DE102017203327A1 - Charging cable arrangement for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Ladekabelanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Ladekabel und einen das Ladekabel aufnehmenden Kabelspeicher, aus dem und in den das Ladekabel bringbar ist, wobei das Ladekabel mit dem speicherseitigen Ende fest mit einem zugeordneten Drittgegenstand verbindbar ist, wobei der Kabelspeicher (4) einen Aufnahmeraum aufweist, in den das Ladekabel (5) über eine motorische Kabelfördereinrichtung (6) mäanderförmig einbringbar ist. Charging cable arrangement for a motor vehicle, comprising a charging cable and a charging cable receiving cable memory from and into which the charging cable can be brought, wherein the charging cable with the memory-side end is fixedly connected to an associated third object, wherein the cable memory (4) has a receiving space, in which the charging cable (5) via a motorized cable conveyor (6) is meandering introduced.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ladekabelanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Ladekabel und einen das Ladekabel aufnehmenden Kabelspeicher, aus dem und in den das Ladekabel bringbar ist, wobei das Ladekabel mit dem speicherseitigen Ende fest mit einem zugeordneten Drittgegenstand verbindbar ist.The invention relates to a charging cable arrangement for a motor vehicle, comprising a charging cable and a charging cable receiving cable memory, from which and in which the charging cable can be brought, wherein the charging cable with the memory-side end is firmly connected to an associated third object.
Eine solche Ladekabelanordnung kommt bei teil- oder vollelektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen zum Einsatz und dient dazu, eine Energiespeichereinrichtung zu laden. Hierzu ist ein Ladekabel vorgesehen, das an einem Ende einen Ladestecker aufweist, der an eine entsprechende Ladebuchse einer Ladesäule zu stecken ist. Das andere Ende des Ladekabels ist in der Montagestellung fest mit einem zugeordneten Drittgegenstand, also beispielsweise der Energiespeichereinrichtung selbst oder einem Teil davon, verbunden.Such a charging cable arrangement is used in partially or fully electrically operated motor vehicles and serves to charge an energy storage device. For this purpose, a charging cable is provided which has a charging plug at one end, which is to be plugged into a corresponding charging socket of a charging station. The other end of the charging cable is firmly connected in the assembly position with an associated third object, so for example, the energy storage device itself or a part thereof.
Da üblicherweise zwischen dem Kraftfahrzeug und der Ladeanschlussdose, in die der Ladestecker einzustecken ist, ein gewisser Abstand gegeben ist, weist das Ladekabel eine entsprechende Länge von zumeist mehreren Metern auf, was es erfordert, dass das Ladekabel, wenn es nicht benutzt wird, in einem Ladekabelspeicher aufgenommen ist. Hierfür kann das Kabel auf eine Kabeltrommel gewickelt werden, auf der es mit mehreren Wicklungen neben- und übereinander aufgewickelt wird. Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus
Nachteilig bei dem Aufwickeln auf eine Kabeltrommel ist es, dass es aufgrund der übereinander liegenden Kabelwindungen beim Laden mit hoher Ladeleistung zu einer übermäßigen Erwärmung seitens des Ladekabels kommt, wobei eine Wärmeabfuhr aufgrund der übereinander gewickelten Kabellagen, wenn das Kabel nicht gänzlich ausgezogen ist, nur in reduziertem Maße möglich ist.A disadvantage of winding on a cable drum is that due to the superimposed cable turns when charging with high charging power to excessive heating on the part of the charging cable, wherein a heat dissipation due to the superposed cable layers, if the cable is not fully extended, only in reduced dimensions is possible.
Alternativ zur Verwendung eines solchen Kabeltrommelsystems ist es bekannt, das Ladekabel als separates Teil zu konfigurieren und mit zwei Steckern auszurüsten, nämlich einem für die Ladesäule und einem zweiten für eine fahrzeugseitige Ladebuchse. Das zumeist im Kofferraum mitgeführte Kabel ist sodann vom Nutzer an beiden Buchsen einzustecken und nach dem Ladevorgang aufzuwickeln und platzsparend unterzubringen. Dies ist einerseits umständlich, andererseits muss fahrzeugseitig eine spezielle eigene Ladebuchse, die natürlich über eine Klappe zu verschließen ist, zur Verfügung gestellt werden, was Bauraum benötigt, gegebenenfalls Übergangswiderstände aufweist und mit höheren Kosten verbunden ist. Darüber hinaus wird das Kabel üblicherweise auch vollständig verlegt, ist also der Witterung ausgesetzt und kann verschmutzen.As an alternative to the use of such a cable drum system, it is known to configure the charging cable as a separate part and equipped with two connectors, namely one for the charging station and a second for a vehicle-side charging socket. The cable usually carried in the trunk is then to be plugged in by the user on both sockets and wound up after the charging process and to save space. On the one hand this is cumbersome, on the other hand, a special own charging socket must be provided on the vehicle side, which of course has to be closed via a flap, which requires installation space, optionally has contact resistance and is associated with higher costs. In addition, the cable is usually completely laid, so it is exposed to the weather and can pollute.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Ladekabelanordnung anzugeben.The invention is therefore based on the problem of specifying a contrast improved charging cable arrangement.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Ladekabelanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Kabelspeicher einen Aufnahmeraum aufweist, in den das Ladekabel über eine motorische Kabelfördereinrichtung mäanderförmig einbringbar ist.To solve this problem is provided according to the invention in a charging cable assembly of the type mentioned that the cable memory has a receiving space in which the charging cable via a motorized cable conveyor meandering is introduced.
Bei der erfindungsgemäßen Ladekabelanordnung erfolgt zum einen die Förderung des Kabels in und aus dem Kabelspeicher über eine motorische Kabelfördereinrichtung, geschieht also teil- oder vollautomatisch, so dass ein komfortables Bewegen des Ladekabels zur Ladesäule hin möglich ist. In the charging cable assembly according to the invention on the one hand, the promotion of the cable in and out of the cable storage via a motorized cable conveyor, so happens partially or fully automatically, so that a comfortable movement of the charging cable to the charging point out is possible.
Darüber hinaus wird das Kabel im Kabelspeicher erfindungsgemäß mäanderförmig eingebracht und abgelegt, das heißt, dass das Kabel in aufeinander folgenden, mäanderförmigen Schlaufen im Kabelspeicher über die motorische Kabelfördereinrichtung eingebracht wird. Dies führt dazu, dass sich das Kabel nur an wenigen Stellen wenn überhaupt berührt, die einzelnen mäanderförmig liegenden Leitungswindungen liegen nebeneinander, jedoch nicht, wie beim Aufwickeln auf eine Trommel, übereinander. Dies führt mit besonderem Vorteil dazu, dass auch bei nur teilweise ausgezogenem Ladekabel ein Ladebetrieb unter maximaler Last, also mit maximaler Ladeenergie ohne weiteres möglich ist und es zu keiner übermäßigen Erwärmung seitens des Ladekabels kommt. Entstehende Wärme wird, da die Kabeloberfläche freiliegt, gut abgeführt.In addition, according to the invention, the cable is inserted meander-shaped in the cable storage and deposited, that is, the cable is introduced in successive, meandering loops in the cable storage via the motorized cable conveyor. This leads to the fact that the cable touched only a few places, if any, the individual meandering line windings are adjacent, but not, as when winding on a drum, one above the other. This leads with particular advantage to the fact that even with only partially extended charge cable charging operation under maximum load, ie with maximum charging energy is readily possible and there is no excessive heating on the part of the charging cable. Resulting heat, as the cable surface is exposed, well dissipated.
Auch ist nur ein teilweise Kabelauszug möglich, so dass vermieden werden kann, dass eine Kabellänge auf dem Boden liegt und verschmutzen kann, da es möglich ist, nur so viel Kabellänge auszuziehen, wie erforderlich.Also, only a partial cable extension is possible, so that it can be avoided that a cable length is on the floor and can pollute, since it is possible to take only as much cable length, as required.
Wie beschrieben ist eine motorische Kabelfördereinrichtung vorgesehen, die einen teil- oder vollautomatischen Förderbetrieb ermöglicht. Hierzu kann die Kabelfördereinrichtung wenigstens zwei Rollen aufweisen, zwischen den das Ladekabel aufgenommen ist und die am Ladekabel angreifen, wobei wenigstens eine Rolle über einen Antriebsmotor antreibbar ist. Die beiden Rollen liegen also mit hinreichendem Druck am Ladekabel beidseits an, so dass bei Antrieb einer der Rollen über einen Antriebsmotor das Ladekabel problemlos aus dem Kabelspeicher gefördert oder in den Kabelspeicher eingelegt werden kann. Beim automatischen Einbringen in den Kabelspeicher wird das Ladekabel in der mäanderförmigen Weise abgelegt. Als Antriebsmotor kann ein einfacher Elektromotor verwendet werden, der über eine entsprechende Steuerungseinrichtung bei Bedarf angesteuert wird.As described, a motorized cable conveyor is provided which allows a partially or fully automatic conveying operation. For this purpose, the cable conveyor may comprise at least two rollers, between which the charging cable is received and attack the charging cable, wherein at least one roller is drivable via a drive motor. Thus, the two rollers are on both sides with sufficient pressure on the charging cable, so that when driving one of the rollers via a drive motor, the charging cable easily from the Cable storage promoted or can be inserted into the cable memory. When automatically inserted into the cable storage, the charging cable is stored in the meandering manner. As a drive motor, a simple electric motor can be used, which is controlled via a corresponding control device as needed.
Den beiden ersten Rollen können in Weiterbildung der Erfindung zwei zweite Rollen vor- oder nachgeschaltet werden, zwischen denen das Ladekabel aufgenommen ist und die am Ladekabel angreifen, über welches zweite Rollenpaar das Ladekabel geführt ist. Dieses Rollenpaar, das dem eigentlichen Aufnahmebereich des Kabelspeichers beispielsweise unmittelbar vorgeschaltet ist, führt das Ladekabel exakt in den Kabelspeicher ein, wo es sodann mäanderförmig eingeführt und abgelegt wird.The two first roles can be advanced or downstream in the invention, two second roles between which the charging cable is received and attack the charging cable, via which second pair of rollers, the charging cable is guided. This pair of rollers, which is, for example, immediately upstream of the actual receiving area of the cable store, leads the charging cable exactly into the cable store, where it is then inserted meander-shaped and stored.
Um eine an einer Rolle vorbeibewegte Kabellänge zu erfassen, ist es ferner zweckmäßig, wenn wenigstens einer Rolle ein Sensor zur Erfassung der an der Rolle vorbeibewegten Kabellänge zugeordnet ist. Bei diesem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Umdrehungssensor handeln, wobei durch die erfasste Umdrehungsanzahl sowie den bekannten Rollendurchmesser ohne weiteres ermittelt werden kann, wie lange die vorbeibewegte Kabelstrecke ist. Hierüber ist eine genaue Längenerfassung möglich, was vor allem dann zweckmäßig ist, wenn der Anwender das Ladekabel zusätzlich manuell aus dem Kabelspeicher zieht, wenn er also den arbeitenden Antriebsmotor oder den ruhenden Antriebsmotor durch mechanisches Ziehen am Kabel übergeht. Dadurch, dass die Rollen am Ladekabel anliegen, werden sie zwangsläufig gedreht, so dass hierüber die exakte Kabellänge erfasst werden kann und steuerungseinrichtungsseitig bekannt ist, wieviel Kabellänge ausgezogen worden ist und hereingefördert werden muss.In order to detect a cable length moved past a roller, it is also expedient if at least one roller is assigned a sensor for detecting the cable length moved past the roller. This sensor may, for example, be a revolution sensor, it being readily possible to determine by means of the detected number of revolutions and the known roller diameter how long the cable route moved past is. About this an accurate length detection is possible, which is particularly useful if the user additionally pulls the charging cable manually from the cable memory, so if he passes the working drive motor or the stationary drive motor by pulling on the cable mechanical. The fact that the rollers abut the charging cable, they are inevitably rotated, so that the exact cable length can be detected and control device side is known how much cable length has been pulled out and must be transported in.
Um das Ladekabel im Inneren des Kabelspeichers mäanderförmig abzulegen kann es ausreichend sein, wenn der Kabelspeicher entsprechende seitliche Begrenzungswände aufweist, gegen die das eingelegte Kabel läuft, wo es sodann umgelenkt wird und zur gegenüberliegenden Wand läuft. Denkbar ist es natürlich auch, an diesen Wänden entsprechende Umlenkradien vorzusehen, über die das Ladekabel definiert umgelenkt und zur gegenüberliegenden Seite gerichtet wird.To place the charging cable meandering in the interior of the cable storage, it may be sufficient if the cable storage has corresponding lateral boundary walls against which the inserted cable runs, where it is then deflected and runs to the opposite wall. It is also conceivable, of course, to provide corresponding deflection radii on these walls, over which the charging cable is deflected in a defined manner and directed to the opposite side.
Zweckmäßig ist es ferner, wenn kabelseitig wenigstens ein Element angeordnet ist, das über einen positionsfesten Sensor erfassbar ist, wobei die Förderung des Ladekabels in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses steuerbar ist. Ein solches Element kann beispielsweise nahe des Ladesteckers vorgesehen sein. Wird das Ladekabel über die Kabelfördereinrichtung in den Kabelspeicher automatisch eingezogen, so kann bei Erfassung des kabelseitigen Elements der Förderbetrieb gestoppt werden, da dann das Ladekabel soweit eingezogen ist, dass lediglich noch der Ladestecker zu verräumen ist. Auch am Ende des Kabels, also nahe der maximalen Auszugslänge, kann ein solches Element angeordnet sein. Wird dieses erfasst, so wird der automatische Kabelauszug gestoppt, da dann die maximale Auszugslänge erreicht ist. Das Kabel wird also nicht auf maximale Spannung aus dem Kabelspeicher gezogen. Der Sensor kann beispielsweise im Bereich einer Rolle angeordnet sein. Er umfasst das oder die kabelseitig vorgesehenen Elemente bevorzugt berührungslos.It is also expedient if, on the cable side, at least one element is arranged which can be detected via a position-fixed sensor, wherein the delivery of the charging cable can be controlled as a function of the detection result. Such an element may for example be provided near the charging plug. If the charging cable is automatically pulled into the cable storage via the cable conveyor, then the conveyor operation can be stopped when the cable-side element is detected, because then the charging cable is pulled in so far that only the charging plug is still to be cleared. Also at the end of the cable, so near the maximum extension length, such an element can be arranged. If this is detected, the automatic cable extension is stopped, since then the maximum extension length is reached. The cable is therefore not pulled to maximum voltage from the cable memory. The sensor can be arranged, for example, in the region of a roll. It preferably comprises the one or more elements provided on the cable side without contact.
Ist das Ladekabel vollständig in den Kabelspeicher eingebracht, so ist lediglich noch der Ladestecker entsprechend zu fixieren, sofern er nicht automatisch mit dem Einlaufen in die Ruhestellung fixiert ist. Zweckmäßig ist hierfür eine Halteeinrichtung zur Aufnahme des Ladesteckers, der am freien Ende des Ladekabels angeordnet ist, vorgesehen, wobei das Ladekabel nach Entnahme des Ladesteckers aus der Halteeinrichtung aus dem Kabelspeicher förderbar ist. Diese Halteeinrichtung dient quasi als Freigabemittel für den automatischen Förderbetrieb. Erst wenn der Ladestecker aus der Halteeinrichtung gezogen ist, kann der automatische Förderbetrieb beginnen.If the charging cable completely inserted into the cable memory, so only the charging plug is to be fixed accordingly, unless it is automatically fixed with the shrinking into the rest position. Appropriately, this is a holding device for receiving the charging plug, which is arranged at the free end of the charging cable, is provided, wherein the charging cable after removal of the charging plug from the holding device from the cable storage is conveyed. This holding device serves as a kind of release means for the automatic conveying operation. Only when the charging plug is pulled out of the holding device, the automatic conveying operation can begin.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Ladestecker schwenkbar an der Halteeinrichtung angeordnet und zwischen einer Ruhestellung und einer Entnahmestellung verschwenkbar ist, wobei der Ladestecker automatisch durch Fördern einer kurzen Kabellänge aus dem Kabelspeicher nach Erfassen eines Ladewunsches in die Entnahmestellung und/oder durch Fördern einer kurzen Kabellänge in den Kabelspeicher nach Erfassen des Einsteckens des Ladesteckers in die Halteeinrichtung in die Ruhestellung bringbar ist. Wird ein Ladewunsch erfasst, was, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, auf unterschiedliche Weise erfolgen kann, so wird die Kabelfördereinrichtung angesteuert, um eine kurze Kabellänge auszuschieben, beispielsweise ein Kabelstück von ca. 30 cm. Dies führt dazu, dass, geschoben über das geförderte Ladekabel, der Ladestecker aus der Ruhestellung in die Entnahmestellung schwenkt. Die Kabelfördereinrichtung fördert das Kabel nur dieses kurze Stück, sodann wird der Förderbetrieb beendet, das heißt, dass die Einnahme der Entnahmestellung erfasst wird oder die kurze Kabellänge erfasst wird, wonach die Förderung automatisch beendet wird. Erst wenn der Ladestecker entnommen wird, wird der automatische Förderbetrieb fortgesetzt.It is expedient if the charging plug is pivotally mounted on the holding device and pivotable between a rest position and a removal position, wherein the charging plug automatically by conveying a short cable length from the cable memory after detecting a loading desire in the removal position and / or by conveying a short cable length in the cable memory after detecting the insertion of the charging plug in the holding device in the rest position can be brought. If a charge request is detected, which can be done in different ways, as will be discussed below, the cable conveyor is actuated to push out a short cable length, for example a piece of cable of approximately 30 cm. This results in that, pushed over the subsidized charging cable, the charging plug from the rest position pivots into the removal position. The cable conveyor promotes the cable only this short piece, then the conveying operation is terminated, that is, the capture of the removal position is detected or the short cable length is detected, after which the promotion is terminated automatically. Only when the charging plug is removed, the automatic conveying operation is continued.
Umgekehrt, wenn das Kabel eingefördert wird, so geschieht dies solange, bis eine bestimmte ausgezogene Kabellänge eingefördert wurde oder bis das zuvor bereits beschriebene Element sensiert wird oder dergleichen. Der Förderbetrieb stoppt automatisch. Erst wenn der Ladestecker in die Halteeinrichtung eingesteckt wurde, wird die kurze Restkabellänge in den Kabelspeicher gefördert, was automatisch dazu führt, dass der Ladestecker aus der Entnahmestellung in die Ruhestellung einschwenkt. Mit Einschwenken in die Ruhestellung, was ebenfalls erfasst werden kann, oder nach Erfassung der kurzen Kabellänge wird der Förderbetrieb gestoppt, das Ladekabel ist gänzlich verräumt.Conversely, when the cable is fed, it will do so until a certain extended cable length has been fed or until the previously described element is sensed or the like. The conveying operation stops automatically. Only when the charging plug has been inserted into the holding device, the short remaining cable length is conveyed into the cable storage, which automatically causes the charging plug pivots from the removal position to the rest position. By pivoting into the rest position, which can also be detected, or after detection of the short cable length of the conveyor operation is stopped, the charging cable is completely eliminated.
Der Ladewunsch kann beispielsweise durch das nutzerseitige oder automatische Öffnen einer die Halteeinrichtung abdeckenden Abdeckklappe erfasst werden. Eine solche Abdeckklappe kann beispielsweise die Fronthaube des Kraftfahrzeugs sein, wenn der Kabelspeicher unterhalb der Frontklappe verbaut ist. Es kann aber auch eine seitliche kleine Abdeckklappe sein, wenn der Kabelspeicher im Bereich einer Seitenwand der Karosserie verbaut ist oder Ähnliches. Der Ladewunsch kann beispielsweise dadurch erfasst werden, dass der Fahrer eine Öffnungstaste drückt, beispielsweise im Fahrzeuginneren oder an einem Fernbedienungselement, beispielsweise dem Fahrzeugschlüssel. Daneben ist es denkbar, dass über eine fahrzeugseitig verbaute, das Fahrzeugumfeld erfassende Einrichtung wie eine Kameraeinrichtung oder Ähnliches erkannt wird, dass das Kraftfahrzeug eine Ladestation angefahren hat, woraufhin, nachdem dies als Ladewunsch interpretiert werden kann, die Abdeckklappe automatisch geöffnet werden kann. Denkbar ist es natürlich auch, beispielsweise im Falle einer seitlichen Abdeckklappe, dass über einen Sensor das manuelle Öffnen der Abdeckklappe erfasst wird. Unabhängig davon, wie nun der Ladewunsch erfasst wird, beginnt der automatische kurze Ausschiebevorgang, bis der Ladestecker in die für den Anwender gut zugängliche, manuelle Entnahmeposition gebracht ist, worauf nach Entnahme der automatische Ausschiebevorgang einsetzt. Im Falle des Einbringens in den Kabelspeicher und erfolgtem Einstecken des Ladesteckers und Zurückschwenken in die Ruhestellung kann die Abdeckklappe nach Erfassen der Ruhestellung automatisch geschlossen werden, oder vom Anwender manuell zugedrückt werden.The charging request can be detected, for example, by the user-side or automatic opening of a covering flap covering the holding device. Such a cover flap may for example be the front hood of the motor vehicle when the cable storage is installed below the front flap. But it may also be a small side flap cover when the cable storage is installed in the region of a side wall of the body or the like. The charging request can be detected, for example, by the driver pressing an opening button, for example in the vehicle interior or on a remote control element, for example the vehicle key. In addition, it is conceivable that via a vehicle-mounted, the vehicle environment detecting means such as a camera device or the like is recognized that the motor vehicle has hit a charging station, whereupon, after this can be interpreted as a charging request, the cover can be opened automatically. Of course, it is also conceivable, for example in the case of a side cover flap, that the manual opening of the cover flap is detected via a sensor. Regardless of how the charge request is detected, the automatic short push-out operation begins until the charging plug is brought into the user-accessible, manual removal position, whereupon the automatic push-out operation begins after removal. In the case of introduction into the cable storage and plugging in the plug and pivoting back into the rest position, the cover can be closed automatically after detecting the rest position, or be manually pressed by the user.
Der automatische Förderbetrieb kann auf verschiedene Weise gesteuert werden. Gemäß einer ersten Erfindungsalternative kann am Ladestecker ein oder können mehrere Bedienelemente vorgesehen sein, über das oder die der Förderbetrieb der Kabelfördereinrichtung steuerbar ist. Beispielsweise kann steckerseitig eine Taste vorgesehen sein, über die die Kabelfördereinrichtung das Kabel aus dem Kabelspeicher fördert, sowie eine zweite Taste, bei deren Betätigung die Kabelfördereinrichtung zum Einbringen des Ladekabels in den Kabelspeicher angesteuert wird. Beispielsweise ist die eine oder die andere Taste solange zu drücken, bis die gewünschte Kabellänge erreicht ist oder eingebracht wurde. Denkbar ist auch nur eine Taste, die jedoch je nach gewünschtem Betrieb umgeschaltet werden kann und Ähnliches. Ist der vorstehend beschriebene Stufenbetrieb vorgesehen, in dem das Kabel zunächst ein kurzes Kabelstück ausgeschoben wird, bis der Stecker in der Entnahmeposition ist, oder umgekehrt beim Einfahren automatisch eingezogen wird, so ist es denkbar, dass die jeweiligen kurzen Bewegungen automatisch erfolgen und hierfür keine Betätigung eines steckerseitigen Bedienelements erforderlich ist. Das heißt, dass nach Erfassen des Ladewunsches automatisch die kurze Kabellänge ausgeschoben und der Ladestecker in die Entnahmestellung geschwenkt wird, woraufhin er entnommen werden kann und erst anschließend das oder die Bedienelemente funktionstüchtig sind. Beim Einfördern kann das Kabel soweit eingefördert werden, bis beispielsweise das beschriebene Element erfasst wird oder die entsprechende Kabeleinbringlänge erfasst wird. Anschließend wird der Ladestecker in die Halteeinrichtung eingesteckt. Sobald das Einstecken erfasst wird, geschieht automatisch der Kabeleinzug, ohne dass hierfür ein Bedienelemente oder dergleichen zu betätigen ist.The automatic conveying operation can be controlled in various ways. According to a first alternative of the invention, one or more operating elements can be provided on the charging plug, via which or which the conveying operation of the cable conveying device can be controlled. For example, on the plug side, a button can be provided, via which the cable conveyor conveys the cable from the cable store, and a second button, upon actuation of which the cable conveyor is driven to introduce the charging cable into the cable store. For example, one or the other key is pressed until the desired cable length is reached or introduced. It is also conceivable only one button, which, however, can be switched depending on the desired operation and the like. If the step mode described above is provided, in which the cable is first pushed out a short length of cable until the plug is in the removal position, or vice versa is retracted automatically when retracting, it is conceivable that the respective short movements take place automatically and for this no actuation a plug-side control is required. This means that after detecting the charging request automatically expelled the short cable length and the charging plug is pivoted to the removal position, whereupon it can be removed and only then the one or more controls are functional. During conveyance, the cable can be conveyed until, for example, the described element is detected or the corresponding cable insertion length is detected. Subsequently, the charging plug is inserted into the holding device. As soon as the insertion is detected, the cable entry takes place automatically, without the need for a control elements or the like to operate.
Alternativ zur Verwendung eines oder mehrerer steckerseitig vorgesehener Bedienelemente ist es auch denkbar, dass der Förderbetrieb der Kabelfördereinrichtung in Abhängigkeit der mittels einer die Umgebung um das Kraftfahrzeug erfassenden Kamera- oder Sensoreinrichtung ermittelten Umgebungsinformationen steuerbar ist. Mittels einer solchen Kamera- oder Sensoreinrichtung kann beispielsweise eine Ladesäule sowie deren Position relativ zum Fahrzeug erfasst werden. Die Steuerungseinrichtung kann nun ermitteln, wieviel Kabellänge auszuschieben ist, damit der Anwender den Ladestecker bis an der Säulenladebuchse einstecken kann. Es wird dann eben diese Kabellänge herausgefördert. Sollte die ermittelte Kabellänge etwas zu kurz sein, so kann der Anwender die Restlänge ohne weiteres manuell trotz ruhendem Antriebsmotor herausziehen. Eine solche Kamera- oder Sensoreinrichtung kann beispielsweise eine Topview-Kameraeinrichtung sein, die also quasi von oben die Umgebungssituation erfasst, alternativ sind auch Ultraschallsensoren und Ähnliches verwendbar. Gegebenenfalls kann auch eine Erfassung der Position des Ladesteckers erfolgen, um gegebenenfalls zu erfassen, dass die ursprünglich ermittelte auszuschiebende Ladekabellänge zu kurz ist, um den Förderbetrieb zu korrigieren.As an alternative to using one or more operating elements provided on the plug-in side, it is also conceivable that the conveying operation of the cable conveyor device can be controlled as a function of the environmental information determined by means of a camera or sensor device detecting the environment around the motor vehicle. By means of such a camera or sensor device, for example, a charging station and its position relative to the vehicle can be detected. The control unit can now determine how much cable length is to be pushed out, so that the user can insert the charging plug up to the column charging socket. It is then conveyed out just this cable length. If the determined cable length is a bit too short, the user can easily pull out the remaining length manually despite the drive motor being at a standstill. Such a camera or sensor device can be, for example, a topview camera device, which thus detects the environmental situation quasi from above; alternatively, ultrasound sensors and the like can also be used. Optionally, a detection of the position of the charging plug can be carried out in order to detect, if necessary, that the originally determined auszuschiebende charging cable length is too short to correct the delivery operation.
Eine dritte erfindungsgemäße Alternative zur Steuerung des Förderbetriebs sieht vor, dass der Förderbetrieb der Kabelfördereinrichtung in Abhängigkeit der mittels einer die Ausrichtung des Ladesteckers relativ zum Kraftfahrzeug erfassenden Kamera- oder Sensoreinrichtung steuert. Hier wird also erfasst, wie der Ladestecker relativ zum Kraftfahrzeug orientiert ist. Weist der Ladestecker vom Kraftfahrzeug weg, so ist davon auszugehen, dass der Anwender das Ladekabel zu einer Ladesäule führen will, das Kabel wird also ausgeschoben. Dies geschieht solange, bis beispielsweise über einen Sensor am Ladestecker erfasst wird, dass dieser in die Ladebuchse eingesteckt ist. Wird im umgekehrten Fall der Ladestecker aus der Ladebuchse gezogen und wird er zum Kraftfahrzeug hin gerichtet, so ist davon auszugehen, dass der Ladebetrieb beendet ist und das Ladekabel wieder verräumt werden soll. Es setzt der Rückzugsbetrieb ein, der beispielsweise solange erfolgt, bis das kabelseitige, das Kabelende anzeigende Element sensiert wird oder dergleichen. Als Sensor kann beispielsweise ein steckerseitig verbauter gyrometrischer Sensor oder Ähnliches verwendet werden. Auch eine Kamera kann verwendet werden, über die entsprechende Bilder erfasst werden können, in denen der Ladestecker und dessen räumliche Orientierung erfasst werden können.A third alternative according to the invention for controlling the conveying operation provides that the conveying operation of the cable conveying device in dependence on the means of a the orientation of the charging plug relative to the motor vehicle detected Camera or sensor device controls. Here is thus detected how the charging plug is oriented relative to the motor vehicle. If the charging plug points away from the motor vehicle, then it can be assumed that the user wants to lead the charging cable to a charging station, ie the cable is pushed out. This happens until, for example, it is detected via a sensor on the charging plug that it is plugged into the charging socket. If, in the opposite case, the charging plug is pulled out of the charging socket and it is directed towards the motor vehicle, then it can be assumed that the charging operation has ended and the charging cable is to be cleared again. It starts the retreat operation, which takes place, for example, until the cable-side, the cable end indicating element is sensed or the like. As a sensor, for example, a plug side mounted gyrometric sensor or the like can be used. A camera can also be used, via which the corresponding images can be captured, in which the charging plug and its spatial orientation can be detected.
Neben der Ladeanordnung selbst betrifft die Erfindung ferner ein Kraftfahrzeug umfassend eine solche Ladekabelanordnung.In addition to the charging arrangement itself, the invention further relates to a motor vehicle comprising such a charging cable arrangement.
Dabei kann die Ladekabelanordnung unterhalb einer Frontklappe angeordnet sein, die zum Freigeben des Ladesteckers bei Betätigung eines Bedienelements automatisch oder bedienerseitig manuell zumindest abschnittsweise öffenbar ist, wobei das automatische oder manuelle Öffnen gegebenenfalls als Ladewunsch erfassbar ist. Wird die Fronthaube manuell geöffnet, so kann dies beispielsweise über einen Sensor erfasst werden, woraufhin der gegebenenfalls vorgesehene automatische kurze Ausschiebebetrieb einsetzt, bis der Ladestecker in der Entnahmeposition ist. Erfolgt ein automatisches Öffnen der Frontklappe so kann dies unmittelbar als Ladewunsche interpretiert werden. Wird nach Ausschwenken des Ladesteckers in die Entnahmeposition beispielsweise nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit erfasst, dass der Ladestecker nicht gezogen wurde, so wird dies interpretiert, dass doch kein Ladewunsch vorliegt, die kurze Kabellänge kann wieder zurückgezogen und der Stecker wieder in die Ruhestellung verschwenkt und die Haube wieder geschlossen werden.In this case, the charging cable arrangement can be arranged below a front flap, which can be opened manually or at least partially manually to release the charging plug when an operating element is actuated, the automatic or manual opening possibly being detectable as a charging request. If the bonnet is opened manually, this can be detected, for example, via a sensor, whereupon the optionally provided automatic short Ausschiebebetrieb uses until the charging plug is in the removal position. If the front door is opened automatically, this can be immediately interpreted as a load request. If after swiveling the charging plug into the removal position, for example, after a predetermined time detected that the charging plug was not pulled, this is interpreted that there is no charge request, the short cable length can be withdrawn and the plug pivoted back into the rest position and the Hood to be closed again.
Im Falle einer automatisch betätigten Frontklappe ist es denkbar, diese in Richtung der Fahrzeuglängsachse nach hinten zu bewegen, wobei der Ladestecker im Bereich der Fahrzeugfront angeordnet ist. Über entsprechende Scharnierverbindungen der Frontklappe zur Karosserie ist es denkbar, diese am windschutzscheibenseitigen Ende etwas anzuheben und zur Windschutzscheibe hinzuziehen, so dass frontseitig ein entsprechender Spalt geöffnet wird, über den der dann in die Entnahmeposition geschwenkte Ladestecker zugänglich ist.In the case of an automatically operated front flap, it is conceivable to move it in the direction of the vehicle longitudinal axis to the rear, wherein the charging plug is arranged in the region of the vehicle front. By means of corresponding hinged connections of the front flap to the body, it is conceivable to raise it slightly at the windshield-side end and to draw it to the windshield so that a corresponding gap is opened on the front side, via which the charging plug pivoted into the removal position is accessible.
Alternativ zur Anordnung unterhalb der Fahrzeugfront ist es denkbar, die Ladekabelanordnung auch hinter einer Seitenwand der Karosserie anzuordnen und eine wandseitige Klappe vorzusehen, die zum Freigeben des Ladesteckers bei Betätigung eines Bedienelements automatisch oder bedienerseitig manuell öffenbar ist, wobei das automatische oder manuelle Öffnen gegebenenfalls als Ladewunsch erfassbar ist. Wird dies als Ladewunsch erfasst, so kann wiederum automatisch ausgeschoben werden etc.As an alternative to the arrangement below the vehicle front, it is also conceivable to arrange the charging cable arrangement behind a side wall of the body and to provide a wall-side flap which can be opened manually to release the charging plug when an operating element is actuated manually or manually, wherein the automatic or manual opening may be required as a charging request is detectable. If this is detected as a charging request, then it can be pushed out automatically again, etc.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
-
1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit in den Kabelspeicher mäanderförmig eingelegtem Ladekabel, -
2 dieAnordnung aus 1 mit teilweise ausgeschobenem Ladekabel, -
3 eine Prinzipdarstellung mit der Möglichkeit zur Steuerung des automatischen Förderbetriebs über steckerseitige Bedienelemente, -
4 eine Prinzipdarstellung mit der Möglichkeit zur Steuerung des Förderbetriebs über eine Umfelderfassung, und -
5 eine Prinzipdarstellung mit der Möglichkeit zur Steuerung des Förderbetriebs mit einer Erfassung der räumlichen Ausrichtung des Ladesteckers.
-
1 a schematic diagram of a motor vehicle according to the invention with inserted into the cable storage meandering charging cable, -
2 thearrangement 1 with partially ejected charging cable, -
3 a schematic diagram with the possibility to control the automatic conveying operation via plug-side controls, -
4 a schematic diagram with the possibility of controlling the conveying operation via an environment detection, and -
5 a schematic diagram with the possibility of controlling the conveying operation with a detection of the spatial orientation of the charging plug.
Der Kabelspeicher
Das Ladekabel
Der Ladestecker
Dieses Verschwenken erfolgt automatisch, indem beispielsweise nach Erfassung eines Ladewunsches, die Steuerungseinrichtung
Der Ladewunsch kann beispielsweise dadurch erfasst werden, dass die Frontklappe
In der Entnahmeposition B kann der Anwender den Ladestecker entnehmen, woraufhin der automatische Betrieb der Kabelfördereinrichtung
In
Zum Einbringen in den Kabelspeicher
Gezeigt ist in
Nach Erfassung des Ladewunsches durch Öffnen der Frontklappe
Der Betrieb zum Einfördern des Ladekabels
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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