DE102010048385A1 - Vorrichtung zum Verbinden eines Fahrzeugs mit einer Steckdose - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung (5) zum Verbinden eines mit elektrischem Strom betriebenen Fahrzeugs (1) mit einer Steckdose (4) eines Niederspannungs-Wechselstromnetzes weist ein Ladekabel (6) auf, welches einen zu der Steckdose (4) passenden Stecker (7) aufweist. Das Ladekabel (6) mit dem Stecker (7) ist in einem Hohlraum (8) unterhalb eines einer Windschutzscheibe (9) des Fahrzeugs (1) zugerichteten Bereichs (10a) einer Frontklappe (10) des Fahrzeugs (1) angeordnet. Das Ladekabel (6) ist zumindest mittelbar fest mit dem Fahrzeug (1) verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden eines mit elektrischem Strom betriebenen Fahrzeugs mit einer Steckdose eines Niederspannungs-Wechselstromnetzesnach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
  • Aufgrund des verhältnismäßig hohen CO2-Ausstoßes von üblichen, nach den Diesel- oder Otto-Prinzip arbeitenden Brennkraftmaschinen sowie der knapper werdenden Erdölvorräte ist in jüngster Zeit ein Trend zu Hybrid- und zu ausschließlich mittels elektrischem Strom angetriebenen Fahrzeugen zu erkennen. Solche als Elektrofahrzeuge bezeichnete Kraftfahrzeuge weisen einen Elektromotor und eine den Elektromotor mit elektrischem Strom versorgende, wiederaufladbare Batterie auf, die auf verschiedene Arten, aufgeladen werden kann. Zum Einen besteht die Möglichkeit, die Elektrofahrzeuge an sogenannten Stromtankstellen mittels einer Schnellladung mit Gleichstrom aufzuladen, wozu aufgrund der hohen Stromstärken Ladekabel mit sehr großem Durchmesser eingesetzt werden müssen. Eine andere Möglichkeit zur Aufladung dieser Elektrofahrzeuge besteht darin, diese an übliche Steckdosen eines Niederspannungs-Wechselstromnetzes anzuschließen, wie sie in jedem Haushalt, jedoch auch in vielen Garagen oder Carports vorzufinden sind. Zwar dauert eine Aufladung der Batterie an solchen ”normalen” Steckdosen erheblich länger als die oben genannte Schnellaufladung, wenn das Fahrzeug jedoch über Nacht in einer Garage oder einem Carport geparkt wird, ist die Standzeit üblicherweise ausreichend, um die Batterie vollständig über das Niederspannungs-Wechselstromnetz zu laden.
  • Eine Möglichkeit, ein elektromotorisch betriebenes Fahrzeug mit einer Steckdose zu verbinden, ist in der EP 0 537 065 B1 beschrieben. Dabei ist ein Ladeanschluss in einem Gehäuse befestigt, welches beweglich auf dem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs angebracht ist. Das Gehäuse kann durch das hintere Nummernschild des Kraftfahrzeugs verschlossen werden.
  • Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch insbesondere die Tatsache, dass zum Verbinden des Ladeanschlusses mit einer Steckdose ein zusätzliches Ladekabel mitgeführt werden muss, für welches innerhalb des Kraftfahrzeugs ein zusätzlicher Raum zur Verfügung gestellt werden muss. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösung besteht in der verhältnismäßig schwer zugänglichen Anordnung des Ladeanschlusses im Bereich des hinteren Nummernschilds, insbesondere da sich in diesem Bereich aus Sicherheitsgründen ein Stoßfänger befinden muss, dessen Konstruktion durch das Vorhandensein des Ladeanschlusses zusätzlich erschwert wird.
  • Bezüglich des Standes der Technik bei der Verbindung von wiederaufladbaren Batterien von Motorrollern mit Steckdosen wird auf die EP 0 608 841 B1 und die EP 0 648 634 B1 verwiesen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Verbinden eines mit elektrischem Strom betriebenen Fahrzeugs mit einer Steckdose zu schaffen, welche eine für den Benutzer des Fahrzeugs sehr einfach zu handhabende und zugleich einen Schutz für das Ladekabel bietende Lösung darstellt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
  • Durch die Unterbringung des Ladekabels und des Steckers unterhalb des der Windschutzscheibe zugeordneten Bereichs der Frontklappe des Fahrzeugs sind das Ladekabel und der Stecker gegen Verschmutzung geschützt und können dennoch sehr einfach zum Verbinden des Fahrzeugs mit der Steckdose entnommen werden. Die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist somit sehr einfach und erlaubt ein schnelles Verbinden des Fahrzeugs mit dem Stromnetz.
  • Des weiteren ist das Ladekabel erfindungsgemäß zumindest mittelbar fest mit dem Fahrzeug verbunden, wodurch es stets mit dem Fahrzeug mitgeführt wird und nicht verloren gehen kann, so dass die Batterie des Fahrzeugs, die Verfügbarkeit einer entsprechenden Steckdose vorausgesetzt, stets aufgeladen werden kann.
  • Ein Schutz des Ladekabels und des Steckers vor Verschmutzung oder Beschädigung durch Fremdeinwirkung ergibt sich, wenn in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Hohlraum mittels einer Klappe verschließbar ist.
  • Dieser Schutz kann noch verstärkt werden, wenn die Klappe verriegelbar ist.
  • Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Klappe wenigstens eine Dichtungseinrichtung aufweist, so sind das Ladekabel und der Stecker sehr gut gegen das Eindringen von Wasser geschützt.
  • Um eine geeignete und angemessene Unterbringung des Ladekabels innerhalb des Kraftfahrzeugs zu gewährleisten und gleichzeitig die ständige Entnehmbarkeit des Ladekabels aus seinem Lagerplatz unterhalb der Frontklappe zu gewährleisten, kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Ladekabel an einer zumindest mittelbar mit dem Kraftfahrzeug verbundenen Aufwickeleinrichtung angebracht und mittels der Aufwickeleinrichtung zu einer Rolle aufwickelbar ist.
  • Alternativ könnte auch vorgesehen sein, dass das Ladekabel in einem rohrförmigen Aufnahmeelement angeordnet ist. Durch eine solche Unterbringung des Ladekabels in dem rohrförmigen Aufnahmeelement kann das Ladekabel in einem gut zugänglichen und dennoch gegen Verschmutzung geschützten Bereich untergebracht werden. Ein weiterer Vorteil eines solchen rohrförmigen Aufnahmeelements besteht darin, dass es an sehr vielen unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugs untergebracht werden kann und somit das Design des Fahrzeugs nicht stört. Des weiteren ermöglicht diese Unterbringung auch eine sehr einfache und schnelle Handhabung.
  • Wenn dabei das Ladekabel als Spiralkabel ausgebildet ist, kann dieses sehr einfach aus seinem Lagerzustand innerhalb des Fahrzeugs in seinen Gebrauchszustand, in dem der Stecker in der Steckdose eingesteckt ist, und umgekehrt, von seinem Gebrauchszustand in seinen Lagerzustand, gebracht werden. Ein besonderer Vorteil besteht dabei darin, dass ein derartiges Spiralkabel durch seine ihm innewohnende Elastizität zwar ohne Kraftaufwendung oder spezielle Bewegungen seitens der Bedienperson in seinen Lagerzustand gebracht werden kann, dass äußere Einflüsse, wie Nässe, Schmutz oder dergleichen, jedoch nicht zu Einschränkungen bei der Verwendung des Ladekabels führen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
  • Es zeigt:
  • 1 ein mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattetes Fahrzeug;
  • 2 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
  • 4 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • 1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer Karosserie 1a, welches mit elektrischem Strom betrieben wird. Hierzu weist das Fahrzeug 1 einen sehr schematisch angedeuteten Elektromotor 2 und eine wiederaufladbare Batterie 3 auf, die zur Versorgung des Elektromotors 2 mit elektrischem Strom dient. Um die Batterie 3 aufzuladen, kann dieselbe mit einer Steckdose 4 eines nicht dargestellten Niederspannungs-Wechselstromnetzes verbunden werden. Bei der Steckdose 4 handelt es sich um eine Steckdose, wie sie in dem jeweiligen Land, in welches das Fahrzeug 1 ausgeliefert wird, in Haushalten oder öffentlichen Gebäuden eingesetzt wird. In den meisten Staaten hat das Niederspannungs-Wechselstromnetz eine Spannung von 230 V, wenn ein Einphasenwechselstrom zum Einsatz kommt. In einigen anderen Staaten, beispielsweise in den USA, Kanada, Mexiko und einigen nördlichen Staaten Südamerikas, beträgt der Nennwert der Netzwechselspannung 120 V. In der Bundesrepublik Deutschland ist die Steckdose 4 beispielsweise als Schutzkontakt-Steckdose oder Schuko-Steckdose ausgebildet. Zum Verbinden des Fahrzeugs 1 mit der Steckdose 4 dient eine Vorrichtung 5, die ein Ladekabel 6 aufweist, welches wiederum einen zu der Steckdose 4 passenden Stecker 7 aufweist. Der Stecker 7 kann also, abhängig von dem Land, für welches das Fahrzeug 1 vorgesehen ist, unterschiedlich ausgeführt sein. Selbstverständlich ist auch die Verwendung von Adaptern denkbar.
  • Gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 5 ist das Ladekabel 6 mit dem Stecker 7 in einem in der vergrößerten Darstellung gemäß 4 gut zu erkennenden Hohlraum 8 unterhalb eines einer Windschutzscheibe 9 des Fahrzeugs 1 zugerichteten Bereichs 10a einer Frontklappe 10 des Fahrzeugs 1 angeordnet. Mit anderen Worten, der Stecker 7 mit dem sich daran anschließenden Ladekabel 6 ist in einem Absatz zwischen der Frontklappe 10 und der Windschutzscheibe 9 des Fahrzeugs 1 angeordnet.
  • Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform ist das Ladekabel 6 an einer zumindest mittelbar mit dem Fahrzeug 1 verbundenen Aufwickeleinrichtung 11 angebracht und kann mittels der Aufwickeleinrichtung 11 zu einer Rolle aufgewickelt werden. Die Aufwickeleinrichtung 11 kann so ausgeführt sein, dass nach einem leichten Ziehen an dem Ladekabel 6 in der Entnahmerichtung und anschließendem Zurücknehmen der Zugkraft das Ladekabel 6 selbsttätig aufgewickelt wird. Selbstverständlich kann die Aufwickeleinrichtung 11 auch einen Antriebsmotor oder dergleichen aufweisen.
  • Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform ist das Ladekabel 6 in einem rohrförmigen Aufnahmeelement 12 angeordnet, wobei das Ladekabel 6 vorzugsweise als Spiralkabel ausgebildet ist. Ein solches Spiralkabel kann von der in 3 zu erkennenden, relativ geringen Länge durch entsprechendes Ziehen auf eine erheblich vergrößerte Länge gebracht werden. Dadurch können mit dem Ladekabel 6 auch größere Entfernungen bis zu der Steckdose 4 überwunden werden, wobei das Ladekabel 6 dennoch nur einen geringen Platzbedarf innerhalb des Fahrzeugs 1 erfordert.
  • Beiden Ausführungsformen gemäß der 2 und 3 ist gemeinsam, dass das Ladekabel 6 über die Aufwickeleinrichtung 11 oder das rohrförmige Aufnahmeelement 12 zumindest mittelbar fest mit dem Fahrzeug 1 verbunden ist. Im Falle des rohrförmigen Aufnahmeelements 12 kann eine solche Anbindung des Ladekabels 6 an das Fahrzeug 1 dadurch erfolgen, dass das rohrförmige Aufnahmeelement 12 starr mit dem Fahrzeug 1 verbunden ist, und das Ladekabel 6 an seinem dem Stecker 7 gegenüberliegenden Ende fest mit dem rohrförmigen Aufnahmeelement 12 verbunden ist.
  • Wie aus der detaillierteren Darstellung von 4 hervorgeht, kann die Vorrichtung 5 eine Klappe 13 aufweisen, mittels welcher der Hohlraum 8 verschließbar ist. Die Klappe 13 kann gemäß dem Pfeil ”A” zwischen einer geschlossenen und einer mittels der gestrichelten Linie dargestellten geöffneten Position verstellt werden. In ihrer geschlossenen Stellung kann die Klappe 13 mittels einer nicht näher dargestellten Einrichtung verriegelt werden.
  • Des weiteren weist die Klappe 13 eine nicht dargestellte Dichtungseinrichtung auf, welche ein Eindringen von Wasser, Schmutz und dergleichen in den Hohlraum 8 verhindert. Eine derartige Dichtungseinrichtung verläuft vorzugsweise um die gesamte Klappe 13. Falls dennoch Wasser in den Hohlraum 8 eindringt, beispielsweise wenn die Klappe 13 nicht geschlossen wurde, kann der Hohlraum 8 eine nicht dargestellte Wasserablauföffnung aufweisen. Im Falle des Vorhandenseins des rohrförmigen Aufnahmeelements 12 kann sich diese Wasserablauföffnung an der Unterseite derselben befinden.
  • Um ein sicheres Schließen der Klappe 13 zu gewährleisten, kann die Klappe 13 in nicht dargestellter Weise mit einem Mechanismus versehen sein, der beim Einlegen des Steckers 7 in den Hohlraum 8 ein Schließen der Klappe 13 bewirkt. Beispielsweise kann dies dadurch gelöst werden, dass der Stecker 7 in eine nicht dargestellte Führung der Klappe 13 eingeführt werden muss, so dass beim weiteren Einführen des Steckers 7 in den Hohlraum 8 die Klappe 13 selbsttätig in ihre Geschlossenstellung gebracht wird.
  • Des weiteren kann, um ein einfacheres Entnehmen des Steckers 7 zu gewährleisten, die Klappe 13 einen Mechanismus aufweisen, der beim Öffnen der Klappe 13 eine Bewegung des Steckers 7 um einen gewissen Weg aus dem Hohlraum 8 heraus bewirkt. Auch dieser Mechanismus kann durch eine Anbindung des Steckers 7 an der Klappe 13 hergestellt werden. Diese beiden Mechanismen können auch miteinander gekoppelt sein, um dem Benutzer der Vorrichtung 5 einen größtmöglichen Komfort zu bieten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0537065 B1 [0003]
    • EP 0608841 B1 [0005]
    • EP 0648634 B1 [0005]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Verbinden eines mit elektrischem Strom betriebenen Fahrzeugs mit einer Steckdose eines Niederspannungs-Wechselstromnetzes, mit einem Ladekabel, welches einen zu der Steckdose passenden Stecker aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (6) mit dem Stecker (7) in einem Hohlraum (8) unterhalb eines einer Windschutzscheibe (9) des Fahrzeugs (1) zugerichteten Bereichs (10a) einer Frontklappe (10) des Fahrzeugs (1) angeordnet ist, und dass das Ladekabel (6) zumindest mittelbar fest mit dem Fahrzeug (1) verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (8) mittels einer Klappe (13) verschließbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (13) verriegelbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (13) wenigstens eine Dichtungseinrichtung aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (13) einen Mechanismus aufweist, der beim Einlegen des Steckers (7) in den Hohlraum (8) ein Schließen der Klappe (13) bewirkt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (13) einen Mechanismus aufweist, der beim Öffnen der Klappe (13) eine Bewegung des Steckers (7) um einen gewissen Weg aus dem Hohlraum (8) heraus bewirkt.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (8) eine Wasserablauföffnung aufweist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (6) an einer zumindest mittelbar mit dem Fahrzeug (1) verbundenen Aufwickeleinrichtung (11) angebracht und mittels der Aufwickeleinrichtung (11) zu einer Rolle aufwickelbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (6) in einem rohrförmigen Aufnahmeelement (12) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (6) als Spiralkabel ausgebildet ist.
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