WO2023099467A1 - Ladevorrichtung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a charging device for an electric vehicle parked in a charging zone.
- Electric vehicles are increasingly being used by postal and/or parcel delivery services, in logistics trade, etc. Up to now, these have been parked in the loading zones provided by the parcel or postal service provider, such as parking areas, parking boxes or the like, and connected manually with a charging cable. The electric vehicles are charged overnight and are available again the next morning.
- leakage currents can unintentionally occur, which can lead to injuries to the operator if the charging cable is operated manually.
- DE 10 2011 082 092 A1 discloses a device for the automated establishment and separation of a charging connection in a plug-in vehicle, which, however, has a very complex structure.
- DE 102020 101 097 A1 discloses a charging coupler and a motor vehicle and charging system, the charging coupler being arranged above a roadway and being movable via a movement device and a guide device.
- the invention is based on the object of proposing a charging device for electric vehicles, preferably for fleets of suppliers and suppliers, which easily establishes a secure, wear-free and loss-free connection between the energy source and the electric vehicle, in which no damage occurs if it should be forgotten to disconnect the charging cable from the electric vehicle before driving off.
- the invention is solved by the features of claim 1.
- the contact device is arranged, for example, centrally under the ceiling or on a corresponding support structure, which can also be installed free-standing in the loading zone at a certain horizontal distance from the loading edge of the loading zone.
- the counter-contact device is arranged, for example, in the center of the roof of the electric vehicle at a distance from the rear of the vehicle that corresponds approximately to the horizontal distance between the loading edge and the contact device.
- the contact device and the counter-contact device are essentially opposite each other, so that when the contact device is lowered via the guide arm, there are only small differences in space between the contact device and mating contact device are present, which are then balanced by the centering device.
- the electrical connection between the contact device and counter-contact device can thus advantageously be established automatically, for example with a time delay after the electric vehicle has been switched off.
- the establishment of a correct, error-free connection between the contact device and counter-contact device can be transmitted to the power source via a signal, for example, which may only start planning the charging process after receiving this signal. The charging of the electric vehicle can therefore not be forgotten.
- the contact device has an extinguishing agent connection, the contact can be made particularly reliably. Sparks, fires can be prevented. But the charging process is also particularly safe. In the event of excessive temperatures or a fire, the extinguishing medium can be used to cool and/or smother the flames.
- the contact device can also be swiveled back up automatically after the end of the charging process, so that the charging connection is usually already disconnected when driving out of the charging zone in the morning. Even if no separation should have taken place yet, when the electric vehicle is driven out of the charging zone, the contact device is arranged above the electric vehicle and can be swung up automatically. A locking between the contact device and counter-contact device does not take place, so that a separation can take place without damage.
- a device can also be provided that detects a movement of the electric vehicle and automatically separates the contact device from the counter-contact device even more quickly.
- the mating contact device has a centering cone and/or a conical centering opening in the middle, which is able to work together with the centering opening or the centering cone of the contact device, that the contact device and the mating contact device have plane-parallel surfaces, that on at least the plane-parallel surface of the mating contact device at least two contact rings and at least two contacts opposite the contact rings are provided on the plane-parallel surface of the contact device, the contacts of the contact device being in electrical contact with the contact rings of the counter-contact device when the contact/counter-contact device is placed on top of one another.
- the centering cone fitting into the centering opening causes the contacts of the contact device to be placed exactly over the contact rings of the counter-contact device when the contact device and the counter-contact device are moved together.
- an electronic centering device can also be provided.
- the centering device allows an optimal electrical contact to be established. It is expedient that at least one of the at least two contacts of the contact device can be pressed against one of the at least two of the contact rings of the counter-contact device in a spring-loaded manner.
- the electrical contact Due to the spring loading of the contacts, slight differences in height can be compensated for on the one hand, and on the other hand the electrical contact is made with a certain force so that the electric vehicle can be charged safely. The quality of the contact can be measured and recorded if necessary. If the contact resistance is too high, for example, a warning signal can be issued and the extinguishing device can be activated if necessary.
- the contact device can be electrically connected to the counter-contact device by its own weight and/or magnetic force.
- the plane-parallel surfaces on both sides are moved towards one another by their own weight and/or magnetic force and, after appropriate centering, are held in a specific position in relation to one another, so that optimal charging of the electric vehicle is possible.
- the guide arm can also be used to set a specific contact force, which may guarantee a secure connection for the extinguishing agent.
- At least one of the contact rings is used to transmit control signals.
- the transmission can also take place via a radio protocol.
- Low power frequencies that communicate over a small radius are ideal here in order to avoid crosstalk with other units.
- a modulation of the control signals to the charging channels is also conceivable.
- the control signals indicate to the energy source how much electricity is best to be loaded into the battery of the electric vehicle and in which time. This makes it possible to plan and carry out optimal charging of the electric vehicle.
- the counter-contact device has an electrical or mechanical identification device, for example an RFID transponder, which is able to work together with an electrical or mechanical identification device, for example an RFID reader, in the area of the contact device.
- the mating contact device has five or more contact rings.
- the RFID reader can be informed via the RFID transponder which of the contact rings should be acted upon and how.
- the counter-contact device can be heated up when the electric vehicle is driven into the charging zone, so that any ice and water residue can be thawed or evaporated, so that there is good electrical contact between the contact device and counter-contact device . To prevent dirt from burning into the contact rings, it is advisable to clean them beforehand.
- the contact device is assigned to a cleaning and/or drying device for the counter-contact device.
- a cleaning and/or drying device for the counter-contact device.
- B. be sprayed through a small nozzle cleaning liquid on the plane-parallel surface of the counter-contact device, which is then dried with a drying device z. B. be dried with a fan. This means that an optimal Contact can be made without contamination increasing the resistance between the contact surfaces.
- the hose is arranged centrally on the contact device within the centering device.
- the extinguishing agent is gaseous, e.g. argon, and/or liquid and/or dusty, e.g. glass dust.
- Sources of danger can be identified more easily if a temperature and/or acoustic sensor and/or voltmeter is provided in the area of the battery and/or the contact/counter-contact device, which is connected to a control device, and that the control device depends on the signals from the Sensors switch on the extinguishing agent supply.
- Figure 1 an electric vehicle driven into a loading zone
- FIG. 2 shows the charging device according to the invention as a detail from FIG. 1
- FIG. 3 shows a plan view of the contact device approaching the counter-contact device
- Figure 4 is a bottom view according to Figure 3.
- FIG. 1 shows an electric vehicle 1 which has reversed into a loading zone 2 .
- the electric vehicle 1 is driven with the smallest possible gap up to the loading edge 3 of the loading and unloading zone.
- a contact device 4 can be seen above the electric vehicle 1, which is in the charging zone 2 is mounted and which can be swiveled down onto the electric vehicle 1 via a guide arm 5 .
- the suspension of the contact device 4 is arranged at a specific horizontal distance from the loading edge 3 .
- the counter-contact device 6 on the electric vehicle 1 has the same horizontal distance to the loading edge 3 .
- Figure 2 shows a section of the roof of the electric vehicle 1, on which the counter-contact device 6 is shown.
- the contact device 4 is arranged above the counter-contact device and can be placed on the counter-contact device 6 by means of the guide arm 5 .
- FIG. 3 now shows the contact device 4 and the counter-contact device 6 opposite one another. Small distances caused by off-centre parking in loading zone 2 or not quite approaching loading edge 3 can be compensated for using this centering cone.
- the contact device 4 is set down exactly on the mating contact device 6 via the centering cone.
- the counter-contact device 6 has at least two, according to FIG. B. for electrical conductors forward and return conductors, the contact ring 9"" serves as a midpoint connection and the contact ring 9"" for the transmission of control signals.
- a hose 11 for supplying an extinguishing agent emerges from the guide arm 5 and ends centrally in the contact device 4.
- the connection 12 can be seen in the centner cone 7 of the counter-contact device 6, to which the end of the hose can be connected in a sealed manner, so that the extinguishing agent can be fed to the enclosed batteries is.
- the centering opening 8 in the contact device 4 can be seen in FIG. 4, in the center of which the hose 11 ends. Furthermore, at least one row of contacts is shown, here three rows of contacts 10, which are arranged at the same distance from one another as the contact rings 9 and one contact 10, 10', 10", 10'", 10"" in each row with the contact rings 9, 9′, 9′′, 9′′′, 9′′′′ when the contact device 4 is placed on the counter-contact device 3 and thus establishes electrical contact.
- the contacts 10 are spring-loaded, so that there is always good contact between the contacts 10 and the contact rings 9 .
- the counter-contact device has an RFID transponder, not shown, while the contact device 4 has a corresponding reading device.
- the energy source (not shown) can be informed whether contact 10 and/or 10' and/or 10" and/or 10" and/or 10"" should be energized.
- the charging device according to the invention can be used both for quick charging with high direct current power and, if necessary, for charging with only 220V or three-phase current, depending on which possible type of current is transmitted via the RFID.
- the mating contact device 6 can get dirty and or even ice up.
- a heating device can be provided in the counter-contact device 6, which can thaw the ice and optionally also allow water droplets to evaporate.
- the contact device 4 is associated with a cleaning device which cleans the contact rings 9 by means of a spray liquid and z. B. by means of a blower dryer after the spray cleaning, the counter-contact device 6 dries.
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Abstract
Eine Ladevorrichtung für in einer Ladezone (2) abgestellte Elektrofahrzeuge (1), soll so weitergebildet werden, dass eine sichere, verschleiß- und verlustfreie Verbindung zwischen der Energiequelle und dem Elektrofahrzeug hergestellt werden kann, bei der auch keine Schäden entstehen, wenn vergessen werden sollte, das Ladekabel vor dem Anfahrvorgang vom Elektrofahrzeug zu trennen. Dazu wird vorgeschlagen, dass ein oberhalb des Elektrofahrzeugs (1) in der Ladezone (2) angeordnetes Ladekabel vorgesehen ist, welches an seinem freien Ende eine Kontaktvorrichtung (4) aufweist, dass die Kontaktvorrichtung (4) auf das in der Ladezone (2) abgestellte Elektrofahrzeug (1) absenkbar ist, dass am Elektrofahrzeug (1) eine auf die Kontaktvorrichtung (4) weisende Gegenkontaktvorrichtung (6), welche eine Zentriervorrichtung aufweist vorgesehen ist, dass beim Herunterschwenken die Kontaktvorrichtung (4) zentriert auf der Gegenkontaktvorrichtung (6) aufsetzbar ist, und dass der Führungsarm (5) zusätzlich einen Schlauch haltert, über den Löschmittel zuführbar ist.
Description
LADEVORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung für ein in einer Ladezone abgestelltes Elektrofahrzeug.
Verstärkt kommen bei Post und/oder Paketlieferdiensten, im Handel der Logistik usw. auch Elektrofahrzeuge zum Einsatz. Diese werden bisher auf beim Paket- bzw. Postlieferanten vorgesehene Ladezonen, wie Parkflächen, Parkboxen oder dergleichen abgestellt und händisch mit einem Ladekabel verbunden. Über Nacht werden die Elektrofahrzeuge aufgeladen und stehen am nächsten Morgen aufgeladen wieder zur Verfügung.
In der Vergangenheit ist es wiederholt vorgekommen, dass der Fahrer des Elektrofahrzeuges vergessen hat, das Ladekabel an das Elektrofahrzeug anzuschließen, so dass das Fahrzeug am Morgen nicht aufgeladen war. Andere Fahrer haben zwar das Fahrzeug geladen, setzen sich jedoch morgens in das Fahrzeug und fahren los und haben dabei vergessen, dass Ladekabel abzunehmen, so dass dieses abgerissen wird und dadurch großer Schaden entsteht.
In nasser Umgebung kann es ungewollt zu Fehlströmen kommen, die bei händischer Bedienung des Ladekabels zu Verletzungen der Bedienperson führen können.
Im Laufe der Nutzung von bekannten Ladekabeln kommt es zudem durch Reibung auf dem Boden zu Schäden und Abnutzungen von Kabeln und Steckern.
Um derartige Elektrofahrzeuge einfacher laden zu können, ist bereits vorgeschlagen worden, eine induktive Ladung vorzunehmen. Dabei wird das Fahrzeug in die Ladezone gefahren, so dass das Hinterteil z.B. an einer Laderampe steht, um be- bzw. entladen werden zu können. Gleichzeitig steht es jedoch auch über einer kostenaufwändig zu erstellenden Ladeschleife, so dass das Elektrofahrzeug induktiv geladen werden kann. Unter Laborbedingungen entstehenden bei derartigen induktiven Ladevorgängen Verluste von ca. 4%. Im Alltag steigen diese Verluste jedoch durch unterschiedliche Beladung der Elektrofahrzeuge, unterschiedliche Reifendrücke und damit unterschiedliche Abstände des Fahrzeugs zur Ladeschleife, sowie durch Verschmutzung des Unterbodens der Elektrofahrzeuge auf bis zu 20%.
Durch die DE 10 2011 082 092 A1 ist eine Vorrichtung zur automatisierten Herstellung und Trennung einer Ladeverbindung bei einem Plug-in-Fahrzeug bekannt geworden, die jedoch sehr aufwändig aufgebaut ist.
Die DE 102020 101 097 A1 offenbart einen Ladekoppler sowie ein Kraftfahrzeug und Ladesystem wobei der Ladekoppler oberhalb einer Fahrbahn angeordnet ist und über eine Bewegungsvorrichtung und eine Führungsvorrichtung bewegbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ladevorrichtung für Elektrofahrzeuge vorzugsweise für Flottenverbände von Zu- und Auslieferern vorzuschlagen, die sichere, verschleiß- und verlustfreie Verbindung zwischen der Energiequelle und dem Elektrofahrzeug einfach herstellt, bei dem auch keine Schäden entstehen, wenn vergessen werden sollte, das Ladekabel vor dem Anfahrvorgang vom Elektrofahrzeug zu trennen.
Die Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Kontaktvorrichtung ist dabei z.B. mittig unter der Decke oder an einer entsprechenden Haltekonstruktion, die auch freistehend installiert werden kann in der Ladezone in einem bestimmten horizontalen Abstand zur Ladekante der Ladezone angeordnet. Die Gegenkontaktvorrichtung ist z.B. mittig auf dem Dach des Elektrofahrzeuges in einem Abstand zum Fahrzeugheck, der in etwa dem horizontalen Abstand Ladekante zur Kontaktvorrichtung entspricht angeordnet. Durch das mittige Platzieren des Elektrofahrzeugs in der Ladezone und das Heranfahren des Elektrofahrzeuges bis an die Ladekante der Laderampe wird erreicht, dass sich die Kontaktvorrichtung und die Gegenkontaktvorrichtung im Wesentlichen gegenüberstehen, so dass bei einem Absenken der Kontaktvorrichtung über den Führungsarm nur noch geringe Platzunterschiede zwischen Kontaktvorrichtung und Gegenkontaktvorrichtung vorliegen, die dann durch die Zentriervorrichtung ausgeglichen werden. Damit lässt sich vorteilhaft die elektrische Verbindung zwischen Kontaktvorrichtung und Gegenkontaktvorrichtung automatisch z.B. zeitverzögert nach Abstellung des Elektrofahrzeuges herstellen. Das Zustandekommen einer korrekten, fehlerfreien Verbindung zwischen Kontaktvorrichtung und Gegenkontaktvorrichtung kann z.B. an die Stromquelle per Signal übermittelt werden, die ggf. erst nach Empfang dieses Signales mit der Planung des Ladevorganges beginnt. Das Aufladen des Elektrofahrzeuges kann somit nicht vergessen werden. Dadurch dass die Kontaktvorrichtung einen Löschmittelanschluss aufweist, kann der Kontakt besonders sicher hergestellt werden. Funken, Brände können unterbunden werden. Aber auch der Ladevorgang ist besonders sicher. Beim Auftreten zu hoher Temperaturen oder eines Feuers kann das Löschmedium zur Kühlung und/oder zum Ersticken der Flammen dienen.
Ebenso automatisch kann nach Beendigung des Ladevorgangs die Kontaktvorrichtung wieder nach oben geschwenkt werden, so dass beim morgendlichen Herausfahren aus der Ladezone die Ladeverbindung regelmäßig schon getrennt ist. Selbst wenn noch keine Trennung stattgefunden haben sollte,
wenn das Elektrofahrzeug aus der Ladezone gefahren wird, ist die Kontaktvorrichtung über dem Elektrofahrzeug angeordnet und kann automatisch hochgeschwenkt werden. Eine Arretierung zwischen Kontaktvorrichtung und Gegenkontaktvorrichtung findet nicht statt, so dass eine Trennung ohne Schaden erfolgen kann. Selbstverständlich kann auch eine Vorrichtung vorgesehen werden, die eine Bewegung des Elektrofahrzeuges erkennt und die Kontaktvorrichtung noch schneller automatisch von der Gegenkontaktvorrichtung trennt.
Nachahmenswert ist, dass als Zentriervorrichtung die Gegenkontaktvorrichtung mittig einen Zentrierkegel und oder eine kegelförmige Zentrieröffnung aufweist, die mit der Zentrieröffnung bzw. dem Zentrierkegel der Kontaktvorrichtung zusammenzuarbeiten vermag, dass die Kontaktvorrichtung und die Gegenkontaktvorrichtung planparallele Flächen aufweisen, dass auf mindestens der planparallelen Fläche der Gegenkontaktvorrichtung mindestens zwei Kontaktringe und auf der planparallelen Fläche der Kontaktvorrichtung mindestens zwei den Kontaktringen gegenüberliegende Kontakte vorgesehen sind, wobei die Kontakte der Kontaktvorrichtung mit den Kontaktringen der Gegenkontaktvorrichtung im Zustand des aufeinander Absetzens der Kontakt- /Gegenkontaktvorrichtung miteinander in elektrischer Kontaktverbindung stehen.
Der in die Zentrieröffnung passende Zentrierkegel bewirkt, dass beim Zusammenfahren der Kontaktvorrichtung und der Gegenkontaktvorrichtung die Kontakte der Kontaktvorrichtung exakt über die Kontaktringe der Gegenkontaktvorrichtung platziert werden. Selbstverständlich kann anstelle einer mechanischen Zentriervorrichtung auch eine elektronische Zentriervorrichtung vorgesehen sein. Durch die Zentriervorrichtung kann ein optimaler elektrischer Kontakt hergestellt werden.
Zweckmäßig ist, dass mindestens je einer der mindestens zwei Kontakte der Kontaktvorrichtung federbeaufschlagt jeweils gegen einen der mindestens zwei der Kontaktringe der Gegenkontaktvorrichtung pressbar ist.
Durch die Federbeaufschlagung der Kontakte können einerseits geringfügige Höhenunterschiede ausgeglichen werden, andererseits wird der elektrische Kontakt mit bestimmter Kraft hergestellt, so dass das Elektrofahrzeug sicher geladen werden kann. Die Güte des Kontaktes kann ggf. gemessen und protokolliert werden. Bei zu großem Überganswiderstand kann z.B. ein Warnsignal abgegeben und ggf. die Löschvorrichtung aktiviert werden.
Es hat sich bewährt, dass die Kontaktvorrichtung durch Eigengewicht und/oder Magnetkraft mit der Gegenkontaktvorrichtung elektrisch verbindbar ist.
Durch Eigengewicht und/oder Magnetkraft werden die beiderseitigen planparallelen Flächen aufeinander zubewegt und nach entsprechender Zentrierung in bestimmter Position zueinander gehalten, so dass ein optimales Laden des Elektrofahrzeugs möglich ist. Durch den Führungsarm kann aber auch eine bestimmte Kontaktkraft eingestellt werden, die ggf. eine sichere Verbindung für das Löschmittel garantiert.
Es empfiehlt sich, dass mindestens einer der Kontaktringe zur Übertragung von Steuersignalen dient. Die Übertragung kann aber auch durch ein Funkprotokoll erfolgen. Hier bieten sich Low Power Frequenzen an, die auf einem geringen Radius kommunizieren, um Übersprechen mit anderen Einheiten zu vermeiden. Auch eine Modulation der Steuersignale auf die Ladekanäle ist denkbar.
Die Steuersignale signalisieren der Energiequelle, wieviel Strom am besten auch in welcher Zeit in die Akkus des Elektrofahrzeugs zu laden ist. Damit lässt sich eine optimale Ladung des Elektrofahrzeugs hervorragend planen und durchführen.
Nachahmenswert ist, dass die Gegenkontaktvorrichtung eine elektrische oder mechanische Identifikationsvorrichtung z.B. einen RFID-Transponder aufweist, der mit einer elektrischen oder mechanischen Identifikationsvorrichtung beispielsweise einem RFID-Lesegerät im Bereich der Kontaktvorrichtung zusammenzuarbeiten vermag.
In der Regel hat die Gegenkontaktvorrichtung fünf oder mehr Kontaktringe. Über den RFID-Transponder kann dem RFID-Lesegerät mitgeteilt werden, welche der Kontaktringe wie beaufschlagt werden sollen. Kann das Fahrzeug z. B. mit Gleichstrom geladen werden oder eventuell nur mit einem Wechselstrom oder z.
B. mit einer Leistung von 11 kW, wobei der Wechselstrom im Fahrzeug selbst zu Gleichstrom umgewandelt wird. Das bedeutet aber, dass unterschiedliche Fahrzeuge an der Ladevorrichtung mit unterschiedlichem Strom oder Leistung beaufschlagt werden können und dass die entsprechenden Anforderungen über RFID der Energiequelle übermittelt werden.
Ist der Gegenkontaktvorrichtung eine Heizvorrichtung zugeordnet, so kann die Gegenkontaktvorrichtung, wenn das Elektrofahrzeug in die Ladezone gefahren wird, aufgeheizt werden, so dass eventuelle Eis- und Wasserreste aufgetaut oder verdampft werden können, so dass es zu einem guten elektrischen Kontakt zwischen Kontaktvorrichtung und Gegenkontaktvorrichtung kommt. Damit sich dabei keine Verschmutzungen in die Kontaktringe einbrennen, ist eine vorherige Reinigung derselben angebracht.
Es ist dabei denkbar, dass die Kontaktvorrichtung einer Reinigungs- und/oder Trockenvorrichtung für die Gegenkontaktvorrichtung zugeordnet ist. Hier könnte z.
B. über eine kleine Düse Reinigungsflüssigkeit auf die planparallele Fläche der Gegenkontaktvorrichtung gesprüht werden, die dann mit einer Trockenvorrichtung z. B. mit einem Gebläse getrocknet werden. Damit ergibt sich, dass ein optimaler
Kontakt hergestellt werden kann, ohne dass, den Widerstand zwischen den Kontaktflächen erhöhende, Verschmutzungen vorliegen.
Von Vorteil ist, wenn der Schlauch mittig an der Kontaktvorrichtung innerhalb der Zentnervorrichtung angeordnet ist.
Dadurch wird ein großer Kontaktbereich und damit großer Dichtungsbereich für das Löschmittel zwischen der Kontaktvorrichtung und der Gegenkontaktvorrichtung erreicht.
Es hat sich bewährt, dass das Löschmittel gasförmig z.B. Argon und/oder flüssig und/oder Staubförmig z.B. Glasstaub ist.
Gefahrenquellen lassen sich einfacher ermitteln, wenn im Bereich des Akkus und/oder der Kontakt/Gegenkontaktvorrichtung ein Temperatur- und/oder akustischer Sensor und/oder Spannungsmesser vorgesehen ist, der mit einen Steuervorrichtung verbunden ist, und dass die Steuervorrichtung in Abhängigkeit von den Signalen der Sensoren die Löschmittelzufuhr einschaltet.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 ein in eine Ladezone gefahrenes Elektrofahrzeug,
Figur 2 als Ausschnitt aus Figur 1 die erfindungsgemäße Ladevorrichtung, Figur 3 eine Draufsicht auf sich an die Gegenkontaktvorrichtung annähernde Kontaktvorrichtung, und
Figur 4 eine Unteransicht gemäß Figur 3.
Figur 1 zeigt ein Elektrofahrzeug 1 , welches in eine Ladezone 2 rückwärts eingefahren ist. Dabei ist das Elektrofahrzeug 1 mit möglichst kleinem Spalt bis an die Ladekante 3 der Be- und Entladezone gefahren. Oberhalb des Elektrofahrzeugs 1 ist eine Kontaktvorrichtung 4 zu erkennen, die in der Ladezone
2 montiert ist und die über einen Führungsarm 5 auf das Elektrofahrzeug 1 heruntergeschwenkt werden kann. Dabei ist die Aufhängung der Kontaktvorrichtung 4 in einem bestimmten horizontalen Abstand zur Ladekante 3 angeordnet. Den gleichen horizontalen Abstand weist die Gegenkontaktvorrichtung 6 auf dem Elektrofahrzeug 1 zur Ladekante 3 auf. Da das Elektrofahrzeug 1 mittig in die Ladezone 2 gefahren ist, und die Kontaktvorrichtung 4 mittig in der Ladezone 2 angeordnet ist, kann ohne große Probleme ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktvorrichtung 4 und der Gegenkontaktvorrichtung 3 durch einfaches Herunterschwenken der Kontaktvorrichtung 4 mittels des Führungsarms 5 herbeigeführt werden. Dabei können Unterschiede in der Höhe von Elektrofahrzeugen problemlos durch den Führungsarm 5 ausgeglichen werden.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt des Dachs des Elektrofahrzeugs 1 , auf der die Gegenkontaktvorrichtung 6 dargestellt ist. Über der Gegenkontaktvorrichtung ist die Kontaktvorrichtung 4 angeordnet, welche mittels des Führungsarms 5 auf die Gegenkontaktvorrichtung 6 aufgesetzt werden kann.
Figur 3 zeigt nunmehr sich gegenüberliegend die Kontaktvorrichtung 4 und die Gegenkontaktvorrichtung 6. An der Gegenkontaktvorrichtung 6 ist ein Zentrierkegel 7 zu erkennen, der mit der Zentrieröffnung 8 Kontaktvorrichtung 4 zusammenarbeitet. Kleine Distanzen, die durch außermittiges Parken in der Ladezone 2 oder das nicht ganz Heranfahren an die Ladekante 3 können über diese Zentrierkegel ausgeglichen werden. Die Kontaktvorrichtung 4 wird über den Zentrierkegel exakt auf die Gegenkontaktvorrichtung 6 abgesetzt.
Die Gegenkontaktvorrichtung 6 weist mindestens zwei, nach Figur 3 fünf Kontaktringe 9 bis 9““ auf, wobei der Kontaktring 9, 9‘ und 9“ z. B. für elektrische Leiter Hin- und Rück-Leiter der Kontaktring 9‘“ als Mittelpunktanschluss und der Kontaktring 9““ zur Übertragung von Steuersignalen dient.
Ein Schlauch 11 für eine Löschmittelzufuhr tritt aus dem Führungsarm 5 aus und endet zentral in der Kontaktvorrichtung 4. Im Zentnerkegel 7 der Gegenkontaktvorrichtung 6 ist der Anschluss 12 zu erkennen, an den das Schlauchende abgedichtet angeschlossen werden kann, so dass das Löschmittel den eingehausten Akkus zuführbar ist.
In Figur 4 ist die Zentrieröffnung 8 in der Kontaktvorrichtung 4 zu erkennen, in deren Mitte der Schlauch 11 endet. Weiterhin ist mindestens eine Reihe mit Kontakten, hier drei Reihen mit Kontakten 10 dargestellt, die im gleichen Abstand wie die Kontaktringe 9 zueinander angeordnet sind und wobei jeweils ein Kontakt 10, 10‘, 10“, 10‘“, 10““ jeder Reihe mit den Kontaktringen 9, 9‘, 9“, 9‘“, 9““ beim Aufsetzen der Kontaktvorrichtung 4 auf die Gegenkontaktvorrichtung 3 in Verbindung tritt und damit elektrischen Kontakt herstellt. Die Kontakte 10 sind federbeaufschlagt, so dass sich stets ein guter Kontakt zwischen den Kontakten 10 und den Kontaktringen 9 ergibt.
Die Gegenkontaktvorrichtung weist einen nicht dargestellten RFID-Transponder auf, während die Kontaktvorrichtung 4 ein entsprechendes Lesegerät besitzt. Darüber kann der nicht dargestellten Energiequelle vermittelt werden, ob Kontakt 10 und/oder 10' und/oder 10“ und/oder 10‘“ und/oder 10““ bestromt werden soll. Damit lassen sich durch die erfindungsgemäße Ladevorrichtung sowohl Schnellladungen mit hoher Gleichstromleistung aber auch zur Not Ladungen mit lediglich 220V oder Drehstrom durchführen, je nachdem welche mögliche Stromart über den RFID übermittelt wird.
Da die Elektrofahrzeuge 1 zumindest tagsüber ständig in Betrieb sind, kann die Gegenkontaktvorrichtung 6 verschmutzen und oder sogar vereisen. Um beim Aufladen des Elektrofahrzeugs 1 einen möglichst guten Kontakt zwischen der Kontaktvorrichtung 4 und der Gegenkontaktvorrichtung 6 herbeiführen zu können,
kann in der Gegenkontaktvorrichtung 6 eine Heizvorrichtung vorgesehen sein, die das Eis auftauen und gegebenenfalls auch Wassertropfen verdampfen lassen kann.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass der Kontaktvorrichtung 4 einer Reinigungsvorrichtung zugeordnet ist, welche die Kontaktringe 9 mittels einer Sprühflüssigkeit reinigt und z. B. mittels eines Gebläsetrockners nach der Sprühreinigung die Gegenkontaktvorrichtung 6 trocknet.
Bezugszeichenliste
1 Elektrofahrzeug
2 Ladezone
3 Ladekante
4 Kontaktvorrichtung
5 Führungsarm
6 Gegenkontaktvorrichtung
7 Zentrierkegel
8 Zentrieröffnung
9 Kontaktringe
10 Kontakte
11 Schlauch
12 Anschluss
Claims
1 . Ladevorrichtung für in einer Ladezone (2) abgestelltes Elektrofahrzeug (1 ), mit im Elektrofahrzeug (1 ) angeordneten Akkus mit Ladeelektrik, einem Ladepunkt und einem Ladekabel welches oberhalb des Elektrofahrzeugs (1 ) in der Ladezone (2) vorgesehen ist, wobei das Ladekabel von einem Führungsarm (5) gehalten ist und an seinem freien Ende eine Kontaktvorrichtung (4) aufweist, und der Führungsarm (5) so ausgestaltet ist, dass die Kontaktvorrichtung (4) auf das in der Ladezone (2) abgestellte Elektrofahrzeug (1 ) absenkbar ist, wobei am Elektrofahrzeug (1 ) eine, auf die Kontaktvorrichtung (4) weisende Gegenkontaktvorrichtung (6) vorgesehen ist, welche eine Zentriervorrichtung aufweist, und wobei beim Absenkvorgang die Kontaktvorrichtung (4) zentriert auf der Gegenkontaktvorrichtung (6) aufsetzbar ist, mit einem vom Führungsarm (5) gehalterten Schlauch (11 ), welcher an der Kontaktvorrichtung (4) endet, über den sowie die Kontaktvorrichtung (4) und Gegenkontaktvorrichtung (6) eine Verbindung von einem dem Ladepunkt zugeordneten Löschmittelvorrat zu den Akkus für Löschmittel hergestellt ist.
2. Ladevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Absenken und das Aufsetzen der Kontaktvorrichtung (4) nach Platzierung des Elektrofahrzeuges in der Ladezone (2) automatisch erfolgt.
3. Ladevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Zentriervorrichtung an der Gegenkontaktvorrichtung (6) mittig ein Zentrierkegel (7) oder eine kegelförmige Zentrieröffnung (8) vorgesehen ist, die mit einer Zentrieröffnung (8) bzw. einem Zentrierkegel (7) der Kontaktvorrichtung (4) zusammenzuarbeiten vermag, dass die
Kontaktvorrichtung (4) und die Gegenkontaktvorrichtung (6) planparallele Flächen aufweisen, dass auf mindestens der planparallelen Fläche der Gegenkontaktvorrichtung (6) mindestens zwei Kontaktringe (9), und auf der planparallelen Fläche der Kontaktvorrichtung (4) mindestens zwei den Kontaktringen (9) gegenüberliegende Kontakte (10) vorgesehen sind, wobei die Kontakte (10) der Kontaktvorrichtung (4) mit den Kontaktringen (9) der Gegenkontaktvorrichtung (6) im Zustand des aufeinander Absetzens der Kontakt/Gegenkontaktvorrichtung miteinander in elektrischer Kontaktverbindung stehen. Ladevorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens je einer der mindestens zwei Kontakte (10) der Kontaktvorrichtung (4) federbeaufschlagt jeweils gegen einen der mindestens zwei Kontaktringe (9) der Gegenkontaktvorrichtung (6) pressbar ist. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktvorrichtung (4) durch Eigengewicht und/oder Magnetkraft mit der Gegenkontaktvorrichtung (6) elektrisch verbindbar ist. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Kontaktringe (9) zur Übertragung von Steuersignalen dient. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
14 dass die Gegenkontaktvorrichtung (6) eine elektrische oder mechanische Identifikationsvorrichtung aufweist, die mit einer elektrischen oder mechanischen Identifikationsvorrichtung im Bereich der Kontaktvorrichtung (4) zusammenzuarbeiten vermag. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkontaktvorrichtung (6) einer Heizvorrichtung und/oder Reinigungsvorrichtung zugeordnet ist. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktvorrichtung (4) eine Reinigungs- und/oder Trockenvorrichtung für die Gegenkontaktvorrichtung (6) zugeordnet ist. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (11 ) mittig an der Kontaktvorrichtung (4) innerhalb der Zentriervorrichtung angeordnet ist, und vorzugsweise abgedichtet mit einem Anschluss (12) in der Gegenkontaktvorrichtung (6) zur Weiterleitung des Löschmittels zu den eingehausten Akkus verbindbar ist. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Löschmittel gasförmig und/oder flüssig und/oder Staubförmig ist. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Akkus und/oder der Kontakt/Gegenkontaktvorrichtung ein Temperatur- und/oder akustischer Sensor und/oder Spannungsmesser
15 vorgesehen ist, der mit einer Steuervorrichtung verbunden ist, und dass die Steuervorrichtung in Abhängigkeit von den Signalen der Sensoren die Löschmittelzufuhr zu den Akkus einzuschalten vermag.
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