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Die Erfindung betrifft eine Ladedose für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung einer Ladedose auf einer Außenseite eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8. Zudem betrifft die Erfindung ein Ladesystem zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
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Die
EP 3 390 140 B1 offenbart ein Verfahren zur Durchführung wenigstens eines Energieversorgungsvorgangs zwischen einer Energieversorgungseinheit und wenigstens einem mit Energie zu versorgenden Kraftfahrzeug, wobei eine Position einer fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle ermittelt und eine automatisierte Kopplung zwischen der fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle und einer Energieversorgungs-Schnittstelle der Energieversorgungseinheit dadurch erfolgt, dass die Energieversorgungs-Schnittstelle der Energieversorgungseinheit durch einen Roboter zur fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle bewegt wird und mit dieser gekoppelt wird.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Ladedose für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, eine Anordnung einer Ladedose auf einer Außenseite eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, ein Ladesystem zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs zu schaffen, sodass der elektrische Energiespeicher des Kraftfahrzeugs besonders komfortabel geladen werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ladedose für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Anordnung einer Ladedose auf einer Außenseite eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8, durch ein Ladesystem zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch ein Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Ladedose für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder als Nutzkraftwagen, ausgebildet. Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug, insbesondere in seinem vollständig hergestellten Zustand, die Ladedose auf. Die Ladedose kann insbesondere als Ladebuchse bezeichnet werden.
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Darunter, dass das Kraftfahrzeug elektrisch antreibbar ist, kann insbesondere verstanden werden, dass das Kraftfahrzeug wenigstens eine elektrische Maschine aufweist, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein elektrisch, antreibbar ist. Somit kann unter dem Kraftfahrzeug insbesondere ein batterieelektrisches Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug verstanden werden.
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Die Ladedose weist wenigstens einen durch wenigstens ein Gehäuseelement zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, begrenzten, insbesondere direkt begrenzten, Aufnahmeraum auf. In anderen Worten ist der Aufnahmeraum zumindest teilweise durch das Gehäuseelement gebildet.
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Die Ladedose weist wenigstens eine durch das Gehäuseelement zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, begrenzte, insbesondere direkt begrenzte, Öffnung auf. In anderen Worten ist die Öffnung zumindest teilweise durch das Gehäuseelement gebildet. Wieder in anderen Worten ist die Öffnung zumindest bereichsweise in beziehungsweise an dem Gehäuseelement angeordnet. Die Öffnung kann insbesondere als Durchgangsöffnung bezeichnet werden. Über die Öffnung ist wenigstens ein Ladestecker, insbesondere wenigstens ein Aufnahmebereich des Ladesteckers, zumindest bereichsweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmeraum anordenbar. Dies bedeutet, dass der sich, insbesondere zunächst, außerhalb der Ladedose beziehungsweise des Aufnahmeraums befindende Ladestecker über die Öffnung in den Aufnahmeraum zumindest bereichsweise einführbar, insbesondere einsteckbar, ist. In anderen Worten ist der Aufnahmeraum über die Öffnung mit einer Umgebung des Kraftfahrzeugs verbindbar.
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Der Ladestecker, welcher auch einfach nur als Stecker bezeichnet werden kann, kann insbesondere als erster Ladestecker bezeichnet werden. Unter dem Anordnen des ersten Ladesteckers in den Aufnahmeraum kann insbesondere ein Hineinbewegen des Ladesteckers in den Aufnahmeraum verstanden werden. Insbesondere ist der in dem Aufnahmeraum angeordnete, und insbesondere mit der ersten Anschlusseinrichtung verbundene, erste Ladestecker, beispielsweise zum beziehungsweise beim Abstecken des ersten Ladesteckers von der ersten Anschlusseinrichtung, über die Öffnung aus dem Aufnahmeraum entfernbar, das heißt aus dem Aufnahmeraum herausbewegbar.
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Die Ladedose weist wenigstens eine zumindest bereichsweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmeraum angeordnete, insbesondere elektrische, erste Anschlusseinrichtung auf. In anderen Worten erstreckt sich die erste Anschlusseinrichtung zumindest bereichsweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, innerhalb des Aufnahmeraums. Die erste Anschlusseinrichtung weist beispielsweise wenigstens ein Anschlusselement auf, welches beispielsweise als elektrisches Kontaktelement ausgebildet ist. Das elektrische Kontaktelement kann insbesondere als elektrischer Kontakt bezeichnet werden.
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Zum Laden eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs ist der, insbesondere in dem Aufnahmeraum angeordnete beziehungsweise anzuordnende, Ladestecker mit der ersten Anschlusseinrichtung, insbesondere mit dem Anschlusselement der ersten Anschlusseinrichtung, beispielsweise elektrisch und/oder mechanisch, verbindbar. Dies bedeutet, dass der Ladestecker mit der ersten Anschlusseinrichtung, insbesondere elektrisch und/oder mechanisch, verbindbar ist, um den elektrischen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs zu laden. In anderen Worten ist der elektrische Energiespeicher zum Laden des elektrischen Energiespeichers über die erste Anschlusseinrichtung zumindest mittelbar elektrisch mit dem Ladestecker verbindbar beziehungsweise verbunden. Dies bedeutet, dass der elektrische Energiespeicher mittels des ersten Ladesteckers über die erste Anschlusseinrichtung aufladbar beziehungsweise aufgeladen wird.
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Unter dem Verbinden des ersten Ladesteckers mit der ersten Anschlusseinrichtung kann beispielsweise ein Anstecken des ersten Ladesteckers an die erste Anschlusseinrichtung verstanden werden. Ferner kann unter dem Verbinden des ersten Ladesteckers mit der ersten Anschlusseinrichtung insbesondere ein zumindest mittelbares oder direktes Verbinden des ersten Ladesteckers mit der ersten Anschlusseinrichtung verstanden werden.
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Unter dem Laden des elektrischen Energiespeichers kann insbesondere ein elektrisches Laden beziehungsweise Aufladen des elektrischen Energiespeichers verstanden werden. Ferner kann unter dem Laden des elektrischen Energiespeichers insbesondere ein Versorgen des elektrischen Energiespeichers mit elektrischem Strom verstanden werden, wobei der elektrische Strom von einer bezogen auf das Kraftfahrzeug externen Energiequelle bereitstellbar beziehungsweise bereitgestellt wird. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs mit in dem elektrischen Energiespeicher gespeicherter beziehungsweise chemisch gebundener Energie versorgbar. In anderen Worten ist der elektrische Energiespeicher beispielsweise als Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Unter dem elektrischen Energiespeicher kann insbesondere eine Batterie beziehungsweise ein Akkumulator verstanden werden. Beispielsweise ist der elektrische Energiespeicher als Hochvoltkomponente, insbesondere als Hochvoltspeicher, ausgebildet.
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Der erste Ladestecker ist beispielsweise Teil einer separat von dem Kraftfahrzeug ausgebildeten Ladestation, welche zum Laden des elektrischen Energiespeichers ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Ladestation zum Schnellladen des elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Der erste Ladestecker ist beispielsweise ein genormter Ladestecker.
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Die Ladedose weist wenigstens ein Abdeckelement auf, welches zwischen wenigstens einer Freigabestellung und einer, insbesondere von der Freigabestellung unterschiedlichen, Schließstellung relativ zu dem Gehäuseelement bewegbar, insbesondere um wenigstens eine Schwenkachse verschwenkbar, beispielsweise zumindest mittelbar oder direkt, an dem Gehäuseelement gehalten ist. In anderen Worten ist das Abdeckelement zwischen der Freigabestellung und der Schließstellung, insbesondere relativ zu dem Gehäuseelement, verlagerbar. Beispielsweise weist die Ladedose wenigstens eine Lagereinrichtung auf, über welche das Abdeckelement zwischen der wenigstens einen Freigabestellung und der Schließstellung relativ zu dem Gehäuseelement bewegbar, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, an dem Gehäuseelement gehalten beziehungsweise befestigt ist.
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In der Freigabestellung ist die Öffnung zum Anordnen des ersten Ladesteckers in dem Aufnahmeraum, insbesondere über die Öffnung, zumindest teilweise von dem Abdeckelement freigegeben. In anderen Worten ist in der Freigabestellung die Öffnung zumindest teilweise von dem Abdeckelement freigegeben, wodurch der erste Ladestecker in der Freigabestellung zumindest bereichsweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, über die Öffnung, insbesondere zum Verbinden mit der ersten Anschlusseinrichtung, in dem Aufnahmeraum anordenbar ist beziehungsweise angeordnet wird. Dies bedeutet, dass in der Freigabestellung das Hineinbewegen des ersten Ladesteckers in den Aufnahmeraum und/oder das Hinausbewegen des ersten Ladesteckers aus dem Aufnahmeraum, über die Öffnung möglich ist.
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In der Schließstellung ist die Öffnung, insbesondere überwiegend oder vollständig, von dem Abdeckelement abgedeckt, wodurch in der Schließstellung das Anordnen des Ladesteckers in dem Aufnahmeraum über die Öffnung verhindert beziehungsweise verhinderbar ist. In anderen Worten ist in der Schließstellung der Aufnahmeraum beziehungsweise die Öffnung von dem Abdeckelement verschlossen. Darunter, dass in der Schließstellung das Anordnen des Ladesteckers in dem Aufnahmeraum über die Öffnung verhindert ist, kann insbesondere verstanden werden, dass in der Schließstellung das Anordnen des Ladesteckers in dem Aufnahmeraum über die Öffnung unterbleibt beziehungsweise nicht möglich ist.
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Um den elektrischen Energiespeicher besonders komfortabel laden zu können, weist die Ladedose wenigstens eine zumindest bereichsweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, auf beziehungsweise an einer Außenseite des Abdeckelements, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, an dem Abdeckelement angeordnete, insbesondere elektrische, zweite Anschlusseinrichtung auf. In anderen Worten erstreckt sich die zweite Anschlusseinrichtung zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, auf der Außenseite des Abdeckelements. Ferner weist die Ladedose wenigstens eine Magneteinrichtung auf, mittels welcher zum, insbesondere mechanischen und/oder elektrischen und/oder magnetischen, Verbinden eines, insbesondere von dem ersten Ladestecker unterschiedlichen, zweiten Ladesteckers mit der zweiten Anschlusseinrichtung wenigstens ein magnetisches Feld erzeugbar beziehungsweise bereitstellbar ist, insbesondere um den elektrischen Energiespeicher mittels des, insbesondere mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbundenen, zweiten Ladesteckers über die zweite Anschlusseinrichtung zu laden. Dies bedeutet, dass das Verbinden des zweiten Ladesteckers mit der zweiten Anschlusseinrichtung zumindest teilweise durch das magnetische Feld, das heißt mittels der Magneteinrichtung, bewirkbar ist beziehungsweise bewirkt wird. In anderen Worten ist der zweite Ladestecker zum Laden des elektrischen Energiespeichers, insbesondere elektrisch und/oder mechanisch und/oder magnetisch, mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbindbar, und mittels der Magneteinrichtung ist zum Verbinden, das heißt beispielsweise zum Durchführen eines Verbindungsvorgangs, des zweiten Ladesteckers mit der zweiten Anschlusseinrichtung wenigstens ein magnetisches Feld erzeugbar beziehungsweise erzeugt. Wieder in anderen Worten ist die Magneteinrichtung über das magnetische Feld mit einer Magnetstruktur des zweiten Ladesteckers, insbesondere magnetisch, koppelbar beziehungsweise gekoppelt, insbesondere, um den zweiten Ladestecker mit der zweiten Anschlusseinrichtung zu verbinden. Dies bedeutet, dass die zweite Anschlusseinrichtung und der zweite Ladestecker, insbesondere unter Vermittlung der Magnetstruktur des zweiten Ladesteckers, über das magnetische Feld miteinander koppelbar beziehungsweise gekoppelt sind, insbesondere um den zweiten Ladestecker mit der zweiten Anschlusseinrichtung zu verbinden.
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Beispielsweise ist der zweite Ladestecker zum Verbinden des zweiten Ladesteckers mit der zweiten Anschlusseinrichtung durch das magnetische Feld relativ zu der Ladedose, insbesondere relativ zu dem Abdeckelement beziehungsweise der zweiten Anschlusseinrichtung, bewegbar. Dadurch ist der zweite Ladestecker mittels der Magneteinrichtung beispielsweise automatisch, insbesondere teilautomatisch oder vollautomatisch, mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbindbar. Alternativ oder zusätzlich ist beziehungsweise wird beispielweise der mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbundene zweite Ladestecker mittels des magnetischen Felds, das heißt mittels der Magneteinrichtung, in seiner, insbesondere definierten, Position an der zweiten Anschlusseinrichtung gehalten. Dies bedeutet, dass der zweite Ladestecker mittels der Magneteinrichtung beziehungsweise mittels des magnetischen Felds an der zweiten Anschlusseinrichtung fixiert beziehungsweise fixierbar ist.
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Unter der Außenseite des Abdeckelements kann eine, insbesondere in Einbaulage der Ladedose in beziehungsweise an dem Kraftfahrzeug, in der Schließstellung bezogen auf das Kraftfahrzeug nach außen weisende Seite des Abdeckelements verstanden werden. In anderen Worten weist das Abdeckelement wenigstens eine, insbesondere in Einbaulage der Ladedose in beziehungsweise an dem Kraftfahrzeug, in der Schließstellung nach außen weisende Außenseite beziehungsweise Außenfläche auf, an welcher die zweite Anschlusseinrichtung zumindest bereichsweise angeordnet, insbesondere gehalten, ist. Beispielsweise ist die Außenseite beziehungsweise die Außenfläche in der Schließstellung von dem Aufnahmeraum abgewandt.
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Die Anschlusseinrichtungen sind vorzugsweise separat voneinander ausgebildet und insbesondere voneinander beabstandet. Der zweite Ladestecker ist vorzugsweise separat von dem ersten Ladestecker ausgebildet. Der zweite Ladestecker ist beispielsweise Teil einer, insbesondere separat von der Ladestation ausgebildeten, Ladeeinrichtung. Beispielsweise ist die zweite Anschlusseinrichtung über den zweiten Ladestecker zum Laden des elektrischen Energiespeichers mit einer, insbesondere separat von der Ladestation ausgebildeten, Energiequelle, beispielsweise einem Hausanschluss, verbindbar beziehungsweise verbunden.
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Unter dem Verbinden des zweiten Ladesteckers mit der zweiten Anschlusseinrichtung kann insbesondere ein zumindest mittelbares oder direktes Verbinden des zweiten Ladesteckers mit der zweiten Anschlusseinrichtung verstanden werden. Ferner kann unter dem Verbinden des zweiten Ladesteckers mit der zweiten Anschlusseinrichtung insbesondere verstanden werden, dass der elektrische Energiespeicher mittels des zweiten Ladesteckers zumindest mittelbar über die zweite Anschlusseinrichtung aufladbar ist.
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Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Kenntnisse und Überlegungen zugrunde: Anstecken und Abstecken von Ladekabeln an elektrischen beziehungsweise elektrifizierten Fahrzeugen kann besonders umständlich und besonders unkomfortabel sein. Ein automatisiertes Anstecken und/oder Abstecken eines Ladekabels kann ein echtes beziehungsweise besonders gutes Komfortfeature darstellen. Prinzipiell ist es denkbar, einen automatischen beziehungsweise automatisierten Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers mittels eines Laderoboters durchzuführen. Dabei ist es beispielsweise prinzipiell denkbar, einen im Unterflur des Kraftfahrzeugs befindlichen, insbesondere extra hierfür entworfenen, Stecker zu kontaktieren. Hierbei ist eine, insbesondere zusätzliche, Ladedose im Unterflurbereich des Kraftfahrzeugs integriert, was bauraumtechnisch besonders schwierig beziehungsweise nachteilig sein kann. Ferner können am Boden angeordnete Laderoboter überfahren und dadurch beschädigt werden. Ferner ist beispielsweise prinzipiell kontaktloses induktives Laden über eine Induktionsspule im Boden und einer komplementären Spule im Fahrzeugunterflur denkbar. Induktives Laden kann jedoch ineffizient sein, wobei das induktive Laden vor allem je nach Abstand der Induktionsspule am Boden zum Fahrzeug unterschiedlich effizient sein kann. Ferner ist es beispielsweise prinzipiell denkbar, einen Laderoboter zu verwenden, der ein Ladekabel an eine konventionelle beziehungsweise herkömmliche Ladedose anstecken kann. Ein solcher Mechanismus zum Anstecken kann allerdings besonders aufwendig und besonders teuer sein.
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Demgegenüber kann mittels der erfindungsgemäßen Ladedose das Laden des elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs besonders komfortabel ermöglicht werden. Das heißt, ein Ladevorgang kann für einen Nutzer, insbesondere einen Fahrzeuginsassen, des Kraftfahrzeugs besonders angenehm gestaltet werden. Insbesondere können mit der erfindungsgemäßen Ladedose die zuvor genannten Nachteile vermieden beziehungsweise überwunden werden. Bei der erfindungsgemäßen Ladedose ist auf beziehungsweise an der Außenseite des insbesondere als Deckel bezeichneten Abdeckelements der Ladedose beispielsweise eine Kontakteanordnung in Form der zweiten Anschlusseinrichtung angebracht beziehungsweise angeordnet. An der, beispielsweise in beziehungsweise an einer Fahrzeugaußenseite des Kraftfahrzeugs angeordneten, Kontakteanordnung kann über eine, insbesondere mittels der Magneteinrichtung bewirkte, Magnetkopplung zum Laden des elektrischen Energiespeichers ein entsprechendes Gegenstück in Form des zweiten Ladesteckers angebracht werden. Durch die Magnetanordnung kann sich das zweite Ladekabel, beispielsweise in den letzten Zentimetern, insbesondere selbständig, an die Kontakteanordnung ziehen. Dies bedeutet, dass mittels der Magneteinrichtung das zweite Ladekabel durch das magnetische Feld automatisch beziehungsweise automatisiert mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbunden werden kann. Dadurch kann der zweite Ladestecker beispielsweise besonders aufwandsarm manuell mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbunden werden, insbesondere dadurch, dass durch das magnetische Feld eine Kraftunterstützung für eine Person bereitgestellt werden kann und/oder das Anordnen des zweiten Ladesteckers in einer korrekten, zum Laden vorgesehenen Position sichergestellt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die erfindungsgemäße Ladedose für einen insbesondere als Laderoboter bezeichneten Roboter verwendet werden. Dabei kann der zweite Ladestecker mittels des Roboters, insbesondere in Nähe der zweiten Anschlusseinrichtung, zu der zweiten Anschlusseinrichtung hinbewegt werden, wobei das Verbinden mittels der Magneteinrichtung bewirkt werden kann. Dadurch kann der zweite Ladestecker zum Laden des elektrischen Energiespeichers besonders aufwandsarm in die korrekte Position bewegt werden, wobei beispielsweise auf besonders aufwändige beziehungsweise teure Sensorik des Roboters verzichtet werden kann. Dadurch können Herstellungsaufwand und/oder Herstellungskosten des Laderoboters besonders gering gehalten werden. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Ladedose die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung aufweist, ist die Ladedose sowohl zum elektrischen Laden mittels des ersten Ladesteckers über die Ladestation ausgebildet als auch zum, insbesondere automatischen, Laden über den zweiten Ladestecker, beispielsweise über den Hausanschluss, ausgebildet. Insgesamt ist erkennbar, dass mittels der erfindungsgemäßen Ladedose eine Anordnung für besonders komfortables Kontaktieren und Dekontaktieren des zweiten Ladekabels bereitgestellt werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der zweite Ladestecker, insbesondere bezogen auf die Schließstellung und die Freigabestellung ausschließlich, in der Schließstellung zum Laden des elektrischen Energiespeichers mit der zweiten Anschlusseinrichtung, insbesondere mechanisch und/oder elektrisch und/oder magnetisch, beispielsweise zumindest mittelbar oder direkt, verbindbar beziehungsweise verbunden ist. In anderen Worten ist der elektrische Energiespeicher mittels des zweiten Ladesteckers, insbesondere bezogen auf die Schließstellung und die Freigabestellung ausschließlich, in der Schließstellung zumindest mittelbar über die zweite Anschlusseinrichtung aufladbar. Dadurch kann beim, insbesondere automatischen, Laden des elektrischen Energiespeichers über die zweite Anschlusseinrichtung beispielsweise auf ein Bewegen, insbesondere Öffnen, des Abdeckelements verzichtet werden. Dadurch kann der elektrische Energiespeicher besonders aufwandsarm geladen werden.
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In weiterer Ausgestaltung ist wenigstens ein, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, an dem Abdeckelement angeordnetes, insbesondere gehaltenes, und separat von den Anschlusseinrichtungen ausgebildetes, insbesondere elektrisches, Adapterelement vorgesehen, über welches, insbesondere bezogen auf die Freigabestellung und die Schließstellung ausschließlich, in der Schließstellung die Anschlusseinrichtungen zumindest mittelbar, insbesondere elektrisch, miteinander verbunden beziehungsweise verbindbar sind. In anderen Worten sind die Anschlusseinrichtungen, insbesondere bezogen auf die Freigabestellung und die Schließstellung ausschließlich, in der Schließstellung über das Adapterelement, insbesondere elektrisch und/oder mechanisch, miteinander gekoppelt beziehungsweise koppelbar. Dadurch ist, insbesondere bezogen auf die Freigabestellung und die Schließstellung ausschließlich, in der Schließstellung der elektrische Energiespeicher mittels des zweiten Ladesteckers über die zweite Anschlusseinrichtung unter Vermittlung des Adapterelements und der ersten Anschlusseinrichtung aufladbar. In anderen Worten ist über den zweiten Ladestecker wenigstens ein, insbesondere elektrischer, Stromfluss bereitstellbar, welcher über die zweite Anschlusseinrichtung, das Adapterelement und die erste Anschlusseinrichtung zu dem elektrischen Energiespeicher verläuft, insbesondere, um den elektrischen Energiespeicher zu laden. Dies bedeutet insbesondere, dass das Adapterelement in der Schließstellung bezogen auf den von dem zweiten Ladestecker zu dem elektrischen Energiespeicher verlaufenden Stromfluss zwischen den Anschlusseinrichtungen in dem Stromfluss anordenbar beziehungsweise angeordnet ist, wodurch der Stromfluss über das Adapterelement verläuft. Dadurch kann in der Schließstellung besonders aufwandsarm eine elektrische Verbindung zum Laden des elektrischen Energiespeichers über die zweite Anschlusseinrichtung bewirkt werden. Ferner kann in der Freigabestellung die erste Anschlusseinrichtung besonders aufwandsarm im Adapterelement freigegeben werden, wodurch in der Freigabestellung der elektrische Energiespeicher über die erste Anschlusseinrichtung mittels des ersten Ladesteckers geladen werden kann. Dies kann dadurch erzielt werden, dass das Adapterelement an dem Abdeckelement angeordnet ist, wodurch das Adapterelement, insbesondere zwischen der Schließstellung und der Freigabestellung, mit dem Abdeckelement mitbewegbar ist. Dies bedeutet, dass das Adapterelement in der Schließstellung zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum angeordnet, insbesondere mit der ersten Anschlusseinrichtung verbunden ist, und in der Freigabestellung außerhalb des Aufnahmeraums angeordnet ist, und insbesondere nicht mit der ersten Anschlusseinrichtung verbunden ist. Beispielsweise ist das Adapterelement auf einer, insbesondere von der Außenseite abgewandten, Innenseite des Abdeckelements an dem Abdeckelement, insbesondere direkt, angeordnet.
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In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die zweite Anschlusseinrichtung unabgedeckt, das heißt frei von einer Abdeckung, ist. In anderen Worten weist die zweite Anschlusseinrichtung, insbesondere in Einbaulage der Ladedose in beziehungsweise an dem Kraftfahrzeug, wenigstens eine einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere direkt, zugewandte Fläche auf. Dies bedeutet, dass kein weiteres Abdeckelement zum Abdecken der zweiten Anschlusseinrichtung vorgesehen ist. Dadurch kann der elektrische Energiespeicher über die zweite Anschlusseinrichtung besonders aufwandsarm geladen werden, da beispielsweise auf ein Abdecken der zweiten Anschlusseinrichtung verzichtet werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das Abdeckelement die Magneteinrichtung aufweist. Dies bedeutet, dass die Magneteinrichtung beispielsweise Teil des Abdeckelements ist. Somit ist die Magneteinrichtung beispielsweise an einem Grundkörper des Abdeckelements, insbesondere direkt, angeordnet. Insbesondere dann, wenn das Abdeckelement die Magneteinrichtung aufweist, ist die Magneteinrichtung separat von der zweiten Anschlusseinrichtung ausgebildet. Dadurch können beispielsweise Herstellungsaufwand und/oder Herstellungskosten der Ladedose besonders gering gehalten werden.
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Alternativ ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Magneteinrichtung durch die zweite Anschlusseinrichtung gebildet ist. In anderen Worten ist die Magneteinrichtung Teil der zweiten Anschlusseinrichtung. Dies bedeutet, dass die Magneteinrichtung nicht separat von der zweiten Anschlusseinrichtung gebildet ist, sondern insbesondere zusammen einstückig mit der zweiten Anschlusseinrichtung ausgebildet ist. Wieder in anderen Worten ist zum Verbinden des zweiten Ladesteckers mit der zweiten Anschlusseinrichtung mittels der zweiten Anschlusseinrichtung das magnetische Feld erzeugbar, um den elektrischen Energiespeicher mittels des zweiten Ladesteckers über die zweite Anschlusseinrichtung zu laden. Dadurch kann beispielsweise ein Bauraum der Ladedose, insbesondere des Abdeckelements, besonders gering gehalten werden.
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In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Magneteinrichtung wenigstens einen Elektromagneten aufweist. In anderen Worten ist die Magneteinrichtung beziehungsweise die Magnetanordnung schaltbar ausgebildet. Wieder in anderen Worten ist das magnetische Feld mittels wenigstens eines Elektromagneten erzeugbar beziehungsweise erzeugt. Dadurch kann der zweite Ladestecker automatisiert mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbunden werden und/oder automatisiert von der zweiten Anschlusseinrichtung getrennt werden. Dadurch kann eine Automatisierung zum Laden des elektrischen Energiespeichers, insbesondere im Rahmen einer Parkautomatisierung des Kraftfahrzeugs, besonders aufwandsarm realisiert werden.
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Alternativ oder zusätzlich weist die Magneteinrichtung wenigstens einen Permanentmagneten auf. In anderen Worten ist das magnetische Feld mittels eines Permanentmagneten erzeugbar beziehungsweise erzeugt. Dadurch können Herstellungsaufwand und/oder Herstellungskosten der Ladedose besonders gering gehalten.
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In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die zweite Anschlusseinrichtung mehrere, beispielsweise wenigstens drei oder vier, insbesondere genau vier, elektrische Kontaktelemente aufweist, welche insbesondere als elektrische Kontakte bezeichnet werden können. Vorzugsweise sind die elektrischen Kontaktelemente zum, insbesondere elektrischen, Verbinden der zweiten Anschlusseinrichtung mit dem zweiten Ladestecker ausgebildet. Beispielweise sind die elektrischen Kontaktelemente der zweiten Anschlusseinrichtung korrespondierend zu elektrischen Kontakten des zweiten Ladesteckers ausgebildet.
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Beispielsweise ist es vorgesehen, dass das jeweilige elektrische Kontaktelement jeweils einen jeweiligen als Kreissektor ausgebildeten Querschnitt aufweist. In anderen Worten ist der jeweilige Querschnitt des jeweiligen elektrischen Kontaktelements jeweils als Kreissektor geformt. Dies bedeutet, dass der jeweilige Querschnitt eine Form eines Kreissektors aufweist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte, insbesondere besonders bauraumgünstige, elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Ladestecker und der zweiten Ladeeinrichtung bewirkt werden. Insbesondere dann, wenn die zweite Anschlusseinrichtung vier elektrische Kontaktelemente aufweist, ist der jeweilige Querschnitt des jeweiligen elektrischen Kontaktelements beispielsweise als Viertel eines, insbesondere gedachten, Kreises ausgebildet, das heißt als Kreissektor, dessen Fläche einem Viertel des, insbesondere vollständigen, Kreises entspricht, auf welchen sich der Kreissektor bezieht. Unter dem Kreissektor kann insbesondere ein Kreisausschnitt verstanden werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist beispielsweise vorgesehen, dass die Kontaktelemente in Umfangsrichtung der zweiten Anschlusseinrichtung gleichverteilt zueinander angeordnet, und insbesondere gleichverteilt voneinander beabstandet, sind. In anderen Worten sind die Kontaktelemente bezogen auf eine in radialer Richtung der zweiten Anschlusseinrichtung verlaufende Symmetrieachse symmetrisch zueinander angeordnet. Dadurch kann das elektrische Verbinden des zweiten Ladesteckers mit der zweiten Anschlusseinrichtung besonders vorteilhaft, insbesondere besonders bauraumgünstig, bewirkt werden.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung einer Ladedose, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, auf einer Außenseite eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Beispielsweise ist die Ladedose, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, an einem, insbesondere an beziehungsweise auf der Außenseite des Kraftfahrzeugs angeordneten, Bauelement des Kraftfahrzeugs angeordnet und insbesondere an dem Bauelement gehalten. Das Bauelement ist beispielsweise Teil einer, insbesondere selbsttragenden, Karosserie des Kraftfahrzeugs. Somit kann unter dem Bauelement beispielsweise ein Karosseriebauteil verstanden werden. Somit kann unter der Anordnung insbesondere eine Anordnung der Ladedose an dem Bauelement verstanden werden.
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Die Ladedose weist wenigstens einen durch ein Gehäuseelement der Ladedose zumindest teilweise, insbesondere direkt, begrenzten Aufnahmeraum auf. Ferner weist die Ladedose eine durch das Gehäuseelement zumindest teilweise, insbesondere direkt, begrenzte Öffnung auf, über welche ein Ladestecker, welcher insbesondere als erster Ladestecker bezeichnet werden kann, zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum anordenbar beziehungsweise angeordnet ist. Ferner weist die Ladedose eine zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum angeordnete, insbesondere elektrische, erste Anschlusseinrichtung auf, mit welcher der, insbesondere in dem Aufnahmeraum angeordnete, erste Ladestecker zum Laden eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs, insbesondere elektrisch und/oder mechanisch, beispielsweise zumindest mittelbar oder direkt, verbindbar beziehungsweise verbunden ist. Ferner weist die Ladedose wenigstens ein Abdeckelement auf, welches zwischen wenigstens einer Freigabestellung und einer Schließstellung relativ zu dem Gehäuseelement bewegbar an dem Gehäuseelement gehalten ist. In der Freigabestellung ist die Öffnung zum Anordnen des Ladesteckers in dem Aufnahmeraum, insbesondere über die Öffnung, zumindest teilweise von dem Abdeckelement freigegeben, und in der Schließstellung ist die Öffnung von dem Abdeckelement abgedeckt, wodurch in der Schließstellung das Anordnen des Ladesteckers in dem Aufnahmeraum über die Öffnung verhindert ist beziehungsweise verhinderbar ist.
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Um den elektrischen Energiespeicher besonders komfortabel laden zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ladedose wenigstens eine zumindest bereichsweise auf einer Außenseite des Abdeckelements, insbesondere direkt, an dem Abdeckelement angeordnete, insbesondere elektrische, zweite Anschlusseinrichtung und wenigstens eine Magneteinrichtung aufweist, mittels welcher zum, insbesondere direkten, Verbinden eines zweiten Ladesteckers mit der zweiten Anschlusseinrichtung wenigstens ein magnetisches Feld erzeugbar ist, insbesondere um den elektrischen Energiespeicher mittels des, insbesondere mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbundenen, zweiten Ladesteckers über die zweite Anschlusseinrichtung zu laden.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Ladesystem zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, welches insbesondere wenigstens eine Ladedose gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Das Ladesystem weist wenigstens eine, insbesondere separat von dem Kraftfahrzeug ausgebildete Ladeeinrichtung auf. Die Ladeeinrichtung weist beispielsweise wenigstens einen Grundkörper und wenigstens einen relativ zu dem Grundkörper bewegbaren, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, an dem Grundkörper gehaltenen Roboterarm auf. Daher kann die Ladeeinrichtung insbesondere als Laderoboter bezeichnet werden.
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Das Ladesystem weist die wenigstens eine an einem Bauelement des Kraftfahrzeugs, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, anzuordnende beziehungsweise angeordnete, insbesondere zu haltende beziehungsweise gehaltene, Ladedose auf. Die Ladedose weist wenigstens einen durch ein Gehäuseelement der Ladedose zumindest teilweise, insbesondere direkt, begrenzten Aufnahmeraum und eine durch das Gehäuseelement zumindest teilweise, insbesondere direkt, begrenzte Öffnung auf, über welche ein Ladestecker zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum anordenbar beziehungsweise angeordnet ist. Ferner weist die Ladedose eine zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum angeordnete, insbesondere elektrische, erste Anschlusseinrichtung auf, mit welcher der, insbesondere in dem Aufnahmeraum angeordnete, Ladestecker, welcher insbesondere als erster Ladestecker bezeichnet werden kann, zum Laden eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs, insbesondere direkt, verbindbar ist. Ferner weist die Ladedose wenigstens ein Abdeckelement auf, welches zwischen wenigstens einer Freigabestellung und einer Schließstellung relativ zu dem Gehäuseelement bewegbar, insbesondere mittelbar oder direkt, an dem Gehäuseelement gehalten ist. In der Freigabestellung ist die Öffnung zum Anordnen des Ladesteckers in dem Aufnahmeraum, insbesondere über die Öffnung, zumindest teilweise von dem Abdeckelement freigegeben, und in der Schließstellung ist die Öffnung von dem Abdeckelement abgedeckt, wodurch in der Schließstellung das Anordnen des ersten Ladesteckers in dem Aufnahmeraum über die Öffnung verhindert ist beziehungsweise verhinderbar ist.
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Um den elektrischen Energiespeicher besonders aufwandsarm laden zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ladeeinrichtung einen, beispielsweise an dem Roboterarm angeordneten, zweiten Ladestecker aufweist und die Ladedose wenigstens eine zumindest bereichsweise auf einer Außenseite des Abdeckelements, insbesondere direkt, an dem Abdeckelement angeordnete, insbesondere elektrische, zweite Anschlusseinrichtung aufweist. Ferner weist das Ladesystem, insbesondere die Ladedose, wenigstens eine Magneteinrichtung auf, mittels welcher zum Verbinden des zweiten Ladesteckers mit der zweiten Anschlusseinrichtung wenigstens ein magnetisches Feld erzeugbar ist, insbesondere um den elektrischen Energiespeicher mittels des, insbesondere mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbundenen, zweiten Ladesteckers über die zweite Anschlusseinrichtung zu laden.
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Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch antreibbaren und wenigstens eine Ladedose, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, aufweisenden Kraftfahrzeugs. Unter dem Verfahren kann insbesondere ein Verfahren zum Betreiben eines Ladesystems gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung verstanden werden. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten, des zweiten und des dritten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des vierten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Die Ladedose weist wenigstens einen durch wenigstens ein Gehäuseelement der Ladedose zumindest teilweise, insbesondere direkt, begrenzten Aufnahmeraum auf. Ferner weist die Ladedose eine durch das Gehäuseelement zumindest teilweise, insbesondere direkt, begrenzte Öffnung auf, über welche ein Ladestecker zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum anordenbar beziehungsweise angeordnet ist. Ferner weist die Ladedose eine zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum angeordnete, insbesondere elektrische, erste Anschlusseinrichtung auf, mittels welcher der, in dem Aufnahmeraum angeordnete, Ladestecker zum Laden eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs, insbesondere direkt, verbindbar beziehungsweise verbunden ist. Ferner weist die Ladedose wenigstens ein Abdeckelement auf, welches zwischen wenigstens einer Freigabestellung und einer Schließstellung relativ zu dem Grundkörper bewegbar, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, an dem Gehäuseelement gehalten ist. In der Freigabestellung ist die Öffnung zum Anordnen des Ladesteckers in dem Aufnahmeraum, insbesondere über die Öffnung, zumindest teilweise von dem Abdeckelement freigegeben, und in der Schließstellung ist die Öffnung von dem Abdeckelement abgedeckt, wodurch in der Schließstellung das Anordnen des ersten Ladesteckers in dem Aufnahmeraum über die Öffnung verhindert beziehungsweise verhinderbar ist.
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Um den elektrischen Energiespeicher besonders komfortabel laden zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels wenigstens eines Roboterarms ein zweiter Ladestecker relativ zu der Ladedose in Richtung wenigstens einer zumindest bereichsweise auf einer Außenseite des Abdeckelements an dem Abdeckelement angeordneten, insbesondere elektrischen, zweiten Anschlusseinrichtung der Ladedose bewegt wird und unter Vermittlung wenigstens eines von einer Magneteinrichtung, insbesondere der Ladedose, erzeugten magnetischen Felds der zweite Ladestecker zum Laden des elektrischen Energiespeichers mit der zweiten Anschlusseinrichtung, insbesondere direkt, verbunden beziehungsweise gekoppelt wird. In anderen Worten wird zum mittels des zweiten Ladesteckers über die zweite Anschlusseinrichtung bewirkten Laden des elektrischen Energiespeichers mittels der Magneteinrichtung das magnetische Feld erzeugt, um den zweiten Ladestecker mit der zweiten Anschlusseinrichtung, insbesondere direkt, zu verbinden beziehungsweise miteinander, insbesondere elektrisch und/oder mechanisch und/oder magnetisch, zu koppeln. Insbesondere wird der elektrische Energiespeicher über den, insbesondere mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbundenen beziehungsweise gekoppelten, zweiten Ladestecker über die zweite Anschlusseinrichtung, insbesondere über die erste Anschlusseinrichtung, geladen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ladesystems;
- 2 eine schematische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Ladedose, dessen Abdeckelement sich in einer Freigabestellung befindet;
- 3 eine schematische Teilschnittansicht einer Anordnung eines zweiten Ladesteckers an einer zweiten Anschlusseinrichtung einer erfindungsgemäßen Ladedose, deren Abdeckelement sich in einer Schließstellung befindet;
- 4 eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Ladedose gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Ladesystem 1 zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs 2. Das Ladesystem weist eine, insbesondere separat von dem Kraftfahrzeug 2 ausgebildete, Ladeeinrichtung 3 auf. Ferner weist das Ladesystem 1 eine separat von der Ladeeinrichtung 3 ausgebildete Ladedose 4 auf. Die Ladedose 4 ist auf einer Außenseite 5 des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet. Somit ist in 1 insbesondere eine Anordnung 6 der Ladedose 4 auf der Außenseite 5 des Kraftfahrzeugs 2 gezeigt.
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2 zeigt die Ladedose 4 in einer schematischen Teilschnittansicht. Die Ladedose 4 weist wenigstens einen durch wenigstens ein Gehäuseelement 7 zumindest teilweise begrenzten Aufnahmeraum 8 auf. In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuseelement 7 wenigstens einen ersten Wandbereich 9 und wenigstens einen sich zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem ersten Wandbereich 9 anschließenden und/oder senkrecht von dem ersten Wandbereich 9 abstehenden, zweiten Wandbereich 10 auf. Der erste Wandbereich 9 ist beispielsweise als Grundfläche des Gehäuseelements 7 ausgebildet. Der zweite Wandbereich 10 ist beispielsweise als Seitenwandung des Gehäuseelements 7 ausgebildet. Beispielsweise ist der Aufnahmeraum 8 in axialer Richtung 11 der Ladedose 4, insbesondere einenends, zumindest teilweise durch den ersten Wandbereich 9, insbesondere direkt, begrenzt. Beispielsweise ist der Aufnahmeraum 8 in radialer Richtung 12 der Ladedose 4 zumindest teilweise nach außen hin von dem zweiten Wandbereich 10, insbesondere direkt, begrenzt.
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Beispielsweise weist die Ladedose 4 wenigstens eine Halteeinrichtung, insbesondere wenigstens eine Anbindungsfläche 13, auf, über welche die Ladedose 4 zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an einem Bauelement 14 des Kraftfahrzeugs 2 zu halten und gehalten ist. Die Anbindungsfläche 13 ist beispielsweise zumindest bereichsweise durch den ersten Wandbereich 9 des Gehäuseelements 7 gebildet. Das Bauelement 14 ist beispielsweise als Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs 2 ausgebildet.
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Die Ladedose 4 weist wenigstens eine durch das Gehäuseelement 7 zumindest teilweise, insbesondere direkt, begrenzte Öffnung 15 auf, über welche ein erster Ladestecker zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum 8 anordenbar ist. Die Ladedose 4 weist wenigstens eine zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum 8 angeordnete, insbesondere elektrische, erste Anschlusseinrichtung 16 auf, mit welcher der, insbesondere in dem Aufnahmeraum 8 angeordnete beziehungsweise anzuordnende, erste Ladestecker zum Laden des elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs 2, insbesondere direkt, verbindbar oder verbunden beziehungsweise koppelbar oder gekoppelt ist. Die erste Anschlusseinrichtung 16 ist beispielsweise, insbesondere direkt, an dem ersten Wandbereich 9 angeordnet, insbesondere gehalten.
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Die Ladedose 4 weist wenigstens ein, insbesondere separat von dem Gehäuseelement 7 ausgebildetes, Abdeckelement 17 auf, welches insbesondere als Deckel bezeichnet werden kann. Das Abdeckelement 17 ist zwischen wenigstens einer Freigabestellung 18 und einer Schließstellung 19 relativ zu dem Gehäuseelement 7 bewegbar, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, an dem Gehäuseelement 7 gehalten. In 2 befindet sich das Abdeckelement 17 in der Freigabestellung 18. 3 zeigt die Ladedose 4 in einer schematischen Teilschnittansicht, wobei sich das Abdeckelement 17 in der Schließstellung 19 befindet.
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In der Freigabestellung 18 ist die Öffnung 15 zum Anordnen des Ladesteckers in den Aufnahmeraum 8 zumindest teilweise von dem Abdeckelement 17 freigegeben. Die Freigabestellung 18 kann daher insbesondere als geöffnete Stellung bezeichnet werden. Somit ist die Ladedose 4 beziehungsweise das Abdeckelement 17 in 2 geöffnet. In der Schließstellung 19 ist die Öffnung 15 von dem Abdeckelement 17, insbesondere direkt, abgedeckt, wodurch in der Schließstellung 19 das Anordnen des Ladesteckers in dem Aufnahmeraum 8 über die Öffnung 15 verhindert beziehungsweise verhinderbar ist. Somit ist in 3 die Ladedose 4 beziehungsweise das Abdeckelement 17 geschlossen.
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In dem Ausführungsbeispiel ist das Abdeckelement 17 zwischen der Freigabestellung 18 und der Schließstellung 19 um wenigstens eine Schwenkachse verschwenkbar. Das Abdeckelement 17 ist somit insbesondere als klappbarer Deckel ausgebildet. Das Verschwenken des Abdeckelements 17 ist in 2 mittels eines Pfeils 17a veranschaulicht.
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Um den elektrischen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs 2 besonders komfortabel, insbesondere automatisch beziehungsweise automatisiert, laden zu können, ist es vorgesehen, dass die Ladedose 4 wenigstens eine zumindest bereichsweise auf einer Außenseite 20 des Abdeckelements 17, insbesondere direkt, an dem Abdeckelement 17 angeordnete, insbesondere gehaltene, zweite Anschlusseinrichtung 21 und wenigstens eine Magneteinrichtung 22 aufweist, mittels welcher zum, insbesondere direkten, Verbinden beziehungsweise Koppeln eines, insbesondere separat von dem ersten Ladestecker ausgebildeten, zweiten Ladesteckers 23 mit der zweiten Anschlusseinrichtung 21 wenigstens ein magnetisches Feld erzeugbar ist beziehungsweise erzeugt wird, um den elektrischen Energiespeicher mittels des zweiten Ladesteckers 23 mittelbar über die zweite Anschlusseinrichtung 21 zu laden.
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Insbesondere ist der zweite Ladestecker 23 mittels des magnetischen Felds auf die zweite Anschlusseinrichtung 21 zubewegbar, um die, insbesondere elektrische und/oder mechanische und/oder magnetische, Verbindung zwischen dem zweiten Ladestecker 23 und der zweiten Anschlusseinrichtung 21 zu bewirken. Somit ist mittels des Magnetfelds insbesondere ein mechanischer und/oder elektrischer Kontakt des zweiten Ladesteckers 23 mit der zweiten Anschlusseinrichtung 21 bewirkbar beziehungsweise bewirkt. Unter der Magneteinrichtung 22 kann insbesondere eine Magnetkupplung beziehungsweise ein Teil einer Magnetkupplung verstanden werden. Beispielsweise ist der zweite Ladestecker 23 über wenigstens einen, insbesondere korrespondierend zu der zweiten Anschlusseinrichtung 21 ausgebildeten, elektrischen Kontakt 23a mit der zweiten Anschlusseinrichtung 21 verbindbar oder verbunden beziehungsweise koppelbar oder gekoppelt.
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In dem Ausführungsbeispiel ist der zweite Ladestecker 23 Teil der Ladeeinrichtung 3, welche insbesondere als Laderoboter ausgebildet ist. Die Ladeeinrichtung 3 weist beispielsweise wenigstens einen Grundkörper 24 und wenigstens einen relativ zu dem Grundkörper 24 bewegbar, insbesondere verschwenkbar, beispielsweise zumindest mittelbar oder direkt, an dem Grundkörper 24 gehaltenen Roboterarm 25 auf. Das Verschwenken des Roboterarms 25 relativ zu dem Grundkörper 24 ist in 1 mittels eines Pfeils 26 veranschaulicht. Beispielsweise weist der Grundkörper 24 wenigstens eine Befestigungseinrichtung 27 auf, über welche der Grundkörper 24, und insbesondere die Ladeeinrichtung 3, an wenigstens einer Wandung, beispielsweise an einer Garagenwand oder an einer Garagendecke, zu halten oder gehalten ist. Der Roboterarm 25 weist beispielsweise einen ersten Armteil 28 auf, welcher, insbesondere direkt, mit dem Grundkörper 24 verbunden ist und der Roboterarm 25 weist beispielsweise wenigstens einen, sich zumindest mittelbar oder direkt an den ersten Armteil 28 anschließenden, zweiten Armteil 29 auf. Der zweite Armteil 29 ist beispielsweise, insbesondere translatorisch, relativ zu dem ersten Armteil 28 bewegbar, was in 1 mittels eines Pfeils 30 veranschaulicht ist. In anderen Worten ist der Roboterarm 25 längenverstellbar ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel ist der zweite Ladestecker 23, beispielsweise über wenigstens ein beispielsweise auch einfach als Kabel bezeichnetes Ladekabel 31, insbesondere relativ zu dem Roboterarm 25 bewegbar, an dem Roboterarm 25, vorzugsweise an dem zweiten Armteil 29, zumindest mittelbar befestigt. Das Bewegen des zweiten Ladesteckers 23 beziehungsweise des Ladekabels 31 ist in 1 mittels eines Pfeils 32 veranschaulicht. Somit ist beispielsweise ein an der Garagendecke angebrachter Arm in Form des Roboterarms 25 mit einem Schwenkmechanismus und einem Mechanismus zur Veränderung seiner Armlänge vorgesehen, wobei beispielsweise das, insbesondere nach unten, hängende Ladekabel 31 vorgesehen ist, welches mit einer Längenverstellung versehen sein kann. Insbesondere ist das Ladekabel 31 einenends an dem Roboterarm 25 angeordnet, und andernends ist an dem Ladekabel 31 der zweite Ladestecker 23 angeordnet. Der zweite Ladestecker 23 weist beispielsweise eine komplementär beziehungsweise korrespondierend zu der zweiten Anschlusseinrichtung 21 ausgebildete, insbesondere elektrische, Kontakteanordnung auf.
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Vorzugsweise weist der zweite Ladestecker 23 wenigstens eine Magnetanordnung auf, welche, insbesondere magnetisch, mit dem magnetischen Feld der Magneteinrichtung 22 der Ladedose 4 koppelbar beziehungsweise gekoppelt ist, insbesondere, um den zweiten Ladestecker 23 mit der zweiten Anschlusseinrichtung 21, beispielsweise elektrisch und/oder mechanisch, insbesondere direkt, zu verbinden beziehungsweise zu koppeln. Insbesondere dann, wenn sich das Kraftfahrzeug 2 beispielsweise in einer Parksituation befindet, kann der Roboterarm 25 den zweiten Ladestecker 23, und insbesondere das Ladekabel 31, zumindest in Nähe der, insbesondere geschlossenen, Ladedose 4 führen, wobei mittels des erzeugten magnetischen Felds der Ladestecker 23 zum Verbinden des Ladesteckers 23 mit der zweiten Anschlusseinrichtung 21 zu der zweiten Anschlusseinrichtung 21 hinbewegt und insbesondere mit der zweiten Anschlusseinrichtung 21 verbunden werden kann. Dadurch kann ein automatischer beziehungsweise automatisierter Ladevorgang zum Laden des elektrischen Energiespeichers, insbesondere besonders komfortabel beziehungsweise aufwandsarm, bewirkt werden.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der zweite Ladestecker 23 in der Schließstellung 19 zum Laden des elektrischen Energiespeichers mit der zweiten Anschlusseinrichtung 21, insbesondere direkt, verbindbar oder verbunden ist beziehungsweise koppelbar oder gekoppelt ist. Dies bedeutet, dass sich das Abdeckelement 17 beim Laden des elektrischen Energiespeichers über die zweite Anschlusseinrichtung 21 in der Schließstellung 19 befindet.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Ladedose 4 wenigstens ein, insbesondere auf einer von der Außenseite 20 abgewandten Innenseite 33 des Abdeckelements 17, beispielsweise zumindest mittelbar oder direkt, an dem Abdeckelement 17 angeordnetes und separat von den Anschlusseinrichtungen 16, 21 ausgebildetes Adapterelement 34 aufweist. Das Adapterelement 34 kann beispielsweise als Kulisse bezeichnet werden. Über das Adapterelement 34 sind in der Schließstellung 19 die Anschlusseinrichtungen 16, 21 zumindest mittelbar, insbesondere elektrisch, miteinander verbunden, wodurch in der Schließstellung 19 der elektrische Energiespeicher mittels des zweiten Ladesteckers 23 über die zweite Anschlusseinrichtung 21 unter Vermittlung des Adapterelements 34 und der ersten Anschlusseinrichtung 16 aufladbar ist beziehungsweise aufgeladen wird. Somit kontaktiert beispielsweise das Adapterelement 34 auf der Innenseite 33 bei geschlossener Ladedose 4 beziehungsweise geschlossenem Abdeckelement 17, insbesondere normale, Ladepins der ersten Anschlusseinrichtung 16.
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Wie in 2 gezeigt, ist es beispielsweise vorgesehen, dass die zweite Anschlusseinrichtung 21 unabgedeckt ist. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die Magneteinrichtung 22 wenigstens einen Permanentmagneten 35 aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Magneteinrichtung 22 wenigstens einen Elektromagneten 36 aufweist.
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Beispielsweise weist das Ladesystem 1 wenigstens eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kontaktierung zwischen der zweiten Anschlusseinrichtung 21 und dem zweiten Ladestecker 23 auf. In anderen Worten ist mittels der Erfassungseinrichtung die, insbesondere elektrische, Verbindung zwischen der zweiten Anschlusseinrichtung 21 und dem zweiten Ladestecker 23 erfassbar. Beispielsweise kann der Ladevorgang zum Laden des elektrischen Energiespeichers gespeichert werden, wenn die Kontaktierung mittels der Erfassungseinrichtung erfasst wird. In anderen Worten ist wenigstens eine elektronische Recheneinrichtung vorgesehen, mittels welcher in Abhängigkeit von wenigstens einer mittels der Erfassungseinrichtung erfassten Größe wenigstens ein Steuersignal zum Starten und/oder zum Beenden des Ladevorgangs bewirkbar beziehungsweise erzeugbar ist. Beispielsweise wird der Ladevorgang beim Entriegeln des Kraftfahrzeugs 2 und/oder bei, insbesondere manueller, Dekontaktierung des zweiten Ladesteckers 23 und der zweiten Anschlusseinrichtung 21 abgebrochen beziehungsweise beendet. Somit weist das Kraftfahrzeug beispielsweise wenigstens eine Erfassungseinrichtung auf, welche insbesondere als zweite Erfassungseinrichtung bezeichnet werden kann, mittels welcher ein Verriegelungs- beziehungsweise Entriegelungszustand des Kraftfahrzeugs erfassbar ist beziehungsweise erfasst wird, wobei mittels der elektronischen Recheneinrichtung in Abhängigkeit von dem mittels der zweiten Erfassungseinrichtung erfassten Entriegelungszustand beziehungsweise Verriegelungszustand des Kraftfahrzeugs 2 der Ladevorgang gestartet und/oder beendet werden kann.
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Beispielsweise befindet sich das Ladekabel 31 durch Heranziehen des Ladekabels 31 zum Verbinden des zweiten Ladesteckers 23 mit der zweiten Anschlusseinrichtung 21 mittels der Magneteinrichtung 22 auf, insbesondere leichtem, Zug. Dies bedeutet, dass das Ladekabel 31 infolge des Verbindens des zweiten Ladesteckers 23 mit der zweiten Anschlusseinrichtung 21 mit einer Spannung, insbesondere Zugspannung, belastet ist beziehungsweise belastet wird. Dadurch kann beim Ausschalten der Magneteinrichtung 22, insbesondere des Elektromagneten 36, der zweite Ladestecker 23 sich sozusagen von selbst von der zweiten Anschlusseinrichtung 21 dekontaktieren. Unter dem Ausschalten der Magneteinrichtung 22 kann insbesondere ein, insbesondere gezieltes, Beenden des magnetischen Felds verstanden werden.
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4 zeigt die Ladedose 4 in einer schematischen Draufsicht gemäß einer weiteren Ausführungsform. In dieser Ausführungsform weist die zweite Anschlusseinrichtung 21 mehrere, insbesondere vier, elektrische Kontaktelemente 37 auf, welche insbesondere als elektrische Kontakte bezeichnet werden können. Beispielsweise weist das jeweilige elektrische Kontaktelement 37 jeweils einen jeweiligen als Kreissektor 38 ausgebildeten Querschnitt 39 auf. Alternativ oder zusätzlich sind die elektrischen Kontaktelemente 37 in Umfangsrichtung 40 der zweiten Anschlusseinrichtung 21 gleichverteilt zueinander angeordnet. Wie in 4 gezeigt, ist die zweite Anschlusseinrichtung 21 beispielsweise in mehrere, insbesondere vier, Bereiche 41 unterteilt, wobei in jedem der Bereiche 41 jeweils eines der elektrischen Kontaktelemente 37 angeordnet ist. Beispielsweise kann durch Anordnung der elektrischen Kontaktelemente 37, insbesondere relativ zueinander, ein spezifisches Muster, beispielsweise ein Emblem eines Fahrzeugherstellers oder seiner Submarken, gebildet sein.
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Numeralia, wie beispielsweise „erste“, „zweite“, „dritte“, etc. sind insbesondere lediglich zur Unterscheidung vorgesehen und bezeichnet insbesondere keine Reihenfolge. Das heißt, die entsprechenden Numeralia können insbesondere beliebig untereinander getauscht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ladesystem
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- Ladeeinrichtung
- 4
- Ladedose
- 5
- Außenseite
- 6
- Anordnung
- 7
- Gehäuseelement
- 8
- Aufnahmeraum
- 9
- erster Wandbereich
- 10
- zweiter Wandbereich
- 11
- axiale Richtung
- 12
- radiale Richtung
- 13
- Anbindungsfläche
- 14
- Bauelement
- 15
- Öffnung
- 16
- erste Anschlusseinrichtung
- 17
- Abdeckelement
- 17a
- Pfeil
- 18
- Freigabestellung
- 19
- Schließstellung
- 20
- Außenseite des Abdeckelements
- 21
- zweite Anschlusseinrichtung
- 22
- Magneteinrichtung
- 23
- zweiter Ladestecker
- 23a
- elektrischer Kontakt
- 24
- Grundkörper
- 25
- Roboterarm
- 26
- Pfeil
- 27
- Befestigungseinrichtung
- 28
- erster Armteil
- 29
- zweiter Armteil
- 30
- Pfeil
- 31
- Ladekabel
- 32
- Pfeil
- 33
- Innenseite des Abdeckelements
- 34
- Adapterelement
- 35
- Permanentmagnet
- 36
- Elektromagnet
- 37
- Kontaktelemente
- 38
- Kreissektor
- 39
- Querschnitt
- 40
- Umfangsrichtung
- 41
- Bereich
