DE102021000309A1

DE102021000309A1 - Kontaktierungsvorrichtung und Verfahren für ein elektrisches Ladesystem eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102021000309A1
Application number: DE102021000309.8A
Authority: DE
Inventors: Giovanni La Placa
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2021-01-22
Filing date: 2021-01-22
Publication date: 2022-07-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktierungsvorrichtung (100) für ein elektrisches Ladesystem eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (200), umfassend wenigstens eine Außenspiegelanordnung (10), mit einem Spiegelfuß (14), welcher an dem Fahrzeug (200) angeordnet ist und einem Spiegelgehäuse (12), welches sich von dem Spiegelfuß (14) erstreckt und welches zwischen einer ersten Position (P1) und einer zweiten Position (P2) bewegbar ist; eine elektrische Ladeschnittstelle (50), welche in dem Spiegelgehäuse (12) angeordnet ist. Das Spiegelgehäuse (12) weist eine Abdeckungseinheit (30) auf, welche dazu ausgebildet ist, in der ersten Position (P1) einen Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle (50) abzudecken und in der zweiten Position (P2) den Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle (50) freizugeben.Die Erfindung betrifft ferner ein elektrisch betreibbares Fahrzeug (200) mit wenigstens einer Kontaktierungsvorrichtung (100), sowie ein Verfahren zum Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (200) mit einer Kontaktierungsvorrichtung (100).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktierungsvorrichtung für ein elektrisches Ladesystem eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs. Weiter betrifft die Erfindung ein elektrisch betreibbares Fahrzeug mit wenigstens einer Kontaktierungsvorrichtung für ein elektrisches Ladesystem sowie ein Verfahren zum Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit einer Kontaktierungsvorrichtung für ein elektrisches Ladesystem.
Elektrisch betreibbare Fahrzeuge weisen elektrische Energiespeicher auf, welche geladen werden müssen. An den Fahrzeugen selbst geschieht dies in der Regel durch Einstecken eines Ladekabels, bzw. Ladesteckers, in einer Kontaktierungsvorrichtung, welche an unterschiedlichen Stellen am Fahrzeug angeordnet sein können. Bekannt sind vor allem Ladebuchsen an den Seitenwänden, auf der linken oder rechten Seite, im vorderen Bereich an den Kotflügeln oder im Heckbereich, sowie mittig angeordnete Ladebuchsen, beispielsweise unter einem Fahrzeuglogo im Kühlergrill oder an der Heckklappe. Hierbei ist stets eine zusätzliche Öffnung mit einer Verschlussklappe und einem entsprechenden Betätigungsmechanismus erforderlich. Die Öffnungen müssen dabei gegen Umwelteinwirkungen wie beispielsweise Regen oder Schnee geschützt werden.
Die US 8125180 B2 offenbart beispielsweise ein Ladesystem für einen elektrischen Energiespeicher eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit einer Ladeschnittstelle, welche in einen Außenspiegel des Fahrzeugs integriert ist. Das Spiegelgehäuse legt beim Wegklappen die Ladebuchse frei, sodass ein entsprechendes Ladekabel angesteckt und der Energiespeicher geladen werden kann.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Kontaktierungsvorrichtung für ein elektrisches Ladesystem eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein elektrisch betreibbares Fahrzeug mit wenigstens einer solchen verbesserten Kontaktierungsvorrichtung für ein elektrisches Ladesystem anzugeben.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zum Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit einer solchen verbesserten Kontaktierungsvorrichtung für ein elektrisches Ladesystem anzugeben.
Die vorgenannten Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine Kontaktierungsvorrichtung für ein elektrisches Ladesystem eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs vorgeschlagen, umfassend wenigstens eine Außenspiegelanordnung, mit einem Spiegelfuß, welcher an dem Fahrzeug angeordnet ist und einem Spiegelgehäuse, welches sich von dem Spiegelfuß erstreckt und welches zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist; und eine elektrische Ladeschnittstelle, welche in dem Spiegelgehäuse angeordnet ist. Dabei weist das Spiegelgehäuse eine Abdeckungseinheit auf, welche dazu ausgebildet ist, in der ersten Position einen Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle abzudecken und in der zweiten Position den Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle freizugeben.
Bei der erfindungsgemäßen Kontaktierungsvorrichtung erfolgt die Kontaktierung des elektrischen Ladesystems mittels Ladesteckern an den Außenspiegeln. Außenspiegel sind in der Regel an jedem Fahrzeug vorhanden und können in der Regel auch elektrisch an die Karosserie herangeklappt werden. Mit der vorgeschlagenen Kontaktierungsvorrichtung sind keine zusätzlichen oder weiteren Ladeklappen am Fahrzeug, beispielsweise an den Seitenwänden, an der Front oder am Heck, mehr erforderlich.
Der oder die Außenspiegel geben während des Anklappvorgangs automatisch eine Öffnung frei, welche anschließend zur Kontaktierung der Ladestecker dient. Dabei ist vorgesehen, dass diese Öffnung nur dann freigegeben wird, wenn ein Ladevorgang eingeleitet wird. Die Öffnung selber kann durch eine Irisblendenmechanik geöffnet und wieder verschlossen werden. Wird der Außenspiegel bestimmungsgemäß zum Laden eingeklappt, wird automatisch während des Anklappvorgangs die Irisblendenmechanik betätigt und die Öffnung im unteren Bereich des Spiegelgehäuses freigegeben.
Wenn kein Ladevorgang eingeleitet wird, können die Außenspiegel aber auch in üblicher Weise, etwa bei einem geparkten, zu verschließenden Fahrzeug, angeklappt werden, ohne dass die Öffnung durch die Irisblendenmechanik freigegeben wird.
Bei einem bevorstehenden Ladevorgang kann der Fahrer beispielsweise manuell durch Drücken einer Taste im Fahrzeug den bevorstehenden Ladevorgang auslösen. Die Fahrzeugelektronik steuert dann während des anschließenden Anklappvorgangs der Außenspiegel die Ansteuerung für ein verschiebbares Zwischenzahnrad, über welches die Irisblendenmechanik gesteuert wird. Diese Ansteuerung kann alternativ beispielsweise durch zweimaliges Drücken der Verriegelungstaste an einer Fernbedienung des Fahrzeugs ausgelöst werden. Drückt man beispielsweise nur einmal die Verriegelungstaste, werden die Außenspiegel lediglich angeklappt und geben die Öffnungen nicht frei. Das Zwischenzahnrad befindet sich dann in einer ausgekoppelten Position.
Bei zum Laden angeklappten Außenspiegeln, im Zustand geöffneter Irisblenden, kann nun der oder die Ladestecker von unten in das Spiegelgehäuse eingebracht und mit der Ladebuchse kontaktiert werden.
Als zusätzlicher Vorteil ist bei der Erfindung insbesondere auch der Aspekt zu betrachten, dass das gesteckte Ladekabel, bzw. der Ladestecker selbst, witterungsgeschützt angeordnet ist, da die Trennstelle selbst sich im Spiegelgehäuse befindet und beispielsweise nicht durch Regen oder Schnee beaufschlagt oder beeinträchtigt wird.
Dadurch, dass keine zusätzlichen Ladeklappen benötigt werden, können Kosten und Bauraum gespart werden.
Weiter ist es vorteilhaft möglich, eine Schnellladung durch eine sogenannte „Zwei-Kreis-Ladung“ über Kontaktierungsvorrichtungen in beiden Außenspiegeln des Fahrzeugs durchzuführen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Kontaktierungsvorrichtung kann das Spiegelgehäuse um eine durch den Spiegelfuß verlaufende Rotationsachse zwischen der ersten Position und der zweiten Position schwenkbar sein, insbesondere um mindestens 90° schwenkbar sein. Dabei deckt die Abdeckungseinheit durch die Schwenkbewegung des Spiegelgehäuses den Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle ab oder gibt ihn frei. Auf diese Weise kann das Außenspiegelgehäuse während des Anklappvorgangs automatisch eine Öffnung freigeben, welche anschließend zu Kontaktierung der Ladestecker dient. Das Öffnen des Zugangs des Spiegelgehäuses kann günstigerweise durch die Schwenkbewegung selbst erfolgen, welche einen mechanischen Antrieb zum Öffnen des Zugangs betätigt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Kontaktierungsvorrichtung kann die Abdeckungseinheit als Irisblendenmechanik ausgebildet sein, welche durch Ansteuern eines Außenzahnrads der Abdeckungseinheit eine Öffnung des Spiegelgehäuses zu der elektrischen Ladeschnittstelle abdeckt oder freigibt. Bei der Irisblendenmechanik erfolgt eine Veränderung des Blendendurchmessers über eine Rotationsbewegung eines Betätigungshebels. Auf diese Weise kann die Schwenkbewegung des Spiegelgehäuses vorteilhaft zur Betätigung der Irisblende benutzt werden. Eine solche Mechanikeinheit kann sehr platzsparend in das Spiegelgehäuse integriert werden
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Kontaktierungsvorrichtung kann das Außenzahnrad mit einem Betätigungshebel der Irisblendenmechanik gekoppelt sein. Auf diese Weise kann die Betätigung der Irisblende günstigerweise über einen Eingriff am Außenzahnrad bewirkt werden, welches wiederum durch die Schwenkbewegung des Spiegelgehäuses selbst gedreht werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Kontaktierungsvorrichtung kann das Außenzahnrad über ein Zwischenzahnrad mit einem mit dem Spiegelfuß fest verbundenen Zahnrad im Eingriff sein, welches durch die Schwenkbewegung des Spiegelgehäuses von der ersten Position in die zweite Position über das Zwischenzahnrad und das Außenzahnrad das Freigeben der Öffnung des Spiegelgehäuses bewirkt. Dadurch lässt sich die Schwenkbewegung des Spiegelgehäuses vorteilhaft in eine Drehung des Außenzahnrads und damit eine Betätigung der Irisblendenmechanik umsetzen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Kontaktierungsvorrichtung kann das Zwischenzahnrad von dem fest verbundenen Zahnrad entkoppelbar ausgebildet sein. Insbesondere kann dabei das Zwischenzahnrad über einen Antrieb, insbesondere einen elektromechanischen Antrieb, von dem fest verbundenen Zahnrad außer Eingriff bringbar, und damit entkoppelbar sein. Über das Zwischenzahnrad können so vorteilhaft zwei Zustände der Außenspiegelanordnung gesteuert werden. In einem ersten Zustand wird beim Anklappen des Außenspiegels die Irisblendenmechanik betätigt und die Öffnung im Spiegelgehäuse freigegeben. Im zweiten Zustand ist beim Anklappen des Außenspiegels die Irisblendenmechanik entkoppelt und die Öffnung im Spiegelgehäuse bleibt geschlossen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Kontaktierungsvorrichtung kann wenigstens eine Taste im Fahrzeug und/oder wenigstens eine Fernbedienung des Fahrzeugs vorgesehen sein, welche die Schwenkbewegung des Spiegelgehäuses auslöst.
Bei einem bevorstehenden Ladevorgang kann der Fahrer beispielsweise manuell durch Drücken einer Taste im Fahrzeug den bevorstehenden Ladevorgang auslösen. Die Fahrzeugelektronik steuert dann während des anschließenden Anklappvorgangs der Außenspiegel die Ansteuerung für ein verschiebbares Zwischenzahnrad, über welches die Irisblendenmechanik gesteuert wird. Diese Ansteuerung kann alternativ beispielsweise durch zweimaliges Drücken der Verriegelungstaste an einer Fernbedienung des Fahrzeugs ausgelöst werden. Drückt man beispielsweise nur einmal die Verriegelungstaste, werden die Außenspiegel lediglich angeklappt und geben die Öffnungen im Spiegelgehäuse nicht frei. Das Zwischenzahnrad befindet sich dann in einer ausgekoppelten Position.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein elektrisch betreibbares Fahrzeug mit einer Kontaktierungsvorrichtung für ein elektrisches Ladesystem vorgeschlagen, umfassend wenigstens eine Außenspiegelanordnung, mit einem Spiegelfuß, welcher an dem Fahrzeug angeordnet ist und einem Spiegelgehäuse, welches sich von dem Spiegelfuß erstreckt und welches zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist; und eine elektrische Ladeschnittstelle, welche in dem Spiegelgehäuse angeordnet ist. Dabei weist das Spiegelgehäuse eine Abdeckungseinheit auf, welche dazu ausgebildet ist, in der ersten Position einen Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle abzudecken und in der zweiten Position den Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle freizugeben. Das Fahrzeug weist einen elektrischen Energiespeicher auf, welcher über die Kontaktierungsvorrichtung in deren zweiten Position ladbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Kontaktierungsvorrichtung erfolgt die Kontaktierung des elektrischen Ladesystems mittels Ladesteckern an den Außenspiegeln. Mit der vorgeschlagenen Kontaktierungsvorrichtung sind keine zusätzlichen oder weiteren Ladeklappen am Fahrzeug, beispielsweise an den Seitenwänden, an der Front oder am Heck, mehr erforderlich. In der zweiten Position der Abdeckungseinheit, wenn der Außenspiegel an die Seitenwand angeklappt ist, kann der Ladestecker eingesteckt und die Ladebuchse kontaktiert werden.
Als zusätzlicher Vorteil ist bei der Erfindung insbesondere auch der Aspekt zu betrachten, dass das am Fahrzeug gesteckte Ladekabel, bzw. der Ladestecker selbst witterungsgeschützt angeordnet ist, da die Trennstelle selbst sich im Spiegelgehäuse befindet und beispielsweise nicht durch Regen oder Schnee beaufschlagt oder beeinträchtigt wird.
Dadurch, dass keine zusätzlichen Ladeklappen am Fahrzeug benötigt werden, können Kosten und Bauraum gespart werden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein elektrisch betreibbares Fahrzeug mit wenigstens zwei Kontaktierungsvorrichtungen für ein elektrisches Ladesystem vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug einen elektrischen Energiespeicher aufweist, welcher über jeweils eine der beiden Kontaktierungsvorrichtungen ladbar ist und/oder welcher über beide Kontaktierungsvorrichtungen in deren zweiten Position gleichzeitig ladbar ist.
An einem Fahrzeug sind üblicherweise zwei Außenspiegel, auf der linken und rechten Fahrzeugseite, angeordnet. Dadurch kann über eine intelligente Ladesteuerung vorgesehen werden, entweder über den linken oder den rechten Außenspiegel den elektrischen Energiespeicher zu laden. Des Weiteren kann aber auch vorgesehen werden, dass über beide Außenspiegel gleichzeitig mittels zweier Ladekabel geladen werden kann. Hierbei kann beispielsweise die Fahrzeugelektronik den Energiespeicher in zwei Ladekreise trennen, so dass über diese Ladekreise separat und somit mit doppelter Leistung geladen werden kann.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit einer Kontaktierungsvorrichtung für ein elektrisches Ladesystem vorgeschlagen, umfassend wenigstens die Schritte Auslösen eines Ladevorgangs wenigstens durch Drücken einer Taste im Fahrzeug und/oder durch eine Fernbedienung des Fahrzeugs; Aktivieren einer Abdeckungseinheit zur Freigabe einer Öffnung des Spiegelgehäuses durch Bewegen eines Spiegelgehäuses der Kontaktierungsvorrichtung von einer ersten Position in die zweite Position; Freigeben der Öffnung des Spiegelgehäuses und damit eines Zugangs zu einer in dem Spiegelgehäuse angeordneten elektrischen Ladeschnittstelle; und Einstecken eines Ladesteckers in die elektrische Ladeschnittstelle und dadurch Verbinden einer Ladesäule mit dem elektrischen Energiespeicher.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein elektrisch betriebenes Fahrzeug mit einer vorgeschlagenen Kontaktierungsvorrichtung vorteilhaft geladen werden.
Bei einem bevorstehenden Ladevorgang kann der Fahrer beispielsweise manuell durch Drücken einer Taste im Fahrzeug den bevorstehenden Ladevorgang auslösen. Die Fahrzeugelektronik steuert dann während des anschließenden Anklappvorgangs der Außenspiegel die Ansteuerung für ein verschiebbares Zwischenzahnrad, über welches eine Irisblendenmechanik gesteuert wird. Diese Ansteuerung kann alternativ beispielsweise durch zweimaliges Drücken der Verriegelungstaste an einer Fernbedienung des Fahrzeugs ausgelöst werden. Drückt man beispielsweise nur einmal die Verriegelungstaste, werden die Außenspiegel lediglich angeklappt und geben die Öffnungen nicht frei. Bei freigegebener Öffnung im Außenspiegelgehäuse kann eine Ladebuchse auf einfache Weise mit einem Ladekabel kontaktiert und der Ladevorgang eingeleitet werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer Kontaktierungsvorrichtung für ein elektrisches Ladesystem eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer ersten Position;
2 eine Schnittdarstellung einer Irisblendenmechanik der Kontaktierungsvorrichtung nach 1;
3 einen Querschnitt der Kontaktierungsvorrichtung nach 1 von oben in einer ersten Position des Spiegelgehäuses;
4 einen Querschnitt der Kontaktierungsvorrichtung nach 1 von oben in einer zweiten Position des Spiegelgehäuses;
5 eine schematische Darstellung eines elektrisch betreibbaren Fahrzeug mit einer Kontaktierungsvorrichtung für ein elektrisches Ladesystem in einem kontaktierten Zustand; und
6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit einer Kontaktierungsvorrichtung für ein elektrisches Ladesystem.

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Kontaktierungsvorrichtung 100 für ein elektrisches Ladesystem eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 200 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer ersten Position P1. Die Kontaktierungsvorrichtung 100 ist dabei in einer Seitenansicht dargestellt. 3 stellt im Querschnitt durch das Spiegelgehäuse 12 die Kontaktierungsvorrichtung 100 in derselben Position P1 von oben dar.
Die Kontaktierungsvorrichtung 100 umfasst eine Außenspiegelanordnung 10 mit einem Spiegelfuß 14, welcher an dem Fahrzeug 200 angeordnet ist und einem Spiegelgehäuse 12, welches sich von dem Spiegelfuß 14 erstreckt und welches zwischen einer ersten Position P1 und einer zweiten Position P2 bewegbar ist. In 1 ist die Kontaktierungsvorrichtung 100 in der ersten Position P1 dargestellt.
Weiter umfasst die Kontaktierungsvorrichtung 100 eine elektrische Ladeschnittstelle 50, welche in dem Spiegelgehäuse 12 angeordnet ist (in 4 erkennbar). Die Ladeschnittstelle 50 in Form einer Ladebuchse liegt senkrecht zu der Schnittebene in 1 und kann in der Zeichnungsebene von unten kontaktiert werden.
Das Spiegelgehäuse 12 weist eine Abdeckungseinheit 30 auf, welche dazu ausgebildet ist, in der ersten Position P1 einen Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle 50 abzudecken und in der zweiten Position P2 den Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle 50 freizugeben.
Das Spiegelgehäuse 12 ist um eine durch den Spiegelfuß 14 verlaufende Rotationsachse 18 zwischen der ersten Position P1 und der zweiten Position P2 schwenkbar ist. Insbesondere kann das Spiegelgehäuse 12 um mindestens 90° aus der Zeichnungsebene herausgeschwenkt werden. Dabei deckt die Abdeckungseinheit 30 durch die Schwenkbewegung des Spiegelgehäuses 12 in der ersten Position P1 den Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle 50 ab und gibt den Zugang in der zweiten Position P2 frei.
Die Abdeckungseinheit 30 kann beispielsweise als Irisblendenmechanik 32 ausgebildet sein, welche durch Ansteuern eines Außenzahnrads 36 der Abdeckungseinheit 30 eine Öffnung 34 des Spiegelgehäuses 12 als Zugang zu der Ladeschnittstelle 50 abdeckt oder freigibt.
Die Irisblendenmechanik 32 ist dazu in 2 in einer Schnittdarstellung dargestellt. Das Gehäuse 38 der Irisblendenmechanik 32 ist starr mit dem Spiegelgehäuse 12 verbunden. Drehbar ist nur das Außenzahnrad 36, welches mit einem Betätigungshebel 42 der Irisblendenmechanik 32 gekoppelt ist. Der Betätigungshebel 42 ist über einen Kopplungshebel 44 mit dem Außenzahnrad 36 verbunden. Der Betätigungshebel 42 wiederum betätigt die Lamellen der Irisblende 46.
Bei einer Drehung des Spiegelgehäuses 12 um beispielsweise 90°, welche dem Anklappen des Spiegelgehäuses 12 an die Seitenwand des Fahrzeugs 200 entspricht, wird für das Laden somit die Irisblende 46 automatisch geöffnet.
Das Außenzahnrad 36 ist dazu über ein Zwischenzahnrad 20 mit einem mit dem Spiegelfuß 14 fest verbundenen Zahnrad 16 im Eingriff, welches durch die Schwenkbewegung des Spiegelgehäuses 12 von der ersten Position P1 in die zweite Position P2 über das Zwischenzahnrad 20 und das Außenzahnrad 36 das Freigeben der Öffnung 34 des Spiegelgehäuses 12 bewirkt. Dazu kämmt das Außenzahnrad 36 mit seinem Zahnkranz 40 mit dem Zwischenzahnrad 20, welches eine Drehachse 24 aufweist und welches wiederum mit dem Zahnrad 16 der Rotationsachse 18 kämmt.
Das Zahnrad 16 bleibt bei dem Anklappen des Außenspiegelgehäuses 12 ortsfest, da es mit dem Spiegelfuß 14 fest verbunden ist. Das Spiegelgehäuse 12 dreht sich um die Rotationsachse 18 des Zahnrads 16.
Das Zwischenzahnrad 20 kann von dem fest verbundenen Zahnrad 16 entkoppelt werden, wenn das Spiegelgehäuse 12 nicht zum Laden an das Fahrzeug angeklappt wird.
Dafür ist ein Antrieb 22 vorgesehen, der beispielsweise als elektromechanischer oder elektromagnetischer Antrieb 22 ausgebildet sein kann. Das Zwischenzahnrad 20 kann von dem Antrieb 22 beispielsweise, wie mit Pfeilen angedeutet, hochgefahren werden, um aus dem Eingriff mit dem Zahnrad 16 und dem Außenzahnrad 36 genommen zu werden. Auf diese Weise ist es möglich, das Spiegelgehäuse 12 anzuklappen, ohne dass die Abdeckeinheit 30 geöffnet und der Zugang zu der Ladeschnittstelle 50 freigegeben wird.
Die Schwenkbewegung des Spiegelgehäuses 12 kann beispielsweise über eine Taste im Fahrzeug 200 und/oder eine Fernbedienung des Fahrzeugs 200 vorgenommen werden.
Bei einem bevorstehenden Ladevorgang kann der Fahrer beispielsweise manuell durch Drücken einer Taste im Fahrzeug 200 den bevorstehenden Ladevorgang auslösen. Die Fahrzeugelektronik steuert dann während des anschließenden Anklappvorgangs der Spiegelgehäuse 12 die Ansteuerung für das verschiebbare Zwischenzahnrad 20, über welches die Irisblendenmechanik 22 gesteuert wird. Diese Ansteuerung kann alternativ beispielsweise durch zweimaliges Drücken der Verriegelungstaste an einer Fernbedienung des Fahrzeugs 200 ausgelöst werden. Drückt man beispielsweise nur einmal die Verriegelungstaste, werden die Spiegelgehäuse 12 lediglich angeklappt und geben die Öffnungen 34 nicht frei. Das Zwischenzahnrad 20 befindet sich dann in einer ausgekoppelten Position.
In 3 ist ein Querschnitt der Kontaktierungsvorrichtung 100 nach 1 von oben in einer ersten Position P1 des Spiegelgehäuses 12 und in 4 in einer zweiten Position P2 dargestellt. In 4 ist dazu das Außenspiegelgehäuse 12 um 90° an die Seitenwand des Fahrzeugs 200 angeklappt und für den Ladevorgang bereit dargestellt.
Die beiden 3 und 4 verdeutlichen den Eingriff des Zahnrads 16 über das Zwischenzahnrad 20 in das Außenzahnrad 36 zur Betätigung der Irisblendenmechanik 32 der Abdeckeinheit 30.
In der ersten Position P1 des Spiegelgehäuses 12 ist die Irisblende 46 komplett geschlossen, sodass der Zugang zu der Ladeschnittstelle 50 abgedeckt ist. In der zweiten Position P2 des Spiegelgehäuses 12 ist die Irisblende 46 geöffnet, sodass der Zugang zu der Ladeschnittstelle 50 freigegeben ist und ein Ladestecker 64 (siehe 5) gesteckt werden kann.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 200 mit einer Kontaktierungsvorrichtung 100 für ein elektrisches Ladesystem in einem kontaktierten Zustand.
Das Fahrzeug 200 weist einen elektrischen Energiespeicher auf, welcher über die Kontaktierungsvorrichtung 100 in deren zweiten Position P2, wenn das Spiegelgehäuse 12 an die Seitenwand des Fahrzeugs 200 angeklappt ist, geladen werden kann. In der zweiten Position P2 ist der Zugang zu einer Ladeschnittstelle 50 des Fahrzeugs 200 freigegeben, sodass ein Ladestecker 64 kontaktiert werden kann.
Zum Laden ist die Ladeschnittstelle 50 der Kontaktierungsvorrichtung 100 über den Ladestecker 64 des Ladekabels 62 mit der Ladesäule 60 verbunden.
An einem Fahrzeug 200 können zwei Außenspiegelanordnungen 10, auf der linken und rechten Fahrzeugseite, vorgesehen sein. Dadurch kann über eine intelligente Ladesteuerung vorgesehen werden, entweder über die linke oder den rechte Außenspiegelanordnung 10 den elektrischen Energiespeicher zu laden. Des Weiteren kann aber auch vorgesehen werden, dass über beide Außenspiegelanordnungen 10 gleichzeitig mittels zweier Ladekabel 62 geladen werden kann. Hierbei kann beispielsweise die Fahrzeugelektronik den Energiespeicher in zwei Ladekreise trennen, so dass über diese Ladekreise separat und somit mit doppelter Leistung geladen werden kann.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 200 mit einer Kontaktierungsvorrichtung 100 für ein elektrisches Ladesystem.
Das Verfahren startet mit einem ersten Schritt S100, in dem ein Ladevorgang wenigstens durch Drücken einer Taste im Fahrzeug 200 und/oder durch eine Fernbedienung des Fahrzeugs 200 ausgelöst wird.
Das Spiegelgehäuse 12 der Kontaktierungsvorrichtung 100 wird im nächsten Schritt S102 von einer ersten Position P1 in die zweite Position P2 geschwenkt und dadurch in Schritt S104 die Abdeckungseinheit 20 zur Freigabe einer Öffnung 34 des Spiegelgehäuses 12 aktiviert.
Die Öffnung 34 des Spiegelgehäuses 12 und damit eines Zugangs zu der in dem Spiegelgehäuse 12 angeordneten elektrischen Ladeschnittstelle 50 wird in Schritt S106 freigegeben.
Danach kann in Schritt S108 der Ladestecker 64 in die elektrische Ladeschnittstelle 50 eingesteckt werden und dadurch die Ladesäule 60 mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden werden.
In Schritt S110 kann der Ladevorgang gestartet werden.
Bezugszeichenliste

10: Außenspiegelanordnung
12: Spiegelgehäuse
14: Spiegelfuß
16: Zahnrad
18: Rotationsachse
20: Zwischenzahnrad
22: Antrieb
24: Achse Zwischenzahnrad
30: Abdeckungseinheit
32: Irisblendenmechanik
34: Öffnung Spiegelgehäuse
36: Außenzahnrad
38: Gehäuse Irisblendenmechanik
40: Zahnkranz
42: Betätigungshebel
44: Kopplungshebel
46: Irisblende
50: Ladeschnittstelle
60: Ladesäule
62: Ladekabel
64: Ladestecker
100: Kontaktierungsvorrichtung
200: Fahrzeug
P1: erste Position
P2: zweite Position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 8125180 B2 [0003]

Claims

Kontaktierungsvorrichtung (100) für ein elektrisches Ladesystem eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (200), umfassend wenigstens - eine Außenspiegelanordnung (10), mit einem Spiegelfuß (14), welcher an dem Fahrzeug (200) angeordnet ist und einem Spiegelgehäuse (12), welches sich von dem Spiegelfuß (14) erstreckt und welches zwischen einer ersten Position (P1) und einer zweiten Position (P2) bewegbar ist; - eine elektrische Ladeschnittstelle (50), welche in dem Spiegelgehäuse (12) angeordnet ist; wobei das Spiegelgehäuse (12) eine Abdeckungseinheit (30) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, in der ersten Position (P1) einen Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle (50) abzudecken und in der zweiten Position (P2) den Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle (50) freizugeben.
Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Spiegelgehäuse (12) um eine durch den Spiegelfuß (14) verlaufende Rotationsachse (18) zwischen der ersten Position (P1) und der zweiten Position (P2) schwenkbar ist, insbesondere um mindestens 90° schwenkbar ist, und wobei die Abdeckungseinheit (30) durch die Schwenkbewegung des Spiegelgehäuses (12) den Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle (50) abdeckt oder freigibt.
Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abdeckungseinheit (30) als Irisblendenmechanik (32) ausgebildet ist, welche durch Ansteuern eines Außenzahnrads (36) der Abdeckungseinheit (30) eine Öffnung (34) des Spiegelgehäuses (12) als Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle (50) abdeckt oder freigibt.
Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Außenzahnrad (36) mit einem Betätigungshebel (42) der Irisblendenmechanik (32) gekoppelt ist.
Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Außenzahnrad (36) über ein Zwischenzahnrad (20) mit einem mit dem Spiegelfuß (14) fest verbundenen Zahnrad (16) im Eingriff ist, welches durch die Schwenkbewegung des Spiegelgehäuses (12) von der ersten Position (P1) in die zweite Position (P2) über das Zwischenzahnrad (20) und das Außenzahnrad (36) das Freigeben der Öffnung (34) des Spiegelgehäuses (12) bewirkt.
Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Zwischenzahnrad (20) von dem fest verbundenen Zahnrad (16) entkoppelbar ausgebildet ist, insbesondere wobei das Zwischenzahnrad (20) über einen Antrieb (22), insbesondere einen elektromechanischen Antrieb (22), von dem fest verbundenen Zahnrad (16) entkoppelbar ist.
Kontaktierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Taste im Fahrzeug und/oder wenigstens eine Fernbedienung des Fahrzeugs vorgesehen ist, welche die Schwenkbewegung des Spiegelgehäuses (12) auslöst.
Elektrisch betreibbares Fahrzeug (200) mit einer Kontaktierungsvorrichtung (100) für ein elektrisches Ladesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend wenigstens - eine Außenspiegelanordnung (10), mit einem Spiegelfuß (14), welcher an dem Fahrzeug (200) angeordnet ist und einem Spiegelgehäuse (12), welches sich von dem Spiegelfuß (14) erstreckt und welches zwischen einer ersten Position (P1) und einer zweiten Position (P2) bewegbar ist; - eine elektrische Ladeschnittstelle (50), welche in dem Spiegelgehäuse (12) angeordnet ist; wobei das Spiegelgehäuse (12) eine Abdeckungseinheit (30) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, in der ersten Position (P1) einen Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle (50) abzudecken und in der zweiten Position (P2) den Zugang zu der elektrischen Ladeschnittstelle (50) freizugeben, wobei das Fahrzeug (200) einen elektrischen Energiespeicher aufweist, welcher über die Kontaktierungsvorrichtung (100) in deren zweiten Position (P2) ladbar ist.
Elektrisch betreibbares Fahrzeug (200) mit wenigstens zwei Kontaktierungsvorrichtungen (100) für ein elektrisches Ladesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Fahrzeug (200) einen elektrischen Energiespeicher aufweist, welcher über jeweils eine der beiden Kontaktierungsvorrichtungen (100) ladbar ist und/oder welcher über beide Kontaktierungsvorrichtungen (100) in deren zweiten Position (P2) gleichzeitig ladbar ist.
Verfahren zum Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (200) mit einer Kontaktierungsvorrichtung (100) für ein elektrisches Ladesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend wenigstens die Schritte - Auslösen eines Ladevorgangs wenigstens durch Drücken einer Taste im Fahrzeug (200) und/oder durch eine Fernbedienung des Fahrzeugs (200); - Aktivieren einer Abdeckungseinheit (20) zur Freigabe einer Öffnung (34) des Spiegelgehäuses (12) durch Bewegen eines Spiegelgehäuses (12) der Kontaktierungsvorrichtung (100) von einer ersten Position (P1) in die zweite Position (P2); - Freigeben der Öffnung (34) des Spiegelgehäuses (12) und damit eines Zugangs zu einer in dem Spiegelgehäuse (12) angeordneten elektrischen Ladeschnittstelle (50); - Einstecken eines Ladesteckers (64) in die elektrische Ladeschnittstelle (50) und dadurch Verbinden einer Ladesäule (60) mit dem elektrischen Energiespeicher.