DE102011082896A1

DE102011082896A1 - Ladevorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011082896A1
Application number: DE102011082896A
Authority: DE
Inventors: Torsten Herzog; Josef Krammer; Michael Respondek; Robert Weber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2013-03-21
Also published as: US9845017B2; CN103796866B; CN103796866A; WO2013037814A2; US20140197792A1; WO2013037814A3

Abstract

Ladevorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Energiespeicher (1), wobei die Ladevorrichtung eine Ladequelle (2a), einen Ladestecker (3a), eine Ladebuchse (4c), ein Ladesteuergerät (5), ein Wechselstromladegerät (6) und ein Leistungsschaltmittel (7) umfasst und die Ladebuchse neun elektrisch belegbare Kontakte umfasst, wobei der erste Kontakt (11) als Pilotkontakt über eine Pilotleitung (Pilot) mit dem Ladesteuergerät verbunden ist, der zweite Kontakt (12) als Proxykontakt über eine Proxyleitung (Proxy) mit dem Ladesteuergerät verbunden ist, der dritte Kontakt (13) als Schutzleiterkontakt über eine Schutzleitung (PE) mit Fahrzeugmasse verbunden ist, der vierte Kontakt (14) als Neutralleiterkontakt über eine Neutralleitung (N) mit dem Wechselstromladegerät verbunden ist, und der fünfte Kontakt (15) als Phase-1-Kontakt über eine Phase-1-Leitung (L1) mit dem Wechselstromladegerät verbunden ist, der achte Kontakt (18) als positiver Gleichstromkontakt über eine DC-plus-Leitung (DC+) und über das Leistungsschaltmittel mit dem Energiespeicher verbunden ist, der neunte Kontakt (19) als negativer Gleichstromkontakt über eine DC-minus-Leitung (DC–) und über das Leistungsschaltmittel mit dem Energiespeicher verbunden ist, der sechste Kontakt (16) als Phase-2-Kontakt über eine Phase-2-Leitung (L2‘‘) mit der DC-minus-Leitung verbunden ist, und der siebte Kontakt (17) als Phase-3-Kontakt über eine Phase-3-Leitung (L3‘‘) mit der DC-plus-Leitung verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Energiespeicher, wobei die Ladevorrichtung eine Ladequelle, einen Ladestecker, eine Ladebuchse, ein Ladesteuergerät, ein Wechselstromladegerät und ein Leistungsschaltmittel umfasst und die Ladebuchse neun elektrisch belegbare Kontakte umfasst, wobei der erste Kontakt als Pilotkontakt über eine Pilotleitung mit dem Ladesteuergerät verbunden ist, der zweite Kontakt als Proxykontakt über eine Proxyleitung mit dem Ladesteuergerät verbunden ist, der dritte Kontakt als Schutzleiterkontakt über eine Schutzleitung mit Fahrzeugmasse verbunden ist, der vierte Kontakt als Neutralleiterkontakt über eine Neutralleitung mit dem Wechselstromladegerät verbunden ist, und der fünfte Kontakt als Phase-1-Kontakt über eine Phase-1-Leitung mit dem Wechselstromladegerät verbunden ist.
Fahrzeuge mit elektrifiziertem Antriebsstrang gelten weltweit als Schlüssel für die individuelle Mobilität der Zukunft. Die moderne Fahrzeugentwicklung arbeitet an Lösungen zum Laden eines fahrzeuginternen Speichers für die elektrischen Traktionsenergie. Aktuell sind kabelgebundene, dezentrale Ladeverfahren favorisiert. Dies bedeutet, dass dem Nutzer des Fahrzeugs eine flächenbezogene Dichte an äußeren Ladequellen für das Fahrzeug zur Verfügung steht, bei der die mittlere Reichweite des Fahrzeugs mindestens der mittleren Distanz zwischen zwei Ladequellen entspricht. Ein hoher Ladekomfort zeichnet sich durch eine hohe Laderate, d.h. kurze Ladezeiten, und durch eine hohe Verfügbarkeit der Ladequellen für das Fahrzeug, d.h. durch hohe Kompatibilität der externen Ladequellen mit dem Fahrzeug, aus.
Nach dem Stand der Technik wird eine fahrzeugseitige Ladebuchse für einen kabelgebundenen Ladestecker etabliert, siehe etwa den internationalen Normentwurf IEC 62196. Der in diesem Normentwurf 62196 als Typ 2 bezeichnete 7-polige Stecker bietet dem Nutzer die Möglichkeit, die Batterie des Fahrzeugs mit Wechselstrom über das 1-phasige Wechselstromnetz oder 3-phasige Wechselstromnetz zu laden und/oder mit Gleichstrom zu laden, sofern die Ladequelle diese beiden Ladearten bereitstellt. Dabei ist die Leistung beim Laden mit Gleichstrom auf eine Stromstärke von maximal 80 A bei einer Spannung von maximal 300 V–480 V beschränkt. Falls eine Ladequelle das Laden mit Gleichstrom bis zu einer Stromstärke von maximal 200 A und einer Spannung von maximal 600 V–850 V bereitstellt und damit schnelleres Laden ermöglicht, kommt nach dem Normentwurf IEC 62196 ein als Combo-2 bezeichnetes Stecker-Buchse-System zum Einsatz, das über spezielle Gleichstromkontakte verfügt.
Falls ein Fahrzeug mit einer Ladedose für den Typ 2 Stecker ausgestattet ist, kann der Nutzer den Speicher an einer Ladequelle, die einen Combo-2 Stecker aufweist, nicht mit einem Ladegleichstrom von über 80 A laden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Ladevorrichtung zum elektrischen Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs zu beschreiben.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ladevorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß ist der achte Kontakt als positiver Gleichstromkontakt über eine DC-plus-Leitung und über das Leistungsschaltmittel mit dem Energiespeicher, sowie der neunte Kontakt als negativer Gleichstromkontakt über eine DC-minus-Leitung und über das Leistungsschaltmittel mit dem Energiespeicher verbunden. Ferner ist gemäß der Erfindung der sechste Kontakt als Phase-2-Kontakt über eine Phase-2-Leitung mit der DC-minus-Leitung verbunden und der siebte Kontakt als Phase-3-Kontakt über eine Phase-3-Leitung mit der DC-plus-Leitung verbunden.
Dies bietet den Vorteil, dass eine zwischen dem sechsten Kontakt und dem siebten Kontakt liegende äußere Gleichspannung auch zwischen der DC-minus Leitung und der DC-plus-Leitung anliegend ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ladebuchse eine durch das Ladesteuergerät oder eine durch den Bediener betätigbare Schutzklappe auf, durch die ein geöffneter Zustand einnehmbar ist, und durch die ein geschlossener Zustand einnehmbar ist. Im geschlossenen Zustand sind der DC-plus-Kontakt und der DC-minus-Kontakt abgedeckt.
Durch die Schutzklappe entsteht der besondere Vorteil, dass der DC-plus-Kontakt und der DC-minus-Kontakt abdeckbar sind, so dass diese beiden Kontakte im Rahmen der bestimmungsgemäßen Nutzung der Ladevorrichtung für den Nutzer bei geschlossener Schutzklappe nicht frei zugänglich sind.
Nach einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung weist die Ladebuchse einen Klappensensor auf, von dem der Zustand der Schutzklappe erfassbar ist. Weiterhin umfasst die Erfindung nach dieser Variante zwischen dem Klappensensor und dem Ladesteuergerät eine Datenverbindung, über welche der erfasste Zustand der Schutzklappe über die Datenverbindung von dem Klappensensor an das Ladesteuergerät übermittelbar ist.
Durch den Klappensensor ist die Schutzklappe als in einem bestimmten Zustand befindlich erkennbar. Durch das Ladesteuergerät kann die Schutzklappe im Bedarfsfalle in den anderen Zustand gestellt werden. Alternativ kann dem Bediener eine Fehlstellung der Schutzklappe angezeigt werden.
Bevorzugt ist ein erster Ladestecker in Form einer Stecker-Buchse-Verbindung bei geöffneter Schutzklappe oder bei geschlossener Schutzklappe an die Ladebuchse ansteckbar, der mindestens 3-polig und höchstens 7-polig ausgebildet ist. Mindestens drei Kernpole des ersten Ladesteckers sind elektrisch belegt, wobei bei einer mit dem ersten Ladestecker hergestellten Stecker-Buchse-Verbindung die ersten drei Kontakte belegungsgleich mit den Kernpolen des ersten Ladesteckers verbunden sind und die höchstens sieben Pole belegungsgleich mit den ersten sieben Kontakten der Buchse verbunden sind. Bei mit dem ersten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung ist die Schutzklappe schließbar oder geschlossen.
Der erste Ladestecker kann bezüglich seiner geometrischen Grundform beispielsweise als Stecker des Typ 2 nach dem internationalen Normentwurf IEC 62196 ausgebildet sein und die Ladebuchse des Fahrzeugs bezüglich ihrer geometrischen Gestaltung als Ladedose des Typs Combo-2 ausgebildet sein. Mit den Kernpolen des Ladesteckers werden die Pole des Steckers bezeichnet, die bei bestimmungsgemäß hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung mit dem Pilotkontakt, dem Proxykontakt und dem Schutzleiterkontakt elektrisch kontaktiert sind. Der erste Ladestecker kann bezüglich seiner geometrischen Grundform auch als Stecker des Typ 1 nach dem internationalen Normentwurf IEC 62196 ausgebildet sein. Dieser Stecker weist fünf Pole auf, die belegungsgleich mit den ersten fünf Kontakten der Buchse verbindbar sind. Belegungsgleichheit bedeutet, dass bei bestimmungsgemäßer Herstellung einer Stecker-Buchse-Verbindung ein vorbestimmter erster Pol des Steckers mit dem ersten Kontakt der Buchse, ein vorbestimmter zweiter Pol des Steckers mit dem zweiten Kontakt der Buchse, ein vorbestimmter dritter Pol des Steckers mit dem dritten Kontakt der Buchse, ein vorbestimmter vierter Pol des Steckers mit dem vierten Kontakt der Buchse und ein vorbestimmter fünfter Pol des Steckers mit dem ersten Kontakt der Buchse verbunden ist. Es ist also jeder elektrische Pol des Steckers mit einem vorbestimmten Kontakt der neun Kontakte der Ladebuchse elektrisch verbunden. Eine belegungsgleiche Verbindung ist beispielsweise durch eine mechanische Führung des Steckers in der Ladebuchse mittels Überständen, Nasen oder Schienen gewährleistbar.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist bei mit dem ersten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung und bei elektrischer Belegung des vierten Kontakts und des fünften Kontakts mit Wechselspannung durch die Ladequelle die Batterie über das Wechselstromladegerät ladbar.
Dies bedeutet, dass der Nutzer der Ladevorrichtung das Fahrzeug mit einer Ladequelle, die 1-phasigen Wechselstrom bereitstellt, zum Laden des Energiespeichers über den ersten Ladestecker verbinden kann.
Alternativ kann bei mit dem ersten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung und bei elektrischer Belegung des sechsten Kontakts und des siebten Kontakts mit Gleichspannung durch die Ladequelle die Batterie bei durch das Leistungsschaltmittel hergestellter Leistungsverbindung und bei geschlossener Schutzklappe mit Gleichstrom geladen werden.
Falls nach dem Normentwurf IEC 62196 der erste Ladestecker als Stecker des Typ 2 und die Ladedose als Combo-2 ausgebildet ist, die Ladequelle Gleichstrom bereitstellt, und der Nutzer das Fahrzeug über den ersten Ladestecker mit der Ladequelle verbindet, kann der Energiespeicher bei geschlossener Schutzklappe mit Gleichstrom geladen werden. Nach dem Normentwurf IEC 62196 ist der Gleichstrom für das Laden mit Gleichstrom für den Typ 2 Stecker auf maximal 80 A begrenzt. Diese Ladeart wird als DC-low-Laden bezeichnet. Dass durch das Ladesteuergerät die Schutzklappe als im geschlossenen Zustand befindlich detektierbar ist, so dass der positive Gleichstromkontakt und der negative Gleichstromkontakt nach außen nicht frei zugänglich berührbar sind, ist beim DC-low-Laden mit dem Stecker Typ 2 vorausgesetzt.
Falls von der Ladequelle sowohl 1-phasiger Wechselstrom als auch Gleichstrom bereitstellbar ist, wird vom Ladesteuergerät auf verschiedenen Parametern des Energiespeichers und der Ladequelle basierend eine der beiden Ladearten ausgewählt und durchgeführt. Ein ausgewählter Ladevorgang wird von dem Ladesteuergerät nach dem Stand der Technik gesteuert bzw. geregelt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein zweiter Ladestecker in Form einer Stecker-Buchse-Verbindung bei geöffneter Schutzklappe an die Ladebuchse ansteckbar. Gemäß dieser Ausführungsform ist der zweite Ladestecker mindestens drei-polig und höchstens neun-polig ausgebildet ist, wobei mindestens drei Kernpole des zweiten Ladesteckers elektrisch belegt sind. Bei mit dem zweiten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung sind die ersten drei Kontakte belegungsgleich mit den Kernpolen des zweiten Ladesteckers verbunden und die höchstens neun Pole belegungsgleich mit den neun Kontakten der Buchse verbunden.
Der zweite Ladestecker und die Ladedose können bezüglich ihrer geometrischen Grundform beispielsweise als Combo-2 Stecker und Combo-2 Ladedose nach dem internationalen Normentwurf IEC 62196 ausgebildet sein. Mit den Kernpolen des Ladesteckers werden die Pole des Steckers bezeichnet, die bei bestimmungsgemäß hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung mit dem Pilotkontakt, dem Proxykontakt und dem Schutzleiterkontakt elektrisch kontaktiert sind. Die weiteren sechs Kontakte der Buchse sind belegungsgleich mit maximal sechs weiteren Polen des Steckers kontaktiert, d.h. für bestimmte weitere Kontakte der Buchse können vorbestimmte Pole des Steckers vorhanden sein.
Vorzugsweise ist bei mit dem zweiten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung und bei elektrischer Belegung des achten Kontakts und des neunten Kontakts mit Gleichspannung durch die Ladequelle die Batterie bei durch das Leistungsschaltmittel hergestellter Leistungsverbindung ladbar.
Sofern die Ladequelle Gleichspannung zum Laden bereitstellt, kann bei mit dem zweiten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung der Energiespeicher mit Gleichstrom auch bei einer Stromstärke von mehr als 80 A geladen werden. Diese Ladeart wird als DC-high-Laden bezeichnet. DC-high-Laden über den achten Kontakt und den neunten Kontakt kann auch mit einem 7-poligen Combo-1 Stecker nach dem internationalen Normentwurf IEC 62196 möglich sein.
Zusätzlich kann bei mit dem zweiten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung und bei elektrischer Belegung des vierten Kontakts und des fünften Kontakts mit Wechselspannung durch die Ladequelle die Batterie über das Wechselstromladegerät geladen werden.
Dies bedeutet, dass mit dem zweiten Ladestecker der Energiespeicher auch mit Wechselstrom geladen werden kann, sofern die Ladequelle 1-phasige Wechselspannung bereitstellt. Falls von der Ladequelle bei mit dem zweiten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung sowohl 1-phasiger Wechselstrom als auch Gleichstrom zum DC-high-Laden bereitstellbar ist, wird vom Ladesteuergerät auf verschiedenen Parametern des Energiespeichers und der Ladequelle basierend eine Ladearten ausgewählt und durchgeführt. Ein ausgewählter Ladevorgang wird von dem Ladesteuergerät nach dem Stand der Technik gesteuert bzw. geregelt.
Die Ladevorrichtung bietet den Vorteil, dass über zwei verschiedene Stecker eine Stecker-Buchse-Verbindung und somit eine Ladeverbindung zwischen dem Fahrzeug und der Ladequelle herstellbar ist. Unabhängig von der von der Ladequelle unterstützten Ladeart (Wechselstrom, DC-low, DC-high) und dem benutzten Stecker (Typ 2 oder Combo-2) ist durch den Nutzer des Fahrzeugs eine Ladeverbindung herstellbar. Abhängig von der von der Ladequelle unterstützten Ladeart (Wechselstrom, DC-low, DC-high) und dem benutzten Stecker (Typ 2 oder Combo-2) ist durch das Ladesteuergerät der Ladevorgang durchführbar, der auf Basis verschiedener vorliegender Einflussgrößen geeignet ist.
Die Erfindung beruht auf den nachfolgend dargelegten Überlegungen:
Für Elektro- und Hybrid-Fahrzeuge existieren verschiedene konduktive, d.h. kabelgebundene Ladetechnologien an einer externen Ladequelle. Eine dieser kabelgebundenen Ladevarianten ist dies AC-Laden, d.h. Wechselstromladen, wobei sich das Ladegerät im Fahrzeug befindet. Eine andere kabelgebundene Ladevariante ist das DC-Laden, d.h. Gleichstromladen, wobei sich das Ladegerät in der externen Ladestation. Das DC-Laden wird häufig auch als Schnellladen bezeichnet, da die Ladeleistung üblicherweise über der des AC-Ladens liegt.
Der internationale Steckernormentwurf IEC 62196 beschreibt ein neuartiges Stecker-Buchse-System, das auch als Combo-Stecksystem bezeichnet wird. Damit ist es möglich, an einer einzigen Fahrzeugladedose einen Stecker anzuschließen, der AC-Laden ermöglicht. An dieser Fahrzeugladedose ist auch ein Stecker anschließbar, der DC-Laden ermöglicht. Ein Fahrzeug mit einer solchen Ladetopologie auf Basis des Combo-Stecksystems kann sowohl an einer AC-Ladestation als auch an einer DC-Ladestation laden, wobei das Fahrzeug nur einen verbauten Ladeanschluss aufweist.
Das Combo-Stecksystem umfasst eine Ladedose und einen Ladestecker. Die Ladedose ist am Fahrzeug angebracht. Der Ladestecker, der auch als Coupler bezeichnet wird, ist beim DC-Laden fest mit der Ladestation über das Ladekabel verbunden.
Der Normentwurf IEC 62196 beschreibt verschiedene Stecker-Buchsen-Varianten. Dies betrifft beispielsweise einen Stecker, der als Typ 2 bezeichnet wird, und einen Stecker der als Combo-2 bezeichnet wird. Abhängig von der Ladequelle kann das Fahrzeug mit dem Stecker Typ 2 mit Gleichstrom geladen werden, wobei der Stecker bis zu einem Ladestrom von 80 A ausgelegt ist. Diese Ladevariante wird als DC-low-Laden bezeichnet. Mit einem Stecker des Typs Combo-Stecker Typ 2 kann das Fahrzeug mit Gleichstrom geladen werden, wobei der Stecker bis zu einem Ladestrom von 200 A ausgelegt ist. Diese Ladevariante wird als DC-high-Laden bezeichnet. Zu diesem Zweck verfügt der Combo-Stecker Typ 2 über zwei auf eine hohe Stromtragfähigkeit ausgelegte Pole, die auch als DC-high-Pole bezeichnet werden. Die weiteren Pole des Combo-Steckers Typ 2 werden als Kernpole bezeichnet. Mit beiden Steckern kann in Abhängigkeit von der Ladestation das Fahrzeug auch mit Wechselstrom geladen werden.
Unabhängig vom an das Fahrzeug anzusteckenden Stecker (nach IEC 62196 etwa ein Stecker Typ 2, ein Stecker Combo-Stecker Typ 1 oder ein Stecker Combo-Stecker Typ 2 weist das Fahrzeug eine Ladearchitektur auf, die ein AC-Ladegerät, eine Kommunikationseinheit und ein DC-Schützsystem zur Leistungsschaltung umfasst. Das AC-Ladegerät wird ausschließlich für das AC-Laden benötigt. Das DC-Schützsystem stellt sicher, dass keine gefährliche Spannung an der Ladedose anliegt. Es ist ein zu gewährleistendes Sicherheitsziel, dass keine Hochspannung an berührungsgefährdeten Teilen, wie etwa freistehenden Kontakten der Ladedose, anliegt.
Nach dem Stand der Technik zeichnet sich eine Verbreitung von unterschiedlichen externen Lademöglichkeiten für das Fahrzeug ab, die Laden nach unterschiedlichen Ladevarianten ermöglichen. Daran ist nachteilig, dass im Fahrzeug eine komplexe Ladearchitektur vorhanden sein muss, die Laden mit möglichst vielen Ladevarianten ermöglicht.
Die Ladearchitektur sollte insbesondere das DC-low-Laden und das DC-high-Laden ermöglichen und mit dem Stecker Typ 2 und dem Combo-Stecker Typ 2 kompatibel sein.
Deshalb wird eine verbesserte Ladearchitektur vorgeschlagen, die über eine Ladebuchse für einen Combo-Stecker Typ 2 verfügt. Somit wird DC-high-Laden ermöglicht. Da die Ladebuchse für den Combo-Stecker Typ 2 dem Stecker Typ 2 kompatibel ist, kann mit der vorgeschlagenen Ladedose auch DC-low-Laden ermöglicht werden. In der Ladedose sind die für das DC-low-Laden bestimmten Pins mit den zu den DC-high-Polen gehörigen Pins für das DC-high-Laden elektrisch verbunden. Deshalb weist die Ladebuchse eine detektierbare Schutzklappe auf, mit der die zu den DC-high-Polen gehörigen Pins der Ladebuchse abdeckbar sind. Dies stellt sicher, dass beim DC-low-Laden die zu den DC-high-Polen gehörigen Pins von außen nicht berührbar frei zugänglich sind. Auf diese Weise sind keine separaten Schütze für die zum DC-low-Laden bestimmten Pins nötig. Bei Verwendung des Combo-Stecker Typ 2 ist die Klappe geöffnet, bei Verwendung des Stecker Typ 2 ist die Klappe bevorzugt geschlossen.
Im Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Merkmale.
Im Einzelnen zeigen schematisch
1 Ladevorrichtung mit maximal 7-poligem Ladestecker geeignet für DC-low-Laden (Stand der Technik)
2 Ladevorrichtung mit maximal 9-poligem Ladestecker geeignet für DC-high-Laden (Stand der Technik)
3 Ladevorrichtung mit maximal 9-poligem Ladestecker und mit Schutzklappe, DC-low-Laden bei geschlossener Schutzklappe
4 Ladevorrichtung mit maximal 9-poligem Ladestecker und mit Schutzklappe, DC-high-Laden bei geöffneter Schutzklappe
1 zeigt eine Ladevorrichtung nach dem Stand der Technik für einen Energiespeicher (1) eines Fahrzeugs. Außerhalb des Fahrzeugs ist eine Ladequelle (2a) befindlich. Je nach Bauart und Konfiguration der Ladequelle wird durch die Ladequelle Wechselstrom, der 1-phasig oder 3-phasig sein kann, und/oder Gleichstrom zum Laden des Energiespeichers bereitgestellt. Die Ladequelle kann beispielsweise als öffentliche Ladestation oder als im Heimbereich des Fahrzeugnutzers installierte Wall-box ausgebildet sein.
Das Fahrzeug verfügt über eine Ladebuchse oder Ladedose (4a), die meist im Bereich der Außenhaut in das Fahrzeug integriert ist und gegebenenfalls über eine Abdeckklappe ähnlich einem gängigen Tankdeckel von außen zugänglich machbar ist.
Das Fahrzeug verfügt außerdem über ein Ladesteuergerät (5a), ein Ladegerät (6), das in 1 als 1-phasiges Wechselstromladegerät ausgeprägt ist, und eine Schützbox mit zwei Schützen (7) zur Leistungsschaltung bzw. -trennung. Zur Leistungsschaltung und -trennung kann alternativ auch eine MOSFET-Schaltung zum Einsatz kommen, um im Bedarfsfalle den Energiespeicher elektrisch von der Ladevorrichtung zu trennen bzw. an diese anzubinden. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird im Folgenden davon ausgegangen, dass eine Schützschaltung verwendet wird.
Die Ladebuchse des Fahrzeugs weist in 1 sieben elektrische Kontakt auf. Der erste elektrische Kontakt (11) ist über eine Pilotleitung (Pilot) mit dem Ladesteuergerät verbunden und wird als Pilotkontakt bezeichnet. Der zweite elektrische Kontakt (12) ist über eine Proximityleitung (Proxy) mit dem Ladesteuergerät verbunden und wird als Proximitykontakt bezeichnet. Der dritte elektrische Kontakt (13) ist über eine Schutzleitung (PE, protective earth) mit der Masse des Fahrzeugs verbunden und wird als Schutzkontakt bezeichnet. Der vierte elektrische Kontakt (14) ist als Neutralleiterkontakt ausgeführt und über eine Neutralleitung (N) mit dem Ladegerät verbunden. Der fünfte elektrische Kontakt (15) ist als Phasenkontakt ausgebildet und über eine Phasenleitung (L1) mit dem Ladegerät verbunden. Der sechste elektrische Kontakt (16) ist als Phasenkontakt ausgebildet und über eine Phasenleitung (L2) mit einem der beiden Schütze der Schützbox verbunden. Der siebte elektrische Kontakt (17) ist ebenfalls als Phasenkontakt ausgebildet und über eine Phasenleitung (L3) mit dem Schütz der beiden Schütze der Schützbox, der nicht mit der Phasenleitung (L2) verbunden ist.
An die Ladebuchse ist ein Ladestecker (3a) anschließbar. Der Ladestecker ist durch ein Kabel mit der Ladequelle verbunden. Der Ladestecker weist maximal sieben Pole auf. Dabei ist zu beachten, dass nach dem Stand der Technik nicht notwendigerweise jeder Pol des Ladesteckers auch elektrisch belegt sein muss. Demzufolge kann beispielsweise ein Ladestecker zum Einsatz kommen, der 7-polig ausgeführt ist und dabei fünf belegte Pole, d.h. fünf elektrische Pole, aufweist. Die beiden unbelegten Pole können aus einem leitenden oder nichtleitenden Material gefertigt sein oder bestenfalls andeutungsweise ausgeführt sein.
Zwischen dem Ladestecker und der Ladebuchse ist ausschließlich eine belegungsgleiche Stecker-Buchse-Verbindung herstellbar. Dies bedeutet, dass bei hergestellter, belegungsgleicher Stecker-Buchse-Verbindung, die auch als Ladeverbindung bezeichnet wird, jeder elektrische Pol des Steckers mit einem vorbestimmten elektrischen Kontakt der sieben elektrischen Kontakte der Ladebuchse elektrisch verbunden ist.
Gängige Ladestecker weisen zumindest drei elektrische Pole auf, die bei einer Ladeverbindung mit dem Pilotkontakt, dem Proximitykontakt und dem Schutzkontakt verbunden sind.
Über den Proximitykontakt ist durch das Ladesteuergerät sind die Ladeverbindung und der Ladestecker identifizierbar und beispielsweise eine Wegfahrsperre des Fahrzeugs aktivierbar.
Bei einer Ladeverbindung ermöglicht die Pilotleitung eine Kommunikation zwischen dem Ladesteuergerät und der Ladequelle und die Steuerung bzw. Regelung eines Ladevorganges.
Zum Beispiel ist bei einer Ladeverbindung mit zwischen dem vierten Kontakt und dem fünften Kontakt anliegender 1-phasiger Wechselspannung der Energiespeicher über das Ladegerät ladbar. Diese Ladeart wird als Wechselstromladen bezeichnet. Dabei sind die Schütze der Schützbox geöffnet.
Stellt die Ladequelle über den Phasenkontakt (L2) und den Phasenkontakt (L3) Gleichspannung bereit, ist der Energiespeicher mit Gleichstrom ladbar. Dabei sind die Schütze durch das Ladesteuergerät geschlossen.
Die in 1 beschriebene Stecker-Buchse-Verbindung der Ladevorrichtung genügt dem Stecker Typ 2 des internationalen Normentwurfs IEC 62196 für die kabelgebundene Ladung von Elektrofahrzeugen. Demzufolge ist die Gleichstromladung bis zu einem Strom bei 80 A und einer Spannung bis zu 300 V–480 V möglich. Diese Art des Gleichstromladens wird in diesem Dokument als DC-low-Laden bezeichnet.
2 zeigt eine Ladevorrichtung nach dem Stand der Technik für einen Energiespeicher (1) eines Fahrzeugs. Außerhalb des Fahrzeugs ist eine Ladequelle (2b) befindlich. Je nach Bauart und Konfiguration der Ladequelle wird durch die Ladequelle Wechselstrom, der 1-phasig oder 3-phasig sein kann, und/oder Gleichstrom zum Laden des Energiespeichers bereitgestellt. Die Ladequelle kann beispielsweise als öffentliche Ladestation oder als im Heimbereich des Fahrzeugnutzers installierte Wall-box ausgebildet sein.
Das Fahrzeug verfügt über eine Ladebuchse oder Ladedose (4b), die meist im Bereich der Außenhaut in das Fahrzeug integriert ist und gegebenenfalls über eine Abdeckklappe ähnlich einem gängigen Tankdeckel von außen zugänglich machbar ist.
Das Fahrzeug verfügt außerdem über ein Ladesteuergerät (5b), ein Ladegerät (6), das in 1 als 1-phasiges Wechselstromladegerät ausgeprägt ist, und eine Schützbox mit zwei Schützen (7).
Die Ladebuchse des Fahrzeugs weist in 2 neun Kontakte auf, von denen zwei Kontakte elektrisch unbelegt sind, d.h. mit diesen Kontakten keine elektrische Wirkung erzielbar ist. Der erste elektrische Kontakt (11) ist über eine Pilotleitung (Pilot) mit dem Ladesteuergerät verbunden und wird als Pilotkontakt bezeichnet. Der zweite elektrische Kontakt (12) ist über eine Proximityleitung (Proxy) mit dem Ladesteuergerät verbunden und wird als Proximitykontakt bezeichnet. Der dritte elektrische Kontakt (13) ist über eine Schutzleitung (PE, protective earth) mit der Masse des Fahrzeugs verbunden und wird als Schutzkontakt bezeichnet. Der vierte elektrische Kontakt (14) ist als Neutralleiterkontakt ausgeführt und über eine Neutralleitung (N) mit dem Ladegerät verbunden. Der fünfte elektrische Kontakt (15) ist als Phasenkontakt ausgebildet und über eine Phasenleitung (L1) mit dem Ladegerät verbunden. Der sechste Kontakt (16‘) und der siebte Kontakt (17‘) sind nicht belegt. Der achte elektrische Kontakt (18) ist über eine Gleichstromleitung (DC+) mit einem der beiden Schütze der Schützbox verbunden und wird als positiver Gleichstromkontakt bezeichnet. Der neunte elektrische Kontakt (19) ist über eine Gleichstromleitung (DC–) mit dem Schütz der beiden Schütze der Schützbox, der nicht mit der Gleichstromleitung (DC+) verbunden ist. Der neunte Kontakt wird als negativer Gleichstromkontakt bezeichnet.
An die Ladebuchse ist ein Ladestecker (3b) anschließbar. Der Ladestecker ist durch ein Kabel mit der Ladequelle verbunden. Der Ladestecker weist maximal neun Pole auf. Dabei ist zu beachten, dass nach dem Stand der Technik nicht notwendigerweise jeder Pol des Ladesteckers auch elektrisch belegt sein muss. Demzufolge kann beispielsweise ein Ladestecker zum Einsatz kommen, der 9-polig ausgeführt ist und dabei fünf belegte Pole, d.h. fünf elektrisch wirksame Pole, aufweist. Die vier unbelegten Pole können aus einem leitenden oder nichtleitenden Material gefertigt sein oder bestenfalls andeutungsweise ausgeführt sein.
Wie in 1 ist auch in 2 zwischen dem Ladestecker und der Ladebuchse ist ausschließlich eine belegungsgleiche Stecker-Buchse-Verbindung herstellbar. Dies bedeutet, dass bei einer Ladeverbindung jeder elektrische Pol des Steckers mit einem vorbestimmten Kontakt der neun Kontakte der Ladebuchse elektrisch verbunden ist.
Gängige Ladestecker weisen zumindest drei elektrische Pole auf, die bei einer Ladeverbindung mit dem Pilotkontakt, dem Proximitykontakt und dem Schutzkontakt verbunden sind.
Die Funktion von Pilotkontakt und Proximitykontakt verhält sich wie bei 1.
Zum Beispiel ist in 2 bei einer Ladeverbindung mit zwischen dem vierten Kontakt und dem fünften Kontakt anliegender 1-phasiger Wechselspannung der Energiespeicher über das Ladegerät bei geöffneten Schützen ladbar.
Stellt die Ladequelle über den positiven Gleichstromkontakt und den negativen Gleichstromkontakt Gleichspannung bereit, ist der Energiespeicher bei geschlossenen Schützen mit Gleichstrom ladbar.
Die in 2 beschriebene Stecker-Buchse-Verbindung der Ladevorrichtung genügt dem Stecker Combo-2 des internationalen Normentwurfs IEC 62196 für die kabelgebundene Ladung von Elektrofahrzeugen. Demzufolge ist die Gleichstromladung bis zu einem Strom bei 200 A und einer Spannung bis zu 600 V–850 V möglich. Diese Art des Gleichstromladens wird in diesem Dokument als DC-high-Laden bezeichnet und ermöglicht ein schnelleres Laden des Energiespeichers im Vergleich zum DC-low-Laden.
Die 3 und 4 zeigen ein ausgeführtes Beispiel der Erfindung. Es ist eine Ladevorrichtung für einen Energiespeicher (1) eines Fahrzeugs beschrieben.
Außerhalb des Fahrzeugs ist eine Ladequelle (2a oder 2b) befindlich. Je nach Bauart und Konfiguration der Ladequelle wird durch die Ladequelle Wechselstrom, der 1-phasig oder 3-phasig sein kann, und/oder Gleichstrom zum Laden des Energiespeichers bereitgestellt. Die Ladequelle kann beispielsweise als öffentliche Ladestation oder als im Heimbereich des Fahrzeugnutzers installierte Wall-box ausgebildet sein.
Das Fahrzeug verfügt über eine Ladebuchse oder Ladedose (4c), die meist im Bereich der Außenhaut in das Fahrzeug integriert ist und gegebenenfalls über eine Abdeckklappe ähnlich einem gängigen Tankdeckel von außen zugänglich machbar ist.
Das Fahrzeug verfügt außerdem über ein Ladesteuergerät (5c), ein Ladegerät (6), das in den 3 und 4 als 1-phasiges oder 3-phasiges Wechselstromladegerät ausgeprägt ist, und eine Schützbox mit zwei Schützen (7).
Die Ladebuchse des Fahrzeugs weist in den 3 und 4 neun elektrische belegte Kontakte auf. Der erste elektrische Kontakt (11) ist über eine Pilotleitung (Pilot) mit dem Ladesteuergerät verbunden und wird als Pilotkontakt bezeichnet. Der zweite elektrische Kontakt (12) ist über eine Proximityleitung (Proxy) mit dem Ladesteuergerät verbunden und wird als Proximitykontakt bezeichnet. Der dritte elektrische Kontakt (13) ist über eine Schutzleitung (PE, protective earth) mit der Masse des Fahrzeugs verbunden und wird als Schutzkontakt bezeichnet. Der vierte elektrische Kontakt (14) ist als Neutralleiterkontakt ausgeführt und über eine Neutralleitung (N) mit dem Ladegerät verbunden. Der fünfte elektrische Kontakt (15) ist als Phasenkontakt ausgebildet und über eine Phasenleitung (L1) mit dem Ladegerät verbunden. Der achte elektrische Kontakt (18) ist über eine Gleichstromleitung (DC+) mit einem der beiden Schütze der Schützbox verbunden und wird als positiver Gleichstromkontakt bezeichnet. Der neunte elektrische Kontakt (19) ist über eine Gleichstromleitung (DC–) mit dem Schütz der beiden Schütze der Schützbox, der nicht mit der Gleichstromleitung (DC+) verbunden ist. Der neunte Kontakt wird als negativer Gleichstromkontakt bezeichnet.
Der sechste Kontakt (16‘‘) wird als Phase-2-Kontakt bezeichnet ist über eine elektrische Leitung (L2‘‘) mit dem negativen Gleichstromkontakt (19) kurzgeschlossen. Der siebte Kontakt (17‘‘) wird als Phase-3-Kontakt bezeichnet und ist über eine elektrische Leitung (L3‘‘) mit dem positiven Gleichstromkontakt (18) und der Gleichstromleitung (DC+) kurzgeschlossen. Der Kurzschluss zwischen dem Phase-2-Kontakt und dem negativen Gleichstromkontakt und der Kurschluss zwischen dem Phase-3-Kontakt und dem positiven Gleichstromkontakt erfolgt bevorzugt innerhalb der Ladebuchse durch Verbindung mit einer Stromschiene oder durch Vercrimpen der entsprechenden Leitungen, d.h. der Leitung (L3‘‘‘) mit der Gleichstromleitung (DC+) und der Leitung (L2‘‘) mit der Gleichstromleitung (DC–).
Die Ladebuchse in den 3 und 4 weist eine Schutzklappe auf, durch die ein geschlossener Zustand (20b in 3) oder ein geöffneter Zustand (20a in 4) einnehmbar ist. Der Zustand der Klappe ist durch einen Klappensensor (21) ermittelbar und eine Information über den Klappenzustand ist an das Ladesteuergerät übertragbar. Die Erkennung des Klappenzustands kann auf der Detektion eines magnetischen Feldes der Klappe oder eines Teils der Klappe mittels eines Hallsensors beruhen. Ferner kann der Zustand der Klappe durch das Ladesteuergerät mechanisch einstellbar sein.
In 3 ist an die Ladebuchse ein Ladestecker (3a) anschließbar. Der Ladestecker ist durch ein Kabel mit der Ladequelle (2a) verbunden. Der Ladestecker weist maximal sieben Pole auf. Dabei ist zu beachten, dass nicht notwendigerweise jeder Pol des Ladesteckers auch elektrisch belegt sein muss. Demzufolge kann beispielsweise ein Ladestecker zum Einsatz kommen, der 7-polig ausgeführt ist und dabei fünf belegte Pole, d.h. fünf elektrisch wirksame Pole, aufweist. Die unbelegten Pole können aus einem leitenden oder nichtleitenden Material gefertigt sein oder bestenfalls andeutungsweise ausgeführt sein.
Wie in den 1 und 2 ist zwischen dem Ladestecker und der Ladebuchse ausschließlich eine belegungsgleiche Stecker-Buchse-Verbindung herstellbar. Dies bedeutet in 3, dass bei einer Ladeverbindung jeder elektrische Pol des Steckers mit einem vorbestimmten Kontakt der ersten sieben Kontakte der Ladebuchse elektrisch verbunden ist.
In 3 kommt ohne Beschränkung der Allgemeinheit ein Stecker Typ 2 des internationalen Normentwurfs IEC 62196 für die kabelgebundene Ladung von Elektrofahrzeugen zum Einsatz.
Ist in 3 durch die Ladequelle zum Beispiel bei einer Ladeverbindung zwischen dem vierten Kontakt (14) und dem fünften Kontakt (15) eine 1-phasige Wechselspannung anliegend, so ist der Energiespeicher über das Ladegerät bei geöffneten Schützen ladbar.
Stellt die Ladequelle über den Phase-2-Kontakt und den Phase-3-Kontakt Gleichstrom zum DC-low-Laden bereit, ist der Energiespeicher bei geschlossenen Schützen unter der Voraussetzung ladbar, dass die Schutzklappe vom Ladesteuergerät geschlossen ist und der Klappensensor dem Ladesteuergerät eine Information über den geschlossenen Zustand der Schutzklappe übermittelt. Erst dann sind die Schütze durch das Ladesteuergerät zum Laden schließbar.
Die geschlossene Schutzklappe zum DC-low-Laden stellt sicher, dass der negativ Gleichstromkontakt und der positive Gleichstromkontakt beim DC-low-Laden nicht bezüglich der Außenhaut des Fahrzeugs nach außen hin frei zugänglich berührbar sind. Dies ist eine Notwendigkeit für die persönliche Sicherheit des Anwenders oder Nutzers der Ladevorrichtung für das Fahrzeug.
Da die Gleichstromleitungen (DC+ und DC–) für das DC-high-Laden ausgelegt sind, ist das DC-low-Laden auslegungsgemäß möglich.
In 4 ist an die Ladebuchse ein Ladestecker (3b) bei geöffneter Schutzklappe anschließbar. Der Ladestecker ist durch ein Kabel mit der Ladequelle (2b) verbunden. Der Ladestecker weist maximal neun Pole auf. Dabei ist zu beachten, dass nicht notwendigerweise jeder Pol des Ladesteckers auch elektrisch belegt sein muss. Demzufolge kann beispielsweise ein Ladestecker zum Einsatz kommen, der 9-polig ausgeführt ist und dabei fünf belegte Pole, d.h. fünf elektrisch wirksame Pole, aufweist. Die unbelegten Pole können aus einem leitenden oder nichtleitenden Material gefertigt sein oder bestenfalls andeutungsweise ausgeführt sein.
Wie in den 1, 2 und 3 ist zwischen dem Ladestecker und der Ladebuchse ausschließlich eine belegungsgleiche Stecker-Buchse-Verbindung herstellbar. Dies bedeutet in 4, dass bei einer Ladeverbindung jeder elektrische Pol des Steckers mit einem vorbestimmten Kontakt der neun Kontakte der Ladebuchse elektrisch verbunden ist.
In 4 kommt ohne Beschränkung der Allgemeinheit ein Stecker Combo-2 des internationalen Normentwurfs IEC 62196 für die kabelgebundene Ladung von Elektrofahrzeugen zum Einsatz.
Ist in 4 durch die Ladequelle zum Beispiel bei einer Ladeverbindung zwischen dem vierten Kontakt (14) und dem fünften Kontakt (15) eine 1-phasige Wechselspannung anliegend, so ist der Energiespeicher über das Ladegerät bei geöffneten Schützen ladbar.
Stellt die Ladequelle über den positiven Gleichstromkontakt und den negativen Gleichstromkontakt zum DC-high-Laden bereit, ist der Energiespeicher bei geschlossenen Schützen ladbar.
Der Vorteil einer Ladevorrichtung mit einer Ladebuchse gemäß 3 oder 4 ergibt sich dadurch, dass unabhängig davon, ob an einer Ladequelle der Stecker Typ 2 oder der Combo-Stecker Typ 2 verfügbar ist, und unabhängig davon, welche Ladeart (Wechselstromladen, DC-low-Laden oder DC-high-Laden) durch die Ladequelle bereitgestellt ist, der Energiespeicher des Fahrzeugs nicht nur ladbar ist, sondern auch die von der Ladestation bereitgestellte Ladeart, die die kürzeste Ladezeit ermöglicht, vom Ladesteuergerät wählbar ist. Für den Nutzer ergibt sich ein hohes Maß an Flexibilität und eine hohe Verfügbarkeit von Ladevarianten an einer Vielzahl von Ladequellen. Die technische Lösung aus den 3 und 4 ist zu kostengünstig und bauraumsparend umsetzbar. Für den Nutzer ist die Ladevorrichtung leicht bedienbar. Außerdem sichert sie dem Nutzer ein hohes Maß an körperlichem Schutz vor der Berührung von Hochvoltkomponenten zu.
Ausgehend von den Ausführungen in 3 und 4 bieten sich zwei weitere Möglichkeiten, die darin bestehen jeweils die Phase-2-Leitung (L2‘‘) und die Phase-3-Leitung (L3‘‘) in Form einer Verzweigung zusätzlich mit einem Wechselstromladegerät zu verbinden, das als 3-phasiges Wechselstromladegerät ausgeführt ist. Dieses weist dann neben den Eingängen für die Neutralleitung (N) und die Phase-1-Leitung (L1) einen Eingang für die Verzweigung der Phase-2-Leitung und der Phase-3-Leitung auf. Falls die Ladequelle 3-phasigen Wechselstrom bei hergestellter Ladeverbindung über die Neutralleitung (N), die Phase-1-Leitung (L1), die verzweigte Phase-2-Leitung und die verzweigte Phase-3-Leitung ist der Energiespeicher bei geöffneten Schützen mit 3-phasigem Wechselstrom ladbar. Falls die Ladeverbindung für dieses 3-phasige Wechselstromladen mit dem Combo-Stecker Typ 2 hergestellt ist, ist die Schutzklappe geöffnet. Falls die Ladeverbindung für dieses 3-phasige Wechselstromladen mit dem Stecker Typ 2 hergestellt ist, ist die Schutzklappe geschlossen.
Die ausgeführten Ladevorrichtungen sind ferner dazu geeignet, elektrische Energie in das Fahrzeug zu übertragen, um elektrische Verbraucher des Fahrzeugs im Stand des Fahrzeugs und bei hergestellter Ladeverbindung mit elektrischer Leistung zu versorgen. Eine elektrische Anbindung dieser Verbraucher kann beispielsweise über die Pole des Energiespeichers und möglicherweise zwischengeschalteten Gleichstromstellern erfolgen. Insbesondere bei einem defekten Energiespeicher oder bei einem Energiespeicher mit beschränkter Ladungsaufnahme (z.B. bei vollem Ladezustand) ist dies vorteilhaft.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEC 62196 [0003]
IEC 62196 [0014]
IEC 62196 [0018]
IEC 62196 [0021]
IEC 62196 [0023]
IEC 62196 [0028]
IEC 62196 [0030]
IEC 62196 [0031]
IEC 62196 [0052]
IEC 62196 [0063]
IEC 62196 [0073]
IEC 62196 [0080]

Claims

Ladevorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Energiespeicher (1), wobei die Ladevorrichtung eine Ladequelle (2a), einen Ladestecker (3a), eine Ladebuchse (4c), ein Ladesteuergerät (5), ein Wechselstromladegerät (6) und ein Leistungsschaltmittel (7) umfasst und die Ladebuchse neun elektrisch belegbare Kontakte umfasst, wobei der erste Kontakt (11) als Pilotkontakt über eine Pilotleitung (Pilot) mit dem Ladesteuergerät verbunden ist, der zweite Kontakt (12) als Proximitykontakt über eine Proxyleitung (Proxy) mit dem Ladesteuergerät verbunden ist, der dritte Kontakt (13) als Schutzleiterkontakt über eine Schutzleitung (PE) mit Fahrzeugmasse verbunden ist, der vierte Kontakt (14) als Neutralleiterkontakt über eine Neutralleitung (N) mit dem Wechselstromladegerät verbunden ist, und der fünfte Kontakt (15) als Phase-1-Kontakt über eine Phase-1-Leitung (L1) mit dem Wechselstromladegerät verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der achte Kontakt (18) als positiver Gleichstromkontakt über eine DC-plus-Leitung (DC+) und über das Leistungstrennmittel mit dem Energiespeicher verbindbar ist, – der neunte Kontakt (19) als negativer Gleichstromkontakt über eine DC-minus-Leitung (DC–) und über das Leistungstrennmittel mit dem Energiespeicher verbindbar ist, – der sechste Kontakt (16) als Phase-2-Kontakt über eine Phase-2-Leitung (L2‘‘) mit der DC-minus-Leitung verbunden ist, und – der siebte Kontakt (17) als Phase-3-Kontakt über eine Phase-3-Leitung (L3‘‘) mit der DC-plus-Leitung verbunden ist.
Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Ladebuchse eine Schutzklappe aufweist, – durch die Schutzklappe ein geöffneter Zustand (20a) einnehmbar ist, – durch die Schutzklappe ein geschlossener Zustand (20b) einnehmbar ist, und dass – bei geschlossenem Zustand der DC-plus-Kontakt und der DC-minus-Kontakt abgedeckt sind.
Ladevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Ladebuchse einen Klappensensor (21) aufweist, – von dem Klappensensor der Zustand der Schutzklappe erfassbar ist, – die Ladevorrichtung zwischen dem Klappensensor und dem Ladesteuergerät eine Datenverbindung umfasst, und dass – der erfasste Zustand der Schutzklappe über die Datenverbindung von dem Klappensensor an das Ladesteuergerät übermittelbar ist.
Ladevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – ein erster Ladestecker in Form einer Stecker-Buchse-Verbindung bei geöffneter Schutzklappe oder bei geschlossener Schutzklappe an die Ladebuchse ansteckbar ist, – der erste Ladestecker mindestens 3-polig und höchstens 7-polig ausgebildet ist, – mindestens drei Kernpole des ersten Ladesteckers elektrisch belegt sind, – bei mit dem ersten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung die ersten drei Kontakte belegungsgleich mit den Kernpolen des ersten Ladesteckers verbunden sind, – bei mit dem ersten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung die höchstens sieben Pole belegungsgleich mit den ersten sieben Kontakten der Buchse verbunden sind, und dass – bei mit dem ersten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung die Schutzklappe schließbar ist oder geschlossen ist.
Ladevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei mit dem ersten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung und – bei elektrischer Belegung des vierten Kontakts und des fünften Kontakts mit Wechselspannung durch die Ladequelle die Batterie über das Wechselstromladegerät ladbar ist.
Ladevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei mit dem ersten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung und – bei elektrischer Belegung des sechsten Kontakts und des siebten Kontakts mit Gleichspannung durch die Ladequelle die Batterie bei hergestellter Leistungsverbindung durch das Leistungsschaltmittel und bei geschlossener Schutzklappe ladbar ist.
Ladevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – ein zweiter Ladestecker in Form einer Stecker-Buchse-Verbindung bei geöffneter Schutzklappe an die Ladebuchse ansteckbar ist, – der zweite Ladestecker mindestens drei-polig und höchstens neun-polig ausgebildet ist, – mindestens drei Kernpole des zweiten Ladesteckers elektrisch belegt sind, – bei mit dem zweiten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung die ersten drei Kontakte belegungsgleich mit den Kernpolen des zweiten Ladesteckers verbunden sind, – bei mit dem zweiten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung die höchstens neun Pole belegungsgleich mit den neun Kontakten der Buchse verbunden sind.
Ladevorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass bei mit dem zweiten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung und – bei elektrischer Belegung des achten Kontakts und des neunten Kontakts mit Gleichspannung durch die Ladequelle die Batterie bei hergestellter Leistungsverbindung durch das Leistungsschaltmittel ladbar ist.
Ladevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei mit dem zweiten Ladestecker hergestellter Stecker-Buchse-Verbindung und – bei elektrischer Belegung des vierten Kontakts und des fünften Kontakts mit Wechselspannung durch die Ladequelle die Batterie über das Wechselstromladegerät ladbar ist.