EP4419378A1 - Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares fahrzeug - Google Patents

Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares fahrzeug

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Publication number
EP4419378A1
EP4419378A1 EP22830446.5A EP22830446A EP4419378A1 EP 4419378 A1 EP4419378 A1 EP 4419378A1 EP 22830446 A EP22830446 A EP 22830446A EP 4419378 A1 EP4419378 A1 EP 4419378A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
charging
charging connection
cover
covers
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22830446.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mark Renner
Karina Kohler
Juergen Benecke
Holger Stein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Publication of EP4419378A1 publication Critical patent/EP4419378A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a charging connection device for an electrically driven vehicle with two charging connections.
  • DE 102021000307A1 discloses a charging connection device for an electrically driven vehicle with two charging connections arranged next to one another with a first direct current charging connection and a second direct current and/or alternating current charging connection.
  • the charging connection device comprises at least one charging connection cover, which covers at least one of the two charging connections.
  • the charging connection cover is designed in such a way that only one of the two charging connections is accessible for making contact, while the other of the two charging connections is covered by the charging connection cover.
  • a charging standard may include direct current charging, meaning direct current charging, or alternating current charging, meaning alternating current charging.
  • CCS Combined Charging System
  • CHAdeMO "Charge de Move" as a standard developed in Japan offers a charging capacity of up to 50 kW.
  • a further charging connection in particular a DC voltage connection, is required another alternative connector standard.
  • Several charging connections can be electrically connected in one path, so that the charging sockets are live at the same time.
  • An object of the invention is to create an improved charging connection device for an electrically powered vehicle with two charging connections.
  • a charging connection device for an electrically drivable vehicle with two charging connections arranged next to one another, which are electrically coupled via a common electrical path, and with at least two movably mounted charging connection covers, with each charging connection being assigned one of the charging connection covers.
  • the charging port covers each cover the corresponding charging port in at least a first state and at least partially uncover the corresponding charging port in at least a second state.
  • a locking arrangement locks one of the charge port covers from transitioning from the at least one first state to the at least one second state when the other charge port cover is in the at least one second state, whereby only one of the two charge ports is accessible for contacting while the other of the two charging ports is covered by the respective charging port cover.
  • the at least one covered charging connection can in particular be covered in a touch-proof manner, in particular at least contact elements of the charging connection being covered in a touch-proof manner.
  • a charging connection is understood below to mean a device, for example a charging socket, which is electrically coupled to an energy store and which can be electrically connected to a corresponding plug which is electrically coupled to a voltage source. In the connected state, the energy store of the electrically drivable vehicle is charged by the voltage source.
  • One of the charging connections can in particular be a combined DC-AC charging connection.
  • the other charging port can be a DC charging port or an AC charging port.
  • the charging connection device can also have two direct current connections or two alternating current connections.
  • the respective charging connections are mechanically covered by the charging connection covers.
  • the charging connection device can essentially have three states, with both charging connections being covered by the respective charging connection cover in a first state.
  • a second state of the charging connection device one of the charging connections can be covered by the respective charging connection cover and the other can be at least partially uncovered.
  • the charging port that is covered in the second state can be at least partially uncovered and the charging port that is at least partially uncovered in the second state can be covered.
  • the charging connection which is not used and is under voltage is covered so that it cannot be touched.
  • the charging connection that is not used and is under voltage can advantageously be protected from environmental influences such as dirt or water.
  • the charging port covers reliably cover the respective charging port while driving or parking when the vehicle is not being charged, and protect the ports from environmental influences and possible contact.
  • the charging connection covers and the blocking arrangement mean that it is advantageously possible to dispense with disconnecting one of the charging connections from the voltage supply. As a result, a corresponding switching device, a so-called switch box, can be dispensed with, as a result of which additional costs and additional installation space can be saved.
  • the blocking arrangement can comprise at least one locking element, which locks a corresponding charging connection cover in the at least one first position. Additionally or alternatively, the blocking arrangement can comprise at least one blocking arrangement, which blocks a drive driving at least one of the charging connection covers.
  • the at least one locking element and/or the at least one blocking arrangement can advantageously prevent or at least make it more difficult for the charging connection cover, which has the first state, to be converted into the second state when the other charging connection cover has one of the second states.
  • the locking element can be designed, for example, as a locking pin which mechanically locks the corresponding charging connection cover. This locking pin can be moved between a locked position and an unlocked position via a suitable arrangement.
  • the locking element can prevent or make it more difficult to manually open the corresponding charging connection cover locked by the locking element, and mechanical opening of the corresponding charging connection cover locked by the locking element can be prevented or made more difficult by means of a suitable drive.
  • the blocking arrangement can mechanically block the drive that drives at least one of the charging connection covers.
  • the blocking arrangement in the blocking state can act on a mechanical force transmission path between the drive and the corresponding charging port cover in order to block it or to decouple it from the charging port cover.
  • interrupting a power supply for a drive designed as an electric motor by the blocking arrangement in the blocked state would be conceivable.
  • the blocking arrangement can prevent or make it more difficult for the charging connection cover in the first state to be converted into one of the second states via the drive.
  • manual opening of the corresponding charging connection cover by hand can be made more difficult or prevented by the force resistance. This can be controlled via sensors and actuators, but can also be implemented passively using simple mechanical functions.
  • At least one sensor arrangement coupled to the blocking arrangement can monitor the state of the charging connection covers.
  • the at least one sensor arrangement can include a limit switch and/or an optical sensor and/or a camera and/or a position measuring system or potentiometer.
  • the at least one sensor arrangement receives first sensor data dependent on the state of a first charging connection cover and second sensor data dependent on the state of a second charging connection cover. Due to the coupling with the blocking arrangement, depending on the sensor data received, the blocking arrangement can block the first charging port cover for a transition from the at least one first state to the at least one second state or the second charging port cover for a transition from the at least one first state to the at least one lock second state.
  • the blocking arrangement can comprise a coupling arrangement which couples the charging connection cover of one charging connection to the charging connection cover of the other charging connection.
  • the coupling arrangement can be designed mechanically or electrically.
  • the other charging port cover can be blocked for a state change by the coupling arrangement.
  • the other charging connection can be released for a state change by the coupling arrangement.
  • the two charging connections can be arranged in a common charging trough or in two separate charging troughs, in particular adjacent ones.
  • the charging connections can be arranged on the vehicle in a space-saving manner. With an arrangement in separate charging cavities, the positioning of the charging connections can be designed more flexibly.
  • at least one charging trough can comprise at least one cover element, which covers the corresponding charging trough in at least a first state and at least partially releases the corresponding charging trough in at least a second state.
  • the charging connection arranged in the charging recess and its charging connection cover can be additionally covered and protected from dirt or moisture and/or snow by the additional cover element.
  • both charging connections and their charging connection covers can be covered by the same covering element or at least partially uncovered.
  • the cover element can be arranged on one side of the corresponding loading tray.
  • At least one of the two charging connection covers and/or at least one cover element can be embodied as a rotatably and/or translationally mounted flap.
  • the flap can be folded or pivoted away on a suitable axis up or down or to the side or diagonally outwards from the respective charging connection or from the charging cradle in order to be transferred to one of the second states.
  • the flap can be arranged in a similar way to a conventional fuel filler flap on the side of the charging recess or on the side of the charging connection, which can correspond to the fuel recess arranged in an internal combustion vehicle.
  • the flap can be rotated in a plane parallel to the loading trough.
  • the flap can be moved up or down or to the side via a corresponding guide in order to be converted into one of the second states.
  • the respective flap can be moved outwards in front of an outer shell shell or inwards under the outer shell shell in order to be converted into one of the second states.
  • a combination of swiveling and rotating or swiveling and moving or rotating and moving is also conceivable.
  • the charging port covers can be moved differently. For example, a first chargeport cover may pivot and a second chargeport cover may slide. Alternatively, the opening mechanism of both charging port covers can be identical or mirrored to each other. Furthermore, the cover member can be moved differently than at least one of the charge port covers.
  • the cover element can be configured identically or mirrored to the opening mechanism of at least one charging connection cover.
  • at least one of the charging connection covers and/or at least one cover element can be designed as a foldable or rollable or bendable roller blind.
  • the blind can be made of plastic or sheet metal.
  • the roller blind can be made in one piece or the roller blind can have several slats.
  • the shade can be folded and unfolded to be placed in one of the first states or in one of the second states.
  • the blind In the rollable embodiment, the blind can be rolled up and unrolled to be converted into one of the first states or one of the second states.
  • the blind can be folded inwards or outwards or to the side from the first state in order to be converted into one of the second states. Furthermore, an arrangement that moves away inwards, similar to a center console cover, or an arrangement that folds away inwards in an S-shape is conceivable.
  • slats and roller blind systems and bendable versions are also possible, which can at least roll away at an angle.
  • a flexible metal sheet for example a spring metal sheet, which does not have any individual lamellae, can also be bent away and/or pushed away around a corner or an angle. The movements between the states of the shade can be performed up, down, left or right.
  • At least one of the charging connection covers and/or at least one cover element can comprise a plurality of cover elements that can be pushed together or pushed apart.
  • a locking mechanism can be implemented similar to that of an aperture or a shutter of a photo camera.
  • the two charging connections can be connected in parallel in the common electrical path.
  • the shared loading path saves installation space, costs and weight.
  • the charging connection device can be adapted to an installation space that is often limited behind the charging connections, since separating elements can be dispensed with.
  • FIG. 1 shows a charging connection device for an electrically driven vehicle with two charging connections according to a first exemplary embodiment of the invention with charging connections that are completely covered;
  • FIG. 2 shows the charging connection device according to FIG. 1 with a released charging connection
  • FIG. 3 shows a charging connection device for an electrically drivable vehicle with two charging connections according to a second exemplary embodiment of the invention with completely covered charging connections;
  • FIG. 4 shows the charging connection device according to FIG. 3 with a released charging connection
  • FIG. 5 shows a charging connection device for an electrically drivable vehicle with two charging connections according to a third exemplary embodiment of the invention with completely covered charging connections;
  • FIG. 6 shows the charging connection device according to FIG. 5 with a released charging connection.
  • FIGS 1 and 2 show a charging connection device 100 for an electrically driven vehicle with two charging connections 12, 22 according to a first embodiment of the invention.
  • Figures 3 and 4 show a charging connection device 100 for an electrically driven vehicle with two charging connections 12, 22 according to a second embodiment of the invention.
  • Figures 5 and 6 show a charging connection device 100 for an electrically driven vehicle with two charging connections 12, 22 according to a third embodiment of the invention.
  • the illustrated exemplary embodiments of the charging connection devices 100 for an electrically driven vehicle each comprise two charging connections 12, 22 arranged next to one another.
  • the charging connections 12, 22 correspond to charging sockets, but other suitable charging connections 12, 22 are also conceivable.
  • FIGS. 2 and 4 and is also indicated in FIG. This can be a so-called CCS charging standard (Combined Charging System), for example.
  • the charging connection 22 arranged on the right can be embodied as a direct current charging connection 22 or as an alternating current charging connection 22 or as a further combined direct current/alternating current charging connection 22 .
  • both charging connections 12, 22 can be designed as direct current connections or both charging connections 12, 22 can be designed as alternating current connections.
  • the designation left and right is an example.
  • the combined direct current/alternating current charging connection 12 shown can, of course, also be arranged on the right.
  • the charging connections 12, 22 can also be arranged offset relative to one another or one below the other.
  • the charging connections 12, 22 are electrically coupled via a common electrical path 30.
  • FIG. The two charging connections 12, 22 arranged next to one another in the common electrical path 30 are connected in parallel.
  • each charging termination 12, 22 has an electrical coupling 16, 26 on.
  • no separating elements for separating the charging connections 12, 22 are required. Both charging terminals 12, 22 are live.
  • the illustrated exemplary embodiments of the charging connection devices 100 further comprise at least two movably mounted charging connection covers 14, 24, one of the charging connection covers 14, 24 being assigned to each charging connection 12, 22.
  • the charging port covers 14, 24 are each movably mounted between a first end position and a second end position. Several intermediate positions are possible between the end positions, with the charging connection covers 14, 24 covering the charging connection 12, 22 assigned to them in some intermediate positions, in particular completely, and in some further intermediate positions the charging connection covers 14, 24 covering the charging connection 12, 22 assigned to them at least partially or completely release. States of the charging port covers 14, 24 can be defined here, with the charging port covers 14, 24 covering the corresponding charging port 12, 22 in at least a first state and at least partially releasing the corresponding charging port 12, 22 in at least a second state.
  • a locking arrangement 40 locks one of the charge port covers 14, 24 for a transition from the at least one first state to the at least one second state when the other charge port cover 14, 24 has the at least one second state .
  • only one of the two charging connections 12, 22 is accessible for contacting, while the other of the two charging connections 12, 22 is covered by the respective charging connection cover 14, 24, in particular covered in a touch-safe manner.
  • at least contact elements of the charging connection 12, 22 that is not accessible in each case can be covered so that they cannot be touched.
  • the charging connection device 100 essentially has three states due to the charging connection covers 14, 24 and the locking arrangement 40.
  • a first state (FIGS. 1, 3, 5) of the charging connection device 100, both charging connections 12, 22 are covered by the respective charging connection cover 14, 24.
  • a second state (FIGS. 2, 4, 6) of the charging connection device 100, one of the charging connections 22 is covered by the respective charging connection cover 24 and the other charging connection 12 is at least partially uncovered by the charging connection cover 14.
  • the charging connection 22 that is covered in the second state is at least partially released and the charging connection 12 that is at least partially released in the second state is covered.
  • the released charging connections 12 are fully released in the second state and in the third state, which is not shown; only partial release of the charging connections 12, 22 is also conceivable.
  • This arrangement means that at most one of the charging connections 12, 22 is accessible.
  • the charging connection 22 that is not used and is live is protected from environmental influences such as dirt or water.
  • the locking arrangement 40 can comprise at least one locking element which locks a corresponding charging connection cover 14, 24 in the at least one first position.
  • the blocking assembly 40 may include at least one blocking assembly blocking a drive driving at least one of the charge port covers.
  • the locking element can be a locking pin which can be moved between a locked position and an unlocked position.
  • the respective charging connection cover 14, 24 can be mechanically locked by the locking pin.
  • a mechanical blockage of the drive or of a mechanical power transmission path between the drive and the respective charging connection cover 14, 24 can be implemented by the blocking arrangement.
  • a decoupling of the mechanical power transmission path between the respective charging connection cover 14, 24 and the corresponding drive, or an interruption of the power supply of the corresponding electric drive can be implemented.
  • a possible implementation can be controlled via sensors and actuators.
  • passive implementation using simple mechanical functions is also possible.
  • the charge port device 100 can comprise at least one sensor arrangement coupled to the locking arrangement 40 which monitors the state of the charge port covers 14, 24.
  • the sensor arrangement can be a limit switch and/or an optical sensor and/or a camera and/or a Include displacement encoder or potentiometer.
  • a suitable evaluation unit uses the sensor arrangement to recognize which cover is open and controls the locking element or the blocking arrangement accordingly. This can be done mechanically using suitable actuators or electrically using suitable elements.
  • the charge port device 100 may include at least one coupling arrangement that couples the charge port cover 14, 24 of one charge port 12, 22 to the charge port cover 24, 14 of the other charge port 22, 12.
  • the charging connection covers 14, 24 can be coupled to one another via the coupling arrangement in such a way that when one charging connection cover 14 is moved, for example to release the relevant charging connection 12 for plugging in a charging plug, the other charging connection cover 24 is moved in such a way that the corresponding charging connection 14 is covered and vice versa.
  • the charge port covers 14, 24 may be coupled with a locking member or blocking assembly that locks or blocks the other charge port cover 24, 14, respectively.
  • the charging connection covers 14, 24 can be coupled to the locking element of the other charging connection covers 24, 14 via the coupling arrangement in such a way that when a charging connection cover 14 is moved, for example to release the relevant charging connection 12 for plugging in a charging plug, the locking element of the other charging connection cover 24 is moved so that the other charging port cover 24 is locked.
  • the charging port covers 14, 24 can be coupled to the blocking arrangement of the other charging port cover 24, 14 via the coupling arrangement in such a way that when a charging port cover 14 is moved, for example to release the relevant charging port 12 for plugging in a charging plug, the blocking arrangement of the other charging port cover 24 is moved that the drive or a power transmission path of the other charging port cover 24 is blocked. This can be done mechanically and/or electrically.
  • the first exemplary embodiment shown in Figures 1 and 2 and the third exemplary embodiment of the charging connection device 100 shown in Figures 5 and 6 differ from the second exemplary embodiment shown in Figures 3 and 4 in that the charging connections 12, 22 are divided into two separate, in particular adjacent loading troughs 10, 20 are arranged.
  • the Charging troughs 10, 20 can be arranged separately from one another and be electrically interconnected internally, with the same voltage being present at both charging terminals 12, 22.
  • at least one charging recess 10, 20 can additionally comprise at least one cover element 18.
  • the cover element 18 can cover the corresponding loading trough 10, 20 in at least a first state and at least partially release the corresponding loading trough 10, 20 in at least a second state. This cover member 18 can cover the corresponding charging port 12, 22 and its charging port cover 14, 24.
  • the two charging connections 12, 22 in the second exemplary embodiment of the charging connection device 100 are arranged in a common charging trough 10 and electrically interconnected, the same voltage being present at both charging connections 12, 22.
  • An additional cover element 18 is provided, which covers the loading trough 10 in a first state and at least partially releases the loading trough 10 in at least one illustrated second state. In the first state, the cover element 18 covers the charging trough 10 and each charging connection 12, 22.
  • the cover element 18 shown is pivotably mounted on an axis which runs on the left-hand side of the loading recess 10, similar to known tank caps. In an alternative exemplary embodiment, which is not shown, the cover element 18 can also be pivoted on another suitable axis.
  • cover element 18 can be slidably mounted in an alternative embodiment.
  • the cover element 18 can be designed as a foldable or rollable or bendable roller blind.
  • the covering element 18 can comprise a plurality of covering elements which can be pushed together or pushed apart, similar to a locking mechanism or a diaphragm of a photographic camera. Furthermore, covering the loading recess 10 with an additional cover element 18 can be dispensed with.
  • the two charging connection covers 14, 24 are designed as flaps mounted so as to be movable in translation.
  • the flaps in the illustrated embodiments of the charge port device 100 can be slid down to uncover the corresponding charge port 12,22 and slid up to cover the corresponding charge port 12,22.
  • the charge port covers 14, 24 can be slid in different directions to expose the corresponding charge port 12, 22. For example, one charge port cover 14 may be shifted to the left and the other after charge port cover 24 may be shifted to the right.
  • the charging connection covers 14, 24 are moved in front of the outer shell of the shell; it would also be possible to move them behind the outer shell of the shell.
  • At least one of the two charging connection covers 14, 24 can be designed as a rotatably mounted flap.
  • the flap can be pivoted or folded forward on a suitable axis. Furthermore, a combination of a translational and a rotational movement of the flap is conceivable.
  • a flap can be slidably mounted and a flap can be pivoted or rotated.
  • At least one of the charging connection covers 14, 24 can be designed as a foldable or rollable or bendable roller blind.
  • the roller blind can be made of plastic or sheet metal, which can be rolled up, folded or moved inwards. In addition, the roller blind can be folded inwards in an S-shape. The movement can be up, down, left or right.
  • the roller blind can be designed as an arrangement of slats or as a flexible spring plate. Another conceivable option is slats and roller blind systems that can be rolled up or at least rolled away at an angle. In addition, the option is also conceivable of forming the roller blind as a flexible metal sheet that does not have any individual slats, but can also be bent away, pushed away around a corner or an angle.
  • the two charging connection covers 14, 24 comprise a plurality of cover elements that can be pushed together or pushed apart.
  • the locking mechanism can be compared to the locking mechanism or aperture of a photo camera.
  • one of the charging connection covers 14, 24 can comprise a plurality of cover elements which can be pushed together or pushed apart and the other
  • Charging connection cover 24, 14 can be designed as a movably mounted flap or as a movably mounted roller blind.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladeanschlussvorrichtung (100) für ein elektrisch antreibbaresFahrzeug mit zwei nebeneinander angeordneten Ladeanschlüssen (12, 22). Weiter umfasst die Ladeanschlussvorrichtung (100) wenigstens zwei beweglich gelagerte Ladeanschlussabdeckungen (14, 24), wobei jeweils einem Ladeanschluss (12, 22) jeweils eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) zugeordnet ist. Die Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) decken jeweils in wenigstens einem ersten Zustand den korrespondierenden Ladeanschluss (12, 22) ab und geben in wenigstens einem zweiten Zustand den korrespondierenden Ladeanschluss (12, 22) zumindest teilweise frei. Eine Sperranordnung (40) sperrt eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) für einen Übergang von dem wenigstens einen ersten Zustand in den wenigstens einen zweiten Zustand, wenn die andere Ladeanschlussabdeckung (14, 24) den wenigstens einen zweiten Zustand aufweist, so dass jeweils nur einer der beiden Ladeanschlüsse (12, 22) zum Kontaktieren zugänglich ist, während der andere der beiden Ladeanschlüsse (12, 22) von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung (14, 24) abgedeckt.

Description

Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen.
Die DE 102021000307A1 offenbart eine Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei nebeneinander angeordneten Ladeanschlüssen mit einem ersten Gleichstromladeanschluss und einem zweiten Gleichstrom- und/oder Wechselstromladeanschluss. Zudem umfasst die Ladeanschlussvorrichtung mindestens eine Ladeanschlussabdeckung, welche wenigstens einen der beiden Ladeanschlüsse überdeckt. Dabei ist die Ladeanschlussabdeckung so ausgebildet, dass jeweils nur einer der beiden Ladeanschlüsse zum Kontaktieren zugänglich ist, während der andere der beiden Ladeanschlüsse von der Ladeanschlussabdeckung abgedeckt ist.
Elektroautos benötigten nach dem Stand der Technik für jeden Ladestandard einen eigenen Ladeanschluss und daher werden für zwei Lademöglichkeiten unterschiedlicher Standards auch zwei Ladeanschlüsse am Fahrzeug vorgesehen.
Ein Ladestandard kann Gleichstromladen, worunter Laden mit Gleichstrom verstanden wird, oder Wechselstromladen, worunter Laden mit Wechselstrom verstanden wird, umfassen.
Ein aktuell verwendeter Ladestandard in Europa ist beispielsweise das sogenannte Combined Charging System (CCS). Hierbei ist ein Laden mit Gleichstrom und Wechselstrom möglich. Ein weiterer Standard CHAdeMO = „Charge de Move“ als in Japan entwickelter Standard bietet eine Ladeleistung bis zu 50 kW.
Für alternative oder zukünftige Ladestandards mit Leistungen von mehreren hundert Kilowatt oder sogar darüber mit Leistungen von mindestens einem Megawatt und mehr wird ein weiterer Ladeanschluss, insbesondere ein Gleichspannungsanschluss, nach einer weiteren, alternativen Steckernorm vorgesehen. Mehrere Ladeanschlüsse können elektrisch in einem Pfad verschaltet sein, sodass die Ladedosen gleichzeitig unter Spannung stehen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen zu schaffen.
Die vorgenannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug vorgeschlagen mit zwei nebeneinander angeordneten Ladeanschlüssen, welche über einen gemeinsamen elektrischen Pfad elektrisch gekoppelt sind, und mit wenigstens zwei beweglich gelagerten Ladeanschlussabdeckungen, wobei jeweils einem Ladeanschluss jeweils eine der Ladeanschlussabdeckungen zugeordnet ist. Die Ladeanschlussabdeckungen decken jeweils in wenigstens einem ersten Zustand den korrespondierenden Ladeanschluss ab und geben in wenigstens einem zweiten Zustand den korrespondierenden Ladeanschluss zumindest teilweise frei. Eine Sperranordnung sperrt eine der Ladeanschlussabdeckungen für einen Übergang von dem wenigstens einen ersten Zustand in den wenigstens einen zweiten Zustand, wenn die andere Ladeanschlussabdeckung den wenigstens einen zweiten Zustand aufweist, wodurch jeweils nur einer der beiden Ladeanschlüsse zum Kontaktieren zugänglich ist, während der andere der beiden Ladeanschlüsse von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung abgedeckt ist. Hierbei kann der wenigstens eine abgedeckte Ladeanschluss insbesondere berührsicher abgedeckt sein, wobei insbesondere wenigstens Kontaktelemente des Ladeanschlusses berührsicher abgedeckt sind.
Unter einem Ladeanschluss wird im Folgenden eine Vorrichtung, beispielsweise eine Ladedose, verstanden, welche mit einem Energiespeicher elektrisch gekoppelt ist und welche mit einem korrespondierenden Stecker, welcher mit einer Spannungsquelle elektrisch gekoppelt ist, elektrisch verbunden werden kann. Im verbundenen Zustand wird der Energiespeicher des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs durch die Spannungsquelle aufgeladen. Einer der Ladeanschlüsse kann insbesondere ein kombinierter Gleichstrom- Wechselstrom-Ladeanschluss sein. Der andere Ladeanschluss kann ein Gleichstromladeanschluss oder ein Wechselstromladeanschluss sein. Alternativ kann die Ladeanschlussvorrichtung auch zwei Gleichstromanschlüsse oder zwei Wechselstromanschlüsse aufweisen.
Durch einen gemeinsam genutzten elektrischen Pfad der beiden Ladeanschlüsse genügt es, in der elektrischen Architektur des Hochvolt-Bordnetzes des Fahrzeugs nur ein Schütz zum Anschluss des elektrischen Energiespeichers zu verwenden. Damit können gegenüber einer Verschaltung mit zwei Schützen Kosten, Bauraum und Gewicht gespart werden. Bei einer Anordnung der beiden Ladeanschlüsse in einem gemeinsam genutzten elektrischen Pfad stehen beide Ladeanschlüsse gleichzeitig unter Spannung.
Durch die Ladeanschlussabdeckungen werden die jeweiligen Ladeanschlüsse mechanisch abgedeckt.
Durch die Ladeanschlussabdeckungen und die Sperranordnung kann die Ladeanschlussvorrichtung im Wesentlichen drei Zustände aufweisen, wobei in einem ersten Zustand beide Ladeanschlüsse von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung abgedeckt sind. In einem zweiten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung kann einer der Ladeanschlüsse von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung abgedeckt und der andere zumindest teilweise freigegeben sein. In einem dritten Zustand kann der im zweiten Zustand abgedeckte Ladeanschluss zumindest teilweise freigegeben und der im zweiten Zustand zumindest teilweise freigegebene Ladeanschluss kann abgedeckt sein. Dadurch ist es nur möglich, ein Ladekabel in den korrespondierenden Ladeanschluss einzustecken, wenn der andere Ladeanschluss mit der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung berührsicher abgedeckt ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass während des Ladens des Energiespeichers der nicht genutzte, unter Spannung stehende Ladeanschluss, berührsicher abgedeckt ist. Zusätzlich kann der nicht genutzte, unter Spannung stehende Ladeanschluss, vor Umwelteinflüssen wie Schmutz oder Wasser in vorteilhafter Weise geschützt werden. Zudem decken die Ladeanschlussabdeckungen den jeweiligen Ladeanschluss zuverlässig während der Fahrt oder während eines Parkens, wenn das Fahrzeug nicht geladen wird, zuverlässig ab und schützen die Anschlüsse vor Umwelteinflüssen und möglicher Berührung. Durch die Ladeanschlussabdeckungen und die Sperranordnung kann auf ein Spannungsfrei-Schalten einer der Ladeanschlüsse in vorteilhafter Weise verzichtet werden. Dadurch kann auf eine korrespondierende Umschalteinrichtung, eine sogenannte Switch-Box verzichtet werden, wodurch zusätzliche Kosten und zusätzlicher Bauraum eingespart werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann die Sperranordnung wenigstens ein Verriegelungselement umfassen, welches eine korrespondierende Ladeanschlussabdeckung in der wenigstens einen ersten Stellung verriegelt. Zusätzlich oder alternativ kann die Sperranordnung wenigstens eine Blockadeanordnung umfassen, welche einen wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen antreibenden Antrieb blockiert. Durch das wenigstens eine Verriegelungselement und/oder durch die wenigstens eine Blockadeanordnung kann in vorteilhafter Weise verhindert oder zumindest erschwert werden, dass die Ladeanschlussabdeckung, welche den ersten Zustand aufweist, in den zweiten Zustand überführt wird, wenn die andere Ladeanschlussabdeckung einen der zweiten Zustände aufweist. Hierbei kann das Verriegelungselement beispielsweise als Verrieglungsstift ausgeführt werden, welcher die korrespondierende Ladeanschlussabdeckung mechanisch verriegelt. Dieser Verriegelungsstift kann über eine geeignete Anordnung zwischen einer verriegelnden Stellung und einer entriegelnden Stellung bewegt werden. Durch das Verriegelungselement kann ein manuelles Öffnen der korrespondierenden, durch das Verriegelungselement verriegelten Ladeanschlussabdeckung per Hand verhindert oder erschwert werden, zudem kann ein maschinelles Öffnen der korrespondierenden, durch das Verriegelungselement verriegelten Ladeanschlussabdeckung über einen geeigneten Antrieb verhindert oder erschwert werden. Die Blockadeanordnung kann im blockierenden Zustand den wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen antreibenden Antrieb mechanisch blockieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Blockadeanordnung im blockierenden Zustand auf einen mechanischen Kraftübertragungspfad zwischen dem Antrieb und der korrespondierenden Ladeanschlussabdeckung wirken, um diesen zu blockieren, oder von der Ladeanschlussabdeckung zu entkoppeln. Zudem wäre das Unterbrechen einer Stromzufuhr für einen als elektrischen Motor ausgeführten Antrieb durch die Blockadeanordnung im blockierenden Zustand vorstellbar. Durch die Blockadeanordnung kann verhindert oder erschwert werden, dass die Ladeanschlussabdeckung im ersten Zustand über den Antrieb in einen der zweiten Zustände überführt wird. Zudem kann durch den Kraftwiderstand auch ein manuelles Öffnen der korrespondierenden Ladeanschlussabdeckung per Hand erschwert oder verhindert werden. Dies kann gesteuert über Sensoren und Aktuatoren möglich sein, aber auch passiv durch einfach mechanische Funktionen umgesetzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann wenigstens eine mit der Sperranordnung gekoppelte Sensoranordnung den Zustand der Ladeanschlussabdeckungen überwachen. Hierbei kann die wenigstens eine Sensoranordnung einen Endtaster und/oder einen optischen Sensor und/oder eine Kamera und/oder ein Wegmesssystem oder Potentiometer umfassen. Hierbei empfängt die wenigstens eine Sensoranordnung vom Zustand einer ersten Ladeanschlussabdeckung abhängige erste Sensordaten und vom Zustand einer zweiten Ladeanschlussabdeckung abhängige zweite Sensordaten. Durch die Kopplung mit der Sperranordnung kann in Abhängigkeit der empfangenen Sensordaten die Sperranordnung die erste Ladeanschlussabdeckung für einen Übergang von dem wenigstens einen ersten Zustand in den wenigstens einen zweiten Zustand sperren oder die zweite Ladeanschlussabdeckung für einen Übergang von dem wenigstens einen ersten Zustand in den wenigstens einen zweiten Zustand sperren.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann die Sperranordnung eine Kopplungsanordnung umfassen, welche die Ladeanschlussabdeckung eines Ladeanschlusses mit der Ladeanschlussabdeckung des anderen Ladeanschlusses koppelt. Hierbei kann die Kopplungsanordnung mechanisch oder elektrisch ausgebildet werden. Beim Übergang von dem wenigstens einen ersten Zustand in den wenigstens einen zweiten Zustand der einen Ladeanschlussabdeckung kann durch die Kopplungsanordnung die andere Ladeanschlussabdeckung für eine Zustandsänderung blockiert werden. Bei einem Übergang von dem wenigstens einen zweiten Zustand in den wenigstens einen ersten Zustand kann durch die Kopplungsanordnung der andere Ladeanschluss für eine Zustandsänderung freigegeben werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung können die beiden Ladeanschlüsse in einer gemeinsamen Lademulde oder in zwei separaten, insbesondere nebeneinanderliegenden, Lademulden angeordnet sein. Bei einer Anordnung in einer gemeinsamen Lademulde können die Ladeanschlüsse platzsparend am Fahrzeug angeordnet werden. Bei einer Anordnung in separaten Ladenmulden kann die Positionierung der Ladeanschlüsse flexibler gestaltet werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann wenigstens eine Lademulde wenigstens ein Abdeckelement umfassen, welches in wenigstens einem ersten Zustand die korrespondierende Lademulde abdeckt und in wenigstens einem zweiten Zustand die korrespondierende Lademulde zumindest teilweise freigibt. Durch das zusätzliche Abdeckelement kann der in der Lademulde angeordnete Ladeanschluss und dessen Ladeanschlussabdeckung zusätzlich abgedeckt und vor Verschmutzung, bzw. Feuchtigkeit und/oder Schnee geschützt werden. Bei einer Anordnung der Ladeanschlüsse in einer gemeinsamen Lademulde können beide Ladeanschlüsse und deren Ladeanschlussabdeckungen von demselben Abdeckelement abgedeckt oder zumindest teilweise freigegeben werden. Das Abdeckelement kann an einer Seite der korrespondierenden Lademulde angeordnet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann wenigstens eine der beiden Ladeanschlussabdeckungen und/oder wenigstens ein Abdeckelement, als rotationsbeweglich und/oder translationsbeweglich gelagerte Klappe ausgeführt sein. Die Klappe kann hierbei an einer geeigneten Achse nach oben oder nach unten oder zur Seite oder diagonal nach außen von dem jeweiligen Ladeanschluss oder von der Lademulde weggeklappt oder weggeschwenkt werden, um in einen der zweiten Zustände überführt zu werden. Beispielsweise kann die Klappe in ähnlicher Weise wie eine übliche Tankklappe an der Seite der Lademulde oder an der Seite des Ladeanschlusses, welche der bei einem Verbrennerfahrzeug angeordneten Tankmulde entsprechen kann, angeordnet sein. Alternativ kann die Klappe in einer Ebene parallel zur Lademulde gedreht werden. Alternativ kann die Klappe über eine entsprechende Führung nach oben oder nach unten oder zur Seite verschoben werden, um in einen der zweiten Zustände überführt zu werden. Hierbei kann die jeweilige Klappe nach außen vor eine Rohbauaußenhülle verschoben oder nach innen unter der Rohbauaußenhülle verschoben werden, um in einen der zweiten Zustände überführt zu werden. Es ist auch eine Kombination aus Schwenken und Drehen oder aus Schwenken und Verschieben oder aus Drehen und Verschieben vorstellbar. Zudem können die Ladeanschlussabdeckungen unterschiedlich bewegt werden. Beispielsweise kann eine erste Ladeanschlussabdeckung geschwenkt werden und eine zweite Ladeanschlussabdeckung kann verschoben werden. Alternativ kann der Öffnungsmechanismus beider Ladeanschlussabdeckungen identisch oder gespiegelt zueinander ausgebildet sein. Des Weiteren kann das Abdeckelement anders bewegt werden als wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen. Alternativ kann das Abdeckelement identisch oder gespiegelt zum Öffnungsmechanismus wenigstens einer Ladeanschlussabdeckung ausgebildet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen und/oder wenigstens ein Abdeckelement als faltbares oder aufrollbares oder biegbares Rollo ausgeführt sein. Das Rollo kann aus Kunststoff oder Metallblech ausgebildet werden. Hierbei kann das Rollo einstückig ausgeführt sein oder das Rollo kann mehrere Lamellen aufweisen. Bei der faltbaren oder aus Lamellen gestalteten Ausführung kann das Rollo zusammen- und auseinandergefaltet werden, um in einen der ersten Zustände oder einen der zweiten Zustände überführt zu werden. Bei der aufrollbaren Ausführung kann das Rollo aufgerollt und abgerollt werden, um in einen der ersten Zustände oder einen der zweiten Zustände überführt zu werden. Bei der biegbaren Ausführung kann das Rollo aus dem ersten Zustand nach innen oder nach außen oder zur Seite wegeklappt werden, um in einen der zweiten Zustände überführt zu werden. Des Weiteren ist eine nach innen wegfahrende Anordnung, ähnlich einer Mittelkonsolenabdeckung oder eine S-förmig nach innen wegklappende Anordnung vorstellbar. Als weitere Ausführung sind noch Lamellen und Rollo-Systeme und biegbare Ausführungen möglich, welche sich zumindest um einen Winkel wegrollen können. Hierbei kann ein biegsames Blech, beispielsweise ein Federblech, das keine einzelnen Lamellen aufweist, auch weggebogen und/oder um eine Ecke oder einen Winkel weggeschoben werden. Die Bewegungen zwischen den Zuständen des Rollos können nach oben, unten, links oder rechts ausgeführt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen und/oder wenigstens ein Abdeckelement mehrere zusammenschiebbare oder auseinanderschiebbare Abdeckelemente umfassen. Hierbei ist ein Schließmechanismus ähnlich wie bei einer Blende oder einem Verschluss einer Fotokamera umsetzbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung können die beiden Ladeanschlüsse im gemeinsamen elektrischen Pfad parallel geschaltet sein. Durch den gemeinsam genutzten Ladepfad können Bauraum, Kosten und Gewicht eingespart werden. Zudem ist eine Anpassung der Ladeanschlussvorrichtung an einen, häufig hinter den Ladeanschlüssen begrenzten Bauraum möglich, da auf Trennelemente verzichtet werden kann.
Mit der erfindungsgemäßen Ladeanschlussvorrichtung kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass jeweils nur ein Ladeanschluss zum Kontaktieren zugänglich ist und der andere Ladeanschluss jeweils berührsicher abgedeckt ist. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit vollständig abgedeckten Ladeanschlüssen;
Fig. 2 die Ladeanschlussvorrichtung nach Figur 1 mit einem freigegebenen Ladeanschluss;
Fig. 3 eine Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit vollständig abgedeckten Ladeanschlüssen;
Fig. 4 die Ladeanschlussvorrichtung nach Figur 3 mit einem freigegebenen Ladeanschluss;
Fig. 5 eine Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit vollständig abgedeckten Ladeanschlüssen; und
Fig. 6 die Ladeanschlussvorrichtung nach Figur 5 mit einem freigegebenen Ladeanschluss.
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Ladeanschlussvorrichtung 100 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen 12, 22 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Ladeanschlussvorrichtung 100 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen 12, 22 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Figuren 5 und 6 zeigen eine Ladeanschlussvorrichtung 100 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen 12, 22 nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Im Folgenden wird zunächst auf die Gemeinsamkeiten der dargestellten Ausführungsbeispiele der Ladeanschlussvorrichtungen 100 und im weiteren Verlauf wird auf die Unterschiede zwischen den dargestellten Ladeanschlussvorrichtungen 100 eingegangen.
Wie aus den Figuren 1 bis 6 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele der Ladeanschlussvorrichtungen 100 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug jeweils zwei nebeneinander angeordnete Ladeanschlüsse 12, 22.
Wie aus den Figuren 2, 4 und 6 weiter ersichtlich ist, entsprechen die Ladeanschlüsse 12, 22 Ladedosen, es sind aber auch andere geeignete Ladeanschlüsse 12, 22 vorstellbar. Wie aus den Figuren 2 und 4 weiter ersichtlich ist und auch in Figur 6 angedeutet aber nicht vollständig dargestellt ist, ist ein links angeordneter Ladeanschluss 12 im korrespondierenden Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 als kombinierter Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschluss 12 ausgebildet. Dies kann beispielsweise ein sogenannter CCS-Ladestandard (Combined Charging System) sein. Der rechts angeordnete Ladeanschluss 22 kann als Gleichstromladeanschluss 22 oder als Wechselstromladeanschluss 22 oder als weiterer kombinierter Gleichstrom- Wechselstrom-Ladeanschluss 22 ausgebildet sein.
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können beide Ladeanschlüsse 12, 22 als Gleichstromanschluss oder beide Ladeanschlüsse 12, 22 als Wechselstromanschluss ausgebildet sein.
Selbstverständlich ist die Bezeichnung links und rechts beispielhaft. Der dargestellte kombinierte Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschluss 12 kann selbstverständlich auch rechts angeordnet sein. Des Weiteren können die Ladeanschlüsse 12, 22 in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch versetzt zueinander oder untereinander angeordnet sein.
Wie aus den Figuren 2, 4 und 6 weiter ersichtlich ist, sind die Ladeanschlüsse 12, 22 über einen gemeinsamen elektrischen Pfad 30 elektrisch gekoppelt. Die beiden nebeneinander angeordneten Ladeanschlüsse 12, 22 im gemeinsamen elektrischen Pfad 30 sind parallel geschaltet. Hierbei weist jeder Ladeabschluss 12, 22 jeweils eine elektrische Kopplung 16, 26 auf. Hierbei sind keine Trennelemente zum Trennen der Ladeanschlüsse 12, 22 erforderlich. Beide Ladeanschlüsse 12, 22 stehen unter Spannung.
Wie aus den Figuren 1 bis 6 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele der Ladeanschlussvorrichtungen 100 weiter wenigstens zwei beweglich gelagerte Ladeanschlussabdeckungen 14, 24, wobei jeweils einem Ladeanschluss 12, 22 jeweils eine der Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 zugeordnet ist. Die Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 sind jeweils zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung beweglich gelagert. Hierbei sind zwischen den Endstellungen mehrere Zwischenstellungen möglich, wobei in einigen Zwischenstellungen die Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 den ihnen zugeordneten Ladeanschluss 12, 22, insbesondere vollständig abdecken und in einigen weiteren Zwischenstellungen die Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 den ihnen zugeordneten Ladeanschluss 12, 22 zumindest teilweise oder vollständig freigeben. Hierbei können Zustände der Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 definiert werden, wobei die Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 in wenigstens einem ersten Zustand den korrespondierenden Ladeanschluss 12, 22 abdecken und in wenigstens einem zweiten Zustand den korrespondierenden Ladeanschluss 12, 22 zumindest teilweise freigeben.
Wie aus den Figuren 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, sperrt eine Sperranordnung 40 eine der Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 für einen Übergang von dem wenigstens einen ersten Zustand in den wenigstens einen zweiten Zustand, wenn die andere Ladeanschlussabdeckung 14, 24 den wenigstens einen zweiten Zustand aufweist. Dadurch ist jeweils nur einer der beiden Ladeanschlüsse 12, 22 zum Kontaktieren zugänglich, während der andere der beiden Ladeanschlüsse 12, 22 von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14, 24 abgedeckt, insbesondere berührsicher abgedeckt ist. Hierbei können zumindest Kontaktelemente des jeweils nicht zugänglichen Ladeanschlusses 12, 22 berührsicher abgedeckt sein.
Wie aus den Figuren 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, weist die Ladeanschlussvorrichtung 100 durch die Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 und die Sperranordnung 40 im Wesentlichen drei Zustände auf. In einem ersten Zustand (Figur 1 , 3, 5) der Ladeanschlussvorrichtung 100 sind beide Ladeanschlüsse 12, 22 von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14, 24 abgedeckt. In einem zweiten Zustand (Figur 2, 4, 6) der Ladeanschlussvorrichtung 100 ist einer der Ladeanschlüsse 22 von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 24 abgedeckt und der andere Ladeanschluss 12 ist zumindest teilweise von der Ladeanschlussabdeckung 14 freigegeben. In einem nicht dargestellten dritten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung 100 ist der im zweiten Zustand abgedeckte Ladeanschluss 22 zumindest teilweise freigegeben und der im zweiten Zustand zumindest teilweise freigegebene Ladeanschluss 12 ist abgedeckt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die freigegebenen Ladeanschlüsse 12 im zweiten und im nicht dargestellten dritten Zustand vollständig freigegeben, es ist auch nur ein teilweises Freigeben der Ladeanschlüsse 12, 22 vorstellbar. Durch diese Anordnung ist maximal einer der Ladeanschlüsse 12, 22 zugänglich. Dadurch ist es nur möglich, ein Ladekabel in den korrespondierenden Ladeanschluss 12, 22 einzustecken, wenn der andere Ladeanschluss 12, 22 mit der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14, 24 berührsicher abgedeckt ist. Dadurch ist sichergestellt, dass während des Ladens der nicht genutzte, unter Spannung stehende Ladeanschluss 22, berührsicher abgedeckt ist. Zusätzlich wird der nicht genutzte, unter Spannung stehende Ladeanschluss 22 vor Umwelteinflüssen wie Schmutz oder Wasser geschützt.
Die nicht näher dargestellte Sperranordnung 40 kann in einem Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 wenigstens ein Verriegelungselement umfassen, welches eine korrespondierende Ladeanschlussabdeckung 14, 24 in der wenigstens einen ersten Stellung verriegelt. Alternativ oder zusätzlich kann die Sperranordnung 40 wenigstens eine Blockadeanordnung umfassen, welche einen wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen antreibenden Antrieb blockiert. Das Verriegelungselement kann ein Verrieglungsstift sein, welcher zwischen einer verriegelnden Stellung in eine entriegelnde Stellung bewegt werden kann. Durch den Verrieglungsstift kann eine mechanische Verrieglung der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14, 24 erfolgen. Durch die Blockadeanordnung kann eine mechanische Blockade des Antriebs oder eines mechanischen Kraftübertragungspfads zwischen dem Antrieb und der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14, 24 umgesetzt werden. Des Weiteren ist ein Entkoppeln des mechanischen Kraftübertragungspfads zwischen der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14, 24 und dem entsprechenden Antrieb, oder ein Unterbrechen der Stromzufuhr des entsprechenden, elektrischen Antriebs umsetzbar.
Eine mögliche Umsetzung kann gesteuert über Sensoren und Aktuatoren möglich sein. Zusätzlich oder alternativ ist aber auch eine passive Umsetzung durch einfache mechanische Funktionen möglich.
Für die gesteuerte Umsetzung kann die Ladeanschlussvorrichtung 100 wenigstens eine mit der Sperranordnung 40 gekoppelte Sensoranordnung umfassen, welche den Zustand der Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 überwacht. Die Sensoranordnung kann einen Endtaster und/oder einen optischer Sensor und/oder eine Kamera und/oder ein Wegmesssystem oder Potentiometer umfassen. Durch die Sensoranordnung erkennt eine geeignete Auswerteeinheit, welche Abdeckung offen ist und steuert das Verriegelungselement oder die Blockadeanordnung entsprechend. Dies kann mechanisch über geeignete Aktuatoren oder elektrisch über geeignete Elemente erfolgen.
Für die passive Umsetzung kann die Ladeanschlussvorrichtung 100 wenigstens eine Kopplungsanordnung umfassen, welche die Ladeanschlussabdeckung 14, 24 eines Ladeanschlusses 12, 22 mit der Ladeanschlussabdeckung 24, 14 des anderen Ladeanschlusses 22, 12 koppelt. Hierbei können die Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 über die Kopplungsanordnung so miteinander gekoppelt sein, dass bei der Bewegung einer Ladeanschlussabdeckung 14, beispielsweise um den betreffenden Ladeanschluss 12 zum Stecken eines Ladesteckers freizugeben, die andere Ladeanschlussabdeckung 24 so bewegt wird, dass der korrespondierende Ladeanschluss 14 abgedeckt wird und umgekehrt.
Alternativ oder optional können die Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 mit einem Verriegelungselement oder einer Blockadeanordnung, welche jeweils die andere Ladeanschlussabdeckungen 24, 14 verriegelt oder blockiert gekoppelt sein. Hierbei können die Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 über die Kopplungsanordnung so mit dem Verriegelungselement der anderen Ladeanschlussabdeckungen 24, 14 gekoppelt sein, dass bei der Bewegung einer Ladeanschlussabdeckung 14, beispielsweise um den betreffenden Ladeanschluss 12 zum Stecken eines Ladesteckers freizugeben, das Verriegelungselement der anderen Ladeanschlussabdeckung 24 so bewegt wird, dass die andere Ladeanschlussabdeckung 24 verriegelt ist. Alternativ können die Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 über die Kopplungsanordnung so mit der Blockadeanordnung der anderen Ladeanschlussabdeckung 24, 14 gekoppelt sein, dass bei der Bewegung einer Ladeanschlussabdeckung 14, beispielsweise um den betreffenden Ladeanschluss 12 zum Stecken eines Ladesteckers freizugeben, die Blockadeanordnung der anderen Ladeanschlussabdeckung 24 so bewegt wird, dass der Antrieb oder ein Kraftübertragungspfad der anderen Ladeanschlussabdeckung 24 blockiert ist. Dies mechanisch und/oder elektrisch e bewirkt werden.
Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsbeispiel und das in den Figuren 5 und 6 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 unterscheiden sich von dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Ladeanschlüsse 12, 22 in zwei separaten, insbesondere nebeneinanderliegenden, Lademulden 10, 20 angeordnet sind. Die Lademulden 10, 20 können getrennt voneinander angeordnet sein und intern elektrisch zusammengeschaltet sein, wobei an beiden Ladeanschlüssen 12, 22 die gleiche Spannung anliegt. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführung der Ladeanschlussvorrichtung 100 kann wenigstens eine Lademulde 10, 20 zusätzlich wenigstens ein Abdeckelement 18 umfassen. Das Abdeckelement 18 kann in wenigstens einem ersten Zustand die korrespondierende Lademulde 10, 20 abdecken und in wenigstens einem zweiten Zustand die korrespondierende Lademulde 10, 20 zumindest teilweise freigeben. Dieses Abdeckelement 18 kann den entsprechenden Ladeanschluss 12, 22 und dessen Ladeanschlussabdeckung 14, 24 abdecken.
Wie aus den Figuren 3 und 4 weiter ersichtlich ist, sind die beiden Ladeanschlüsse 12, 22 im zweiten Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 in einer gemeinsamen Lademulde 10 angeordnet und elektrisch zusammengeschaltet, wobei an beiden Ladeanschlüssen 12, 22 die gleiche Spannung anliegt. Es ist ein zusätzliches Abdeckelement 18 vorgesehen, welches in einem ersten Zustand die Lademulde 10 abdeckt und in wenigstens einem dargestellten zweiten Zustand die Lademulde 10 zumindest teilweise freigibt. Im ersten Zustand deckt das Abdeckelement 18 die Lademulde 10 und jeden Ladeanschluss 12, 22 ab. Das dargestellte Abdeckelement 18 ist an einer Achse, welche an der linken Seite der Lademulde 10 verläuft, schwenkbar gelagert, ähnlich wie bei bekannten Tankdeckeln. In einem alternativen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Abdeckelement 18 auch an einer anderen geeigneten Achse schwenkbar gelagert sein. Zudem kann das Abdeckelement 18 in einer alternativen Ausgestaltung verschiebbar gelagert sein. Des Weiteren kann das Abdeckelement 18 in einer alternativen Ausgestaltung als faltbares oder aufrollbares oder biegbares Rollo ausgeführt sein. Zudem kann das Abdeckelement 18 in einer alternativen Ausgestaltung mehrere zusammenschiebbare oder auseinanderschiebbare Abdeckelemente umfassen, ähnlich einem Verschlussmechanismus bzw. einer Blende einer Fotokamera. Des Weiteren kann auf eine Abdeckung der Lademulde 10 durch ein zusätzliches Abdeckelement 18 verzichtet werden.
Wie aus den Figuren 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, sind im ersten und im zweiten Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 die beiden Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 als translationsbeweglich gelagerte Klappen ausgeführt. Die Klappen können in den dargestellten Ausführungsbeispielen der Ladeanschlussvorrichtung 100 nach unten verschoben werden, um den entsprechenden Ladeanschluss 12, 22 freizugeben und nach oben verschoben werden, um den entsprechenden Ladeanschluss 12, 22 abzudecken. Selbstverständlich ist auch ein Verschieben in andere Raumrichtungen vorstellbar. Des Weiteren können die Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 in unterschiedliche Richtungen geschoben werden, um den entsprechenden Ladeanschluss 12, 22 freizugeben. Beispielsweise kann eine Ladeanschlussabdeckung 14 nach links und die andere nach Ladeanschlussabdeckung 24 nach rechts verschoben werden. In den dargestellten Ausführungsbeispielen werden die Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 vor die Rohbauaußenhülle verschoben, es wäre auch ein Verschieben hinter die Rohbauaußenhülle möglich.
In einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 kann wenigstens eine der beiden Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 als rotationsbeweglich gelagerte Klappe ausgeführt ist. Hierbei kann die Klappe an einer geeigneten Achse nach vorne geschwenkt oder geklappt werden. Des Weiteren ist eine Kombination aus einer translatorischen und einer rotatorischen Bewegung der Klappe vorstellbar.
Des Weiteren kann eine Klappe verschiebbar und eine Klappe schwenkbar oder drehbar gelagert sein.
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 kann wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 als faltbares oder aufrollbares oder biegbares Rollo ausgeführt sein. Hierbei kann das Rollo aus Kunststoff oder Metallblech ausgebildet sein, welches aufgerollt gefaltet, oder nach innen weggefahren werden kann. Zudem kann das Rollo S-förmig nach innen wegklappen. Die Bewegung kann nach oben, unten, links oder rechts ausgeführt werden. Das Rollo kann als eine Anordnung von Lamellen ausgeführt sein oder als biegbares Federblech. Als weitere Option sind Lamellen und Rollo-Systeme vorstellbar, welche sich aufrollen oder zumindest um einen Winkel wegrollen lassen. Zudem ist auch die Option vorstellbar, das Rollo als biegsames Blech auszubilden, das zwar keine einzelnen Lamellen aufweist, aber auch weggebogen, um eine Ecke oder einen Winkel weggeschoben werden kann.
Wie aus den Figuren 5 und 6 weiter ersichtlich ist, umfassen im dritten Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 die beiden Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 mehrere zusammenschiebbare oder auseinanderschiebbare Abdeckelemente. Der Schließmechanismus ist hierbei mit dem Verschlussmechanismus bzw. der Blende einer Fotokamera vergleichbar. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 kann eine der Ladeanschlussabdeckungen 14, 24 mehrere zusammenschiebbare oder auseinanderschiebbare Abdeckelemente umfassen und die andere
Ladeanschlussabdeckung 24, 14 kann als beweglich gelagerte Klappe oder als beweglich gelagertes Rollo ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste
10 Lademulde
12 Ladeanschluss
14 Ladeanschlussabdeckung
16 elektrische Kopplung
18 Abdeckelement
20 Lademulde
22 Ladeanschluss
24 Ladeanschlussabdeckung
26 elektrische Kopplung
30 elektrischer Pfad
40 Sperranordnung
100 Ladeanschlussvorrichtung

Claims

Patentansprüche Ladeanschlussvorrichtung (100) für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei nebeneinander angeordneten Ladeanschlüssen (12, 22), insbesondere Ladedosen, insbesondere einem kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom- Ladeanschluss (12) und einem Gleichstromladeanschluss (22) oder einem Wechselstromladeanschluss (22), welche über einen gemeinsamen elektrischen Pfad (30) elektrisch gekoppelt sind;
- wenigstens zwei beweglich gelagerten Ladeanschlussabdeckungen (14, 24), wobei jeweils einem Ladeanschluss (12, 22) jeweils eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) zugeordnet ist, wobei die Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) jeweils in wenigstens einem ersten Zustand den korrespondierenden Ladeanschluss (12, 22) abdecken und in wenigstens einem zweiten Zustand den korrespondierenden Ladeanschluss (12, 22) zumindest teilweise freigeben, wobei eine Sperranordnung (40) eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) für einen Übergang von dem wenigstens einen ersten Zustand in den wenigstens einen zweiten Zustand sperrt, wenn die andere Ladeanschlussabdeckung (14, 24) den wenigstens einen zweiten Zustand aufweist, so dass jeweils nur einer der beiden Ladeanschlüsse (12, 22) zum Kontaktieren zugänglich ist, während der andere der beiden Ladeanschlüsse (12, 22) von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung (14, 24) abgedeckt, insbesondere berührsicher abgedeckt ist, wobei insbesondere wenigstens Kontaktelemente des jeweils nicht zugänglichen Ladeanschlusses (12, 22) berührsicher abgedeckt sind. Ladeanschlussvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sperranordnung (40) wenigstens ein Verriegelungselement umfasst, welches eine korrespondierende Ladeanschlussabdeckung (14, 24) in der wenigstens einen ersten Stellung verriegelt, und/oder wenigstens eine Blockadeanordnung umfasst, welche einen wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) antreibenden Antrieb blockiert. Ladeanschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens eine mit der Sperranordnung (40) gekoppelte Sensoranordnung den Zustand der Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) überwacht. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sperranordnung (40) eine Kopplungsanordnung umfasst, welche die Ladeanschlussabdeckung (14) eines Ladeanschlusses (12) mit der Ladeanschlussabdeckung (24) des anderen Ladeanschlusses (22) koppelt. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden Ladeanschlüsse (12, 22) in einer gemeinsamen Lademulde (10) oder in zwei separaten, insbesondere nebeneinanderliegenden, Lademulden (10, 20) angeordnet sind. Ladeanschlussvorrichtung nach Anspruch 5, wobei wenigstens eine Lademulde (10, 20) wenigstens ein Abdeckelement (18) umfasst, welches in wenigstens einem ersten Zustand die korrespondierende Lademulde (10, 20) abdeckt und in wenigstens einem zweiten Zustand die korrespondierende Lademulde (10, 20) zumindest teilweise freigibt. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der beiden Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) und/oder wenigstens ein Abdeckelement (18), als rotationsbeweglich und/oder translationsbeweglich gelagerte Klappe ausgeführt ist. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) und/oder wenigstens ein Abdeckelement (18), als faltbares oder aufrollbares oder biegbares Rollo ausgeführt ist. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) und/oder wenigstens ein 19
Abdeckelement (18) mehrere zusammenschiebbare oder auseinanderschiebbare Abdeckelemente umfasst. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden Ladeanschlüsse (12, 22) im gemeinsamen elektrischen Pfad (30) parallel geschaltet sind.
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