WO2016020512A1

WO2016020512A1 - Fahrzeug mit einer mittels eines ladekabels und einer externen stromversorgung wieder aufladbaren speichereinrichtung

Info

Publication number: WO2016020512A1
Application number: PCT/EP2015/068226
Authority: WO
Inventors: Josef Krammer; Gerhard Hofer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2016-02-11
Also published as: CN106458051B; DE112015003660A5; US10720766B2; US20170125993A1; CN106458051A

Abstract

Ein Fahrzeug mit einer mittels eines Ladekabels und einer externen Stromversorgung wieder aufladbaren Speichereinrichtung für elektrische Energie und mit einer Karosserie, die zumindest eine von einer Karosserieklappe (12) verschließbare Karosserieöffnung (10) aufweist, wobei ein Ladekabel (2) vorgesehen ist, das mit der Speichereinrichtung elektrisch leitend verbunden oder verbindbar ist und das zumindest bereichsweise im Inneren der Karosserie verläuft, zeichnet sich dadurch aus, dass die Karosserieöffnung (10) eine Gepäckraumöffnung oder eine Türöffnung und die Karosserieklappe (12) eine Gepäckraumklappe beziehungsweise eine Tür des Fahrzeugs ist; dass das Ladekabel (2) als flexibles Flachbandkabel (20) ausgebildet ist oder zumindest einen flexiblen Flachbandkabelabschnitt (201, 202, 203) aufweist; dass das flexible Flachbandkabel (20) oder der zumindest eine flexible Flachbandkabelabschnitt (201, 202, 203) durch einen zwischen einem Rand (11) der Karosserieöffnung (10) und der Karosserieklappe (12) vorhandenen Karosseriespalt (18) hindurchführbar ist und dass das Flachbandkabel (20) oder der zumindest eine flexible Flachbandkabelabschnitt (201, 202, 203) nebeneinander angeordnete stromführende Leiter (21, 23) aufweist, die als flache, bandförmige Leiter ausgebildet sind und die von einer gemeinsamen, elektrisch isolierenden Hülle (29) umgeben sind.

Description

FAHRZEUG MIT EINER MITTELS EINES LADEKABELS UND EINER EXTERNEN STROMVERSORGUNG WIEDER AUFLADBAREN SPEICHEREINRICHTUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer mittels eines Ladekabels und einer externen Stromversorgung wieder aufladbaren Speichereinrichtung für elektrische Energie.

Zum externen Aufladen von Batterien elektrisch angetriebener Fahrzeuge wird das Fahrzeug üblicherweise mittels eines Ladekabels an eine stationäre Stromversorgungseinrichtung (Ladestation) angeschlossen. Zum kabelgebundenen Laden von Plug-In-Hybrid-Fahrzeugen (PHEVs) und Elektrofahrzeugen wird fahrzeugseitig eine Ladedose benötigt. Diese ist herkömmlicherweise analog zum hinter einer Tankklappe verborgenen Tank- Einfüllstutzen durch eine in der Karosserie vorgesehene Ladeklappe zugänglich. Diese Ladedose bildet ein hinter der Ladeklappe gelegenes elektrisches Verbindungselement.

Bei der Ladeinfrastruktur haben sich das sogenannte Mode-2- und Mode-3- Laden etabliert. Beim Mode-2-Laden an der Haushaltssteckdose ist im Kabel eine In-Cable-Box mit Schutzeinrichtung (Fl-Schutzschalter) vorgesehen und beim Mode-3-Laden ist diese Schutzeinrichtung in der Ladestation enthalten. In einigen Fällen ist das Ladekabel fest an der Ladestation angebracht. Bei Plug-In-Hybridfahrzeugen ist somit bislang neben der Tankklappe eine zusätzliche Ladeklappe für den Ladestecker erforderlich. Da Hybrid- Fahrzeuge und auch reine Elektrofahrzeuge in der Regel aus konventionellen Fahrzeugen abgeleitet sind, bedeutet dies, dass zusätzliche Varianten der Karosserie bereitgestellt werden müssen. In Fällen, in denen eigene Karosserievarianten generiert werden müssen, sind die Kosten im Einzelfall extrem hoch, da für jede Basis-Karosserie (Rechts-/Linkslenker, Cabrio, Kombi, usw.) eine eigene Karosserievariante erstellt werden muss. Das Vorsehen einer solchen Ladeklappe in der Karosserie, eventuell zusätzlich zu einer Tankklappe, ist daher nicht nur aufwändig, da in einer Fahrzeugfamilie nicht nur eine spezielle Karosserievariante für Elektrofahrzeuge vorgesehen werden muss, sondern auch ein Klappenmechanismus entwickelt, gefertigt und eingebaut werden muss, wodurch die Kosten für ein Elektrofahrzeug erhöht werden. Teilweise ist auch der Bauraum für eine Ladeklappe mit Ladedose nicht vorhanden. Insbesondere dann, wenn das Ladekabel fest im Fahrzeug installiert ist und aus einer Öffnung hinter einer Ladeklappe ausziehbar sein soll, ist es schwierig, einen Einbauort für eine Ladeklappe zu finden, hinter der für das Ladekabel und einen Aufrollmechanismus ausreichend Raum zur Verfügung steht. Die heutige Position einer Ladeklappe an der Fahrzeugseitenwand ist jedenfalls ausgeschlossen.

Außerdem ist es häufig auch aus Designgründen unerwünscht, derartige zusätzliche Karosserieklappen vorzusehen. Es wäre daher vorteilhaft, wenn bereits vorhandene Karosserieöffnungen zur Durchführung eines Ladekabels genutzt werden könnten.

Die WO 2012/172626 zeigt und beschreibt ein Flachband-Ladekabel für ein Elektrofahrzeug, das im Fahrzeuginneren auf eine Speichereinrichtung aufwickelbar ist und das durch eine im Heckstoßfänger vorgesehene und von der Gepäckraumöffnung separate Öffnung herausführbar ist. Diese separate Öffnung ist mit einer Klappe verschließbar, allerdings nur dann, wenn das Kabel nicht durch die Öffnung hindurchgeführt ist.

Die DE 10 2009 016 895 A1 zeigt und beschreibt eine Ladeanschlusseinrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug. Ein auf einer Kabeltrommel aufwickelbares Rundkabel ist durch eine von der Gepäckraumöffnung separate Karosserieöffnung aus dem Fahrzeuginneren herausgeführt. Diese separate Karosserieöffnung ist mittels einer Klappe verschließbar. Die Klappe weist an ihrem unteren Rand eine nach außen gewölbte Nase auf, die eine Nut bildet, durch welche eine Durchtrittsöffnung für das Rundkabel ausgebildet ist. Dadurch kann diese Karosserieklappe auch bei herausgeführtem Rundkabel in ihre Schließstellung gebracht werden. Zwischen der Karosserie und der Klappe ist eine Dichtung vorgesehen; auch in der Nut ist eine Dichtlippe vorgesehen. Karosserieseitig ist im Bereich der Nut ein Führungselement für das Kabel vorgesehen.

Die FR 2 959 462 A1 zeigt und beschreibt eine Kabeldurchführung für ein Ladekabel eines elektrischen angetriebenen Fahrzeugs, bei der das einen runden Querschnitt aufweisende Ladekabel in einer Heckklappe des Fahrzeugs aufgenommen ist und aus dieser nach außen herausziehbar ist. Dabei befindet sich das aus der Heckklappe austretende Ladekabel außerhalb der Heckklappendichtung, so dass es nicht zwischen der Heckklappe und deren Karosseriedichtung aus der Karosserie herausgeführt ist.

Aus der DE 10 201 1 051 052 A1 ist eine Ladestation für Elektrofahrzeuge mit einem Kabelaufrollsystem bekannt, bei welchem das konventionelle Ladekabel auf eine Wickeltrommel aufgewickelt ist. Diese Wickeltrommel ist motorisch antreibbar.

Auch die WO 2009/091745 A2 zeigt eine Ladestation mit einem auf eine Wickeltrommel aufrollbaren Ladekabel, wobei das Ladekabel aus zwei miteinander verbundenen und nebeneinander angeordneten runden Leitungen besteht. Führungseinrichtungen vor der Wickeltrommel sorgen dafür, dass sich das Kabel beim Aufwickeln nicht verdreht.

Aus der DE 10 2009 046 327 A1 ist ein Elektrofahrzeug mit einem eingebauten konventionellen Ladekabel bekannt, das auf eine Wickeltrommel aufgewickelt und von dieser abwickelbar ist, wobei es dazu aus einer seitlich am Fahrzeug vorgesehenen Öffnung herausziehbar ist.

Ein im Fahrzeug vorgesehener Aufroll- oder Aufwickelmechanismus für das Ladekabel ist fehleranfällig, da das Vorsehen von Schleifkontakten zum Aufwickeln des Kabels bei bisherigen Konzepten erforderlich ist. Solche Schleifkontakt-Verbindungen sind teuer und störanfällig. Insbesondere ist dabei sicherzustellen, dass der Schutzleiter immer verbunden ist. Des Weiteren sind Aufrollmechanismen immer problematisch, da sie im nicht ganz abgerollten Zustand aufgrund der ohmschen Verluste im Kabel und der schlechten Wärmeabfuhr heiß werden.

Die DE 10 201 1 121 303 A1 zeigt ein Fahrzeug mit einem aus einer seitlichen Öffnung herausziehbaren Ladekabel, wobei das Ladekabel in einem Kabelspeicher im Fahrzeug aufgenommen ist, der sich hinter einer separaten Karosserieklappe befindet. Der Kabelspeicher ist mit einer von einer Feder beaufschlagten Umlenkrolle versehen, über die das Kabel geführt ist und die beim Herausziehen des Ladekabels aus dem Kabelspeicher entgegen der Kraft der Feder im Kabelspeicher translatorisch verschoben wird.

Ein ähnlicher in einem Kraftfahrzeug vorgesehener Kabelspeicher, der jedoch mit einer Mehrzahl von einzelnen, jeweils von einer Feder belasteten und gegen die Federkraft verschiebbaren Umlenkrollen versehen ist, ist aus der DE 10 2009 057 659 A1 bekannt. Diese bekannten, Umlenkrollen für das Kabel aufweisenden Kabelspeicher nehmen jedoch einen großen Bauraum im Fahrzeug ein, der allgemein für derartige Zwecke nicht zur Verfügung steht. Außerdem besteht die Gefahr, dass sich das Kabel im Laufe der Nutzungszeit um seine Längsachse verdreht und aus den Umlenkrollen herausgleitet oder diese blockiert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeug mit einer mittels einer externen Stromversorgung wieder aufladbaren Speichereinrichtung für elektrische Energie anzugeben, bei welchem auf separate Karosserieklappen zum Anschluss des Ladekabels verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .

Bei einem solchen Fahrzeug mit einer mittels einer externen Stromversorgung wieder aufladbaren Speichereinrichtung für elektrische Energie und mit einer Karosserie, die zumindest eine von einer Karosserieklappe verschließbare Karosserieöffnung aufweist, ist ein Ladekabel vorgesehen, das mit der Speichereinrichtung elektrisch leitend verbundenen oder verbindbar ist und das zumindest bereichsweise im Inneren der Karosserie verläuft. Dabei ist die Karosserieöffnung eine Gepäckraumöffnung oder eine Türöffnung und die Karosserieklappe ist eine Gepäckraumklappe beziehungsweise eine Tür des Fahrzeugs. Das Ladekabel ist als flexibles Flachbandkabel ausgebildet oder weist zumindest einen flexiblen Flachbandkabelabschnitt auf. Das flexible Flachbandkabel oder der zumindest eine flexible Flachbandkabelabschnitt ist durch einen zwischen einem Rand der Karosserieöffnung und der Karosserieklappe vorhandenen Karosseriespalt hindurchführbar und das Flachbandkabel oder der zumindest eine flexible Flachbandkabelabschnitt weist nebeneinander angeordnete stromführende Leiter auf, die als flache, bandförmige Leiter ausgebildet sind und die von einer gemeinsamen, elektrisch isolierenden Hülle umgeben sind. Diese Ausgestaltung des Fahrzeugs ermöglicht es, bereits vorhandene Karosserieöffnungen, beispielsweise eine Gepäckraumöffnung oder eine Fahrzeugtüröffnung, zum Hindurchführen des Ladekabels zu nutzen, so dass für den Anschluss der elektrischen Speichereinrichtung des Fahrzeugs an eine externe Stromversorgungseinrichtung keine zusätzliche Karosserieklappe vorgesehen werden muss. Die Ausstattung mit dem speziellen Ladekabel gestattet es, die Karosserieöffnung bei hindurchgeführtem Ladekabel mittels der zugehörigen Karosserieklappe (Gepäckraumdeckel oder Fahrzeugtür) zu verschließen, wobei das als flexibles Flachbandkabel ausgeführte Ladekabel durch den zwischen dem Rand der Karosserieöffnung und dem Rand der Karosserieklappe im geschlossenen Zustand vorhandenen Karosseriespalt hindurchgeführt ist. Es bedarf somit keiner besonderen Vorkehrung zur Kabeldurchführung, weder an der Karosserieklappe, noch am Rand der Karosserieöffnung.

Das erfindungsgemäß als sehr flaches, flexibles Flachbandkabel ausgebildete oder mit zumindest einem sehr flachen, flexiblen Flachbandkabelabschnitt versehene Ladekabel lässt sich mit dem Flachbandkabelabschnitt einfach und sicher zwischen dem Rand der bestehenden Karosserieöffnung und der diese Öffnung verschließen Karosserieklappe hindurchführen. Aufgrund der konstruktiv bedingten hohen Biegeelastizität ist der Flachbandkabelabschnitt geeignet, sich den Konturen der Karosserie und der Karosserieklappe anzupassen, so dass der Flachbandkabelabschnitt ohne Gefahr einer Beschädigung im Bereich der Dichtung der Karosserieöffnung zwischen dem Rand der Karosserieöffnung und der geschlossenen Karosserieklappe eingeklemmt werden kann und dabei nicht gequetscht wird. Aufgrund der besonders flachen und hoch biegeelastischen Ausgestaltung des Flachbandkabels beziehungsweise des Flachbandkabelabschnitts ist es nicht erforderlich, im Bereich der Kabeldurchführung ein größeres Spaltmaß zwischen der geschlossenen Karosserieklappe und der Karosserie vorzusehen. Die geringe Dicke eines solchen des Flachbandkabels beziehungsweise Flachbandkabelabschnitts und dessen große Biegeelastizität, die sehr enge Biegeradien um eine parallel zur längeren Quererstreckung des Flachbandkabels beziehungsweise des Flachbandkabelabschnitts verlaufende Achse zulässt, werden dadurch ermöglicht, dass im Flachbandkabel beziehungsweise im Flachbandkabelabschnitt die elektrischen Leiter als flache Leiter ausgebildet sind.

In einer Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Ladekabel einen mit der Speichereinrichtung elektrisch leitend verbundenen fahrzeugseitigen Ladekabelteil und einen mit dem fahrzeugseitigen Ladekabelteil verbundenen oder mittels einer elektrischen Verbindungseinrichtung verbindbaren externen Ladekabelteil aufweist, wobei ein fahrzeugseitiges Verbindungselement der Verbindungseinrichtung mit dem fahrzeugseitigen Ladekabelteil elektrisch verbunden ist und wobei ein externes Verbindungselement der Verbindungseinrichtung mit dem externen Ladekabelteil elektrisch verbunden ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Fahrzeugs werden durch die auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche angegeben.

Dabei ist eine Ausführungsform besonders hervorzuheben, bei der das als Flachbandkabel ausgebildete Ladekabel auf einer im Inneren der Karosserie vorgesehenen Kabelaufnahmevorrichtung im Ruhezustand aufgenommen ist und für den Gebrauch aus der Karosserieöffnung herausziehbar ist. Die Verwendung eines Flachbandkabels, also eines Kabels mit flachem Querschnitt, als Ladekabel besitzt dabei den Vorteil, dass sich das Kabel in der Kabelaufnahmevorrichtung einfach abstützen lässt, so dass eine Kabeltorsion wirksam verhindert werden kann, wodurch die Zuverlässigkeit des Kabelaufrollmechanismus' erhöht wird. Das Flachbandkabel kann zudem, wie bereits ausgeführt worden ist, in Richtung des kleinen Querschnitts einen sehr geringen Biegeradius einnehmen und sich eng an die Kontur im Bereich der Karosserieöffnung anpassen. Die vorhandene Dichtung im Bereich der Karosserieöffnung weist üblicherweise eine Elastizität auf, die es gestattet, den geringen Kabelquerschnitt durchzulassen.

Die Kabelaufnahmevorrichtung kann einen Wickelmechanismus aufweisen, auf den das Flachbandkabel aufwickelbar ist. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn im Bereich einer das Flachbandkabel aufwickelnden Wickeltrommel ein Temperatursensor vorgesehen ist, der eine Abschaltung des Ladevorgangs oder eine Leistungsreduktion bewirkt, um eine unzulässige Erwärmung des Ladekabels zu verhindern.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Kabelaufnahmevorrichtung einen flaschenzugartigen Einzugsmechanismus aufweist, in dem das Flachbandkabel über zumindest eine von einem elastischen Element mit einer Zugkraft beaufschlagte Umlenkrolle geführt ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung eines solchen Einzugsmechanismus' besteht darin, dass die von einem elastischen Element mit einer Zugkraft beaufschlagte Umlenkrolle Teil einer beweglichen Umlenkrollenanordnung aus einer Mehrzahl von gemeinsam vom elastischen Element mit der Zugkraft beaufschlagten Umlenkrollen ist, wobei das Flachbandkabel über jede der Umlenkrollen der beweglichen Umlenkrollenanordnung geführt ist, und dass das Flachbandkabel zusätzlich zu der zumindest einen vom elastischen Element mit der Zugkraft beaufschlagten Umlenkrolle auch über zumindest eine feste Umlenkrolle geführt ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die feste Umlenkrolle Teil einer stationären Umlenkrollenanordnung aus einer Mehrzahl von festen Umlenkrollen ist, wobei das Flachbandkabel über jede der festen Umlenkrollen der stationären Umlenkrollenanordnung geführt ist.

Dieser Einzugsmechanismus folgt dem Prinzip eines Flaschenzugs. Aufgrund des kleinen Biegeradius' des Flachbandkabels kann dieser „Flaschenzug" sehr flach mit kleinen Rollen realisiert werden. Da die einzelnen in diesem Einzugsmechanismus aufgenommenen Kabelabschnitte nicht aneinander anliegen, sondern Zwischenräume zwischen einander bestimmen, ist eine Wärmeabfuhr, z.B. durch Luftkonvektion möglich. Somit ist unabhängig vom Grad, mit dem das Kabel ausgezogen ist, der maximale Stromfluss möglich.

Die Umlenkrollen ermöglichen eine klare Führung des Flachbandkabels von der Stelle an der das Kabel durch den Spalt zwischen der Karosserieöffnung und der Karosserieklappe nach außen geführt wird, bis zum Einzugsmechanismus.

Der Einzugsmechanismus kann beispielsweise an einer geeigneten Stelle im Gepäckraum angeordnet werden. Die definierte Kabelführung ermöglicht auch eine Einfassung des Kabels in einen Kabelschacht zum Schutz des Ladekabels. Dazu kann vorteilhafterweise das Fahrzeug im Bereich des inneren Randes der Karosserieöffnung mit einer Kabelführungseinrichtung versehen sein, durch die das Flachbandkabel von der Kabelaufnahmevorrichtung zum Rand der Karosserieöffnung führbar ist.

Vorzugsweise ist das Flachbandkabel vor der Kabelaufnahmevorrichtung durch eine Kabelreinigungseinrichtung geführt. Die dadurch mögliche Selbstreinigung des Ladekabels beim Einziehen in die Kabelaufnahmevorrichtung sorgt dafür, dass der im Fahrzeug befindliche Teil des Ladekabels sauber bleibt. Ebenfalls vorteilhaft ist, dass immer nur so viel vom Ladekabel ausgezogen werden muss, wie tatsächlich benötigt wird. Es wird also immer nur ein kleiner oder gar kein Teil des Ladekabels außerhalb des Fahrzeugs auf dem Boden liegen. Da der Reinigungsmechanismus auch Wasser abstreifen kann, wird ein Einfrieren des in der Kabelaufnahmevorrichtung aufgenommenen Ladekabels verhindert.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist eine sehr komfortable Durchführung des An- und Absteckvorgangs des Ladekabels bei gleichzeitiger geschützter Unterbringung des Ladekabels im Gepäckraum möglich. Das Kabel muss nicht erst per Hand aufgerollt und an einem von der Ladeklappe getrennten Platz im Fahrzeug untergebracht werden.

Die Erfindung umfasst auch ein Ladekabel, insbesondere ein Ladekabel zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Fahrzeug. Bei diesem erfindungsgemäßen Ladekabel, insbesondere zur Verwendung mit einem Fahrzeug mit einer mittels einer externen Stromversorgung wieder aufladbaren Speichereinrichtung für elektrische Energie, das als Flachbandkabel ausgebildet ist oder zumindest einen flexiblen Flachbandkabelabschnitt aufweist, weist das flexible Flachbandkabel beziehungsweise der zumindest eine flexible Flachbandkabelabschnitt nebeneinander angeordnete flache, bandförmige stromführende Leiter auf, die von einer gemeinsamen, elektrisch isolierenden Hülle umgeben sind. Das flexible Flachbandkabel beziehungsweise der zumindest eine flexible Flachbandkabelabschnitt weist im Querschnitt betrachtet oberhalb und/oder unterhalb der flachen, bandförmigen stromführenden Leiter einen oberen beziehungsweise einen unteren flachen Schutzleiter auf, der ebenfalls von der gemeinsamen, elektrisch isolierenden Hülle (Isolierung) umgeben ist.

Vorzugsweise weist das Flachbandkabel oder der zumindest eine Flachbandkabelabschnitt zusätzlich einen Signalleiter auf, der ebenfalls von der gemeinsamen, elektrisch isolierenden Hülle umgeben ist. Dieser Signalleiter ist bevorzugt ebenso flach und wie die stromführenden Leiter ausgebildet. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Ladekabels sind die flachen, bandförmigen elektrischen Leiter jeweils von einem Drahtgeflecht gebildet. Alternativ können die flachen, bandförmigen elektrischen Leiter jeweils aus einer Mehrzahl von aufeinander liegenden elektrisch leitenden Schichten bestehen. Die flachen, bandförmigen stromführenden Leiter und auch die Schutzleiter können daher beispielsweise durch ein dünnes Metallband, mehrere aufeinander liegende und relativ zueinander bewegbare Metallbänder, die dünne elektrisch leitende Schichten bilden, oder ein bandartiges Geflecht dünner elektrisch leitende Drähte gebildet sein. Dieser Aufbau und das Vorsehen von nur einer einzigen gemeinsamen elektrisch isolierenden Hülle sorgt für eine hohe Biegeelastizität des flachen Ladekabels und ermöglicht sehr kleine Biegeradien, so dass sich das flache Ladekabel problemlos an die Karosserieform im Bereich des Öffnungsrandes und an die Form des Randes der Karosserieklappe anpassen kann.

Bevorzugterweise weist das Flachbandkabel oder der zumindest eine Flachbandkabelabschnitt eine ebene Oberseite und eine ebene Unterseite auf. Von Vorteil ist es auch, wenn das Flachbandkabel oder der zumindest eine Flachbandkabelabschnitt zumindest bereichsweise mit einer weichen, elastischen Oberfläche versehen ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ladekabels ist der zumindest eine Flachbandkabelabschnitt mittels einer ersten Kontaktierungseinrichtung mit einem ersten Kabelabschnitt und mittels einer zweiten Kontaktierungseinrichtung mit einem zweiten Kabelabschnitt des Ladekabels elektrisch verbunden. Dabei ist zumindest eine der beiden Kontaktierungseinrichtungen mit einer weichen, elastischen Oberfläche versehen. Der erfindungsgemäße Aufbau des Ladekabels mit dem zumindest einen flachen Schutzleiter, das insbesondere zur Verwendung im erfindungsgemäßen Fahrzeug geeignet ist, besitzt den Vorteil, dass im Falle einer Beschädigung des Flachbandkabelabschnitts, beispielsweise aufgrund unsachgemäßer Handhabung, der Schutzleiter stets zwischen den stromführenden Leitern und der Karosserie bzw. der Karosserieklappe angeordnet ist, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass bei einem beschädigten Flachbandkabelabschnitt ein stromführender Leiter mit der Karosseriemasse in Kontakt gerät, deutlich herabgesetzt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schräge Heckansicht einer ersten Variante eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, das mit einem erfindungsgemäßen Ladekabel an eine Ladestation angeschlossen ist;

Fig. 2 A einen schematischen Querschnitt durch den unteren Rand einer

Kofferraumöffnung bei geöffneter Kofferraumklappe;

Fig. 2 B einen schematischen Querschnitt durch den unteren Rand einer

Kofferraumöffnung bei geschlossener Kofferraumklappe;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Flachbandkabelabschnitts in einem erfindungsgemäßen Ladekabel;

Fig. 4 einen schematischen Querschnitt durch einen

Flachbandkabelabschnitt in einem erfindungsgemäßen Ladekabel; Fig. 5 eine Heckansicht auf den Öffnungsrand einer hinteren Kofferraumöffnung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Fahrzeugs;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs der ersten Variante gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs der ersten Variante gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 8 eine schräge Heckansicht einer zweiten Variante eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, das mit einem von einer Kabelaufnahmevorrichtung aufgenommenen Flachbandkabel ausgestattet ist;

Fig. 8 A einen schematischen Querschnitt durch den unteren Rand einer

Kofferraumöffnung bei geöffneter Kofferraumklappe;

Fig. 8 B einen schematischen Querschnitt durch den unteren Rand einer

Kofferraumöffnung bei geschlossener Kofferraumklappe;

Fig. 9 eine schematische Prinzipdarstellung eines Kabelzugs einer

Kabelaufnahmevorrichtung;

Fig. 10 eine schematische Prinzipdarstellung einer Wickeltrommel einer

Kabelaufnahmevorrichtung nach einer anderen Ausführungsform;

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Kabelaufnahmevorrichtung nach dem Flaschenzug-Prinzip in der Einsatzposition; Fig. 12 die Kabelaufnahmevorrichtung aus Fig. 1 1 in der Ruheposition;

Fig. 13 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs der zweiten Variante gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 14 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs der zweiten Variante gemäß der ersten Ausführungsform mit ausgezogenem Ladekabel;

Fig. 15 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs der zweiten Variante gemäß einer zweiten Ausführungsform; eine Flachbandkabel-Umlenkeinrichtung;

Fig. 17 eine schematische Draufsicht auf eine Kabelreinigungseinrichtung für ein Flachbandkabel in einer erfindungsgemäßen Kabelaufnahmevorrichtung und

Fig. 18 eine schematische Seitenansicht auf eine

Kabelreinigungseinrichtung für ein Flachbandkabel in einer erfindungsgemäßen Kabelaufnahmevorrichtung.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 1 in einer ersten Variante, bei welchem das Ladekabel 2 durch eine die Gepäckraumöffnung bildende Karosserieöffnung 10 hindurchgeführt ist. Im Durchführungsbereich zwischen der Gepäckraumöffnung 10 und einer die Gepäckraumklappe bildenden Karosserieklappe 12 ist das Ladekabel 2 mit einem Flachbandkabelabschnitt 201 versehen, um im Rahmen der Dichtungselastizität eine Quetschung des Ladekabels 2 bei geschlossener Gepäckraumklappe 12 und vorgegebenem Spaltmaß zu vermeiden.

Fig. 2A und 2B zeigen einen Vertikalschnitt durch die Fahrzeugkarosserie im Bereich der Gepäckraumklappe 12. Der Flachbandkabelabschnitt 201 des Ladekabels 2 wird über den karosseriefesten unteren Randabschnitt 14 der Gepäckraumöffnung 10 und die daran angebrachte Dichtung 16 gelegt, wie in Fig. 2A dargestellt ist. Die Gepäckraumklappe 12 wird dann geschlossen (Fig. 2B), wobei der Flachbandkabelabschnitt 201 zwischen dem unteren Rand der Gepäckraumklappe 12 und der Dichtung 16 aufgrund der Elastizität der Dichtung 16 sanft eingeklemmt wird. Aufgrund der sehr flachen Ausgestaltung des Flachbandkabelabschnitts 201 und seiner damit einhergehenden hohen Biegeflexibilität kann sich der Flachbandkabelabschnitt 201 den Konturen des unteren Randes der Gepäckraumklappe 12 und des unteren Randabschnitts 14 der Gepäckraumöffnung 10 anpassen. Der Flachbandkabelabschnitt 201 kann auf diese Weise durch den vorhandenen Karosseriespalt 18 zwischen dem unteren Rand 13 der Gepäckraumklappe 12 und der benachbarten oberen Kante 15 des karosseriefesten Randabschnitts 14 der Gepäckraumöffnung 10 hindurchgeführt werden ohne dass dabei der Flachbandkabelabschnitt 201 gequetscht oder über einen erlaubten Biegeradius hinaus geknickt wird. Die Elastizität der Dichtung 16 ermöglicht die beschädigungsfreie Durchführung des Flachbandkabelabschnitts 201 durch den Spalt 18 zwischen der Karosserieöffnung 1 0 und der Gepäckraumklappe 12.

In Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Ladekabel 2 mit einem Flachbandkabelabschnitt 201 gezeigt. Der Flachbandkabelabschnitt 201 ist an seinem jeweiligen Ende mittels einer Kontaktierungseinrichtung 22, 24 mit einem fahrzeugseitigen Kabelabschnitt 26 bzw. einem externen Kabelabschnitt 28 elektrisch leitend verbunden. Der fahrzeugseitige Kabelabschnitt 26 und/oder der externe Kabelabschnitt 28 können beispielsweise als Rundkabel ausgebildet sein; sie können aber auch jede andere Kabel-Querschnittsgestalt einnehmen. Die

Kontaktierungseinrichtungen 22, 24 sind, ebenso wie der Flachbandkabelabschnitt 201 , mit einer weichen, elastischen Oberfläche versehen, um Beschädigungen an der Karosserieoberfläche zu vermeiden.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch den Flachbandkabelabschnitt 201 , der einem Querschnitt durch ein erfindungsgemäß als Flachbandkabel 20 ausgebildetes Ladekabel 2 entspricht. Die elektrischen Leiter im Flachbandkabel 20 beziehungsweise im Flachbandkabelabschnitt 201 sind als flache, bandförmige Leiter ausgebildet. Beispielsweise können Sie von einem Drahtgeflecht gebildet sein. Ein erster stromführender Leiter 21 und ein zweiter stromführender Leiter 23 sind in einer mittleren Ebene nebeneinander angeordnet. Neben den stromführenden Leitern 21 , 23 ist in der mittleren Ebene ein Signalleiter 25 angeordnet, der ebenfalls als flacher, bandförmiger Leiter gestaltet ist. Oberhalb der mittleren Ebene und somit oberhalb der stromführenden Leiter 21 , 23 und des Signalleiters 25 ist ein oberer, flacher Schutzleiter 27A vorgesehen, der seitlich über die in der mittleren Ebene angeordneten stromführenden Leiter 21 , 23 sowie den Signalleiter 25 hinaussteht. Unterhalb der mittleren Ebene und somit unterhalb der stromführenden Leiter 21 , 23 und des Signalleiters 25 ist ein unterer, flacher Schutzleiter 27B vorgesehen, der ebenfalls seitlich über die in der mittleren Ebene angeordneten stromführenden Leiter 21 , 23 sowie den Signalleiter 25 hinaussteht.

Die stromführenden Leiter 21 , 23, der Signalleiter 25 sowie der obere Schutzleiter 27A und der untere Schutzleiter 27B sind von einer elektrisch isolierenden Hülle 29 umgeben. Die elektrisch isolierende Hülle 29 kann, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt ist, die Leiter 21 , 23, 25, 27A und 27B jeweils unmittelbar umhüllen; es kann aber auch jeder der Leiter 21 , 23, 25, 27A, 27B zunächst von einer eigenen Isolierung umgeben und dann in die isolierende Hülle 29 eingebettet sein. Bevorzugt ist jedoch eine einzige, gemeinsame Umhüllung als hochflexible und gut biegsame Isolierung vorgesehen.

Die flache Ausgestaltung des Flachbandkabels 20 beziehungsweise des Flachbandkabelabschnitts 201 ermöglicht eine gute Biegsamkeit in einer Richtung und ergibt eine hohe Steifigkeit in der dazu orthogonalen Richtung. Aufgrund einer im Fahrzeug vorgesehenen Schutzleiterüberwachung des Ladekabels 2 und einer Abschaltung im Fehlerfall, kann die Isolationsanforderung auf eine einfache Isolierung mittels der elektrisch isolierenden Hülle 29 reduziert werden. Dies ist ein wesentlicher Beitrag zur flachen, flexiblen und gut biegbaren Gestaltung des Kabels. Möglich ist dieser Aufbau durch das Vorsehen eines im Ladekabel oder in einer Ladestation vorhandenen Fl-Schutzschalters, der bei einem Kabelbruch oder einer Kabelbeschädigung, wenn einer der Schutzleiter freigelegt ist oder mit einem stromführenden Leiter in Kontakt gerät, den Stromfluss unterbricht.

In „vertikaler Richtung" des Flachbandkabels 20 beziehungsweise des Flachbandkabelabschnitts 201 , das heißt in Richtung der kürzeren Querschnittsausdehnung, ergeben sich dabei aufgrund einer nicht erforderlichen doppelten Isolierung sehr kleine Abmessungen. Die Leiterquerschnitte sind so ausgelegt, dass typische Ladeleistungen für PHEV- Fahrzeuge möglich sind. Zur weiteren Steigerung der Flexibilität können die Leiter geschichtet werden. Statt aus einer Metallschicht mit 0,1 mm oder 0,05 mm Dicke können mehrere Schichten mit z.B. 0,01 mm Dicke verwendet werden.

Durch die Anordnung von mehreren Flachbandkabelabschnitten im Ladekabel kann das Kabel an der jeweils benötigen Stelle aus dem Gepäckraum heraus geführt werden. Insbesondere kann auch das gesamte Ladekabel als Flachbandkabel mit einem derartigen, dem in Fig. 4 gezeigten Kabelquerschnitt entsprechenden Aufbau ausgeführt werden. In diesem Fall können in regelmäßigem Abstand Stabilisierungselemente angebracht werden, die ein Einrollen des Kabels in Querrichtung verhindern.

In Fig. 5 ist eine Gepäckraumöffnung 10 bei geöffneter Gepäckraumklappe 12 gezeigt. Am unteren Rand 1 1 der Gepäckraumöffnung 10 und/oder an der Dichtung 16 sind beispielsweise von hervorstehenden Wülsten gebildete Führungsmittel 17A, 17B in einem Abstand voneinander ausgebildet, der der Breite des Flachbandkabels 20 beziehungsweise des Flachbandkabelabschnitts 201 entspricht oder geringfügig größer als diese ist.

Im Inneren des Gepäcksraums ist eine in Fig. 5 beispielhaft und schematisch dargestellte Aufbewahrungseinrichtung 19 für das Ladekabel 2 vorgesehen. Mit der Aufbewahrungsvorrichtung 19 kann das Ladekabel (oder dessen nicht ausgezogener Anteil) definiert im Fahrzeug untergebracht werden.

Die Führung des Flachbandkabels 20 beziehungsweise des Flachbandkabelabschnitts zwischen den Führungsmitteln 17A, 17B soll in Kombination mit der Kabelunterbringung in der Aufbewahrungsvorrichtung 19 erfolgen, um immer eine möglichst optimale Kabelführung zu erreichen. Insbesondere soll diese Führung sicherstellen, dass das Kabel nicht vor Schließen der Klappe verrutscht. Zusätzlich oder an Stelle der beschriebenen mechanischen Führung des Kabels zwischen den Führungsmitteln 17A, 17B kann auch eine magnetische Kabelfixierung im Bereich des Kabeldurchtritts als Führungsmittel vorgesehen sein.

Fig. 6 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs gemäß der ersten Variante. Bei diesem Fahrzeug ist im Inneren des Gepäcksraums ein fahrzeugseitiges elektrisches Verbindungselement 30, beispielsweise eine Ladedose, einer elektrischen Verbindungseinrichtung 3 vorgesehen. Die Ladedose ist mit einem fahrzeugseitigen Ladekabelteil 200 mit den mit Strom zu versorgenden Fahrzeugaggregaten, beispielsweise einer Speichereinrichtung, elektrisch verbunden.

Ein externer Ladekabelteil 210 des Ladekabels 2 ist mit einer außerhalb des Fahrzeugs fest installierten Ladestation 220 elektrisch verbunden. Der externe Ladekabelteil 210 ist mit zwei voneinander beabstandeten Flachbandkabelabschnitten 201 , 202 versehen. Der Flachbandkabelabschnitt 201 ist, wie oben bereits beschrieben, zwischen der Gepäckraumklappe 12 und der Gepäckraumöffnung 10 hindurchgeführt und das mit einem externen Verbindungselement, beispielsweise einem Ladestecker, versehene freie Ende des externen Ladekabelteils 210 befindet sich im Inneren des Gepäcksraums, wobei der Ladestecker 32 in die Ladedose 30 eingesteckt ist und die elektrische Verbindung zwischen der Speichereinrichtung im Fahrzeug und der Ladestation 220 herstellt.

Die Ladedose ist bei dieser Ausführungsform im gut geschützten Innenraum angebracht. Es muss nur der tatsächlich benötigte Teil des Ladekabels im Freien sein. Der andere Teil ist witterungsgeschützt und verschmutzungsgeschützt im Innenraum gelegen. Der Kabelteil, der am Boden liegt, wird minimiert.

Mit der Gepäckraumverriegelung wird auch das Ladekabel abgeschlossen und ist so vor Diebstahl oder unbefugtem Lösen der elektrischen Verbindung geschützt. Mit einer zu erwartenden Verbreitung von induktivem Laden wird das kabelgebundene Laden seltener ausgeführt werden. Damit ist eine von außen durch eine Ladeklappe in der Karosserie zugängliche Ladedose noch weniger zu rechtfertigen. Die erfindungsgemäße Lösung zur Kabeldurchführung gewinnt dann an Attraktivität.

In einer anderen in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs gemäß der ersten Variante ist die Ladedose 30' mit einem Ende eines fahrzeugseitigen Ladekabelabschnitts 200 elektrisch verbunden. Das andere Ende des fahrzeugseitigen Ladekabelabschnitts 200 führt zu den mit elektrischem Strom zu versorgenden Fahrzeugaggregaten. Der fahrzeugseitigen Ladekabelabschnitt 200 ist mit einem ein Durchführ-Element bildenden Flachbandkabelabschnitt 203 versehen, an dem die Ladedose 30' angebracht ist. Die Ladedose 30' ist mit einem der Fahrzeugkontur im Bereich des unteren Randabschnitts 14 der Gepäckraumöffnung 10 angepassten Halter 34 versehen, der es ermöglicht, die Ladedose 30' in diesem Außenbereich der Fahrzeugkarosserie temporär zu fixieren. Das externe Ladekabel 210, das mit seinem einen Ende mit der Ladestation 220 elektrisch und mechanisch verbunden ist, ist mit seinem am freien Ende vorgesehenen Ladestecker 32' in die Ladedose 30' eingesteckt.

Für solche Fälle in denen das Ladekabel 2 an einer Seite, also mit dem fahrzeugseitigen Ladekabelabschnitt 200, fest an die Infrastruktur des Fahrzeugs angeschlossen ist, wird die Ladedose 30' im Gepäckraum aus einem Halter gelöst und z.B. an der Ladekante eingehängt. Dabei wird die Ladedose über das Durchführ-Element bei geschlossener Gepäckraumklappe fixiert. Der Halter 34 mit einem Formelement sorgt dafür, dass die Ladedose 30' stabil an der Karosserie anliegt. Dieses Formelement kann so gestaltet sein, dass es der spezifischen Fahrzeugkontur angepasst ist. Durch eine spezielle Gestaltung kann durch Tausch des Formelements eine einfache Anpassung an verschiedene Karosserieformen erreicht werden.

Fig. 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 1 in einer zweiten Variante, bei welchem das als Flachbandkabel 20 ausgestaltete Ladekabel 2 durch eine die Gepäckraumöffnung bildende Karosserieöffnung 10 hindurchgeführt ist. Das Ladekabel 2 ist in einer im Inneren der Karosserie, beispielsweise im Gepäckraum, angeordneten Kabelaufnahmevorrichtung 4 (Fig. 1 1 ) vorgesehen. Im Durchführungsbereich zwischen der Gepäckraumöffnung 10 und einer die Gepäckraumklappe bildenden Karosserieklappe 12 ist das flache Ladekabel 2 bei geschlossener Gepäckraumklappe 12 im Karosseriespalt 18 zwischen dem oberen Rand der Gepäckraumöffnung 10 und dem unteren Rand der Gepäckraumklappe 12 positioniert, ohne dass das Ladekabel 2 gequetscht wird, wie anhand der Fig. 8A und 8B noch erläutert wird. Das Ladekabel 2 ist lediglich im Rahmen der Dichtungselastizität eingespannt.

Das Flachbandkabel 20 weist eine ebene Oberseite 20' und eine ebene Unterseite 20" auf und ist zumindest bereichsweise mit einer weichen, elastischen Oberfläche versehen, um bei Kontakt mit der Karosserieoberfläche keine Kratzer zu hinterlassen.

Fig. 8A und 8B zeigen einen Vertikalschnitt durch die Fahrzeugkarosserie im Bereich der Gepäckraumklappe 12. Das als Flachbandkabel 20 ausgebildete Ladekabel 2 wird über den karosseriefesten unteren Randabschnitt 14 der Gepäckraumöffnung 10 und die daran angebrachte Dichtung 16 gelegt, wie in Fig. 2A dargestellt ist. Die Gepäckraumklappe 12 wird dann geschlossen (Fig. 2B), wobei das Flachbandkabel 20 zwischen dem unteren Rand der Gepäckraumklappe 12 und der Dichtung 16 aufgrund der Elastizität der Dichtung 16 sanft eingeklemmt wird. Die Dicke des als Flachbandkabel 20 ausgebildeten Ladekabels 2 ist dabei geringer als die Höhe des Karosseriespalts 18 zwischen dem unteren Rand 13 der Gepäckraumklappe 12 und der benachbarten oberen Kante 15 des karosseriefesten Randabschnitts 14 der Gepäckraumöffnung 10. Aufgrund dieser sehr flachen Ausgestaltung des Flachbandkabels 20 und seiner damit einhergehenden hohen Biegeflexibilität kann sich das Flachbandkabel 20 den Konturen des unteren Randes der Gepäckraumklappe 12 und des unteren Randabschnitts 14 der Gepäckraumöffnung 10 anpassen. Das Flachbandkabel 20 kann auf diese Weise durch den vorhandenen Karosseriespalt 1 8 zwischen dem unteren Rand 13 der Gepäckraumklappe 12 und der benachbarten oberen Kante 15 des karosseriefesten Randabschnitts 14 der Gepäckraumöffnung 10 hindurchgeführt werden ohne dass dabei das Flachbandkabel 20 gequetscht oder über einen erlaubten Biegeradius hinaus geknickt wird. Die Elastizität der Dichtung 16 ermöglicht die beschädigungsfreie Durchführung des Flachbandkabels 20 durch den Spalt 18 zwischen der Karosserieöffnung 10 und der Gepäckraumklappe 12.

Der Aufbau des Flachbandkabels 20 im Querschnitt durch das Flachbandkabel 20 entspricht dem in Verbindung mit Fig. 4 beschriebenen Kabelaufbau.

Die zweite Variante des erfindungsgemäßen Fahrzeugs weist einen in der Kabelaufnahmevorrichtung 4 vorgesehenen Kabeleinzugsmechanismus 40 auf. Hier wird ebenfalls der flache Kabelquerschnitt bzw. der geringe Biegeradius ausgenutzt.

Fig. 9 zeigt das einem solchen Kabeleinzugsmechanismus 40 zugrunde liegende Prinzip eines Flaschenzugs. Der Kabeleinzugsmechanismus 40 weist eine bewegliche Umlenkrollenanordnung 42 und eine stationäre Umlenkrollenanordnung 44 auf. Die stationäre Umlenkrollenanordnung 44 ist mit der Fahrzeugkarosserie mittelbar oder unmittelbar verbunden. Die bewegliche Umlenkrollenanordnung 42 ist über eine ein elastisches Element 46 bildende Zugfeder ebenfalls mittelbar mit der Fahrzeugkarosserie verbunden, aber linear verfahrbar. Auf diese Weise ist die bewegliche Umlenkrollenanordnung 42 relativ zur stationären Umlenkrollenanordnung 44 unter der Kraft des elastischen Elements 46 entlang einer Bewegungsgeraden G translatorisch bewegbar. Die bewegliche Umlenkrollenanordnung 42 ist dazu auf dem Fachmann bekannte Weise translatorisch geführt.

Die bewegliche Umlenkrollenanordnung 42 weist zum Beispiel drei Umlenkrollen 42', 42", 42"' auf, deren Drehachsen auf der Translationsgeraden G liegen und die im Durchmesser von innen nach außen größer werden. Auch die stationäre Umlenkrollenanordnung 44 weist mehrere Umlenkrollen 44', 44" auf, deren Drehachse jeweils ebenfalls auf der Translatorisgeraden G liegt und deren Durchmesser ebenfalls von innen nach außen größer wird. Das Flachbandkabel 20 ist im Bereich der stationären Umlenkrollenanordnung 44 fixiert und wird mit einem Anschlussabschnitt 20A, der mit einem Verbindungselement 20B versehen ist, seitlich aus dem Kabeleinzugsmechanismus 40 herausgeführt. Das Flachbandkabel 20 ist, beginnend mit der innersten kleinsten Rolle 42' der beweglichen Umlenkrollenanordnung 42, wie bei einem Flaschenzug um die jeweiligen Rollen der stationären Umlenkrollenanordnung 44 und der beweglichen Umlenkrollenanordnung 42 geführt und läuft von der größten Umlenkrolle 42"' der beweglichen Umlenkrollenanordnung 42 in Richtung auf die Kabelaustrittsöffnung des Fahrzeugs zu, also im gezeigten Beispiel der Fig. 1 zur heckseitigen Karosserieöffnung 10. Dabei sind die einzelnen auf dem Kabeleinzugsmechanismus 40 liegenden Abschnitte des Flachbandkabels 20 voneinander beabstandet, so dass ein Luftraum dazwischen gebildet ist, durch welchen Wärme aus dem Kabel abgeführt werden kann.

Das Ladekabel kann folglich in Richtung des Pfeils Z mit einer gegen die Federkraft F des elastischen Elements 46 wirkenden Zugkraft aus dem Kabeleinzugsmechanismus 40 herausgezogen werden. In umgekehrter Richtung zieht die Federkraft F bei Nachlassen der Zugkraft das Ladekabel 2 wieder in den Einzugsmechanismus 40 hinein. Dies ist durch die beiden Doppelpfeile in Fig. 9 symbolisch dargestellt.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, können sehr platzsparende Einzugskonzepte realisiert werden, da sehr kleine Biegeradien möglich sind. Es werden keine Schleifkontakte benötigt, da das Kabel keine Torsionsbewegung durchführt. Gemäß Fig. 9 wird eine Feder zur Erzeugung der Einzugskraft verwendet. Alternativ kann auch ein elektrischer Stellantrieb als Zugantrieb vorgesehen sein. Bei Verwendung einer Feder ist eine (nicht gezeigte) Arretierung für das Ladekabel 2 vorgesehen. Damit wird eine permanente Zugspannung des Ladekabels 2 vermieden.

Fig. 10 zeigt einen Kabelaufrollmechanismus 40', der anstelle des Kabeleinzugsmechanismus' 40 in der Kabelaufnahmevorrichtung 4 vorgesehen sein kann. Der einen Wickelmechanismus bildende Kabelaufrollmechanismus 40' ist mit einer äußeren Wickeltrommel 41 versehen, auf der der ausziehbare Kabelvorrat aufgerollt ist. Diese äußere Wickeltrommel 41 bestimmt den drehenden Teil des Kabelaufrollmechanismus' 40'. Eine innere, feststehende, als Hohlrohr ausgebildete Trommelachse 43 ist mittels einer Wickelfeder mit der äußeren Trommel 41 verbunden, wodurch die äußere Trommel 41 relativ zur inneren Trommelachse 43 gegen die Kraft der (nicht gezeigten) Wickelfeder verdrehbar ist. Die Federkraft F' der Wickelfeder ist durch den gekrümmten Pfeil in Fig. 10 symbolisch dargestellt. Der ausziehbare Kabelvorrat 200 des als Flachbandkabel 20 ausgebildeten Ladekabels 2 ist auf der äußeren Trommel 41 aufgerollt. Im Inneren der äußeren Trommel 41 ist eine Kabelreserve 210 des Flachbandkabels 20 vorgesehen, die auf die innere Trommelachse 43 aufgerollt ist und mit ihrem freien Ende in den auf der äußeren Trommel 41 aufgewickelten Teil 200 des Flachbandkabels 20 übergeht. Beim Herausziehen des Flachbandkabels aus dem Kabelaufrollmechanismus 40' in Richtung des Pfeils Z' gegen die Federkraft F' wird das Ladekabel 2 von der äußeren Trommel 41 abgewickelt und gleichzeitig auf die innere, feststehende Trommelachse 43 aufgerollt. Durch den Hohlraum 43' der feststehenden Trommelachse 43 ist das dortige freie Ende des Ladekabels 2 herausgeführt und wird über eine entsprechende Verbindungseinrichtung an einen im Fahrzeug vorgesehenen Kabelbaum angeschlossen.

Der Kabeleinzugsmechanismus kann, insbesondere beim Prinzip Wickelfeder (Fig. 10), mit einem Temperatursensor versehen sein, der eine Abschaltung des Ladens oder eine Leistungsreduktion bewirkt, um eine weitere Erwärmung des Ladekabels 2 zu verhindern.

Fig. 1 1 und 12 zeigen den Kabeleinzugsmechanismus 40 der Fig. 9 als Bestandteil einer in einem Unterboden des Gepäckraumabteils des Fahrzeugs 1 eingebauten Kabelaufnahmevorrichtung 4. Das elastische Element 46 ist hier als Zugfeder 46' ausgebildet, welche parallel entlang des sich von der beweglichen Umlenkrollenanordnung 42 zur stationären Umlenkrollenanordnung 44 erstreckenden Teils des Flachbandkabels 20 angeordnet ist. Die Zugfeder 46' ist dazu über einen Seilzug 46", der über zwei Umlenkrollen 47, 47' geführt ist, mit der beweglichen Umlenkrollenanordnung 42 und mit ihrem anderen Ende karosseriefest verbunden.

Das als Flachbandkabel 20 ausgebildete Ladekabel 2 ist in Richtung des Fahrzeughecks aus der Kabelaufnahmevorrichtung 4 unter dem Gepäckraumboden 17 geführt und tritt dort nach oben durch den Gepäckraumboden 17 hindurch in eine Kabelführungseinrichtung 5 ein. Die Kabelführungseinrichtung 5 weist einen das Flachbandkabel 20 umgebenden Schacht 50 auf, in welchem eine untere Umlenkrolle 52 und eine obere Umlenkrolle 54 für das Flachbandkabel 20 vorgesehen sind, um die das Flachbandkabel 20 herumgelegt ist. Die Kabelführungseinrichtung 5 erstreckt sich in der in Fig. 1 1 dargestellten Bereitschaftsposition vom Gepäckraumboden 17 bis zum oberen Rand 1 1 der Gepäckraumöffnung 10. Etwas oberhalb des oberen Randes 1 1 der Gepäckraumöffnung 10 tritt das Flachbandkabel 20 aus der Kabelführungseinrichtung 5 aus und wird, wie in Fig. 8B dargestellt ist, zwischen der Gepäckraumöffnung 10 und der geschlossenen Gepäckraumklappe 12 durch den Karosseriespalt 18 nach außen geführt.

Ist der Ladevorgang abgeschlossen und das Ladekabel 2 wieder in der Kabelaufnahmevorrichtung 4 aufgenommen, so wird die Kabelführungseinrichtung 5 um die Achse der unteren Umlenkrolle 52 nach innen (in Fahrtrichtung nach vorne) um 90° verschwenkt und kommt auf dem Gepäckraumboden 17 zu liegen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Kabelführungseinrichtung 5 so auszugestalten, dass sie in ihrer (in Fig. 12 gezeigten) Ruheposition unter dem Gepäckraumboden 17 zu liegen kommt. Das mit einer Verbindungseinrichtung, beispielsweise einem Stromstecker 20C, versehene freie Ende des Ladekabels 2 kann dabei in einer Haltevorrichtung 20D für die Verbindungseinrichtung 20C fixiert werden.

Zur sauberen Führung des Ladekabels 2 an der Stelle der Durchführung durch die Karosserieöffnung 10 wird mit der Kabelführungseinrichtung 5 ein Führungsmechanismus vorgeschlagen, der ein schräges Knicken des Ladekabels 2 beim Schließen der Karosserieklappe 12 verhindert. Diese Kabelführungseinrichtung kann klappbar sein, um in beiden Fällen, bei geschlossener Klappe mit und ohne nach außen geführtem Ladekabel (Kabel ist vollständig im Gepäckraum) ein Knicken des Ladekabels 2 zu verhindern

Fig. 13 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 der zweiten Variante, das im Fahrzeugheck mit einer Kabelaufnahmevorrichtung 4 ausgestattet ist. In dem in Fig. 13 gezeigten Ruhezustand ist das Ladekabel 2 im Fahrzeug verstaut und das freie Ende des Ladekabels 2 mit der daran angebrachten Verbindungseinrichtung 20C in der dafür vorgesehenen Halterung 20D fixiert. In dem hier gezeigten Beispiel ist das Ladekabel 2 mit einer ln-cable-box 6 ausgestattet, in der eine Ladeelektronik vorgesehen ist, so dass das Ladekabel 2 direkt mit einer stationären Stromversorgung verbunden werden kann. Die ln-cable-box 6 ist ebenfalls in einer dafür vorgesehenen Halterung auf dem oder unter dem Gepäckraumboden 17 arretiert. Fig. 14 zeigt das Fahrzeug 1 aus Fig. 13 im Ladezustand, bei welchem die Verbindungseinrichtung 20C des Ladekabels 2 mit einer entsprechenden Gegen-Verbindungseinrichtung 7 einer stationären Stromversorgung verbunden ist. In Fig. 14 ist zu erkennen, dass die ln-cable-box 6 mit der darin enthaltenen Ladeelektronik im Ladekabel 2 vorgesehen ist. In diesem Fall muss der Abschnitt 2A des Ladekabels 2 zwischen der ln-cable-box 6 und der Verbindungseinrichtung 20C nicht als Flachbandkabel ausgestaltet sein, sondern kann auch als herkömmliches Kabel mit rundem Kabelquerschnitt ausgebildet sein. Der von der ln-cable-box 6 in das Fahrzeug hinein führende restliche Teil des Ladekabels 2 ist jedoch, wie beschrieben, als Flachbandkabel 20 ausgebildet.

Fig. 15 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 der zweiten Variante, das wie in Fig. 14 im Ladezustand dargestellt ist. Dort ist die Ladeelektronik jedoch nicht in einer im Ladekabel 2 vorgesehenen ln-cable-box 6 untergebracht, sondern in einem am Verbindungselement 20C unmittelbar angebrachten

Verbindungselementengehäuse 20E, so dass in der Variante der Fig. 15 keine ln-cable-box erforderlich ist. Das Ladekabel 2 ist in dieser Variante durchgängig als Flachbandkabel 20 ausgebildet.

Fig. 16 zeigt schematisch, wie das Flachbandkabel 20 mittels einer bezüglich der Längserstreckungsrichtung des Flachbandkabels 20 geneigten Umlenkrolle U in seinem Verlauf umgelenkt werden kann. Auf diese Weise kann das Flachbandkabel 20 um eine definierte Achse U' der Umlenkrolle in einem Winkel bis etwa 180° umgelenkt werden. Wird das Flachbandkabel 20 auf diese Weise über mehrere Umlenkrollen geführt, so sind beliebige Verlaufspfade für das Flachbandkabel 20 realisierbar. Es ist aufgrund des flachen Querschnitts eine Kabelführung mit Umlenkrollen zwischen der Karosserieöffnung 10 und dem Kabeleinzugsmechanismus 40 möglich. Da das Ladekabel 2 über Umlenkrollen geführt werden kann, ist ein fast beliebiger Pfad des Ladekabels 2 möglich. Zum Schutz kann dieser mit einem Schacht umgeben werden.

Die Fig. 17 und 18 zeigen eine Kabelreinigungseinrichtung 8 für das Flachbandkabel 20. Das Flachbandkabel 20 führt in der Darstellung der Fig. 17 links zur Kabelaufnahmevorrichtung 4 und rechts zur Karosserieöffnung 10. Dementsprechend bezeichnet der Pfeil A die Auszugsrichtung und der Pfeil E die Einzugsrichtung des Flachbandkabels 20. Auf der zur Karosserieöffnung 10 weisenden hinteren Kabelaustrittsseite 80 der Kabelreinigungseinrichtung 8 ist eine erste Abstreiflippe 81 auf der Oberseite 20' des Flachbandkabels 20 und eine zweite Abstreiflippe 82 auf der Unterseite 20" des Flachbandkabels 20 angeordnet. Mit den Abstreiflippen, die beispielsweise aus einem die Oberfläche des Flachbandkabels nicht beschädigenden Kunststoffmaterial bestehen, werden beim Einziehen des Flachbandkabels 20 in Richtung E am Flachbandkabel 20 anhaftende grobe Schmutzpartikel entfernt.

In Einzugsrichtung hinter den Abstreiflippen 81 , 82 ist auf der Oberseite 20' des Flachbandkabels 20 und auf der Unterseite 20" des Flachbandkabels 20 jeweils eine Bürste, nämlich eine obere Bürste 83 und eine untere Bürste 84, vorgesehen, die das Flachbandkabel 20 von noch anhaftenden feineren Verschmutzungen säubern. Das Flachbandkabel 20 wird danach durch zwei Führungsrollen 85, 86 geführt, um dann auf der zur Kabelaufnahmevorrichtung 4 weisenden vorderen Kabelaustrittsseite 88 des Gehäuses 87 der Kabelreinigungseinrichtung 8 wieder auszutreten.

In Fig. 18 ist eine Seitenansicht der Kabelreinigungseinrichtung 8 gezeigt, wobei deutlich wird, dass das Flachbandkabel 20 vertikal durch die Kabelreinigungseinrichtung 8 geleitet wird, damit Schmutzpartikel S durch die Schwerkraft auf ein Schmutzsammeitablett 89 der Kabelreinigungseinrichtung 8 fallen können. Um zu vermeiden, dass Staub, Verschmutzung und Feuchtigkeit in den Kabeleinzugsmechanismus eindringt, kann so zum Beispiel an der Führung des Ladekabels 2, ein Abstreifmechanismus einer Kabelreinigungseinrichtung 8 angebracht sein, der beim Zurückführen des Ladekabels 2 Schmutzrückstände abstreift. Die Schmutzrückstände kommen dann in einem Bereich zu liegen, in dem sie bei einem Reinigungsvorgang des Fahrzeugs einfach entfernt werden können.

Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, das Ladekabel derart zu gestalten, dass es durch vorhandene Öffnungen am Fahrzeug, insbesondere durch eine Gepäckraumöffnung, geführt werden kann. Dies ist möglich durch eine sehr flache und hochflexible Ausführung des Kabels im entsprechenden Bereich. Im geschlossenen Zustand, zum Beispiel der Gepäckraumklappe, wird das Kabel durch die vorhandenen Spaltmaße und durch elastisches Zusammendrücken der Dichtung geführt. Die Erfindung besitzt den Vorteil, dass keine gesonderte Ladeklappe in der Karosserie notwendig ist.

Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.

Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.

Claims

Fahrzeug Patentansprüche

1 . Fahrzeug mit einer mittels eines Ladekabels und einer externen Stromversorgung wieder aufladbaren Speichereinrichtung für elektrische Energie und mit einer Karosserie, die zumindest eine von einer Karosserieklappe (12) verschließbare Karosserieöffnung (10) aufweist, wobei ein Ladekabel (2) vorgesehen ist, das mit der Speichereinrichtung elektrisch leitend verbunden oder verbindbar ist und das zumindest bereichsweise im Inneren der Karosserie verläuft, dadurch gekennzeichnet,

dass die Karosserieöffnung (10) eine Gepäckraumöffnung oder eine Türöffnung und die Karosserieklappe (12) eine Gepäckraumklappe beziehungsweise eine Tür des Fahrzeugs ist;

dass das Ladekabel (2) als flexibles Flachbandkabel (20) ausgebildet ist oder zumindest einen flexiblen Flachbandkabelabschnitt (201 , 202, 203) aufweist; dass das flexible Flachbandkabel (20) oder der zumindest eine flexible Flachbandkabelabschnitt (201 , 202, 203) durch einen zwischen einem Rand (1 1 ) der Karosserieöffnung (10) und der Karosserieklappe (12) vorhandenen Karosseriespalt (18) hindurchführbar ist und

dass das Flachbandkabel (20) oder der zumindest eine flexible Flachbandkabelabschnitt (201 , 202, 203) nebeneinander angeordnete stromführende Leiter (21 , 23) aufweist, die als flache, bandförmige Leiter ausgebildet sind und die von einer gemeinsamen, elektrisch isolierenden Hülle (29) umgeben sind.

Fahrzeug nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Flachbandkabel (20) oder der zumindest eine Flachbandkabelabschnitt (201 , 202, 203) einen vorzugsweise ebenfalls bandförmig ausgebildeten Signalleiter (25) aufweist, der neben den stromführenden Leitern (21 , 23) angeordnet ist und der ebenfalls von der elektrisch isolierenden Hülle (29) umgeben ist.

Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die flachen, bandförmigen elektrischen Leiter (21 , 23, 25) jeweils von einem Drahtgeflecht gebildet sind.

Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die flachen, bandförmigen elektrischen Leiter (21 , 23, 25) jeweils aus einer Mehrzahl von aufeinander liegenden elektrisch leitenden Schichten bestehen.

Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Flachbandkabel (20) oder der zumindest eine Flachbandkabelabschnitt (201 , 202, 203) im Querschnitt betrachtet oberhalb und unterhalb zumindest der flachen stromführenden Leiter (21 , 23) jeweils einen oberen und einen unteren flachen Schutzleiter (27A, 27B) aufweist, der jeweils ebenfalls von der elektrisch isolierenden Hülle (29) umgeben ist.

Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Flachbandkabel (20) oder der zumindest eine Flachbandkabelabschnitt (201 , 202, 203) eine ebene Oberseite (20') und eine ebene Unterseite (20") aufweist.

Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Flachbandkabel (20) oder der zumindest eine Flachbandkabelabschnitt (201 , 202, 203) zumindest bereichsweise mit einer weichen, elastischen Oberfläche versehen ist.

Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der zumindest eine Flachbandkabelabschnitt (201 , 202, 203) mittels einer ersten, fahrzeugseitigen Kontaktierungseinrichtung (22) mit einem fahrzeugseitigen Kabelabschnitt (26) und mittels einer zweiten, externen Kontaktierungseinrichtung (24) mit einem externen Kabelabschnitt (28) eines mit dem Flachbandkabelabschnitt (201 , 202, 203) versehenen Ladekabelteils (200, 210) elektrisch verbunden ist.

9. Fahrzeug nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass zumindest eine der beiden Kontaktierungseinnchtungen (22, 24) mit einer weichen, elastischen Oberfläche versehen ist.

10. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der zumindest eine Flachbandkabelabschnitt (203) in einem fahrzeugseitigen Ladekabelteil (200), einem fahrzeugseitigen Verbindungselement (30') benachbart, vorgesehen ist, so dass das fahrzeugseitige Verbindungselement (30') aus der Karosserie herausführbar ist.

1 1 . Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der zumindest eine Flachbandkabelabschnitt (201 , 202) in einem externen Ladekabelteil (210), einem externen Verbindungselement (32) benachbart, vorgesehen ist, so dass das externe Verbindungselement (32) in das Innere der Karosserie hineinführbar ist.

12. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Flachbandkabel (20) oder der zumindest eine Flachbandkabelabschnitt (201 , 202, 203) in der geschlossenen Stellung der Karosserieklappe (12) mittels einer zwischen der Karosserieöffnung (10) und der Karosserieklappe (12) vorgesehenen Dichtung (16) aufgrund der Elastizität der Dichtung (16) eingeklemmt ist.

13. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass am Rand (1 1 ) der Karosserieöffnung (10) und/oder am Rand der Karosserieklappe (12) und/oder an einer zwischen der Karosserieöffnung (10) und der Karosserieklappe (12) vorgesehenen Dichtung (16) Führungsmittel (17A, 17B) für das Flachbandkabel (20) oder den Flachbandkabelabschnitt (201 , 202, 203) vorgesehen sind, mittels derer das Flachbandkabel (20) beziehungsweise der Flachbandkabelabschnitt (201 , 202, 203) positionierbar ist.

14. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das als Flachbandkabel (20) ausgebildete Ladekabel (2) auf einer im Inneren der Karosserie vorgesehenen Kabelaufnahmevorrichtung (4, 4') im Ruhezustand aufgenommen ist und für den Gebrauch aus der Karosserieöffnung (10) herausziehbar ist.

15. Fahrzeug nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kabelaufnahmevorrichtung (4') einen Wickelmechanismus (40') aufweist, auf den das Flachbandkabel (20) aufwickelbar ist.

16. Fahrzeug nach Ansprüche 14 oder 15,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kabelaufnahmevorrichtung (4) einen flaschenzugartigen Kabeleinzugsmechanismus (40) aufweist, in dem das Flachbandkabel (20) über zumindest eine von einem elastischen Element (46) mit einer Zugkraft beaufschlagte Umlenkrolle geführt ist.

17. Fahrzeug nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet, dass die von einem elastischen Element (46) mit einer Zugkraft beaufschlagte Umlenkrolle Teil einer beweglichen Umlenkrollenanordnung (42) aus einer Mehrzahl von gemeinsam vom elastischen Element (46) mit der Zugkraft beaufschlagten, beweglichen Umlenkrollen (42', 42", 42"') ist, wobei das Flachbandkabel (20) über jede der Umlenkrollen (42', 42", 42"') der beweglichen Umlenkrollenanordnung (42) geführt ist, und

dass das Flachbandkabel (20) zusätzlich zu der zumindest einen vom elastischen Element (46) mit der Zugkraft beaufschlagten, beweglichen Umlenkrolle auch über zumindest eine stationäre Umlenkrolle geführt ist.

18. Fahrzeug nach Anspruch 17,

dadurch gekennzeichnet,

dass die stationäre Umlenkrolle Teil einer stationären Umlenkrollenanordnung (44) aus einer Mehrzahl von stationären Umlenkrollen (44', 44") ist, wobei das Flachbandkabel (20) über jede der stationären Umlenkrollen (44', 44") der stationären Umlenkrollenanordnung (44) geführt ist.

19. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 18,

dadurch gekennzeichnet,

dass das elastische Element (46) von einer Zugfeder (46') gebildet ist die, vorzugsweise parallel, entlang des sich von der zumindest einen stationären Umlenkrolle (44', 44") zu der zumindest einen mit der Zugkraft beaufschlagten, beweglichen Umlenkrolle (42', 42", 42"') erstreckenden Teils des Flachbandkabels (20) angeordnet ist.

20. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 19,

dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug im Bereich des inneren Randes (1 1 ) der Karosserieöffnung (10) mit einer Kabelführungseinrichtung (5) versehen ist, durch die das Flachbandkabel (20) von der Kabelaufnahmevorrichtung (4, 4') zum Rand (1 1 ) der Karosserieöffnung (10) führbar ist.

Fahrzeug nach Anspruch 20,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kabelführungseinrichtung (5) zwischen

Bereitschaftsposition und einer Ruheposition verschwenkbar ist.

Fahrzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 21 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Flachbandkabel (20) vor der Kabelaufnahmevorrichtung (4, 4') durch eine Kabelreinigungseinrichtung (8) geführt ist.