EP4132815A1 - Bordsteinmodul, bordsteinmodulgruppe, ladestation und verfahren zum betreiben solcher vorrichtungen - Google Patents

Bordsteinmodul, bordsteinmodulgruppe, ladestation und verfahren zum betreiben solcher vorrichtungen

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Publication number
EP4132815A1
EP4132815A1 EP21722848.5A EP21722848A EP4132815A1 EP 4132815 A1 EP4132815 A1 EP 4132815A1 EP 21722848 A EP21722848 A EP 21722848A EP 4132815 A1 EP4132815 A1 EP 4132815A1
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EP
European Patent Office
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curb
module
charging
transmission
curb module
Prior art date
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Pending
Application number
EP21722848.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Sven STUBENRAUCH
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Instate GmbH
Original Assignee
Instate GmbH
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Publication date
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Definitions

  • Curb module Curb module, curb module group, charging station and method for
  • the present invention relates to a curb module for charging at least partially electrically driven vehicles and a curb module group with such curb modules and a corresponding charging station.
  • the present invention also relates to a method for operating such devices.
  • charging stations have been regularly set up in public spaces to charge the corresponding vehicles.
  • Such charging columns are usually designed in the manner of a conventional fuel pump and are usually fixedly arranged along parking strips on streets or in inner-city or extra-urban parking lots. These charging stations are usually placed on the footpath and / or bike path adjacent to the street. There is usually the space required to set up the charging station without taking up the parking spaces or street areas, which are already narrowly dimensioned in public spaces, and thus having to reduce them further. Even if such charging columns are entirely functional and allow a suitable option for the electrical power supply of such vehicles, they considerably reduce the usable area of the footpaths and / or bike paths. They also have a negative impact on the cityscape.
  • This alternative option should be particularly suitable for public spaces and the large-scale implementation of a suitable charging solution.
  • a curb module according to the invention, comprises a base body with a cavity, the cavity being at least partially surrounded by walls of the base body. This means that the cavity is provided in the base body.
  • a charging device is provided in said cavity.
  • the charging device has at least one transmission unit.
  • the at least one transmission unit of the charging device is configured in such a way that it can be used to transmit energy to an external consumer coupled to the transmission unit.
  • the curb module comprises a charging device in its interior, which enables an energy store of an at least partially electrically driven vehicle to be charged, at least in a clearly defined transmission range.
  • Exemplary designs of such a transmission unit are plugs, designs with threaded sections and / or inductive transmission units.
  • Such a curb module is modeled on a conventional curb in terms of its external shape and strength. In this way, the curb module according to the invention can be inserted and used at the roadside instead of a conventional curb and fully take over its previous functions.
  • an at least partially electrically powered vehicle which is parked on the street or a parking lot next to or in the immediate vicinity of the boron stone module, can be charged with the aid of a suitable charging cable with a suitable consumer via the curb module according to the invention.
  • the corresponding charging cable can be routed directly along the vehicle to the curb module. In this way, both obstructions and a potential risk of injury from the charging cable are advantageously eliminated or reduced to a minimum.
  • the corresponding curb module neither takes up space on the footpath and / or bike path adjacent to the street, nor does the corresponding curb module take up space in the parking area itself, since it merely replaces a curb that is otherwise provided and already present. This provides a particularly functional option for charging at least partially electrically powered vehicles in public spaces that fits seamlessly into the original cityscape.
  • At least one of the transmission units provided in the curb module according to the invention is designed as an inductive transmission unit, which is able to generate a magnetic field for inductive energy transmission in at least one corresponding transmission area over at least a partial section of one of the intended walls of the base body.
  • Inductive transmission units generate an alternating magnetic field for energy transmission and are particularly well protected against external environmental influences such as contamination and / or corrosion. In this way, particularly long-lasting, low-maintenance and easy-to-use configurations of the curb module according to the invention can be implemented.
  • the charging device of the curb module advantageously has more than just a separate transmission unit.
  • the plurality of transmission units are preferably provided and arranged in such a way that a corresponding energy transmission from the curb module to the vehicle to be charged is possible by means of this plurality of transmission units in different transmission areas on different subsections of the base body. It is thus advantageously possible to charge several vehicles at the same time using a single curb module. This is of particular advantage, for example, if the curb module according to the invention is used as a delimitation between different parking spaces. Because then the vehicles on all sides of the curb module can be charged independently of one another via the same curb module.
  • the multiple transmission units are advantageously designed to enable identical and / or different energy transmission rates in the respective transmission areas.
  • identical energy transfer rates enable a plurality of identical vehicles to be charged at the same time.
  • Vehicles with different requirements on the charging process can be charged via different energy transfer rates and / or different charging modes, such as particularly economical and battery-saving charging (ECO charging) or fast charging (SPEED charging), can be made possible by means of a single curb module according to the invention.
  • some of the transmission units provided can also be designed to enable different energy transmission rates themselves.
  • Such multifunctional transmission units can then, for example, in addition to simple-functional transmission units with only one specific one Energy transfer rate be provided.
  • the curb module advantageously has at least one marking which shows the user the position of a corresponding transmission area.
  • markings can be formed, for example, as colored circles or similar markings or also as light elements, for example as LEDs, on or in the surface of the curb module. These enable or facilitate the correct positioning or attachment of a consumer for the charging cable to the respective transmission area.
  • the walls of the base body preferably completely enclose the cavity.
  • Such a configuration is self-contained and ensures suitable protection of the components of the charging device arranged within the cavity from external influences such as moisture and / or dirt and / or mechanical or other damage.
  • the base body of the curb module is preferably designed in one piece. Such a design is particularly massive and therefore stable.
  • a one-piece design is also understood to mean a variant which is originally formed from a plurality of sub-elements, but then the sub-elements are inseparably connected to one another, that is, for example, welded or firmly glued.
  • the base body can also be formed from several sub-elements, which are then detachably connected to one another by suitable means. Suitable means would be, for example, clamps, screw connections, form-fit surfaces or the like, which enable a stable and permanent but nevertheless releasable connection of the sub-elements of the base body with a corresponding seal.
  • the variant with several sub-elements considerably facilitates the handling of the boron stone module, since it can be at least partially dismantled particularly easily, for example, for maintenance of the loading device.
  • the curb module is preferably designed in the form of a high curb.
  • High curbs are used particularly frequently, so that the possible uses of the curb module according to the invention are particularly diverse.
  • Alternative configurations for a kerbstone module according to the invention would also be, for example, round kerbstones, deep kerbstones, buscap stones, transition stones or any special shapes of kerbstones.
  • Corresponding kerbstone modules can thus be used in a wide variety of locations and in a wide variety of functions as required.
  • the main body of the boron stone module is preferably formed at least partially, but in particular completely, from concrete or plastic. It is particularly preferred if the base body is also fiber-reinforced, preferably by means of carbon fibers. Concrete and plastic appear particularly suitable. The respective desired or required shapes are particularly simple To train concrete and plastic. In addition, as is known, these materials have a wide variety of physical advantages, such as weather and / or UV resistance and robustness with regard to damage. In particular, with regard to the configurations made of concrete, it is also proposed according to the invention that electrically conductive concrete be used preferably in variants with an inductive transmission unit.
  • the base body of the curb module can also be formed from a suitable natural stone.
  • natural stones usually require more effort in shaping them, they are usually much more stable and / or more durable than other materials and, moreover, usually offer a more appealing appearance.
  • the curb module can be optimally adapted and integrated into the existing environment.
  • At least one inductive transmission unit is preferably arranged completely within the cavity of the base body and is designed to generate the magnetic field for the inductive charging process through the corresponding wall of the base body.
  • the base body of the curb module thus protects the transmission unit particularly well against negative external influences such as moisture and / or dirt and / or mechanical or other damage.
  • At least one, in particular inductive, transmission unit is preferably arranged completely within the cavity of the base body.
  • the wall above which the corresponding transmission area is provided has an opening on the respective subsection.
  • the opening is closed with a removable cover.
  • the cover can preferably be formed from a material permeable to magnetic fields.
  • the cover can be formed from a corresponding plastic.
  • the wall on which a corresponding transmission area for the energy transmission is formed preferably has an opening on the respective partial section of the wall.
  • at least one, in particular inductive, transmission unit has a transmission element which is at least partially provided in said opening.
  • the respective one closes Transmission element preferably the entire opening.
  • the curb module preferably has at least one positioning device which is designed to position and hold an external, in particular inductive, pick-up in the corresponding transmission area. This makes it possible to keep the external consumer securely in the transmission area, especially during the charging process.
  • positioning devices are plugs, threaded sections, permanent magnets and / or electromagnets that can be activated. If the provided positioning device is designed in the form of a permanent magnet or electromagnet, the positioning device can preferably be provided in the case of only inductive transmission units in such a way that the positioning device does not influence the external shape of the curb module.
  • the curb module obtained is therefore also particularly resistant to soiling of the positioning device or damage to the positioning device, for example caused by improper handling, and also offers no obstruction or risk of injury from protruding parts, depressions and the like.
  • At least one transmission unit is preferably designed as an inductive transmission unit and is designed in such a way that the magnetic field generated in the respective transmission area is strong enough to enable a sufficiently strong energy transmission for charging a battery of an at least partially electrically driven vehicle.
  • the usual charging capacities that can be achieved go up to about 22 kW for normal charging. However, especially for fast charging, higher charging powers are also desirable and can be implemented with the transmission unit according to the invention.
  • the charging device preferably has a coupling unit.
  • the coupling unit has an input connection via which the charging device of the curb module according to the invention can be connected to an external energy supply.
  • a coupling unit of this type enables the boron stone module to be reliably supplied by means of an external energy or power supply, such as, for example, via the public power grid.
  • the external energy supply can also be designed in the form of a solar module or a similar independent energy supply which enables the charging device according to the invention to be operated as intended.
  • the coupling unit preferably also has at least one output connection via which the charging device can be connected to external devices.
  • corresponding external devices could, for example, be further curb modules according to the invention and / or interposed transmission curbs or connecting lines.
  • external devices can also be any other devices that are operated with electrical power. Examples of this would be a vacuum cleaner or an air compressor for cleaning the vehicle or for inflating the tires of the vehicle.
  • the curb module according to the invention can thus be used not only for charging a corresponding vehicle, but also for supplying other devices with electrical energy.
  • the at least one output connection is designed to be connected to the input connection of another curb module according to the invention via a corresponding connecting line.
  • curb modules according to the invention couple several curb modules according to the invention with one another and / or with the interposition of transmission curbs and / or connecting lines and thus to form a curb module group according to the invention (see below) and / or a charging station according to the invention (see below) particularly easily and flexibly.
  • the charging device preferably comprises a control unit.
  • the control unit is preferably coupled to the other components of the charging device and is designed to control the operation of the charging device.
  • the control unit can have, for example, components such as a computing unit, an internal data memory for operating parameters and / or function programs, as well as transformers, rectifiers and / or inverters.
  • Such a control unit enables particularly reliable and versatile control of the charging device and thus in particular of the charging functions of the curb module according to the invention.
  • the control unit can also be designed to control other devices connected to the curb module, such as, for example, further curb modules. This is particularly advantageous if the curb module provided is to be or is integrated into a curb module group and / or a charging station according to the present invention (see below).
  • the charging device preferably has a receiving and / or transmitting unit or a bidirectional communication unit.
  • the receiving and / or transmitting unit is designed to receive signals from at least one external device, in particular via a wireless connection, and to transmit them to at least one of the other components of the charging device, and / or signals from at least one of the other components of the To receive the charging device and to send it to at least one external device, in particular via a wireless connection.
  • a receiving and / or transmitting unit or bidirectional communication unit it is possible, for example, to transmit control signals to the charging device in a particularly uncomplicated manner via an external device and / or to read operating parameters of the charging device and display them, for example, via the external device.
  • Examples of particularly preferred external devices are a smart phone known per se or a control and / or device Display panel, which can be provided on a corresponding charging cable. Many different standards such as Bluetooth or the like are known as options for wireless, bidirectional transmission of data and signals.
  • the receiving and / or transmitting unit or bidirectional communication unit can, for example, also be in exchange with several different external devices at the same time.
  • the receiving and / or transmitting unit can transmit information to a central server, for example via a radio network, as to whether a charging process is currently being carried out on a curb module and / or whether a corresponding parking area in front of the curb module is free. It would then also be conceivable to implement an alternative embodiment in such a way that a user is directed to a free curb module that is ready for charging, for example with the integration of the vehicle's navigation device.
  • the charging device preferably has a buffer store for at least temporarily storing electrical energy. This makes it possible, on the one hand, to compensate for short-term fluctuations in the electrical energy supply and, on the other hand, to enable the curb module to operate independently at least temporarily by means of the electrical energy stored in the buffer store. Furthermore, the corresponding buffer store can be used to temporarily store excess electrical energy and to release it again as soon as it is needed. In other words, the buffer store can not only contribute to the improved function of the curb module according to the invention, but can also be used to positively support the entire energy management of the curb module according to the invention.
  • the curb module and here in particular the charging device, preferably has a status display device for displaying a status of the charging device.
  • the status display device is provided and designed in such a way that it is visible in a curb module installed in the usual way.
  • the status display device is preferably designed in such a way that it can display corresponding information to a user before, during or after a loading process. Examples of such information can be that the boron stone module is ready to carry out a charging process (for example, via a green light), that a charging process is active or is running (for example, via a blue light), that a charging process has been completed or that the corresponding Curb module currently no charging is possible (for example via a red light).
  • An embodiment of the status display device by means of LED lights and / or an LED light ring is particularly preferred here. LED variants are particularly reliable, long-lasting and energy-efficient.
  • the status display device is preferably provided in the corresponding section of the wall below or on a respective transmission area or at least in its immediate vicinity.
  • the status display device can also serve as a marker for the transmission area or at least interact with it, and thus for the user Make handling of the curb module much easier.
  • the status display device is designed and arranged in such a way that the status display device can be easily viewed before, during and after the charging process.
  • the curb module group according to the invention comprises at least two of the above-described curb modules according to the invention.
  • the curb modules of the curb module group according to the invention are coupled to one another via corresponding connecting lines in such a way that an exchange of energy and / or information is possible between them.
  • several of the boron stone modules according to the invention can be combined and connected to form a curb module group.
  • Such a curb module group can then be provided along the course of a street, a parking area or the like so that each curb module does not have to be connected individually to a power supply with a separate connection.
  • the exchange of information between the curb modules offers many options for coordinating and optimizing the operation of the individual curb modules.
  • the coupling of the curb modules in the curb module group according to the invention can alternatively also take place wirelessly, in particular via the receiving and / or transmitting units or bidirectional communication units of the curb modules.
  • the curb module group preferably comprises at least one transmission curb module.
  • the transmission curb module preferably has a cable passage for guiding and protecting a corresponding connecting line which connects at least two curb modules according to the invention to one another.
  • a corresponding connecting line can also be provided in the transmission curb module itself, which has corresponding coupling elements at both ends.
  • a connection to a curb module according to the invention and / or to a further transmission curb module can then take place via the coupling elements.
  • the boron stone modules according to the invention do not necessarily have to be provided or arranged directly next to one another in a corresponding curb module group. Rather, the boron stone modules according to the invention can also be provided or arranged at a distance from one another corresponding to the usual length of vehicles.
  • the transmission curb modules enable the desired energy and / or information transmission between the curb modules according to the invention and thereby prevent gaps in the curb edge that is formed.
  • a transmission curb module can also be designed in the form of a distributor, so that a plurality of curb modules and / or transmission curb modules according to the invention can be connected if, for example, the individual road layout into which the curb module group is to be fitted requires it.
  • a corresponding curb module assembly can of course also comprise one or more conventional curbs.
  • a control unit of at least one of the curb modules according to the invention of the curb module group is preferably designed to also control the components of other curb modules of the curb module group connected to this curb module. Central control of the various curb modules of the curb module group and thus a particularly functional and central control of the same is possible.
  • a charging station for charging at least partially electrically driven vehicles has a switch box which is connected or at least can be connected to a power supply network.
  • switch box also simultaneously encompasses an electrical circuit provided therein and required for operating the inventive bristle module or bristle module groups according to the invention.
  • An interconnection in a street lamp and / or an interconnection provided for the connection of a street lamp, as well as similar configurations, can also serve as a switch box within the meaning of the invention.
  • the charging station according to the invention further comprises at least one of the above-described curb modules according to the invention and / or one of the above-described boron stone module groups according to the invention.
  • the at least one curb module or at least one of the curb modules according to the invention is coupled to the switch box in such a way that all of the curb modules according to the invention provided can be supplied with electrical energy via the switch box.
  • the power supply to further kerbstone modules according to the invention is preferably carried out via connecting lines between the kerbstone modules according to the invention. It is therefore possible to connect only a single curb module according to the invention directly to the switch box and thus to the electrical energy source and to supply the entire group of curb modules with electrical energy.
  • the switch box can either be in the form of an (already existing) above-ground switch box or it can be provided underground. A particularly stable power supply for the curb modules provided can be provided via such a configuration.
  • switch boxes can be found in sufficient quantities at a wide variety of locations, especially in cities, which enables the curb modules according to the invention to be integrated into the urban infrastructure in a particularly simple manner.
  • the switch box can also be designed separately, but should then be provided in such a way that it does not ultimately lead to the previously enumerated negative effects of conventional charging stations.
  • the provided boron stone modules are preferably laid, usually along a roadway and / or parking area.
  • the curb modules provided replace conventional curbs.
  • the charging station according to the invention thus blends in particularly well and inconspicuously into the existing cityscape and street scene, without leading to the disadvantages of known charging stations described above.
  • a method according to the invention for operating one of the devices according to the invention described above comprises the following steps: In a first step, information about at least one device to be charged, in particular about an at least partially electrically powered vehicle, is information about a desired charging process and / or retrieved information on the curb module (s) themselves and / or on a corresponding power supply; In a second step, a suitable charging strategy for the device (s) to be charged is determined based on the information retrieved; and in a third step a charging process is carried out for the device (s) to be charged.
  • the first to third steps of the method are preferably carried out again at specific intervals and / or in response to a specific triggering event in order to adapt the charging strategy to possibly changed conditions or information. This means that an optimal charging strategy can always be used for the device (s) to be charged.
  • the retrieved information preferably includes at least information on a current state of charge of the device (s) to be charged, a prioritization of the corresponding charging processes, an intended charging duration and / or an electrical power available on the corresponding curb module. This information is particularly helpful when choosing an optimal charging strategy.
  • a corresponding charging strategy can contain a sequence of the different charging processes and / or an optimal point in time for this.
  • the suitable charging strategy is preferably determined, in particular in a control unit of the curb module or in the control unit of one of the curb modules provided, centrally for the entire curb module or for all curb modules provided in a curb module group. In this way, particularly simple and nonetheless functional designs can be achieved.
  • FIG. 1 is an illustration of an opened curb module according to the invention or a charging station in the installed state
  • FIG. 2 shows a reduced content representation of the in FIG. 1 is components shown;
  • FIG. 3 shows an at least partial representation of a further charging station according to the present invention with a curb module group according to the invention;
  • FIG. 4 shows an at least partially electrically operated vehicle during the charging process at a charging station according to the invention.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the in FIG. 4 shows inductive pick-up shown on the curb module according to the invention.
  • a curb module 1 according to the invention is designed to be used instead of conventional curb modules, for example as a transition from a road surface SF to a footpath and / or cycle path W.
  • the curb module 1 according to the invention is provided, for example, between two conventional curbs BS.
  • a curb module 1 according to the invention can also serve as a delimitation or transition between street areas, parking areas and / or their surroundings (such as, for example, a green strip or the like).
  • a person skilled in the art is familiar with a wide variety of configurations for corresponding curb modules such as high curbs, flat curbs or the like.
  • a conventional switch box SK is provided on the side of the footpath and / or bike path W opposite the curb module 1 according to the invention, as can be found in many places on or in the immediate vicinity of the roadside.
  • a switch box SK can also be arranged underground or integrated into a building. This does not represent a component of the boron stone module 1 according to the invention, but together with it it forms a charging station according to the invention.
  • the exemplary embodiment shown here for a curb module 1 comprises a base body 10, which in the present exemplary embodiment is formed from a base element 10a and a cover element 10b.
  • the base element 10a and the cover element 10b can be detachably coupled to one another (here via a form fit) and, as sub-elements of the base body 10, form its walls.
  • the compound In the state of the sub-elements 10a and 10b of the base body 10, they form a cavity in their interior, which is completely surrounded by the base body 10.
  • a corresponding charging device 20 is provided or arranged in the cavity.
  • the outer shape of the shown curb module 1 of the exemplary embodiment corresponds to that of a high curb, even if other configurations are conceivable within the scope of the invention.
  • the material of the sub-elements 10a and 10b of the base body 10 is plastic reinforced here by means of carbon fibers, but it can also be concrete, such as, in particular, conductive concrete, or appropriately shaped natural stone.
  • the base body 10 additionally has a support wall 10c, which strengthens the structural stability of the base body 10 and thus of the curb module 1.
  • Other suitable support structures are also conceivable.
  • the charging device 20 comprises a transmission unit 22, a coupling unit 24, a control unit 26, a receiving and transmitting unit 28 and an electrical buffer memory 30.
  • the transmission unit 22 is designed as an inductive transmission unit 22 and is designed in such a way that it is able to pass through a corresponding section of the respective wall (here the upper wall of the cover element 10b) by means of a corresponding transmission element (here in the upper region of the transmission unit 22) to generate a varying magnetic field in a predefined transmission area (directly above the transmission element).
  • the magnetic field has a strength sufficient for inductive charging of electrically driven vehicles, at least in the predefined transmission range.
  • only one inductive transmission unit 22 is provided.
  • configurations with a plurality of transmission units 22, which are then in particular differently configured, are also conceivable.
  • the inductive transmission unit 22 is also provided completely within the cavity and is designed to generate the said magnetic field through the corresponding wall of the base body 10.
  • the inductive transmission unit 22 is also provided completely within the cavity and is designed to generate the said magnetic field through the corresponding wall of the base body 10.
  • other configurations are also possible, for example with an opening and a corresponding cover or a transmission element within the corresponding wall.
  • the cover element 10b has a corresponding marking 12 on its upper side which indicates the position of the transmission area.
  • the marking 12 is designed as a transparent plastic ring, under which a controllable LED light ring 14 is provided. Since the LED light ring 14 indicates a current status of the charging device 20 via a suitable control, for example using different luminous colors, this serves as a status display device 14.
  • a corresponding status display device 14 can also be provided independently of a corresponding marking 12, but of course must be clearly visible from the outside when the curb module 1 is installed.
  • a positioning device in the form of a controllable electromagnet or a permanent magnet is provided in such a way that, with the aid of a constant magnetic field, it positions and holds an inductive pickup IA for tapping the inductive power in the transmission area at least during the charging phase can fix. This helps a user to obtain the most efficient and stable charging possible.
  • the coupling unit 24 provided for the charging device 20 here comprises an input connection 24a and two output connections 24b1 and 24b2.
  • input connection 24a is provided to be connected to an external power supply via one or more corresponding input line (s) EL.
  • the switch box SK (with the circuitry located therein) serves as an intermediate element for connecting the curb module 1 according to the invention to the public power grid.
  • the curb module 1 according to the invention can be connected to external devices such as further curb modules 1 according to the invention via corresponding output lines AL via the provided output connections 24b1 and 24b2.
  • connection 24a, 24b1 and 24b2 and connecting lines EL and AL chosen in the context of the description of the exemplary embodiment were only chosen to make them easier to distinguish between them. However, this does not imply any restriction to the effect that only signals and / or energy can / can be transmitted in a single direction via the respective connections 24a, 24b1 and 24b2 and / or connecting lines EL and AL.
  • the curb module 1 shown in FIG. 2 can be used, for example, to connect the left output connection to the right output connection 24b2 of the curb module 1 shown. An exchange of energy and information can then take place between the two curb modules according to the invention via a corresponding connecting line coupled thereto.
  • the coupling unit of the further inventive curb module can either have no further connections or at least one further output connection for coupling to further external devices.
  • corresponding connections for coupling to external devices other than curb modules according to the invention can also be provided.
  • An example of this would be, for example, conventional plug connections for connecting and charging electrically operated devices (for example, at least partially electrically powered vehicles or other devices such as vacuum cleaners or compressors).
  • the control unit 26 is coupled to the other intended components of the charging device 20 and is designed in such a way that it can control the operation of the charging device 20, that is to say all of its components, accordingly.
  • control unit 26 is equipped, for example, with a data memory, a computing unit, an inverter and / or a rectifier and / or with other suitable electrical components. If a data memory with a connected arithmetic unit is provided, various programs for the corresponding control of the components of the charging device 20 are stored on it and can be called up by the latter. However, it would also be conceivable to design the control unit 26 as a passive or analog control unit and not to provide an active computing unit.
  • the control unit 26 connected to it can be supplied with signals, such as control signals, from an external device such as a smart phone, or can communicate with such a device. Furthermore, it is also possible to transmit a corresponding feedback to the external device via the receiving and transmitting unit 28. Such a signal transmission is preferably carried out via a wireless connection such as via Bluetooth or the general radio network.
  • the buffer memory 30 for electrical energy enables a more stable operation of the charging device 20. Furthermore, this buffer memory 30 can also serve as a buffer memory to stabilize the public power grid or the public power supply, for example to compensate or absorb fluctuations in the amount of electricity produced. Examples of such buffer stores 30 can be conventional accumulators or also particularly powerful capacitors. Buffer stores 30, in which the electrical energy is converted, for example, into mechanical tension or the like, could in principle also be conceivable and usable.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment for a charging station according to the present invention.
  • This here comprises a curb module group with three curb modules 1a, 1b and 1c according to the invention.
  • the middle kerbstone module 1 b is here essentially embodied identically to the above-described boron stone module 1.
  • the two outer curb modules 1a and 1c are also very similar to the curb module 1 described above, but each have only one coupling unit with only one input connection provided on the side.
  • the two output connections 24b1 and 24b2 of the middle curb module 1b are each connected to one of the input connections of the further curb modules 1a and 1c via corresponding connecting lines VL1 and VL2. Via these connecting lines VL1 and VL2, both an exchange of energy and an exchange of information with the further curb modules 1a and 1c can take place.
  • the connecting lines VL1 and VL2 are (still) exposed. However, in the installed or final state of the charging station, these run under conventional curb modules BS or run at least partially through transmission curb modules (not shown) specially provided for this purpose.
  • Such transmission curb modules can then, for example, have a cable passage for the corresponding connection lines VL1 and VL2, or connection lines VL1 and VL2 firmly integrated into the transmission curb modules with corresponding connections for direct coupling to the curbs 1a, 1b and 1c according to the invention and / or to intermediate elements provided for this purpose.
  • the charging station also has a switch box SK with a circuit (not shown) arranged therein.
  • the switch box SK together with the circuit is provided to connect the curb assembly in a suitable manner to a corresponding power supply, such as the public power grid here, for example.
  • the middle curb module 1 b as shown in FIG. 2 is connected to the switch box SK via an input line EL laid under the footpath and / or bike path W.
  • the middle building block module 1b is supplied with power directly via the switch box SK, while the other two curb modules 1a and 1c are connected to the switch box SK via the middle curb module 1b in order to be supplied with electrical power.
  • the switch box integrated in the charging station is a switch box SK that is already preinstalled at a corresponding point. Then no further SK switch box has to be provided.
  • the specific external design of the switch box generally has no influence on the essence of the invention and can therefore be chosen more or less freely. In this case, however, it should be avoided to design the switch box in such a way that the disadvantages of conventional charging stations described above are obtained.
  • a corresponding charging station can also comprise fewer than three or more than three curb modules 1, 1a, 1b and / or 1c according to the invention.
  • the curb modules 1a, 1b and 1c provided are to be laid in usually along corresponding lanes and / or parking spaces, etc.
  • the building block modules 1a, 1b and 1c according to the invention are intended to replace conventional curbs and take over their functions and expand the possibility of charging an at least partially electrically driven vehicle F. Any transfer curbs that may be provided should also replace conventional curbs when installed.
  • An exemplary charging process with a curb module according to the invention is shown in FIG. 4 shown.
  • An at least partially electrically powered vehicle F is parked on a parking space provided for this purpose next to the respective curb module 1.
  • a tank connection TA of the vehicle F is then connected to the curb module 1 according to the invention via a charging cable LK.
  • the charging cable LK has a tank plug TS at a first end and an inductive pickup IA at its second end.
  • An enlarged illustration of the exemplary inductive pickup shown here is shown in FIG. 5 shown. However, since these are known per se, their specific design will not be discussed further here.
  • FIG. 5 also shows the LED light ring functioning as a marker 12 and status display device 14 with its artificial ring.
  • the inductive pick-up IA is positioned and held in a suitable manner in the intended transmission area via the above-mentioned positioning magnet.
  • the charging cable LK shown here also has a control and / or display panel AP, via which the charging process can be controlled, information about the charging process can be called up or payment functions can also be carried out.
  • the provided control and / or display panel AP can be in wireless signal exchange as an external device with the receiving and / or transmitting unit 28 of the charging device 20.
  • charging cables LK can also be connected to a curb module 1 according to the invention without such control and / or display panels AP.
  • the charging cable LK can be guided directly along the vehicle F for the charging process with the curb module 1 according to the invention and thus does not impede the freedom of movement around the vehicle F or on the walkway and / or bike path.
  • An exemplary method for operating the devices described here comprises the following: in a first step, information about at least one device to be charged, in particular about an at least partially electrically powered vehicle, information about a desired charging process and / or information about the curb module (s ) 1, 1 a, 1 b and / or 1 c itself and / or retrieved to a corresponding power supply, for example from a smartphone, one of the curb modules or from other external devices; In a second step, based on the information retrieved, a suitable loading strategy for the to be loaded (s) Device (s) determined; and in a third step a charging process is carried out for the device (s) to be charged.
  • the charging strategy is adapted regularly and / or on request to possibly changed conditions or information.
  • the information retrieved can include at least information on a current state of charge of the device (s) to be charged, a prioritization of the corresponding charging processes, an intended charging duration and / or an electrical power available on the corresponding curb module.
  • a particularly suitable charging strategy can thus be determined.
  • the suitable charging strategy is determined in the control unit 26 of the curb module 1b centrally for all curb modules 1a, 1b and 1c provided.
  • VL1 first connection line

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bordsteinmodul (1) mit einen Grundkörper (10). Der Grundkörper (10) weist einen Hohlraum auf, welcher von Wänden des Grundkörpers (10) umgeben ist. In dem Hohlraum ist eine Ladeeinrichtung (20) vorgesehen, wobei die Ladeeinrichtung (20) mindestens eine Übertragungseinheit (22) aufweist. Die mindestens eine Übertragungseinheit (22) der Ladeeinrichtung (20) ist derart konfiguriert, dass diese in der Lage ist, elektrische Energie an einen externen Abnehmer zu übertragen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Bordsteinmodulgruppe mit wenigstens zwei derartigen Bordsteinmodulen (1) und eine Ladestation mit wenigstens einem derartigen Bordsteinmodul (1). Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben derartiger Vorrichtungen.

Description

BORDSTEINMODUL, BORDSTEINMODULGRUPPE, LADESTATION UND VERFAHREN ZUM
BETREIBEN SOLCHER VORRICHTUNGEN
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bordsteinmodul zum Laden zumindest teilweise elektrisch angetriebener Fahrzeuge sowie eine Bordsteinmodulgruppe mit derartigen Bordsteinmodulen sowie eine entsprechende Ladestation. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben derartiger Vorrichtungen.
In Zeiten der aufstrebenden Elektromobilität steigt der Bedarf an Möglichkeiten zum Laden von zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen. Dabei sind besonders Lösungen für den öffentlichen Raum gesucht, da die Versorgung des jeweiligen zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit elektrischer Energie auch außerhalb und fernab des Eigenheims sichergestellt werden muss. Dies ist vor allem auch angesichts der bisher noch begrenzten Reichweiten derartiger Fahrzeuge, ob nun (teil- )elektrische Fahrzeuge zur Personen- und/ oder Güterbeförderung, (teil-)elektrisch betriebene Motorräder oder Fahrräder oder sonstige (teil-)elektrisch betriebene Vehikel, von erheblicher Bedeutung für die Umstellung auf elektrische Mobilität.
Bisher werden zum Aufladen entsprechender Fahrzeuge im öffentlichen Raum regelmäßig Ladesäulen aufgestellt. Solche Ladesäulen sind in der Regel in der Art einer herkömmlichen Tanksäule ausgebildet und sind üblicherweise entlang von Parksteifen an Straßen oder an inner- oder außerstädtischen Parkplätzen fest angeordnet. Dabei sind diese Ladesäulen üblicherweise auf dem an die Straße angrenzenden Fuß- und/oder Radweg platziert. Dort ist in der Regel der für die Aufstellung der Ladesäule nötige Platz vorhanden, ohne die im öffentlichen Raum ohnehin eng bemessenen Parkflächen bzw. Straßenflächen in Anspruch nehmen und damit weiter verkleinern zu müssen. Auch wenn derartige Ladesäulen durchaus funktionell sind und eine geeignete Möglichkeit zur elektrischen Energieversorgung von solchen Fahrzeugen ermöglicht, verringern diese erheblich die nutzbare Fläche der Fuß- und/oder Radwege. Ferner beeinflussen sie das Stadtbild negativ. Um diesen Problemen zu begegnen, gibt es bereits Überlegungen, entsprechende Ladeeinrichtungen in Straßenlaternen einzubauen. Somit könnte wohl auf separate Ladesäulen verzichtet werden. Jedoch weisen vorhandene Straßenlaternen in der Regel in ihrem Inneren nur wenig bis überhaupt keinen frei nutzbaren Bauraum für eine Ladeinfrastruktur auf, bzw. sind diese, um diesen benötigten Bauraum überhaupt zur Verfügung zu stellen, mit einer zusätzlichen, ausladenden Aufnahmemöglichkeit für die Ladeeinrichtung, bspw. in Form eines zusätzlichen Gehäuses, nachträglich zu versehen. Dieses zusätzliche Gehäuse, sofern es an der Straßenlaterne überhaupt anbringbar ist, erhöht jedoch wiederum den Platzbedarf und bringt einen nicht unerheblichen Montageaufwand mit sich. Ferner muss auch hier ein Ladekabel, zumeist überden Fuß- und/oder Radweg von dem zu ladenden Fahrzeug zu der modifizierten Straßenlaterne hingeführt werden. Dies schränkt dann die Bewegungsfreiheit von Fußgängern und/oder Fahrrädern sowie der Insassen des zu ladenden Fahrzeugs selbst erheblich ein und stellt darüber hinaus ein ernsthaftes Verkehrshindernis und Verletzungsrisiko dar.
Damit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Möglichkeit für eine Vorrichtung zum Laden von zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen vorzuschlagen. Dabei soll diese alternative Möglichkeit besonders für den öffentlichen Raum und die hier großflächige Umsetzung einer geeigneten Ladelösung geeignet sein.
Diese Aufgabe wird durch ein Bordsteinmodul, eine Bordsteinmodulbaugruppe sowie eine Ladestation gemäß den unabhängigen Ansprüchen des vorliegenden Dokuments gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Ausgestaltungen gehen aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen hervor. Ferner löst die vorliegende Erfindung den Bedarf nach einem geeigneten Verfahren zum Betreiben solcher Vorrichtungen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein erfindungsgemäßes Bordsteinmodul einen Grundkörper mit einem Hohlraum, wobei der Hohlraum zumindest teilweise von Wänden des Grundkörpers umgeben ist. Das heißt also, dass der Hohlraum in dem Grundkörper vorgesehen ist. In besagtem Hohlraum ist eine Ladeeinrichtung vorgesehen. Die Ladeeinrichtung weist mindestens eine Übertragungseinheit auf. Die mindestens eine Übertragungseinheit der Ladeeinrichtung ist derart konfiguriert, dass über diese eine Energieübertragung an einen externen an die Übertragungseinheit gekoppelten Abnehmer möglich ist.
Mit anderen Worten, das Bordsteinmodul umfasst in seinem Inneren eine Ladeeinrichtung, welche zumindest in einem eindeutig definierten Übertragungsbereich ein Laden eines Energiespeichers eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs ermöglicht. Beispielhafte Ausführungen einer solchen Übertragungseinheit sind Stecker, Ausgestaltungen mit Gewindeabschnitten und/oder induktive Übertragungseinheiten. Ein solches Bordsteinmodul ist dabei in seiner äußeren Gestalt und seiner Festigkeit einem herkömmlichen Bordstein nachgebildet. Damit kann das erfindungsgemäße Bordsteinmodul am Straßenrand anstatt eines herkömmlichen Bordsteins eingesetzt und verwendet werden und dessen bisherige Funktionen vollwertig übernehmen. Darüber hinaus kann mit Hilfe eines entsprechenden Ladekabels mit einem geeigneten Abnehmer überdas erfindungsgemäße Bordsteinmodul ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug, welches auf der Straße oder einem Parkplatz neben dem bzw. in der unmittelbaren Nähe zu dem Borsteinmodul geparkt ist aufgeladen werden. Dabei kann das entsprechende Ladekabel aufgrund der unmittelbaren Nähe des zu ladenden Fahrzeugs zu dem Bordsteinmodul direkt am Fahrzeug entlang zum Bordsteinmodul geführt werden. Dadurch werden vorteilhafterweise sowohl Behinderungen als auch ein potentielles Verletzungsrisiko durch das Ladekabel ausgeräumt bzw. auf ein Minimum reduziert. Ferner beansprucht das entsprechende Bordsteinmodul weder Raum des an die Straße angrenzenden Fuß- und/oder Radwegs, noch beansprucht das entsprechende Bordsteinmodul Raum der Parkfläche selbst, da es lediglich einen ansonsten ohnehin vorgesehenen und vorhandenen Bordstein ersetzt. Damit wird eine besonders funktionelle und sich nahtlos in das ursprüngliche Stadtbild einfügende Möglichkeit zum Laden zumindest teilweise elektrisch angetriebener Fahrzeuge im öffentlichen Raum erhalten.
Vorteilhafterweise ist mindestens eine der in dem erfindungsgemäßen Bordsteinmodul vorgesehenen Übertragungseinheiten als induktive Übertragungseinheit ausgebildet, welche in der Lage ist, in mindestens einem entsprechenden Übertagungsbereich über mindestens einem Teilabschnitt einer der vorgesehenen Wände des Grundkörpers ein Magnetfeld zur induktiven Energieübertragung zu erzeugen. Induktive Übertragungseinheiten erzeugen ein magnetische Wechselfeld zur Energieübertragung und sind besonders gut vor äußeren Umwelteinflüssen wie Verschmutzung und/oder Korrosion zu schützen. Damit lassen sich besonders langlebige und wartungsarme sowie einfach zu bedienende Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bordsteinmoduls realisieren.
Vorteilhafterweise weist die Ladeeinrichtung des Bordsteinmoduls mehr als nur eine separate Übertragungseinheit auf. Dabei sind die mehreren Übertragungseinheiten bevorzugt derart vorgesehen und angeordnet, dass mittels dieser Mehrzahl an Übertragungseinheiten in unterschiedlichen Übertragungsbereichen an unterschiedlichen Teilabschnitten des Grundkörpers eine entsprechende Energieübertragung von dem Bordsteinmodul zu dem zu ladenden Fahrzeug hin möglich ist. Damit ist es in vorteilhafter Weise möglich, über ein einzelnes Bordsteinmodul mehrere Fahrzeuge gleichzeitig zu laden. Dies ist zum Beispiel von besonderem Vorteil, wenn das erfindungsgemäße Bordsteinmodul als Abgrenzung zwischen verschiedenen Parkplätzen eingesetzt wird. Denn dann können die Fahrzeige auf allen Seiten des Bordsteinmoduls unabhängig voneinander überdas gleiche Bordsteinmodul geladen werden.
Vorteilhafterweise sind in einer solchen Ausgestaltung die mehreren Übertragungseinheiten dazu ausgebildet, in den jeweiligen Übertragungsbereichen identische und/oder unterschiedliche Energieübertragungsraten zu ermöglichen. Identische Energieübertragungsraten ermöglichen, wie oben beschrieben, das gleichzeitige Laden einer Mehrzahl gleicher Fahrzeuge. Über unterschiedliche Energieübertragungsraten können Fahrzeuge mit unterschiedlichen Anforderungen an den Ladeprozess geladen werden und/oder unterschiedliche Lademoden, wie beispielsweise ein besonders wirtschaftliches und batterieschonendes Laden (ECO-Laden) oder auch ein Schnellladen (SPEED-Laden), mittels einem einzigen erfindungsgemäßen Bordsteinmodul ermöglich werden. Insbesondere können auch manche der vorgesehenen Übertragungseinheiten dazu ausgebildet sein, selbst unterschiedliche Energieübertragungsraten zu ermöglichen. Solche multifunktionalen Übertragungseinheiten können dann beispielsweise auch neben einfach-funktionalen Übertragungseinheiten mit nur einer bestimmten Energieübertragungsrate vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise weist das Bordsteinmodul mindestens eine Markierung auf, welche dem Nutzer die Position eines entsprechenden Übertragungsbereichs anzeigt. Solche Markierungen können beispielsweise als farbige Kreise oder ähnliche Markierungen oder auch als Lichtelemente, bspw. als LEDs, auf bzw. in der Oberfläche des Bordsteinmoduls gebildet sein. Diese ermöglichen bzw. erleichtern das korrekte Positionieren bzw. Ansetzen eines Abnehmers des Ladekabels an dem jeweiligen Übertragungsbereich.
Vorzugsweise umschließen die Wände des Grundkörpers den Hohlraum vollständig. Eine solche Ausgestaltung ist in sich abgeschlossen und sorgt für einen geeigneten Schutz der innerhalb des Hohlraums angeordneten Komponenten der Ladeeinrichtung vor äußeren Einflüssen wie Nässe und/oder Schmutz und/oder mechanischer oder sonst wie gearteter Beschädigung.
Vorzugsweise ist der Grundkörper des Bordsteinmoduls einteilig ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung ist besonders massiv und damit stabil. Als einteilige Ausgestaltung wird auch eine Variante verstanden, welche ursprünglich aus mehreren Teilelementen gebildet ist, dann aber die Teilelemente unlöslich miteinander verbunden worden sind, also beispielweise verschweißt oder fest verklebt wurden. Alternativ dazu kann der Grundkörper aber auch aus mehreren Teilelementen gebildet sein, welche dann über geeignete Mittel lösbar miteinander verbunden sind. Geeignete Mittel wären beispielsweise Klemmen, Schraubverbindungen, Formschlussflächen oder ähnliches, die eine stabile und dauerhafte aber dennoch lösbare Verbindung der Teilelemente des Grundkörpers mit einer entsprechenden Abdichtung ermöglichen. Die Variante mit mehreren Teilelementen erleichtert erheblich die Handhabung des Borsteinmoduls, da dieses beispielsweise zur Wartung der Ladeeinrichtung besonders einfach zumindest teilweise zerlegt werden kann.
Vorzugsweise ist das Bordsteinmodul in Gestalt eines Hochbordsteins ausgebildet. Hochbordsteine werden besonders häufig eingesetzt, womit die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Bordsteinmoduls besonders vielfältig sind. Alternative Ausgestaltungsformen für ein erfindungsgemäßes Bordsteinmodul wären aber auch beispielsweise Rundbordsteine, Tiefbordsteine, Buskapsteine, Übergangssteine oder jegliche Sonderformen von Bordsteinen. Damit können entsprechende Bordsteinmodule an unterschiedlichsten Orten und in unterschiedlichsten Funktionen je nach Bedarf eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist der Grundkörper des Borsteinmoduls zumindest teilweise, insbesondere aber vollständig, aus Beton oder Kunststoff gebildet. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Grundkörper auch noch faserverstärkt, bevorzugt mittels Carbonfasern, ist. Beton und Kunststoff erscheinen dabei besonders geeignet. Die jeweils gewünschten bzw. benötigten Formen sind besonders einfach aus Beton und Kunststoff auszubilden. Zudem weisen diese Werkstoffe in bekannterWeise vielerlei physikalische Vorzüge wie beispielsweise Wetter- und//oder UV-Beständigkeit sowie eine Robustheit hinsichtlich Beschädigungen auf. Insbesondere wird bezüglich der Ausgestaltungen aus Beton erfindungsgemäß auch vorgeschlagen, bevorzugt bei Varianten mit einer induktiven Übertragungseinheit, elektrisch leitfähigen Beton einzusetzen. In vorteilhafter Weise beeinflusst elektrisch leitfähiger Beton die Effizienz der induktive Energieübertragung lediglich minimal, so dass Übertragungsverluste während des induktiven Ladevorgangs weiter verringert und damit die Ladeeffizienz weiter gesteigert werden kann. Alternativ dazu kann der Grundkörper des Bordsteinmoduls auch aus einem geeigneten Naturstein geformt sein. Natursteine erfordern zwar meist einen erhöhten Aufwand bei der Formgebung, sind aber regelmäßig deutlich stabiler und/oder beständiger als andere Materialien und bieten darüber hinaus in der Regel ein ansprechenderes Aussehen. Dadurch können eine optimale Anpassung und Einbindung des Bordsteinmoduls an bzw. in die bestehende Umgebung realisiert werden.
Vorzugsweise ist mindestens eine induktive Übertragungseinheit vollständig innerhalb des Hohlraums des Grundkörpers angeordnet und dazu ausgebildet, das Magnetfeld für den induktiven Ladevorgang durch die entsprechende Wand des Grundkörpers hindurch zu erzeugen. Damit ist die Übertragungseinheit durch den Grundkörper des Bordsteinmoduls besonders gut vor negativen äußeren Einflüssen wie Nässe und/oder Schmutz und/oder mechanischer oder sonst wie gearteter Beschädigung geschützt.
Vorzugsweise ist mindestens eine insbesondere induktive Übertragungseinheit vollständig innerhalb des Hohlraums des Grundkörpers angeordnet ist. Dabei weist diejenige Wand, über welcher der entsprechende Übertragungsbereich vorgesehen ist, an dem jeweiligen Teilabschnitt eine Öffnung auf.
Die Öffnung ist mit einer abnehmbaren Abdeckung verschlossen. Dabei kann die Abdeckung vorzugsweise aus einem für Magnetfelder durchlässigen Material ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Abdeckung aus einem entsprechenden Kunststoff gebildet sein. Über diese Ausgestaltung ist es nach Entfernen der Abdeckung möglich durch die Öffnung hindurch auf das Innere des Hohlraums, und insbesondere auf die entsprechende Übertragungseinheit zuzugreifen. Dies ermöglicht eine Wartung der Übertragungseinheit und/oder einen Austausch der Übertragungseinheit. Dabei sorgt die Abdeckung dafür, dass durch die Öffnung keinerlei Verschmutzungen in den Hohlraum gelangen können und/oder von Unbefugten von außen auf die Übertragungseinheit zugegriffen werden kann, solange die Abdeckung entsprechend auf der Öffnung positioniert ist. Dabei kann die Abdeckung über einen entsprechenden Mechanismus absperrbarsein, so dass diese nicht ohne vorheriges Entsperren des Mechanismus entfernt werden kann.
Vorzugsweise weist diejenige Wand, auf welcher ein entsprechender Übertragungsbereich für die Energieübertragung gebildet ist, an dem jeweiligen Teilabschnitt der Wand eine Öffnung auf. Dabei weist mindestens eine insbesondere induktive Übertragungseinheit ein Übertragungselement auf, welches zumindest teilweise in der besagten Öffnung vorgesehen ist. Dabei verschließt das jeweilige Übertragungselement vorzugsweise die gesamte Öffnung. Eine solche Ausgestaltung ermöglich eine Variante mit einer Wand, die eine besonders dicke Wandstärke aufweist und damit eine besonders stabile Konfiguration ermöglicht, ohne die Übertragungsleistung der Übertragungseinheit zu sehr zu beeinflussen.
Vorzugsweise weist das Bordsteinmodul mindestens eine Positionierungsvorrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, einen externen, insbesondere induktiven Abnehmer in dem entsprechenden Übertragungsbereich zu positionieren und zu haltern. Damit ist es möglich den externen Abnehmer insbesondere während des Ladevorgangs sicher in dem Übertragungsbereich zu haltern. Beispiele für solche Positionierungsvorrichtungen sind Stecker, Gewindeabschnitte, Permanentmagnete und/oder aktivierbare Elektromagnete. Wenn die vorgesehene Positionierungsvorrichtung in Gestalt eines Permanent- oder Elektromagneten ausgebildet ist, kann bei lediglich induktiven Übertragungseinheiten die Positionierungsvorrichtung bevorzugt derart vorgesehen werden, dass die Positionierungsvorrichtung die äußere Gestalt des Bordsteinmoduls nicht beeinflusst. Damit ist das erhaltene Bordsteinmodul auch besonders resistent gegenüber Verschmutzungen der Positionierungsvorrichtung oder Schäden an der Positionierungsvorrichtung bspw. hervorgerufen durch eine unsachgemäße Handhabung und bietet darüber hinaus auch keinerlei Behinderung oder Verletzungsgefahr durch hervorstehende Teile, Vertiefungen und dergleichen.
Vorzugsweise ist mindestens eine Übertragungseinheit als induktive Übertragungseinheit ausgebildet und derart gestaltet, dass das im jeweiligen Übertragungsbereich erzeugte Magnetfeld stark genug ist, um eine ausreichend starke Energieübertragung zum Laden einer Batterie eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zu ermöglichen. Übliche zu erreichende Ladeleistungen gehen für normales Laden bis etwa 22 kW. Jedoch sind insbesondere zum Schnellladen auch höhere Ladeleistungen wünschenswert und können mit der erfindungsgemäßen Übertragungseinheit realisiert werden.
Vorzugsweise weist die Ladeeinrichtung eine Kopplungseinheit auf. Die Kopplungseinheit weist einen Eingangsanschluss auf, über welchen die Ladeeinrichtung des erfindungsgemäßen Bordsteinmoduls an eine externe Energieversorgung angeschlossen werden kann. Über eine derartige Kopplungseinheit ist eine zuverlässige Versorgung des Borsteinmoduls mittels einer externen Energie- bzw. Stromversorgung, wie beispielsweise überdas öffentliche Stromnetz, möglich. Alternativ dazu kann die externe Energieversorgung auch in Gestalt eines Solarmoduls oder einer ähnlichen unabhängigen Energieversorgung ausgebildet sein, die den bestimmungsgemäßen Betrieb der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung ermöglicht.
Vorzugsweise weist die Kopplungseinheit ferner mindestens einen Ausgangsanschluss auf, über welchen die Ladeeinrichtung an externe Vorrichtungen angeschlossen werden kann. Beispiele für, entsprechende externe Vorrichtungen könnten beispielsweise weitere erfindungsgemäße Bordsteinmodule und/oder zwischengeschaltete Übertragungsbordsteine oder Verbindungsleitungen sein. Ferner können externe Vorrichtungen auch jegliche anderen Geräte sein, welche mit elektrischem Strom betrieben werden. Beispiele hierfür wären ein Staubsauger oder ein Luftkompressor zum Reinigen des Fahrzeugs bzw. Aufpumpen der Reifen des Fahrzeugs. Damit kann das erfindungsgemäße Bordsteinmodul nicht nur zum Laden eines entsprechenden Fahrzeugs, sondern auch zur Versorgung anderer Vorrichtungen mit elektrischer Energie verwendet werden. Insbesondere ist der mindestens eine Ausgangsanschluss dafür ausgebildet ist, über eine entsprechende Verbindungsleitung an den Eingangsanschluss eines anderen erfindungsgemäßen Bordsteinmoduls angeschlossen zu werden. Damit ist es erfindungsgemäß möglich mehrere erfindungsgemäße Bordsteinmodule miteinander und/ oder unter Zwischenschaltung von Übertragungsbordsteinen und/oder Verbindungsleitungen zu koppeln und damit besonders einfach und flexibel eine erfindungsgemäße Bordsteinmodulgruppe (siehe unten) und/oder eine erfindungsgemäße Ladestation (siehe unten) zu bilden.
Vorzugsweise umfasst die Ladeeinrichtung eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist bevorzugt mit den übrigen Komponenten der Ladeeinrichtung gekoppelt und dazu ausgebildet, den Betrieb der Ladeeinrichtung zu steuern. Dafür kann die Steuereinheit beispielsweise Komponenten wie eine Recheneinheit, einen internen Datenspeicher für Betriebsparameter und/oder Funktionsprogramme sowie Transformatoren, Gleichrichter und/oder Wechselrichter aufweisen. Eine solche Steuereinheit ermöglich eine besonders zuverlässige und vielseitige Steuerung der Ladeeinrichtung und damit insbesondere der Ladefunktionen des erfindungsgemäßen Bordsteinmoduls. Aber auch rein analoge Steuereinheiten wären denkbar. In besonders vorteilhaften Ausgestaltungen kann die Steuereinheit auch dazu ausgebildet sein an das Bordsteinmodul angeschlossene andere Vorrichtungen, wie beispielsweise weitere Bordsteinmodule zu steuern. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn das vorgesehene Bordsteinmodul in eine Bordsteinmodulgruppe und/ oder eine Ladestation gemäß der vorliegenden Erfindung (siehe unten) integriert werden soll bzw. integriert ist.
Vorzugsweise weist die Ladeeinrichtung eine Empfangs- und/oder Sendeeinheit bzw. eine bidirektionale Kommunikationseinheit auf. Dabei ist die Empfangs- und/oder Sendeeinheit dazu ausgebildet, Signale von mindestens einer externen Vorrichtung, insbesondere über eine kabellose Verbindung, zu empfangen und an mindestens eine der anderen Komponenten der Ladeeinrichtung zu übermitteln, und/oder Signale von mindestens einer der anderen Komponenten der Ladeeinrichtung zu empfangen und an mindestens eine externe Vorrichtung, insbesondere über eine kabellose Verbindung, zu senden. Über eine solche Empfangs- und/oder Sendeeinheit bzw. bidirektional Kommunikationseinheit ist es beispielsweise möglich besonders unkompliziert über eine externe Vorrichtung Steuerungssignale an die Ladeeinrichtung zu übermitteln und/oder Betriebsparameter der Ladeeinrichtung auszulesen und beispielsweise über die externe Vorrichtung anzeigen zu lassen. Beispiele für besonders bevorzugte externe Vorrichtungen sind ein an sich bekanntes Smart-Phone oder ein Steuerungs- und/oder Anzeigepaneel, welches an einem entsprechenden Ladekabel vorgesehen sein kann. Als Möglichkeiten zur kabellosen, bidirektionalen Übertragung der Daten und Signale sind viele unterschiedliche Standards wie beispielsweise Bluetooth oder ähnliches bekannt. Dabei kann die Empfangs- und/oder Sendeeinheit bzw. bidirektional Kommunikationseinheit beispielsweise auch mit mehreren unterschiedlichen externen Vorrichtungen gleichzeitig im Austausch stehen. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann die Empfangs- und/oder Sendeeinheit beispielsweise über ein Funknetz Informationen an einen zentralen Server übermitteln, ob gerade ein Ladevorgang an einem Bordsteinmodul vorgenommen wird und/oder ob ein entsprechender Parkbereich vordem Bordsteinmodul frei ist. Damit wäre dann auch denkbar eine alternative Ausgestaltung so umzusetzen, dass einen Benutzer an ein freies und zum Laden bereites Bordsteinmodul bspw. unter Einbindung des Navigationsgerätes des Fahrzeugs geleitet wird.
Vorzugsweise weist die Ladeeinrichtung einen Pufferspeicher zur zumindest vorübergehenden Speicherung von elektrischer Energie auf. Damit ist es zum einen möglich, kurzfristigen Schwankungen in der elektrischen Energieversorgung auszugleichen und zum anderen zumindest zeitweise einen autarken Betrieb des Bordsteinmoduls mittels der in dem Pufferspeicher gespeicherten elektrischen Energie zu ermöglichen. Ferner kann der entsprechende Pufferspeicher dazu genutzt werden überschüssige elektrische Energie vorübergehend zu speichern und wieder abzugeben, sobald diese benötigt wird. Mit anderen Worten, der Pufferspeicher kann nicht nur zur verbesserten Funktion des erfindungsgemäßen Bordsteinmoduls beitragen, sondern auch zur positiven Unterstützung des gesamten Energiemanagements des erfindungsgemäßen Bordsteinmoduls genutzt werden.
Vorzugsweise weist das Bordsteinmodul und hier insbesondere die Ladeeinrichtung eine Status- Anzeigevorrichtung zur Anzeige eines Status der Ladeeinrichtung auf. Die Status-Anzeigevorrichtung ist derart vorgesehen und ausgebildet, dass sie in einem in üblicher Weise eingebauten Bordsteinmodul sichtbar ist. Also mit anderen Worten, die Status-Anzeigevorrichtung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass diese einem Benutzer vor, während oder nach einem Ladeprozesses entsprechende Informationen anzeigen kann. Beispiele für solche Informationen können sein, dass das Borsteinmodul bereit ist, einen Ladevorgang auszuführen (beispielsweise über ein grünes Licht), dass ein Ladeprozess aktiv ist bzw. läuft (beispielsweise über ein blaues Licht), dass ein Ladeprozess abgeschlossen ist oder dass an dem entsprechenden Bordsteinmodul aktuell kein Ladevorgang möglich ist (beispielsweise über ein rotes Licht). Besonders bevorzugt ist hier eine Ausgestaltung der Satus-Anzeigevorrichtung mittels LED- Leuchten und/oder eines LED-Leuchtrings. LED- Varianten sind besonders zuverlässig, langlebig und energiesparsam.
Vorzugsweise ist die Status-Anzeigevorrichtung in dem entsprechenden Teilabschnitt der Wand unter oder an einem jeweiligen Übertragungsbereich oder zumindest in dessen unmittelbarem Umfeld vorgesehen. Dabei kann die Status-Anzeigevorrichtung auch gleichzeitig als Markierung für den Übertragungsbereich dienen oder mit dieser zumindest Zusammenwirken, und somit für den Nutzer den Umgang mit dem Bordsteinmodul erheblich erleichtern. Dabei ist die Status-Anzeigevorrichtung derart ausgebildet und angeordnet, dass die Status-Anzeigevorrichtung vor, während und nach dem Ladeprozesses gut einsehbar ist.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Bordsteinmodulgruppe. Die erfindungsgemäße Bordsteinmodulgruppe umfasst mindestens zwei der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Bordsteinmodule. Dabei sind die Bordsteinmodule der erfindungsgemäßen Bordsteinmodulgruppe über entsprechende Verbindungsleitungen derart miteinander gekoppelt, dass zwischen diesen ein Energie- und/oder Informationsaustausch möglich ist. Mit anderen Worten, mehrere der erfindungsgemäßen Borsteinmodule können zu einer Bordsteinmodulgruppe kombiniert und zusammengeschlossen werden. Eine solche Bordsteinmodulgruppe kann dann entlang eines Straßenverlaufs, einer Parkfläche oder ähnlichem vorgesehen werden, um nicht jedes Bordsteinmodul einzeln mit einem separaten Anschluss an eine Stromversorgung anschließen zu müssen. Ferner bietet der Informationsaustausch zwischen den Bordsteinmodulen viele Möglichkeiten zur Abstimmung und Optimierung des Betriebs der einzelnen Bordsteinmodule. Zur Ermöglichung des Informationsaustausches kann die Kopplung der Bordsteinmodule in der erfindungsgemäßen Bordsteinmodulgruppe alternativ auch kabellos, insbesondere über die Empfangs- und/oder Sendeeinheiten bzw. bidirektionalen Kommunikationseinheiten der Bordsteinmodule erfolgen.
Vorzugsweise umfasst die Bordsteinmodulgruppe mindestens ein Übertragungsbordsteinmodul. Das Übertragungsbordsteinmodul weist bevorzugt einen Kabeldurchgang zur Führung und dem Schutz einer entsprechenden Verbindungsleitung, welche mindestens zwei erfindungsgemäßen Bordsteinmodule miteinander verbindet, auf. Alternativ dazu kann in dem Übertragungsbordsteinmodul selbst auch eine entsprechende Verbindungsleitung vorgesehen sein, die an Ihren beiden Enden entsprechende Kopplungselemente aufweist. Über die Kopplungselemente kann dann jeweils eine Verbindung zu einem erfindungsgemäßen Bordsteinmodul und/oderzu einem weiteren Übertragungsbordsteinmodul erfolgen. Damit müssen die erfindungsgemäßen Borsteinmodule in einer entsprechenden Bordsteinmodulgruppe nicht zwangsläufig direkt nebeneinander vorgesehen bzw. angeordnet werden. Vielmehr können die erfindungsgemäßen Borsteinmodule auch in einer der üblichen Länge von Fahrzeugen entsprechenden Entfernung voneinander vorgesehen bzw. angeordnet werden. Dabei ermöglichen die Übertragungsbordsteinmodule die gewünschte Energie- und/oder Informationsübertragung zwischen den erfindungsgemäßen Bordsteinmodulen und verhindern dabei Lücken in der gebildeten Bordsteinkante. Dabei kann erfindungsgemäß ein Übertragungsbordsteinmodul auch in Form eines Verteilers ausgebildet sein, so dass der Anschluss einer Mehrzahl von erfindungsgemäßen Bordsteinmodulen und/oder Übertragungsbordsteinmodulen möglich wird, sollte es beispielsweise die individuelle Straßenführung in die die Bordsteinmodulgruppe eingepasst werden soll erfordern. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine entsprechende Bordsteinmodulbaugruppe natürlich auch ein oder mehrere herkömmliche Bordsteine umfassen. Vorzugsweise ist eine Steuereinheit mindestens einer der vorgesehenen erfindungsgemäßen Bordsteinmodule der Bordsteinmodulgruppe dazu ausgebildet, auch die Komponenten von anderen an dieses Bordsteinmodul angeschlossenen Bordsteinmodulen der Bordsteinmodulgruppe zu steuern. Damit ist eine zentrale Steuerung der verschiedenen Bordsteinmodule der Bordsteinmodulgruppe und damit eine besonders funktionale und zentrale Steuerung derselben möglich.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Ladestation zum Laden von zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen einen Schaltkasten auf, welcher an ein Stromversorgungsnetz angeschlossen ist bzw. zumindest anschließbar ist. Dabei wird im Weiteren mit der Verwendung des Begriffs Schaltkasten gleichzeitig auch eine darin vorgesehene und zum Betrieb des erfindungsgemäßen Borsteinmoduls bzw. der erfindungsgemäßen Borsteinmodulgruppen notwendige elektrische Schaltung umfasst. Als Schaltkasten im Sinne der Erfindung kann auch beispielsweise eine Verschaltung in einer Straßenlaterne und/oder eine für den Anschluss einer Straßenlaterne vorgesehen Verschaltung sowie ähnliche Ausgestaltungen dienen. Die erfindungsgemäße Ladestation umfasst ferner mindestens eines der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Bordsteinmodule und/oder eine der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Borsteinmodulgruppen. Dabei ist das mindestens eine Bordsteinmodul bzw. mindestens eines der erfindungsgemäßen Bordsteinmodule derart an den Schaltkasten angekoppelt, dass alle der vorgesehenen erfindungsgemäßen Bordsteinmodule überden Schaltkasten mit elektrischer Energie versorgt werden können. Dabei erfolgt die Stromversorgung weiterer erfindungsgemäßer Bordsteinmodule in bevorzugter weise über Verbindungsleitungen zwischen den erfindungsgemäßen Bordsteinmodulen. Es ist demnach möglich, nur ein einziges erfindungsgemäßes Bordsteinmodul direkt an den Schaltkasten und damit an die elektrische Energiequelle anzuschließen und darüber die gesamte Bordsteinmodulgruppe mit elektrischer Energie zu versorgen. Der Schaltkasten kann entweder als (bereits vorhandener) oberirdischer Schaltkasten vorliegen oder unterirdisch vorgesehen werden. Über eine solche Ausgestaltung kann eine besonders stabile Stromversorgung der vorgesehenen Bordsteinmodule erfolgen. Dabei sind insbesondere in Städten entsprechende Schaltkästen an den verschiedensten Orten in ausreichender Menge zu finden, was eine besonders einfache Einbindung der erfindungsgemäßen Bordsteinmodule in die städtische Infrastruktur ermöglicht. Der Schaltkasten kann auch separat ausgebildet sein, sollte dann jedoch derart vorgesehen werden, dass dieser am Ende nicht wieder zu den zuvor aufgezählten negativen Effekten von herkömmlichen Ladesäulen führt.
Vorzugsweise sind in einer derartigen Ladestation die vorgesehenen Borsteinmodule in üblicherweise entlang einer Fahrbahn und/oder Parkfläche verlegt. Insbesondere ersetzen hierbei die vorgesehenen Bordsteinmodule herkömmliche Bordsteine. Damit fügt sich die erfindungsgemäße Ladestation besonders gut und unauffällig in das bereits vorhandene Stadt- und Straßenbild ein, ohne zu den zuvor beschriebenen Nachteilen von bekannten Ladesäulen zu führen. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer der zuvor beschriebenen, erfindungsgemäßen Vorrichtungen folgende Schritte: in einem ersten Schritt werden Informationen zu mindestens einer zu ladenden Vorrichtung, insbesondere zu einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug, Informationen zu einem erwünschten Ladevorgang und/oder Informationen zu dem/den Bordsteinmodul(en) selbst und/oderzu einer entsprechenden Stromversorgung abgerufen; in einem zweiten Schritt wird basierend auf den abgerufenen Informationen eine geeignete Ladestrategie für die zu ladende(n) Vorrichtung(en) ermittelt; und in einem dritten Schritt ein Ladevorgang für die zu ladende(n) Vorrichtung(en) ausgeführt wird. Durch ein solches Verfahren können verschiedenste Aspekte zur Optimierung eines oder mehrere Ladeprozesse(s) erfindungsgemäßer Vorrichtungen, insbesondere aber nicht ausschließlich zumindest teilweise elektrisch betriebener Fahrzeuge, bei dem Betrieb dieser Vorrichtungen berücksichtigt werden.
Vorzugsweise werden der erste bis dritte Schritt des Verfahrens in bestimmten Intervallen und/oder auf ein bestimmtes auslösendes Event hin erneut durchgeführt, um die Ladestrategie an gegebenenfalls veränderte Bedingungen bzw. Informationen anzupassen. Damit kann stets für die Anwendung einer optimalen Ladestrategie für die zu ladende(n) Vorrichtung(en) gesorgt werden.
Vorzugsweise umfassen die abgerufenen Informationen zumindest Informationen zu einem aktuellen Ladezustand der zu ladenden Vorrichtung(en), eine Priorisierung der entsprechende Ladevorgänge, eine angedachte Ladedauer und/oder eine an dem entsprechenden Bordsteinmodul zur Verfügung stehende elektrische Leistung. Diese Informationen sind besonders hilfreich bei der Auswahl einer optimalen Ladestrategie. Beispielsweise kann eine entsprechende Ladestrategie eine Reihenfolge der unterschiedlichen Ladevorgänge und/oder einen optimalen Zeitpunkt hierfür enthalten.
Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung der geeigneten Ladestrategie, insbesondere in einer Steuereinheit des Bordsteinmoduls bzw. in der Steuereinheit einer der vorgesehenen Bordsteinmodule, zentral für das gesamte Bordsteinmodul bzw. für alle vorgesehenen Bordsteinmodule einer Bordsteinmodulgruppe. Damit können besonders einfache und trotzdem funktionelle Ausgestaltungen erreicht werden.
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von Figuren beschrieben, wobei
FIG. 1 eine Darstellung eines geöffneten erfindungsgemäßes Bordsteinmoduls bzw. einer Ladestation im eingebauten Zustand ist;
FIG. 2 eine inhaltlich reduzierte Darstellung der in FIG. 1 gezeigten Komponenten ist; FIG. 3 eine zumindest teilweise Darstellung einerweiteren Ladestation gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer erfindungsgemäßen Bordsteinmodulgruppe zeigt;
FIG.4 ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug während des Ladevorgangs an einer erfindungsgemäßen Ladestation zeigt; und
FIG. 5 eine vergrößerte Ansicht des in FIG. 4 gezeigten induktiven Abnehmers auf dem erfindungsgemäßen Bordsteinmodul zeigt.
In den gezeigten Ausführungsformen werden der Übersichtlichkeit halber identische und/oder entsprechende Komponenten mit denselben oder zumindest ähnlichen Referenzzeichen bezeichnet. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich dazu dienen, den Gegenstand der vorliegenden Erfindung anhand möglicher Ausführungsformen zu veranschaulichen. Dabei sollen die beigefügten Figuren nicht als den beanspruchten Gegenstand begrenzend verstanden werden. Dieser wird tatsächlich lediglich durch die Patentansprüche definiert.
Wie der FIG. 1 zu entnehmen ist, ist ein erfindungsgemäßes Bordsteinmodul 1 dazu ausgebildet, anstelle üblicher Bordsteinmodule beispielsweise als Übergang von einer Straßenfläche SF zu einem Fuß- und/oder Radweg W eingesetzt zu werden. Hier ist das erfindungsgemäße Bordsteinmodul 1 beispielsweise zwischen zwei herkömmlichen Bordsteinen BS vorgesehen. Alternativ dazu kann ein erfindungsgemäßes Bordsteinmodul 1 auch als Begrenzung oder Übergang zwischen Straßenflächen, Parkflächen und/oder deren Umgebung (wie beispielsweise einem Grünstreifen oder ähnlichem) dienen. Dafür sind einem Fachmann verschiedenste Ausgestaltungen für entsprechende Bordsteinmodule wie Hochbordsteine, Flachbordsteine oder ähnliches bekannt.
Im Ausführungsbeispiel ist auf der dem erfindungsgemäßen Bordsteinmodul 1 gegenüberliegenden Seite des Fuß- und/oder Radwegs W ein herkömmlicher Schaltkasten SK vorgesehen, wie er an vielen Orten am oder in unmittelbarer Nähe zum Straßenrand aufzufinden ist. Ein solcher Schaltkasten SK kann alternativzu der gezeigten freistehenden Ausführungsform auch unterirdisch angeordnet oder in ein Gebäude integriert vorgesehen werden. Dabei stellt dieser kein Bestandteil des erfindungsgemäßen Borsteinmoduls 1 dar, bildet jedoch zusammen mit diesem eine erfindungsgemäße Ladestation.
We in der FIG. 2 besonders gut zu sehen ist, umfasst das hier gezeigte Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Bordsteinmodul 1 einen Grundkörper 10, welcher in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Basiselement 10a und einem Abdeckelement 10b gebildet ist. Das Basiselement 10a und das Abdeckelement 10b sind lösbar miteinander koppelbar (hier über einen Formschluss) und bilden als Teilelemente des Grundkörpers 10 dessen Wände. Im zusammengesetzten Zustand der Teilelemente 10a und 10b des Grundkörpers 10 bilden diese in ihrem Inneren einen Hohlraum, welcher vollständig von dem Grundkörper 10 umgeben ist. In dem Hohlraum ist eine entsprechende Ladeeinrichtung 20 vorgesehen bzw. angeordnet. Dabei entspricht die äußere Gestalt des gezeigten Bordsteinmoduls 1 des Ausführungsbeispiels derjenigen eines Hochbordsteins, auch wenn im Rahmen der Erfindung andere Ausgestaltungen denkbar sind. Das Material der Teilelemente 10a und 10b des Grundkörpers 10 ist hier mittels Carbonfasern verstärkter Kunststoff, kann jedoch auch Beton, wie insbesondere leitfähiger Beton, oder entsprechend geformter Naturstein sein. Hier weist der Grundkörper 10 zusätzlich eine Stützwand 10c auf, welche die strukturelle Stabilität des Grundkörpers 10 und damit des Bordsteinmoduls 1 stärkt. Auch andere geeignete Stützstrukturen sind dabei denkbar.
In der hier gezeigten besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die vorgesehene Ladeeinrichtung 20 eine Übertragungseinheit 22, eine Kopplungseinheit 24, eine Steuereinheit 26, eine Empfangs- und Sendeeinheit 28 und einen elektrischen Pufferspeicher 30.
Hier ist die Übertragungseinheit 22 als induktive Übertragungseinheit 22 ausgebildet und derart ausgebildet, dass sie in der Lage ist, mittels eines entsprechenden Übertragungselements (hier im oberen Bereich der Übertragungseinheit 22) durch einen entsprechenden Teilabschnitt der jeweiligen Wand (hier der oberen Wand des Abdeckelements 10b) in einem vordefinierten Übertragungsbereich (unmittelbar über dem Übertragungselement) ein variierendes Magnetfeld zu erzeugen. Dabei weist das Magnetfeld zumindest in dem vordefinierten Übertragungsbereich eine für das induktive Laden elektrisch angetriebener Fahrzeuge ausreichende Stärke auf. In der veranschaulichten Ausführungsform ist lediglich eine induktive Übertragungseinheit 22 vorgesehen. Jedoch sind auch Ausgestaltungen mit mehreren, und dann insbesondere unterschiedlich ausgestalteten, Übertragungseinheiten 22 denkbar. Hier ist die induktive Übertragungseinheit 22 ferner vollständig innerhalb des Hohlraums vorgesehen und dazu ausgebildet, das besagte Magnetfeld durch die entsprechende Wand des Grundkörpers 10 hindurch zu erzeugen. Jedoch sind auch andere Ausgestaltungen, wie beispielsweise mit einer Öffnung und einer entsprechenden Abdeckung oder einem Übertragungselement innerhalb der entsprechenden Wand möglich.
Um einem Benutzer das Auflinden des vorbestimmten Übertragungsbereichs zu erleichtern, weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Abdeckelement 10b an seiner Oberseite eine entsprechende Markierung 12 auf, welche die Position des Übertragungsbereichs angibt. Hier ist die Markierung 12 als durchsichtiger Kunststoffring ausgebildet, unter welchem ein steuerbarer LED-Leuchtring 14 vorgesehen ist. Indem der LED-Leuchtring 14 über eine geeignete Ansteuerung beispielsweise anhand unterschiedlicher Leuchtfarben einen gegenwärtigen Status der Ladeeinrichtung 20 anzeigt, dient dieser als Status-Anzeigevorrichtung 14. Eine entsprechende Status-Anzeigevorrichtung 14 kann auch unabhängig von einer entsprechenden Markierung 12 vorgesehen werden, muss aber natürlich im eingebauten Zustand des Bordsteinmoduls 1 von außen gut sichtbar sein. In der gezeigten Ausführungsform ist ferner eine Positionierungsvorrichtung (nicht explizit dargestellt) in Gestalt eines ansteuerbaren Elektromagneten oder eines Permanentmagneten derart vorgesehen, dass diese mithilfe eines konstanten Magnetfeldes einen induktiven Abnehmer IA zum Abgreifen der induktiven Leistung im Übertragungsbereich zumindest während der Ladephase entsprechend positionieren und halten bzw. fixieren kann. Dies hilft einem Benutzer einen möglichst effizienten und stabilen Ladevorgang zu erhalten.
Die vorgesehene Kopplungseinheit 24 der Ladeeinrichtung 20 umfasst hier einen Eingangsanschluss 24a und zwei Ausgangsanschlüsse 24b1 und 24b2. Dabei ist Eingangsanschluss 24a dazu vorgesehenen, über eine oder mehrere entsprechende Eingangsleitung(en) EL an eine externe Stromversorgung angeschlossen zu werden. In der gezeigten Ausführungsform dient der Schaltkasten SK (mit der darin befindlichen Schaltung) als Zwischenelement zur Anbindung des erfindungsgemäßen Bordsteinmoduls 1 an das öffentliche Stromnetz. Über die vorgesehenen Ausgangsanschlüsse 24b1 und 24b2 kann das erfindungsgemäße Bordsteinmodul 1 in der gezeigten Ausführungsform über entsprechende Ausgangsleitungen AL an externe Vorrichtungen wie beispielsweise weitere erfindungsgemäße Bordsteinmodule 1 angeschlossen werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die im Rahmen der Beschreibung des Ausführungsbeispiels gewählten konkreten Bezeichnungen der entsprechenden Anschlüsse 24a, 24b1 und 24b2 und Verbindungsleitungen EL und AL lediglich zur einfacheren Unterscheidbarkeit derselben gewählt wurden. Daraus ist jedoch keinerlei Einschränkung dahingehend abzuleiten, dass über die jeweiligen Anschlüsse 24a, 24b1 und 24b2 und/oder Verbindungsleitungen EL und AL lediglich Signale und/oder Energie in eine einzige Richtung übertragen werden können/kann. Bei einem an das in FIG. 2 gezeigte Bordsteinmodul 1 angeschlossenen weiteren erfindungsgemäßen Bordsteinmodul kann beispielsweise der linke Ausgangsanschluss zur Anbindung an den rechten Ausgangsanschluss 24b2 des gezeigten Bordsteinmoduls 1 dienen. Über eine daran gekoppelte entsprechende Verbindungsleitung kann dann zwischen den beiden erfindungsgemäßen Bordsteinmodulen sowohl ein Energie- als auch ein Informationsaustausch erfolgen. Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise in FIG. 3 gezeigt und wird später noch genauer erläutert. Dabei kann die Kopplungseinheit des Weiteren erfindungsgemäßen Bordsteinmoduls entweder keine weiteren Anschlüsse oder wenigstens einen weiteren Ausgangsanschluss zur Ankopplung an weitere externe Vorrichtungen aufweisen. Natürlich können auch entsprechende Anschlüsse zum Ankoppeln an andere externe Vorrichtungen als erfindungsgemäße Bordsteinmodule vorgesehen werden. Ein Beispiel hierfür wären beispielsweise herkömmliche Steckeranschlüsse zum Anschließen und Laden elektrisch betriebener Vorrichtungen (beispielsweise von zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen oder anderen Vorrichtungen wie Staubsaugern oder Kompressoren). Die Steuereinheit 26 ist mit den übrigen vorgesehenen Komponenten der Ladeeinrichtung 20 gekoppelt und derart ausgebildet, dass sie den Betrieb der Ladeeinrichtung 20, also all ihrer Komponenten, entsprechend steuern kann. Dafür ist die Steuereinheit 26 beispielsweise mit einem Datenspeicher, einer Recheneinheit, einem Wechselrichter und/oder einem Gleichrichter und/oder mit anderen geeigneten elektrischen Bauteilen ausgestattet. Falls ein Datenspeicher mit einer angeschlossenen Recheneinheit vorgesehen ist, sind verschiedene Programme zur entsprechenden Steuerung der Komponenten der Ladeeinrichtung 20 darauf gespeichert und von dieser abrufbar. Es wäre aber auch denkbar, die Steuereinheit 26 als passive bzw. analoge Steuereinheit auszubilden, und keine aktive Recheneinheit vorzusehen.
Über die Empfangs- und Sendeeinheit 28 kann die daran angeschlossene Steuereinheit 26, mit Signalen, wie beispielsweise Steuersignalen, von einer externen Vorrichtung wie beispielsweise einem Smart- Phone, versorgt werden bzw. mit einem solchen kommunizieren. Ferner ist es über die Empfangs- und Sendeeinheit 28 auch möglich ein entsprechendes Feedback an die externe Vorrichtung zu übermitteln. Eine solche Signalübermittlung erfolgt vorzugsweise über eine kabellose Verbindung wie über Bluetooth oder das allgemeine Funknetz.
Der Pufferspeicher 30 für elektrische Energie ermöglich einen stabileren Betrieb der Ladeeinrichtung 20. Ferner kann dieser Pufferspeicher 30 zugleich als Pufferspeicher zur Stabilisierung des öffentlichen Stromnetzes bzw. der öffentlichen Stromversorgung dienen, um beispielsweise Schwankungen in der produzierten Strommenge auszugleichen bzw. abzufangen. Beispiele für solche Pufferspeicher 30 können herkömmliche Akkumulatoren oder auch besonders leistungsstarke Kondensatoren sein. Auch Pufferspeicher 30, bei denen die elektrische Energie beispielsweise in mechanische Spannung oder ähnliches umgewandelt wird, wären prinzipiell denk- und einsetzbar.
Die FIG. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Ladestation gemäß der vorliegenden Erfindung.
Diese umfasst hier eine Bordsteinmodulgruppe mit drei erfindungsgemäßen Bordsteinmodulen 1a, 1 b und 1c. Dabei ist das mittlere Bordsteinmodul 1 b hier im Wesentlichen identisch zu dem oben beschriebenen Borsteinmodul 1 ausgebildet. Die beiden äußeren Bordsteinmodule 1a und 1c sind ebenfalls sehr ähnlich zu dem oben beschriebenen Bordsteinmodul 1 ausgebildet, weisen jedoch jeweils nur eine Kopplungseinheit mit nur einem seitlich vorgesehenen Eingangsanschluss auf. Die beiden Ausgangsanschlüsse 24b1 und 24b2 des mittleren Bordsteinmoduls 1 b sind über entsprechende Verbindungsleitungen VL1 und VL2 mit jeweils einem der Eingangsanschlüsse der weiteren Bordsteinmodule 1a und 1c verbunden. Über diese Verbindungsleitungen VL1 und VL2 kann sowohl ein Energieaustausch als auch ein Informationsaustausch mit den weiteren Bordsteinmodulen 1a und 1c erfolgen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Verbindungsleitungen VL1 und VL2 (noch) frei. Diese verlaufen jedoch in eingebauten bzw. finalen Zustand der Ladestation unter herkömmlichen Bordsteinmodulen BS oder verlaufen zumindest teilweise durch speziell hierfür vorgesehene Übertragungsbordsteinmodule (nicht dargestellt). Solche Übertragungsbordsteinmodule können dann beispielsweise einen Kabeldurchgang für die entsprechenden Verbindungsleitungen VL1 und VL2, oder fest in die Übertragungsbordsteinmodule integrierte Verbindungsleitungen VL1 und VL2 mit entsprechenden Anschlüssen zum direkten Ankoppeln an die erfindungsgemäßen Bordsteine 1a, 1 b und 1c und/oder an hierfür vorgesehene Zwischenelemente aufweisen.
Die Ladestation weist ferner einen Schaltkasten SK mit einer darin angeordneten (nicht dargestellten) Schaltung auf. Der Schaltkasten SK samt der Schaltung ist dazu vorgesehen, die Bordsteinbaugruppe in geeigneter Weise an eine entsprechende Stromversorgung, wie hier beispielsweise das öffentliche Stromnetz, anzuschließen. Dabei ist das mittlere Bordsteinmodul 1 b, wie in der FIG. 2 gezeigt ist, über eine unter dem Fuß- und/ oder Radweg W verlegte Eingangsleitung EL an den Schaltkasten SK angeschlossen. Mit anderen Worten, die Stromversorgung des mittleren Bausteinmoduls 1 b erfolgt unmittelbar überden Schaltkasten SK, währen die anderen beiden Bordsteinmodule 1a und 1c überdas mittlere Bordsteinmodul 1 b mit dem Schaltkasten SK verbunden sind, um mit elektrischem Strom versorgt zu werden.
Auch wenn der Schaltkasten in dem gezeigten Ausführungsbeispiel oberirdisch und freistehend dargestellt ist, ist es vorzuziehen, diesen nach Möglichkeit unterirdisch oder beispielsweise in eine Hauswand integriert vorzusehen. Besonders bevorzugt ist es, wenn der in die Ladestation eingebundene Schaltkasten ein bereits an einer entsprechenden Stelle vorinstallierter Schaltkasten SK ist. Dann muss kein weiterer Schaltkasten SK vorgesehen werden. Die konkrete äußere Gestaltung des Schaltkastens hat im Allgemeinen keinen Einfluss auf den Kern der Erfindung und kann damit mehr oder weniger frei gewählt werden. Dabei sollte jedoch vermieden werden, den Schaltkasten derart auszugestalten, dass die zuvor beschriebenen Nachteile von herkömmlichen Ladestationen erhalten werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass eine entsprechende Ladestation auch weniger als drei oder mehr als drei erfindungsgemäße Bordsteinmodule 1 , 1a, 1 b und/oder 1c umfassen kann.
Um jedoch besonders gut in das bereits vorhandene Stadt- und Straßenbild eingefügt werden zu können, sind die vorgesehenen Bordsteinmodule 1a, 1b und 1c in üblicherweise entlang entsprechender Fahrbahnen und/oder Parklätze etc. zu verlegen. Mit anderen Worten, die erfindungsgemäßen Bausteinmodule 1a, 1b und 1c sollen herkömmliche Bordsteine ersetzen und deren Funktionen übernehmen und um die Möglichkeit des Aufladens eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs F erweitern. Auch eventuell vorgesehenen Übertragungsbordsteine sollen im eingebauten Zustand herkömmliche Bordsteine ersetzen. Ein beispielhafter Ladevorgang mit einem erfindungsgemäßen Bordsteinmodul ist in FIG. 4 dargestellt.
Eine zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug F wird auf einer dafür vorgesehenen Stellfläche neben dem jeweiligen Bordsteinmodul 1 abgestellt. Dann wird ein Tankanschluss TA des Fahrzeugs F über ein Ladekabel LK mit dem erfindungsgemäßen Bordsteinmodul 1 verbunden. Hierfür weist das Ladekabel LK an einem ersten Ende einen Tankstecker TS und an seinem zweiten Ende einen induktiven Abnehmer IA auf. Eine vergrößerte Darstellung des hier gezeigten beispielhaften induktiven Abnehmers ist in FIG. 5 dargestellt. Da solche aber an sich bekannt sind, wird hier nicht weiter auf dessen konkrete Ausgestaltung eingegangen. In FIG. 5 ist ferner der als Markierung 12 und Status- Anzeigevorrichtung 14 fungierende LED-Leuchtring mit dessen Kunstring dargestellt. Während eines Ladevorgangs wird der induktive Abnehmer IA überden oben genannten Positionierungsmagneten in geeigneter Weise in dem vorgesehenen Übertragungsbereich positioniert und gehalten.
Das hier gezeigte Ladekabel LK weist ferner ein Steuerungs- und/oder Anzeigepaneel AP auf, über welches der Ladevorgang gesteuert, Informationen über den Ladevorgang abgerufen oder auch Bezahlfunktionen durchgeführt werden können. Dabei kann das vorgesehene Steuerungs- und/oder Anzeigepaneel AP als externe Vorrichtung mit der Empfangs- und/oder Sendeeinheit 28 der Ladeeinrichtung 20 in kabellosem Signalaustausch stehen. Prinzipiell können aber auch Ladekabel LK ohne solche Steuerungs- und/oder Anzeigepaneele AP an ein erfindungsgemäßes Bordsteinmodul 1 angeschlossen werden.
Wie in FIG. 4 besonders gut zu sehen ist, kann für den Ladevorgang mit dem erfindungsgemäßen Bordsteinmodul 1 das Ladekabel LK direkt an dem Fahrzeug F entlanggeführt werden und behindert somit weder die Bewegungsfreiheit um das Fahrzeug F herum noch diejenige auf dem Geh- und/ oder Radweg.
Alternativ zum Laden des Fahrzeugs F mittels Ladekabel LK sind natürlich auch andere Varianten denkbar. Beispielsweise könnte hierfür ein mit dem Fahrzeug fest aber beweglich verbundener Greifer mit einem entsprechenden induktiven Abnehmer IA eingesetzt werden.
Ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben der hier beschriebenen Vorrichtungen umfasst Folgendes: in einem ersten Schritt werden Informationen zu mindestens einer zu ladenden Vorrichtung, insbesondere zu einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug, Informationen zu einem erwünschten Ladevorgang und/oder Informationen zu dem/den Bordsteinmodul(en) 1 , 1 a, 1 b und/oder 1 c selbst und/oderzu einer entsprechenden Stromversorgung abgerufen, beispielsweise von einem Smartphone, einem der Bordsteinmodule oder von anderen externen Vorrichtungen; in einem zweiten Schritt wird basierend auf den abgerufenen Informationen eine geeignete Ladestrategie für die zu ladende(n) Vorrichtung(en) ermittelt; und in einem dritten Schritt ein Ladevorgang für die zu ladende(n) Vorrichtung(en) ausgeführt wird.
Diese Schritte werden in bestimmten Intervallen und/oder auf ein bestimmtes auslösendes Event, wie beispielsweise auf eine Benutzereingabe, hin erneut von vorne Durchgeführt. Damit wird die Ladestrategie regelmäßig und/oder auf Anfrage hin an gegebenenfalls veränderte Bedingungen bzw. Informationen anzupassen. Die die abgerufenen Informationen können zumindest Informationen zu einem aktuellen Ladezustand der zu ladenden Vorrichtung(en), eine Priorisierung der entsprechende Ladevorgänge, eine angedachte Ladedauer und/oder eine an dem entsprechenden Bordsteinmodul zur Verfügung stehende elektrische Leistung umfassen. Damit kann eine besonders geeignete Ladestrategie ermittelt werden.
Hier erfolgt die Ermittlung der geeigneten Ladestrategie in der Steuereinheit 26 des Bordsteinmoduls 1b zentral für alle vorgesehenen Bordsteinmodule 1a, 1b und 1c.
Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen dienen lediglich der Veranschaulichung des Kerngedankens der vorliegenden Erfindung und dienen als Beispiel für eine mögliche Umsetzung dieses Kerngedankens. Der Schutzumfang wird jedoch lediglich durch die Patentansprüche definiert.
BEZUGSZEICHEN
1 Bordsteinmodul
1a linkes Bordsteinmodul
1b mittleres Bordsteinmodul
1c rechtes Bordsteinmodul
10 Grundkörper
10a Basiselement
10b Abdeckelement
10c Stützwand
12 Markierung
14 Status-Anzeigevorrichtung/ LED-Leuchtring
20 Ladeeinrichtung
22 Übertragungseinheit
24 Kopplungseinheit
24a Eingangsanschluss
24b1 erster Ausgangsanschluss
24b2 zweiter Ausgangsanschluss
26 Steuereinheit
28 Empfangs- und Sendeeinheit
30 Pufferspeicher
AL Ausgangsleitung
AP Steuerungs- und Anzeigepaneel
BS herkömmlicher Bordstein
EL Eingangsleitung
F Fahrzeug
IA Abnehmer
LK Ladekabel
SF Straßenfläche
SK Schaltkasten
TA Tankanschluss
TS Tankstecker
VL1 erste Verbindungsleitung
VL2 zweite Verbindungsleitung
W Fuß- und Radweg

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Ein Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c), umfassend einen Grundkörper (10), wobei der Grundkörper (10) einen Hohlraum aufweist, welcher von Wänden des Grundkörpers (10) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum eine Ladeeinrichtung (20) vorgesehen ist, wobei die Ladeeinrichtung (20) mindestens eine Übertragungseinheit (22) aufweist, wobei die mindestens eine Übertragungseinheit (22) der Ladeeinrichtung (20) derart konfiguriert ist, dass über diese eine Energieübertragung an einen externen daran gekoppelten Abnehmer möglich ist.
2. Bordsteinmodul (1 , 1a, 1b, 1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheit (22) eine induktive Übertragungseinheit ist, welche in der Lage ist, in mindestens einem Übertragungsbereich über mindestens einem Teilabschnitt einer der vorgesehenen Wände des Grundkörpers (10) ein Magnetfeld zur induktiven Energieübertragung zu erzeugen.
3. Bordsteinmodul (1 , 1a, 1 b, 1c) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinrichtung (20) mehr als nur eine separate Übertragungseinheiten (22) aufweist, wobei die mehreren Übertragungseinheiten (22) derart vorgesehen sind, dass über diese in unterschiedlichen Übertragungsbereichen an unterschiedlichen Teilabschnitten des Grundkörpers (10) eine entsprechende Energieübertragung ermöglicht wird.
4. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Übertragungseinheiten (20) dazu ausgebildet sind, in den jeweiligen Übertragungsbereichen identische und/oder unterschiedliche Energieübertragungsraten zu ermöglichen.
5. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bordsteinmodul (1 , 1a, 1b, 1c) mindestens eine Markierung (12) aufweist, welche die Position eines entsprechenden Übertragungsbereichs anzeigt.
6. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des Grundkörpers (10) den Hohlraum vollständig umschließen.
7. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) des Bordsteinmoduls (1 , 1a, 1b, 1c) einteilig ausgebildet ist, oder aus mehreren Teilelementen (10a, 10b) gebildet ist, welche über geeignete Mittel lösbar miteinander verbunden sind.
8. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bordsteinmodul (1 , 1a, 1b, 1c) in Gestalt eines Hochbordsteins ausgebildet ist.
9. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) des Borsteinmoduls (1 , 1a, 1 b, 1c) zumindest teilweise, insbesondere vollständig, aus Beton oder Kunststoff gebildet ist, und insbesondere faserverstärkt, bevorzugt über Carbonfasern, ist, oder aus einem Naturstein geformt ist.
10. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine induktive Übertragungseinheit (22) vollständig innerhalb des Hohlraums des Grundkörpers (10) angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, das besagte Magnetfeld durch die entsprechende Wand des Grundkörpers (10) hindurch zu erzeugen.
11. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine insbesondere induktive Übertragungseinheit (22) vollständig innerhalb des Hohlraums des Grundkörpers (10) angeordnet ist und diejenige Wand, über welcher der entsprechende Übertragungsbereich vorgesehen ist, an dem jeweiligen Teilabschnitt eine Öffnung aufweist, wobei die Öffnung von einer insbesondere für Magnetfelder durchlässigen und insbesondere abnehmbaren Abdeckung verschlossen ist.
12. Bordsteinmodul (1 , 1a, 1 b, 1c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diejenige Wand, auf welcher ein entsprechender Übertragungsbereich für die Energieübertragung gebildet ist, an dem jeweiligen Teilabschnitt der Wand eine Öffnung aufweist, wobei mindestens eine insbesondere induktive Übertragungseinheit (22) ein Übertragungselement aufweist, welches zumindest teilweise in der besagten Öffnung vorgesehen ist.
13. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bordsteinmodul (1 , 1a, 1b, 1c) mindestens eine Positionierungsvorrichtung, insbesondere in Gestalt eines Positionierungsmagneten, aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen externen insbesondere induktiven Abnehmer (IA) in einem entsprechenden Übertragungsbereich zu positionieren und zu haltern.
14. Bordsteinmodul (1 , 1a, 1 b, 1c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Übertragungseinheit (22) als induktive Übertragungseinheit (22) ausgebildet ist und derart konfiguriert ist, dass das im jeweiligen Übertragungsbereich erzeugte Magnetfeld stark genug ist, um eine ausreichend starke Energieübertragung zum Laden einer Batterie eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (F) zu ermöglichen.
15. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinrichtung (20) eine Kopplungseinheit (24) aufweist, wobei die Kopplungseinheit (24) einen Eingangsanschluss (24a) aufweist, über welchen die Ladeeinrichtung (20) an eine externe Stromversorgung angeschlossen werden kann.
16. Bordsteinmodul (1 , 1a, 1 b, 1c) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinheit (24) ferner mindestens einen Ausgangsanschluss (24b1 , 24b2) aufweist, über welchen die Ladeeinrichtung (20) an externe Vorrichtungen angeschlossen werden kann, wobei der mindestens eine Ausgangsanschluss (24b1 , 24b2) insbesondere dafür ausgebildet ist, über eine Verbindungsleitung (VL1 , VL2) an den Eingangsanschluss (24a) eines anderen erfindungsgemäßen Bordsteinmoduls (1 , 1a, 1 b, 1c) angeschlossen zu werden.
17. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinrichtung (20) eine Steuereinheit (26) umfasst, wobei die Steuereinheit (26) mit den übrigen Komponenten (22, 24, 26, 28, 30) der Ladeeinrichtung (20) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, den Betrieb der Ladeeinrichtung (20) zu steuern.
18. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinrichtung (20) eine Empfangs- und/oder Sendeeinheit (28) aufweist, wobei die Empfangs- und/oder Sendeeinheit (28) dazu ausgebildet ist, Signale von mindestens einer externen Vorrichtung, insbesondere über eine kabellose Verbindung, zu empfangen und an mindestens eine der anderen Komponenten der Ladeeinrichtung (20) zu übermitteln, und/oder
Signale von mindestens einer der anderen Komponenten der Ladeeinrichtung (20) zu empfangen und an mindestens eine externe Vorrichtung, insbesondere über eine kabellose Verbindung, zu senden.
19. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinrichtung (20) einen Pufferspeicher (30) zur zumindest vorübergehenden Speicherung von elektrischer Energie aufweist.
20. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bordsteinmodul (1 , 1a, 1 b, 1c), und insbesondere die Ladeeinrichtung (20), eine Status- Anzeigevorrichtung (14), insbesondere in Gestalt von LED-Leuchten oder eines LED- Leuchtrings, zur Anzeige eines Status der Ladeeinrichtung (20) aufweist, welche derart vorgesehen ist, dass diese in einem in üblicherweise eingebauten Zustand des Bordsteinmoduls (1 , 1a, 1 b, 1c) sichtbar ist.
21. Bordsteinmodul (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Status-Anzeigevorrichtung (14) in dem entsprechenden Teilabschnitt der Wand unter an einem jeweiligen Übertragungsbereich einer Übertragungseinheit (22) oder zumindest in dessen unmittelbarem Umfeld vorgesehen ist.
22. Bordsteinmodulgruppe umfassend: mindestens zwei Bordsteinmodule (1 , 1a, 1 b, 1c) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die mindestens zwei Bordsteinmodule (1 , 1a, 1b, 1 c) über entsprechende Verbindungsleitungen (VL1 , VL2) derart miteinander gekoppelt sind, dass zwischen diesen ein Energie- und/oder Informationsaustausch möglich ist.
23. Bordsteinmodulgruppe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Bordsteinmodulgruppe mindestens ein Übertragungsbordsteinmodul umfasst, wobei das jeweilige Übertragungsbordsteinmodul entweder einen Kabeldurchgang für das
Hindurchlegen einer entsprechenden Verbindungsleitung (VL1 , VL2), welche die mindestens zwei erfindungsgemäße Bordsteinmodule (1 , 1a, 1 b, 1c) miteinander verbindet, aufweist, oder in dem jeweiligen Übertragungsbordsteinmodul eine entsprechende Verbindungsleitung (VL1 , VL2) vorgesehen ist und die vorgesehene Verbindungsleitung (VL1 , VL2) an Ihren beiden Enden Kopplungselemente aufweist, über welche eine Verbindung zu den erfindungsgemäßen Bordsteinmodulen (1 , 1a, 1 b, 1c) erfolgen kann.
24. Bordsteinmodulgruppe nach einem der Ansprüche 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (26) mindestens einer der vorgesehenen erfindungsgemäßen Bordsteinmodule (1 , 1 a, 1 b, 1 c) dazu ausgebildet ist, auch die Komponenten von anderen an dieses Bordsteinmodul (1b) angeschlossenen Bordsteinmodulen (1a, 1c) zu steuern.
25. Ladestation zum Laden von zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen (F), dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation einen Schaltkasten (SK) aufweist, welcher an ein Stromversorgungsnetz angeschlossen ist, und dass die Ladestation mindestens ein Bordsteinmodul (1 , 1a, 1 b, 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 und/oder eine Borsteinmodulgruppe nach einem der Ansprüche 22 bis 24 umfasst, wobei das mindestens eine Bordsteinmodul (1 , 1a, 1b, 1c) bzw. mindestens eines der erfindungsgemäßen Bordsteinmodule (1 , 1 a, 1 b, 1 c) derart an den Schaltkasten (SK) angekoppelt ist, dass alle der vorgesehenen erfindungsgemäßen Bordsteinmodule (1 , 1 a, 1 b, 1 c) über den Schaltkasten mit elektrischer Energie versorgt werden können.
26. Ladestation nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgesehenen Borsteinmodule (1 , 1a, 1 b, 1c) in üblicherweise entlang einer Fahrbahn und/oder Parkfläche verlegt sind.
27. Verfahren zum Betreiben eines Bordsteinmoduls (1 , 1a, 1b, 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , einer Bordsteinmodulgruppe nach einem der Ansprüche 22 bis 24 oder einer Ladestation nach einem der Ansprüche 25 und 26, dadurch gekennzeichnet dass in einem ersten Schritt Informationen zu mindestens einer zu ladenden Vorrichtung, insbesondere zu einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug, Informationen zu einem erwünschten Ladevorgang und/oder Informationen zu dem/den Bordsteinmodul(en) (1 , 1a, 1b, 1c) selbst und/oderzu einer entsprechenden Stromversorgung abgerufen werden; in einem zweiten Schritt basierend auf den abgerufenen Informationen eine geeignete Ladestrategie für die zu ladende(n) Vorrichtung(en) ermittelt wird; und in einem dritten Schritt ein Ladevorgang für die zu ladende(n) Vorrichtung(en) ausgeführt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der erste bis dritte Schritt des Verfahrens in bestimmten Intervallen und/oder auf ein bestimmtes auslösendes Event hin erneut von vorne Durchgeführt werden, um die Ladestrategie an gegebenenfalls veränderte Bedingungen bzw. Informationen anzupassen.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 und 28, dadurch gekennzeichnet, dass die abgerufenen Informationen zumindest Informationen zu einem aktuellen Ladezustand der zu ladenden Vorrichtung(en), eine Priorisierung der entsprechende Ladevorgänge, eine angedachte Ladedauer und/oder eine an dem entsprechenden Bordsteinmodul (1 , 1a, 1b, 1c) zur Verfügung stehende elektrische Leistung umfassen.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der geeigneten Ladestrategie, insbesondere in einer Steuereinheit (26) des Bordsteinmoduls (1) bzw. in der Steuereinheit (26) einer der vorgesehenen Bordsteinmodule (1a, 1b, 1c), zentral für das gesamte Bordsteinmodul (1) bzw. für alle vorgesehenen Bordsteinmodule (1 a, 1 b, 1 c) erfolgt.
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