WO2014165886A2 - Ladeanschlussvorrichtung für elektrofahrzeuge - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a charging connection device for electric vehicles, as indicated in claim 1.
  • the charging process of today usual for electric vehicles electrochemical energy storage takes relatively long.
  • it is therefore strived to keep the charging time as short as possible, for which, however, considerable electrical power is required during the charging process.
  • This must be purchased from the electrical network, typically converted via the charging electronics in the vehicle and finally transferred to the energy storage of the vehicle.
  • the magnitude of the charging power today is in the range up to about 22kW and is thus significantly higher than the electrical power, which can be obtained, for example, from a conventional household socket. Electrically powered motor vehicles thus represent large consumers in comparison to other domestic consumers.
  • a number of safety devices are implemented in such charging connection devices, for example a blocking device which prevents unauthorized disconnection or unplugging under full load with appropriate arcing.
  • the corresponding charging connection devices typically also ensure that, when fault currents occur, in the event of overload and occasionally in the case of impermissible feedback currents, the signal is switched off or signaled accordingly.
  • Such charging terminal devices may further include means for authorization of the energy purchase, for example via a coded RFID transponder or via a key switch, or comprise technical means to identify the user or to collect information for billing purposes and, where appropriate, this data via data technology Exchange network connections with central clearing offices.
  • charging terminals may also include means for measuring and monitoring the transmitted power, the current, or the amount of energy. Due to the high power to be transmitted, the power connection, both on the power side and on the vehicle side, is generally designed as a three-phase or multi-phase power connection with correspondingly large cable cross-sections of typically 4 to 6 mm 2 , but occasionally up to 16 mm 2 .
  • the charging ports are installed in close proximity to the parking spaces of the respective electric vehicles, which are usually garages, underground garages, covered parking areas and the like, which may be private, but occasionally also publicly accessible or at least accessible to a larger group of people ,
  • Such charging connection devices are described, for example, in the publications US Pat. No. 4,532,418 A, DE 42 13 414 C2, FR 2 766 950 A1, JP 11-122714 A, US Pat. No. 6,362,594 B2, WO 2007/141543 A2, WO 2010/013545 A1, WO 2010/133959 A2 and AT 507 605 AI described, the latter document discloses a charging station system for electric vehicles, in which a mobile, user-side function module via a lock and an associated key with a fixed Base unit can be theft-proof locked or connected.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a charging connection device for electric vehicles, which offers an easy-to-use for the authorized user access control or usage regulation. In addition to the simplest possible handling, this access or usage control should be trouble-free and intuitive to use. Regardless of this, a further object of the invention is to be able to implement a regulation of usage rights as technically as uncomplicated and practicable as possible in the charging connection device or, if necessary, to be able to retrofit it. This object of the invention is achieved by a charging connection device with the technical features according to claim 1.
  • An advantage achieved by the measures according to claim 1 lies in the fact that such a charging connection device is well protected against unauthorized use and an authorized person or an authorized group of persons can quickly and easily use and / or unlock the functions of the charging connection device.
  • a release agent namely a key is provided, which is absolutely intuitive in its handling for a general group of people and its operation is self-evident. In particular handling a mechanical key familiar to an unlimited number of people.
  • a particular advantage of the embodiment of the invention is that the typically metallic, in the receiving recess required s used or inserted into the receiving recess lock by the inventive measures no risk or cause any electrical insulation problems.
  • the typically metallic locking lock is reliably and completely delimited from voltage-carrying components or lines in the housing of the charging connection device.
  • a spritzwas sergetropicten charging connection device can be provided, which is unlocked by means of a mechanical lock and a matching mechanical key or secured against unauthorized use.
  • the freedom from interference and also the personal safety of the charging connection device is thereby significantly favored. This particular because the respective position, in particular the locking and / or the release position of the mechanical
  • a further advantage of the measures according to the invention lies in the fact that, due to the at least partial, but preferably predominant reception or embedding of the lock in the receiving recess, a prominent projecting of the lock against the housing surface is prevented or marginal.
  • the robustness of the charging device is significantly increased, especially when its housing is designed as a plastic housing.
  • distinctly protruding elements are thereby avoided, so that in addition to an appealing visual appearance, above all the risk of housing breaks or damage to the charging connection device is held back.
  • the inventive design of the charging connection device to a large extent that the handling persons are reliably protected from contact with live parts in the interior of the housing or against life-threatening electric shock.
  • the housing protects the internal electrical and electronic components from mechanical damage, as well as from dirt and moisture and other expected in the environment of vehicles substances, such as road salt or comparable acting thawing agents, thus ensuring their long-term reliable function.
  • Another advantage is the further development measures according to claim 3, as a reliable or fail-safe as possible detection of the respective switching or operating position of the mechanical lock is guaranteed.
  • faulty detections or impermissible intermediate positions or faulty lock positions can be detected in a simple manner by evaluating the signals of the detection device.
  • a well-protected or quasi-integrated receptacle for the mechanical lock can be created so that markedly projecting portions are avoided on the outer surfaces of the housing of the charging connection device.
  • this creates a reliable and inexpensive feasible seal between the interior of the housing of the charging connection device and the periphery or the external environment of the housing.
  • a separate sealing effort or a gradual leak is avoided by avoiding breakthroughs or gaps.
  • the measures according to claim 5 since a stable or robust attachment of the receiving recess forming receiving body is made possible.
  • the retaining collar provides a sufficiently large surface for the permanent and at the same time efficient bonding and sealing of the receiving body with the inside of the housing.
  • a cost-effective and simple and trouble-free production of the housing of the charging connection device is thereby achieved.
  • the separate training of a host body to define the reception Well structurally relatively simple injection molds allows and relatively process-stable manufacturing processes achievable.
  • a so-called pull protection can be constructed by mechanically blocking or engaging behind the protruding from the profile cylinder actuating lug of the profile cylinder, which prevents unauthorized removal of the lock or cylinder lock. Only by inserting a suitable key and by transferring the lock in a Montage. Special position in which the actuating lug within the outer boundary of the Profile cylinder is located, a removal of the entire profile cylinder can be made from the receiving recess or an exchange of the profile cylinder can be made. Such interventions can therefore only be carried out by authorized persons with a key suitable for the lock.
  • a donor element is arranged, which can increase the distance between the metallic parts of the mechanical lock and the detection device or form an additional insulation or decoupling element ,
  • This donor element can further fulfill the purpose of transmitting the movement of the actuating lug of the locking lock to dedicated marking elements which activate or reliably influence the electronic or electromechanical detection device without contact.
  • marking elements may be, for example, optically detectable markers, permanent magnets or inductively or capacitively detectable materials.
  • Locking lock in particular the actuating lug, be leveled, whereby a reliable detection of the blocking and / or release position can be ensured regardless of such structural tolerances.
  • Another advantage is also a development according to claim 10, since the magnetic field of the permanent magnets can be reliably detected and thereby with simple sensory means, in particular with reed contacts or Hall sensors, a reliable detection of the relevant positions, in particular the blocking position and / or the Release position of the mechanical lock can be achieved.
  • the measures according to claim 11 are also of advantage since a standard mechanical lock can be converted into a key switch with a defined required actuation force or spring-loaded resetting effect.
  • simple spring means for example a leg spring, it can be achieved that the mechanical locking lock is pivoted back into the blocking or rest position, starting from the release or unlocking position to be actively activated, as soon as the actuating force is eliminated.
  • the key can only be removed from the lock when the lock or rest position is taken.
  • the measures according to claim 14 as a rapid or uncomplicated assembly and disassembly of the lock against the receiving recess is made possible in the charging connection device.
  • the characteristic of an installation or assembly position inherent in a profile cylinder is thereby utilized in order to assemble this profile cylinder quickly and easily, or if necessary also to remove it again. to be able to take.
  • the actuating lug of the lock protrudes from the outer surfaces of the profile cylinder and is characterized given a stable, mechanical pulling protection, the unwanted Pulling out the lock from the receiving well reliably prevented.
  • a relatively simple housing for the charging connection device can be made, in particular can be injection molded from plastic.
  • the receiving recess relative to the corresponding wall of the housing is formed by a structurally independent, exemplary cup-shaped receiving body. Due to the adhesive bond between this independent receiving body and the corresponding housing component of the charging device, a rational increase in the number of variants or a simple optional retrofittability of the key switch is also made possible. In addition, a particularly reliable and liquid-tight delimitation of the receiving recess relative to the interior of the housing is possible with such an adhesive connection.
  • this allows the locking lock or the detection device to be signaled technical or control-cycle functions can be reduced and the processing of the respective signals or the further sequence of the control device and optionally actuated therefrom actuators, such as contactors or relays implemented.
  • actuators such as contactors or relays implemented.
  • the control device can thereby control or influence the activation time and the usage sequence in a simple manner.
  • the mechanical lock acts primarily as a command-protected command element or as a simple input element with a key switching function.
  • the control device determines, depending on the actuation or setting state of the mechanical lock, the corresponding sequences or follow-up actions in accordance with the functionalities stored in the software. For example, it can be provided that the charging process of a vehicle connected to the charging connection device can only be started by a single, brief actuation of the key switch. It is useful if the
  • the measures according to claim 19 are of particular advantage. This makes it possible that an end user or a dealer of the charging connection device can install a mechanical lock, which is issued person-specific or is unique and unmistakable. In particular, an end user or a retailer can thereby use a lock which has a lock or key number known only to him. Thus, a high level of security against foreign or double closures can be achieved.
  • a significant advantage is also that no electrical knowledge is required to implement the blocking and release functionality of the mechanical lock in the functional sequences of the charging connection device.
  • FIG. 1 shows a charging system comprising a charging connection device designed according to the invention, to which an electric vehicle for a charging process can be connected by means of a cable connection;
  • FIG. 2 shows the charging connection device according to FIG. 1 in a perspective view of FIG
  • Fig. 3 for an electromechanical locking and unlocking provided sub-components of the charging connection device of FIG. 1;
  • FIG. 5 shows the locking and unlocking components according to FIG. 3 in exploded view and with an optional mounting aid for a structurally independent mounting. distribution or with an optional blanking cover if the lock function is not used;
  • FIG. 6 shows the blocking and unlocking components of the charging connection device in exploded view.
  • FIGS. 1 and 2 illustrate an embodiment of a charging connection device 1 for electric vehicles V, which charging connection device 1 is equipped according to the invention or which can carry out operation-relevant control and control processes.
  • This charge connection device 1 is provided for charging or regenerating the energy store A of an electrically operable vehicle by electrically connecting the charge connection device 1 with the energy store A or the charging electronics E of the electric vehicle V.
  • the charging connection device 1 is to be understood as a reference source for electrical energy, via which electrical energy in the at least one energy storage A of an electric vehicle V can be transmitted.
  • the charging connection device 1 provides, above all, when the charging electronics E is installed on the vehicle side, a kind of smart charging station for electric vehicles V. If necessary, it is also possible to assign the charging connection device 1 a charging electronics or to integrate in the charging connection device 1 a charging electronics, which the input side fed electrical energy into a suitable for the charging of the energy storage A in the electric vehicle V or adapted form converts and provides.
  • the charging connection device 1 comprises a plurality of electrotechnical components, which are enclosed by a multi-part housing 2. These electrical components also include electronic components or assemblies.
  • the electrotechnical components serve for switching and / or distributing and / or measuring and / or monitoring the recorded and / or the emitted electrical energy.
  • the electrotechnical components may comprise at least one component selected from the group of components comprising contactor, residual current circuit breaker, relay, terminal, electronic circuit and the like.
  • the electrotechnical components also include electronic components.
  • the electrotechnical components may comprise at least one so-called printed circuit board or printed circuit board, on which a plurality of electronic components are arranged, which are capable of controlling and / or measuring and / or monitoring the energy states at the charging terminal device 1 or in the latter Electric vehicle V are provided.
  • the charging connection device 1 has at least one input interface 3 for the supply or supply of electrical energy from a fixed power supply network M.
  • the charging connection device 1 is supplied with the electrical energy required for forwarding to a connected electric vehicle V via this input interface 3.
  • the input interface 3 is designed as a line interface, which is preferably provided for connecting cable cores. In order to be able to transfer the typically required electrical power to or into the charging connection device 1, cable cross-sections of between 4 to 16 mm 2 are usually provided.
  • the input interface 3 thus acts as a connection point for an electrical supply line 4 from the local or domestic power supply network M.
  • the electrical energy is in this case of a single-phase or preferably multi-phase power supply network M with standardized or household standard mains voltage, ie for example in the European area in height of 230 V AC or 400 V AC.
  • standardized or household standard mains voltage ie for example in the European area in height of 230 V AC or 400 V AC.
  • the charging connection device 1 furthermore comprises at least one charging interface 5, 6 for the controlled or controlled delivery of electrical energy to an electric vehicle V connected thereto.
  • This charging interface preferably comprises at least one Socket 7.
  • the charging interface 5 of the charging connection device 1 comprises at least one receptacle 7, to which a charging cable C with a corresponding connector PI is connected as needed and on request from the charging device 1 again detachable or uncoupled.
  • the electrical energy provided or respectively available from the charging connection device 1 can be transmitted to an electric vehicle V connected thereto.
  • a plug P2 may be provided which can be coupled with a corresponding socket on the electric vehicle V, if necessary, in order to be able to establish an electrical line connection between the charging connection device 1 and the charging electronics E or the energy store A in the electric vehicle V.
  • the charging cable C is fixed or permanently connected to the electric vehicle V or with its charging electronics E.
  • a fixed cable outlet or a charging cable (not shown) connected to the charging device 1 can also be formed, which extends to the charging interface 6-FIG. 2.
  • FIG. 1 an embodiment of a generic charging connection device 1 with a mechanical lock 8 is exemplified and illustrated schematically.
  • the mechanical locking lock 8 is in this case formed on the charging connection device 1, around a
  • the mechanical lock 8 is provided to limit a power or energy reference to an authorized group of people or to a single authorized person.
  • the charging connection device 1 via the locking lock 8 and a corresponding mechanical key - not shown - in their functionality can be unlocked or blocked.
  • the mechanical lock 8 or by means of a matching key unrestricted rights of use or limited rights of use or adjustment rights with respect to the functionality or usability of the charging connection device 1 can therefore be regulated.
  • this regulation of rights of use is managed by the dashed lines indicated, arranged in the housing 2 of the charging connection device 1 control device 9 control technology or controlled. If the control device 9 recognizes the presence of usage rights on the basis of a predefined change or actuation of the lock 8, the possibility of an energy reference is released. On the other hand, in the absence of usage rights, the control device 9 denies or prevents such an energy supply.
  • the control device 9 is connected to at least one power switch, such as a contactor, a relay or a semiconductor power switch. With such power switches controlled by the control device 9, the energy reference at the charging interface 5 or 6 can be selectively released or prevented inter alia as a function of the presence or absence of usage rights.
  • the mechanical lock 8 is preferably a control-technical input or.
  • the mechanical lock 8 is provided as a signaling or input element for a release control command.
  • the mechanical lock 8 is thus signal-technically coupled to the control device 9.
  • a previously mentioned circuit breaker represents an actuator connected to the control device 9, which releases the electrical energy at the charging interface 5, 6 as a function of the command or signal state of the mechanical locking lock 8 or for a reference to the charging interface 5, 6 releases.
  • An energy supply from the charging connection device 1 or a connection of the electrical voltage at the charging interface 5, 6 typically only takes place when a proper connection to an electric vehicle V or to its charging electronics E has been established and recognized by control technology.
  • the mechanical lock 8 is preferably formed by a cylinder lock 10 of standardized design, in particular by a half-cylinder lock.
  • the lock 8 is preferably embedded in the housing 2 of the charging device 1 or subsequently assigned, in particular retrofitted.
  • the installation position or mounting position of the me- Chanic lock 8 is such that its front end face 11 is flush or approximately flush with a boundary surface 12 of the housing 2.
  • the boundary surface 12 is defined by the front wall surface of the housing 2.
  • this boundary surface 12 may be formed by a cover plate 13, which may constitute a retrofittable or optional subcomponent of the housing 2.
  • this cover plate 13 can be provided as a replacement or replacement element for a blind cover 14 - Fig. 5 -.
  • the blind cover 14 is removed from the housing 2 of the charging connection device 1 and in particular replaced by the cover plate 13 and the corresponding mechanical lock 8.
  • This blind cover 14 - FIG. 5 - is therefore obsolete if the charging connection device 1 is subsequently equipped with a mechanical locking lock 8, which is why this blind cover 14 in FIG. 5 has been crossed out with dashed lines.
  • the mechanical lock 8 is preferably installed in such a way in the housing 2 or subsequently installed such that its keyway 15 protrudes predominantly into the interior of the housing 2.
  • locking elements projecting distinctly from the surface of the housing 2 are avoided, and consequently the mechanical robustness of the charging device 1 is improved and at the same time the risk of injuries due to elements projecting like a pole or sharp edges is avoided. Consequently, the locking lock 8 is at least predominantly inserted in a receiving compartment 17 formed in the housing surface 16 or, in the case of retrofittability, accordingly inserted into the receiving recess 17.
  • This receiving recess 17 for the mechanical lock 8 is formed as a liquid-tight or splash-proof boundary 18 between the periphery or outside of the housing 2 and the interior 19 of the housing 2.
  • the receiving recess 17 in the housing 2 or in the housing surface 16 may be executed blind hole or cup-like. It is useful if the receiving recess 17 is formed by breakthrough-trained boundary walls 20, in particular made of plastic. So that can create a liquid-tight barrier between the outside and the interior 19 of the housing 2. However, a sufficiently splash-proof design can also be achieved if in the receiving recess 17 defining boundary walls 20 isolated slots or openings 21 are formed, as was indicated schematically and by way of example in Fig. 6.
  • the receiving recess 17 for the mechanical lock 8 may be formed by a cup-shaped receiving body 22.
  • the receiving recess 17 can also be defined by an integral part of the housing 2 or by an integral part of a shell part of a multi-part housing 2.
  • the cup-shaped receiving body 22 has a retaining collar 24 which at least partially encloses its receiving opening 23.
  • the receiving opening 23 of the receiving body 22 is at least partially surrounded by a flange-like retaining collar 24.
  • the receiving body 22 is attached by an adhesive connection, in particular by a double-sided adhesive adhesive pad 26, on the inside 25 of the housing 2, in particular glued liquid-tight.
  • the inside 25 of a housing wall of the housing 2 is defined by the aforementioned cover plate 13.
  • a front housing shell of the housing 2 may be provided for holding the receiving body 22, in which case the receiving body 22 via its retaining collar 24 and an adhesive pad 26 on the inside 25 of the housing 2 is sealingly supported or supported.
  • One of the receiving opening 23 opposite bottom portion of the example according cup-shaped receiving body 22 is preferably carried out without breakage or liquid-tight.
  • the contactless or contactless detection device 27 is assigned to this bottom section next.
  • the element 14 indicated in FIG. 5, in particular the previously mentioned blind cover 14, can serve as an assembly aid or as a guide aid which permits the most exact adhesion of the receiving body 22 for the lock 8 on the inside 25 of the housing 2 allows.
  • the receiving recess 17, which is either integrally formed in the housing 2, or alternatively the receiving recess 17 defined by a structurally independent receiving body 22, serves, inter alia, for holding or positioning the locking lock 8 inserted therein. It is essential that outside the receiving recess 17, ie in the interior 19 or in the cavity of the housing 2, a non-contact or a contactless influenceable or activatable, electronic or electromechanical detection device 27 is formed, with which at least one position, in particular at least one actuation position of the in the receiving recess 17th recorded or recordable lock 8 can be detected.
  • the detection device 27 is designed such that the respective position or actuation position of the mechanical locking lock 8 without a direct, mechanical coupling to the lock 8 contactlessly through the boundary wall 20 of the receiving recess 17 can be detected. Consequently, there is no direct mechanical coupling or no galvanic connection between the detection device 17 and the typically metallic lock 8.
  • the wall of the receiving recess 17, in particular at least one boundary wall 20 of the receiving recess 17 is located between the lock 8 and the non-contact detecting detection device 27th
  • the receiving recess 17 or the corresponding receiving body 22 is preferably formed from plastic, in particular produced by a plastic injection molding process.
  • the receiving recess 17 made of plastic thus forms a comprehensive contact protection or an insulation delimitation against voltage-carrying, electrical components in the interior 19 of the housing 2.
  • the electronic or electromechanical detection device 27 comprises at least one contact or contactless sensor 28, 29, in particular at least one reed contact, Hall sensor, inductive sensor, capacitive sensor or optoelectronically operating sensor. With this at least one sensor 28, 29 of the detection device 27, at least one key-dependent actuation position of the mechanical lock 8 can be sensed.
  • a first reed contact 30 and a locally distant, further reed contact 31 are provided, whereby different positions, in particular a rest or blocking position 37 and an actuation or release position 36 of the mechanical lock 8 are reliably detectable ,
  • these reed contacts 30, 31 can be influenced by a first permanent magnet 32 and by a second permanent magnet 33 in terms of control or circuitry. It is useful if the first permanent magnet 32 is assigned to the first reed contact 30 functionally and the other permanent magnet 33 is assigned to the other reed contact 31 functionally. It is practical in this context, if a transmitter element 34 is provided, the parking positions of the detection device 27 are reliably detected.
  • the first permanent magnet 32 and also the further permanent magnet 33 are supported on this transmitter element 34, wherein the permanent magnets 32, 33 are positioned or held at a distance from each other on the transmitter element 24.
  • the transmitter element 34 is rotatably mounted within the receiving recess 17 or is rotatable within the receiving recess 17.
  • the transmitter element 34 is disc-shaped and by means of an actuating lug 35, in particular by means of the so-called locking lug of the
  • Locking lock 8 in one of the detection device 27 detectable unlocking or release position 36 - Fig. 5 - pivotable.
  • the transmitter element 34 starting from a rest or blocking position 37 - Fig. 5 -, by pressing the lock lock. 8 be transferred by means of a suitable key at least temporarily in the unlocking or release position 36.
  • the detection device 27 can be designed such that it is designed both for detecting the rest or blocking position 37 of the locking lock 8 and for detecting the release position 36 that can be activated by a key operation. This increases the reliability or interference and tamper resistance of the detection device 27. From a purely functional point of view, the mere detection of the release position 36 would be sufficient - all other positions of the lock 8 could basically be interpreted as non-release or as a lock. In contrast, by a sensory detection of both the rest or blocking position 37, as well as the release position 36, the security against unauthorized use due to manipulative interference and the reliability due to a single sensor or evaluation error, for example by interference or by Application of an external magnetic field, significantly increased.
  • the detection device 27 may be conductively connected to the control device 9 or form a subcomponent of the control device 9.
  • the control device 9 of the charging connection device 1 for the software-controlled activation of rights of use of the charging connection device 1 is preferably designed as a function of detection states of the detection device 27.
  • the lock 8 is executed according to an expedient embodiment in key switch function. In this case, a release position touch signal provided by the detection device 27 is processed by the control device 9 as an authorization identifier for a use release of the charging connection device 1.
  • the encoder element 34 or the closing or actuating supply lug 35 of the locking lock 8 against the force of an elastically resilient and resilient resetting spring element 38 in the release position 36 can be transferred.
  • the encoder element 34 or the movement-coupled actuating nose 35 tends to be urged in the direction of the rest or blocking position 37-FIG. 5.
  • the non-contact sensing elements or sensors 28, 29 of the detection device 27, in particular reed contacts 30, 31 or Hall sensors, are mounted on a common support element 39, in particular on a printed circuit board. It is useful if this support element 39 is attached to the sensors 28, 29 on the side facing away from the inside of the receiving recess 17 outside of the receiving recess 17, as exemplified in Figs. 3, 4.
  • the mechanical locking lock 8 it is possible to simply retrofit the mechanical locking lock 8 with an already delivered or installed charging connection device 1.
  • the receiving recess 17 for the lock 8 in the housing 2 or in the housing surface 16 is already formed.
  • an opening 48 in the housing surface 16, which opening 48 is provided for inserting a shape-compatible locking lock 8 into the receiving recess 17, can be made accessible after removing a blind cover 14 from the housing 2 - FIG.
  • the electronic or electro-mechanical detection device 27 is already installed as standard in the housing 2, in particular already assigned to a boundary wall 20 of the receiving recess 17.
  • At least the detection device 27 is pre-installed in such a way that it is designed to detect at least one actuation position of a standardized, form-compatible locking lock 8. According to the example, the detection device 27 is associated with the boundary wall 20 forming the bottom of the receiving recess 17.
  • the lock 8 is without access to the interior of the housing 2, in particular without a possibility of contact of the electrical components in the housing 2, inserted into the receiving recess 17. It is important that the insertion of the lock 8 is made possible without opening the housing 2 and thus is safe for any end user without special training and without special security precautions. In particular, thereby a risk of electric shock is reliably excluded or can thereby shut down the mains voltage or energy supply for a safe installation of the lock 8 are unnecessary.
  • At least one locking device 40 is formed, with which the lock 8 is noticeably locked after insertion or insertion into the receiving recess 17, so that the lock 8 is secured against falling out automatically.
  • This locking device 40 may comprise at least one resiliently mounted latching projection 41, which cooperates with a standard fixing hole 42 or with a demminent recess in the mechanical lock 8.
  • the locking projection 41 engages in the presence of a planned inserted or positioned locking lock 8 in the fixing hole 42 and thus signals the assumption of the plan or proper relative position of the lock 8 within the receiving recess 17th
  • the locking device 40 may in addition to the locking projection 41 at least one Servicessl. Have holding element 43 for the mechanical lock 8.
  • This guide or holding element 43 is inserted or used in the receiving recess 17.
  • the actuating lug 35 engages behind an abutment member 44 or a stop surface 45 in the receiving recess 17 as soon as the lock 8 is inserted into the receiving recess 17 and the key or pivoting positions are occupied by the actuating lug 35 of the lock 8, which pivot between the rest or locking position 37 of the lock 8 and the release position 36 of the
  • the abutment element 44 or the abutment surface 45 can be part of the detent device 40 or at least one of these elements can also be an integral part of the receptacle recess 17 or of the receptacle body 22.
  • the locking lock 8 can be inserted into the receiving recess 17 or removed from the receiving recess 17 only when an installation position 46 of the lock 8 - as indicated by dashed lines in FIG. 4 - is inserted.
  • the operating lug 35 of the lock 8 is positioned within the outer surfaces 47 of the lock housing or cylinder lock 10 or positioned transversely to the longitudinal axis of the lock 8 within the profile cross-section. Only when taking this installation position 46 of the lock 8, which installation position 46 can only be taken with a matching key, the lock 8 can be inserted into the receiving recess 17 and removed from the receiving recess 17.
  • the outline contour substantially corresponds to the cross-sectional contour of the mechanical lock 8 when taking the installation position 46 - FIG. 4.
  • the abutment element 44 or the guiding or holding element 43 is designed in such a way that the locking lock 8 is removed from the guiding or holding element 43 exclusively when taking the installation position 46 or into the guide or holding element Holding element 43 can be inserted within the receiving recess 17.
  • a built-in safeguard, but also a so-called core pull protection is provided for the locking lock 8, which is preferably insertable without tools by an end user.
  • a standardized half-cylinder lock can thus be used without tools, without an opening of the housing 2 and without disassembly work on the charging connection device 1.
  • a bottom portion 49 of the receiving recess 17 may be formed as a drainage channel 50 extending from the closed end toward the receiving opening 23 of the receiving recess 17 for condensate, spray water or driving rain.
  • This drainage channel 50 can open into a drainage bore 51 in the cover plate 13 or in a demarcated boundary wall or housing surface 16 of the housing 2.
  • the embodiments show possible embodiments of the charging connection device 1 and the lock 8, wherein it should be noted that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof, but also various combinations of the individual embodiments are mutually possible and this variation possibility due to Teaching for technical action by objective invention in the skill of those working in this technical field is the expert. So are all conceivable embodiments, which are possible by combinations of individual details of the illustrated and described embodiment variant, includes the scope of protection.
  • FIGS. 1 to 6 can form the subject of independent solutions according to the invention.
  • the relevant objects and solutions according to the invention can be found in the detailed descriptions of these figures.
  • Locking lock 43 guide s or holding element

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladeanschlussvorrichtung (1) für Elektrofahrzeuge (V), mit wenigstens einer Eingangsschnittstelle (3) zur Einspeisung von elektrischer Energie aus einem ortsfesten Stromversorgungsnetz (M) in die Ladeanschlussvorrichtung (1), mit wenigstens einer Ladeschnittstelle (5) zur gesteuerten Abgabe von elektrischer Energie an ein Elektrofahrzeug (V), mit einer Mehrzahl von elektrotechnischen Komponenten umfassend eine elektronische Steuervorrichtung (9) zum Schalten, Messen oder Überwachen der aufgenommenen und/oder der abgegebenen elektrischen Energie, und mit einem die elektrotechnischen Komponenten umschließenden Gehäuse (2). Die Ladeanschlussvorrichtung (1) weist ein mechanisches Sperrschloss (8) zur Regulierung von Nutzungsrechten für die Ladeanschlussvorrichtung (1) auf, oder sie ist zur nachträglichen, bedarfsweisen Zuordnung eines mechanischen Sperrschlosses (8) für die Regulierung von Nutzungsrechten vorgesehen. Das Sperrschloss (8) ist zumindest überwiegend in einer in der Gehäuseoberfläche (16) ausgebildeten Aufnahme- vertiefung eingesetzt oder darin einsetzbar. Die Aufnahmevertiefung ist als flüssigkeitsdichte oder spritzwassergeschützte Abgrenzung zwischen der Außenseite und dem Innenraum (19) des Gehäuses (2) ausgebildet.

Description

Ladeanschlussvorrichtung für Elektrofahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Ladeanschlussvorrichtung für Elektrofahrzeuge, wie sie im An- spruch 1 angegeben ist.
Es ist allgemein bekannt, dass zum Aufladen bzw. Regenerieren des Energiespeichers eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges ein solches Fahrzeug für eine gewisse Zeit abgestellt und mit einer elektrischen Energiequelle, üblicherweise dem örtlich vorhandenen Stromnetz, elektrisch verbunden wird. Moderne elektrische Fahrzeuge haben dabei mittlerweile eine akzeptable Reichweite von mehreren 100km, die mit einem voll aufgeladenen Energiespeicher zurückgelegt werden können, und weiters eine entsprechend hohe Antriebsleistung in der Größenordnung von bis zu 100kW, was eine komfortable und rasche Fortbewegung ermöglicht.
Im Vergleich zu Fahrzeugen, welche Verbrennungskraftmaschinen für den Antrieb nutzen und während nur sehr kurzer Stillstandszeit in der Regel mit einem flüssigen oder gasförmigen Energieträger betankt werden, dauert der Ladevorgang der heute für Elektrofahrzeuge üblichen elektrochemischen Energiespeicher relativ lange. Um die Einsatzzeit bzw. Verfüg- barkeit eines elektrischen Fahrzeuges zu verbessern, wird daher danach getrachtet, die Ladezeit möglichst kurz zu halten, wofür jedoch während dem Ladevorgang eine erhebliche elektrische Leistung benötigt wird. Diese muss vom elektrischen Netz bezogen, typischerweise über die Ladeelektronik im Fahrzeug umgewandelt und schließlich in den Energiespeicher des Fahrzeuges übertragen werden. Die Größenordnung der Ladeleistung liegt heute im Bereich bis zu etwa 22kW und ist damit deutlich höher als die elektrische Leistung, die beispielsweise von einer üblichen Haushaltssteckdose bezogen werden kann. Elektrisch betriebene Kraftfahrzeuge stellen also im Vergleich zu anderen in Haushalten üblichen, elektrischen Verbrauchern durchaus Großverbraucher dar. Selbst wenn ein Stromanschluss mit prinzipiell ausreichend hoher elektrischer Anschlussleistung zur Verfügung steht, kann es aufgrund der Ge- samtbelastung in Teilen des Stromnetzes zu zeit- oder situationsabhängigen Einschränkungen bei der tatsächlich verfügbaren Leistung kommen. Für den Ladevorgang elektrischer Kraftfahrzeuge - soweit es sich nicht um Klein-fahrzeuge in der Art eines Elektrofahrrades oder um Vergleichbares handelt - sind daher spezielle Ladean- schlu ss Vorrichtungen erforderlich oder zumindest zweckmäßig, welche im Gegensatz zu einer herkömmlichen Steckdose nicht nur eine entsprechend hohe elektrische Anschlussleistung bereitstellen bzw. übertragen können, sondern auch zusätzliche Kommunikationsmittel aufweisen, mit denen die Ladeelektronik eines angeschlossenen Fahrzeuges die tatsächlich jeweils beziehbare Ladeleistung ermitteln kann bzw. auf die aktuelle Netzsituation reagieren kann, ohne das Netz bzw. die Zuleitung zu überlasten und damit eine Abschaltung zu verursachen. Weiters sind in solchen Ladeanschlussvorrichtungen eine Reihe von Sicherheitseinrich- tungen implementiert, beispielsweise eine Sperrvorrichtung, die ein unbefugtes Abstecken oder ein Abstecken unter Volllast mit entsprechender Lichtbogenbildung verhindert. Die entsprechenden Ladeanschlussvorrichtungen sorgen typischerweise auch dafür, dass beim Auftreten von Fehlerströmen, bei Überlast und fallweise bei unzulässigen Rückspeiseströmen abgeschaltet bzw. entsprechend signalisiert wird.
Solche Ladeanschlussvorrichtungen können darüber hinaus Mittel zur Autorisie-rung des Energiebezugs beinhalten, beispielsweise via einen kodierten RFID-Transponder oder via einen Schlüsselschalter, oder technische Mittel umfassen, um den Benutzer zu identifizieren bzw. um Informationen für Verrechnungszwecke zu erfassen und gegebenenfalls diese Daten über datentechnische Netzwerkverbindungen mit zentralen Clearing-Stellen auszutauschen. Weiters können solche Ladeanschlussvorrichtungen auch Mittel zur Messung und Überwachung der übertragenen Leistung, des Stromes, oder der Energiemenge beinhalten. Der Stromanschluss, sowohl netzseitig als auch fahrzeugseitig, ist aufgrund der hohen zu übertragenden Leistung in der Regel als dreiphasiger bzw. mehrphasiger Starkstromanschluss mit entsprechend großen Leitungsquerschnitten von typisch 4 bis 6 mm2, fallweise aber auch mit bis zu 16 mm2 ausgeführt. Zweckmäßigerweise sind die Ladeanschlussvorrichtungen in unmittelbarer Nähe zu den Abstellplätzen der jeweiligen Elektrofahrzeuge installiert, wobei es sich üblicherweise um Garagen, Tiefgaragen, überdachte Parkflächen und dergleichen handelt, welche privat sein können, fallweise aber auch öffentlich zugänglich sind oder zumindest für einen größeren Personenkreis zugänglich sein können.
Derartige Ladeanschlussvorrichtungen werden beispielsweise in den Druckschriften US 4,532,418 A, DE 42 13 414 C2, FR 2 766 950 AI, JP 11-122714 A, US 6,362,594 B2, WO 2007/141543 A2, WO 2010/011545 AI, WO 2010/133959 A2 und AT 507 605 AI beschrieben, wobei die letztgenannte Druckschrift ein Stromtankstellensystem für Elektrofahrzeuge offenbart, bei welchem ein mobiles, benutzerseitiges Funktionsmodul via ein Schloss und einen zugehörigen Schlüssel mit einer ortsfesten Basiseinheit diebstahlsicher verriegelt bzw. verbunden werden kann.
Nachdem gattungsgemäße Ladeanschlussvorrichtungen für Elektrofahrzeuge häufig an öffentlichen Plätzen oder an allgemein zugänglichen Orten angeordnet sind, besteht auch der Wunsch nach einer Limitierung von Nutzungsrechten bzw. nach einer Überprüfung der Auto- risierung in Bezug auf eine Nutzung der Ladeanschlussvorrichtung. Nicht zuletzt kann durch derartige Autorisierungen das unbefugte Hantieren bzw. ein unbefugter Strombezug unterbunden oder möglichst hintan gehalten werden. Neben der Vermeidung von nichtautorisierten Bedienhandlungen bzw. Strombezügen ist es fallweise auch wünschenswert, dass ein befugter Personenkreis möglichst einfach Zugriff auf die Funktionalitäten der Ladeanschlussvorrich- tung erlangen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Ladeanschlussvorrichtung für Elektrofahrzeuge zu schaffen, welche eine für den autorisierten Anwender einfach zu handhabende Zugriffskontrolle bzw. Nutzungsregulierung bietet. Neben einer möglichst ein- fachen Handhabung soll diese Zugriffs- bzw. Nutzungskontrolle störungssicher und intuitiv bedienbar sein. Unabhängig davon liegt eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, eine Regulierbarkeit von Nutzungsrechten technisch möglichst unkompliziert und praktikabel in die Ladeanschlussvorrichtung implementieren bzw. bei Bedarf nachrüsten zu können. Diese Aufgabe der Erfindung wird durch eine Ladeanschlussvorrichtung mit den technischen Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ein durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 1 erzielter Vorteil liegt darin, dass eine derartige Ladeanschlussvorrichtung vor nichtautorisierter Nutzung gut geschützt ist und eine autorisier- te Person oder auch ein autorisierter Personenkreis rasch, einfach und unmissverständlich die Funktionen der Ladeanschlussvorrichtung nutzen bzw. freischalten kann. Als Freigabemittel ist nämlich ein Schlüssel vorgesehen, der in seiner Handhabung für einen allgemeinen Personenkreis absolut intuitiv ist und dessen Funktionsweise selbstverständlich ist. Insbesondere ist das Hantieren mit einem mechanischen Schlüssel einem an sich unbeschränkten Personenkreis geläufig. Ein wesentlicher Vorteil eines Sperrschlosses im Vergleich zu elektronischen Autorisierungssystemen, wie z.B. elektronischen Codeschlössern oder Transpondersystemen, liegt auch darin, dass insbesondere standardisierte Sperrschlösser gegebenenfalls auch vom Endanwender bzw. Benutzer problemlos implementiert werden können und es somit erübrigt ist, dass ein spezieller Programmiervorgang vorgenommen werden muss. Programmiervorgänge zur Implementierung oder Veränderung von Funktionen sind für einzelne Personenkreise nur bedingt zufriedenstellend bzw. nur bedingt geeignet. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung liegt darin, dass das typischerweise metallische, in die Aufnahmevertiefung bedarf s weise einsetzbare bzw. in die Aufnahmevertiefung eingesetzte Sperrschloss durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen keinerlei Gefährdung bzw. keinerlei elektrische Isolationsprobleme verursachen kann. Insbesondere ist das typischerweise metallische Sperrschloss zuverlässig und vollumfänglich von spannungs- führenden Komponenten oder Leitungen im Gehäuse der Ladeanschlussvorrichtung abgegrenzt. Demgemäß kann eine spritzwas sergeschützte Ladeanschlussvorrichtung bereitgestellt werden, welche mittels einem mechanischen Schloss und einem dazupassenden mechanischen Schlüssel freischaltbar ist bzw. gegen unbefugte Benutzung abgesichert ist. Darüber hinaus besteht hoher Schutz vor Isolationsfehlern oder elektrischen Stromschlägen bzw. ist ein Ein- dringen von Feuchtigkeit in das Gehäuseinnere ausgehend vom mechanischen Schloss zuverlässig unterbunden. Die Störungsfreiheit und auch die Personensicherheit der Ladeanschlussvorrichtung wird dadurch maßgeblich begünstigt. Dies insbesondere deshalb, da die jeweilige Stellung, insbesondere die Sperr- und/oder die Freigabestellung des mechanischen
Sperrschlosses, welches vorzugsweise durch ein Zylinderschloss bzw. einen Profilzylinder gebildet ist, durch die berührungslos arbeitende bzw. aktivierbare, elektronische oder elekt- romechanische Detektionsvorrichtung erfasst wird. Auswertungs- bzw. Erfassungsergebnisse der Detektionsvorrichtung bzw. der damit verbundenen Steuervorrichtung korrelieren dabei mit Zuständen bzw. Stellungen des mechanischen, schlüsselbetätigbaren Schlosses. Die jeweiligen Auswertungs- bzw. Erfassungsergebnisse können dann von der Steuervorrichtung der Ladeanschlussvorrichtung situationsgerecht verarbeitet bzw. zuverlässig umgesetzt werden. Neben hoher Funktionszuverlässigkeit, Personensicherheit und Störungs Sicherheit kann also auch eine besonders praktikable und intuitive Bedienung bzw. Überprüfung der Autorisierung erzielt werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen liegt darin, dass durch die zumindest teilweise, bevorzugt jedoch überwiegende Aufnahme bzw. Einbettung des Sperrschlosses in der Aufnahmevertiefung ein markantes Vorkragen des Sperrschlosses gegenüber der Ge- häuseoberfläche unterbunden oder marginal ist. Dadurch wird die Robustheit der Ladean- schlu ss Vorrichtung vor allem dann, wenn dessen Gehäuse als Kunststoffgehäuse ausgeführt ist, deutlich gesteigert. Insbesondere werden dadurch ausgeprägt abstehende Elemente vermieden, sodass neben einem ansprechenden optischen Erscheinungsbild, vor allem auch die Gefahr von Gehäusebrüchen oder Beschädigungen der Ladeanschlussvorrichtung hintan gehalten wird. Weiters bleibt durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ladeanschlussvorrichtung in hohem Ausmaß gewährleistet, dass die hantierenden Personen vor dem Kontakt mit spannungsführenden Teilen im Innenraum des Gehäuses bzw. vor lebensgefährlichen Stromschlägen zuverlässig geschützt sind. Darüber hinaus schützt das Gehäuse die innenliegenden elektrischen und elektronischen Komponenten vor mechanischer Beschädigung, sowie vor Schmutz und Feuchtigkeit und weiteren im Umfeld von Fahrzeugen zu erwartenden Stoffen, wie beispielsweise Streusalz oder vergleichbar wirkende Auftaumittel, und stellt damit deren dauerhaft zuverlässige Funktion sicher.
Vorteilhaft sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 2, da dadurch eine direkte mechani- sehe Ankopplung der Detektionsvorrichtung zum mechanischen Sperrschloss vermieden und die Betätigungsinformation berührungslos durch die durchbruchsfrei geschlossene Wand der Aufnahmevertiefung hindurch erfasst werden kann, wodurch einerseits Dichtheitsprobleme des Gehäuses der Ladeanschlussvorrichtung fernbleiben und andererseits eine galvanische Trennung gewährleistet ist. Darüber hinaus ist die Genauigkeit solcher Positionserfassungs- sensoren bzw. Zustandsdetektoren ausreichend, um die jeweilige Stellung, insbesondere den Sperr- und/oder Entsperrzu stand des mechanischen Schlosses ausreichend genau und zuverlässig detektieren zu können. Jedenfalls muss keinerlei galvanische bzw. elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem typischerweise metallischen Schloss und den im Inneren des Ge- häuses der Ladeanschlussvorrichtung angeordneten elektrotechnischen Komponenten vorliegen, nachdem die elektronische oder elektromechanische Detektionsvorrichtung berührungslos arbeitet bzw. keine elektrisch leitende Verbindung zum mechanischen Schloss besteht bzw. erforderlich ist.
Von Vorteil sind auch die weiterbildenden Maßnahmen gemäß Anspruch 3, da dadurch eine zuverlässige bzw. möglichst fehlersichere Detektierung der jeweiligen Schalt- bzw. Betätigungsstellung des mechanischen Sperrschlosses gewährleistet ist. Insbesondere können dadurch fehlerhafte Detektierungen bzw. unzulässige Zwischenstellungen oder fehlerhafte Schlossstellungen in einfacher Art und Weise durch Auswertung der Signale der Detektionsvorrichtung erkannt werden.
Durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 4 kann eine gut geschützte bzw. quasi-integrierte Aufnahme für das mechanische Sperrschloss geschaffen werden, sodass markant vorkragende Abschnitte an den Außenflächen des Gehäuses der Ladeanschlussvorrichtung vermieden sind. Darüber hinaus wird dadurch eine zuverlässige und kostengünstig umsetzbare Abdichtung zwischen dem Innenraum des Gehäuses der Ladeanschlussvorrichtung und der Peripherie bzw. Außenumgebung des Gehäuses geschaffen. Insbesondere wird durch die Vermeidung von Durchbrüchen bzw. Spalten ein gesonderter Abdichtungsaufwand oder eine allmähliche Undichtheit vermieden. Durch die Anfertigung der Aufnahme Vertiefung bzw. deren Begrenzungswände aus Kunststoff, kann darüber hinaus eine kostengünstige und rationelle Herstellung erzielt werden. Auch das Entstehen einer unbeabsichtigten leitfähigen Verbindung zufolge eindringender Feuchtigkeit oder aufgrund anderer Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Schmierstoffen für das Sperrschloss, ist durch die durchbruchsfreie Ausgestaltung der Wan- dung der Aufnahmevertiefung zuverlässig unterbunden.
Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 5, da dadurch eine stabile bzw. robuste Anbringung des die Aufnahmevertiefung bildenden Aufnahmekörpers ermöglicht ist. Der Haltekragen schafft insbesondere eine ausreichend große Fläche für die dauerhafte und gleichzeitig rationelle Verklebung und Abdichtung des Aufnahmekörpers mit der Innenseite des Gehäuses. Darüber hinaus ist dadurch eine möglichst kostengünstige und einfache bzw. störungsfreie Produktion des Gehäuses der Ladeanschlussvorrichtung erzielbar. Insbesondere sind durch die gesonderte Ausbildung eines Aufnahmekörpers zur Definition der Aufnahme- vertiefung baulich relativ einfache Spritzgussformen ermöglicht und relativ prozessstabile Herstellungsabläufe erzielbar.
Von besonderem Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 6, da dadurch eine rela- tiv einfache Individualisierung bzw. Zuordnung von Nutzungsberechtigungen vorgenommen werden kann. Insbesondere ist es dadurch auch ermöglicht, dass der Endbenutzer ein Stan- dard-Zylinderschloss, welches erhöhten Sicherheitsanforderungen bzw. ausreichenden Unikatsanforderungen entspricht, individuell beschafft und der entsprechenden Ladeanschlussvorrichtung mit abzusichernden Benutzungsrechten zuordnet. Durch Mehrfachschlüssel bzw. durch eine Schlüsselweitergabe ist dabei eine unkomplizierte Berechtigungsweitergabe an einen begrenzten, autorisierten Personenkreis möglich. Auch eine Neuvergabe bzw. eine Sperre von bisherigen Nutzungsrechten ist durch einen einfachen Austausch des standardisierten Zylinderschlosses problemlos möglich. Insbesondere können dadurch in einfacher und zuverlässiger Art und Weise die Nutzungsrechte für die Ladeanschlussvorrichtung auf einen bestimmten Personenkreis limitiert werden, oder nachträglich von einer autorisierten Person unkompliziert geändert werden.
Von Vorteil sind auch die Maßnahmen nach Anspruch 7, da dadurch in einfacher Art und Weise eine werkzeuglose Montagemöglichkeit für das Sperrschloss unterstützt wird. Insbe- sondere ist es dadurch auch einem Laien bzw. Endanwender ermöglicht, ein individuelles bzw. möglichst einzigartiges Sperrschloss mit Standard-Bauform in die Aufnahmevertiefung einzusetzen und korrekt zu positionieren und dadurch die Ladeanschlussvorrichtung vor unbefugter Benutzung zu sichern. Durch die Rastvorrichtung ist dabei ein eindeutiges, taktiles Feedback an die entsprechende Person übertragbar, sodass auch eine nachträgliche Implemen- tierung des Sperrschlosses möglichst fehlersicher und unkompliziert möglich ist.
Von Vorteil sind auch die Maßnahmen nach Anspruch 8, da dadurch das mechanische Sperrschloss gegen unbefugtes Entnehmen aus der Aufnahmevertiefung gesichert ist. Insbesondere kann durch mechanisches Abblocken bzw. Hintergreifen der vom Profilzylinder vorragenden Betätigungsnase des Profilzylinders ein so genannter Ziehschutz aufgebaut werden, welcher ein unerlaubtes Entnehmen des Sperr- bzw. Zylinderschlosses unterbindet. Erst durch Einstecken eines passenden Schlüssels und durch Überführen des Sperrschlosses in eine Montagebzw. Sonderstellung, in welcher die Betätigungsnase innerhalb der Außenumgrenzung des Profilzylinders liegt, kann eine Entnahme des gesamten Profilzylinders aus der Aufnahmevertiefung erfolgen bzw. ein Austausch des Profilzylinders vorgenommen werden. Derartige Eingriffe können also nur durch autorisierte Personen mit einem zum Sperrschloss passenden Schlüssel ausgeführt werden. Unbefugte Veränderungen werden dadurch in einfacher und zuverlässiger Art und Weise unterbunden bzw. stark erschwert. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Sperrschloss ohne zusätzliches Werkzeug nur unter Zuhilfenahme des Schlüssels in die Aufnahmevertiefung eingesetzt, gegen unbefugte Entnahme gesichert und erforderlichenfalls auch nur unter Zuhilfenahme des Schlüssels - aber wiederum gänzlich ohne Werkzeug - wieder entnommen werden kann.
Vorteilhaft sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 9, da dadurch zwischen dem mechanischen Sperrschloss und der Detektionsvorrichtung ein Geberelement angeordnet ist, welches den Abstand zwischen den metallischen Teilen des mechanischen Sperrschlosses und der Detektionsvorrichtung vergrößern kann bzw. ein zusätzliches Isolations- oder Entkoppelungs- element ausbilden kann. Dieses Geberelement kann weiters den Zweck erfüllen, die Bewegung der Betätigungsnase des Sperrschlosses auf dezidierte Markierungselemente zu übertragen, welche die elektronische oder elektromechanische Detektionsvorrichtung berührungslos aktivieren bzw. zuverlässig beeinflussen. Solche Markierungselemente können beispielsweise optisch erfassbare Markierungen, Permanentmagnete oder induktiv oder kapazitiv erfassbare Materialien sein. Zudem können durch das Geberelement die trotz Normierung bzw. Standardisierung je nach Hersteller vorliegenden Toleranzen bzw. baulichen Eigenheiten des
Sperrschlosses, insbesondere der Betätigungsnase, egalisiert werden, wodurch eine zuverlässige Detektierung der Sperr- und/oder Freigabestellung unabhängig von solchen baulichen Toleranzen sichergestellt werden kann.
Von Vorteil ist dabei auch eine Weiterbildung nach Anspruch 10, da das Magnetfeld der Permanentmagnete zuverlässig erfassbar ist und dadurch mit einfachen sensorischen Mitteln, insbesondere mit Reed-Kontakten oder Hall-Sensoren, eine zuverlässige Erfassung der relevanten Stellungen, insbesondere der Sperrstellung und/oder der Freigabestellung des mecha- nischen Schlosses erzielbar ist. Entsprechend einer vorteilhaften Maßnahme kann dabei vorgesehen sein, dass die beiden Permanentmagnete in Bezug auf ihr Magnetfeld im Wesentlichen antiparallel ausgerichtet sind und somit das Magnetfeld im Bereich zwischen den beiden Permanentmagneten zumindest teilweise kompensiert wird. Dies verbessert die Zuverlässigkeit der Detektion der Stell- bzw. Betätigungspositionen des Sperrschlosses.
Von Vorteil sind aber auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 11, da dadurch ein standardmä- ßiges, mechanisches Sperrschloss zu einem Schlüsseltaster mit definiert erforderlicher Betätigungskraft bzw. federbelasteter Rückstellwirkung umfunktioniert werden kann. Zudem kann mit einfachen Federmitteln, beispielsweise einer Schenkelfeder, erreicht werden, dass das mechanischen Sperrschloss ausgehend von der aktiv einzuleitenden Freigabe- bzw. Entsperr- stellung federbetätigt in die Sperr- bzw. Ruhestellung zurückverschwenkt wird, sobald die Betätigungskraft entfällt. Entsprechend einer zweckmäßigen Ausführung kann dabei vorgesehen sein, dass der Schlüssel ausschließlich bei Einnahme der Sperr- bzw. Ruhestellung vom Sperrschloss abziehbar ist.
Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 12, da dadurch in die Aufnahmever- tiefung gelangende bzw. darin angesammelte Flüssigkeiten keine Funktionsstörungen bzw. keine Beeinträchtigungen der Funktion des Sperrschlosses hervorrufen können. Darüber hinaus wird dadurch eine spritzwassertaugliche bzw. Outdoor-taugliche Ausführung der Ladean- schlu ss Vorrichtung erzielt, obwohl ein mechanisches Sperrschloss mit einem für Flüssigkeiten durchlässigen Schlüsselkanal eine Funktionskomponente der Ladeanschlussvorrichtung dar- stellt.
Bau- bzw. montagetechnische Vorteile werden durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 13 erzielt. Insbesondere sind dadurch ein möglichst kostengünstiger und funktionszuverlässiger Aufbau der Detektionsvomchtung und eine ausreichend exakte und stabile Positionierung des Sensors bzw. der Sensoren ermöglicht. Dennoch bleiben das mechanische Sperrschloss und die dem mechanischen Sperrschloss zugeordnete Detektionsvomchtung in zuverlässiger Art und Weise isolationstechnisch bzw. galvanisch voneinander getrennt.
Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 14, da dadurch eine rasche bzw. un- komplizierte Montage und Demontage des Sperrschlosses gegenüber der Aufnahmevertiefung in der Ladeanschlussvorrichtung ermöglicht ist. Insbesondere wird dadurch die einem Profilzylinder innewohnende Charakteristik einer Installations- bzw. Montagestellung genutzt, um diesen Profilzylinder einfach und rasch montieren bzw. gegebenenfalls auch wieder ent- nehmen zu können. In der Sperr- bzw. Ausgangsstellung und in der Freigabestellung des Sperrschlosses, üblicherweise aber auch in den dazwischen liegenden Betätigungs Stellungen des Sperrschlosses, ragt die Betätigungsnase des Sperrschlosses von den Außenflächen des Profilzylinders vor und ist dadurch ein stabiler, mechanischer Ziehschutz gegeben, der ein ungewolltes Herausziehen des Sperrschlosses aus der Aufnahmevertiefung zuverlässig unterbindet.
Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 15, da dadurch ein relativ einfach aufgebautes Gehäuse für die Ladeanschlussvorrichtung angefertigt werden kann, insbesondere aus Kunststoff gespritzt werden kann. Die Aufnahmevertiefung gegenüber der entsprechenden Wandung des Gehäuses ist dabei durch einen baulich eigenständigen, beispielsgemäß becherförmigen Aufnahmekörper gebildet. Durch die Klebeverbindung zwischen diesem eigenständigen Aufnahmekörper und der entsprechenden Gehäusekomponente der Ladean- schlu ss Vorrichtung wird außerdem eine rationelle Erhöhung der Variantenvielfalt bzw. eine einfache optionale Nachrüstbarkeit des Schlüsselschalters ermöglicht. Darüber hinaus ist mit einer solchen Klebeverbindung eine besonders zuverlässige und auch flüssigkeitsdichte Abgrenzung der Aufnahmevertiefung gegenüber dem Innenraum des Gehäuses ermöglicht.
Von besonderem Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 16, da dadurch eine möglichst kostengünstige Produktion auch bei kleinen bis mittleren Stückzahlen ermöglicht ist. Ein besonderer Vorteil dieser Maßnahmen liegt jedoch darin, dass das metallische Sperr- schloss zuverlässig vor spannungsführenden Komponenten im Innenraum des Gehäuses der Ladeanschlussvorrichtung geschützt werden kann. Neben diesem Berührungs schütz ist aber auch eine hohe Isolationsklasse in Bezug auf Spritzwasser erzielbar, sodass trotz des Einbaus eines mechanischen Schlüssels ein unproblematischer Einsatz der Ladeanschlussvorrichtung für Outdoor- Aufstellungen ermöglicht ist. Insbesondere ist dadurch eine hohe Schutzklasse (IP-Klasse, engl. Ingress Protection) für Berührungs- und Fremdkörperschutz als auch ein hoher Wasser- und Feuchtigkeits schütz erreichbar. Vorteilhaft sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 17, da dadurch dem mechanischen Sperrschloss bzw. der Detektionsvorrichtung lediglich eine Eingabe- bzw. Befehlsfunktion zukommt und die Steuervorrichtung zur Umsetzung der erfassten Steuerbefehle zuständig ist. Insbesondere können dadurch das Sperrschloss bzw. die Detektionsvorrichtung auf signal- technische bzw. steuerkreistechnische Funktionen reduziert sein und wird die Verarbeitung der jeweiligen Signale bzw. der weitere Ablauf von der Steuervorrichtung und von davon gegebenenfalls angesteuerten Aktoren, wie z.B. Schütze oder Relais, umgesetzt. Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 18, da durch die Implementierung einer Schlüsseltaster-Funktion die Handhabung der Ladeanschlussvorrichtung begünstigt wird. Insbesondere kann dadurch die Steuervorrichtung in einfacher Art und Weise die Freischalt- bzw. Benutzungsdauer und den Benutzungsablauf kontrollieren bzw. beeinflussen. Insbesondere fungiert dadurch das mechanische Sperrschloss primär als befugnisgesichertes Befehlselement bzw. als einfaches Eingabeelement mit Tastschaltfunktion. Die Steuervorrichtung bestimmt dann je nach Betätigungs- bzw. Stellzustand des mechanischen Sperrschlosses die entsprechenden Abläufe bzw. Folgeaktionen entsprechend den softwaretechnisch hinterlegten Funktionsabläufen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Ladevorgang eines an die Ladeanschlussvorrichtung angeschlossenen Fahrzeuges erst durch einmalige, kurze Betätigung des Schlüsseltasters begonnen werden kann. Zweckmäßig ist es dabei, wenn der
Ladevorgang auch nach dem Loslassen des Schlüsseltasters und dem Abziehen des Schlüssels fortgeführt wird, bis der Ladevorgang abgeschlossen oder das Fahrzeug von der Ladestation getrennt wird. Schließlich sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 19 von besonderem Vorteil. Dadurch ist es ermöglicht, dass ein Endanwender bzw. ein Händler der Ladeanschlussvorrichtung ein mechanisches Sperrschloss einbauen kann, welches personenindividuell ausgestellt ist bzw. möglichst einzigartig und unverwechselbar ist. Insbesondere kann dadurch ein Endanwender oder ein Einzelhändler ein Sperrschloss einsetzen, welches eine nur für ihn bekannte Schloss- bzw. Schlüsselnummer besitzt. Damit kann eine hohe Sicherheit vor Fremd- bzw. Doppelschließungen erzielt werden. Ein wesentlicher Vorteil liegt auch darin, dass keinerlei elektrotechnische Kenntnisse erforderlich sind, um die Sperr- und Freigabefunktionalität des mechanischen Sperrschlosses in die Funktionsabläufe der Ladeanschlussvorrichtung zu implementieren. Über eine der Aufnahmevertiefung standardmäßig oder vorsorglich zugeordnete De- tektionsvorrichtung kann unmittelbar nach dem Einsetzen des mechanischen Sperrschlosses und einer allfälligen Freigabe dieser Schlüssel- bzw. Sperrschloss-Option der erfindungsgemäßen Ladeanschlussvorrichtung eine Schlüsselschalter-Funktionalität zugeordnet werden. Von Vorteil sind aber auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 20. Insbesondere ist dadurch eine Art„Plug-and-Play"-Funktion für eine einfache Selbst- Installation ohne dem Erfordernis von elektrotechnischen Kenntnissen und erhöhten Geschicklichkeitsanforderungen erzielbar. Darüber hinaus besteht dadurch keinerlei Gefährdung für die das mechanische Sperrschloss implementierende Person, da keinerlei Eingriffe in das Gehäuseinnere bzw. in die Verdrahtung der Ladeanschlussvorrichtung erforderlich sind. Ein in Bezug auf seine Bauform passendes, mechanisches Sperrschloss zur Regulierung von Nutzungsberechtigungen ist also lediglich in die Aufnahmevertiefung einzusetzen und gegen Herausfallen bzw. gegen Entnehmen zu sichern. Die Sicherung gegen Herausfallen bzw. Entnehmen kann dabei entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform durch einfaches Überführen des Sperrschlosses in die Ruhebzw. Sperrstellung erfolgen, wie dies vorhergehend bereits erläutert wurde.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in vereinfachter, beispielhafter Darstellung:
Fig. 1 ein Aufladesystem umfassend eine erfindungsgemäß ausgebildete Ladeanschlussvorrichtung, an welche ein Elektrofahrzeug für einen Ladevorgang mittels einer Kabelverbindung anschließbar ist;
Fig. 2 die Ladeanschlussvorrichtung gemäß Fig. 1 in perspektivischer Ansicht auf die
Gehäu serückseite ;
Fig. 3 für eine elektromechanische Sperr- und Entsperrfunktion vorgesehene Teilkomponenten der Ladeanschlussvorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 4 die Funktionskomponenten gem. Fig. 3 bei ausgebautem, mechanischen Sperrschloss;
Fig. 5 die Sperr- und Entsperrkomponenten gemäß Fig. 3 in Explosionsdarstellung sowie mit einem optionalen Montagehilfsmittel für eine baulich eigenständige Aufnah- mevertieufung bzw. mit einer optionaler Blindabdeckung bei ungenutzter Funktion eines Sperrschlosses;
Fig. 6 die Sperr- und Entsperrkomponenten der Ladeanschlussvorrichtung in Explosi- onsdarstellung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausfüh-rungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbe-zeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform einer Ladeanschlussvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge V veranschaulicht, welche Ladeanschlussvorrichtung 1 erfindungsgemäß ausgestattet ist bzw. welche betriebsrelevante Kontroll- und Steuerungsabläufe ausführen kann. Diese Ladeanschlussvorrichtung 1 ist zum Aufladen bzw. Regenerieren des Energiespeichers A eines elektrisch betreibbaren Fahrzeuges vorgesehen, indem die Ladeanschlussvorrichtung 1 mit dem Energiespeicher A bzw. der Ladeelektronik E des Elektrofahrzeuges V elektrisch verbunden wird. Die Ladeanschlussvorrichtung 1 ist dabei als Bezugsquelle für elektrische Energie zu verstehen, über welche elektrische Energie in den wenigstens einen Energiespeicher A eines Elektrofahrzeuges V übertragen werden kann. Die Ladeanschlussvorrichtung 1 stellt vor allem dann, wenn die Ladeelektronik E fahrzeugseitig eingebaut ist, eine Art von intelligenter Stromtankstelle für Elektrofahrzeuge V dar. Gegebenenfalls ist es auch möglich, der Ladeanschlussvorrichtung 1 eine Ladeelektronik zuzuordnen bzw. in die Ladeanschlussvorrichtung 1 eine Ladeelektronik zu integrieren, welche die eingangsseitig eingespeiste, elektrische Energie in eine für die Aufladung des Energiespeichers A im Elektrofahrzeug V adäquate bzw. angepasste Form umwandelt und bereitstellt.
Die Ladeanschlussvorrichtung 1 umfasst eine Mehrzahl von elektrotechnischen Komponenten, welche von einem mehrteiligen Gehäuse 2 umschlossen sind. Unter diesen elektrotechnischen Komponenten sind auch elektronische Komponenten bzw. Baugruppen zu verstehen. Die elektrotechnischen Komponenten dienen dabei zum Schalten und/oder Verteilen und/oder Messen und/oder Überwachen der aufgenommenen und/oder der abgegebenen, elektrischen Energie. Die elektrotechnischen Komponenten können je nach Ausführungsform der Ladean- schlu ss Vorrichtung 1 wenigstens eine Komponente ausgewählt aus der Bauteilgruppe umfas- send Schütz, FI-Schutzschalter bzw. Fehlerstrom-Überwachungsvorrichtung, Relais, Anschlussklemme, elektronischer Schaltkreis und dergleichen umfassen. Zu den elektrotechnischen Komponenten zählen aber auch elektronische Baugruppen. Die elektrotechnischen Komponenten können dabei zumindest eine sogenannte Printplatte bzw. Leiterplatte umfassen, auf welcher eine Mehrzahl von elektronischen Bauelementen angeordnet sind, welche zum Steuern und/oder Messen und/oder Überwachen der Energiezustände an der Ladean- schlu ss Vorrichtung 1 bzw. im damit verbindbaren Elektrofahrzeug V vorgesehen sind.
Die Ladeanschlussvorrichtung 1 weist wenigstens eine Eingangsschnittstelle 3 zur Zuführung bzw. Einspeisung von elektrischer Energie aus einem ortsfesten Stromversorgungsnetz M auf. Insbesondere wird der Ladeanschlussvorrichtung 1 via diese Eingangsschnittstelle 3 die zur Weiterleitung an ein angeschlossenes Elektrofahrzeug V benötigte, elektrische Energie zugeführt. Die Eingangsschnittstelle 3 ist dabei als Leitungsschnittstelle ausgeführt, welche vorzugsweise zum Anschluss von Kabeladern vorgesehen ist. Um die typischerweise benötigte, elektrische Leistung zur bzw. in die Ladeanschlussvorrichtung 1 übertragen zu können, sind zumeist Kabelquerschnitte zwischen 4 bis 16 mm2 vorgesehen. Die Eingangsschnittstelle 3 fungiert somit als Anschlussstelle für eine elektrische Zuleitung 4 aus dem örtlich vorhandenen bzw. häuslichen Stromversorgungsnetz M. Die elektrische Energie wird dabei von einem einphasigen oder bevorzugt mehrphasigen Stromversorgungsnetz M mit standardisierter bzw. haushaltsüblicher Netzspannung bezogen, also beispielsweise im europäischen Raum in Höhe von 230 V AC bzw. 400 V AC. Beispielsgemäß erfolgt die Energiezuführung bzw. Stromzuleitung via wenigstens einen Durchbruch in der Gehäusedeckfläche der Ladeanschlussvorrichtung 1. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Seitenwände bzw. die Rückwand und/oder die Bodenplatte des Gehäuses 3 mit wenigstens einer Kabeldurchführung für die elektrische Zuleitung 4 zu versehen.
Die Ladeanschlussvorrichtung 1 umfasst darüber hinaus wenigstens eine Lade- Schnittstelle 5, 6 zur gesteuerten bzw. kontrollierten Abgabe von elektrischer Energie an ein daran angeschlossenes Elektrofahrzeug V. Diese Ladeschnittstelle umfasst bevorzugt wenigstens eine Steckbuchse 7. Insbesondere umfasst die Ladeschnittstelle 5 der Ladeanschlussvorrichtung 1 wenigstens eine Steckbuchse 7, an welche ein Ladekabel C mit einem korrespondierenden Stecker PI bedarfsweise anschließbar und auf Wunsch von der Ladeanschlussvorrichtung 1 wieder lösbar bzw. abkuppelbar ist. Mittels dem Ladekabel C und dem daran angeschlossenen Stecker PI kann die von der Ladeanschlussvorrichtung 1 bereitgestellte bzw. jeweils verfügbare elektrische Energie an ein damit verbundenes Elektrofahrzeug V übertragen werden. Am zweiten Ende des Ladekabels C kann ein Stecker P2 vorgesehen sein, welcher mit einer korrespondierenden Steckbuchse am Elektrofahrzeug V bedarfsweise kuppelbar ist, um eine elektrische Leitungsverbindung zwischen der Ladeanschlussvorrichtung 1 und der Ladeelekt- ronik E bzw. dem Energiespeicher A im Elektrofahrzeug V aufbauen zu können. Anstelle eines Steckers P2 für eine bedarfsweise An- und Abkopplung des Ladekabels C gegenüber dem Elektrofahrzeug V ist es auch möglich, dass das Ladekabel C fix bzw. permanent mit dem Elektrofahrzeug V bzw. mit dessen Ladeelektronik E verbunden ist. Alternativ oder in Kombination dazu kann auch ein fixer Kabelabgang bzw. ein fix an die Ladevorrichtung 1 angeschlossenes Ladekabel (nicht dargestellt) ausgebildet sein, welches zur Ladeschnittstelle 6 - Fig. 2 - verläuft.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer gattungsgemäßen Ladeanschlussvorrichtung 1 mit einem mechanischen Sperrschloss 8 exemplarisch und schematisch veranschaulicht. Das me- chanische Sperrschloss 8 ist dabei an der Ladeanschlussvorrichtung 1 ausgebildet, um eine
Regulierung von Nutzungsrechten für die Ladeanschlussvorrichtung 1 zu ermöglichen. Insbesondere ist das mechanische Sperrschloss 8 dazu vorgesehen, um einen Strom- bzw. Energiebezug auf einen autorisierten Personenkreis bzw. auf eine einzelne autorisierte Person zu begrenzen. Im Speziellen ist die Ladeanschlussvorrichtung 1 via das Sperrschloss 8 und einen korrespondierenden, mechanischen Schlüssel - nicht dargestellt - in ihrer Funktionalität frei- schaltbar bzw. sperrbar. Somit ist es ermöglicht, dass nur der Besitzer eines zum Sperrschloss 8 passenden Schlüssels von der Ladeanschlussvorrichtung 1 elektrische Energie beziehen und damit den Energiespeicher A eines Elektrofahrzeuges V laden kann. Via das mechanische Sperrschloss 8 bzw. mittels eines dazu passenden Schlüssels sind also uneingeschränkte Nut- zungsrechte oder beschränkte Nutzungsrechte bzw. auch Einstellungsrechte in Bezug auf die Funktionalität bzw. Verwendbarkeit der Ladeanschlussvorrichtung 1 regulierbar. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass nach Betätigung bzw. Umschaltung des Sperrschlosses 8 mittels eines passenden, mechanischen Schlüssels an der Ladeschnittstelle 5, 6 elektrische Ener- gie zum Aufladen des Energiespeichers A eines Elektrof ahrzeuge s V bereitgestellt wird bzw. vom Elektrof ahrzeug V bezogen werden kann.
Unter anderem diese Regulierung von Nutzungsrechten wird von der in strichlierten Linien angedeuteten, im Gehäuse 2 der Ladeanschlussvorrichtung 1 angeordneten Steuervorrichtung 9 steuerungstechnisch verwaltet bzw. kontrolliert. Sofern dabei die Steuervorrichtung 9 anhand einer vordefinierten Umstellung bzw. Betätigung des Sperrschlosses 8 ein Vorliegen von Nutzungsrechten erkennt, wird die Möglichkeit eines Energiebezuges freigeschaltet. Demgegenüber wird von der Steuervorrichtung 9 bei fehlenden Nutzungsrechten ein solcher Ener- giebezug verwehrt bzw. unterbunden. Hierfür ist die Steuervorrichtung 9 mit zumindest einem Leistungsschalter, wie zum Beispiel einem Schütz, einem Relais oder einem Halbleiter- Leistungsschalter verbunden. Mit solchen von der Steuervorrichtung 9 gesteuerten Leistungsschaltern kann der Energiebezug an der Ladeschnittstelle 5 bzw. 6 unter anderem in Abhängigkeit vom Vorliegen oder Nichtvorliegen von Nutzungsrechten gezielt freigegeben bzw. unterbunden werden.
Das mechanische Sperrschloss 8 stellt dabei vorzugsweise ein steuerungstechnisches Eingabebzw. Befehlselement gegenüber der Steuervorrichtung 9 dar. Insbesondere ist das mechanische Sperrschloss 8 als Signalisierungs- bzw. Eingabeelement für einen Freigabe-Steuerbefehl vorgesehen. Das mechanische Sperrschloss 8 ist somit mit der Steuervorrichtung 9 signaltechnisch gekoppelt ist. Ein zuvor genannter Leistungsschalter stellt dabei einen an die Steuervorrichtung 9 angeschlossenen Aktor dar, welcher in Abhängigkeit von Befehls- bzw. Signalzustand des mechanischen Sperrschlosses 8 die elektrische Energie an der Lade Schnittstelle 5, 6 freischaltet bzw. für einen Bezug an der Ladeschnittstelle 5, 6 freigibt. Ein Energiebe- zug von der Ladeanschlussvorrichtung 1 bzw. eine Aufschaltung der elektrischen Spannung an der Ladeschnittstelle 5, 6 erfolgt dabei typischerweise erst dann, wenn eine ordnungsgemäße Verbindung zu einem Elektrof ahrzeug V bzw. zu dessen Ladeelektronik E aufgebaut und steuerungstechnisch erkannt wurde. Vorzugsweise ist das mechanische Sperrschloss 8 durch ein standardisiert aufgebautes Zylin- derschloss 10, insbesondere durch ein Halbzylinder-Schloss gebildet. Das Sperrschloss 8 ist dabei vorzugsweise in das Gehäuse 2 der Ladeanschlussvorrichtung 1 eingebettet oder nachträglich zuordenbar, insbesondere nachrüstbar. Die Einbauposition bzw. Einbaulage des me- chanischen Sperrschlosses 8 ist dabei derart, dass dessen frontseitige Stirnfläche 11 bündig oder annähernd bündig mit einer Begrenzungsfläche 12 des Gehäuses 2 abschließt. Beispielsgemäß ist die Begrenzungsfläche 12 durch die frontseitige Wandfläche des Gehäuses 2 definiert.
Wie am besten aus den Fig. 3 bis 6 ersichtlich ist, kann diese Begrenzungsfläche 12 durch eine Abdeckplatte 13 gebildet sein, welche eine nachrüstbare bzw. optionale Teilkomponente des Gehäuses 2 darstellen kann. Vor allem dann, wenn das Sperrschloss 8 als nachrüstbare Option für eine bereits ausgelieferte bzw. installierte Ladeanschlussvorrichtung 1 vorgesehen ist, kann dieser Abdeckplatte 13 als Ersatz- bzw. Austauschelement für eine Blindabdeckung 14 - Fig. 5 - vorgesehen sein. Insbesondere wird im Falle einer Nachrüstung die Blindabdeckung 14 vom Gehäuse 2 der Ladeanschlussvorrichtung 1 entfernt und insbesondere durch die Abdeckplatte 13 und das entsprechende, mechanische Sperrschloss 8 ersetzt. Diese Blindabdeckung 14 - Fig. 5 - ist also obsolet, wenn die Ladeanschlussvorrichtung 1 mit einem me- chanischen Sperrschloss 8 nachträglich ausgerüstet wird, weshalb diese Blindabdeckung 14 in Fig. 5 mit strichlierten Linien durchgestrichen wurde.
Das mechanische Sperrschloss 8 ist bevorzugt derart in das Gehäuse 2 eingebaut bzw. nachträglich derart einbaubar, dass dessen Schlüsselkanal 15 überwiegend in das Innere des Ge- häuses 2 ragt. Dadurch werden markant von der Oberfläche des Gehäuses 2 abstehende Schlosselemente vermieden und wird folglich die mechanische Robustheit der Ladean- schlu ss Vorrichtung 1 verbessert und zugleich die Gefahr von Verletzungen infolge von pfahlartig bzw. scharfkantig abstehenden Elementen vermieden. Demzufolge ist das Sperrschloss 8 zumindest überwiegend in einer in der Gehäuseoberfläche 16 ausgebildeten Aufnahmevertie - fung 17 eingesetzt oder im Falle einer Nachrüstbarkeit dementsprechend in die Aufnahmevertiefung 17 einsetzbar.
Diese Aufnahmevertiefung 17 für das mechanische Sperrschloss 8 ist dabei als flüssigkeitsdichte bzw. spritzwasserschützte Abgrenzung 18 zwischen der Peripherie bzw. Außenseite des Gehäuses 2 und dem Innenraum 19 des Gehäuses 2 ausgebildet. Die Aufnahmevertiefung 17 im Gehäuse 2 bzw. in dessen Gehäuseoberfläche 16 kann dabei sackloch- bzw. becherartig ausgeführt sein. Zweckmäßig ist es, wenn die Aufnahmevertiefung 17 durch durchbruchsfrei ausgebildete Begrenzungswände 20, insbesondere aus Kunststoff, gebildet ist. Damit kann eine flüssigkeitsdichte Barriere zwischen der Außenseite und dem Innenraum 19 des Gehäuses 2 geschaffen werden. Eine ausreichend spritzwassergeschützte Ausführung kann aber auch dann erzielt werden, wenn in den die Aufnahmevertiefung 17 definierenden Begrenzungswänden 20 vereinzelte Schlitze oder Durchbrüche 21 ausgebildet sind, wie dies in Fig. 6 schematisch und beispielhaft angedeutet wurde. Vor allem dann, wenn derartige Schlitze bzw. Durchbrüche 21 an der Oberseite der sackloch- bzw. becherartigen Abgrenzung 18 ausgeführt sind, kann eine ausreichend spritzwassergeschützte Ausbildung des Gehäuses 2 erzielt werden. Zweckmäßig ist es jedoch, auf solche Durchbrüche 21 gänzlich zu verzichten und dadurch eine besonders flüssigkeitsdichte Aufnahmevertiefung 17 zu schaffen, welche den Übertritt von Flüssigkeiten oder zumindest von Festkörpern ausgehend vom Aufnahmeraum der Aufnahmevertiefung 17 in den Innenraum 19 des Gehäuses 2 unterbindet.
Entsprechend der dargestellten Ausführungsform kann die Aufnahmevertiefung 17 für das mechanische Sperrschloss 8 durch einen becherförmigen Aufnahmekörper 22 gebildet sein. Dieser Aufnahmekörper 22 definiert mit seinen Begrenzungswänden 20 die Aufnahmevertiefung 17. Anstelle eines baulich eigenständig ausgeführten Aufnahmekörpers 22 kann die Aufnahmevertiefung 17 auch durch einen integralen Bestandteil des Gehäuses 2 bzw. durch einen integralen Bestandteil eines Schalenteils eines mehrteiligen Gehäuses 2 definiert sein. Vor allem dann, wenn der Aufnahmekörper 22 baulich eigenständig ausgeführt ist, wie dies in den Fig. 3 bis 6 veranschaulicht ist, ist es zweckmäßig, wenn der becherförmige Aufnahmekörper 22 einen dessen Aufnahmeöffnung 23 zumindest teilweise umgrenzenden Haltekragen 24 aufweist. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn die Aufnahmeöffnung 23 des Aufnahmekörpers 22 zumindest abschnittsweise von einem flanschartigen Haltekragen 24 umsäumt ist. Via diesen Haltekragen 24 kann eine einfache und zugleich möglichst dichte Anbindung des Aufnahmekörpers 22 an der Innenseite 25 einer Gehäusewand des Gehäuses 2 erfolgen. Beispielsgemäß ist der Aufnahmekörper 22 durch eine Klebe Verbindung, insbesondere durch ein doppelseitig klebendes Klebepad 26, an der Innenseite 25 des Gehäuses 2 befestigt, insbesondere flüssigkeitsdicht festgeklebt. Beispielsgemäß ist die Innenseite 25 einer Gehäusewand des Gehäuses 2 durch die zuvor genannte Abdeckplatte 13 definiert. Anstelle der Abdeckplat- te 13 kann aber auch eine frontseitige Gehäuseschale des Gehäuses 2 zur Halterung des Aufnahmekörpers 22 vorgesehen sein, wobei dann der Aufnahmekörper 22 via seinen Haltekragen 24 und ein Klebepad 26 an der Innenseite 25 des Gehäuses 2 dichtend abgestützt bzw. gehaltert ist. Ein der Aufnahmeöffnung 23 gegenüberliegender Bodenabschnitt des beispielsgemäß becherförmigen Aufnahmekörpers 22 ist bevorzugt durchbruchsfrei bzw. flüssigkeitsdicht ausgeführt. Beispielsgemäß ist die berührungs- bzw. kontaktlos arbeitende Detektionsvorrichtung 27 diesem Bodenabschnitt nächstliegend zugeordnet.
Entsprechend einer alternativen bzw. kombinatorischen Ausgestaltung kann das in Fig. 5 angedeutete Element 14, insbesondere die vorhergehend genannte Blindabdeckung 14, als Montagehilfsmittel bzw. als Führungshilfsmittel dienen, welches das möglichst exakte Aufkleben des Aufnahmekörpers 22 für das Sperrschloss 8 an der Innenseite 25 des Gehäuses 2 ermöglicht.
Die im Gehäuse 2 entweder integral ausgebildete Aufnahmevertiefung 17, oder die alternativ durch einen baulich eigenständigen Aufnahmekörper 22 definierte Aufnahmevertiefung 17, dient unter anderem zur Halterung bzw. Positionierung des darin eingesetzten bzw. des darin einsetzbaren Sperrschlosses 8. Wesentlich ist dabei, dass außerhalb der Aufnahmevertiefung 17, also im Innenraum 19 bzw. im Hohlraum des Gehäuses 2 eine berührungslos arbeitende bzw. eine berührungslos beeinfluss- oder aktivierbare, elektronische oder elektromechanische Detektionsvorrichtung 27 ausgebildet ist, mit welcher wenigstens eine Stellung, insbesondere wenigstens eine Betätigungs Stellung, des in der Aufnahmevertiefung 17 aufgenommenen bzw. aufnehmbaren Sperrschlosses 8 erfassbar ist. Die Detektionsvorrichtung 27 ist dabei derart ausgebildet, dass die jeweilige Stellung bzw. Betätigungs Stellung des mechanischen Sperrschlosses 8 ohne einer direkten, mechanischen Ankopplung am Sperrschloss 8 berührungslos durch die Begrenzungswand 20 der Aufnahmevertiefung 17 hindurch erfassbar ist. Folglich besteht keine direkte mechanische Kopplung bzw. keine galvanische Verbindung zwischen der Detektionsvorrichtung 17 und dem typischerweise metallischen Sperrschloss 8. Die Wandung der Aufnahmevertiefung 17, insbesondere zumindest eine Begrenzungswand 20 der Aufnahmevertiefung 17, befindet sich zwischen dem Sperrschloss 8 und der berührungslos detektierenden Detektionsvorrichtung 27.
Die Aufnahmevertiefung 17 bzw. der entsprechende Aufnahmekörper 22 ist vorzugsweise aus Kunststoff gebildet, insbesondere durch ein Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt. Die Aufnahmevertiefung 17 aus Kunststoff bildet somit einen umfassenden Berührungsschutz bzw. eine Isolationsabgrenzung gegenüber spannungsführenden, elektrotechnischen Komponenten im Innenraum 19 des Gehäuses 2 aus.
Zweckmäßig ist es dabei, wenn die elektronische bzw. elektromechanische Detektionsvorrich- tung 27 wenigstens einen kontakt- bzw. berührungslos arbeitenden Sensor 28, 29, insbesondere wenigstens einen Reed-Kontakt, Hall-Sensor, induktiven Sensor, kapazitiven Sensor oder optoelektronisch arbeitenden Sensor umfasst. Mit diesem zumindest einen Sensor 28, 29 der Detektionsvorrichtung 27 kann wenigstens eine schlüsselabhängige Betätigungsstellung des mechanischen Sperrschlosses 8 sensorisch erfasst werden.
Entsprechend einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind ein erster Reed-Kontakt 30 und ein örtlich davon distanzierter, weiterer Reed-Kontakt 31 vorgesehen, wodurch unterschiedliche Stellungen, insbesondere eine Ruhe- oder Sperrstellung 37 und eine Betätigungs- bzw. Freigabestellung 36 des mechanischen Sperrschlosses 8 zuverlässig erfassbar sind. Dabei sind diese Reed-Kontakte 30, 31 durch einen ersten Permanentmagnet 32 und durch einen zweiten Permanentmagnet 33 steuerungs- bzw. schaltungstechnisch beeinflussbar. Zweckmäßig ist es dabei, wenn der erste Permanentmagnet 32 dem ersten Reed-Kontakt 30 funktional zugeordnet und der weitere Permanentmagnet 33 dem weiteren Reed-Kontakt 31 funktional zugeordnet ist. Praktikabel ist es in diesem Zusammenhang, wenn ein Geberelement 34 vorgesehen ist, dessen Stellpositionen von der Detektionsvorrichtung 27 zuverlässig erfassbar sind. Entsprechend der vorteilhaften Ausführungsform sind auf diesem Geberelement 34 der erste Permanentmagnet 32 und auch der weitere Permanentmagnet 33 gehaltert, wobei die Permanentmagnete 32, 33 am Geberelement 24 zueinander distanziert positioniert bzw. gehaltert sind.
Praktikabel ist es, wenn das Geberelement 34 innerhalb der Aufnahmevertiefung 17 drehbar gelagert ist bzw. innerhalb der Aufnahmevertiefung 17 drehbeweglich ist. Entsprechend der dargestellten Ausführungsform ist das Geberelement 34 scheibenförmig ausgebildet und mittels einer Betätigungsnase 35, insbesondere mittels der sogenannten Schließnase des
Sperrschlosses 8, in eine von der Detektionsvorrichtung 27 erfassbare Freischalt- bzw. Freigabestellung 36 - Fig. 5 - verschwenkbar. Insbesondere kann das Geberelement 34 ausgehend von einer Ruhe- bzw. Sperrstellung 37 - Fig. 5 -, durch Betätigung des Sperrschlosses 8 mittels eines passenden Schlüssels zumindest temporär in die Freischalt- bzw. Freigabestellung 36 überführt werden.
Entsprechend einer Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, wenigstens eine Begren- zungswand 20 der Aufnahmevertiefung 17 aus transparentem oder lichtdurchlässigen Kunststoff zu bilden und eine optoelektronische Detektionsvorrichtung 27 in Art einer Durchlicht- oder Reflexionslichtschranke einzusetzen.
Die Detektionsvorrichtung 27 kann entsprechend einer zweckmäßigen Ausbildung derart aus- geführt sein, dass sie sowohl zur Erfassung der Ruhe- bzw. Sperrstellung 37 des Sperrschlosses 8, als auch zur Erfassung der durch eine Schlüsselbetätigung aktivierbaren Freigabestellung 36 ausgebildet ist. Dies erhöht die Zuverlässigkeit bzw. Störungs- und Manipulationssicherheit der Detektionsvorrichtung 27. Rein funktional betrachtet, wäre die bloße Erfassung der Freigabestellung 36 ausreichend - alle anderen Stellungen des Sperrschlosses 8 könnten grundsätzlich als Nicht-Freigabe bzw. als Sperre interpretiert werden. Demgegenüber wird durch eine sensorische Erfassung sowohl der Ruhe- bzw. Sperrstellung 37, als auch der Freigabestellung 36, die Sicherheit gegenüber einer nicht-autorisierten Benutzung infolge von manipulativen Eingriffen und auch die Zuverlässigkeit infolge eines einzelnen Sensor- oder Auswertungsfehlers, beispielsweise durch Störungen oder durch Aufbringung eines externen Magnetfeldes, deutlich erhöht. Dies insbesondere dann, wenn die Detektionsvorrichtung 27 bzw. die mit der Detektionsvorrichtung 27 verbundene Steuervorrichtung 9 nur einen direkten und relativ prompten Übergang aus der detektierten Ruhe- bzw. Sperrstellung 37 in die detek- tierte Freigabestellung 36 als bewusste, benutzerinitiierte Freigabe auswertet. Die Detektionsvorrichtung 27 kann mit der Steuervorrichtung 9 leitungsverbunden sein oder eine Teilkomponente der Steuervorrichtung 9 ausbilden. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung 9 der Ladeanschlussvorrichtung 1 zur softwaregesteuerten Freischaltung von Nutzungsrechten der Ladeanschlussvorrichtung 1 in Abhängigkeit von Erfassungszuständen der Detektionsvorrichtung 27 ausgebildet. Das Sperrschloss 8 ist entsprechend einer zweckmäßigen Ausführungsform in Schlüsseltaster-Funktion ausgeführt. Ein von der Detektionsvorrichtung 27 bereitgestelltes Freigabestellungs-Tastsignal wird dabei von der Steuervorrichtung 9 als Autorisierungskennzeichen für eine Benutzungsfreigabe der Ladeanschlussvorrichtung 1 verarbeitet. Praktikabel ist es dabei, wenn das Geberelement 34 bzw. die Schließ- bzw. Betäti- gungsnase 35 des Sperrschlosses 8 entgegen der Kraftwirkung eines elastisch nachgiebigen und federelastisch rückstellenden Federelementes 38 in die Freigabestellung 36 überführbar ist. Dadurch ist es ermöglicht, ein standardmäßig aufgebautes Sperrschloss 8, insbesondere ein Zy linder schlo ss 10, mit einer Tastschaltfunktion zu versehen. Insbesondere wird dabei das Geberelement 34 bzw. die damit bewegungsgekoppelte Betätigungsnase 35 tendenziell in Richtung zur Ruhe- bzw. Sperrstellung 37 - Fig. 5 - gedrängt.
Entsprechend einer zweckmäßigen Ausführung ist vorgesehen, dass die berührungslos arbeitenden Erfassungselemente bzw. Sensoren 28, 29 der Detektionsvomchtung 27, insbesondere Reed-Kontakte 30, 31 bzw. Hall-Sensoren, auf einem gemeinsamen Tragelement 39, insbesondere auf einer Leiterplatte gehaltert sind. Zweckmäßig ist es dabei, wenn dieses Tragelement 39 mit den Sensoren 28, 29 an der von der Innenseite der Aufnahmevertiefung 17 abgewandten Außenseite der Aufnahmevertiefung 17 befestigt ist, wie dies in den Fig. 3, 4 beispielhaft veranschaulicht ist.
Wie vorhergehend bereits dargelegt, ist es entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsvariante ermöglicht, das mechanische Sperrschloss 8 bei Bedarf bei einer bereits ausgelieferten bzw. installierten Ladeanschlussvorrichtung 1 einfach nachzurüsten. Hierfür ist die Aufnahmevertiefung 17 für das Sperrschloss 8 im Gehäuse 2 bzw. in der Gehäuseoberfläche 16 be- reits ausgebildet. Gegebenenfalls ist dabei vorgesehen, dass ein Durchbruch 48 in der Gehäu- seoberflache 16, welcher Durchbruch 48 zum Einstecken eines formkompatiblen Sperrschlosses 8 in die Aufnahmevertiefung 17 vorgesehen ist, nach Entfernung einer Blindabdeckung 14 vom Gehäuse 2 - Fig. 5 - zugänglich gemacht werden kann. Die elektronische bzw. elektro- mechanische Detektionsvomchtung 27 ist dabei bereits standardmäßig im Gehäuse 2 instal- liert, insbesondere einer Begrenzungswand 20 der Aufnahmevertiefung 17 bereits zugeordnet. Zumindest ist die Detektionsvomchtung 27 derart vorinstalliert, dass sie zur Erfassung von wenigstens einer Betätigungsstellung eines standardisiert aufgebauten, formkompatiblen Sperrschlosses 8 ausgebildet ist. Beispielsgemäß ist die Detektionsvomchtung 27 der den Boden der Aufnahmevertiefung 17 ausbildenden Begrenzungswand 20 zugeordnet.
Zweckmäßig ist es im Falle einer Ausprägung für eine Nachrüstbarkeit, wenn ein standardisiertes Sperrschloss 8, insbesondere ein Schließzylinder bzw. ein Zylinderschloss 10, ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen bei der Ladeanschlussvorrichtung 1 implementierbar ist, ins- besondere in die Aufnahmevertiefung 17 des Gehäuses 2 einsetzbar ist. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn das mechanische Sperrschloss 8 unmittelbar nach dem Einsetzen in die Aufnahmevertiefung als Nutzungskontrollmittel für die Ladeanschlussvorrichtung 1 verwendbar ist, nachdem die jeweiligen Betätigungs Stellungen des Sperrschlosses 8, insbesonde- re von dessen Betätigungsnase 35, von der Detektionsvomchtung 27 direkt oder indirekt über ein zwischengeschaltetes Geberelement 34 - Fig. 5 - detektierbar sind. Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass die Aufnahmevertiefung 17 ohne einer Öffnung des Gehäuses 2 der Ladeanschlussvorrichtung 1 zugänglich ist. Dies kann beispielsweise durch Entfernen einer gegebenenfalls angebrachten Blindabdeckung 14 - Fig. 5 - er- folgen, wie dies vorhergehend bereits dargelegt wurde. Daraufhin ist das Sperrschloss 8 ohne Zugriff auf den Innenraum des Gehäuses 2, insbesondere ohne einer Berührungsmöglichkeit der elektrotechnischen Komponenten im Gehäuse 2, in die Aufnahmevertiefung 17 einsetzbar. Wichtig ist dabei, dass das Einsetzen des Sperrschlosses 8 ohne Öffnen des Gehäuses 2 ermöglicht ist und damit für jeden Endanwender ohne spezielle Ausbildung und ohne beson- dere Sicherheits Vorkehrungen gefahrlos ermöglicht ist. Insbesondere ist dadurch eine Gefährdung durch Stromschlag zuverlässig ausgeschlossen bzw. kann dadurch die Abschaltung der netzseitigen Spannung bzw. Energieeinspeisung für einen sicheren Einbau des Sperrschlosses 8 erübrigt werden. Entsprechend einer zweckmäßigen Maßnahme kann vorgesehen sein, dass in der Aufnahmevertiefung 17 zumindest eine Rastvorrichtung 40 ausgebildet ist, mit welcher das Sperrschloss 8 nach dem Einsetzen bzw. Einschieben in die Aufnahmevertiefung 17 spürbar verrastet, sodass das Sperrschloss 8 gegen selbsttätiges Herausfallen gesichert ist. Diese Rastvorrichtung 40 kann wenigstens einen federelastisch gelagerten Rastvorsprung 41 umfassen, welcher mit einer standardmäßigen Fixierbohrung 42 bzw. mit einer demgemäßen Vertiefung im mechanischen Sperrschloss 8 zusammenwirkt. Insbesondere rastet der Rastvorsprung 41 beim Vorliegen eines plangemäß eingeschobenen bzw. positionierten Sperrschlosses 8 in die Fixierbohrung 42 ein und signalisiert damit die Einnahme der plan- bzw. ordnungsgemäßen Relativposition des Sperrschlosses 8 innerhalb der Aufnahmevertiefung 17.
Die Rastvorrichtung 40 kann zusätzlich zum Rastvorsprung 41 wenigstens ein Führungsbzw. Halteelement 43 für das mechanische Sperrschloss 8 aufweisen. Dieses Führungs- bzw. Halteelement 43 ist dabei in die Aufnahmevertiefung 17 eingesetzt bzw. einsetzbar. Um ein nicht-autorisiertes Entnehmen des Sperrschlosses 8 aus der Aufnahmevertiefung 17 zu unterbinden, ist es zweckmäßig, wenn die Betätigungsnase 35 ein Widerlagerelement 44 oder eine Anschlagfläche 45 in der Aufnahmevertiefung 17 hintergreift, sobald das Sperrschloss 8 in die Aufnahmevertiefung 17 eingesetzt ist und vom Schlüssel bzw. von der Betätigungsnase 35 des Sperrschlosses 8 Schwenkwinkelstellungen eingenommen sind, welche zwischen der Ruhe- bzw. Sperrstellung 37 des Sperrschlosses 8 und der Freigabestellung 36 des
Sperrschlosses 8 liegen. Das Widerlagerelement 44 bzw. die Anschlagfläche 45 kann dabei Bestandteil der Rastvorrichtung 40 sein bzw. kann zumindest eines dieser Elemente auch ein integraler Bestandteil der Aufnahmevertiefung 17 bzw. des Aufnahmekörpers 22 sein.
Entsprechend einer zweckmäßigen Maßnahme ist vorgesehen, dass das Sperrschloss 8 ausschließlich bei Einnahme einer Installationsstellung 46 des Sperrschlosses 8 - wie sie in Fig. 4 mit strichlierten Linien angedeutet wurde - in die Aufnahmevertiefung 17 einsetzbar bzw. aus der Aufnahmevertiefung 17 entfernbar ist. Bei Einnahme dieser Installationsstellung 46 ist die Betätigungsnase 35 des Sperrschlosses 8 innerhalb der Außenflächen 47 des Schlossgehäuses bzw. Zylinderschlosses 10 positioniert bzw. innerhalb des Profilquerschnittes quer zur Längsachse des Sperrschlosses 8 positioniert. Nur bei Einnahme dieser Installationsstellung 46 des Sperrschlosses 8, welche Installationsstellung 46 nur mit einem passenden Schlüssel einnehmbar ist, kann das Sperrschloss 8 in die Aufnahmevertiefung 17 eingesetzt bzw. aus der Aufnahmevertiefung 17 entnommen werden. Zum Einsetzen des Sperrschlosses 8 in die Aufnahmevertiefung 17 ist in der Abdeckplatte 13 bzw. in einer sonstigen Gehäuse- oberfläche 16 des Gehäuses 2 der vorhergehend genannte Durchbruch 48 ausgebildet, dessen Umrisskontur im Wesentlichen der Querschnittkontur des mechanischen Sperrschlosses 8 bei Einnahme der Installationsstellung 46 entspricht - Fig. 4. Insbesondere ist auch das Widerla- gerelement 44 bzw. das Führungs- bzw. Halteelement 43 derart ausgebildet, dass das Sperrschloss 8 ausschließlich bei Einnahme der Installations Stellung 46 vom Führungs- bzw. Halteelement 43 entfernt bzw. in das Führungs- bzw. Halteelement 43 innerhalb der Aufnahmevertiefung 17 eingesetzt werden kann. Damit ist einerseits eine Einbausicherung, aber auch ein sogenannter Kernziehschutz für das von einem Endbenutzer bevorzugt werkzeuglos im- plementierbare Sperrschloss 8 geschaffen. Insbesondere kann dadurch ein standardisiert aufgebautes Halbzy linder schlo ss ohne Werkzeug, ohne einer Öffnung des Gehäuses 2 und ohne Zerlegungsarbeiten an der Ladeanschlussvorrichtung 1 in diese eingesetzt werden. Wie am besten aus Fig. 6 ersichtlich ist, kann ein Bodenabschnitt 49 der Aufnahmevertiefung 17 als eine vom geschlossenen Ende in Richtung zur Aufnahmeöffnung 23 der Aufnahmevertiefung 17 verlaufende Entwässerungsrinne 50 für Kondensat, Spritzwasser oder Schlagregen ausgebildet sein. Insbesondere ist es dadurch ermöglicht, dass sich innerhalb der Aufnahme - Vertiefung 17 gegebenenfalls angesammelte Flüssigkeiten, insbesondere aufgrund von Schlagregen oder dergleichen, nicht in der Aufnahmevertiefung 17 ansammeln können, sondern jederzeit daraus abfließen können. Auch dadurch wird die Robustheit bzw. Funktionszuverlässigkeit der Ladeanschlussvorrichtung 1 erhöht. Diese Entwässerungsrinne 50 kann dabei in eine Entwässerungsbohrung 51 in der Abdeckplatte 13 bzw. in einer demgemäßen Begren- zungswand bzw. Gehäuseoberfläche 16 des Gehäuses 2 münden.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Ladeanschlussvorrichtung 1 bzw. des Sperrschlosses 8, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Ladeanschlussvorrichtung 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. Bezugszeichenaufstellung
Ladeanschlussvorrichtung 36 Freigabestellung
Gehäuse 37 Ruhe- bzw. Sperrstellung
Eingangsschnittstelle 38 Federelement
Zuleitung 39 Tragelement
Ladeschnittstelle 40 Rastvorrichtung
Ladeschnittstelle 41 Rastvorsprung
Steckbuchse 42 Fixierbohrung
Sperrschloss 43 Führung s- bzw. Halteelement
S teuervorrichtung 44 Widerlagerelement
Zy linder schlo ss 45 Anschlagfläche
Stirnfläche 46 Installationsstellung
B egrenzung sfläche 47 Außenfläche
Abdeckplatte 48 Durchbruch
Blindabdeckung 49 Bodenabschnitt
Schlüsselkanal 50 Entwässerungsrinne
Gehäu seoberfläche 51 Entw äs serung sbohrung
Aufnahmevertiefung
Abgrenzung V Elektrof ahrzeug
Innenraum A Energiespeicher
Begrenzungswand E Ladeelektronik
M S tromv er sorgung snetz
Durchbruch C Ladekabel
Aufnahmekörper
Aufnahmeöffnung PI Stecker
Haltekragen P2 Stecker
Innenseite
Klebepad
Detektionsvorrichtung
Sensor
Sensor
Reed- Kontakt
Reed- Kontakt
Permanentmagnet
Permanentmagnet
Geberelement
Betätigungsnase

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Ladeanschlu ss Vorrichtung (1) für Elektrofahrzeuge (V), mit wenigstens einer
Eingangsschnittstelle (3) zur Einspeisung von elektrischer Energie aus einem ortsfesten Stromversorgungsnetz (M) in die Ladeanschlussvorrichtung (1), mit wenigstens einer Ladeschnittstelle (5, 6) zur gesteuerten Abgabe von elektrischer Energie an ein Elektrofahrzeug (V), mit einer Mehrzahl von elektrotechnischen Komponenten umfassend eine elektronische Steuervorrichtung (9) zum Schalten, Messen oder Überwachen der aufgenommenen und/oder der abgegebenen elektrischen Energie, und mit einem die elektrotechnischen Komponenten umschließenden Gehäuse (2), wobei die Ladeanschlussvorrichtung (1) ein mechanisches
Sperrschloss (8) zur Regulierung von Nutzungsrechten für die Ladeanschlussvorrichtung (1) aufweist oder zur nachträglichen, bedarfsweisen Zuordnung eines mechanischen Sperrschlosses (8) für die Regulierung von Nutzungsrechten vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrschloss (8) zumindest überwiegend in einer in der Gehäuseoberfläche (16) aus- gebildeten Aufnahmevertiefung (17) eingesetzt ist oder darin einsetzbar ist, welche Aufnahmevertiefung (17) als flüssigkeitsdichte oder spritzwassergeschützte Abgrenzung (18) zwischen der Außenseite und dem Innenraum (19) des Gehäuses (2) ausgebildet ist, und dass außerhalb der Aufnahmevertiefung (17) im Gehäuse (2) eine berührungslos arbeitende oder aktivierbare, elektronische oder elektromechanische Detektionsvorrichtung (27) ausgebildet ist, mit welcher wenigstens eine Stellung des in der Aufnahmevertiefung (17) aufgenommenen oder aufnehmbaren Sperrschlosses (8) ohne einer direkten mechanischen Ankopplung am Sperrschloss (8) berührungslos durch eine Begrenzungswand (20) der Aufnahmevertiefung (17) hindurch erfassbar ist.
2. Ladeanschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Detektionsvorrichtung (27) wenigstens einen berührungslos arbeitenden Sensor (28, 29), insbesondere wenigstens einen Reed-Kontakt (30, 31), Hall-Sensor, induktiven Sensor, kapazitiven Sensor oder optoelektronisch arbeitenden Sensor, umfasst.
3. Ladeanschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (27) zur Erfassung der Ruhe- oder Sperrstellung (37) des Sperrschlosses (8) und zudem zur Erfassung einer durch eine Schlüsselbetätigung aktivierbaren Freigabestellung (36) des Sperrschlosses (8) ausgebildet ist.
4. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevertiefung (17) sackloch- oder becherartig ausgeführt ist und durch durchbruchsfrei ausgebildete Begrenzungswände (20) aus Kunststoff gebildet ist.
5. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevertiefung (17) durch einen becherförmigen Aufnahmekörper (22) mit einem dessen Aufnahmeöffnung (23) zumindest teilweise umgrenzenden Haltekragen (24) gebildet ist, über welchen Haltekragen (24) der Aufnahmekörper (22) an der Innenseite (25) einer Gehäusewand des Gehäuses (2) dichtend abgestützt oder gehaltert ist.
6. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrschloss (8) durch ein standardisiert aufgebautes Zylinder- schloss (10), insbesondere durch ein Halbzylinder-Schloss gebildet ist.
7. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmevertiefung (17) eine Rastvorrichtung (40) ausgebildet ist, mit welcher das Sperrschloss (8) nach dem Einschieben in die Aufnahmevertiefung (17) spürbar einrastet und gegen Herausfallen gesichert ist.
8. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrschloss (8) eine durch Betätigung eines passenden Schlüssels verschwenkbare Betätigungsnase (35) umfasst, welche Betätigungsnase (35) ein Widerlagerelement (44) oder eine Anschlagfläche (45) in der Aufnahmevertiefung (17) hintergreift, sobald das Sperrschloss (8) in die Aufnahmevertiefung (17) eingesetzt ist und vom Schlüssel oder von der Betätigungsnase (35) des Sperrschlosses (8) Schwenkwinkelstellungen eingenommen sind, welche zwischen der Ruhe- oder Sperrstellung (37) des Sperrschlosses (8) und der Freigabestellung (36) des Sperrschlosses (8) liegen.
9. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmevertiefung (17) ein drehbar gelagertes Geberelement (34) angeordnet ist, welches mittels einer Betätigungsnase (35) des Sperrschlosses (8) in eine von der Detektionsvorrichtung (27) erfassbare Freigabestellung (36) verschwenkbar ist.
10. Ladeanschlussvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Geberelement (34) zumindest ein erster Permanentmagnet (32) und zumindest ein zum ersten Permanentmagneten (32) distanzierter, weiterer Permanentmagnet (33) gehaltert ist.
11. Ladeanschlussvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberelement (34) entgegen der Kraftwirkung eines elastisch nachgiebigen und federelastisch rückstellenden Federelementes (38) in die Freigabestellung (36) überführbar ist.
12. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bodenabschnitt (49) der Aufnahmevertiefung (17) als eine vom geschlossenen Ende in Richtung zur Aufnahmeöffnung (23) der Aufnahmevertiefung (17) verlaufende Entwässerungsrinne (50) für Kondensat, Spritzwasser oder Schlagregen ausgebildet ist.
13. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass berührungslos arbeitende Erfassungselemente der Detektionsvomchtung (27), insbesondere Reed-Kontakte (30, 31) oder Hall-Sensoren, auf einem gemeinsamen Tragelement (39), insbesondere auf einer Leiterplatte, gehaltert sind und dieses Tragelement (39) an der von der Innenseite der Aufnahmevertiefung (17) abgewandten Außenseite der Aufnahmevertiefung (17) befestigt ist.
14. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrschloss (8) ausschließlich bei Einnahme einer Installationsstel- lung (46), in der eine Betätigungsnase (35) des Sperrschlosses (8) innerhalb der Außenflächen (47) des Sperrschlosses (8) oder innerhalb des quer zur Längsachse des Sperrschlosses (8) gebildeten Profilquerschnitts positioniert ist, in die Aufnahmevertiefung (17) einsetzbar oder auch aus der Ausnahmevertiefung (17) entnehmbar ist.
15. Ladeanschlussvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Aufnahmekörper (22) durch eine Klebe Verbindung, insbesondere durch ein doppelseitig klebendes Klebepad (26), an der Innenseite (25) des Gehäuses (2) flüssigkeitsdicht befestigt ist.
16. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevertiefung (17) aus Kunststoff gebildet ist und einen umfassenden Berührungs schütz und eine Isolationsabgrenzung gegenüber spannungsführenden, elektrotechnischen Komponenten im Innenraum (19) des Gehäuses (2) ausbildet.
17. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (27) mit der Steuervorrichtung (9) leitungs- verbunden ist oder eine Teilkomponente der Steuervorrichtung (9) ausbildet, und dass die Steuervorrichtung (9) zur softwaregesteuerten Freischaltung von Nutzungsrechten der Lade- anschlussvorrichtung (1) in Abhängigkeit von Erfassungszuständen der Detektionsvorrichtung (27) ausgebildet ist.
18. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrschloss (8) in Schlüsseltaster-Funktion ausgeführt ist, und dass ein von der Detektionsvorrichtung (27) bereitgestelltes Freigabestellungs-Tastsignal von der Steuervorrichtung (9) als Authorisierungskennzeichen für eine Benutzungsfreigabe der Ladeanschlussvorrichtung (1) verarbeitet ist.
19. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevertiefung (17) für das Sperrschloss (8) und die Detektionsvorrichtung (27) zur Erfassung von wenigstens einer Betätigungsstellung des Sperrschlosses (8) derart ausgebildet sind, dass ein standardisiertes Sperrschloss (8), insbesondere ein Zylinder schlo ss (10), ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen bei der Ladeanschlussvorrichtung (1) implementierbar ist, insbesondere in die Aufnahmevertiefung (17) des Gehäuses (2) ein- setzbar ist, und sodann als Nutzungskontrollmittel für die Ladeanschlussvorrichtung (1) verwendbar ist.
20. Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevertiefung (17) ohne Öffnung des Gehäuses (2) der Lade- anschlussvorrichtung (1) zugänglich ist, sodass das Sperrschloss (8) ohne Zugriff auf den Innenraum (19) des Gehäuses (2) in die Aufnahmevertiefung (17) einsetzbar ist.
PCT/AT2014/050083 2013-04-09 2014-04-09 Ladeanschlussvorrichtung für elektrofahrzeuge Ceased WO2014165886A2 (de)

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