WO2023104675A1 - Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares fahrzeug - Google Patents

Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares fahrzeug Download PDF

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WO2023104675A1
WO2023104675A1 PCT/EP2022/084318 EP2022084318W WO2023104675A1 WO 2023104675 A1 WO2023104675 A1 WO 2023104675A1 EP 2022084318 W EP2022084318 W EP 2022084318W WO 2023104675 A1 WO2023104675 A1 WO 2023104675A1
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charging
charging connection
cover
contact elements
covers
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PCT/EP2022/084318
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Mark Renner
Karina Kohler
Juergen Benecke
Holger Stein
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Mercedes-Benz Group AG
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    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
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    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a charging connection device for an electrically driven vehicle with two charging connections.
  • DE 102021000307A1 discloses a charging connection device for an electrically driven vehicle with two charging connections arranged next to one another with a first direct current charging connection and a second direct current and/or alternating current charging connection.
  • the charging connection device comprises at least one charging connection cover, which covers at least one of the two charging connections.
  • the charging connection cover is designed in such a way that only one of the two charging connections is accessible for making contact, while the other of the two charging connections is covered by the charging connection cover.
  • a charging standard may include direct current charging, meaning direct current charging, or alternating current charging, meaning alternating current charging.
  • CCS Combined Charging System
  • CHAdeMO "Charge de Move" as a standard developed in Japan offers a charging capacity of up to 50 kW.
  • a further charging connection in particular a DC voltage connection, is provided according to a further, alternative plug standard.
  • Multiple charging ports can be electrically connected in one path so that the charging sockets are live at the same time.
  • An object of the invention is to create an improved charging connection device for an electrically powered vehicle with two charging connections.
  • a charging connection device for an electrically drivable vehicle with two charging connections arranged next to one another, which are electrically coupled via a common electrical path. At least one of the two charging connections is designed as a combined DC/AC charging connection with two types of contact elements.
  • a further charging connection is designed as a direct current charging connection or as an alternating current charging connection or as a further direct current-alternating current charging connection.
  • the two side-by-side charging ports are electrically coupled via a common electrical path.
  • the charging connection device further comprises at least two movably mounted charging connection covers, wherein at least one of the charging connection covers is assigned to each charging connection.
  • the charging connection covers each cover the corresponding charging connection in at least one covering position and at least partially release contact elements of the corresponding charging connection in at least one releasing position.
  • a blocking arrangement blocks at least one of the charging port covers for a transition from the at least one covering position to at least one releasing position or blocks the at least one charging port cover for a transition between the releasing positions when releasing the charging port assigned to the charging port cover or its contact elements for the current charging mode is not required.
  • the locking arrangement locks the at least one chargeport cover when at least one of the other chargeport covers has one of the unlocking positions.
  • a charging connection is understood below to mean a device, for example a charging socket, which is electrically coupled to an energy store and which can be electrically connected to a corresponding plug which is electrically coupled to a voltage source. In the connected state, the energy store of the electrically drivable vehicle is charged by the voltage source.
  • the charging connection has contact elements which are arranged in the form of a plug face, the plug having a plug face with contact elements arranged congruently with contact elements of the charging connection.
  • One of the charging connections is designed as a combined DC-AC charging connection, in particular as a CCS charging connection, and has two types of contact elements.
  • the AC contact elements form a first connector face, which can be coupled to a connector face of a connector with congruent contact elements in order to charge the vehicle or its energy store with alternating current.
  • the DC contact elements form a second mating face.
  • a plug which is coupled to the combined direct current/alternating current charging connection in order to charge the vehicle or its energy store with alternating current, has two plug faces which can be coupled to the two plug faces of the combined direct current/alternating current charging connection.
  • the other charging port may be a DC charging port or an AC charging port or another combined DC-AC charging port.
  • both charging connections are live at the same time.
  • the respective charging connections or the contact elements that are not required for the current charging mode are mechanically covered by the charging connection covers.
  • the chargeport device can essentially have four or more states, wherein in a first state both chargeports are covered by the respective chargeport cover or covers.
  • a second state of the charging connection device the DC contact elements of the combined DC/AC charging connection and the other charging connection can be covered by the respective charging connection cover.
  • the other charge port may be covered by the respective charge port cover and the AC contact elements and the DC contact elements of the combined DC-AC charge port may be enabled for a CCS DC charge mode.
  • the combined DC-AC charging port may be covered by the respective at least one charging port cover and the other charging port may be at least partially uncovered by the respective at least one charging port cover for a corresponding charging mode. If the other charging connection also has different contact elements for different charging modes, further states of the charging connection cover are conceivable.
  • the charging connection device Due to these states of the charging connection device, it is only possible to couple a charging plug of a charging cable with the corresponding contact elements of the charging connection if the other charging connection or the contact elements that are not required are covered with the respective charging connection cover so that they cannot be touched. It can thereby be ensured in an advantageous manner that the unused, live contact elements are covered so that they cannot be touched while the energy store is being charged.
  • the unused, live contact elements can advantageously be protected from environmental influences such as dirt or water.
  • the charging port covers reliably cover the respective charging port while driving or during a parking when the vehicle is not being charged, and protect the connections from environmental influences and possible contact.
  • the charging connection covers and the blocking arrangement mean that it is advantageously possible to dispense with disconnecting one of the charging connections from the voltage supply.
  • a corresponding switching device a so-called switch box, can be dispensed with, as a result of which additional costs and additional installation space can be saved.
  • At least one sensor arrangement coupled to the blocking arrangement can monitor the current position of the charging connection covers.
  • at least one sensor arrangement coupled to the blocking arrangement can detect the current charging mode.
  • the required contact elements assigned to the current charging mode can be determined for the current charging mode and the corresponding charging connection covers can be transferred fully automatically or partially automatically to the corresponding position.
  • locking the charging connection covers assigned to the contact elements that are not required is conceivable in the position that covers the contact elements that are not required, in order to make it more difficult or to prevent these contact elements from being released.
  • By monitoring the positions of the charging port covers it can be determined whether contact elements have already been released by a corresponding charging port cover.
  • the at least one sensor arrangement can include a limit switch and/or an optical sensor and/or a camera and/or a position measuring system or potentiometer.
  • the sensor arrangement can be connected to a charging station via a communication system in order to obtain information about the selected charging mode.
  • At least one drive depending on the charging mode detected by the sensor arrangement, can move the charging connection covers into the position in which only the charging connection assigned to the charging mode or the contact elements of the charging connection assigned to the charging mode are released. This is a Fully automatic or semi-automatic release of the required contact elements possible.
  • At least three movably mounted charging connector covers can be provided, with a first charging connector cover AC contact elements of the combined direct current/alternating current charging connector, a second charging connector cover direct current contact elements of the combined direct current/alternating current charging connector and at least a third charging connector cover Charging port is assigned.
  • a CCS AC charging mode is detected, the first chargeport cover is transitioned to the releasing position or enabled to transition to the releasing position.
  • the second chargeport cover and the at least one third chargeport cover remain in the covering position, and the second chargeport cover and the at least one third chargeport cover can be locked in the covering position.
  • the first chargeport cover and the second chargeport cover are transitioned to the releasing position or enabled to transition to the releasing position.
  • the at least one third chargeport cover remains in the covering position, and the at least one third chargeport cover can be locked in the covering position. If a charging mode is recognized which is being carried out with the further charging connection, the at least one third charging connection cover is transferred to the releasing position or released for the transfer.
  • the first chargeport cover and the second chargeport cover remain in the covering position, and the first chargeport cover and the second chargeport cover can be locked in the covering position.
  • two movably mounted charging connector covers can be provided, with a first charging connector cover being assigned to the combined direct current/alternating current charging connector and a second charging connector cover being assigned to the additional charging connector, wherein at least the first charging connector cover can be moved between the covering position and two releasing positions .
  • the first charging port cover In the covering position, the first charging port cover can cover the AC contact elements and the DC contact elements.
  • In the first releasing position, the first charging port cover can release the AC contact elements and cover the DC contact elements.
  • the first charging port cover can be placed in the second releasing position release the AC contact elements and the DC contact elements.
  • the first charge port cover may be locked in the first releasing position.
  • the second chargeport cover stays in the covering position, and the second chargeport cover can be locked in the covering position.
  • the first charge port cover is transitioned to the second releasing position or enabled to transition to the releasing position. Additionally, the first chargeport cover may be locked in the second releasing position.
  • the second chargeport cover remains in the covering position, and the second chargeport cover may be locked in the covering position. If a charging mode is detected which is carried out with the further charging connection, the second charging connection cover is transferred to the releasing position or released for transfer.
  • the first chargeport cover remains in the covering position, and the first chargeport cover may be locked in the covering position.
  • the two charging connections can be arranged in a common charging recess or in two separate charging recesses, in particular lying next to one another.
  • the charging connections can be arranged on the vehicle in a space-saving manner. With an arrangement in separate charging cavities, the positioning of the charging connections can be designed more flexibly.
  • At least one charging trough can comprise at least one cover element, which covers the corresponding charging trough in at least a first position and at least partially releases the corresponding charging trough in at least a second position.
  • the covering element can be arranged over the charging connection covers arranged in the corresponding charging trough in relation to a vehicle environment.
  • the additional cover element allows the charging connection arranged in the charging cradle and the at least one charging connection cover assigned to it or the charging connections arranged in the charging cradle and the charging connection covers assigned to them to be additionally covered and protected from dirt, moisture and/or snow.
  • both charging connections can and whose charging port covers are covered or at least partially uncovered by the same cover member.
  • the cover element can be arranged on one side of the corresponding loading tray. The cover element can be moved fully automatically or semi-automatically between a position covering the corresponding loading trough and a position at least partially releasing the corresponding loading trough, or released for such a movement.
  • the blocking arrangement can comprise at least one locking element, which locks a corresponding charging connection cover in at least one covering position or in at least one releasing position. Additionally or alternatively, the blocking arrangement can comprise at least one blocking arrangement, which blocks at least one drive that drives the charging connection covers.
  • the at least one locking element and/or the at least one blocking arrangement can advantageously prevent or at least make it more difficult for the charging connection cover, which has the covering position, to be transferred into the releasing position when the other charging connection cover has one of the releasing positions.
  • the charge terminal cover having the first releasing position can be prevented or made difficult to be transferred to the second releasing position.
  • the locking element can be designed, for example, as a locking pin which mechanically locks the corresponding charging connection cover.
  • This locking pin can be moved between a locked position and an unlocked position via a suitable arrangement.
  • the locking element can prevent or make it more difficult to manually move the corresponding charging connection cover locked by the locking element, and mechanical movement of the corresponding charging connection cover locked by the locking element can be prevented or made more difficult by means of a suitable drive.
  • the blocking arrangement can mechanically block the at least one drive that drives the charging connection covers.
  • the blocking arrangement in the blocking state can act on a mechanical force transmission path between the drive and the corresponding charging port cover in order to block it or to decouple it from the charging port cover.
  • At least one of the charging connection covers and/or the at least one cover element can be designed as a flap that is mounted such that it can rotate and/or move in translation.
  • the flap can be folded away or pivoted away on a suitable axis up or down or to the side or diagonally outwards from the respective charging connection or from the charging cradle in order to be transferred to one of the releasing positions.
  • the flap can be arranged in a similar way to a conventional fuel filler flap on the side of the charging recess or on the side of the charging connection, which can correspond to the fuel recess arranged in an internal combustion vehicle.
  • the flap can be rotated in a plane parallel to the loading trough.
  • the flap can be moved up or down or to the side via a corresponding guide in order to be transferred to one of the releasing positions.
  • the respective flap can be moved outwards in front of an outer shell shell or inwards under the outer shell shell in order to be transferred to one of the releasing positions.
  • a combination of swiveling and rotating or swiveling and moving or rotating and moving is also conceivable.
  • the charging port covers can be moved differently.
  • a first chargeport cover may pivot and a second chargeport cover may slide.
  • the opening mechanism of both charging port covers can be identical or mirrored to each other.
  • the cover member can be moved differently than at least one of the charge port covers.
  • the cover element can be configured identically or mirrored to the opening mechanism of at least one charging connection cover.
  • At least one of the charging connection covers and/or the at least one cover element can be designed as a foldable or rollable or bendable roller blind.
  • the blind can be off Plastic or sheet metal are formed.
  • the roller blind can be made in one piece or the roller blind can have several slats.
  • the blind can be folded and unfolded to be converted into one of the revealing positions or into the covering position.
  • the blind can be rolled up and unrolled to be converted into one of the release positions or into the covering position.
  • the blind can be folded inwards or outwards or to the side from the covering position in order to be converted into one of the releasing positions.
  • slats and roller blind systems and bendable versions are also possible, which can at least roll away at an angle.
  • a flexible metal sheet for example a spring metal sheet, which does not have any individual lamellae, can also be bent away and/or pushed away around a corner or an angle. The movements between the positions of the blind can be carried out up, down, left or right.
  • the charging connection device With the charging connection device according to the invention, it can advantageously be ensured that only one charging connection or certain contact elements are accessible for contacting and the other charging connection or the other contact elements are covered in each case so that they cannot be touched.
  • FIG. 1 shows a charging connection device for an electrically driven vehicle with two charging connections according to a first exemplary embodiment of the invention with charging connections that are completely covered;
  • FIG. 2 shows the charging connection device according to FIG. 1 with released AC contact elements of the combined DC-AC charging connection
  • 3 shows the charging connection device according to FIGS. 1 and 2 with released AC contact elements and DC contact elements of the combined DC-AC charging connection
  • FIG. 4 shows a charging connection device for an electrically drivable vehicle with two charging connections according to a second exemplary embodiment of the invention with completely covered charging connections;
  • FIG. 5 shows the charging connection device according to FIG. 4 with released AC contact elements of the combined DC-AC charging connection
  • FIGS. 4 and 5 shows the charging connection device according to FIGS. 4 and 5 with released AC contact elements and DC contact elements of the combined DC-AC charging connection.
  • FIGS 1 to 3 show a charging connection device 100 for an electrically driven vehicle with two charging connections 12, 22 according to a first embodiment of the invention.
  • FIGS. 4 to 6 show a charging connection device 100 for an electrically driven vehicle with two charging connections 12, 22 according to a second embodiment of the invention.
  • the illustrated exemplary embodiments of the charging connection devices 100 for an electrically driven vehicle each comprise two charging connections 12, 22 arranged next to one another.
  • the charging connections 12, 22 correspond to charging sockets, but other suitable charging connections 12, 22 are also conceivable.
  • a charging connection 12 arranged on the left is designed as a combined direct current/alternating current charging connection 12 in the corresponding exemplary embodiment of the charging connection device 100 .
  • the charging connection 22 arranged on the right can be embodied as a direct current charging connection 22 or as an alternating current charging connection 22 or as a further combined direct current/alternating current charging connection 22 .
  • the designation left and right is an example.
  • the combined direct current/alternating current charging connection 12 shown can, of course, also be arranged on the right.
  • the charging connections 12, 22 can also be arranged offset relative to one another or one below the other.
  • the charging connections 12 , 22 are electrically coupled via a common electrical path 30 .
  • the two charging connections 12, 22 arranged next to one another in the common electrical path 30 are connected in parallel.
  • Each charging termination 12, 22 has an electrical coupling 31, 32 in each case. In this case, no separating elements for separating the charging connections 12, 22 are required. Both charging terminals 12, 22 are live.
  • the combined direct current/alternating current charging connection 12 has two types of contact elements 16, 17.
  • AC contact elements 16 are arranged above DC contact elements 17 .
  • At least two movably mounted charging connection covers 14, 15, 24 are each assigned to one of the charging connections 12, 22, the charging connection covers 14, 15, 24 each covering the corresponding charging connection 12, Cover 22 and, in at least one releasing position, at least partially release contact elements 16, 17, 26 of the corresponding charging connection 12, 22.
  • a locking arrangement 40 locks at least one of the charging connection covers 14, 15, 24 for a transition from the at least one covering position to at least one releasing position or for a transition between releasing positions when releasing the charging connector 12, 22 assigned to the charging connector cover 14, 15, 16 or its contact elements 16, 17, 26 is not required for the current charging mode and/or when at least one of the charging connector covers 14, 15, 24 has one of the releasing positions.
  • the charging connection 22 that is not used and is under voltage, or the contact elements 16, 17, 26 that are not used, are covered so that they cannot be touched.
  • the unused, live charging connection 22 or the unused contact elements 16, 17, 26 are protected from environmental influences such as dirt or water.
  • the charging connection device 100 essentially has four or more states.
  • both charging connections 12, 22 are covered by the respective charging connection cover 14, 15, 24 or by the respective charging connection covers 14, 15, 24.
  • an additional common cover element 18 covers all charging connections 12, 22 and the respective charging connection covers 14, 15, 24.
  • a second state of the charging connection device 100 (FIGS. 2 and 5), the DC contact elements 17 of the combined DC/AC charging connection 12 and the other charging connection 22 are covered by the respective charging connection cover 14, 15, 24. As a result, in the second state, only the AC contact elements 16 of the combined DC/AC charging connection 12 are released for a CCS AC charging mode.
  • a third state of the charging connector device 100 ( Figures 3 and 6), the other charging connector 22 is covered by the respective charging connector cover 24 and the AC contact elements 16 and the DC contact elements 17 of the combined DC-AC charging connector 12 are for a CCS DC charging mode Approved.
  • the combined DC-AC charging port 12 is covered by the respective at least one charging port cover 14, 15 and the other charging port 22 is at least partially released by the respective at least one charging port cover 24 for a corresponding charging mode.
  • the other charging connection 22 also has different types of contact elements 26 for different charging modes, further states are conceivable.
  • blocking arrangement 40 can comprise at least one locking element, which places a corresponding charging connection cover 14, 15, 24 in a covering position or in a first releasing position, in which AC contact elements 16 are released and DC contact elements 17 are covered are locked.
  • the blocking arrangement 40 can comprise at least one blocking arrangement which blocks a drive driving at least one of the charging port covers 14 15 , 24 .
  • the drive can be an actuator or a suitable actuator.
  • the locking element can be a locking pin which can be moved between a locked position and an unlocked position. The respective charging connection cover 14, 15, 24 can be mechanically locked by the locking pin.
  • the blocking arrangement can be used to mechanically block the drive or a mechanical power transmission path between the drive and the respective charging connection cover 14, 15, 24. Furthermore, the mechanical power transmission path between the respective charging connection cover 14, 15, 24 and the corresponding drive can be decoupled, or the power supply of the corresponding electric drive can be interrupted.
  • a possible implementation can be controlled via sensors and actuators.
  • passive implementation using simple mechanical functions is also possible.
  • the charging port covers 14, 15, 24 can be mechanically coupled to one another such that a change in position of one of the charging port covers 14, 15, 24 causes the at least one other charging port cover 14, 15, 24 to be locked or blocked.
  • At least one sensor arrangement coupled to the locking arrangement 40 monitors the current position of the charging port covers 14, 15, 24.
  • the at least one sensor arrangement can detect the current charging mode.
  • the at least one drive moves the charging connection covers 14, 15, 24 into the position in which only the charging connection 12, 22 assigned to the charging mode or the contact elements 16, 17, 26 of the charging connection 12, 24 are released.
  • the sensor arrangement can include a limit switch and/or an optical sensor and/or a camera and/or a position measuring system or potentiometer.
  • a suitable evaluation unit recognizes which cover 14, 15, 18, 24 is open and controls the locking element or the blocking arrangement accordingly. This can be done mechanically using suitable actuators or electrically using suitable elements.
  • the two charging connections 12, 22 in the illustrated exemplary embodiments of the charging connection device 100 are arranged in a common charging trough 10 and electrically interconnected, with the same voltage being present at both charging connections 12, 22.
  • An additional cover element 18 is provided, which covers the charging trough 10 in a first state of the charging connection device 100 .
  • the cover element 18 releases the charging recess 10 at least partially.
  • the cover element 18 shown is mounted such that it can be displaced in the vertical direction and is moved upwards to release the loading trough 10 and downwards to cover the loading trough 10 .
  • the cover element 18 can also be displaced in another suitable direction.
  • the cover element 18 can be pivoted about a suitable axis, similar to known tank caps.
  • the cover element 18 can be designed as a foldable or rollable or bendable roller blind.
  • the charging connections 12, 22 can also be arranged in separate charging recesses 10, which are arranged separately from one another and are electrically interconnected internally, with the same voltage being present at both charging connections 12, 22.
  • the charging connection covers 14, 15, 24 are designed as flaps mounted so as to be movable in translation.
  • the charging connection covers 14, 15, 24 are moved in front of the outer shell of the shell; it would also be possible to move them behind the outer shell of the shell.
  • At least one of the charging connection covers 14, 15, 24 can be designed as a rotatably mounted flap.
  • the flap can be pivoted or folded forward on a suitable axis. Furthermore, a combination of a translational and a rotational movement of the flap is conceivable.
  • a flap can be slidably mounted and a flap can be pivoted or rotated.
  • At least one of the charging connection covers 14, 15, 24 can be designed as a foldable or rollable or bendable roller blind.
  • the roller blind can be made of plastic or sheet metal, which can be rolled up, folded or moved inwards.
  • the roller blind can be folded inwards in an S-shape. The movement can be up, down, left or right.
  • the roller blind can be designed as an arrangement of slats or as a flexible spring plate. Another conceivable option is slats and roller blind systems that can be rolled up or at least rolled away at an angle.
  • the option is also conceivable of forming the roller blind as a flexible metal sheet that does not have any individual slats, but can also be bent away, pushed away around a corner or an angle.
  • the first exemplary embodiment of the charging connection device 100 comprises at least three movably mounted ones Charge port covers 14, 15, 24.
  • a first charge port cover 14 is the AC contact elements 16 of the combined DC-AC charge port 12
  • a second charge port cover 15 is the DC contact elements 17 of the combined DC-AC charge port 12
  • a third charge port cover 24 is assigned to the further charging connection 22 .
  • the first charging connection cover 14 and the second charging connection cover 15 are moved to the left in order to release the contact elements 16, 17 assigned to them.
  • the first charge port cover 14 and the second charge port cover 15 are moved to the right to cover the contact members 16, 17 associated therewith.
  • the first charge port cover 14 and the second charge port cover 15 have the covering position in the first and fourth states of the charge port device 100 .
  • the second charge port cover 15 is also in the covering position in the second state of the charge port device 100 .
  • first charging port cover 14 can also be moved upwards and the second charging port cover 15 can be moved downwards in order to release the contact elements 16, 17.
  • a pivoting movement or a rotary movement is also conceivable.
  • the second charging connection cover 14 it should be noted that this does not cover the AC contact elements 16, 17 in the released position (FIG. 3).
  • the third charge port cover 24 can also be moved sideways or up or down to uncover the other charge port 22 associated therewith, or moved in the opposite direction to cover the other charge port 22 associated therewith. A pivoting movement or a rotary movement is also conceivable.
  • the third charge port cover 24 has the covering position in the first, second, and third states of the charge port device 100 .
  • the second exemplary embodiment of the charging connection device 100 comprises two movably mounted charging connection covers 14, 24.
  • a first charging connection cover 14 is assigned to the combined DC/AC charging connection 12 and a second charging connection cover 24 is assigned to the additional charging connection 22 .
  • At least the first charge port cover 14 is movable between the covering position ( Figure 4) and two uncovering positions ( Figures 5 and 6).
  • the first charging port cover 14, in the covering position ( Figure 4) covers the AC contact elements 16 and the DC Contact elements 17 from.
  • the first chargeport cover 14 has this position in the first state and in the fourth state of the chargeport device 100 .
  • a first releasing position Figure 5
  • the first charging port cover 14 releases the AC contact elements (16) and covers the DC contact elements 17 from.
  • the first chargeport cover 14 has the first releasing position in the second state of the chargeport device 100 .
  • a second releasing position Figure 6
  • the first charging port cover 14 releases the AC contact elements 16 and the DC contact elements 17 .
  • the first chargeport cover 14 has the second releasing position in the third state of the chargeport device 100 .
  • the first charge port cover 14 can be moved to the second releasing position without stopping at the first releasing position.
  • the second charge port cover 24 can also be moved sideways or up or down to uncover the other charge port 22 associated therewith, or moved in the opposite direction to cover the other charge port 22 associated therewith. A pivoting movement or a rotary movement is also conceivable.
  • the second charge port cover 24 has the covering position in the first, second, and third states of the charge port device 100 . In the releasing position, the second charging connection cover 22 releases the further charging connection 22 in the exemplary embodiment shown. The second chargeport cover 22 has the releasing position in the fourth state of the chargeport device 100 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladeanschlussvorrichtung (100) ein elektrisch antreibbaresFahrzeug mit zwei nebeneinander angeordneten Ladeanschlüssen (12, 22), insbesondere Ladedosen, wobei wenigstens einer der beiden Ladeanschlüsse (12, 22) als kombinierter Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschluss (12) mit zwei Arten von Kontaktelementen (16, 17) ausgebildet ist und ein weiterer Ladeanschluss (12, 22) als Gleichstromladeanschluss (22) oder als Wechselstromladeanschluss (22) oder als weiterer Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschluss ausgebildet ist. Die zwei nebeneinander angeordneten Ladeanschlüsse (12, 22) sind über einen gemeinsamen elektrischen Pfad (30) elektrisch gekoppelt sind. Weiter umfasst die Ladeanschlussvorrichtung wenigstens zwei beweglich gelagerte Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24), wobei jeweils einem Ladeanschluss (12, 22) jeweils wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24) zugeordnet ist. Die Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24) decken jeweils in wenigstens einer abdeckenden Stellung den korrespondierenden Ladeanschluss (12, 22) ab und gegeben in wenigstens einer freigebenden Stellung Kontaktelemente (16, 17, 26) des korrespondierenden Ladeanschlusses (12, 22) zumindest teilweise frei.

Description

Mercedes-Benz Group AG
Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen.
Die DE 102021000307A1 offenbart eine Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei nebeneinander angeordneten Ladeanschlüssen mit einem ersten Gleichstromladeanschluss und einem zweiten Gleichstrom- und/oder Wechselstromladeanschluss. Zudem umfasst die Ladeanschlussvorrichtung mindestens eine Ladeanschlussabdeckung, welche wenigstens einen der beiden Ladeanschlüsse überdeckt. Dabei ist die Ladeanschlussabdeckung so ausgebildet, dass jeweils nur einer der beiden Ladeanschlüsse zum Kontaktieren zugänglich ist, während der andere der beiden Ladeanschlüsse von der Ladeanschlussabdeckung abgedeckt ist.
Elektroautos benötigten nach dem Stand der Technik für jeden Ladestandard einen eigenen Ladeanschluss und daher werden für zwei Lademöglichkeiten unterschiedlicher Standards auch zwei Ladeanschlüsse am Fahrzeug vorgesehen.
Ein Ladestandard kann Gleichstromladen, worunter Laden mit Gleichstrom verstanden wird, oder Wechselstromladen, worunter Laden mit Wechselstrom verstanden wird, umfassen.
Ein aktuell verwendeter Ladestandard in Europa ist beispielsweise das sogenannte Combined Charging System (CCS). Hierbei ist ein Laden mit Gleichstrom und Wechselstrom möglich. Ein weiterer Standard CHAdeMO = „Charge de Move“ als in Japan entwickelter Standard bietet eine Ladeleistung bis zu 50 kW.
Für alternative oder zukünftige Ladestandards mit Leistungen von mehreren hundert Kilowatt oder sogar darüber mit Leistungen von mindestens einem Megawatt und mehr wird ein weiterer Ladeanschluss, insbesondere ein Gleichspannungsanschluss, nach einer weiteren, alternativen Steckernorm vorgesehen. Mehrere Ladeanschlüsse können elektrisch in einem Pfad verschaltet sein, sodass die Ladedosen gleichzeitig unter Spannung stehen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen zu schaffen.
Die vorgenannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug vorgeschlagen mit zwei nebeneinander angeordneten Ladeanschlüssen, welche über einen gemeinsamen elektrischen Pfad elektrisch gekoppelt sind. Wenigstens einer der beiden Ladeanschlüsse ist als kombinierter Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschluss mit zwei Arten von Kontaktelementen ausgebildet. Ein weiterer Ladeanschluss ist als Gleichstromladeanschluss oder als Wechselstromladeanschluss oder als weiterer Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschluss ausgebildet. Die zwei nebeneinander angeordneten Ladeanschlüsse sind über einen gemeinsamen elektrischen Pfad elektrisch gekoppelt. Die Ladeanschlussvorrichtung umfasst weiter wenigstens zwei beweglich gelagerte Ladeanschlussabdeckungen, wobei jeweils einem Ladeanschluss jeweils wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen zugeordnet ist. Die Ladeanschlussabdeckungen decken jeweils in wenigstens einer abdeckenden Stellung den korrespondierenden Ladeanschluss ab und geben in wenigstens einer freigebenden Stellung Kontaktelemente des korrespondierenden Ladeanschlusses zumindest teilweise frei. Eine Sperranordnung sperrt wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen für einen Übergang von der wenigstens einen abdeckenden Stellung in wenigstens eine freigebende Stellung oder sperrt die wenigstens eine Ladeanschlussabdeckung für einen Übergang zwischen den freigebenden Stellungen, wenn das Freigeben des der Ladeanschlussabdeckung zugeordneten Ladeanschlusses oder dessen Kontaktelementen für den aktuellen Lademodus nicht erforderlich ist. Alternativ oder zusätzlich sperrt die Sperranordnung die wenigstens eine Ladeanschlussabdeckung, wenn wenigstens eine der anderen Ladeanschlussabdeckungen eine der freigebenden Stellungen aufweist. Dadurch sind während eines Ladevorgangs jeweils nur ein dem Lademodus zugeordneter Ladeanschluss oder dem Lademodus zugeordnete Kontaktelemente des Ladeanschlusses zum Kontaktieren zugänglich, während der andere der beiden Ladeanschlüsse oder die anderen Kontaktelemente von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung abgedeckt, insbesondere berührsicher abgedeckt sind.
Unter einem Ladeanschluss wird im Folgenden eine Vorrichtung, beispielsweise eine Ladedose, verstanden, welche mit einem Energiespeicher elektrisch gekoppelt ist und welche mit einem korrespondierenden Stecker, welcher mit einer Spannungsquelle elektrisch gekoppelt ist, elektrisch verbunden werden kann. Im verbundenen Zustand wird der Energiespeicher des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs durch die Spannungsquelle aufgeladen. Der Ladeanschluss weist Kontaktelemente auf, welche in Form eines Steckgesichts angeordnet sind, wobei der Stecker ein Steckgesicht mit kongruent zu Kontaktelementen des Ladeanschlusses angeordneten Kontaktelementen aufweist.
Einer der Ladeanschlüsse ist als kombinierter Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschluss, insbesondere als CCS-Ladeanschluss ausgebildet und weist zwei Arten von Kontaktelementen auf. Die Wechselstrom-Kontaktelemente bilden ein erstes Steckgesicht aus, welches mit einem Steckgesicht eines Steckers mit kongruenten Kontaktelementen gekoppelt werden kann, um das Fahrzeug bzw. dessen Energiespeicher mit Wechselstrom zu laden. Die Gleichstrom-Kontaktelemente bilden ein zweites Steckgesicht aus. Ein Stecker, welcher mit dem kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom- Ladeanschluss gekoppelt wird, um das Fahrzeug bzw. dessen Energiespeicher mit Wechselstrom zu laden, weist zwei Steckgesichter auf, welche mit den beiden Steckgesichtern des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschlusses gekoppelt werden können.
Der andere Ladeanschluss kann ein Gleichstromladeanschluss oder ein Wechselstromladeanschluss oder ein weiterer kombinierter Gleichstrom-Wechselstrom- Ladeanschluss sein.
Durch einen gemeinsam genutzten elektrischen Pfad der beiden Ladeanschlüsse genügt es, in der elektrischen Architektur des Hochvolt-Bordnetzes des Fahrzeugs nur ein Schütz zum Anschluss des elektrischen Energiespeichers zu verwenden. Damit können gegenüber einer Verschaltung mit zwei Schützen Kosten, Bauraum und Gewicht gespart werden. Bei einer Anordnung der beiden Ladeanschlüsse in einem gemeinsam genutzten elektrischen Pfad stehen beide Ladeanschlüsse gleichzeitig unter Spannung. Durch die Ladeanschlussabdeckungen werden die jeweiligen Ladeanschlüsse bzw. die für den aktuellen Lademodus nicht benötigten Kontaktelemente mechanisch abgedeckt.
Durch die Ladeanschlussabdeckungen und die Sperranordnung kann die Ladeanschlussvorrichtung im Wesentlichen vier oder mehr Zustände aufweisen, wobei in einem ersten Zustand beide Ladeanschlüsse von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung oder von den jeweiligen Ladeanschlussabdeckungen abgedeckt sind. In einem zweiten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung können die Gleichstrom-Kontaktelemente des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom- Ladeanschlusses und der andere Ladeanschluss von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung abgedeckt sein. Dadurch sind im zweiten Zustand lediglich die Wechselstrom-Kontaktelemente des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom- Ladeanschluss für einen CCS-Wechselstromlademodus freigegeben. In einem dritten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung kann der andere Ladeanschluss von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung abgedeckt sein und die Wechselstrom- Kontaktelemente und die Gleichstrom-Kontaktelemente des kombinierten Gleichstrom- Wechselstrom-Ladeanschlusses können für einen CCS-Gleichstromlademodus freigegeben sein. In einem vierten Zustand kann der kombinierte Gleichstrom- Wechselstrom-Ladeanschluss von der jeweiligen wenigstens einen Ladeanschlussabdeckung abgedeckt sein und der andere Ladeanschluss kann zumindest teilweise durch die jeweilige wenigstens eine Ladeanschlussabdeckung für einen korrespondierenden Lademodus freigegeben sein. Weist der andere Ladeanschluss ebenfalls verschiedene Kontaktelemente für unterschiedliche Lademodi auf, sind weitere Zustände der Ladeanschlussabdeckung vorstellbar.
Durch diese Zustände der Ladeanschlussvorrichtung ist nur möglich, einen Ladestecker eines Ladekabels mit den entsprechenden Kontaktelementen des Ladeanschlusses zu koppeln, wenn der andere Ladeanschluss bzw. die nicht benötigten Kontaktelemente mit der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung berührsicher abgedeckt sind. Dadurch kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass während des Ladens des Energiespeichers die nicht genutzten, unter Spannung stehenden Kontaktelemente berührsicher abgedeckt sind. Zusätzlich können die nicht genutzten, unter Spannung stehenden Kontaktelemente vor Umwelteinflüssen wie Schmutz oder Wasser in vorteilhafter Weise geschützt werden. Zudem decken die Ladeanschlussabdeckungen den jeweiligen Ladeanschluss zuverlässig während der Fahrt oder während eines Parkens, wenn das Fahrzeug nicht geladen wird, zuverlässig ab und schützen die Anschlüsse vor Umwelteinflüssen und möglicher Berührung.
Durch die Ladeanschlussabdeckungen und die Sperranordnung kann auf ein Spannungsfrei-Schalten einer der Ladeanschlüsse in vorteilhafter Weise verzichtet werden. Dadurch kann auf eine korrespondierende Umschalteinrichtung, eine sogenannte Switch-Box verzichtet werden, wodurch zusätzliche Kosten und zusätzlicher Bauraum eingespart werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann wenigstens eine mit der Sperranordnung gekoppelte Sensoranordnung die aktuelle Stellung der Ladeanschlussabdeckungen überwachen. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine mit der Sperranordnung gekoppelte Sensoranordnung den aktuellen Lademodus erkennen. Durch das Ermitteln des aktuellen Lademodus können die erforderlichen dem aktuellen Lademodus zugeordneten Kontaktelemente für den aktuellen Lademodus ermittelt und die entsprechenden Ladeanschlussabdeckungen voll automatisch oder teilautomatisch in die korrespondierende Stellung überführt werden. Des Weiteren ist ein Verriegeln der den nicht benötigten Kontaktelementen zugeordneten Ladeanschlussabdeckungen in der die nicht benötigten Kontaktelemente abdeckenden Stellung vorstellbar, um ein Freigeben dieser Kontaktelemente zu erschweren oder zu verhindern. Durch das Überwachen der Stellungen der Ladeanschlussabdeckungen kann ermittelt werden, ob Kontaktelemente durch eine korrespondierende Ladeanschlussabdeckung bereits freigegeben sind. Dadurch können die die anderen Kontaktelemente abdeckenden Ladeanschlussabdeckungen in der entsprechenden Stellung für einen Übergang in die diese Kontaktelemente freigebende Stellung gesperrt werden. Die wenigstens eine Sensoranordnung kann einen Endtaster und/oder einen optischen Sensor und/oder eine Kamera und/oder ein Wegmesssystem oder Potentiometer umfassen. Zudem kann die Sensoranordnung über ein Kommunikationssystem mit einer Ladesäule verbunden sein, um Informationen über den ausgewählten Lademodus zu erhalten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann wenigstens ein Antrieb in Abhängigkeit des von der Sensoranordnung erkannten Lademodus die Ladeanschlussabdeckungen in die Stellung überführen, in welcher lediglich der dem Lademodus zugeordnete Ladeanschluss oder die dem Lademodus zugeordneten Kontaktelemente des Ladeanschlusses freigegeben sind. Dadurch ist ein vollautomatisches oder teilautomatisches Freigeben der erforderlichen Kontaktelemente möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung können wenigstens drei beweglich gelagerte Ladeanschlussabdeckungen vorgesehen sein, wobei eine erste Ladeanschlussabdeckung Wechselstrom-Kontaktelemente des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschlusses, eine zweite Ladeanschlussabdeckung Gleichstrom-Kontaktelemente des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom- Ladeanschlusses und wenigstens eine dritte Ladeanschlussabdeckung dem weiteren Ladeanschluss zugeordnet ist. Wird ein CCS-Wechselstromlademodus erkannt, wird die erste Ladeanschlussabdeckung in die freigebende Stellung überführt oder für eine Überführung in die freigebende Stellung freigegeben. Die zweite Ladeanschlussabdeckung und die wenigstens eine dritte Ladeanschlussabdeckung bleiben in der abdeckenden Stellung, zudem können die zweite Ladeanschlussabdeckung und die wenigstens eine dritte Ladeanschlussabdeckung in der abdeckenden Stellung verriegelt werden. Wird ein CCS-Gleichstrom-Lademodus erkannt, wird die erste Ladeanschlussabdeckung und die zweite Ladeanschlussabdeckung in die freigebende Stellung überführt oder für eine Überführung in die freigebende Stellung freigegeben. Die wenigstens eine dritte Ladeanschlussabdeckung bleibt in der abdeckenden Stellung, zudem kann die wenigstens eine dritte Ladeanschlussabdeckung in der abdeckenden Stellung verriegelt werden. Wird ein Lademodus erkannt, welcher mit dem weiteren Ladeanschluss ausgeführt wird, wird die wenigstens eine dritte Ladeanschlussabdeckung in die freigebende Stellung überführt oder für die Überführung freigegeben. Die erste Ladeanschlussabdeckung und die zweite Ladeanschlussabdeckung bleiben in der abdeckenden Stellung, zudem können die erste Ladeanschlussabdeckung und die zweite Ladeanschlussabdeckung in der abdeckenden Stellung verriegelt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung können zwei beweglich gelagerte Ladeanschlussabdeckungen vorgesehen sein, wobei eine erste Ladeanschlussabdeckung dem kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschluss und eine zweite Ladeanschlussabdeckung dem weiteren Ladeanschluss zugeordnet ist, wobei zumindest die erste Ladeanschlussabdeckung zwischen der abdeckenden Stellung und zwei freigebenden Stellungen bewegbar ist. Die erste Ladeanschlussabdeckung kann in der abdeckenden Stellung die Wechselstrom-Kontaktelemente und die Gleichstrom- Kontaktelemente abdecken. Die erste Ladeanschlussabdeckung kann in der ersten freigebenden Stellung die Wechselstrom-Kontaktelemente freigeben und die Gleichstrom- Kontaktelemente abdecken. Die erste Ladeanschlussabdeckung kann in der zweiten freigebenden Stellung die Wechselstrom-Kontaktelemente und die Gleichstrom- Kontaktelemente freigeben. Wird ein CCS-Wechselstromlademodus erkannt, wird die erste Ladeanschlussabdeckung in die freigebende Stellung überführt oder für eine Überführung in die freigebende Stellung freigegeben. Zudem kann die erste Ladeanschlussabdeckung in der ersten freigebenden Stellung verriegelt sein. Die zweite Ladeanschlussabdeckung bleibt in der abdeckenden Stellung, zudem kann die zweite Ladeanschlussabdeckung in der abdeckenden Stellung verriegelt werden. Wird ein CCS- Gleichstrom-Lademodus erkannt, wird die erste Ladeanschlussabdeckung in die zweite freigebende Stellung überführt oder für eine Überführung in die freigebende Stellung freigegeben. Zudem kann die erste Ladeanschlussabdeckung in der zweiten freigebenden Stellung verriegelt sein. Die zweite Ladeanschlussabdeckung bleibt in der abdeckenden Stellung, zudem kann die zweite Ladeanschlussabdeckung in der abdeckenden Stellung verriegelt sein. Wird ein Lademodus erkannt, welcher mit dem weiteren Ladeanschluss ausgeführt wird, wird die zweite Ladeanschlussabdeckung in die freigebende Stellung überführt oder für die Überführung freigegeben. Die erste Ladeanschlussabdeckung bleibt in der abdeckenden Stellung, zudem kann die erste Ladeanschlussabdeckung in der abdeckenden Stellung verriegelt sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung können die beiden Ladeanschlüsse in einer gemeinsamen Lademulde oder in zwei separaten, insbesondere nebeneinander liegenden, Lademulden angeordnet sein. Bei einer Anordnung in einer gemeinsamen Lademulde können die Ladeanschlüsse platzsparend am Fahrzeug angeordnet werden. Bei einer Anordnung in separaten Ladenmulden kann die Positionierung der Ladeanschlüsse flexibler gestaltet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann wenigstens eine Lademulde wenigstens ein Abdeckelement umfassen, welches in wenigstens einer ersten Stellung die korrespondierende Lademulde abdeckt und in wenigstens einer zweiten Stellung die korrespondierende Lademulde zumindest teilweise freigibt. Hierbei kann das Abdeckelement bezogen auf eine Fahrzeugumgebung über den in der entsprechenden Lademulde angeordneten Ladeanschlussabdeckungen angeordnet sein. Durch das zusätzliche Abdeckelement kann der in der Lademulde angeordnete Ladeanschluss und die ihm zugeordnete wenigstens eine Ladeanschlussabdeckung oder die in der Lademulde angeordneten Ladeanschlüsse und die ihnen zugeordneten Ladeanschlussabdeckungen zusätzlich abgedeckt und vor Verschmutzung, bzw. Feuchtigkeit und/oder Schnee geschützt werden. Insbesondere bei einer Anordnung der Ladeanschlüsse in einer gemeinsamen Lademulde können beide Ladeanschlüsse und deren Ladeanschlussabdeckungen von demselben Abdeckelement abgedeckt oder zumindest teilweise freigegeben werden. Das Abdeckelement kann an einer Seite der korrespondierenden Lademulde angeordnet sein. Das Abdeckelement kann vollautomatisch oder teilautomatisch zwischen einer die entsprechende Lademulde abdeckenden Stellung und einer die entsprechende Lademulde zumindest teilweise freigebenden Stellung bewegt werden, oder für eine solche Bewegung freigegeben werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann die Sperranordnung wenigstens ein Verriegelungselement umfassen, welches eine korrespondierende Ladeanschlussabdeckung in wenigstens einer abdeckenden Stellung oder in wenigstens einer freigebenden Stellung verriegelt. Zusätzlich oder alternativ kann die Sperranordnung wenigstens eine Blockadeanordnung umfassen, welche wenigstens einen die Ladeanschlussabdeckungen antreibenden Antrieb blockiert. Durch das wenigstens eine Verriegelungselement und/oder durch die wenigstens eine Blockadeanordnung kann in vorteilhafter Weise verhindert oder zumindest erschwert werden, dass die Ladeanschlussabdeckung, welche die abdeckende Stellung aufweist, in die freigebende Stellung überführt wird, wenn die andere Ladeanschlussabdeckung eine der freigebenden Stellungen aufweist. Zudem kann verhindert oder erschwert werden dass die Ladeanschlussabdeckung, welche die erste freigebende Stellung aufweist, in die zweite freigebende Stellung überführt wird. Hierbei kann das Verriegelungselement beispielsweise als Verrieglungsstift ausgeführt werden, welcher die korrespondierende Ladeanschlussabdeckung mechanisch verriegelt. Dieser Verriegelungsstift kann über eine geeignete Anordnung zwischen einer verriegelnden Stellung und einer entriegelnden Stellung bewegt werden. Durch das Verriegelungselement kann ein manuelles Bewegen der korrespondierenden, durch das Verriegelungselement verriegelten Ladeanschlussabdeckung per Hand verhindert oder erschwert werden, zudem kann ein maschinelles Bewegen der korrespondierenden, durch das Verriegelungselement verriegelten Ladeanschlussabdeckung über einen geeigneten Antrieb verhindert oder erschwert werden. Die Blockadeanordnung kann im blockierenden Zustand den wenigstens einen den Ladeanschlussabdeckungen antreibenden Antrieb mechanisch blockieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Blockadeanordnung im blockierenden Zustand auf einen mechanischen Kraftübertragungspfad zwischen dem Antrieb und der korrespondierenden Ladeanschlussabdeckung wirken, um diesen zu blockieren, oder von der Ladeanschlussabdeckung zu entkoppeln. Zudem wäre das Unterbrechen einer Stromzufuhr für einen als elektrischen Motor oder Stellantrieb ausgeführten Antrieb durch die Blockadeanordnung im blockierenden Zustand vorstellbar. Durch die Blockadeanordnung kann verhindert oder erschwert werden, dass die Ladeanschlussabdeckung in der abdeckenden Stellung oder in der ersten freigebenden Stellung über den Antrieb in die freigebende oder in die zweite freigebende Stellung überführt wird. Zudem kann durch den Kraftwiderstand auch ein manuelles Bewegen der korrespondierenden Ladeanschlussabdeckung per Hand erschwert oder verhindert werden. Dies kann gesteuert über Sensoren und Aktuatoren möglich sein, aber auch passiv durch einfach mechanische Funktionen umgesetzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen und/oder das wenigstens eine Abdeckelement als rotationsbeweglich und/oder translationsbeweglich gelagerte Klappe ausgeführt ist. Die Klappe kann hierbei an einer geeigneten Achse nach oben oder nach unten oder zur Seite oder diagonal nach außen von dem jeweiligen Ladeanschluss oder von der Lademulde weggeklappt oder weggeschwenkt werden, um in eine der freigebenden Stellungen überführt zu werden. Beispielsweise kann die Klappe in ähnlicher Weise wie eine übliche Tankklappe an der Seite der Lademulde oder an der Seite des Ladeanschlusses, welche der bei einem Verbrennerfahrzeug angeordneten Tankmulde entsprechen kann, angeordnet sein. Alternativ kann die Klappe in einer Ebene parallel zur Lademulde gedreht werden. Alternativ kann die Klappe über eine entsprechende Führung nach oben oder nach unten oder zur Seite verschoben werden, um in eine der freigebenden Stellungen überführt zu werden. Hierbei kann die jeweilige Klappe nach außen vor eine Rohbauaußenhülle verschoben oder nach innen unter der Rohbauaußenhülle verschoben werden, um in eine der freigebenden Stellungen überführt zu werden. Es ist auch eine Kombination aus Schwenken und Drehen oder aus Schwenken und Verschieben oder aus Drehen und Verschieben vorstellbar. Zudem können die Ladeanschlussabdeckungen unterschiedlich bewegt werden. Beispielsweise kann eine erste Ladeanschlussabdeckung geschwenkt werden und eine zweite Ladeanschlussabdeckung kann verschoben werden. Alternativ kann der Öffnungsmechanismus beider Ladeanschlussabdeckungen identisch oder gespiegelt zueinander ausgebildet sein. Des Weiteren kann das Abdeckelement anders bewegt werden als wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen. Alternativ kann das Abdeckelement identisch oder gespiegelt zum Öffnungsmechanismus wenigstens einer Ladeanschlussabdeckung ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung kann wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen und/oder das wenigstens eine Abdeckelement als faltbares oder aufrollbares oder biegbares Rollo ausgeführt sein. Das Rollo kann aus Kunststoff oder Metallblech ausgebildet werden. Hierbei kann das Rollo einstückig ausgeführt sein oder das Rollo kann mehrere Lamellen aufweisen. Bei der faltbaren oder aus Lamellen gestalteten Ausführung kann das Rollo zusammen- und auseinandergefaltet werden, um in eine der freigebenden Stellungen oder in die abdeckende Stellung überführt zu werden. Bei der aufrollbaren Ausführung kann das Rollo aufgerollt und abgerollt werden, um in eine der freigebenden Stellungen oder in die abdeckende Stellung überführt zu werden. Bei der biegbaren Ausführung kann das Rollo aus der abdeckenden Stellung nach innen oder nach außen oder zur Seite wegeklappt werden, um in eine der freigebenden Stellungen überführt zu werden. Des Weiteren ist eine nach innen wegfahrende Anordnung, ähnlich einer Mittelkonsolenabdeckung oder eine S- förmig nach innen wegklappende Anordnung vorstellbar. Als weitere Ausführung sind noch Lamellen und Rollo-Systeme und biegbare Ausführungen möglich, welche sich zumindest um einen Winkel wegrollen können. Hierbei kann ein biegsames Blech, beispielsweise ein Federblech, das keine einzelnen Lamellen aufweist, auch weggebogen und/oder um eine Ecke oder einen Winkel weggeschoben werden. Die Bewegungen zwischen den Stellungen des Rollos können nach oben, unten, links oder rechts ausgeführt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Ladeanschlussvorrichtung kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass jeweils nur ein Ladeanschluss oder bestimmte Kontaktelemente zum Kontaktieren zugänglich sind und der andere Ladeanschluss oder die anderen Kontaktelemente jeweils berührsicher abgedeckt sind.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit vollständig abgedeckten Ladeanschlüssen;
Fig. 2 die Ladeanschlussvorrichtung nach Figur 1 mit freigegebenen Wechselstrom- Kontaktelementen des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom- Ladeanschlusses; Fig. 3 die Ladeanschlussvorrichtung nach Figur 1 und 2 mit freigegebenen Wechselstrom-Kontaktelementen und Gleichstromkontaktelementen des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschlusses;
Fig. 4 eine Ladeanschlussvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit vollständig abgedeckten Ladeanschlüssen;
Fig. 5 die Ladeanschlussvorrichtung nach Figur 4 mit freigegebenen Wechselstrom- Kontaktelementen des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom- Ladeanschlusses; und
Fig. 6 die Ladeanschlussvorrichtung nach Figur 4 und 5 mit freigegebenen Wechselstrom-Kontaktelementen und Gleichstrom-Kontaktelementen des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschlusses.
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Ladeanschlussvorrichtung 100 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen 12, 22 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine Ladeanschlussvorrichtung 100 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei Ladeanschlüssen 12, 22 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Im Folgenden wird zunächst auf die Gemeinsamkeiten der dargestellten Ausführungsbeispiele der Ladeanschlussvorrichtungen 100 und im weiteren Verlauf wird auf die Unterschiede zwischen den dargestellten Ladeanschlussvorrichtungen 100 eingegangen.
Wie aus den Figuren 1 bis 6 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele der Ladeanschlussvorrichtungen 100 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug jeweils zwei nebeneinander angeordnete Ladeanschlüsse 12, 22. Wie aus den Figuren 2, 3, 5 und 6 weiter ersichtlich ist, entsprechen die Ladeanschlüsse 12, 22 Ladedosen, es sind aber auch andere geeignete Ladeanschlüsse 12, 22 vorstellbar. Wie aus den Figuren 2, 3, 5 und 6 weiter ersichtlich ist, ist ein links angeordneter Ladeanschluss 12 im korrespondierenden Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 als kombinierter Gleichstrom-Wechselstrom- Ladeanschluss 12 ausgebildet. Der rechts angeordnete Ladeanschluss 22 kann als Gleichstromladeanschluss 22 oder als Wechselstromladeanschluss 22 oder als weiterer kombinierter Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschluss 22 ausgebildet sein.
Selbstverständlich ist die Bezeichnung links und rechts beispielhaft. Der dargestellte kombinierte Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschluss 12 kann selbstverständlich auch rechts angeordnet sein. Des Weiteren können die Ladeanschlüsse 12, 22 in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch versetzt zueinander oder untereinander angeordnet sein.
Wie aus den Figuren 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, sind die Ladeanschlüsse 12, 22 über einen gemeinsamen elektrischen Pfad 30 elektrisch gekoppelt. Die beiden nebeneinander angeordneten Ladeanschlüsse 12, 22 im gemeinsamen elektrischen Pfad 30 sind parallel geschaltet. Hierbei weist jeder Ladeabschluss 12, 22 jeweils eine elektrische Kopplung 31, 32 auf. Hierbei sind keine Trennelemente zum Trennen der Ladeanschlüsse 12, 22 erforderlich. Beide Ladeanschlüsse 12, 22 stehen unter Spannung.
Wie aus den Figuren 3 und 6 weiter ersichtlich ist, weist der kombinierte Gleichstrom- Wechselstrom-Ladeanschluss 12 zwei Arten von Kontaktelementen 16, 17 auf. Wechselstrom-Kontaktelemente 16 sind oberhalb von Gleichstrom-Kontaktelementen 17 angeordnet.
Wie aus den Figuren 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, sind wenigstens zwei beweglich gelagerte Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24 jeweils einem der Ladeanschlüsse 12, 22 zugeordnet, wobei die Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24 jeweils in wenigstens einer abdeckenden Stellung den korrespondierenden Ladeanschluss 12, 22 abdecken und in wenigstens einer freigebenden Stellung Kontaktelemente 16, 17, 26 des korrespondierenden Ladeanschlusses 12, 22 zumindest teilweise freigeben.
Wie aus den Figuren 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, sperrt eine Sperranordnung 40 wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24 für einen Übergang von der wenigstens einen abdeckenden Stellung in wenigstens eine freigebende Stellung oder für einen Übergang zwischen freigebenden Stellungen, wenn das Freigeben des der Ladeanschlussabdeckung 14, 15, 16 zugeordneten Ladeanschlusses 12, 22 oder dessen Kontaktelemente 16, 17, 26 für den aktuellen Lademodus nicht erforderlich ist und/oder wenn wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24 eine der freigebenden Stellungen aufweist. Dadurch ist während eines Ladevorgangs jeweils nur ein dem Lademodus zugeordneter Ladeanschluss 12, 22 oder dem Lademodus zugeordnete Kontaktelemente 16, 17, 26 des Ladeanschlusses 12, 24 zum Kontaktieren zugänglich, während der andere der beiden Ladeanschlüsse 12, 22 oder die anderen Kontaktelemente 16, 17, 26 von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14, 15, 24 abgedeckt, insbesondere berührsicher abgedeckt sind. Dadurch ist es nur möglich, einen Stecker in den korrespondierenden Ladeanschluss 12, 22 einzustecken oder mit den korrespondierenden Kontaktelementen 16, 17,26 zu koppeln, wenn der andere Ladeanschluss 12, 22 oder die anderen Kontaktelemente 16, 17,26, welche dem dem Stecker zugeordneten Lademodus nicht zugeordnet sind, mit der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14,15, 24 berührsicher abgedeckt sind. Dadurch ist sichergestellt, dass während des Ladens der nicht genutzte, unter Spannung stehende Ladeanschluss 22, oder nicht genutzte Kontaktelemente 16, 17,26 berührsicher abgedeckt sind. Zusätzlich wird der nicht genutzte, unter Spannung stehende Ladeanschluss 22 oder die nicht genutzten Kontaktelemente 16, 17,26, vor Umwelteinflüssen wie Schmutz oder Wasser geschützt.
Wie aus den Figuren 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, weist die Ladeanschlussvorrichtung 100 im Wesentlichen vier oder mehr Zustände auf.
In einem ersten Zustand (Figur 1 und 4) sind beide Ladeanschlüsse 12, 22 von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14, 15, 24 oder von den jeweiligen Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24 abgedeckt. In den dargestellten Ausführungsbeispielen deckt ein zusätzliches gemeinsames Abdeckelement 18 alle Ladeanschlüsse 12, 22 und die jeweiligen Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24 ab.
In einem zweiten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung 100 (Figur 2 und 5) sind die Gleichstrom-Kontaktelemente 17 des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom- Ladeanschlusses 12 und der andere Ladeanschluss 22 von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14, 15, 24 abgedeckt. Dadurch sind im zweiten Zustand lediglich die Wechselstrom-Kontaktelemente 16 des kombinierten Gleichstrom- Wechselstrom-Ladeanschlusses 12 für einen CCS-Wechselstromlademodus freigegeben. In einem dritten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung 100 (Figur 3 und 6) ist der andere Ladeanschluss 22 von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 24 abgedeckt und die Wechselstrom-Kontaktelemente 16 und die Gleichstrom-Kontaktelemente 17 des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschlusses 12 sind für einen CCS- Gleichstromlademodus freigegeben.
In einem nicht dargestellten vierten Zustand ist der kombinierte Gleichstrom- Wechselstrom-Ladeanschluss 12 von der jeweiligen wenigstens einen Ladeanschlussabdeckung 14, 15 abgedeckt und der andere Ladeanschluss 22 ist zumindest teilweise durch die jeweilige wenigstens eine Ladeanschlussabdeckung 24 für einen korrespondierenden Lademodus freigegeben. Weist der andere Ladeanschluss 22 ebenfalls verschiedene Arten von Kontaktelementen 26 für unterschiedliche Lademodi auf, sind weitere Zustände vorstellbar.
Die nicht näher dargestellte Sperranordnung 40 kann in einem Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 wenigstens ein Verriegelungselement umfassen, welches eine korrespondierende Ladeanschlussabdeckung 14 15, 24 in einer abdeckenden Stellung oder in einer ersten freigebenden Stellung, in welcher Wechselstrom- Kontaktelemente 16 freigegeben und Gleichstrom-Kontaktelemente 17 abgedeckt sind, verriegelt. Alternativ oder zusätzlich kann die Sperranordnung 40 wenigstens eine Blockadeanordnung umfassen, welche einen wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen 14 15, 24 antreibenden Antrieb blockiert. Der Antrieb kann ein Stellantrieb oder ein geeigneter Aktuator sein. Das Verriegelungselement kann ein Verrieglungsstift sein, welcher zwischen einer verriegelnden Stellung in eine entriegelnde Stellung bewegt werden kann. Durch den Verrieglungsstift kann eine mechanische Verrieglung der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14, 15, 24 erfolgen. Durch die Blockadeanordnung kann eine mechanische Blockade des Antriebs oder eines mechanischen Kraftübertragungspfads zwischen dem Antrieb und der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14, 15, 24 umgesetzt werden. Des Weiteren ist ein Entkoppeln des mechanischen Kraftübertragungspfads zwischen der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung 14, 15, 24 und dem entsprechenden Antrieb, oder ein Unterbrechen der Stromzufuhr des entsprechenden elektrischen Antriebs umsetzbar.
Eine mögliche Umsetzung kann gesteuert über Sensoren und Aktuatoren ermöglicht werden. Zusätzlich oder alternativ ist aber auch eine passive Umsetzung durch einfache mechanische Funktionen möglich. Beispielsweise können die Ladeanschlussabdeckungen 14,15, 24 mechanisch miteinander so gekoppelt sein, dass ein Stellungswechsel einer der Ladeanschlussabdeckungen 14,15, 24 ein Verriegeln oder Blockieren der wenigstens einen anderen Ladeanschlussabdeckung 14, 15, 24 bewirkt.
Wenigstens eine, nicht dargestellte, mit der Sperranordnung 40 gekoppelte Sensoranordnung überwacht die aktuelle Stellung der Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24. Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine Sensoranordnung den aktuellen Lademodus erkennen. Der wenigstens eine Antrieb überführt in Abhängigkeit des von der Sensoranordnung erkannten Lademodus die Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24 in die Stellung, in welcher lediglich der dem Lademodus zugeordnete Ladeanschluss 12, 22 oder die dem Lademodus zugeordneten Kontaktelemente 16, 17, 26 des Ladeanschlusses 12, 24 freigegeben sind. Die Sensoranordnung kann einen Endtaster und/oder einen optischen Sensor und/oder eine Kamera und/oder ein Wegmesssystem oder Potentiometer umfassen. Durch die Sensoranordnung erkennt eine geeignete Auswerteeinheit, welche Abdeckung 14, 15, 18, 24 offen ist und steuert das Verriegelungselement oder die Blockadeanordnung entsprechend. Dies kann mechanisch über geeignete Aktuatoren oder elektrisch über geeignete Elemente erfolgen.
Wie aus den Figuren 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, sind die beiden Ladeanschlüsse 12, 22 in den dargestellten Ausführungsbeispielen der Ladeanschlussvorrichtung 100 in einer gemeinsamen Lademulde 10 angeordnet und elektrisch zusammengeschaltet, wobei an beiden Ladeanschlüssen 12, 22 die gleiche Spannung anliegt.
Es ist ein zusätzliches Abdeckelement 18 vorgesehen, welches in einem ersten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung 100 die Lademulde 10 abdeckt. In einem der anderen Zustände der Ladeanschlussvorrichtung 100 gibt das Abdeckelement 18 die Lademulde 10 zumindest teilweise frei. Das dargestellte Abdeckelement 18 ist in Hochrichtung verschiebbar gelagert und wird zum Freigeben der Lademulde 10 nach oben bewegt und zum Abdecken der Lademulde 10 nach unten bewegt. In einem alternativen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Abdeckelement 18 auch in einer anderen geeigneten Richtung verschoben werden. Zudem kann das Abdeckelement 18 um eine geeignete Achse, ähnlich wie bei bekannten Tankdeckeln schwenkbar gelagert sein. Des Weiteren kann das Abdeckelement 18 in einer alternativen Ausgestaltung als faltbares oder aufrollbares oder biegbares Rollo ausgeführt sein. Des Weiteren kann auf eine Abdeckung der Lademulde 10 durch ein zusätzliches Abdeckelement 18 verzichtet werden. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausgestaltung können die Ladeanschlüsse 12, 22 auch in separaten insbesondere nebeneinander liegenden Lademulden 10 angeordnet sein, welche getrennt voneinander angeordnet sind und intern elektrisch zusammengeschaltet sind, wobei an beiden Ladeanschlüssen 12, 22 die gleiche Spannung anliegt.
Wie aus den Figuren 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, sind in den dargestellten Ausführungsbeispielen der Ladeanschlussvorrichtung 100 die Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24 als translationsbeweglich gelagerte Klappen ausgeführt. In den dargestellten Ausführungsbeispielen werden die Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24 vor die Rohbauaußenhülle verschoben, es wäre auch ein Verschieben hinter die Rohbauaußenhülle möglich.
In einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 kann wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24 als rotationsbeweglich gelagerte Klappe ausgeführt ist. Hierbei kann die Klappe an einer geeigneten Achse nach vorne geschwenkt oder geklappt werden. Des Weiteren ist eine Kombination aus einer translatorischen und einer rotatorischen Bewegung der Klappe vorstellbar.
Des Weiteren kann eine Klappe verschiebbar und eine Klappe schwenkbar oder drehbar gelagert sein.
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 kann wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24 als faltbares oder aufrollbares oder biegbares Rollo ausgeführt sein. Hierbei kann das Rollo aus Kunststoff oder Metallblech ausgebildet sein, welches aufgerollt gefaltet, oder nach innen weggefahren werden kann. Zudem kann das Rollo S-förmig nach innen wegklappen. Die Bewegung kann nach oben, unten, links oder rechts ausgeführt werden. Das Rollo kann als eine Anordnung von Lamellen ausgeführt sein oder als biegbares Federblech. Als weitere Option sind Lamellen und Rollo-Systeme vorstellbar, welche sich aufrollen oder zumindest um einen Winkel wegrollen lassen. Zudem ist auch die Option vorstellbar, das Rollo als biegsames Blech auszubilden, das zwar keine einzelnen Lamellen aufweist, aber auch weggebogen, um eine Ecke oder einen Winkel weggeschoben werden kann.
Wie aus den Figuren 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, umfasst das erste Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 wenigstens drei beweglich gelagerte Ladeanschlussabdeckungen 14, 15, 24. Eine erste Ladeanschlussabdeckung 14 ist den Wechselstrom- Kontaktelementen 16 des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom- Ladeanschlusses 12, eine zweite Ladeanschlussabdeckung 15 ist den Gleichstrom- Kontaktelementen 17 des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschlusses 12 und eine dritte Ladeanschlussabdeckung 24 ist dem weiteren Ladeanschluss 22 zugeordnet. Die erste Ladeanschlussabdeckung 14 und die zweite Ladeanschlussabdeckung 15 werden im dargestellten Ausführungsbeispiel nach links bewegt, um die ihnen zugeordneten Kontaktelemente 16, 17 freizugeben. Die erste Ladeanschlussabdeckung 14 und die zweite Ladeanschlussabdeckung 15 werden nach rechts bewegt, um die ihnen zugeordneten Kontaktelemente 16, 17 abzudecken. Die erste Ladeanschlussabdeckung 14 und die zweite Ladeanschlussabdeckung 15 weisen die abdeckende Stellung im ersten und im vierten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung 100 auf. Die zweite Ladeanschlussabdeckung 15 weist zudem im zweiten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung 100 die abdeckende Stellung auf.
Alternativ kann die erste Ladeanschlussabdeckung 14 auch nach oben und die zweite Ladeanschlussabdeckung 15 nach unten bewegt werden, um die Kontaktelemente 16, 17 freizugeben. Es ist auch eine Schwenkbewegung oder eine Drehbewegung vorstellbar. Bei der zweiten Ladeanschlussabdeckung 14 ist zu beachten, dass diese in der freigebenden Stellung (Figur 3) die Wechselstrom-Kontaktelemente 16, 17 nicht verdeckt.
Die dritte Ladeanschlussabdeckung 24 kann ebenfalls zur Seite oder nach oben oder nach unten bewegt werden, um den ihr zugeordneten weiteren Ladeanschluss 22 freizugeben oder in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden, um den ihr zugeordneten weiteren Ladeanschluss 22 abzudecken. Es ist auch eine Schwenkbewegung oder eine Drehbewegung vorstellbar. Die dritte Ladeanschlussabdeckung 24 weist die abdeckende Stellung im ersten, zweiten und dritten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung 100 auf.
Wie aus den Figuren 4 bis 6 weiter ersichtlich ist, umfasst das zweite Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 zwei beweglich gelagerte Ladeanschlussabdeckungen 14, 24. Eine erste Ladeanschlussabdeckung 14 ist dem kombinierten Gleichstrom- Wechselstrom-Ladeanschluss 12 und eine zweite Ladeanschlussabdeckung 24 ist dem weiteren Ladeanschluss 22 zugeordnet. Zumindest ist die erste Ladeanschlussabdeckung 14 zwischen der abdeckenden Stellung (Figur 4) und zwei freigebenden Stellungen (Figur 5 und 6) bewegbar. Die erste Ladeanschlussabdeckung 14 deckt in der abdeckenden Stellung (Figur 4) die Wechselstrom-Kontaktelemente 16 und die Gleichstrom- Kontaktelemente 17 ab. Die erste Ladeanschlussabdeckung 14 weist diese Stellung im ersten Zustand und im vierten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung 100 auf. In einer ersten freigebenden Stellung (Figur 5) gibt die erste Ladeanschlussabdeckung 14 die Wechselstrom-Kontaktelemente (16) frei und deckt die Gleichstrom-Kontaktelemente 17 ab. Die erste Ladeanschlussabdeckung 14 weist die erste freigebende Stellung im zweiten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung 100 auf. In einer zweiten freigebenden Stellung (Figur 6) gibt die erste Ladeanschlussabdeckung 14 die Wechselstrom- Kontaktelemente 16 und die Gleichstrom-Kontaktelemente 17 frei. Die erste Ladeanschlussabdeckung 14 weist die zweite freigebende Stellung im dritten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung 100 auf. Hierbei kann bei einem Übergang von der abdeckenden Stellung in die zweite freigebende Stellung die erste Ladeanschlussabdeckung 14 ohne in der ersten freigebenden Stellung zu stoppen in die zweite freigebende Stellung bewegt werden.
Die zweite Ladeanschlussabdeckung 24 kann ebenfalls zur Seite oder nach oben oder nach unten bewegt werden, um den ihr zugeordneten weiteren Ladeanschluss 22 freizugeben oder in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden, um den ihr zugeordneten weiteren Ladeanschluss 22 abzudecken. Es ist auch eine Schwenkbewegung oder eine Drehbewegung vorstellbar. Die zweite Ladeanschlussabdeckung 24 weist die abdeckende Stellung im ersten, zweiten und dritten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung 100 auf. In der freigebenden Stellung gibt die zweite Ladeanschlussabdeckung 22 im dargestellten Ausführungsbeispiel den weiteren Ladeanschluss 22 frei. Die zweite Ladeanschlussabdeckung 22 weist die freigebende Stellung im vierten Zustand der Ladeanschlussvorrichtung 100 auf.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Ladeanschlussvorrichtung 100 können die Abdeckvarianten des ersten Ausführungsbeispiels und des zweiten Ausführungsbeispiels miteinander kombiniert werden. Bezugszeichenliste
10 Lademulde
12 Ladeanschluss
14 erste Ladeanschlussabdeckung
15 zweite Ladeanschlussabdeckung
16 AC-Kontaktelemente
17 DC-Kontaktelemente
18 Abdeckelement
22 Ladeanschluss
24 Ladeanschlussabdeckung
26 Kontaktelemente
30 elektrischer Pfad
31 elektrische Kopplung
32 elektrische Kopplung
40 Sperranordnung
100 Ladeanschlussvorrichtung

Claims

Mercedes-Benz Group AG Patentansprüche
1. Ladeanschlussvorrichtung (100) für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zwei nebeneinander angeordneten Ladeanschlüssen (12, 22), insbesondere Ladedosen, wobei wenigstens einer der beiden Ladeanschlüsse (12, 22) als kombinierter Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschluss (12) mit zwei Arten von Kontaktelementen (16, 17) ausgebildet ist und ein weiterer Ladeanschluss (12, 22) als Gleichstromladeanschluss (22) oder als Wechselstromladeanschluss (22) oder als weiterer Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschluss ausgebildet ist, wobei die zwei nebeneinander angeordneten Ladeanschlüsse (12, 22) über einen gemeinsamen elektrischen Pfad (30) elektrisch gekoppelt sind;
- wenigstens zwei beweglich gelagerten Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24), wobei jeweils einem Ladeanschluss (12, 22) jeweils wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24) zugeordnet ist, wobei die Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24) jeweils in wenigstens einer abdeckenden Stellung den korrespondierenden Ladeanschluss (12, 22) abdecken und in wenigstens einer freigebenden Stellung Kontaktelemente (16, 17, 26) des korrespondierenden Ladeanschlusses (12, 22) zumindest teilweise freigeben, wobei eine Sperranordnung (40) wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24) für einen Übergang von der wenigstens einen abdeckenden Stellung in wenigstens eine freigebende Stellung oder für einen Übergang zwischen freigebenden Stellungen sperrt, wenn das Freigeben des der Ladeanschlussabdeckung (14, 15, 16) zugeordneten Ladeanschlusses (12, 22) oder dessen Kontaktelemente (16, 17, 26) für den aktuellen Lademodus nicht erforderlich ist und/oder wenn wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24) eine der freigebenden Stellungen aufweist, so dass während eines Ladevorgangs jeweils nur ein dem Lademodus zugeordneter Ladeanschluss (12, 22) oder dem Lademodus zugeordnete Kontaktelemente (16, 17, 26) des Ladeanschlusses (12, 24) zum Kontaktieren zugänglich sind, während der andere der beiden Ladeanschlüsse (12, 22) oder die anderen Kontaktelemente (16, 17, 26) von der jeweiligen Ladeanschlussabdeckung (14, 15, 24) abgedeckt, insbesondere berührsicher abgedeckt sind. Ladeanschlussvorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine mit der Sperranordnung (40) gekoppelte Sensoranordnung die aktuelle Stellung der Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24) überwacht, und/oder den aktuellen Lademodus erkennt. Ladeanschlussvorrichtung nach Anspruch 2, wobei wenigstens ein Antrieb in Abhängigkeit des von der Sensoranordnung erkannten Lademodus die Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24) in die Stellung überführt, in welcher lediglich der dem Lademodus zugeordnete Ladeanschluss (12, 22) oder die dem Lademodus zugeordneten Kontaktelemente (16, 17, 26) des Ladeanschlusses (12, 24) freigegeben sind. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenigstens drei beweglich gelagerte Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24) vorgesehen sind, wobei eine erste Ladeanschlussabdeckung (14) Wechselstrom-Kontaktelemente (16) des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschlusses (12), eine zweite Ladeanschlussabdeckung (15) Gleichstrom-Kontaktelemente (17) des kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom-Ladeanschlusses (12) und wenigstens eine dritte Ladeanschlussabdeckung (24) dem weiteren Ladeanschluss (22) zugeordnet ist. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zwei beweglich gelagerte Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) vorgesehen sind, wobei eine erste Ladeanschlussabdeckung (14) dem kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom- Ladeanschluss (12) und eine zweite Ladeanschlussabdeckung (24) dem weiteren Ladeanschluss (22) zugeordnet ist, wobei zumindest die erste Ladeanschlussabdeckung (14) zwischen der abdeckenden Stellung und zwei freigebenden Stellungen bewegbar ist, wobei die erste Ladeanschlussabdeckung (14) in der abdeckenden Stellung die Wechselstrom-Kontaktelemente (16) und die Gleichstrom-Kontaktelemente (17) abdeckt, in einer ersten freigebenden Stellung die Wechselstrom-Kontaktelemente (16) freigibt und die Gleichstrom- Kontaktelemente (17) abdeckt und in einer zweiten freigebenden Stellung die Wechselstrom-Kontaktelemente (16) und die Gleichstrom-Kontaktelemente (17) freigibt. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden Ladeanschlüsse (12, 22) in einer gemeinsamen Lademulde (10) oder in zwei separaten, insbesondere nebeneinander liegenden, Lademulden (10) angeordnet sind. Ladeanschlussvorrichtung nach Anspruch 6, wobei wenigstens eine Lademulde (10) wenigstens ein Abdeckelement (18) umfasst, welches in wenigstens einer ersten Stellung die korrespondierende Lademulde (10) abdeckt und in wenigstens einer zweiten Stellung die korrespondierende Lademulde (10) zumindest teilweise freigibt, insbesondere wobei das Abdeckelement (18) bezogen auf eine Fahrzeugumgebung über den Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24) angeordnet ist. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sperranordnung (40) wenigstens ein Verriegelungselement umfasst, welches eine korrespondierende Ladeanschlussabdeckung (14, 15, 24) in wenigstens einer abdeckenden Stellung oder in wenigstens einer freigebenden Stellung verriegelt, und/oder wenigstens eine Blockadeanordnung umfasst, welche wenigstens einen die Ladeanschlussabdeckungen (14, 24) antreibenden Antrieb blockiert. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24) und/oder das wenigstens eine Abdeckelement (18) als rotationsbeweglich und/oder translationsbeweglich gelagerte Klappe ausgeführt ist. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei wenigstens eine der Ladeanschlussabdeckungen (14, 15, 24) und/oder das wenigstens eine Abdeckelement (18) als faltbares oder aufrollbares oder biegbares Rollo ausgeführt ist.
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