WO2012069153A2 - Kraftfahrzeug - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle, comprising at least one energy storage unit for electrical energy, which energy storage unit is to be connected in a charging state befindlichem motor vehicle for charging by means of a charging cable with an external energy source providing electrical energy.
  • Modern motor vehicles with alternative drive forms are well known. These include in particular so-called hybrid electric motor vehicles, thus motor vehicles whose drive is via at least one electric motor and another drive unit such as an internal combustion engine and motor vehicles that are driven alone via one or more electric motors.
  • Charging operations of the energy storage unit are carried out to one or more electrical energy-providing external energy sources charging stations, which are also referred to as charging stations, for charging the energy storage unit of the motor vehicle is to be connected by means of a charging cable with an external energy source providing electrical energy.
  • the invention is therefore based on the problem to improve a motor vehicle with at least one energy storage unit for electrical energy to the effect that the motor vehicle is protected from unauthorized charging.
  • a motor vehicle of the type mentioned which is characterized in that the motor vehicle comprises a detection device and at least one actuatable via this locking means, which locking means in the actuated state either
  • the detection means (5) for actuating the locking means (6 ) is formed when the charging cable is not connected to the charging terminal element (4) and at least one further, a defined boundary condition descriptive information is present, or
  • the motor vehicle according to the invention is supported by the interaction of the detection device with the blocking means against unauthorized charging of the energy storage unit.
  • two different protection mechanisms are essentially possible, and according to a first alternative for cases detected by the detection device in which no connection of the charging cable to the motor vehicle, ie the motor vehicle side, to the energy storage unit connected charging connection element is possible, by actuation the locking means a particular mechanical connection of the charging cable with the charging To prevent the closing element respectively in the sense of an electrical switch to prevent the electrical connection of the charging cable to the charging connector and consequently the energy storage unit in principle by the electrical contact of the charging connector is interrupted with the energy storage unit.
  • a blocking means may be formed in special cases, on the one hand to prevent the mechanical connection of the charging cable to the charging connection element and on the other to interrupt the electrical contact of the charging connection element with the energy storage unit.
  • For actuation of the blocking element at least one further information describing a defined boundary condition must additionally be present, which will be described in more detail below.
  • the charging cable can be kept either on the motor vehicle side or on the power source side.
  • the detection device does not distinguish whether it is a charging cable provided on the motor vehicle side or on the energy source side, in particular the first detection result depends primarily on whether a mechanical and, if appropriate, electrical contact of the motor vehicle, ie. H. in particular of the charge-connecting element connected to the energy storage unit with a charging cable.
  • the further information describing a defined boundary condition is the expiration of a predetermined or predefinable time interval.
  • the detection device automatically actuates the blocking means only after expiration of a time interval, which z. B. may include a duration of 30 seconds.
  • a time interval which z. B. may include a duration of 30 seconds.
  • the operator is given a time frame to initiate the charging, ie properly connect the charging cable with the motor vehicle side charging connector and optionally a power source side charging connector and optionally further required for charging precautions, such as pressing a z. B. charging cable side residual current circuit breaker to meet.
  • the time interval can be factory-set and / or operator-adjustable or changeable.
  • the starting point of the time interval is connected to the parking of the motor vehicle in a ready-to-charge state. Accordingly, the time interval begins as soon as the motor vehicle can be charged in principle, whereby the state parked ready for loading is differently defined for different motor vehicles, ie. H. can be linked to different conditions.
  • the starting point of the time interval is connected to the switching off of the engine of the motor vehicle and / or with the tightening of the handbrake of the motor vehicle and / or with the insertion of an automatic transmission of the motor vehicle associated, a parking stage corresponding gear.
  • the starting point of the time interval is connected to the detected via a sensor opening a pivotable closure element for the charging connector.
  • the passage of the time interval begins by pivoting the closure element, which also serves as a kind of gas cap for the Charging connector can be seen, thus providing an access of a charging cable to the charging connector.
  • the starting point of the time interval can be associated with the actuation of at least one actuating element arranged in a motor vehicle-side or operator-side operating element, in particular a key.
  • the control can z. B. on the key of the motor vehicle or on a connected to the motor vehicle or connectable user-side transmitting device, which may be about part of a mobile transmitting and receiving device such as a mobile phone, be formed.
  • a possible radio connection of the user-side transmitting device to the motor vehicle can be produced, for example, via a so-called wireless personal area network (WPAN), thus, therefore, a short-distance radio link.
  • WPAN wireless personal area network
  • the starting point of the time interval can also be connected to the non-occupancy of the driver's seat detected via at least one driver's seat-side seat occupancy sensor. Then, the passage of the time interval when the seat occupancy sensor detects that the driver seat is not occupied or is no longer busy, as may be the case when the driver leaves the vehicle for any reason, for example, begins. B. to connect the motor vehicle with a charging cable. Equally, in addition, other seats of the motor vehicle may be equipped with corresponding seat occupancy sensors, wherein the detection of the non-occupancy of the corresponding seats may be linked to the passage of the time interval.
  • the starting point of the time interval can also be connected to the driver's exit from the motor vehicle detected via at least one camera installed on the motor vehicle side. Accordingly, the disembarkation of Driver from the motor vehicle detected by the vehicle interior monitoring camera, wherein upon detection of the disembarkation of the driver from the motor vehicle, the expiration of the time interval begins. It is also conceivable here to take into account the departure of the motor vehicle from other motor vehicle occupants and, if appropriate, to detect an external surveillance, in particular of the area around the charging connection element, on the camera side. The beginning of the Abiaufens of the time interval can be about when a person is not detected in the area of the charging connector element, possibly taking into account a further time interval, which is set to a typical duration from leaving the motor vehicle until approaching the charging connector.
  • the starting point of the time interval can be connected to the opening and / or closing of the driver's door detected via at least one driver's door-side installed sensor.
  • the opening and / or closing of the driver's door can also give an indication of a planned charging process, which is why the beginning of the time interval can also be linked to this prerequisite.
  • the detection device for detecting the distance of the operator to the motor vehicle is formed by mutually communicating operator side and motor vehicle side transmitting and / or receiving devices, the further, a defined boundary condition descriptive information a distance of the operator side transmitting and / or receiving device to the motor vehicle side transmitting and / or receiving device.
  • the distance of the operator is detected to the motor vehicle and actuated, for example, upon detection of removal of the operator of the motor vehicle, the blocking means. It is also conceivable that upon detection of a removal of the operator from the motor vehicle, the expiration of the time interval is started.
  • the user-side transmitting and / or receiving device can be integrated in a key for the motor vehicle or in a mobile transmitting and receiving device such as a mobile phone.
  • a radio Connection comes for example a so-called Wireless Personal Area Network (WPAN) in question.
  • WPAN Wireless Personal Area Network
  • the blocking means may be formed as one or the pivotable closure element for the charging connection element and in the actuated state at least partially cover the charging connection element.
  • the blocking means prevents in this embodiment, a mechanical connection of a charging cable with the vehicle-side charging connection element.
  • the charging connection element does not have to be completely covered by the closure element, it is basically sufficient to pivot the closure element such that a connection of the charging cable can no longer be made properly.
  • the blocking means may be designed as a cover element and in the actuated state at least partially cover the electrical contacts of the charging connection element.
  • the actuated blocking means can be transferred via the actuation of an unlocking in its unactuated state. Accordingly, the actuated locking means by means of the unlocking again unblockable, ie the charging terminal is again ready for a charging of the energy storage unit permitting state, therefore, both a mechanical and electrical connection of the charging terminal element can be made with a charging cable or, if appropriate, the electrical connection of the Charging terminal element with the energy storage unit restored.
  • the unlocking element can likewise act electrically and / or mechanically, ie the unlocking element is adapted to the blocking means.
  • the unlocking element is connected to a motor vehicle-side central locking, wherein the actuation of the unlocking element coupled with the unlocking of the central locking takes place.
  • This embodiment provides a simple and intuitive way for an operator of unlocking the locking means, since the operation of the unlocking element is tied to the unlocking of a motor vehicle-side central locking.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a motor vehicle according to the invention
  • FIG. 2 shows a sectional view through a charging connection element according to a first embodiment
  • FIG 3 shows a sectional view through a charging connection element according to a second embodiment.
  • Fig. 1 shows an inventive motor vehicle 1, which is designed as an electric motor vehicle, therefore, therefore, comprises an electric motor 2 as a drive unit.
  • the electric motor 2 is powered by electrical energy from a z. B. as Litihium-ion accumulator formed energy storage unit 3 fed.
  • a motor vehicle side provided charging connection element 4 connected to the energy storage unit 3 to a charging cable (not shown) and further to an external energy source (not shown).
  • the motor vehicle 1 has a detection device 5 and at least one actuatable by this locking means 6, which locking means 6 in the actuated state, a connection of a charging cable with the charging terminal ment 4 (see Fig. 2).
  • the blocking means 6 can also interrupt the electrical contact of the charging connection element 4 with the energy storage unit 3 (see FIG. 3).
  • the further information describing a defined boundary condition is, in preferred embodiments of the invention, the expiration of a predefinable or predetermined time interval.
  • the detection device 5 for detecting the distance of an operator 7 to the motor vehicle 1 by means of mutually communicating operator side and motor vehicle side transmitting and / or receiving devices 8, 9 is formed.
  • the further information describing a defined boundary condition is a distance of the user-side transmitting and / or receiving device 8 to the transmitting and / or receiving device 9 on the vehicle side.
  • the user-side transmitting and / or receiving device 8 can be a mobile telephone or a part a mobile phone.
  • the starting point of the elapse of the time interval may be connected to the parking of the motor vehicle 1 in a ready-to-charge state. It is also conceivable, the starting point of the time interval with the switching off of the electric motor 2 of the motor vehicle 1 and / or with the tightening of the handbrake of the motor vehicle 1 and / or the insertion of an automatic transmission of the motor vehicle 1 associated, a parking stage corresponding gear stage to connect. As shown in FIG.
  • the starting point of the time interval can also be connected to the opening of a pivotable closure element 11, ie a type of tank lid for the charging connection element 4, detected via a sensor 10.
  • This can z. B. be opened by pressing a release button in the motor vehicle 1.
  • the starting point of the time interval can also be connected to the actuation of at least one actuating element 13 arranged on a motor vehicle-side or operator-side operating element, such as a key 12, for example in the form of a pushbutton.
  • an actuation of a button or an actuating element on the user-side transmitting and / or receiving device 8 may be provided as a trigger trigger for the expiration of the time interval.
  • the starting point of the time interval can also be detected with the detected via at least one driver seat side seat occupancy sensor 14 occupancy of the driver's seat 15, with the detected via at least one motor vehicle interior side camera 16 detected disembarkations of the operator 7 from the motor vehicle 1 or with at least one driver door side Sensor 17 detected opening and / or closing the driver's door 18 to be connected.
  • the beginning of the elapse of the time interval it may also be possible that several of the named alternatives are required.
  • An exemplary embodiment of a blocking means 6 for preventing the connection of a charging cable to the charging connection element 4, ie in particular a mechanical connection of a charging cable to the charging connection element 4 is driven via a motor drive means 19, in the interior of the charging connection element 4 retractable, thus along the double arrow 20th movable pin 21 (see Fig. 2).
  • the drive means 19 is connected to the detection device 5 and is controlled via this, if, for example, when charging the vehicle 1 is not detected within 30 seconds connecting a charging cable to the charging connector 4, so that in the further connection of a charging cable is no longer possible.
  • the unlocking of the locking means 6, and thus the moving back of the pin 21 on the arrival Drive means 19 may be coupled with the unlocking of a motor vehicle-side central locking or via a separate, indirectly with the drive means 19 via the detection device 5 or directly communicating unlocking (not shown).
  • FIG. 3 An alternative embodiment of a blocking means 6 is shown in Fig. 3, wherein the blocking means 6 in the sense of an electrical switch can interrupt the electrical connection between the charging connection element 4 and the energy storage unit 3, which in particular in cases where already a connection of the charging connection element 4 with a Charging cable is, prevents charging of the energy storage unit 3.
  • the actuated blocking means 6 in the sense of an electrical switch as shown schematically in Fig. 3, to understand, after which the blocking means 6 is seen as an open switch and thus no charging of the energy storage unit 3 can be done in the actuated state, since the Current flow from the charging connection element 4 to the energy storage unit 3 is not possible.
  • the motor vehicle 1 is characterized by an interaction of the detection device 5 with the at least one blocking means 6 in such a way that it is protected against unauthorized charging processes of the energy storage unit 3.

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Abstract

Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Energiespeichereinheit für elektrische Energie, welche Energiespeichereinheit bei sich in einem ladebereiten Zustand befindlichem Kraftfahrzeug zum Laden mittels eines Ladekabels mit einer elektrische Energie bereitstellenden externen Energiequelle zu verbinden ist, wobei das Kraftfahrzeug eine Erfassungseinrichtung und wenigstens ein über diese betätigbares Sperrmittel aufweist, welches Sperrmittel im betätigten Zustand entweder - eine Verbindung des Ladekabels mit einem kraftfahrzeugseitigen, mit der Energiespeichereinheit verbundenen Ladeanschlusselement verhindert oder den elektrischen Kontakt des Ladeanschlusselements mit der Energiespeichereinheit unterbricht, wobei die Erfassungseinrichtung zur Betätigung des Sperrmittels ausgebildet ist, wenn das Ladekabel nicht mit dem Ladeanschlusselement verbunden ist und wenigstens eine weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information vorliegt, oder - den elektrischen Kontakt des Ladeanschlusselements mit der Energiespeichereinheit unterbricht, wobei die Erfassungseinrichtung zur Betätigung des Sperrmittels ausgebildet ist, wenn das Ladekabel mit dem Ladeanschlusselement verbunden ist und wenigstens eine weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information vorliegt

Description

Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Energiespeichereinheit für elektrische Energie, welche Energiespeichereinheit bei sich in einem ladebereiten Zustand befindlichem Kraftfahrzeug zum Laden mittels eines Ladekabels mit einer elektrische Energie bereitstellenden externen Energiequelle zu verbinden ist.
Moderne Kraftfahrzeuge mit alternativen Antriebsformen sind weithin bekannt. Hierzu zählen insbesondere sogenannte Hybridelektrokraftfahrzeuge, mithin Kraftfahrzeuge, deren Antrieb über mindestens einen Elektromotor und ein weiteres Antriebsaggregat wie etwa eine Brennkraftmaschine erfolgt sowie Kraftfahrzeuge, die allein über einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben werden. Dabei bezieht der oder die Elektromotoren die für den Betrieb erforderliche elektrische Energie aus einer oder mehreren Energiespeichereinheiten, welche insbesondere in Form von Lithium-Ionen- Akkumulatoren vorliegen.
Ladevorgänge der Energiespeichereinheit erfolgen an eine oder mehrere elektrische Energie bereitstellende externe Energiequellen aufweisenden Ladestationen, welche auch als Stromtankstellen bezeichnet werden, wobei zum Laden die Energiespeichereinheit des Kraftfahrzeugs mittels eines Ladekabels mit einer elektrische Energie bereitstellenden externen Energiequelle zu verbinden ist.
Dabei kann es in Fällen, in denen ein Bediener das Kraftfahrzeug ladebereit abstellt, aber kein Ladekabel mit dem Kraftfahrzeug verbindet, möglich sein, dass ein Dritter das Kraftfahrzeug unautorisiert lädt, d. h. ohne Kenntnis des eigentlichen Bedieners ein Ladekabel an das Kraftfahrzeug anschließt, was zu erheblichen Folgen führen kann, wenn der Bediener in Unkenntnis der Verbindung des Kraftfahrzeugs mit dem Ladekabel das Kraftfahrzeug wieder in Betrieb nimmt, d. h. losfährt.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Energiespeichereinheit für elektrische Energie dahingehend zu verbessern, dass das Kraftfahrzeug vor unautorisierten Ladevorgängen geschützt ist.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art gelöst, welches sich dadurch auszeichnet, dass das Kraftfahrzeug eine Erfassungseinrichtung und wenigstens ein über diese betätigbares Sperrmittel aufweist, welches Sperrmittel im betätigten Zustand entweder
- eine Verbindung des Ladekabels mit einem kraftfahrzeugseitigen, mit der Energiespeichereinheit (3) verbundenen Ladeanschlusselement (4) verhindert oder den elektrischen Kontakt des Ladeanschlusselements (4) mit der Energiespeichereinheit (3) unterbricht, wobei die Erfassungseinrichtung (5) zur Betätigung des Sperrmittels (6) ausgebildet ist, wenn das Ladekabel nicht mit dem Ladeanschlusselement (4) verbunden ist und wenigstens eine weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information vorliegt, oder
- den elektrischen Kontakt des Ladeanschlusselements (4) mit der Energiespeichereinheit (3) unterbricht, wobei die Erfassungseinrichtung (5) zur Betätigung des Sperrmittels (6) ausgebildet ist, wenn das Ladekabel mit dem Ladeanschlusselement (4) verbunden ist und wenigstens eine weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information vorliegt.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist durch das Zusammenwirken der Erfassungseinrichtung mit dem Sperrmittel vor unautorisierten Ladevorgängen der Energiespeichereinheit gestützt. Dabei sind im Wesentlichen zwei unterschiedliche Schutzmechanismen möglich, wobei es gemäß einer ersten Alternative für von der Erfassungseinrichtung erfasste Fälle, in denen keine Verbindung des Ladekabels mit dem Kraftfahrzeug, d. h. mit dem kraftfahrzeugseitigen, mit der Energiespeichereinheit verbundenen Ladeanschlusselement hergestellt ist, möglich ist, durch Betätigung des Sperrmittels eine insbesondere mechanische Verbindung des Ladekabels mit dem Ladean- Schlusselement zu verhindern respektive im Sinne eines elektrischen Schalters die elektrische Verbindung des Ladekabels mit dem Ladeanschlusselement und folglich der Energiespeichereinheit grundsätzlich zu verhindern, indem der elektrische Kontakt des Ladeanschlusselements mit der Energiespeichereinheit unterbrochen wird. Ein Sperrmittel kann in Sonderfällen auch zum einen zur Verhinderung der mechanischen Verbindung des Ladekabels mit dem Ladeanschlusselement und zum anderen zur Unterbrechung des elektrischen Kontakts des Ladeanschlusselements mit der Energiespeichereinheit ausgebildet sein. Zur Betätigung des Sperrelements muss zusätzlich noch wenigstens eine weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information vorliegen, welche weiter unten näher beschrieben wird.
Gemäß einer zweiten Alternative betreffend von der Erfassungseinrichtung erfasste Fälle, in denen eine insbesondere mechanische Verbindung eines Ladekabels mit dem kraftfahrzeugseitigen, mit der Energiespeichereinheit verbundenen Ladeanschlusselement besteht, ist es möglich, dass durch Betätigung des Sperrmittels der elektrische Kontakt des Ladeanschlusselements mit der Energiespeichereinheit unterbrochen wird. Auch hier muss zur Betätigung des Sperrelements zusätzlich noch wenigstens eine weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information vorliegen.
Das Ladekabel kann grundsätzlich entweder kraftfahrzeugseitig oder ener- giequellenseitig vorgehalten sein. Die Erfassungseinrichtung unterscheidet grundsätzlich nicht, ob es sich um ein kraftfahrzeugseitiges oder energie- quellenseitig vorgehaltenes Ladekabel handelt, insbesondere das erste Erfassungsergebnis richtet sich vornehmlich darauf, ob ein mechanischer und im Weiteren gegebenenfalls elektrischer Kontakt des Kraftfahrzeugs, d. h. insbesondere des mit der Energiespeichereinheit verbundenen Ladeanschlusselements mit einem Ladekabel besteht.
Bevorzugt ist die weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information das Ablaufen eines vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitintervalls. Sonach betätigt die Erfassungseinrichtung das Sperrmittel automatisch erst nach Ablaufen eines Zeitintervalls, welches z. B. eine Dauer von 30 Sekunden umfassen kann. Derart wird dem Bediener ein zeitlicher Rahmen gegeben, den Ladevorgang zu initiieren, d. h. das Ladekabel ordnungsgemäß mit dem kraftfahrzeugseitigen Ladeanschlusselement sowie gegebenenfalls einem energiequellenseitigen Ladeanschlusselement zu verbinden sowie gegebenenfalls weitere, für den Ladevorgang erforderliche Vorkehrungen, wie etwa das Betätigen eines z. B. ladekabelseitigen Fehlerstromschutzschalters zu treffen. Das Zeitintervall kann werkseitig vorgegeben und/oder bediener- seitig einstellbar bzw. veränderbar sein.
Im Folgenden wird ein beispielhafter Überblick über unterschiedliche Anfangspunkte des Zeitintervalls gegeben, wobei es zum Beginn des Ablaufs des Zeitintervalls erforderlich sein kann, dass die folgenden Voraussetzungen einzeln, gruppenweise oder in Summe vorliegen müssen.
Es ist denkbar, dass der Anfangspunkt des Zeitintervalls mit dem Abstellen des Kraftfahrzeugs in einem ladebereiten Zustand verbunden ist. Sonach beginnt das Zeitintervall, sobald das Kraftfahrzeug grundsätzlich geladen werden kann, wobei der ladebereit abgestellte Zustand bei unterschiedlichen Kraftfahrzeugen unterschiedlich definiert, d. h. mit unterschiedlichen Voraussetzungen verknüpft sein kann.
Es ist weiterhin denkbar, dass der Anfangspunkt des Zeitintervalls mit dem Ausschalten des Motors des Kraftfahrzeugs und/oder mit dem Anziehen der Handbremse des Kraftfahrzeugs und/oder mit dem Einlegen einer einem Automatikgetriebe des Kraftfahrzeugs zugeordneten, einer Parkstufe entsprechenden Gangstufe verbunden ist.
Vorstellbar ist es gleichermaßen, dass der Anfangspunkt des Zeitintervalls mit dem über einen Sensor erfassten Öffnen eines verschwenkbaren Verschlusselements für das Ladeanschlusselement verbunden ist. In dieser Ausführungsform beginnt das Ablaufen des Zeitintervalls durch Verschwenken des Verschlusselements, welches auch als eine Art Tankdeckel für das Ladeanschlusselement gesehen werden kann, mithin also der Bereitstellung eines Zugangs eines Ladekabels zu dem Ladeanschlusselement.
Ferner ist es möglich, dass der Anfangspunkt des Zeitintervalls mit der Betätigung wenigstens eines in einem kraftfahrzeugseitigen oder bedienerseitigen Bedienelement, insbesondere einem Schlüssel, angeordneten Betätigungselement verbunden ist. Durch Betätigung des Betätigungselements bringt der Bediener z. B. zum Ausdruck, dass er in entsprechend des vorteilhaft von ihm selbst eingestellten Zeitintervalls einen Ladevorgang initiieren oder das Sperrmittel betätigen will, so dass im letzteren Fall ein unautorisiertes Laden der Energiespeichereinheit nicht möglich ist. Das Bedienelement kann z. B. am Schlüssel des Kraftfahrzeugs oder an einer mit dem Kraftfahrzeug verbundenen oder verbindbaren bedienerseitigen Sendeeinrichtung, welche etwa Teil einer mobilen Sende- und Empfangseinrichtung wie einem Mobiltelefon sein kann, ausgebildet sein. Eine mögliche Funkverbindung der bedienerseitigen Sendeeinrichtung mit dem Kraftfahrzeug kann beispielsweise über ein sogenanntes Wireless Personal Area Network (WPAN), mithin also eine Kurzstrecken-Funkverbindung hergestellt sein.
Der Anfangspunkt des Zeitintervalls kann auch mit der über wenigstens einen fahrersitzseitigen Sitzbelegungssensor erfassten Nichtbelegung des Fahrersitzes verbunden sein. Sodann beginnt das Ablaufen des Zeitintervalls, wenn der Sitzbelegungssensor erfasst, dass der Fahrersitz nicht belegt ist bzw. nicht mehr belegt ist, wie es beispielsweise der Fall sein kann, wenn der Fahrer das Kraftfahrzeug aus einem beliebigen Grund verlässt, z. B. um das Kraftfahrzeug mit einem Ladekabel zu verbinden. Gleichermaßen können zusätzlich auch andere Sitze des Kraftfahrzeugs mit entsprechenden Sitzbelegungssensoren ausgestattet sein, wobei die Erfassung der Nichtbelegung der entsprechenden Sitze mit dem Ablaufen des Zeitintervalls verknüpft sein kann.
Der Anfangspunkt des Zeitintervalls kann auch mit dem über wenigstens eine kraftfahrzeugseitig installierte Kamera erfassten Aussteigen des Fahrers aus dem Kraftfahrzeug verbunden sein. Demnach wird das Aussteigen des Fahrers aus dem Kraftfahrzeug über die den Kraftfahrzeuginnenraum überwachende Kamera erfasst, wobei bei Erfassen des Aussteigens des Fahrers aus dem Kraftfahrzeug das Ablaufen des Zeitintervalls beginnt. Denkbar ist es hierbei auch, das Verlassen des Kraftfahrzeugs anderer Kraftfahrzeuginsassen zu berücksichtigen sowie gegebenenfalls eine Außenüberwachung insbesondere des Bereichs um das Ladeanschlusselement kameraseitig zu erfassen. Der Beginn des Abiaufens des Zeitintervalls kann dabei etwa bei Nichterfassung einer Person im Bereich des Ladeanschlusselements, gegebenenfalls unter Berücksichtigung eines weiteren Zeitintervalls, welches etwa auf eine typische Dauer vom Verlassen des Kraftfahrzeugs bis zum Annähern an das Ladeanschlusselement eingestellt ist, erfolgen.
Zudem ist es möglich, dass der Anfangspunkt des Zeitintervalls mit dem über wenigstens einen fahrertürseitig installierten Sensor erfassten Öffnen und/oder Schließen der Fahrertür verbunden ist. Auch das Öffnen und/oder Schließen der Fahrertür kann einen Hinweis auf einen geplanten Ladevorgang geben, weshalb der Beginn des Abiaufens des Zeitintervalls auch an diese Vorraussetzung geknüpft sein kann.
In Weiterbildung der Erfindung kann es sein, dass die Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Abstands des Bedieners zu dem Kraftfahrzeug mittels miteinander kommunizierenden bedienerseitigen und kraftfahrzeugseitigen Sende- und/oder Empfangseinrichtungen ausgebildet ist, wobei die weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information ein Abstand der bedienerseitigen Sende- und/oder Empfangseinrichtung zu der kraftfahrzeugseitigen Sende- und/oder Empfangseinrichtung ist. Mithin wird der Abstand des Bedieners zu dem Kraftfahrzeug erfasst und beispielsweise bei Erfassung eines Entfernens des Bedieners von dem Kraftfahrzeug das Sperrmittel betätigt. Es ist auch denkbar, dass bei Erfassung eines Entfernens des Bedieners von dem Kraftfahrzeug das Ablaufen des Zeitintervalls gestartet wird. Die bedienerseitige Sende- und/oder Empfangseinrichtung kann in einem Schlüssel für das Kraftfahrzeug oder in eine mobile Sende- und Empfangseinrichtung wie etwa ein Mobiltelefon integriert sein. Als Funk- Verbindung kommt beispielsweise ein sogenanntes Wireless Personal Area Network (WPAN) in Frage.
Das Sperrmittel kann als ein oder das verschwenkbare Verschlusselement für das Ladeanschlusselement ausgebildet sein und im betätigten Zustand das Ladeanschlusselement wenigstens teilweise abdecken. Das Sperrmittel verhindert in dieser Ausführungsform eine mechanische Verbindung eines Ladekabels mit dem kraftfahrzeugseitigen Ladeanschlusselement. Dabei muss das Ladeanschlusselement durch das Verschlusselement nicht vollkommen überdeckt werden, es genügt grundsätzlich eine Verschwenkung des Verschlusselements derart, dass ein Anschluss des Ladekabels nicht mehr ordnungsgemäß erfolgen kann.
Alternativ oder ergänzend kann das Sperrmittel als Abdeckelement ausgebildet sein und im betätigten Zustand die elektrischen Kontakte des Ladeanschlusselements wenigstens teilweise abdecken. Mithin ist es möglich, ein Ladekabel mechanisch mit dem Ladeanschlusselement zu verbinden, eine für den Ladevorgang der Energiespeichereinheit erforderliche elektrische Kontaktierung der elektrischen Kontakte des Ladeanschlusselements mit dem Ladekabel jedoch durch das Sperrmittel zu unterbinden.
Das betätigte Sperrmittel kann über die Betätigung eines Entriegelungselements in seinen unbetätigten Zustand überführbar sein. Sonach ist das betätigte Sperrmittel mittels des Entriegelungselements wieder entsperrbar, d. h. das Ladeanschlusselement ist wieder bereit für eine einen Ladevorgang der Energiespeichereinheit erlaubenden Zustand, mithin kann sowohl eine mechanische als auch elektrische Verbindung des Ladeanschlusselements mit einem Ladekabel hergestellt werden bzw. wird gegebenenfalls die elektrische Verbindung des Ladeanschlusselements mit der Energiespeichereinheit wieder hergestellt. Das Entriegelungselement kann dabei je nachdem, ob das Sperrmittel den Ladevorgang der Energiespeichereinheit elektrisch und/oder mechanisch hindert, gleichermaßen elektrisch und/oder mechanisch wirken, d. h. das Entriegelungselement ist dem Sperrmittel angepasst. Bevorzugt ist das Entriegelungselement mit einer kraftfahrzeugseitigen Zentralverriegelung verbunden, wobei die Betätigung des Entriegelungselements gekoppelt mit der Entsperrung der Zentralverriegelung erfolgt. Diese Ausführungsform stellt eine für einen Bediener einfache und intuitive Möglichkeit der Entsperrung des Sperrmittels dar, da die Betätigung des Entriegelungselements an die Entsperrung eines kraftfahrzeugseitigen Zentralverriegelung gebunden ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
Fig. 2 eine Schnittansicht durch ein Ladeanschlusselement gemäß einer ersten Ausführungsform, und
Fig. 3 eine Schnittansicht durch ein Ladeanschlusselement gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 , welches als Elektrokraft- fahrzeug ausgebildet ist, mithin also einen Elektromotor 2 als Antriebsaggregat umfasst. Der Elektromotor 2 wird mit elektrischer Energie aus einer z. B. als Litihium-Ionen-Akkumulator ausgebildeten Energiespeichereinheit 3 gespeist. Zum Laden des Kraftfahrzeugs 1 wird dieses in einem ladebereiten Zustand abgestellt und über ein kraftfahrzeugseitig vorgesehenes, mit der Energiespeichereinheit 3 verbundenes Ladeanschlusselement 4 mit einem Ladekabel (nicht gezeigt) und weiter einer elektrische Energie bereitstellenden externen Energiequelle (nicht gezeigt) verbunden.
Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Erfassungseinrichtung 5 und wenigstens ein über dieses betätigbares Sperrmittel 6 auf, welches Sperrmittel 6 im betätigten Zustand eine Verbindung eines Ladekabels mit dem Ladeanschlussele- ment 4 verhindert (vgl. Fig. 2). Die Betätigung des Sperrmittels 6 über die Erfassungseinrichtung 5 erfolgt, z. B. wenn kein Ladekabel mit dem Ladeanschlusselement 4 verbunden ist und wenigstens eine weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information vorliegt.
Alternativ kann das Sperrmittel 6 im betätigten Zustand auch den elektrischen Kontakt des Ladeanschlusselements 4 mit der Energiespeichereinheit 3 unterbrechen (vgl. Fig. 3). Dabei erfolgt die Betätigung des als elektrischer Schalter aufzufassenden Sperrmittels 6 über die Erfassungseinrichtung 5, z. B. wenn ein Ladekabel mit dem Ladeanschlusselement 4 verbunden ist und wenigstens eine weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information vorliegt.
Die weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information ist in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung das Ablaufen eines vorgebbaren oder vorgegebenen Zeitintervalls. Gleichermaßen ist es alternativ oder ergänzend denkbar, dass die Erfassungseinrichtung 5 zur Erfassung des Abstandes eines Bedieners 7 zum Kraftfahrzeug 1 mittels miteinander kommunizierenden bedienerseitigen und kraftfahrzeugseitigen Sende- und/oder Empfangseinrichtungen 8, 9 ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform ist die weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information ein Abstand der bedienerseitigen Sende- und/oder Empfangseinrichtung 8 zu der kraftfahrzeugseitigen Sende- und/oder Empfangseinrichtung 9. Die be- dienerseitige Sende- und/oder Empfangseinrichtung 8 kann ein Mobiltelefon oder Teil eines Mobiltelefons sein.
Bezogen auf die erste Alternative der eine definierte Randbedingung beschreibende Information als vorgebbares oder vorgegebenes Zeitintervall sind unterschiedliche Möglichkeiten gegeben, den Anfangspunkt des Abiaufens des Zeitintervalls festzulegen. Beispielsweise kann der Anfangspunkt des Abiaufens des Zeitintervalls mit dem Abstellen des Kraftfahrzeugs 1 in einem ladebereiten Zustand verbunden sein. Denkbar ist es auch, den Anfangspunkt des Zeitintervalls mit dem Ausschalten des Elektromotors 2 des Kraftfahrzeugs 1 und/oder mit dem Anziehen der Handbremse des Kraftfahr- zeugs 1 und/oder dem Einlegen einer einem Automatikgetriebe des Kraftfahrzeugs 1 zugeordneten, einer Parkstufe entsprechenden Gangstufe zu verbinden. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann der Anfangspunkt des Zeitintervalls auch mit dem über einen Sensor 10 erfassten Öffnen eines verschwenkbaren Verschlusselements 11 , d. h. einer Art Tankdeckel für das Ladeanschlusselement 4 verbunden sein. Dieser kann z. B. durch Betätigen einer Lösetaste im Kraftfahrzeug 1 geöffnet werden. Der Anfangspunkt des Zeitintervalls kann auch mit der Betätigung wenigstens eines an einem kraftfahr- zeugseitigen oder bedienerseitigen Bedienelement wie etwa einem Schlüssel 12 angeordneten Betätigungselement 13 etwa in Form eines Druckknopfes verbunden sein. Auch eine Betätigung einer Schaltfläche oder eines Betätigungselements an der bedienerseitigen Sende- und/oder Empfangseinrichtung 8 kann als Auslösetrigger für das Ablaufen des Zeitintervalls vorgesehen sein. Der Anfangspunkt des Zeitintervalls kann ebenso mit der über wenigstens einen fahrersitzseitigen Sitzbelegungssensor 14 erfassten Nichtbe- legung des Fahrersitzes 15, mit dem über wenigstens eine kraftfahrzeugin- nenraumseitig installierte Kamera 16 erfassten Aussteigen des Bedieners 7 aus dem Kraftfahrzeug 1 oder mit dem über wenigstens einen fahrertürseitig installierten Sensor 17 erfassten Öffnen und/oder Schließen der Fahrertür 18 verbunden sein. Zum Beginn des Abiaufens des Zeitintervalls kann es auch möglich sein, dass mehrere der genannten Alternativen erforderlich sind.
Eine beispielhafte Ausführungsform eines Sperrmittels 6 zur Verhinderung des Anschließens eines Ladekabels an das Ladeanschlusselement 4, d. h. insbesondere einer mechanischen Verbindung eines Ladekabels mit dem Ladeanschlusselement 4 ist ein über ein motorisches Antriebsmittel 19 angetriebener, in dem Innenraum des Ladeanschlusselements 4 einfahrbarer, mithin entlang des Doppelpfeils 20 bewegbarer Stift 21 (vgl. Fig. 2). Das Antriebsmittel 19 ist mit der Erfassungseinrichtung 5 verbunden und wird über diese angesteuert, wenn beispielsweise bei ladebereit abgestelltem Kraftfahrzeug 1 innerhalb von 30 Sekunden kein Anschließen eines Ladekabels an das Ladeanschlusselement 4 erfasst wird, so dass im weiteren ein Anschließen eines Ladekabels nicht mehr möglich ist. Die Entriegelung des Sperrmittels 6, mithin also das Zurückbewegen des Stifts 21 über das An- triebsmittel 19 kann mit der Entsperrung einer kraftfahrzeugseitigen Zentralverriegelung gekoppelt sein oder über ein separates, mit dem Antriebsmittel 19 mittelbar über die Erfassungseinrichtung 5 oder unmittelbar kommunizierendes Entriegelungselement (nicht gezeigt) erfolgen.
Eine alternative Ausführungsform eines Sperrmittels 6 ist in Fig. 3 gezeigt, wobei das Sperrmittel 6 im Sinne eines elektrischen Schalters die elektrische Verbindung zwischen dem Ladeanschlusselement 4 und der Energiespeichereinheit 3 unterbrechen kann, was insbesondere in Fällen in denen bereits eine Verbindung des Ladeanschlusselements 4 mit einem Ladekabel besteht, einen Ladevorgang der Energiespeichereinheit 3 verhindert. In dieser Ausführungsform ist das betätigte Sperrmittel 6 im Sinne eines elektrischen Schalters, wie in Fig. 3 schematisch gezeigt, zu verstehen, wonach im betätigten Zustand das Sperrmittel 6 als geöffneter Schalter zu sehen ist und somit kein Ladevorgang der Energiespeichereinheit 3 erfolgen kann, da der Stromfluss von dem Ladeanschlusselement 4 zu der Energiespeichereinheit 3 nicht möglich ist.
Insgesamt zeichnet sich das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 1 durch ein Zusammenwirken der Erfassungseinrichtung 5 mit dem wenigstens einen Sperrmittel 6 dahingehend aus, dass es vor unautorisierten Ladevorgängen der Energiespeichereinheit 3 geschützt ist.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Energiespeichereinheit für elektrische Energie, welche Energiespeichereinheit bei sich in einem ladebereiten Zustand befindlichem Kraftfahrzeug zum Laden mittels eines Ladekabels mit einer elektrische Energie bereitstellenden externen Energiequelle zu verbinden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kraftfahrzeug (1) eine Erfassungseinrichtung (5) und wenigstens ein über diese betätigbares Sperrmittel (6) aufweist, welches Sperrmittel (6) im betätigten Zustand entweder
- eine Verbindung des Ladekabels mit einem kraftfahrzeugseitigen, mit der Energiespeichereinheit (3) verbundenen Ladeanschlusselement (4) verhindert oder den elektrischen Kontakt des Ladeanschlusselements (4) mit der Energiespeichereinheit (3) unterbricht, wobei die Erfassungseinrichtung (5) zur Betätigung des Sperrmittels (6) ausgebildet ist, wenn das Ladekabel nicht mit dem Ladeanschlusselement (4) verbunden ist und wenigstens eine weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information vorliegt, oder
- den elektrischen Kontakt des Ladeanschlusselements (4) mit der Energiespeichereinheit (3) unterbricht, wobei die Erfassungseinrichtung (5) zur Betätigung des Sperrmittels (6) ausgebildet ist, wenn das Ladekabel mit dem Ladeanschlusselement (4) verbunden ist und wenigstens eine weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information vorliegt t
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information das Ablaufen eines vorgebbaren oder vorgegebenen Zeitintervalls ist.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Anfangspunkt des Zeitintervalls mit dem Abstellen des Kraftfahrzeugs (1) in einem ladebereiten Zustand verbunden ist.
4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anfangspunkt des Zeitintervalls mit dem Ausschalten des Motors des Kraftfahrzeugs (1) und/oder mit dem Anziehen der Handbremse des Kraftfahrzeugs (1) und/oder dem Einlegen einer einem Automatikgetriebe des Kraftfahrzeugs (1) zugeordneten, einer Parkstufe entsprechenden Gangstufe verbunden ist.
5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anfangspunkt des Zeitintervalls mit dem über einen Sensor ( 0) erfassten Öffnen eines verschwenkbaren Verschlusselements (11) für das Ladeanschlusselement (4) verbunden ist.
6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anfangspunkt des Zeitintervalls mit der Betätigung wenigstens eines an einem kraftfahrzeugseitigen oder bedienerseitigen Bedienelement, insbesondere einem Schlüssel (12), angeordneten Betätigungselement (13) verbunden ist.
7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anfangspunkt des Zeitintervalls mit der über wenigstens einen fahrersitzseitigen Sitzbelegungssensor (14) erfassten Nichtbelegung des Fahrersitzes (15) verbunden ist.
8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anfangspunkt des Zeitintervalls mit dem über wenigstens eine kraftfahrzeuginnenraumseitig installierte Kamera (16) erfassten Aussteigen des Fahrers aus dem Kraftfahrzeug (1) verbunden ist.
9. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anfangspunkt des Zeitintervalls mit dem über wenigstens einen fahrertürseitig installierten Sensor (17) erfassten Öffnen und/oder Schließen der Fahrertür (18) verbunden ist.
10. Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erfassungseinrichtung (5) zur Erfassung des Abstands des Be- dieners (7) zu dem Kraftfahrzeug (1) mittels miteinander kommunizierenden bedienerseitigen und kraftfahrzeugseitigen Sende- und/oder Empfangseinrichtungen (8, 9) ausgebildet ist, wobei die weitere, eine definierte Randbedingung beschreibende Information ein Abstand der bedienerseitigen Sende- und/oder Empfangseinrichtung (8) zu der kraftfahrzeugseitigen Sende- und/oder Empfangseinrichtung (9) ist.
11. Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sperrmittel (6) als ein oder das verschwenkbare Verschlusselement (11) für das Ladeanschlusselement (4) ausgebildet ist und im betätigten Zustand das Ladeanschlusselement (4) wenigstens teilweise abdeckt. 2. Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sperrmittel (6) als Abdeckelement ausgebildet ist und im betätigten Zustand die elektrischen Kontakte des Ladeanschlusselements (4) wenigstens teilweise abdeckt. 3. Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das betätigte Sperrmittel (6) über die Betätigung eines Entriegelungselements in seinen unbetätigten Zustand überführbar ist.
14. Kraftfahrzeug nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Entriegelungselement mit einer kraftfahrzeugseitigen Zentralverriegelung verbunden ist, wobei die Betätigung des Entriegelungselements gekoppelt mit der Entsperrung der Zentralverriegelung erfolgt.
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