DE102010048386A1 - Vorrichtung zum Verbinden eines Fahrzeugs mit einer Steckdose - Google Patents

Vorrichtung zum Verbinden eines Fahrzeugs mit einer Steckdose Download PDF

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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. Der Stecker (7) und zumindest ein Teil des Ladekabels (6) sind in einem Außenspiegel (8) 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-Wechselstromnetzes nach 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 erfindungsgemäße Anordnung des Steckers und zumindest eines Teils des Ladekabels in dem Außenspiegel des Fahrzeugs ergibt sich eine sehr gute Zugänglichkeit zu dem Stecker, so dass dieser sehr einfach entnommen werden kann, um den Stecker in die Steckdose einzuführen und somit das Fahrzeug mit dem Stromnetz zu verbinden, um die Batterie des Fahrzeugs aufzuladen.
  • Erfindungsgemäß ist das Ladekabel 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.
  • Durch die erfindungsgemäße Lösung kann das Ladekabel in der notwendigen Länge zur Verbindung des Steckers mit einer Steckdose aus dem Außenspiegel entnommen und mit der Steckdose verbunden werden. Dadurch liegt das Ladekabel auch bei einem geringen Abstand des Fahrzeugs von der Steckdose nicht am Boden und ist keiner Verschmutzung ausgesetzt.
  • Wenn in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen ist, dass das Ladekabel von dem Außenspiegel in eine Tür des Fahrzeugs verläuft, so wird ein in der Tür des Fahrzeugs vorhandener Raum zur Lagerung des Ladekabels genutzt, ohne dass für andere Funktionen des Fahrzeugs erforderlicher Bauraum benötigt wird.
  • Dasselbe gilt auch, wenn in einer alternativen Ausführungsform der Erfindung das Ladekabel von dem Außenspiegel in eine Karosserie des Fahrzeugs verläuft.
  • Um eine geeignete und angemessene Unterbringung des Ladekabels innerhalb des Kraftfahrzeugs zu gewährleisten und gleichzeitig die ständige Entnehmbarkeit des Ladekabels aus dem Außenspiegel zu gewährleisten, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Ladekabel an einer zumindest mittelbar mit dem Fahrzeug verbundenen Aufwickeleinrichtung angebracht und mittels der Aufwickeleinrichtung zu einer Rolle aufwickelbar ist.
  • Alternativ hierzu kann das Ladekabel in einem rohrförmigen Aufnahmeelement angeordnet sein. 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 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verbinden des Fahrzeugs mit einer Steckdose;
  • 3 eine vergrößerte Darstellung nach der Linie III aus 2;
  • 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV aus 3;
  • 5 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 6 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 7 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
  • 8 eine fünfte 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.
  • Der Stecker 7 und zumindest ein Teil des Ladekabels 6 sind, wie aus 3 und 4 deutlicher hervorgeht, in einem Außenspiegel 8 des Fahrzeugs 1 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführung der Karosserie 1a des Fahrzeugs 1 ist der Außenspiegel 8 an einer Tür 9 des Fahrzeugs angebracht. Im vorliegenden Fall handelt es sich um die Fahrertür des Fahrzeugs 1, prinzipiell kann die Vorrichtung 5 jedoch auch in den Außenspiegel der Beifahrertür integriert sein. Prinzipiell ist auch die Anbringung des Außenspiegels 8 an einem anderen Teil der Karosserie 1a denkbar, zum Beispiel wenn die Tür 9 erst relativ weit hinten in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 beginnt, wie dies in 8 dargestellt ist. Neben der direkten Anbringung des Außenspiegels 8 an dem äußeren Blech der Tür 9 ist auch die Anbringung desselben an einem sogenannten Spiegeldreieck der Tür 9 oder einem anderen Teil der Karosserie 1a denkbar.
  • Je nach Ausführungsform und Anordnung des Außenspiegels 8 kann das Ladekabel 6 durch einen Fuß 10 des Außenspiegels 8 in die Tür 9 des Fahrzeugs 1 verlaufen, wie in 2 und 3 dargestellt, oder in die Karosserie 1a des Fahrzeugs 1, wie gemäß dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Außenspiegels 8 kann auf den Fuß 10 möglicherweise auch verzichtet werden. Aus dem Schnitt nach 3 geht hervor, dass das Ladekabel 6 mittels mehrerer Umlenkrollen 11 durch den Fuß 10 des Außenspiegels 8 geführt ist. Zur Aufnahme des Steckers 7 des Ladekabels 6 weist der Außenspiegel 8 einen Hohlraum 12 auf, der in dem Schnitt gemäß 4 deutlich zu erkennen ist. Der Hohlraum 12 ist vorzugsweise so groß, dass nicht nur der Stecker 7 darin Platz findet, sondern dass es problemlos möglich ist, den Stecker 7 mit der Hand zu greifen, wobei hierzu die Hand in den Hohlraum 12 eingeführt werden kann. Bei der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsform des Außenspiegels 8 ist der Hohlraum 12 mittels einer Klappe 13 verschließbar, die auch in 3 dargestellt ist. Die Klappe 13 wird geöffnet, um Zugang zu dem Stecker 7 zu erlangen. Gegebenenfalls kann die Klappe 13 verriegelbar sein, wobei zum Öffnen und Schließen sowie zum Verriegeln der Klappe 13 an sich bekannte Einrichtungen eingesetzt werden können. Diese Verriegelung der Klappe 13 kann auch in eine Zentralverriegelung des Fahrzeugs 1 integriert werden.
  • Alternativ zu der Klappe 13 ist gemäß der Ausführungsform von 7 vorgesehen, dass der Hohlraum 12 auch mittels eines Verkleidungsteils 14 des Außenspiegels 8 zumindest in Fahrtrichtung x des Fahrzeugs 1 nach vorn abgedeckt und nach unten geöffnet ist. In diesem Fall könnte zusätzlich die Klappe 13 in dem unteren Bereich des Außenspiegels 8 vorgesehen sein. In einfacheren Ausführungsformen und wie in dem Schnitt von 6 angedeutet, kann auch auf eine Abdeckung des Hohlraums 12 verzichtet werden.
  • Bei der in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsform ist das Ladekabel 6 an einer zumindest mittelbar mit dem Fahrzeug 1 verbundenen Aufwickeleinrichtung 15 angebracht und kann mittels der Aufwickeleinrichtung 15 zu einer Rolle aufgewickelt werden, wie in 3 deutlich zu erkennen ist. Dadurch ergibt sich eine platzsparende Unterbringung des Ladekabels 6 innerhalb des Fahrzeugs 1 und eine mittelbare Anbringung des Ladekabels 6 an dem Fahrzeug 1. Das Ladekabel 6 verläuft dabei durch den Fuß 10 des Außenspiegels 8 zu der Aufwickeleinrichtung 15 und wird durch die Umlenkrollen 11 umgelenkt. Die Aufwickeleinrichtung 15 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 15 auch einen Antriebsmotor oder dergleichen aufweisen.
  • Alternativ dazu ist das Ladekabel 6 bei der in 5 dargestellten Ausführungsform in einem rohrförmigen Aufnahmeelement 16 angeordnet, welches sich von dem Fuß 10 des Außenspiegels 8 im vorliegenden Fall durch die Tür 9 des Fahrzeugs 1 erstreckt. Alternativ dazu könnte sich das rohrförmige Aufnahmeelement 16, wie in 8 dargestellt, auch durch die Karosserie 1a des Fahrzeugs 1 erstrecken. In beiden Fällen ist das Ladekabel 6 vorzugsweise als Spiralkabel ausgebildet. Ein solches Spiralkabel kann von der in 5 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. Da das Ladekabel 6 an dem rohrförmigen Aufnahmeelement 16 und das rohrförmige Aufnahmeelement 16 an der Karosserie 1a des Fahrzeugs 1 angebracht ist, ergibt sich auch auf diese Weise eine mittelbare Anbringung des Ladekabels 6 an dem Fahrzeug 1.
  • Gegenüber der Ausführung als Spiralkabel hat die in den 2 und 3 dargestellte Ausführung des Ladekabels 6 als glattes Kabel den Vorteil, dass es einfacher durch eine nicht dargestellte und nicht näher beschriebene Klappmechanik des Außenspiegels 8 durchgeführt werden kann. Des weiteren kann das Ladekabel 6 in seiner Ausführungsform als glattes Kabel einfacher mittels der Umlenkrollen 11 umgelenkt werden.
  • Sämtliche der oben beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung 5 können miteinander kombiniert werden, wenn nicht offensichtliche Gründe dagegen sprechen.
  • 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 der Stecker (7) und zumindest ein Teil des Ladekabels (6) in einem Außenspiegel (8) des Fahrzeugs (1) angeordnet sind, und dass das Ladekabel (6) zumindest mittelbar fest mit dem Fahrzeug (1) verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (6) von dem Außenspiegel (8) in eine Tür (9) des Fahrzeugs (1) verläuft.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (6) von dem Außenspiegel (8) in eine Karosserie (1a) des Fahrzeugs (1) verläuft.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (9) mittels wenigstens einer Umlenkrolle (11) durch den Fuß (10) des Außenspiegels (8) geführt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenspiegel (8) einen Hohlraum (12) zur Aufnahme des Steckers (7) aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (12) mittels einer Klappe (13) verschließbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (12) mittels eines Verkleidungsteils (14) zumindest in Fahrtrichtung (x) des Fahrzeugs (1) nach vorn abgedeckt und nach unten geöffnet ist.
  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 (15) angebracht und mittels der Aufwickeleinrichtung (15) zu einer Rolle aufwickelbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (6) in einem rohrförmigen Aufnahmeelement (16) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (6) als Spiralkabel ausgebildet ist.
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