige Gestaltung des Fundaments, das bevorzugt einstückig aus einem wasserdich ten Beton gegossen wird und den Aufnahmeraum für die Ladeelektronik bereit stellt. Auch ist eine gute und einfache Zugänglichkeit der Ladeelektronik im Re paraturfall, bei Nach- oder Umrüstungen oder zu Wartungszwecken nur schwer zu gewährleisten.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anschlussvorrich tung der eingangs genannten Art zum Laden eines elektrisch betriebenen Kraft fahrzeugs bereit zu stellen, bei der Installation, Umrüstung und auch ein Kom ponententausch vereinfacht sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Anschlussvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil dungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Eine erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass die Ladesäule an einem unabhängig vom An schlussgehäuse in einem Boden verankerten Bodenanker montiert ist. Die La desäule wird demnach mechanisch mit einem Bodenanker gekoppelt. Das An- schlussgehäuse fungiert somit nicht als Fundament und kann entsprechend als nicht-tragendes Bauteil materialsparender ausgebildet sein. Es kann zudem leichter in verschiedenen Dimensionierungen bereitgestellt werden und in sei ner Größe an den tatsächlichen Platzbedarf der von ihm aufzunehmenden elektrischen Komponenten angepasst werden, da seine Größe nicht durch sei ne mechanisch tragende Funktion als Fundament beeinflusst ist. Dennoch ge währleistet das von der Ladesäule getrennte Anschlussgehäuse mit dem Frei schaltorgan, dass das in die Ladesäule führende Leistungskabel im Gefahren fall von gefährdenden Spannungen frei geschaltet werden kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Anschlussvorrichtung weist der Boden anker eine Mehrzahl von nach unten in den Boden ragenden Ankerstangen auf, die jeweils Gewindeabschnitte zur Montage der Ladesäule aufweisen. Ein der artiger Bodenanker weist ein geringes Gewicht auf und kann einfach transpor tiert werden. Er kann dann vor Ort durch Angießen mit Beton im Boden veran kert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anschlussvorrichtung ist das Anschlussgehäuse so ausgebildet, dass es vor einer Montage der Ladesäule auf die Ankerstangen aufsetzbar ist. Bevorzugt weist das Anschlussgehäuse dazu Durchführungen auf, durch die die Mehrzahl der Ankerstangen führt. Die Durchführungen können weiter bevorzugt als Dome ausgebildet sein, die von einem Boden des Anschlussgehäuses hervorstehen, wodurch ein Eindringen von Bodenfeuchtigkeit von unten durch die Durchführungen unterbunden wird. Das Anschlussgehäuse kann dabei beispielsweise zusammen mit der Lade säule an den Gewindeabschnitten der Ankerstangen befestigt werden.

Die Ausbildung des Anschlussgehäuses in der Weise, dass die Ankerstangen durch das Gehäuse führen, erlaubt es, auch das Anschlussgehäuse über den Bodenanker im Boden zu befestigen. Die auf die Ladesäule wirkende Kräfte werden dennoch unmittelbar und nicht über das Anschlussgehäuse in den Bo denanker geleitet.

Zwischen dem Anschlussgehäuse und der Ladesäule ist vorteilhaft zwischen dem Anschlussgehäuse und der Ladesäule ein inneres Deckelteil auf die An kerstangen aufgesetzt, auf das ein Steckverbinder für zumindest das Leis tungskabel angeordnet ist. So kann die Ladesäule zur Montage oder im War tungsfall einfach elektrisch vom Anschlussgehäuse getrennt werden. Das innere Deckelteil kann das Anschlussgehäuse vollständig abdecken, d.h. als Deckel für das Anschlussgehäuse dienen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, den Deckel zweiteilig auszubilden, mit dem inneren Deckelteil und einem äußeren, ringförmigen Deckelteil. In dem Fall liegt das ringförmige äußere De ckelteil mit einem inneren Rand auf dem inneren Deckelteil auf und mit einem äußeren Rand auf dem Anschlussgehäuse. Der Deckel stellt eine tragfähige und betretbare Abdeckung des Anschlussgehäuses auf Bodenniveau dar.

Vorteilhaft kann bei einer derartigen Zweiteilung des Deckels der äußere, ring förmige Deckelteil nach Lösen von Befestigungsschrauben angehoben werden, um Zugang zu den elektrischen Komponenten in dem Anschlussgehäuse zu bekommen. Auch wenn dieser Zugang u.U. nicht ausreicht, um Komponenten zu tauschen, kann jedoch zumindest eine Sichtkontrolle erfolgen oder es kön nen Auslösetests an Sicherungsorganen erfolgen oder Sicherungsorgane oder Funktionsbausteine durch Betätigung einer Rückstelltaste zurückgesetzt wer den. Dieses kann vorteilhaft erfolgen, ohne dass die Ladesäule demontiert werden muss.

Bevorzugt ist dabei zwischen dem inneren Deckelteil und dem äußeren Deckel teil sowie dem äußeren Deckelteil und dem Anschlussgehäuse jeweils mindes tens eine umlaufende Dichtung angeordnet, um das Anschlussgehäuse in einer geeigneten IP (International Protection) -Schutzklasse, z.B. IP68, abzudichten.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anschlussvorrichtung ist in das Anschlussgehäuse eine Haube eingesetzt, gewissermaßen über die elektrischen Komponenten gestülpt, durch die ein weiter verbesserter Schutz gegen Feuchtigkeit oder Staub erzielt werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind das Anschlussgehäuse und die Ladesäule zusätzlich über ein Signalkabel miteinander verbunden, durch das das Freischaltorgan von der Ladesäule zur Beaufschlagung des Leistungs kabels mit Spannung ansteuerbar ist. Dabei kann das Signalkabel in der Form von Signalleitungen in das Leistungskabel integriert sein, wie es z.B. bei Lade kabeln für Elektrofahrzeuge üblich ist. Wenn das Anschlussgehäuse neben dem Freischaltorgan auch eine Ladesteuerung aufweist, kann das Leistungs kabel unmittelbar das Ladekabel sein, das zum Elektrofahrzeug führt bzw. das an eine Ladebuchse führt, die an der Ladesäule angeordnet ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anschlussvorrichtung umfasst die Ladesäule einen Anzeigebereich und/oder einen Kartenleser. Insbesondere wenn eine Ladesteuerung ebenfalls im Anschlussgehäuse positioniert ist, ist es ausreichend, wenn die Ladesäule Bedien- und Anzeigeelemente aufweist. Sie kann so besonders schlank ausgeführt werden, z.B. in einem Retro-Design, das sich an einer klassischen Parkuhr orientiert.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anschlussvorrichtung umfasst die Ladesäule eine Ladebuchse, die durch einen Verschlussdeckel abdeckbar ist. Bevorzugt ist der Verschlussdeckel mit einem Aktuator verbunden, durch den ein Zugang zu der Ladebuchse elektromechanisch freigebbar oder blo ckierbar ist. Der Aktuator kann mit einem Autorisierungs- bzw. Authentifizie- rungssystem gekoppelt sein, das den Zugang zur Ladebuchse nur nach vorhe riger Authentifizierung eines autorisierten Benutzers freigibt. Das Authentifizie- rungssystem kann z.B. mit dem Kartenleser gekoppelt sein. Der Verschlussde ckel stellt zudem einen Schutz gegen Vandalismus dar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels ei ner Anschlussvorrichtung;

Fig. 2 eine Darstellung eines Vandalismusschadens an der Anschlussvor richtung der Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Anordnung mehrerer Anschlussvorrichtungen in einem weite ren Ausführungsbeispiel;

Fig. 4, 5 zwei verschiedene isometrische Gesamtansichten einer Anschluss vorrichtung in einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Fig. 6 eine Detaildarstellung aus Fig. 5;

Fig. 7, 8 zwei verschiedene Darstellungen einer Anschlussbasis der An

schlussvorrichtung der Fig. 4-6;

Fig. 9 eine isometrische Ansicht eines geöffneten Anschlussgehäuses der

Anschlussvorrichtung der Fig. 4-8; Fig. 10 eine isometrische Gesamtansicht einer Anschlussvorrichtung in ei nem weiteren Ausführungsbeispiel; und

Fig. 1 1 eine Draufsicht auf eine geöffnetes Anschlussgehäuse der An

schlussvorrichtung der Fig. 10.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anschlussvorrichtung in einer isometrischen Darstellung. Es ist eine Anschlussbasis 10 vorgesehen, die als ein in einen Boden 5 eingelassenes Anschlussgehäuse 1 1 ausgebildet ist. Eine Anschlussbasis in Form eines auf dem Boden stehenden Sockels ist jedoch ebenfalls denkbar. In das Anschlussgehäuse 1 1 führt ein Energieversorgungs kabel 1 , nachfolgend auch als Netzkabel 1 bezeichnet, über das die An schlussvorrichtung mit einem Energieversorgungsnetz verbunden ist.

Über der Anschlussbasis 10 ist eine Ladesäule 20 angeordnet. Die Ladesäule 20 ist elektrisch mit dem Anschlussgehäuse 1 1 verbunden, wird jedoch statisch nicht von ihm getragen. Das Anschlussgehäuse 1 1 stellt somit kein Fundament für die Ladesäule 20 dar. In nachfolgend ab der Fig. 4 beschriebenen Ausfüh rungsbeispielen werden Details einer möglichen Verankerung der Ladesäule im Boden 5 vorgestellt. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Ladesäule 20 über elektrische Steckverbinder das Anschlussgehäuse 1 1 und damit das Netzkabel 1 kontaktiert.

Die Ladesäule 20 weist in einem oberen Bereich eine Steckeraufnahme 25 zur Aufnahme eines Ladesteckers 26 auf, der entnommen und mit dem zu laden den Elektrofahrzeug verbunden werden kann. Ein in der Fig. 1 nicht dargestell tes Ladekabel kann dabei innerhalb des Gehäuses der Ladesäulen aufgenom men sein, derart, dass es zum Ladevorgang aus der Ladesäule 20 gezogen werden kann, ähnlich wie dieses von Tanksäulen oder auch Staubsaugern be kannt ist. Dabei ist eine Führung des Ladekabels innerhalb der Ladesäule in Form von Schlaufen einem Aufwickeln auf einer Rolle vorzuziehen.

In einer alternativen Ausgestaltung der Ladesäule kann anstelle einer Ste ckeraufnahme 25 und eines über ein Ladekabel verbundenen Ladesteckers 26 auch eine Ladebuchse vorgesehen sein.

In einem oberen Bereich 23 der Ladesäule 20 kann zudem ein Anzeigebereich 231 mit einem Bildschirm oder einer sonstigen Anzeigeneinheit angeordnet sein. Im gezeigten Beispiel ist die Ladesäule an ihrem oberen Ende schräg ausgebildet, um das Ablesen des Bildschirms oder der sonstigen Anzeigenein heit zu erleichtern und um ein Ablaufen von Wasser zu unterstützen. Neben dem Anzeigebereich 231 ist eine Ladeanzeige 233 in Form von weithin sichtba ren Leuchtdioden vorgesehen, die hier bandförmig angeordnet sind, um zum Beispiel den Ladezustand leicht sichtbar darzustellen.

Im Hinblick auf einen Vandalismusschutz ist es vorteilhaft, dass wesentliche Funktionskomponenten in der Anschlussbasis 10 angeordnet sind. Dies gilt insbesondere, wenn die Anschlussvorrichtung im öffentlichen Raum und damit ungeschützt aufgestellt ist.

In Fig. 2 ist eine derartige Ladesäule 20 gezeigt, die durch Vandalismus oder infolge eines Unfalls gewaltsam abgerissen wurde. In einer solchen Situation könnte die Gefahr bestehen, dass Netzspannung oder andere potenziell ge fährliche und entsprechend hohe spannungführende Kabel abreißen und frei liegen.

Bei der dargestellten Anschlussvorrichtung ist die Ladesäule 20 diesbezüglich vorteilhaft lediglich mit Anzeige und Bedienelementen ausgebildet. Ein Leis tungskabel 2, das z.B. unmittelbar ein Ladekabel 4 sein kann, verläuft von der Ladesäule 20 bis in die Anschlussbasis 10, wobei ein Freischalten der Lade spannung auf das Ladekabel 4 innerhalb der Anschlussbasis 10 erfolgt. Das Freischalten kann über Signalleitungen eines Signalkabels 3 erfolgen. Signal leitungen können auch innerhalb des Ladekabels 4 angeordnet sein. Bei einem Störfall kann dann eine derartige Freischaltung nicht erfolgen. Grundsätzlich wird das Ladekabel erst bei einem Ladevorgang über das Signalkabel 3 bzw. Signalleitungen im Ladekabel 4 freigeschaltet. Bei einem Störfall während des Ladens würden die durch das Ladekabel 4 oder das Signalkabel 3 führenden Signalleitungen, die eine Freischaltung der Ladespannung bewirken, ebenfalls getrennt, wodurch die Freischalteinrichtung die Ladespannung abtrennt.

In Fig. 3 ist in einer isometrischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anschlussvorrichtung gezeigt, bei der mehrere Ladesäulen 20 zur Verfü gung gestellt werden. Bei diesem Beispiel ist eine zentrale Anschlussbasis 10 mit einem Anschlussgehäuse 1 1 in Form eines Schaltkastens vorhanden, das Freischaltorgane 17 und Sicherungs- und Funktionsbausteine 18 mit Funkti onskomponenten zentral aufnimmt. Über Leistung- und Signalkabel 2, 3 und/oder Ladekabel 4 sind mehrere Ladesäulen 20 mit der zentralen An schlussbasis 10 verbunden. In den Fig. 4-9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anschlussvorrichtung für ein Elektrofahrzeug gezeigt, bei der wie beim Beispiel der Fig. 1 eine in den Boden 5 eingelassene Anschlussbasis 10 mit einem kastenförmigen An schlussgehäuse 11 vorgesehen ist sowie eine Ladesäule 20.

Fig. 4 zeigt die Anschlussvorrichtung in einer isometrischen Ansicht, aus der die Ebene des Bodens 5 hervorgeht, wobei die Anschlussbasis 10 unterhalb der Bodenebene angeordnet ist und die Ladesäule 20 oberhalb.

Die Ladesäule 20 hat die Form einer klassischen Parkuhr, die seinerzeit mit ei nem Münzeinwurf versehen war. Sie weist ein Tragrohr 21 auf, das am unteren Ende mit einem in dieser Figur nicht sichtbaren Bodenanker verbunden ist. Der Verbindungsbereich ist von einem Abdeckdom 22 verdeckt. Das Anschlussge häuse 1 1 ist breiter als der Abdeckdom 22, wobei der seitlich über den Ab deckdom 1 1 hervorstehende Teil des Anschlussgehäuses 11 von einem äuße ren Deckelteil 12 abgedeckt ist.

Am oberen Ende des Tragrohrs 21 ist ein Kopf 23 in Form der klassischen Parkuhr montiert. Wie bei der Parkuhr ist ein Anzeigebereich 231 vorgesehen, in dem beispielsweise Statusinformationen, also z.B. Informationen zu einem Bereitschaftszustand der Ladesäule, zu Ladeständen oder ähnlichem angege ben werden können. Der Anzeigebereich 231 kann einen Bildschirm umfassen, oder, ebenfalls in Anlehnung an die klassische Parkuhr, mechanisch einge schwenkte Signalisierungsplättchen mit Text oder einer Farbkodierung oder mechanisch eingeschwenkte Zeiger. Weiter kann am Kopf 23 ein Kartenleser 232 angeordnet sein, der als kontaktloser RFID (radio frequency identification)- Leser ausgebildet sein kann oder als Einsteckleser für eine Identifizierungs und/oder Karte mit Bezahlfunktion. Ein Ladevorgang kann beispielsweise durch Anmeldung über den Kartenleser 232 nach einem erfolgreichen Abschluss ei nes Authentifizierungsverfahrens gestartet werden.

Insbesondere für Anschlussvorrichtungen auf privatem Gelände kann ggf. auf Autorisierungs- bzw. Authentifizierungsverfahren verzichtet werden. In dem Fall kann anstelle des Kartenlesers 232 ein Bedienfeld, z.B. zur berührungslosen Bedienung, zum Starten/Beenden des Ladevorgangs oder zum Einstellen von Ladeparametern vorhanden sein. Eine Bedienung kann alternativ oder zusätz lich auch über ein Mobilgerät eines Benutzers erfolgen, wobei eine Verbindung zwischen der Anschlussvorrichtung und dem Mobilgerät z.B. über eine ein kurzreichweitiges Funknetzwerk, beispielsweise WLAN, Bluetooth oder NFC (near field communication), aufgebaut werden kann.

Weiter ist am Kopf 23 eine Ladebuchse 24 zum Anschluss eines Ladekabels zur Verbindung mit dem Elektrofahrzeug angeordnet. Im dargestellten Beispiel ist die Ladebuchse 24 mit einer Verschlussklappe 241 versehen, der in einer Ausgestaltung der Ladesäule 20 nicht manuell durch einen Benutzer zu öffnen ist. Vielmehr kann vorgesehen sein, den Verschlussdeckel 241 nach einem Freischalten der Ladefunktion automatisch zurück zu fahren. Ein Freischalten der Ladefunktion kann beispielsweise über eine Authentifizierung über den Kar tenleser 232 erfolgen oder auch mithilfe des genannten kurzreichweitigen Funknetzwerkes über ein Mobilgerät eines autorisierten Benutzers. Erst wenn sich der Nutzer erfolgreich authentifiziert hat, öffnet sich der Verschlussdeckel 241 und der Zugang zur Ladebuchse 24 ist freigegeben. Die Authentifizierung kann dabei mit einem Abrechnungssystem verbunden sein, falls die Nutzung nur gegen Gebühr erlaubt ist. Der Verschlussdeckel 241 bietet zudem Schutz gegen Vandalismus, da er die Kontakte der Ladebuchse 24 schützt.

Fig. 5 zeigt ebenfalls in einer isometrischen Gesamtansicht die Anschlussvor richtung vollständig in einem nicht im Boden 5 eingebauten Zustand. In dieser Darstellung ist der bereits genannte Bodenanker mit dem Bezugszeichen 13 zu erkennen, mit dessen Hilfe die Ladesäule 20 im Boden fixiert wird. Weiter ist in der Darstellung der Fig. 5 der Abdeckdom 22 angehoben, d.h. an dem Tragrohr 21 hochgeschoben. Weiter ist das äußere Deckelteil 12 ebenfalls abgeschraubt und angehoben dargestellt.

Fig. 6 zeigt eine Ausschnittvergrößerung von Fig. 5. In dieser ist der Montage bereich zwischen der Ladesäule 20 und der Anschlussbasis 10 zu erkennen. Das Tragrohr 21 endet an seinem unteren Ende in einem fest mit dem Tragrohr verbundenen, beispielsweise angeschweißtem, Montagesockel 21 1. Dieser wiederrum weist an seinem unteren Ende eine Montageplatte 212 auf.

Die gesamte Anschlussvorrichtung ist über den Bodenanker 13 im Boden ver ankert. Der Bodenanker 13 umfasst im dargestellten Beispiel vier parallel zuei nander ausgerichtete Ankerstangen 131 , die von der Anschlussbasis 10 aus gesehen nach unten in den Bodenbereich ragen und die von in der Regel zwei Ankerplatten 132, von denen in der Fig. 7 nur eine sichtbar ist, zueinander in Position gehalten werden. Der Bodenanker 13 wird in eine entsprechende Ver tiefung in den Boden eingesetzt und bevorzugt mit Beton angegossen. Die Fig. 7 zeigt die Anschlussbasis 10 ohne die Ladesäule 20 in einer isometrischen Darstellung. In Fig. 8 ist die gleiche Anordnung wie in Fig. 7 zu sehen, jedoch in Art einer Explosionsdarstellung, bei der einzelne Komponenten auseinander gezogen sind. Die Verbindung zwischen dem Bodenanker 13 und der Ladesäu le 20 wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 5-8 erläutert.

In Fig. 8 sind beide Ankerplatten 132 des Bodenankers 13 zu erkennen. Das Anschlussgehäuse 1 1 wird auf die nach oben über die obere Ankerplatte 132 überstehenden Ankerstangen 131 gesteckt, wofür entsprechende Durchbrüche im Anschlussgehäuse 1 1 vorgesehen sind. Die Ankerstangen 131 ragen bis an die Oberseite des Anschlussgehäuses 11 und weisen an ihrem oberen Ende einen Gewindeabschnitt auf. Auf diesen Gewindeabschnitt wird die Montage platte 212 des Montagesockels 21 1 des Tragrohrs 21 aufgesetzt und mit Hilfe von Muttern 133 verschraubt. Damit trägt der Bodenanker 13 sowohl das An schlussgehäuse 11 , als auch das Tragrohr 21 und damit die Ladesäule 20. Auf die Ladesäule 20 wirkende Kräfte werden unmittelbar und insbesondere nicht über das Anschlussgehäuse 1 1 in den Bodenanker 13 geleitet. Entsprechend kann das Anschlussgehäuse 1 1 als nicht-tragendes Bauteil materialsparend ausgebildet sein.

Die elektrischen Komponenten des Anschlussgehäuses 1 1 sind auf dessen Boden, z.B. auf einem Hutschienenabschnitt montiert. Details dazu sind im Zu sammenhang mit Fig. 9 erläutert. Es kann vorgesehen sein, die elektrischen Komponenten durch eine Haube 14 abzudecken, die mit einem Rand bevor zugt abgedichtet auf dem Boden des Anschlussgehäuses 11 aufsitzt. Diese Haube 14 ist optional und wird im Regelfall nicht benötigt.

Nach dem Aufsetzen des Anschlussgehäuses 1 1 mit ggf. der Haube 14 wird auf das obere Ende der Ankerstangen 131 ein inneres Deckelteil 15 aufgesetzt, der im dargestellten Beispiel einen Steckverbinder 16 trägt. Anstelle des Steck verbinders 16 kann auch eine Kabeldurchführung in dem innerer Deckelteil 15 montiert sein. Auf diese Einheit wird dann das Tragrohr 21 mit dem Monta gesockel 21 1 und der Montageplatte 212 gesetzt, bevor die Muttern 133 aufge schraubt werden. Entsprechend werden alle Komponenten durch diese Muttern 133 zueinander und mit dem Bodenanker 13 befestigt.

Das innere Deckelteil 15 weist einen umlaufenden Auflagerand 151 auf, in den eine umlaufende Dichtung eingelegt werden kann. Nach einem Aufsetzen des äußeren Deckelteils 12 liegt diese umlaufende Dichtung an dessen Unterseite an.

Eine weitere umlaufende Dichtung ist in einem äußeren Auflagerand 1 1 1 des Anschlussgehäuses 11 eingelegt. Diese dichtet den äußeren Deckelteil 12 ge genüber dem Anschlussgehäuse 1 1 ab. Die beiden Deckelteile 12, 15 bilden zusammengenommen einen Deckel für das Anschlussgehäuse 1 1 , dessen In nenraum somit gegenüber der Umgebung abgedichtet ist, wobei Schutzklassen gemäß IP 68 erreicht werden.

Bei einer Ausgestaltung, bei der keine Haube 14 vorhanden ist, kann durch die Zweiteilung des Deckels der äußere, ringförmige Deckelteil nach Lösen von Befestigungsschrauben angehoben werden, um Zugang zu den elektrischen Komponenten in dem Anschlussgehäuse 1 1 zu bekommen. Auch wenn dieser Zugang u.U. nicht ausreicht, um Komponenten zu tauschen, kann jedoch zu mindest eine Sichtkontrolle erfolgen oder es können Auslösetests an Siche rungsorganen erfolgen oder Sicherungsorgane oder Funktionsbausteine durch Betätigung einer Rückstelltaste zurückgesetzt werden. Dieses kann vorteilhaft erfolgen, ohne dass die Ladesäule 20 demontiert werden muss.

Der Steckverbinder 16 verbindet die sich in dem Anschlussgehäuse 1 1 befin denden elektrischen Komponenten mit denen der Ladesäule 20. Der Steckver binder 16 überträgt insbesondere alle Kontakte für ein Leistungskabel 2 und ein Signalkabel 3 und/oder ein Ladekabel 4, die durch das Tragrohr 21 in den Kopf 23 der Ladesäule 20 geführt werden.

Fig. 9 zeigt das Anschlussgehäuse 11 mit angehobener Haube 14 separat in einer isometrischen Zeichnung. Im Anschlussgehäuse 1 1 ist mindestens ein Freischaltorgan 17 und/oder Sicherungs- oder Funktionsbausteine 18 als elekt ronische bzw. elektrische Komponenten angeordnet, die dem Absichern und Verbinden bzw. Trennen des Leistungskabels vom Netzkabel dienen. Zur Durchführung der Ankerstangen 131 durch das Anschlussgehäuse 1 1 sind Dome 1 13 von einem Boden 112 des Anschlussgehäuses 1 1 ausgebildet. Die Dome 1 13 verhindern ein Eindringen von Bodenfeuchtigkeit von unten in das Anschlussgehäuse und gewährleisten so das Einhalten der geforderten IP- Schutzklasse.

Dadurch, dass ein hier nicht dargestelltes Netzkabel in dem Anschlussgehäuse 1 1 angeschlossen ist und nicht bis in die Ladesäule 20 geführt ist, kann bei ei- nem gewaltsamen Abreißen der Ladesäule 20, beispielsweise in Folge eines Unfalls oder in Folge von Vandalismus, sichergestellt werden, dass keine Netz spannung führenden Kabel frei liegen. Dazu kann im Kopf 23 beispielsweise ein Erschütterungs- und/oder Lagesensor angeordnet sein, der eine solche Un fall- oder Vandalismussituation erkennt, woraufhin das Leistungskabel 2, das aus dem Anschlussgehäuse 1 1 über den Steckverbinder 16 in den Kopf 23 und zur Ladebuchse 24 führt, durch das mindestens eine Freischaltorgan 17 span nungsfrei geschaltet wird.

In den Fig. 10 und 1 1 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ladesäule dargestellt, das eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Fig. 4-9 ist. Bezüglich des Grundaufbaus wird explizit auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 4-9 verwiesen.

Im Unterschied zu dem genannten Ausführungsbeispiel entspricht bei dem der Fig. 10 und 1 1 das Anschlussgehäuse 1 1 in seinen seitlichen Abmessungen im Wesentlichen denen des Abdeckdoms 22 an dessen unterer Seite. Das An schlussgehäuse 11 steht seitlich also nicht über den vom Abdeckdom 22 abge deckten Bereich über. Entsprechend wird das äußere Deckelteil 12 des Ausfüh rungsbeispiels der Fig. 4-9 nicht benötigt. Gemeinsam ist beiden Ausführungs beispielen, dass der Bodenanker 13 das Anschlussgehäuse 1 1 trägt und unmit telbar die Ladesäule 20.

In Fig. 1 1 ist in einer Draufsicht die Anordnung des mindestens einen Frei schaltorgans 17, der Sicherungs- oder Funktionsbausteine 18 und von An schlussklemmen innerhalb des Anschlussgehäuses 1 1 dargestellt. In der ge zeigten bevorzugten Anordnung finden alle benötigten Elemente auf einer Hut schiene Platz, die diagonal zwischen zwei Ankerstangen 131 bzw. den Schrau bendomen 1 13, durch die die Ankerstangen 131 geführt sind, angeordnet ist.

Bei beiden dargestellten Ausführungsbeispielen der Fig. 4-1 1 kann eine Instal lation der Ladesäulen 20 dahingehend vorbereitet werden, dass Bodenanker 13, ggf. mit aufgesetzten Anschlussgehäusen 1 1 , bereits im Boden installiert werden, ohne dass die Ladesäulen 20 selbst montiert sind. Dazu kann das An schlussgehäuse 11 von einem Deckel auf Bodenniveau abgedeckt werden, der beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4-9 dem aus den Deckelteilen 12 und 15 zu sammengesetzten Deckel entspricht. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 10 und 1 1 wird ein Deckel eingesetzt, der dem inneren Deckelteil 15 entspricht. Auf diese Weise kann eine Installation von Ladesäulen 20 im Hinblick auf die Installation von Energieversorgungskabeln und alle Erdarbeiten vorbereitet werden. Die Ladesäulen 20 selbst können dann nachträglich, beispielsweise bei steigendem Bedarf an Lademöglichkeiten, mit geringem Aufwand ergänzt werden.

Bezugszeichen

1 Netzkabel

2 Leistungskabel

3 Signalkabel

4 Ladekabel

5 Boden

10 Anschlussbasis

1 1 Anschlussgehäuse

111 Auflagerand

1 12 Boden

1 13 Dom

12 äußeres Deckelteil

13 Bodenanker

131 Ankerstange

132 Ankerplatte

133 Mutter

14 Haube

15 inneres Deckelteil

151 Auflagerand

16 Steckverbinder

17 Sicherungsorgan

18 Funktionsbaustein

20 Ladesäule

21 Tragrohr

21 1 Montagesockel

212 Montageplatte

22 Abdeckdom

23 Kopf/Kopfbereich

231 Anzeigebereich

232 Kartenleser

233 Ladeanzeige

24 Ladebuchse

241 Verschlussdeckel

25 Steckeraufnahme

26 Ladestecker

Claims

Ansprüche

1. Anschlussvorrichtung zum Laden eines Elektrofahrzeugs, aufweisend ein Anschlussgehäuse (1 1 ) und mindestens eine Ladesäule (20), wobei das Anschlussgehäuse (1 1 ) zur Verbindung mit einem Energieversorgungs netz eingerichtet ist und mindestens ein Freischaltorgan (17) aufweist, und wobei von dem Anschlussgehäuse (1 1 ) ein Leistungskabel (2) zu der La desäule (20) führt, das durch das Freischaltorgan (17) von dem Energie versorgungsnetz trennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass

die Ladesäule (20) an einem unabhängig vom Anschlussgehäuse (1 1 ) in einem Boden (5) verankerten Bodenanker (13) montiert ist.

2. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1 , bei der der Bodenanker (13) eine Mehrzahl von nach unten in den Boden (5) ragenden Ankerstangen (131 ) aufweist, die jeweils Gewindeabschnitte zur Montage der Ladesäule (20) aufweisen.

3. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Anschlussgehäuse (1 1 ) vor einer Montage der Ladesäule (20) auf die Ankerstangen (131 ) aufsetzbar ist.

4. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Anschlussgehäuse (1 1 ) Durchführungen aufweist, durch die die Mehrzahl der Ankerstangen (131 ) führt.

5. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Durchführungen als Dome (1 13) ausgebildet sind, die von einem Boden (1 12) des Anschluss gehäuses (1 1 ) hervorstehen.

6. Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der das An schlussgehäuse (1 1 ) zusammen mit der Ladesäule (20) an den Gewinde abschnitten der Ankerstangen (131 ) befestigt ist.

7. Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der zwischen dem Anschlussgehäuse (1 1 ) und der Ladesäule (20) ein inneres Deckelteil

(15) auf die Ankerstangen (131 ) aufgesetzt ist, auf das ein Steckverbinder

(16) für zumindest das Leistungskabel (2) angeordnet ist.

8. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 7, bei der ein ringförmiges äußeres Deckelteil (12) mit einem inneren Rand auf dem inneren Deckelteil (15) aufliegt und mit einem äußeren Rand auf dem Anschlussgehäuse (1 1 ).

9. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 8, bei der zwischen dem inneren De ckelteil (15) und dem äußeren Deckelteil (12) sowie zwischen dem äuße ren Deckelteil (12) und dem Anschlussgehäuse (1 1 ) jeweils mindestens eine umlaufende Dichtung angeordnet ist.

10. Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der in das Anschlussgehäuse (1 1 ) eine Haube (14) über die elektrischen Komponen ten gesetzt ist.

1 1. Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der das An schlussgehäuse (10) und die Ladesäule (20) über ein Signalkabel (3) ver bunden sind, durch das das Freischaltorgan (17) von der Ladesäule (20) zur Beaufschlagung des Leistungskabels (2) mit Spannung ansteuerbar ist.

12. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 7 und 1 1 , bei der auch das Signal kabel (3) über den Steckverbinder (16) geführt ist.

13. Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der die La desäule (20) einen Anzeigebereich (231 ) und/oder einen Kartenleser (232) umfasst.

14. Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der die La desäule (20) eine Ladebuchse (24) aufweist, die durch einen Verschluss deckel (241 ) abdeckbar ist.

15. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Verschlussdeckel (241 ) mit einem Aktuator verbunden ist, durch den ein Zugang zu der La debuchse (24) elektromechanisch freigebbar oder blockierbar ist.