DE102011017259A1

DE102011017259A1 - Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses eines Verbrauchers an ein Stromversorgungssystem sowie Anschlusssystem

Info

Publication number: DE102011017259A1
Application number: DE102011017259A
Authority: DE
Inventors: Dr. Mahdjour Hooshiar; Ronald Heddergott; Dr. Tanneberger Volkmar; Ralf Milke; Torsten Idczak
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2012-10-18

Abstract

Zur Anpassung eines elektrischen Anschlusses eines Verbrauchers F1, F2, F3, der mit einem Stecksystegssystem wird eine Anschlussvorrichtung 1 bereit gestellt, die einen Vorrichtungskörper 10 umfasst, der mindestens einen Steckverbinder 24 und mindestens zwei Anschlussbuchsen 21, 22, 23 aufweist. Alle Anschlussbuchsen 21, 22, 23 der Anschlussvorrichtung 1 sind jeweils zum Anschluss an unterschiedliche Steckverbindertypen unterschiedlicher Stecksysteme ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses eines Verbrauchers an ein Stromversorgungssystem sowie ein Anschlusssystem mit einer derartigen Vorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung auch die Verwendung der Anschlussvorrichtung und des Anschlusssystems für Fahrzeuge für die Beförderung von Personen und/oder Waren oder Arbeitsfahrzeuge mit Elektroantrieb.
Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses eines Verbrauchers an ein Stromversorgungssystem aus, das einen Vorrichtungskörper, der mindestens einen Steckverbinder und mindestens zwei Anschlussbuchsen aufweist, umfasst.
Eine derartige Vorrichtung ist in dem US-Designpatent Nr. D618,617 S dargestellt. Die Vorrichtung ist ein Dreiwegeverbindungsstück, das einen Steckverbinder mit einem runden und zwei flachen Kontaktstiften sowie drei Anschlussbuchsen aufweist.
Für die elektrische Verbindung zwischen einem Stecker an einem Zugfahrzeug und einer Steckdose an einem Anhänger ist ferner in DE 195 47 390 C1 ein Adapter angegeben. Dieser Adapter kann für den Übergang von einer 13-poligen Steckdose auf einen 7-poligen Stecker ausgebildet sein. An einander gegenüber liegenden Enden des Adapters sind die Anschlussbereiche ausgebildet, die jeweils Kontaktelemente aufweisen, die als Kontaktstifte und/oder Kontakthülsen ausgebildet sind.
Ferner ist in DE 20 2006 008 448 U1 ein Adapter, insbesondere Adapterkabel, zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Anschluss eines Batterieladegeräts und dem Anschluss eines Verbrauchers, der insbesondere an oder in einem Kraftfahrzeug, z. B. Motorrad, vorgesehen ist, beschrieben, wobei die beiden Anschlüsse zwei unterschiedlichen Stecksystemen angehören und mindestens ein erstes Stecksystem verpolungssicher ausgebildet ist. Beispielsweise kann an einem Ende des Ladekabels eine erste Buchse oder ein erster Stecker zur Verbindung mit einem korrespondierenden Anschluss des Batterieladegeräts und an dem anderen Ende eine zweite Buchse oder ein zweiter Stecker zur Verbindung mit dem entsprechend korrespondierenden Anschluss des Verbrauchers vorgesehen sein.
Wenn eine Infrastruktur für das Laden von Elektrofahrzeugen geschaffen werden soll, stellen sich vielfältige Probleme ein, die unter anderem darin bestehen, dass bei grenzüberschreitendem Reiseverkehr unterschiedliche elektrische Anschlussarten beispielsweise in den verschiedenen Ländern Europas bestehen, deren einheitliche Normung derzeitig nicht vorgesehen ist. Bei einer Reise durch die verschiedenen Länder Europas mit einem Elektrofahrzeug soll es einem Fahrzeugführer nämlich möglich sein, sein Fahrzeug beispielsweise im öffentlichen Raum oder in einem Privathaushalt nach der Ladebetriebsart 2 problemlos laden zu können (Ladebetriebsart 2: Laden des Fahrzeuges durch Anschließen an das Wechselstromnetz unter Nutzung genormter Steckdosen unter Verwendung von Einphasen- oder Drehstrom und des Phasen-, des Neutral- und des Schutzleiters gemeinsam mit einer Pilotsteuerleitung zwischen dem Elektrofahrzeug und dem Stecker oder über ein in das Ladekabel integriertes Steuergerät).
Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, Mittel zu finden, mit denen die Probleme gelöst werden können, wenn eine Infrastruktur für das Laden von Elektrofahrzeugen insbesondere in verschiedenen Ländern Europas mit dem zu dem Fahrzeug gehörigen Ladekabel geschaffen wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses eines Verbrauchers an ein Stromversorgungsnetz gemäß Patentanspruch 1, die Verwendung dieser Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses eines Elektrofahrzeuges an ein Stromversorgungsnetz gemäß Patentanspruch 10, das die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung umfassende Anschlusssystem gemäß Patentanspruch 8 und die Verwendung des Anschlusssystems zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses eines Elektrofahrzeuges an ein Stromversorgungsnetz gemäß Patentanspruch 12. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses eines Verbrauchers an ein Stromversorgungsnetz umfasst einen Vorrichtungskörper, der mindestens einen Steckverbinder und mindestens zwei Anschlussbuchsen aufweist. In erfindungsgemäßer Art und Weise sind alle Anschlussbuchsen der Anschlussvorrichtung jeweils zum Anschluss an unterschiedliche Steckverbindertypen unterschiedlicher Stecksysteme ausgebildet, die insbesondere aufgrund unterschiedlicher Normen in verschiedenen Ländern eingesetzt werden. Typischerweise ist die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung vorzugsweise mit einem Steckverbinder ausgestattet. Die Anzahl der Anschlussbuchsen ist von Anforderungen der Anwendung abhängig (Anzahl der Länder, die erreicht werden sollen). Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung dient vorzugsweise zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses eines Elektrofahrzeuges an ein Stromversorgungsnetz.
Eine derartige Anschlussvorrichtung kann am Anschlussort, insbesondere Ladeort, verbleiben, d. h. ortsfest eingesetzt werden, und zum Anschluss von Anschlusskabeln, insbesondere Ladekabeln, mit unterschiedlichen Stecksystemen an ein Stromversorgungssystem dienen, indem mit den jeweiligen Stecksystemen kompatible Anschlussbuchsen in der Vorrichtung vorgesehen sind.
Zwar könnte auch ein Adapter mit mehreren länderspezifischen Steckverbindern und mit einer Steckbuchse verwendet werden. Derartige Adapter könnten beispielsweise von deutschen Reisenden im Ausland eingesetzt werden, indem sie den im Ausland passenden Steckverbinder des Adapters für den Anschluss an das dortige Stromversorgungsnetz und die Steckbuchse des Adapters für den Anschluss des selbst mitgeführten Verbrauchers, beispielsweise eines Radioempfängers oder eines Ladegerätes für einen Photoapparat oder des Elektrofahrzeuges über dessen Ladekabel, verwenden. Der Einsatz eines derartigen Adapters ist aber dann nicht möglich, wenn er für Verbraucher mit Steckverbindern unterschiedlicher Stecksysteme einsetzbar sein soll, wie dies bei ortsfester Verwendung der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung der Fall ist, und beispielsweise ein aus dem Ausland kommender Reisender sein Elektrofahrzeug in Deutschland zu laden beabsichtigt. Denn dieser Adapter muss dann gerade jeweils eine Anschlussbuchse des Stecksystems aufweisen, das mit dem Ladekabel des nach Deutschland gekommenen Fahrzeuges kompatibel ist. Zwar könnte der Reisende mit seinem Fahrzeug auch einen Adapter mit mehreren Steckverbindern unterschiedlicher Stecksysteme mit sich führen, der die für das eigene Ladekabel geeignete Steckbuchse aufweist. Jedoch ist diese Vorgehensweise problematisch, da der Adapter möglicherweise verloren gehen oder defekt sein könnte, sodass schnelle Abhilfe am Ladeort nicht möglich wäre. Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung ist dagegen dafür vorgesehen, dass sie an einem festen Ort vorgehalten wird, wo ein Anschluss an das elektrische Versorgungsnetz des Landes besteht, beispielsweise in einem Hotel oder in einer Fahrzeugwerkstatt oder in einem Parkhaus, sodass ein Fahrzeugführer sich nicht um die unterschiedlichen Stecksysteme in den verschiedenen Ländern sorgen muss. Mit der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung wird damit eine kostengünstige, flexible, kleine und leichte Ladevorrichtung für ein Elektrofahrzeug auf der Durchreise durch Regionen mit unterschiedlichen Ladeinfrastrukturen, wie in Europa, geschaffen.
Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung umfasst ferner elektrische Verbindungen zwischen den entsprechenden Kontakten der mindestens zwei Anschlussbuchsen einerseits und des mindestens einen Steckverbinders andererseits, d. h. es ist jeweils eine elektrische Verbindung zwischen den Phasenleitern, den Neutralleitern und gegebenenfalls den Schutzleitern jeder Anschlussbuchse einerseits und jedes Steckverbinders andererseits vorgesehen, wobei alle Phasenleiter untereinander verbunden sind, ferner alle Neutralleiter untereinander und schließlich alle Schutzleiter untereinander. Ferner ist es bevorzugt, wenn ein Schaltmittel vorgesehen ist, das dafür sorgt, dass jeweils nur der Phasenleiter, Neutralleiter und gegebenenfalls Schutzleiter der verwendeten Anschlussbuchse mit dem entsprechenden Phasen-, Neutral- bzw. Schutzleiter des verwendeten Steckverbinders verbunden ist, nicht aber die Phasen-, Neutral- bzw. Schutzleiter der anderen Anschlussbuchsen und gegebenenfalls der nicht verwendeten Steckverbinder mit denen des verwendeten Steckverbinders, um die anderen Anschlussbuchsen und Steckverbinder bei angeschlossener Anschlussvorrichtung stromlos zu halten. Insbesondere kann das mindestens eine Schaltmittel durch einen drehbaren Einsatz im Adaptergehäuse betätigbar sein, der vorzugsweise den Steckverbinder der Anschlussvorrichtung enthält, über den die Anschlussvorrichtung mit dem Stromversorgungsnetz verbunden wird. Alternativ können auch andere Betätigungsmittel zur Betätigung des mindestens einen Schaltmittels vorgesehen sein, beispielsweise Schiebeschalter. Die genannten elektrischen Verbindungen und das gegebenenfalls vorhandene Schaltmittel befinden sich im Vorrichtungskörper.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Steckverbinder und die Anschlussbuchsen der Anschlussvorrichtung vorzugsweise in den Vorrichtungskörper integriert, d. h. die Steckverbinder und die Anschlussbuchsen sind Teil des Vorrichtungskörpers und nicht etwa über Kabel mit dem Vorrichtungskörper verbunden. Dies ermöglicht eine kompakte Gestaltung der Anschlussvorrichtung.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die mindestens zwei Anschlussbuchsen in den Vorrichtungskörper eingelassen. Damit können insbesondere eingesenkte Hülsen mit Seitenwänden im Vorrichtungskörper realisiert sein, sodass ein darin eingesteckter Steckverbinder insbesondere gegen seitlich wirkende Zugkräfte, die beispielsweise über das Ladekabel auf den Ladekabel-Steckverbinder und die Verbindung des Ladekabel-Steckverbinders in der Anschlussbuchse gegebenenfalls unbeabsichtigt ausgeübt werden, gesichert ist.
Für den ortsfesten Gebrauch in einem bestimmten Land ist der Steckverbinder der Anschlussvorrichtung gemäß dem in diesem Land gültigen Typ ausgeführt. Für einen Gebrauch beispielsweise in Deutschland ist der Steckverbinder gemäß der Norm CEE 7/4 (CEE: Commission on the Rules for the Approval of the Electrical Equipment; CEE 7/4: Typ F, Schukostecker) und beispielsweise in Frankreich gemäß der Norm CEE 7/5 (Typ E) ausgebildet.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Anschlussvorrichtung keine Anschlussbuchse des Typs aufweist, der in dem Verwendungsland eingesetzt wird, da eine derartige Anschlussbuchse an der Anschlussvorrichtung nicht benötigt wird und damit überflüssig ist, denn in diesem Falle wird die Anschlussvorrichtung mangels Inkompatibilität des Anschluss-/Ladekabels mit der Steckdose des Stromversorgungssystems gar nicht benötigt. Beispielsweise weist die Anschlussvorrichtung bei Verwendung in Deutschland daher vorzugsweise keine Anschlussbuchse des Typs gemäß der Norm CEE 7/4 und in Frankreich keine Anschlussbuchse des Typs gemäß der Norm CEE 7/5 auf, dafür aber Anschlussbuchsen anderer Typen.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Vorrichtungskörper durch ein Vorrichtungsgehäuse, vorzugsweise in Form eines durch im Wesentlichen zwei parallele Grundflächen und dazu senkrecht stehende Seitenflächen gebildeten Körpers, insbesondere bevorzugt im Wesentlichen in Form eines Prismas mit Prismengrundflächen und Prismenseitenflächen, gebildet. D. h. das Vorrichtungsgehäuse kann durch jeweils gleich große aneinander angrenzende Prismenseitenflächen sowie jeweils gleich große Prismengrundflächen gebildet sein, die die Stirnflächen des Gehäuses bilden. Die Prismenseitenflächen können jeweils senkrecht auf den Prismengrundflächen stehen, d. h. in diesem Falle handelt es sich um ein gerades Prisma. Beispielsweise können n = 3, 4, 5, 6, 7 (n: natürliche Zahl) oder noch mehr Prismenseitenflächen vorgesehen sein. Es gibt zwei Prismengrundflächen, die in diesem Falle Vielecke mit derselben Anzahl n von Ecken und Seitenkanten wie die Anzahl der Seitenflächen sind. Eine derartige Ausbildung des Vorrichtungskörpers ist einfach handhabbar und kompakt. Die Anschlussbuchsen und/oder Steckverbinder können an den Prismenseitenflächen angeordnet sein. Gegebenenfalls können Buchsen und/oder Steckverbinder in die Seitenflächen eingelassen sein (mit einer gegenüber der Seitenflächen nach innen versetzten Anschlussfläche), mit den Seitenflächen eine Ebene bilden (eine mit der Seitenfläche ebene Anschlussfläche bilden) oder gegenüber den Seitenflächen vorstehend ausgebildet sein. Nach innen versetzte Anschlussflächen bieten eine gegen mechanische Belastung stabilere Steckverbindung. Mit den Seitenflächen ebene Anschlussflächen erzeugen eine gefälligere Form der Anschlussvorrichtung. Nach außen vorstehende Anschlussflächen ermöglichen einen kompakteren Innenraum der Anschlussvorrichtung. In entsprechender Art und Weise kann jeweils ein Steckverbinder oder eine Anschlussbuchse auch an einer oder beiden Prismengrundflächen vorgesehen sein.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an jeder der Prismenseitenflächen des Vorrichtungskörpers jeweils eine der mindestens zwei Anschlussbuchsen angeordnet. Beispielsweise kann an jeder der Seitenflächen eine Anschlussbuchse vorgesehen sein, oder nur an einigen der Seitenflächen sind Anschlussbuchsen vorgesehen. Falls lediglich zwei Anschlussbuchsen vorhanden sind, kann der Vorrichtungskörper im Wesentlichen in Form eines Quaders, insbesondere Würfels, gebildet sein, wobei die Anschlussbuchsen in diesem Falle vorzugsweise an einander gegenüber liegenden Seitenflächen angeordnet sind. Im Falle von mehr als zwei Anschlussbuchsen, beispielsweise drei Anschlussbuchsen, ist der Vorrichtungskörper im Wesentlichen in Form eines Prismas mit der entsprechenden Anzahl von Seitenflächen ausgebildet. Soweit vorstehend angegeben ist, dass die geometrische Form „im Wesentlichen” vorliegt, so bezieht sich dies vorzugsweise auf Abrundungen der Kanten und/oder gegebenenfalls auf Gestaltungen der Oberflächen der Seiten- und Grundflächen, um beispielsweise eine gefälligere Form der Anschlussvorrichtung zu erreichen.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an einer der Prismengrundflächen des Vorrichtungskörpers ein Steckverbinder angeordnet. In diesem Falle weist die Anschlussvorrichtung keinen weiteren Steckverbinder auf.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an jeder der Prismenseitenflächen des Vorrichtungskörpers, zusätzlich zu der jeweils einen Anschlussbuchse, jeweils ein Steckverbinder angeordnet. Die Steckverbinder sind in diesem Falle zusammen mit den Anschlussbuchsen auf den Seitenflächen angeordnet, beispielsweise jeweils eine Anschlussbuchse und ein Steckverbinder an einer Seitenfläche, sodass zusätzlich zu den n Anschlussbuchsen m Steckverbinder an bzw. in der Anschlussvorrichtung vorgesehen sind (n, m: natürliche Zahlen). Vorzugsweise ist n = m. Mit einer derartigen Variante der vorliegenden Erfindung kann eine n×m-Verbindungsmatrix, beispielsweise 5×5-Verbindungsmatrix, zwischen Steckverbindern unterschiedlichen Typs und Anschlussbuchsen unterschiedlichen Typs realisiert werden. Mit einer derartigen Konstruktion kann die Anschlussvorrichtung auch in Steckdosen unterschiedlichen Typs eingesteckt werden.
Um bei einer in eine Steckdose des Versorgungsnetzes eingesteckten Anschlussvorrichtung dieser alternativen Ausführungsform eine leichte Zugänglichkeit der zu verwendenden Anschlussbuchse auch dann zu gewährleisten, wenn sich die zu verwendende Anschlussbuchse auf bzw. in einer Seitenfläche des Vorrichtungskörpers befindet, die mit der Seitenfläche identisch oder zu der Seitenfläche benachbart ist, auf bzw. in der sich der in die Steckdose eingesteckte Steckverbinder befindet, können zwei unterschiedliche Bauarten von erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtungen vorgehalten werden, nämlich zwei Bauarten, die sich bei gegebener Anordnung der Anschlussbuchsen am bzw. im Vorrichtungskörper lediglich durch die Anordnung der Steckverbinder relativ zu den Anschlussbuchsen unterscheiden: Eine erste Bauart unterscheidet sich von einer zweiten Bauart dadurch, dass alle Steckverbinder um beispielsweise jeweils 90°–270°, vorzugsweise etwa 180°, um eine Achse des Vorrichtungskörpers (beispielsweise Flächennormale der Prismengrundflächen) gegeneinander versetzt sind, bei gerader Anzahl von Seitenflächen um genau 180° und bei ungerader Anzahl von Seitenflächen um etwa 180°, sodass ein Steckverbinder in den beiden Bauarten auf einander gegenüber liegenden oder ungefähr einander gegenüber liegenden Seitenflächen angeordnet ist. Alternativ kann der Vorrichtungskörper auch so groß ausgeführt sein, dass das Anschluss-/Ladekabel selbst dann in eine zu verwendende Anschlussbuchse eingesteckt werden kann, wenn sich diese auf der Seite befindet, auf der sich auch der zu verwendende Steckverbinder befindet.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich im Vorrichtungsgehäuse mindestens eine Überstromschutzeinrichtung. Insbesondere wenn der Vorrichtungskörper in Form eines Prismas gebildet ist, steht in dem Körper ausreichend Raum zur Verfügung, um eine derartige Einrichtung unterzubringen. Diese muss dann nicht an anderer Stelle vorgesehen werden. Beispielsweise kann die Überstromschutzeinrichtung für 16 A ausgelegt sein.
Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung kann ferner zusammen mit einem Reiseadapter das erfindungsgemäße Anschlusssystem bilden. Insbesondere können diese beiden Vorrichtungen durch Ineinander-Stecken miteinander verbunden werden. Der Reiseadapter weist mindestens zwei, nämlich n (n: natürliche Zahl), Adaptersteckverbinder, die jeweils gemäß unterschiedlichen Stecksystemen ausgebildet sind, und eine Adapterbuchse auf. Ein Steckverbinder der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung ist in die Adapterbuchse einsteckbar.
Das erfindungsgemäße Anschlusssystem dient vorzugsweise zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses eines Elektrofahrzeuges an ein Stromversorgungsnetz.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Anschlusssystems umfasst der Reiseadapter einen Adapterkörper, der durch ein Adaptergehäuse in Form eines Prismas mit Prismenseitenflächen und Prismengrundflächen gebildet sein kann. Damit kann der Reiseadapter eine Form haben, die der Form der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung entspricht. In entsprechender Weise kann auch an jeder der Prismenseitenflächen des Adaptergehäuses jeweils einer der mindestens zwei Adaptersteckverbinder angeordnet sein. Gleichermaßen kann an einer der Prismengrundflächen die Adapterbuchse angeordnet sein, wobei die Anordnung der Adaptersteckverbinder an bzw. in den Seitenflächen und der Adapterbuchse an bzw. in einer der Grundflächen wie im Falle der Anschlussvorrichtung gestaltet sein kann. Durch diese Maßnahmen ergibt sich eine kompakte und einfach zu handhabende Form.
Der Reiseadapter umfasst ferner elektrische Verbindungen zwischen den Kontakten der Adapterbuchse und den Kontakten der mindestens zwei Adaptersteckverbinder, d. h. es ist jeweils eine elektrische Verbindung zwischen den Phasenleitern, den Neutralleitern bzw. gegebenenfalls den Schutzleitern der Adapterbuchse einerseits und den Phasenleitern, Neutralleitern bzw. Schutzleitern jedes Adaptersteckverbinders andererseits vorgesehen, wobei alle Phasenleiter untereinander verbunden sind, ferner alle Neutralleiter untereinander und schließlich alle Schutzleiter untereinander.
Ferner kann der Reiseadapter mindestens ein Schaltmittel enthalten, mit dem jeweils nur einer der mindestens zwei Adaptersteckverbinder mit Strom beaufschlagbar ist. Bevorzugt ist es, wenn ein Schaltmittel vorgesehen ist, das dafür sorgt, dass jeweils nur der Phasenleiter, Neutralleiter und gegebenenfalls Schutzleiter der verwendeten Anschlussbuchse mit dem entsprechenden Phasen-, Neutral- bzw. Schutzleiter des verwendeten Adaptersteckverbinders verbunden ist, nicht aber die Phasen-, Neutral- bzw. Schutzleiter der anderen Adaptersteckverbinder mit denen der Anschlussbuchse, um diese bei angeschlossener Anschlussvorrichtung stromlos zu halten. Die genannten elektrischen Verbindungen und das gegebenenfalls vorhandene Schaltmittel befinden sich im Adapterkörper.
Insbesondere kann das mindestens eine Schaltmittel durch eine drehbare Hülse im Adaptergehäuse betätigt werden, die auch zur Aufnahme des Steckverbinders der Anschlussvorrichtung dient. Alternativ können auch andere Betätigungsmittel zur Betätigung des mindestens einen Schaltmittels vorgesehen sein, beispielsweise Schiebeschalter.
Ferner kann eine Überstromschutzvorrichtung im Adapterkörper vorgesehen sein, wobei es ausreicht, wenn eine Überstromschutzvorrichtung entweder im Adapterkörper oder in der Anschlussvorrichtung vorgesehen ist. Allerdings können zur Erhöhung der Sicherheit auch sowohl in der Anschlussvorrichtung als auch im Reiseadapter Überstromschutzeinrichtungen vorgesehen sein. Die Überstromschutzeinrichtung kann beispielsweise für 16 A ausgelegt sein.
Ist die Anschlussvorrichtung mit dem Reiseadapter durch Einstecken verbunden, ergibt sich eine Ausführungsform, die hinsichtlich ihrer Funktionalität und Gestalt der Ausführungsform sehr ähnlich ist, bei der die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung, wie oben beschrieben, zusätzlich zu n Anschlussbuchsen m Steckverbinder jeweils vorzugsweise an oder in den Seitenflächen aufweist. Ein Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen Anschlusssystem und der vorgenannten Ausführungsform mit n Anschlussbuchsen und m Steckverbindern besteht darin, dass die Anschlussvorrichtung und der Reiseadapter voneinander trennbar sind, da die Steckverbindung zwischen ihnen lösbar ist, sodass die Anschlussvorrichtung und der Reiseadapter in zwei unterschiedlichen Orientierungen durch Stecken miteinander verbunden werden können. Dadurch kann das vorstehend beschriebene räumliche Problem der Zugänglichkeit der zu verwendenden Anschlussbuchse der Anschlussvorrichtung, wenn sich diese nahe bei dem verwendeten Adaptersteckverbinder des Reiseadapters befindet, durch Umstecken umgangen werden. Falls der Reiseadapter mit einem Schaltmittel mit drehbarer Einstellhülse zum Einschalten des verwendeten Adaptersteckverbinders ausgestattet ist, wird der Reiseadapter nach dem Einstecken des Steckverbinders der Anschlussvorrichtung in die Adapterbuchse des Reiseadapters so lange gedreht, bis der zu verwendende Adaptersteckverbinder aktiv geschaltet ist. Wenn sich dann herausstellt, dass sich die zu verwendende Anschlussbuchse der Anschlussvorrichtung auf der Seite des Adaptersteckverbinders befindet, kann die Anschlussvorrichtung vom Reiseadapter gelöst, um 180° gedreht und erneut mit dem Reiseadapter durch Einstecken verbunden werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an Hand von Figuren näher erläutert. Diese dienen ausschließlich zur Veranschaulichung und sind daher nicht einschränkend zu verstehen. Es zeigen im Einzelnen:
1: eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung (a) in einer perspektivischen Ansicht und (b) in einer Frontansicht;
2: ein Anschlussschema zum Laden von Fahrzeugen mit Ladekabeln unterschiedlicher Stecksysteme an einer Steckdose eines Stromversorgungssystems;
3: eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung in einer Draufsicht, geöffnet;
4: a) einen Reiseadapter in einer ersten Ausführungsform in einer Draufsicht; b) einen Reiseadapter in einer zweiten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht;
5: ein Anschlusssystem, bestehend aus einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung und einem Reiseadapter in einer Frontansicht;
6: eine Anschlussvorrichtung mit Anschlussbuchsen und Steckverbindern auf den Seitenflächen.
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren Elemente mit derselben Funktion.
Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 10, das in Form eines Prismas gebildet ist. Das Vorrichtungsgehäuse 10 hat fünf Prismenseitenflächen 11, 12, 13, 14, 15 und zwei Prismengrundflächen 16, 17. Das Gehäuse besteht beispielsweise aus Kunststoff.
In die Prismenseitenflächen 11, 12, 13, 14, 15 ist jeweils eine Anschlussbuchse 21, 22, 23 integriert (auf den Seitenflächen 14, 15 nicht dargestellt). Außerdem befindet sich an einer der beiden Prismengrundflächen 16, 17 ein Steckverbinder 24 mit Kontaktstiften. Die Anschlussbuchsen 21, 22, 23 sind jeweils in unterschiedlichen Stecksystemen ausgeführt. Es handelt sich um Anschlussbuchsen mit Phasen-, Neutral- und Schutzleiterkontakten. Der Steckverbinder 24 ist ebenfalls mit einem Phasen-, einem Neutral- und einem Schutzleiterkontakt ausgebildet. Der Steckverbinder 24 ist in dem Stecksystem des Landes ausgebildet, in dem dieser Steckverbinder eingesetzt werden soll. Beispielsweise kann der Steckverbinder 24 gemäß CEE 7/4 (Typ F, Schuko-Stecker) ausgebildet sein. In diesem Fall ist vorzugsweise keine der Anschlussbuchsen 21, 22, 23 CEE 7/4-kompatibel ausgeführt.
2 zeigt schematisch die Verwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung 1 an einer Steckdose S eines Stromversorgungssystems. Die Steckdose S ist mit dem Stecksystem gemäß der Norm A kompatibel. Beispielsweise ist die Steckdose gemäß der Norm CEE 7/4 ausgebildet, weil die Ladestelle in Deutschland installiert ist. Die Anschlussvorrichtung 1 ist mit drei verschiedenen Anschlussbuchsen 21, 22, 23 ausgestattet, die mit den Stecksystemen der Normen B, C bzw. D kompatibel sind. Die Anschlussvorrichtung 1 weist ferner einen Steckverbinder auf (nicht gezeigt), der mit dem Stecksystem gemäß der Norm A kompatibel ist, sodass dieser Steckverbinder in die Steckdose S eingesteckt werden kann.
Fahrzeuge F1, F2, F3 sind mit Ladekabeln L1, L2, L3 ausgerüstet, die mit Stecksystemen der Normen B, C bzw. D kompatibel sind. Diese Fahrzeuge stammen aus Ländern, deren Stecksysteme B, C, D mit dem Stecksystem der Norm A nicht kompatibel sind. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung 1, die an der Ladestelle vorgehalten wird und daher von den Fahrzeugen F1, F2, F3 nicht mitgeführt zu werden braucht, können die Fahrzeuge an der Steckdose S geladen werden. Allerdings können nicht alle drei Fahrzeuge F1, F2, F3 gleichzeitig geladen werden.
In 3 ist eine erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung 1 in einer zweiten Ausführungsform mit sechs Prismenseitenflächen in einer Draufsicht gezeigt, wobei die Anschlussvorrichtung geöffnet ist, d. h. der Teil des Gehäuses 10 an einer der Prismengrundflächen ist entfernt, um den Innenraum darstellen zu können.
Im Innenraum sind Anschlusskontaktpaare 31.1, 31.2, ferner 32.1, 32.2, ferner 33.1, 33.2, ferner 34.1, 34.2, ferner 35.1, 35.2 und schließlich 36.1, 36.1 an jeweiligen Anschlussbuchsen (nicht dargestellt) schematisch dargestellt. Die Anschlusskontaktpaare gehören zu jeweils einer Anschlussbuchse, die jeweils unterschiedlich ausgeführt sind, um eine Kompatibilität mit Stecksystemen unterschiedlicher Normen zu erreichen. Eine Kontaktdurchführung von zwei Kontakten 37.1, 37.2 von einem Steckverbinder (nicht gezeigt) auf einer der Prismengrundflächen des Gehäuses 10 führen in den Innenraum der Anschlussvorrichtung 1 und können über Anschlussfahnen 38.1, 38.2 mit den jeweiligen Kontakten eines Anschlusskontaktpaares in Kontakt gebracht werden. Die eine der beiden Anschlussfahnen 38.1 ist ferner mit einer Überstromschutzeinrichtung 39 ausgestattet. Damit die Anschlussfahnen 38.1, 38.2 gezielt mit einem der Anschlusskontaktpaare in Kontakt gebracht werden können, ist der Steckverbinder in einem drehbaren Stuhl in der Prismengrundfläche des Gehäuses 10 gelagert, hier angedeutet über die Kreise 40. Dadurch können die Anschlussfahnen 38.1. 38.2 in die gewünschte Winkellage verdreht werden (siehe Pfeile), sodass sie mit den Kontakten des zu verwendenden Anschlusskontaktpaares in Kontakt gebracht werden können. Die übrigen Kontakte der Anschlusskontaktpaare bleiben stromlos.
In 4a ist ein Reiseadapter 50 in einer ersten Ausführungsform gezeigt, der einen Adapterkörper aufweist, der durch ein Adaptergehäuse 51 gebildet ist. Dieses Adaptergehaüse 51 hat wiederum die Form eines Prismas mit fünf Prismenseitenflächen 52, 53, 54, 55, 56 und zwei Prismengrundflächen 57 (eine Grundfläche nicht sichtbar). An einer der Grundflächen 57 ist eine Adapterbuchse 61 in einer drehbaren Hülse 67 in das Gehäuse 51 eingelassen. An den Prismenseitenflächen 52, 53, 54, 55, 56 ist jeweils ein Adaptersteckverbinder 62, 63, 64, 65, 66 integriert. Die Adaptersteckverbinder 62, 63, 64, 65, 66 sind mit Stecksystemen unterschiedlicher Normen kompatibel. Die Adapterbuchse 61 ist mit einem Stecksystem gemäß einer Norm kompatibel, die sich von denen der Adaptersteckverbinder 62, 63, 64, 65, 66 unterscheidet. Die drehbare Hülse 67 dient zur Betätigung eines sich im Adapterkörper 51 befindenden Schaltmittels (nicht gezeigt), dessen Funktion dieselbe ist wie die des Schaltmittels auf 3 (Durchführungen 37.1, 37.2; Kontaktfahnen 38.1, 38.2; drehbarer Stuhl gemäß Kreis 40) in der Anschlussvorrichtung 1 und kann einen Aufbau wie diese haben.
In 4b ist ein Reiseadapter 50 in einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Auch dieser Reiseadapter 50 weist ein Adaptergehäuse 51 sowie eine Adapterbuchse 61 auf. Allerdings ist nur eine Adaptersteckverbindung 62 vorhanden, die über Einstellmittel 80 (vier Schieber) in unterschiedliche räumliche Konfigurationen umgewandelt werden kann, sodass die Steckverbindung 62 mit Stecksystemen unterschiedlicher Normen kompatibel gemacht werden kann.
Der Reiseadapter 50 von 4a oder 4b kann nun mit der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung 1 zu einem Anschlusssystem 100 kombiniert werden, indem der Steckverbinder 24 der Anschlussvorrichtung 1 in die Adapterbuchse 61 des Reiseadapters 50 eingesteckt wird. Ein derartiges Anschlusssystem 100 ist in 5 gezeigt. Der Steckverbinder 24 der Anschlussvorrichtung 1 ist in die Adapterbuchse 61 (nicht sichtbar) des Reiseadapters 50 eingesteckt. An den Prismenseitenflächen 11, 12 der Anschlussvorrichtung 1 sind ferner Anschlussbuchsen 21, 22 integriert. An den Prismenseitenflächen 52, 53 des Reiseadapters 50 sind Adaptersteckverbinder 62, 63 integriert (hier nur schematisch dargestellt). Wenn die Anschlussvorrichtung 1 fünf Prismenseitenflächen und der Reiseadapter 50 ebenfalls fünf Prismenseitenflächen aufweisen, wird auf diese Weise eine 5×5-Anschlussmatrix geschaffen.
Die in 6 gezeigte Anschlussvorrichtung 1 in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform entspricht hinsichtlich ihrer Funktion im Wesentlichen der des Anschlusssystems 100, das in 5 dargestellt ist. In diesem Falle ist die Anschlussvorrichtung mit jeweils einer Anschlussbuchse 21, 22 und jeweils einem Steckverbinder 71, 72 (hier nur schematisch dargestellt) an den Prismenseitenflächen 11, 12 ausgerüstet. Damit wird ebenfalls eine 5×5-Verbindungsmatrix von Anschlussbuchsen 21, 22 und Steckverbindern 71, 72 gebildet, wobei die beiden Teile mit den Anschlussbuchsen 21, 22 einerseits und mit den Steckverbindern 71, 72 andererseits nicht wie bei dem Anschlusssystem 100 von 5 voneinander lösbar sind sondern zusammen einen Vorrichtungskörper 10 bilden.
Bezugszeichenliste

1: Anschlussvorrichtung
10: Vorrichtungskörper, -gehäuse
11, 12, 13, 14, 15: Prismenseitenflächen der Anschlussvorrichtung 10
16, 17: Prismengrundflächen der Anschlussvorrichtung 10
21, 22, 23: Anschlussbuchsen der Anschlussvorrichtung 10
24: Steckverbinder der Anschlussvorrichtung 10
31, 32, 33, 34, 35, 36: Anschlusskontaktpaare der Anschlussvorrichtung 10
37: Kontakte eines Steckverbinders 24 der Anschlussvorrichtung 10
38: Anschlussfahnen in der Anschlussvorrichtung 10
39: Überstromschutzeinrichtung
40: Drehbewegung des Steckverbinders 24 in der Anschlussvorrichtung 10
50: Reiseadapter
51: Adapterkörper, -gehäuse
52, 53, 54, 55, 56: Prismenseitenflächen des Reiseadapters 50
57: Prismengrundfläche des Reiseadapters 50
61: Adapterbuchse des Reiseadapters 50
62, 63, 64, 65, 66: Adaptersteckverbinder des Reiseadapters 50
67: drehbare Hülse im Reiseadapter 50
71, 72: Steckverbinder an der Anschlussvorrichtung 1
80: Einstellmittel für die Steckverbinder des Reiseadapters 50
S: Steckdose
A, B, C, D: Stecksysteme unterschiedlicher Normen
F1, F2, F3: Fahrzeuge
L1, L2, L3: Ladekabel unterschiedlicher Normen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 618,617 S [0003]
DE 19547390 C1 [0004]
DE 202006008448 U1 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm CEE 7/4 (CEE: Commission on the Rules for the Approval of the Electrical Equipment; CEE 7/4: Typ F, Schukostecker) [0015]
Norm CEE 7/5 (Typ E) [0015]
Norm CEE 7/4 [0016]
Norm CEE 7/5 [0016]
CEE 7/4 (Typ F, Schuko-Stecker) [0040]
Norm CEE 7/4 [0041]

Claims

Vorrichtung (1) zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses eines Verbrauchers (F1, F2, F3) an ein Stromversorgungsnetz, umfassend einen Vorrichtungskörper (10), der mindestens einen Steckverbinder (24) und mindestens zwei Anschlussbuchsen (21, 22, 23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Anschlussbuchsen (21, 22, 23) jeweils zum Anschluss an unterschiedliche Steckverbindertypen unterschiedlicher Stecksysteme ausgebildet sind.
Vorrichtung (1) zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Anschlussbuchsen (21, 22, 23) in den Vorrichtungskörper (10) eingelassen sind.
Vorrichtung (1) zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtungskörper durch ein Vorrichtungsgehäuse (10) in Form eines Prismas mit Prismengrundflächen (16, 17) und Prismenseitenflächen (11, 12, 13, 14, 15) gebildet ist.
Vorrichtung (1) zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in jeder der Prismenseitenflächen (11, 12, 13, 14, 15) des Vorrichtungsgehäuses (10) jeweils eine der mindestens zwei Anschlussbuchsen (21, 22, 23) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in einer der Prismengrundflächen (16, 17) des Vorrichtungsgehäuses (10) ein Steckverbinder (24) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in jeder der Prismenseitenflächen (11, 12, 13, 14, 15) des Vorrichtungsgehäuses (10) jeweils einer des mindestens einen Steckverbinders (71, 72) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Vorrichtungsgehäuse (10) mindestens eine Überstromschutzeinrichtung (39) befindet.
Anschlusssystem (100), umfassend die Vorrichtung (1) zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses nach einem der Ansprüche 1–7 und einen Reiseadapter (50), der mindestens zwei Adaptersteckverbinder (62, 63, 64, 65, 66), die jeweils gemäß unterschiedlichen Stecksystemen ausgebildet sind, und eine Adapterbuchse (61) aufweist, wobei ein Steckverbinder (24) der Vorrichtung (1) zur Herstellung des elektrischen Anschlusses in die Adapterbuchse (61) einsteckbar ist.
Anschlusssystem (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Reiseadapter (50) einen Adapterkörper umfasst, der durch ein Adaptergehäuse (51) in Form eines Prismas mit Prismenseitenflächen (52, 53, 54, 55, 56) und Prismengrundflächen (57) gebildet ist.
Verwendung der Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1–7 zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses eines Elektrofahrzeuges (F1, F2, F3) an ein Stromversorgungsnetz.
Verwendung der Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig nur ein einziges Elektrofahrzeug (F1, F2, F3) elektrisch angeschlossen wird.
Verwendung des Anschlusssystems (100) nach einem der Ansprüche 8 und 9 zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses eines Elektrofahrzeuges (F1, F2 oder F3) an ein Stromversorgungsnetz.
Verwendung des Anschlusssystems (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig nur ein einziges Elektrofahrzeug (F1, F2 oder F3) elektrisch angeschlossen wird.