DE-102023104046-B4 - Kraftfahrzeug und Ladeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug zum elektrischen Laden eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs

Abstract

Ladeeinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug zum elektrischen Laden eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs, wobei die Ladeeinrichtung (10) aufweist: - eine Gleichstromladeeinheit (20) zum konduktiven Koppeln mit einem Gleichstromladestecker, wobei die Gleichstromladeeinheit (20) einen ersten Anschlusspin (22a, 22b) und einen zweiten Anschlusspin (22b, 22a) umfasst, - ein erstes Gehäuseteil (26, 28) mit einer ersten Gehäusewand (26a, 28a), die den ersten Anschlusspin (22a, 22b) in radialer Richtung bezogen auf den ersten Anschlusspin (22a, 22b) umgibt und in dieser radialen Richtung einen ersten Abstand (d) zum ersten Anschlusspin (22a, 22b) aufweist, wodurch eine erste Einstecköffnung (30a, 30b) zwischen dem ersten Anschlusspin (22a, 22b) und dem ersten Gehäuseteil (26, 28) zum Einstecken eines ersten Kontaktelements des Gleichstromladesteckers bereitgestellt ist; - ein zweites Gehäuseteil (28, 26) mit einer zweiten Gehäusewand (28a, 26a), die den zweiten Anschlusspin (22b, 22a) in radialer Richtung bezogen auf den zweiten Anschlusspin (22b, 22a) umgibt und in dieser radialen Richtung einen zweiten Abstand (d) zum zweiten Anschlusspin (22b, 22a) aufweist, wodurch eine zweite Einstecköffnung (30b, 30a) zwischen dem zweiten Anschlusspin (22b, 22a) und dem zweiten Gehäuseteil (28, 26) zum Einstecken eines zweiten Kontaktelements des Gleichstromladesteckers bereitgestellt ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinrichtung (10) eine erste Staubschutzeinrichtung (32a, 32b) aufweist, die einen Rahmen (34) und mehrere flexible Borsten (36) umfasst, die jeweils ein erstes Ende (36a) und ein gegenüberliegendes zweites Ende (36b) aufweisen, wobei die Borsten (36) mit ihrem jeweiligen ersten Ende (36a) umlaufend am Rahmen (34) befestigt sind, so dass ihre jeweiligen zweiten Enden (36b) bezogen auf den Rahmen (34) nach innen ragen und aufeinander zu weisen, wobei die erste Staubschutzeinrichtung (32a, 32b) derart am ersten Gehäuseteil (26, 28) angeordnet ist, dass durch die Borsten (36) ein Teil der ersten Einstecköffnung (30a, 30b) überdeckt ist.

Inventors

• Matthias Hardt

Assignees

• AUDI AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20230217

Claims (10)

1. Ladeeinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug zum elektrischen Laden eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs, wobei die Ladeeinrichtung (10) aufweist: - eine Gleichstromladeeinheit (20) zum konduktiven Koppeln mit einem Gleichstromladestecker, wobei die Gleichstromladeeinheit (20) einen ersten Anschlusspin (22a, 22b) und einen zweiten Anschlusspin (22b, 22a) umfasst, - ein erstes Gehäuseteil (26, 28) mit einer ersten Gehäusewand (26a, 28a), die den ersten Anschlusspin (22a, 22b) in radialer Richtung bezogen auf den ersten Anschlusspin (22a, 22b) umgibt und in dieser radialen Richtung einen ersten Abstand (d) zum ersten Anschlusspin (22a, 22b) aufweist, wodurch eine erste Einstecköffnung (30a, 30b) zwischen dem ersten Anschlusspin (22a, 22b) und dem ersten Gehäuseteil (26, 28) zum Einstecken eines ersten Kontaktelements des Gleichstromladesteckers bereitgestellt ist; - ein zweites Gehäuseteil (28, 26) mit einer zweiten Gehäusewand (28a, 26a), die den zweiten Anschlusspin (22b, 22a) in radialer Richtung bezogen auf den zweiten Anschlusspin (22b, 22a) umgibt und in dieser radialen Richtung einen zweiten Abstand (d) zum zweiten Anschlusspin (22b, 22a) aufweist, wodurch eine zweite Einstecköffnung (30b, 30a) zwischen dem zweiten Anschlusspin (22b, 22a) und dem zweiten Gehäuseteil (28, 26) zum Einstecken eines zweiten Kontaktelements des Gleichstromladesteckers bereitgestellt ist; dadurch gekennzeichnet , dass die Ladeeinrichtung (10) eine erste Staubschutzeinrichtung (32a, 32b) aufweist, die einen Rahmen (34) und mehrere flexible Borsten (36) umfasst, die jeweils ein erstes Ende (36a) und ein gegenüberliegendes zweites Ende (36b) aufweisen, wobei die Borsten (36) mit ihrem jeweiligen ersten Ende (36a) umlaufend am Rahmen (34) befestigt sind, so dass ihre jeweiligen zweiten Enden (36b) bezogen auf den Rahmen (34) nach innen ragen und aufeinander zu weisen, wobei die erste Staubschutzeinrichtung (32a, 32b) derart am ersten Gehäuseteil (26, 28) angeordnet ist, dass durch die Borsten (36) ein Teil der ersten Einstecköffnung (30a, 30b) überdeckt ist.
2. Ladeeinrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Ladeeinrichtung (10) eine zweite Staubschutzeinrichtung (32b, 32a) aufweist, die wie die erste Staubschutzeinrichtung (32a, 32b) ausgebildet ist und die derart am zweiten Gehäuseteil (28, 26) angeordnet ist, dass durch die Borsten (36) der zweiten Staubschutzeinrichtung (32a, 32b) ein Teil der zweiten Einstecköffnung (30b, 30a) überdeckt ist.
3. Ladeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die erste Gehäusewand (26a, 28a) eine zylindrische Geometrie aufweist, wobei der ersten Anschlusspin (22a, 22b) entlang einer zentralen Achse der zylindrischen ersten Gehäusewand (26a, 28a) angeordnet ist.
4. Ladeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Rahmen (34) der ersten Staubschutzeinrichtung (32a, 32b) ringförmig ausgebildet ist und insbesondere an der ersten Gehäusewand (26a, 28a) angeordnet ist, insbesondere mit einem dritten Abstand zu einer Stirnseite (26b, 28b) des ersten Gehäuseteils (26, 28).
5. Ladeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass in der ersten Gehäusewand (26a, 28a) eine umlaufende Rille (40a, 40b) angeordnet ist, in welcher der Rahmen (34) der ersten Staubschutzeinrichtung (32a, 32b) zumindest zum Teil angeordnet ist.
6. Ladeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Rahmen (34) der ersten Staubschutzeinrichtung (32a, 32b) derart an der ersten Gehäusewand (26a, 28a) positioniert ist, dass der Rahmen (34) und/oder die zweiten Enden (36b) der Borsten (36) in axialer Richtung bezogen auf den ersten Anschlusspin (22a, 22b) in einer gleichen Ebene liegen wie ein stirnseitiges Ende (22a', 22b') des ersten Anschlusspins (22a, 22b) oder gegenüber dem stirnseitigen Ende (22a', 22b') des ersten Anschlusspins (22a, 22b) um einen vierten Abstand zurückversetzt sind, insbesondere um maximal 1 mm oder maximal 0,5 mm.
7. Ladeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Borsten (36) mit ihren zweiten Enden (36b) in Richtung des ersten Anschlusspins (22a, 22b) ragen, und insbesondere den ersten Anschlusspin (22a, 22b) berühren.
8. Ladeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Borsten (36) vom Rahmen (34) der ersten Staubschutzeinrichtung (32a, 32b) derart abstehen, dass die Borsten (36) und der Rahmen (34) der ersten Staubschutzeinrichtung (32a, 32b) in einer Ebene liegen oder die Borsten (36) um einen Winkel gegenüber der durch den Rahmen (34) definierten Rahmenebene (x-y) in Steckrichtung, in welcher das erste Kontaktelement in die erste Einstecköffnung (30a, 30b) einsteckbar ist, geneigt sind.
9. Ladeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Ladeeinrichtung (10) Wechselstromanschlüsse (12a, 12b, 12c, 12d) zum Wechselstromladen aufweist, insbesondere wobei die Ladeeinrichtung (10) als eine CCS(Combined Charging System)-Ladedose (10) ausgebildet ist.
10. Kraftfahrzeug mit einer Ladeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug zum elektrischen Laden eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs, wobei die Ladeeinrichtung eine Gleichstromladeeinheit zum konduktiven Koppeln mit einem Gleichstromladestecker aufweist, wobei die Gleichstromladeeinheit einen ersten Anschlusspin und einen zweiten Anschlusspin umfasst. Dabei umfasst die Ladeeinrichtung weiterhin ein erstes Gehäuseteil mit einer ersten Gehäusewand, die den ersten Anschlusspin in radialer Richtung bezogen auf den ersten Anschlusspin umgibt und in dieser radialen Richtung einen ersten Abstand zum ersten Anschlusspin aufweist, wodurch eine erste Einstecköffnung zwischen dem ersten Anschlusspin und dem ersten Gehäuseteil zum Einstecken eines ersten Kontaktelements des Gleichstromladesteckers bereitgestellt ist. Weiterhin umfasst die Ladeeinrichtung auch ein zweites Gehäuseteil mit einer zweiten Gehäusewand, die den zweiten Anschlusspin in radialer Richtung bezogen auf den zweiten Anschlusspin umgibt und in dieser radialen Richtung einen zweiten Abstand zum zweiten Anschlusspin aufweist, wodurch eine zweite Einstecköffnung zwischen dem zweiten Anschlusspin und dem zweiten Gehäuseteil zum Einstecken eines zweiten Kontaktelements des Gleichstromladesteckers bereitgestellt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Ladeeinrichtung. Eine solche Ladeeinrichtung kann zum Beispiel eine Ladebuchse darstellen, die sich am Kraftfahrzeug befindet, und in die ein korrespondierender Ladestecker zum Laden eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs eingesteckt werden kann. Die heutigen Ladebuchsen können unterschiedlich ausgestaltet sein. Neben den von der Ladeeinrichtung umfassten Anschlusspins für ein Gleichstromladen kann eine solche Ladeeinrichtung beispielsweise auch noch zusätzliche Anschlusselemente für ein Wechselstromladen aufweisen. Eine solche Ladeeinrichtung ist im nicht benutzten Zustand typischerweise hinter einer Ladeklappe angeordnet, die entsprechend die Ladeeinrichtung schützt. Die Ladeklappe kann zum Beispiel manuell oder automatisch entriegelbar und öffenbar bzw. schließbar sein. Werden bei einem Ladevorgang beispielsweise nur die Wechselstromanschlüsse für ein Wechselstromladen verwendet, so liegt während eines solchen Wechselstromladevorgangs entsprechend auch die Gleichstromladeeinheit mit ihren beiden Anschlusspins frei, da in diesem Zustand die Ladeklappe geöffnet ist und der zum Laden verwendete Ladestecker die Anschlusspins der Gleichstromladeeinheit, die auch als DC-Pins bezeichnet werden können, üblicherweise nicht kontaktiert oder abdeckt. Um zu verhindern, dass in einer solchen Situation Staub oder Schmutz in die Einstecköffnungen der Gleichstromladeeinheit gelangen können, könnte eine extra Abdeckung oder Ähnliches für die Gleichstromladeeinheit vorgesehen werden. Hierbei stellt sich wiederum das Problem, dass diese zusätzliche Klappe entweder manuell von einem Benutzer geöffnet werden muss, um die Gleichstromladeeinheit benutzen zu können, oder diese wiederum sehr teuer und aufwendig ausgestaltet werden muss, um beispielsweise ein automatisches Öffnen zu ermöglichen. Gerade im Hinblick auf die Entwicklung automatischer Lade- und Stecksysteme zum automatischen Stecken des Ladesteckers an einer kraftfahrzeugseitigen Ladeeinrichtung erweisen sich jedoch Schutzeinrichtungen, die manuell zu betätigen sind, um diese zu entfernen oder zu öffnen, als besonders nachteilig. Daher wäre vor allem eine Schutzeinrichtung für die DC-Ladekontakte, nämlich die Anschlusspins, sehr vorteilhaft, die weder manuell betätigt werden muss noch sonderlich teuer oder aufwendig ist. Die DE 10 2019 125 784 A1 beschreibt eine Ladebuchse für eine Energieversorgungsanordnung zur Versorgung eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie über eine konduktive Steckverbindung mit wenigstens einem elektrischen Gegenkontakt zur konduktiven Kontaktierung eines Kontakts einer Ladestation. Dabei ist der elektrische Gegenkontakt bezüglich einer Längsmittelachse der Ladebuchse in radialer Richtung zwischen einer ersten Gegenkontaktstellung und einer zweiten Gegenkontaktstellung verlagerbar gelagert, wobei die Ladebuchse über einen um die Längsmittelachse drehbar gelagerten Stellring verfügt, der wenigstens eine Stellrampe aufweist, die in einer ersten Drehwinkelstellung des Stellrings eine Verlagerung des elektrischen Gegenkontakts in die erste Gegenkontaktstellung zulässt und in einer zweiten Drehwinkelstellung des Stellrings den elektrischen Gegenkontakt in die zweite Gegenkontaktstellung drängt. Dabei kann es weiterhin vorgesehen sein, dass der Schutzring bei seiner Verlagerung zwischen der ersten und der zweiten Stellung den elektrischen Kontakt überläuft, sodass der Schutzring eine Reinigung des elektrischen Kontakts bewirkt. Zu diesem Zweck kann der Schutzring eine dem mechanischen Kontakt zugewandte Reinigungseinrichtung aufweisen, wie zum Beispiel eine Reinigungsbürste. Auch hier gestaltet sich j