本發(fā)明涉及一種包括借助充電電纜和外部電源可再充電的電能存儲裝置的車輛。
背景技術(shù):
為了在外部為電驅(qū)動車輛的電池充電,車輛通常借助充電電纜連接到固定不動的電源裝置(充電站)上。為了有線充電插入式混合動力車輛(PHEV)和電動汽車,在車輛側(cè)需要充電插座。該充電插座通常類似于隱藏在油箱蓋后方的油箱注入管接頭可通過一個設(shè)置在車身中的充電蓋接近。充電插座構(gòu)成位于充電蓋后方的電連接元件。
在充電基礎(chǔ)設(shè)施中已建立了所謂的模式2充電和模式3充電。在家用插座上的模式2充電中,在電纜中設(shè)置具有保護裝置(FL保護開關(guān))的纜上控制盒,并且在模式3充電中,該保護裝置設(shè)置在充電站中。在一些情況下充電電纜固定安裝在充電站上。
因此,到目前為止在插入式混合動力車輛中,除了油箱蓋之外,還需要用于充電插頭的附加充電蓋。由于混合動力車輛以及純電動車輛通常由傳統(tǒng)汽車衍生出,這意味著必須提供附加的車身變體。如必須產(chǎn)生自身的車身變體,在個別情況下成本將極高,因為必須為每個基礎(chǔ)車身(右舵汽車/左舵汽車、敞篷車、旅行車等)創(chuàng)建自身的車身變體。在車身中,必要時附加于油箱蓋地,設(shè)置這種充電蓋的成本高昂,因為在車輛家族中不僅需要為電動車輛設(shè)置特殊的車身變體,而且還必須研發(fā)、制造和安裝蓋機構(gòu),由此提高電動汽車的成本。有時沒有用于充電蓋連同充電插座的結(jié)構(gòu)空間。尤其是當(dāng)充電電纜被固定安裝在車輛中時并且應(yīng)從充電蓋后方的開口被拉出時,很難找到安裝空間用于充電蓋,在其后方提供足夠用于充電電纜和卷繞機構(gòu)的空間。至少排除了充電蓋如今在車輛側(cè)壁上的位置。
此外,出于外觀設(shè)計原因常常不希望設(shè)置這種附加的車身蓋。因此有利的是,可利用現(xiàn)有的車身開口用于穿過充電電纜。
WO2012172626示出和說明一種用于電動車輛的扁帶充電電纜,該充電電纜可在車輛內(nèi)部卷繞于存儲裝置上并且該充電電纜可穿過一個設(shè)置在后保險杠中并且與行李艙開口分開的開口拉出。該單獨的開口可借助蓋關(guān)閉,但只能在電纜未穿過開口時。
DE102009016895A1示出和說明一種用于電驅(qū)動車輛的充電連接裝置。可卷繞于電纜卷筒上的圓形電纜穿過一個與行李艙開口分開的車身開口從車輛內(nèi)部伸出。該單獨的車身開口可借助蓋關(guān)閉。所述蓋在其下邊緣上具有向外拱起的凸鼻,該凸鼻構(gòu)成凹槽,所述凹槽構(gòu)成用于圓形電纜的通口。由此該車身蓋也可在圓形電纜伸出時占據(jù)其關(guān)閉位置。在車身與蓋之間設(shè)有密封裝置;在凹槽中也設(shè)有密封唇。在車身側(cè)在凹槽區(qū)域中設(shè)置用于電纜的引導(dǎo)元件。
FR2959462A1示出和說明一種用于電驅(qū)動車輛充電電纜的電纜穿過裝置,其中,具有圓形橫截面的充電電纜容納在車輛的行李艙蓋中并且可從其向外拉出。在此從行李艙蓋伸出的充電電纜位于行李艙蓋密封裝置之外,因此充電電纜不在行李艙蓋與其車身密封裝置之間從車身伸出。
DE102011051052A1公開一種用于具有電纜卷繞系統(tǒng)的電動車輛的充電站,其中,常規(guī)充電電纜卷繞于可用馬達驅(qū)動的卷繞卷筒上。
WO2009/091745A2示出一種具有可卷繞于卷繞卷筒上的充電電纜的充電站,充電電纜包括兩個彼此連接并且并排設(shè)置的圓形導(dǎo)線。在卷繞卷筒前方的引導(dǎo)裝置確保電纜在卷繞時不扭轉(zhuǎn)。
DE102009046327A1公開一種內(nèi)置有常規(guī)充電電纜的電動車輛,該充電電纜卷繞到卷繞卷筒上并且可從其上退繞,充電電纜可從一個設(shè)置在車輛側(cè)面的開口拉出。
設(shè)置在車輛中的、用于充電電纜的卷繞機構(gòu)易出故障,因為在目前的設(shè)計方案中需要設(shè)置用于卷繞電纜的滑動接觸。這種滑動接觸連接是昂貴的并且易出故障。在此尤其是應(yīng)確保,保護導(dǎo)體始終被連接。此外,卷繞機構(gòu)也總是造成問題,因為其在未完全退繞的狀態(tài)中基于電纜中的歐姆損耗和不良散熱會變熱。
DE102011121303A1示出一種具有可從側(cè)面開口拉出的充電電纜的車輛,該充電電纜容納于車輛中的電纜存儲器中,該電纜存儲器位于單獨的車身蓋后方。電纜存儲器設(shè)有一個由彈簧加載的轉(zhuǎn)向輪,轉(zhuǎn)向輪引導(dǎo)電纜并且轉(zhuǎn)向輪在充電電纜被從電纜存儲器拉出時克服彈簧力在電纜存儲器中平移移動。
DE102009057659A1公開一種類似設(shè)置在汽車中的電纜存儲器,但其具有多個分別被彈簧加載并且可克服彈簧力移動的單個轉(zhuǎn)向輪。
然而這些公開的、具有用于電纜的轉(zhuǎn)向輪的電纜存儲器在車輛中占據(jù)較大的結(jié)構(gòu)空間,其通常不用于這種目的。此外存在電纜在使用周期中圍繞其縱軸線扭轉(zhuǎn)并且滑出于轉(zhuǎn)向輪或卡住轉(zhuǎn)向輪的危險。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的任務(wù)在于,提供一種包括借助外部電源可再充電的電能存儲裝置的車輛,其中,可省卻單獨的用于連接充電電纜的車身蓋。
該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1特征的車輛來解決。
在這種包括借助外部電源可再充電的電能存儲裝置和車身的車輛中,該車身具有至少一個能由車身蓋關(guān)閉的車身開口,設(shè)有充電電纜,該充電電纜與存儲裝置導(dǎo)電連接或可連接并且至少局部地在車身內(nèi)部延伸。在此,所述車身開口是行李艙開口或車門開口,并且車身蓋是車輛的行李艙蓋或車門。所述充電電纜構(gòu)造為柔性扁帶電纜或具有至少一個柔性扁帶電纜區(qū)段。所述柔性扁帶電纜或所述至少一個柔性扁帶電纜區(qū)段可穿過存在于車身開口邊緣與車身蓋之間的車身間隙,并且所述扁帶電纜或所述至少一個柔性扁帶電纜區(qū)段具有并列設(shè)置的導(dǎo)電導(dǎo)體,所述導(dǎo)電導(dǎo)體構(gòu)造為扁平的帶狀導(dǎo)體并且被一個共同的電絕緣護套包圍。
車輛的該方案能夠利用現(xiàn)有的車身開口、如行李艙開口或車門開口使充電電纜穿過,從而無需為了將車輛的電存儲裝置連接到外部電源裝置上而設(shè)置附加的車身蓋。裝備特殊充電電纜允許車身開口在充電電纜穿過時可借助相配的車身蓋(行李艙蓋或車門)關(guān)閉,在此,構(gòu)造為柔性扁帶電纜的充電電纜穿過在關(guān)閉狀態(tài)中存在于車身開口邊緣與車身蓋邊緣之間的車身間隙。因此在車身蓋和車身開口邊緣上都不需要設(shè)置用于穿過電纜的特殊措施。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造為極扁平的柔性扁帶電纜或者設(shè)有至少一個極扁平的柔性扁帶電纜區(qū)段的充電電纜可借助扁帶電纜區(qū)段簡單且可靠地在現(xiàn)有車身開口的邊緣與關(guān)閉該開口的車身蓋之間穿過?;谟山Y(jié)構(gòu)決定的高彎曲彈性,扁帶電纜區(qū)段適合于適應(yīng)車身和車身蓋的輪廓,因此扁帶電纜區(qū)段可無損壞危險地夾在車身開口邊緣與關(guān)閉的車身蓋之間的車身開口的密封裝置的區(qū)域中并且在此不受擠壓。基于扁帶電纜或扁帶電纜區(qū)段極扁平且高彎曲彈性的設(shè)計,無需在電纜穿過區(qū)域中在關(guān)閉的車身蓋與車身之間設(shè)置更大的間隙尺寸。因此通過在扁帶電纜或扁帶電纜區(qū)段中將電導(dǎo)體構(gòu)造為扁平導(dǎo)體,可實現(xiàn)扁帶電纜或扁帶電纜區(qū)段的這種小厚度及其大彎曲彈性,該彎曲彈性能實現(xiàn)圍繞平行于扁帶電纜或扁帶電纜區(qū)段的較長橫向延伸尺寸的軸線的極窄彎曲半徑。
在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定,所述充電電纜包括與存儲裝置導(dǎo)電連接的車輛側(cè)充電電纜部分和與車輛側(cè)充電電纜部分連接的或借助電連接裝置可連接的外部充電電纜部分,在此,連接裝置的車輛側(cè)連接元件與車輛側(cè)充電電纜部分電連接,并且連接裝置的外部連接元件與外部充電電纜部分電連接。
車輛的其它有利方案通過引用權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求給出。
在此特別提出一種實施方式,其中,構(gòu)造為扁帶電纜的充電電纜在靜止狀態(tài)中容納在設(shè)置于車身內(nèi)部的電纜容納裝置中并且為了使用可從車身開口拉出。將扁帶電纜、即具有扁平橫截面的電纜用作充電電纜在此具有以下優(yōu)點:電纜可簡單地支撐在電纜容納裝置中,從而可有效防止電纜扭轉(zhuǎn),由此提高電纜卷繞機構(gòu)的可靠性。此外,扁帶電纜如上所述可以沿較小橫截面方向具有極小的彎曲半徑并且可緊密適應(yīng)于車身開口區(qū)域中的輪廓。車身開口區(qū)域中的現(xiàn)有密封裝置通常具有的彈性允許的電纜橫截面穿過。
電纜容納裝置可具有卷繞機構(gòu),在其上可卷繞扁帶電纜。在此情況下有利的是,在卷繞扁帶電纜的卷繞卷筒的區(qū)域中設(shè)置溫度傳感器,該溫度傳感器引起充電過程關(guān)斷或功率減少,以防止充電電纜過度加熱。
特別優(yōu)選一種實施方式,其中,電纜容納裝置具有滑輪組狀的拉入機構(gòu),在該拉入機構(gòu)中,扁帶電纜被引導(dǎo)經(jīng)過至少一個由彈性元件加載拉力的轉(zhuǎn)向輪。
這種拉入機構(gòu)的一種有利擴展方案在于,所述由彈性元件加載拉力的轉(zhuǎn)向輪是活動的轉(zhuǎn)向輪組件的一部分,所述活動的轉(zhuǎn)向輪組件包括多個共同由該彈性元件加載拉力的轉(zhuǎn)向輪,所述扁帶電纜被引導(dǎo)經(jīng)過活動的轉(zhuǎn)向輪組件的每一個轉(zhuǎn)向輪,并且扁帶電纜除了所述至少一個由彈性元件加載拉力的轉(zhuǎn)向輪外還被引導(dǎo)經(jīng)過至少一個固定不動的轉(zhuǎn)向輪。
特別有利的是,所述固定不動的轉(zhuǎn)向輪是固定不動的轉(zhuǎn)向輪組件的一部分,所述固定不動的轉(zhuǎn)向輪組件包括多個固定不動的轉(zhuǎn)向輪,扁帶電纜被引導(dǎo)經(jīng)過固定不動的轉(zhuǎn)向輪組件的每一個固定不動的轉(zhuǎn)向輪。
該拉入機構(gòu)依循滑輪組原理?;诒鈳щ娎|的小彎曲半徑,該“滑輪組”可借助小滑輪極扁平地實現(xiàn)。由于各個容納于該拉入機構(gòu)中的電纜區(qū)段不相互貼靠,而是在它們之間留有空隙,因此可實現(xiàn)例如通過空氣對流引起的散熱。因而可與電纜的拉出程度無關(guān)地達到最大電流。
轉(zhuǎn)向輪能夠從電纜穿過車身開口與車身蓋之間的間隙向外引導(dǎo)的位置直至拉入機構(gòu)明確地引導(dǎo)扁帶電纜。
拉入機構(gòu)例如可設(shè)置在行李艙內(nèi)適合的位置上。定義的電纜引導(dǎo)允許將電纜包入到用于保護充電電纜的井狀結(jié)構(gòu)中。為此可以有利的是,車輛在車身開口的內(nèi)邊緣的區(qū)域中設(shè)有電纜引導(dǎo)裝置,通過該電纜引導(dǎo)裝置,扁帶電纜可從電纜容納裝置通往車身開口邊緣。
優(yōu)選扁帶電纜在電纜容納裝置之前穿過電纜清潔裝置。由此充電電纜在被拉入電纜容納裝置中時可實現(xiàn)自清潔,這確保位于車輛中的充電電纜部分保持干凈。也有利的是,始終只需拉出實際需要的充電電纜。因此始終僅小的充電電纜部分或沒有充電電纜在車輛之外位于地面上。由于清潔機構(gòu)也可刮去水,因此可防止容納在電纜容納裝置中的充電電纜凍結(jié)。
借助本發(fā)明的解決方案可非常舒適地實施充電電纜的插上和拔下過程,并且同時充電電纜還可受保護地安裝于行李艙中。電纜無需用手卷起并且放置在車輛中的與充電蓋分開的位置上。
本發(fā)明還包括一種充電電纜、尤其是用于本發(fā)明車輛中的充電電纜。在尤其是用于與包括借助外部電源可再充電的電能存儲裝置的車輛一起應(yīng)用的本發(fā)明的充電電纜中,該充電電纜構(gòu)造為柔性的扁帶電纜或具有至少一個柔性的扁帶電纜區(qū)段,柔性扁帶電纜或所述至少一個柔性扁帶電纜區(qū)段具有并列設(shè)置的扁平的帶狀的導(dǎo)電導(dǎo)體,所述導(dǎo)電導(dǎo)體被共同的電絕緣護套包圍。柔性扁帶電纜或所述至少一個柔性扁帶電纜區(qū)段在橫截面中看在扁平帶狀導(dǎo)電導(dǎo)體上方和/或下方具有上部或下部的扁平的保護導(dǎo)體,所述保護導(dǎo)體也被該共同的電絕緣護套包圍。
優(yōu)選扁帶電纜或所述至少一個扁帶電纜區(qū)段附加地具有信號導(dǎo)體,該信號導(dǎo)體也被該共同的電絕緣護套包圍。所述信號導(dǎo)體優(yōu)選也構(gòu)造成扁平的并且如導(dǎo)電導(dǎo)體地構(gòu)造。
在充電電纜的一種有利實施方式中,各扁平的帶狀的電導(dǎo)體分別由金屬絲編織物構(gòu)成。作為替代方案,各扁平的帶狀的電導(dǎo)體也可分別由多個上下疊置的導(dǎo)電層制成。扁平的帶狀的導(dǎo)電導(dǎo)體以及保護導(dǎo)體因此例如可由一個薄的金屬帶、多個上下疊置并且可相對運動的金屬帶(它們構(gòu)成薄的導(dǎo)電層)或一個帶狀的薄導(dǎo)電金屬絲編織物構(gòu)成。僅一個唯一共同的電絕緣護套的結(jié)構(gòu)和設(shè)置確保了扁平充電電纜的高彎曲彈性并且能實現(xiàn)極小的彎曲半徑,從而扁平的充電電纜可毫無問題地適應(yīng)于開口邊緣區(qū)域中的車身形狀和車身蓋邊緣的形狀。
優(yōu)選扁帶電纜或所述至少一個扁帶電纜區(qū)段具有平面的上側(cè)和平面的下側(cè)。也有利的是,扁帶電纜或所述至少一個扁帶電纜區(qū)段至少局部地設(shè)有軟彈性表面。
在本發(fā)明充電電纜的一種有利擴展方案中,所述至少一個扁帶電纜區(qū)段借助第一接觸裝置與充電電纜的第一電纜區(qū)段電連接,并且借助第二接觸裝置與第二電纜區(qū)段電連接。在此,所述兩個接觸裝置之中的至少一個設(shè)有軟彈性表面。
根據(jù)本發(fā)明為尤其適合用于本發(fā)明車輛中的充電電纜設(shè)置所述至少一個扁平保護導(dǎo)體具有以下優(yōu)點:在扁帶電纜區(qū)段例如基于操作不當(dāng)而損壞時,保護導(dǎo)體始終設(shè)置在導(dǎo)電導(dǎo)體與車身或車身蓋之間,從而大大降低在扁帶電纜區(qū)段損壞時導(dǎo)電導(dǎo)體與車身材料接觸的可能性。
附圖說明
下面參考附圖借助實施例詳細說明本發(fā)明。附圖如下:
圖1為本發(fā)明車輛第一種方案的斜后視圖,該車輛借助本發(fā)明充電電纜連接到充電站上;
圖2A為在行李艙蓋打開時行李艙開口的下邊緣的示意性橫截面圖;
圖2B為在行李艙蓋關(guān)閉時行李艙開口的下邊緣的示意性橫截面圖;
圖3為在本發(fā)明充電電纜中的扁帶電纜區(qū)段的示意圖;
圖4為本發(fā)明充電電纜中的扁帶電纜區(qū)段的示意性橫截面圖;
圖5為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的車輛的后行李艙開口的開口邊緣的后視圖;
圖6為根據(jù)本發(fā)明第一種方案的車輛的第一種實施方式的局部剖開的側(cè)視圖;
圖7為根據(jù)本發(fā)明第一種方案的車輛的第二種實施方式的局部剖開的側(cè)視圖;
圖8為本發(fā)明車輛的第二種方案的斜后視圖,該車輛設(shè)有由電纜容納裝置容納的扁帶電纜;
圖8A為在行李艙蓋打開時行李艙開口的下邊緣的示意性橫截面圖;
圖8B為在行李艙蓋關(guān)閉時行李艙開口的下邊緣的示意性橫截面圖;
圖9為電纜容納裝置的電纜線的示意性原理圖;
圖10為根據(jù)另一種實施方式的電纜容納裝置的卷繞卷筒的示意性原理圖;
圖11為處于使用位置中的根據(jù)滑輪組原理的電纜容納裝置示意圖;
圖12為處于靜止位置中的圖11的電纜容納裝置;
圖13為根據(jù)本發(fā)明第二種方案的車輛的第一種實施方式的局部剖開的側(cè)視圖;
圖14為根據(jù)本發(fā)明第二種方案的車輛的第一種實施方式的局部剖開的側(cè)視圖,其中,充電電纜拉出;
圖15為根據(jù)本發(fā)明第二種方案的車輛的第二種實施方式的局部剖開的側(cè)視圖;
圖16為扁帶電纜轉(zhuǎn)向裝置;
圖17為用于本發(fā)明電纜容納裝置中的扁帶電纜的電纜清潔裝置的示意性俯視圖;
圖18為用于本發(fā)明電纜容納裝置中的扁帶電纜的電纜清潔裝置的示意性側(cè)視圖。
具體實施方式
圖1示出本發(fā)明第一種方案的車輛1,其中,充電電纜2穿過構(gòu)成行李艙開口的車身開口10。在行李艙開口10與構(gòu)成行李艙蓋的車身蓋12之間的穿過區(qū)域中,充電電纜2設(shè)有扁帶電纜區(qū)段201,以在密封彈性范圍中避免在行李艙蓋12關(guān)閉和預(yù)定間隙的情況下擠壓充電電纜2。
圖2A和2B示出在行李艙蓋12區(qū)域中的車身的垂直剖面圖。充電電纜2的扁帶電纜區(qū)段201放在行李艙開口10的與車身固定的下邊緣區(qū)段14和安裝于下邊緣區(qū)段上的密封裝置16上,如圖2A所示。然后關(guān)閉行李艙蓋12(圖2B),在此時,扁帶電纜區(qū)段201基于密封裝置16的彈性被柔和地夾在行李艙蓋12下邊緣與密封裝置16之間?;诒鈳щ娎|區(qū)段201的極扁設(shè)計及其隨之而來的高彎曲柔性,扁帶電纜區(qū)段201可適應(yīng)于行李艙蓋12的下邊緣的輪廓和行李艙開口10的下邊緣區(qū)段14的輪廓。扁帶電纜區(qū)段201可以按這種方式穿過存在于行李艙蓋12下邊緣13和與車身固定的行李艙開口10的邊緣區(qū)段14的相鄰上邊緣15之間的車身間隙18,在此時扁帶電纜區(qū)段201不受擠壓或被彎折超過允許的彎曲半徑。密封裝置16的彈性允許扁帶電纜區(qū)段201無損地穿過車身開口10與行李艙蓋12之間的間隙18。
在圖3中示出具有扁帶電纜區(qū)段201的本發(fā)明充電電纜2的局部。扁帶電纜區(qū)段201在其相應(yīng)端部上借助接觸裝置22、24與車輛側(cè)電纜區(qū)段26或外部電纜區(qū)段28導(dǎo)電連接。車輛側(cè)電纜區(qū)段26和/或外部電纜區(qū)段28例如可構(gòu)造為圓形電纜;但它們也可具有任何其它電纜橫截面形狀。接觸裝置22、24以及扁帶電纜區(qū)段201設(shè)有軟彈性表面,以避免損壞車身表面。
圖4示出扁帶電纜區(qū)段201的橫截面,其相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造為扁帶電纜20的充電電纜2的橫截面。在扁帶電纜20或扁帶電纜區(qū)段201中的電導(dǎo)體構(gòu)造為扁平的帶狀導(dǎo)體。例如導(dǎo)體可由金屬絲編織物構(gòu)成。第一導(dǎo)電導(dǎo)體21和第二導(dǎo)電導(dǎo)體23并列設(shè)置在中間平面中。除導(dǎo)電導(dǎo)體21、23外,在中間平面中還設(shè)有信號導(dǎo)體25,該信號導(dǎo)體也構(gòu)造成扁平的帶狀導(dǎo)體。在中間平面上方并且因此在導(dǎo)電導(dǎo)體21、23和信號導(dǎo)體25上方設(shè)有上部的扁平的保護導(dǎo)體27A,其在側(cè)面突出于設(shè)置在中間平面中的導(dǎo)電導(dǎo)體21、23以及信號導(dǎo)體25。在中間平面下方并且因此在導(dǎo)電導(dǎo)體21、23和信號導(dǎo)體25下方設(shè)有下部的扁平的保護導(dǎo)體27B,其也在側(cè)面突出于設(shè)置在中間平面中的導(dǎo)電導(dǎo)體21、23以及信號導(dǎo)體25。
導(dǎo)電導(dǎo)體21、23、信號導(dǎo)體25以及上部保護導(dǎo)體27A和下部保護導(dǎo)體27B被一個電絕緣護套29包圍。該電絕緣護套29可如圖4示意性所示直接包圍各導(dǎo)體21、23、25、27A和27B;但每個導(dǎo)體21、23、25、27A和27B首先也可被自身的絕緣體包圍并且隨后嵌入絕緣護套29中。但優(yōu)選設(shè)置一個唯一的共同的護套作為高柔性且易彎的絕緣體。
扁帶電纜20或扁帶電纜區(qū)段201的扁平設(shè)計能實現(xiàn)在一個方向上的良好易彎性和在與之垂直的方向上的高強度?;诔潆婋娎|2的設(shè)置在車輛中的保護導(dǎo)體監(jiān)控裝置并且基于在故障情況下的關(guān)斷裝置,絕緣要求可降低為借助電絕緣護套29的簡單絕緣。這非常有利于電纜的扁平、柔性和良好易彎的設(shè)計。該設(shè)計可通過設(shè)置在充電電纜或充電站中的FL保護開關(guān)實現(xiàn),所述FL保護開關(guān)在電纜折斷或電纜損壞時即在保護導(dǎo)體之一露出或與導(dǎo)電導(dǎo)體接觸時中斷電流。
在扁帶電纜20或扁帶電纜區(qū)段201的“垂直方向”上、即在較短的橫截面延伸尺寸的方向上,在此由于不需要雙重絕緣而產(chǎn)生極小的尺寸。這樣設(shè)計導(dǎo)體橫截面,使得可實現(xiàn)用于PHEV車輛的常見充電功率。為了進一步提高柔性,導(dǎo)體可涂層。代替0.1mm或0.05mm厚的金屬層,也可使用多個具有例如0.01mm厚度的層。
通過在充電電纜中設(shè)置多個扁帶電纜區(qū)段,電纜可在相應(yīng)需要的位置上被從行李艙拉出。尤其是也可將整個充電電纜構(gòu)造為扁帶電纜,其具有相應(yīng)于圖4所示電纜橫截面的這種結(jié)構(gòu)。在此情況下可每隔一定距離設(shè)置穩(wěn)定元件,所述穩(wěn)定元件防止電纜沿橫向方向卷起。
圖5示出在行李艙蓋12打開時的行李艙開口10。在行李艙開口10的下邊緣11上和/或在密封裝置16上構(gòu)造彼此間隔開的、例如由凸出的凸緣構(gòu)成的引導(dǎo)構(gòu)件17A、17B,所述引導(dǎo)構(gòu)件相應(yīng)于扁帶電纜20或扁帶電纜區(qū)段201的寬度或略大于該寬度。
在行李艙內(nèi)部設(shè)置在圖5中示例性且示意性示出的用于充電電纜2的保存裝置19。借助該保存裝置19,充電電纜(或其未拉出的部分)以定義方式被存放于車輛中。
扁帶電纜20或者說扁帶電纜區(qū)段在引導(dǎo)構(gòu)件17A、17B之間的引導(dǎo)應(yīng)結(jié)合電纜在保存裝置19中的存放,以便總是實現(xiàn)盡可能最佳的電纜引導(dǎo)。該引導(dǎo)尤其是應(yīng)確保,電纜在關(guān)閉蓋之前不滑動。附加或代替所描述的在引導(dǎo)構(gòu)件17A、17B之間的電纜機械引導(dǎo),也可在電纜通過區(qū)域中設(shè)置磁性電纜固定裝置作為引導(dǎo)構(gòu)件。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明第一種方案的車輛的第一種實施方式。在該車輛中在行李艙內(nèi)部設(shè)有電連接裝置3的車輛側(cè)電連接元件30、如充電插座。該充電插座與車輛側(cè)充電電纜部分200電連接,該充電電纜部分電連接于要被供應(yīng)電流的車輛設(shè)備、如存儲裝置。
充電電纜2的外部充電電纜部分210與固定安裝在車輛之外的充電站220電連接。外部充電電纜部分210設(shè)有兩個彼此間隔開的扁帶電纜區(qū)段201、202。扁帶電纜區(qū)段201如上所述在行李艙蓋12與行李艙開口10之間穿過并且外部充電電纜部分210的設(shè)有外部連接元件、如充電插頭的自由端部位于行李艙內(nèi)部,充電插頭32插入充電插座30中并且建立在車輛中的存儲裝置與充電站220之間的電連接。
在本實施方式中,充電插座安裝在受到良好保護的內(nèi)部空間中。僅實際需要的充電電纜部分位于車外。其它部分受天氣和污染保護地位于內(nèi)部空間中。地面上的電纜部分被最小化。
借助行李艙鎖止裝置也可鎖住充電電纜并且因此可防止偷竊和擅自松開電連接。由于預(yù)計感應(yīng)充電流行,有線充電應(yīng)用得越來越少。因此從外部通過車身中的充電蓋接近的充電插座進一步失去前景。根據(jù)本發(fā)明的用于穿過電纜的解決方案因此具有更大吸引力。
在根據(jù)本發(fā)明第一種方案的車輛的另一種在圖7中示出的實施方式中,充電插座30'與車輛側(cè)充電電纜區(qū)段200的一個端部電連接。車輛側(cè)充電電纜區(qū)段200的另一端部通往要被供應(yīng)電流的車輛設(shè)備。車輛側(cè)充電電纜區(qū)段200設(shè)有構(gòu)成穿過元件的扁帶電纜區(qū)段203,充電插座30'安裝于其上。充電插座30'設(shè)有適應(yīng)于行李艙開口10下邊緣區(qū)段14區(qū)域中的車輛輪廓的支座34,該支座能夠?qū)⒊潆姴遄?0'暫時固定在車身的該外部區(qū)域中。外部充電電纜210以其一個端部與充電站220電連接且機械連接,并且以其設(shè)置在自由端部上的充電插頭32'插入充電插座30'中。
當(dāng)充電電纜2在一側(cè)以車輛側(cè)充電電纜區(qū)段200固定地連接在車輛的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上時,則充電插座30'在行李艙中與支座分離并且例如懸掛在裝載邊緣上。在此,充電插座通過穿過元件在行李艙蓋關(guān)閉時被固定。支座34借助成形元件確保,充電插座30'穩(wěn)定貼靠在車身上。該成形元件可這樣設(shè)計,使得其適應(yīng)特定車輛輪廓。基于特定設(shè)計,可通過更換成形元件簡單地適應(yīng)不同車身形狀。
圖8示出本發(fā)明第二種方案的車輛1,其中,構(gòu)造為扁帶電纜20的充電電纜2穿過構(gòu)成行李艙開口的車身開口10。充電電纜2設(shè)置在位于車身內(nèi)部、如行李艙中的電纜容納裝置4(圖11)中。在車身開口10與構(gòu)成行李艙蓋的車身蓋12之間的穿過區(qū)域中,扁平的充電電纜2在行李艙蓋12關(guān)閉時定位于行李艙開口10上邊緣與行李艙蓋12下邊緣之間的車身間隙18中,而充電電纜2不受擠壓,如參考圖8A和8B還將解釋的。充電電纜2僅在密封彈性范圍內(nèi)被夾住。
扁帶電纜20具有平面的上表面20'和平面的下表面20”并且至少局部地設(shè)有軟彈性表面,以便在與車身表面接觸時不留下刮痕。
圖8A和8B示出行李艙蓋12區(qū)域中車身的垂直剖面圖。構(gòu)造為扁帶電纜20的充電電纜2放在行李艙開口10的與車身固定的下邊緣區(qū)段14和安裝于下邊緣區(qū)段上的密封裝置16上,如圖2A所示。然后關(guān)閉行李艙蓋12(圖2B),在此時扁帶電纜20基于密封裝置16的彈性被柔和地夾在行李艙蓋12的下邊緣13與密封裝置16之間。構(gòu)造為扁帶電纜20的充電電纜2的厚度在此小于行李艙蓋12的下邊緣13和行李艙開口10的與車身固定的下邊緣區(qū)段14的相鄰上邊緣15之間的車身間隙18的高度?;诒鈳щ娎|20的極扁設(shè)計及其隨之而來的高彎曲柔性,扁帶電纜20可適應(yīng)行李艙蓋12的下邊緣的輪廓和行李艙開口10的下邊緣區(qū)段14的輪廓。扁帶電纜20可以這種方式穿過存在于行李艙蓋12下邊緣13和與車身固定的行李艙開口10的邊緣區(qū)段14的相鄰上邊緣15之間的車身間隙18,而在此時扁帶電纜20不受擠壓或被彎折超過允許的彎曲半徑。密封裝置16的彈性允許扁帶電纜20無損地穿過車身開口10與行李艙蓋12之間的間隙18。
扁帶電纜20在扁帶電纜20橫截面中的構(gòu)造相應(yīng)于結(jié)合圖4所描述的電纜構(gòu)造。
本發(fā)明車輛的第二種方案包括設(shè)置在電纜容納裝置4中的電纜拉入機構(gòu)40。在此也利用扁平的電纜橫截面或者說小彎曲半徑。
圖9示出這種電纜拉入機構(gòu)40所基于的滑輪組原理。電纜拉入機構(gòu)40包括活動的轉(zhuǎn)向輪組件42和固定不動的轉(zhuǎn)向輪組件44。固定不動的轉(zhuǎn)向輪組件44與車身間接或直接連接?;顒拥霓D(zhuǎn)向輪組件42通過構(gòu)成彈性元件46的拉力彈簧也間接與車身連接,但可線性移動。通過這種方式,活動的轉(zhuǎn)向輪組件42可相對于固定不動的轉(zhuǎn)向輪組件44在彈性元件46的力下沿運動直線G平移運動。活動的轉(zhuǎn)向輪組件42為此以技術(shù)人員已知的方式被平移引導(dǎo)。
活動的轉(zhuǎn)向輪組件42例如包括三個轉(zhuǎn)向輪42'、42”、42”',它們的轉(zhuǎn)動軸線位于平移直線G上并且它們的直徑從里向外增大。固定不動的轉(zhuǎn)向輪組件44也包括多個轉(zhuǎn)向輪44'、44”,它們的轉(zhuǎn)動軸線也分別位于平移直線G上并且它們的直徑也從內(nèi)向外增大。扁帶電纜20固定在固定不動的轉(zhuǎn)向輪組件44的區(qū)域中并且以設(shè)有連接元件20B的連接區(qū)段20A側(cè)向引出于電纜拉入機構(gòu)40。扁帶電纜20開始于活動的轉(zhuǎn)向輪組件42的最內(nèi)側(cè)的最小滑輪42'、如在滑輪組中那樣圍繞固定不動的轉(zhuǎn)向輪組件44和活動的轉(zhuǎn)向輪組件42的各滑輪被引導(dǎo)并且從活動的轉(zhuǎn)向輪組件42的最大轉(zhuǎn)向輪42”'延伸向車輛的電纜出口的方向(在圖1所示示例中延伸向車尾側(cè)的車身開口10)。在此,扁帶電纜20的各個位于電纜拉入機構(gòu)40上的區(qū)段彼此間隔開,從而在它們之間形成氣隙,由電纜產(chǎn)生的熱量可通過該氣隙散出。
充電電纜因此可沿箭頭Z方向借助反作用于彈性元件46彈力F的拉力從電纜拉入機構(gòu)40拉出。在充電電纜2的拉力減小時彈力F再次在相反的方向上將充電電纜2拉入電纜拉入機構(gòu)40中。這通過圖9中的兩個雙向箭頭示意性示出。
如圖9所示,可實現(xiàn)極為節(jié)省空間的拉入方案,因為可實現(xiàn)極小的彎曲半徑。不需要滑動接觸,因為電纜不進行扭轉(zhuǎn)運動。根據(jù)圖9使用用于產(chǎn)生拉入力的彈簧。作為替代方案,也可設(shè)置電操縱驅(qū)動裝置作為牽拉驅(qū)動裝置。在使用彈簧時設(shè)置用于充電電纜2的(未示出的)鎖止裝置。由此可避免充電電纜2的持久拉應(yīng)力。
圖10示出一種電纜卷繞機構(gòu)40',其可代替電纜拉入機構(gòu)40設(shè)置在電纜容納裝置4中。構(gòu)成卷繞機構(gòu)的電纜卷繞機構(gòu)40'設(shè)有外部卷繞卷筒41,可拉出的電纜儲備卷繞于其上。該外部卷繞卷筒41確定電纜卷繞機構(gòu)40'的旋轉(zhuǎn)部分。內(nèi)部的、固定的、構(gòu)造為空心管的卷筒軸43借助卷繞彈簧與外部卷筒41連接,由此,外部卷筒41可相對于內(nèi)部卷筒軸43克服(未示出的)卷繞彈簧的力旋轉(zhuǎn)。卷繞彈簧的彈力F'通過圖10中彎曲的箭頭示意性示出。構(gòu)造為扁帶電纜20的充電電纜2的可拉出的電纜儲備200卷繞在外部卷筒41上。在外部卷筒41內(nèi)部設(shè)置扁帶電纜20的電纜裕量210,其卷繞在內(nèi)部卷筒軸43上并且以其自由端部過渡到卷繞于外部卷筒41上的扁帶電纜20部分200中。在從電纜卷繞機構(gòu)40'沿箭頭Z'方向克服彈力F'拉出扁帶電纜時,充電電纜2從外部卷筒41上退繞并且同時卷繞到內(nèi)部的固定卷筒軸43上。通過固定卷筒軸43的空腔43',充電電纜2的在那里的自由端部引出并且通過相應(yīng)連接裝置連接到設(shè)置在車輛中的電纜束上。
尤其是在卷繞彈簧(圖10)原理中電纜拉入機構(gòu)可設(shè)有溫度傳感器,該溫度傳感器引起充電關(guān)斷或功率減少,以防止充電電纜2進一步加熱。
圖11和12示出圖9的電纜拉入機構(gòu)40作為嵌入到車輛行李艙下部的底板中的電纜容納裝置4的組成部分。彈性元件46在此構(gòu)造為拉力彈簧46',該拉力彈簧平行地沿扁帶電纜20的一部分設(shè)置,該部分從活動的轉(zhuǎn)向輪組件42向固定不動的轉(zhuǎn)向輪組件44延伸。拉力彈簧46'為此通過繩索傳動裝置46”(其被引導(dǎo)經(jīng)過兩個轉(zhuǎn)向輪47、47')與活動的轉(zhuǎn)向輪組件42連接并且以其另一端部與車身固定地連接。
構(gòu)造為扁帶電纜20的充電電纜2朝向車輛尾部方向從電纜容納裝置4在行李艙底板17下方被引導(dǎo)并且在那里向上穿過行李艙底板17進入電纜引導(dǎo)裝置5中。電纜引導(dǎo)裝置5具有包圍扁帶電纜20的井狀結(jié)構(gòu)50,在井狀結(jié)構(gòu)中設(shè)置用于扁帶電纜20的下轉(zhuǎn)向輪52和上轉(zhuǎn)向輪54,扁帶電纜20圍繞所述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。電纜引導(dǎo)裝置5在圖11所示的準備位置中從行李艙底板17延伸至行李艙開口10的上邊緣11。在行李艙開口10上邊緣11的稍上方,扁帶電纜20從電纜引導(dǎo)裝置5出來并且如圖8B所示在行李艙開口10與關(guān)閉的行李艙蓋12之間穿過車身間隙18引向外部。
當(dāng)充電過程結(jié)束并且充電電纜2再次容納于電纜容納裝置4中時,電纜引導(dǎo)裝置5圍繞下轉(zhuǎn)向輪52的軸線向內(nèi)(沿行駛方向向前)轉(zhuǎn)動90°并且靠置在行李艙底板17上。當(dāng)然,也可這樣構(gòu)造電纜引導(dǎo)裝置5,使得其在(圖12中所示的)靜止位置中靠置在行李艙底板17下方。充電電纜2的設(shè)有連接裝置、如電源線插頭20C的自由端部在此可固定在用于連接裝置20C的保持裝置20D中。
為了在穿過車身開口10的穿過位置上干凈地引導(dǎo)充電電纜2,借助電纜引導(dǎo)裝置5提出這樣的引導(dǎo)機構(gòu),該引導(dǎo)機構(gòu)防止充電電纜2在車身蓋12關(guān)閉時傾斜地彎折。該電纜引導(dǎo)裝置可以是可翻轉(zhuǎn)的,以便在兩種情況下、即在充電電纜向外和不向外引導(dǎo)(電纜完全在行李艙內(nèi))的情況下關(guān)閉蓋時防止充電電纜2彎折。
圖13示出本發(fā)明第二種方案的車輛1的第一種實施方式的局部剖開的側(cè)視圖,該車輛在車輛尾部中設(shè)有電纜容納裝置4。在圖13所示的靜止狀態(tài)中,充電電纜2安裝于車輛中并且充電電纜2的自由端部借助安裝于該自由端部上的連接裝置20C固定在為此設(shè)置的保持裝置20D中。在此所示示例中,充電電纜2設(shè)有纜上控制盒6,在纜上控制盒中設(shè)有充電電子裝置,從而充電電纜2可直接與固定不動的電源連接。纜上控制盒6也鎖止在為其設(shè)置的在行李艙底板17上方或下方的保持裝置中。
圖14示出處于充電狀態(tài)中的圖13的車輛1,在該狀態(tài)中,充電電纜2的連接裝置20C與固定不動的電源的相應(yīng)的配合連接裝置7連接。在圖14中可看出,纜上控制盒6設(shè)置在充電電纜2中,在該纜上控制盒中包含有充電電子裝置。在此情況下,充電電纜2的在纜上控制盒6與連接裝置20C之間的區(qū)段2A無需構(gòu)造為扁帶電纜,而是也可構(gòu)造為具有圓形電纜橫截面的常規(guī)電纜。而充電電纜2的從纜上控制盒6通向車輛中的其余部分則如上所述構(gòu)造為扁帶電纜20。
圖15示出本發(fā)明第二種方案的車輛1的第二種實施方式,該車輛與圖14相同處于充電狀態(tài)中。但充電電子裝置在此并非安裝在設(shè)置于充電電纜2中的纜上控制盒6中,而是安裝在連接元件殼體20E中,該連接元件殼體直接設(shè)置在連接裝置20C上,因此在圖15的方案中不需要纜上控制盒。充電電纜2在該方案中連續(xù)構(gòu)造為扁帶電纜20。
圖16示意性示出扁帶電纜20在其走向中如何借助關(guān)于扁帶電纜20縱向延伸方向傾斜的轉(zhuǎn)向輪U轉(zhuǎn)向。通過這種方式,扁帶電纜20可圍繞轉(zhuǎn)向輪的定義軸線U'以直至約180°角轉(zhuǎn)向。當(dāng)扁帶電纜20以這種方式引導(dǎo)經(jīng)過多個轉(zhuǎn)向輪時,可實現(xiàn)扁帶電纜20的任意延伸路徑。基于扁平橫截面,在車身開口10與電纜拉入機構(gòu)40之間通過轉(zhuǎn)向輪引導(dǎo)電纜是可能的。由于充電電纜2可引導(dǎo)經(jīng)過轉(zhuǎn)向輪,因此可實現(xiàn)幾乎任意的充電電纜2路徑。為了保護,充電電纜可借助井狀結(jié)構(gòu)包圍。
圖17和18示出用于扁帶電纜20的電纜清潔裝置8。扁帶電纜20在圖17的顯示中在左側(cè)通往電纜容納裝置4并且在右側(cè)通往車身開口10。因此箭頭A表示扁帶電纜20的拉出方向并且箭頭E表示其拉入方向。在電纜清潔裝置8的朝向車身開口10的后部電纜出口側(cè)80上,在扁帶電纜20的上側(cè)20'上設(shè)置第一刮唇81,并且在扁帶電纜20的下側(cè)20”上設(shè)置第二刮唇82。借助各刮唇(它們例如由不損壞扁帶電纜表面的塑料材料制成),在沿方向E拉入扁帶電纜20時清除附著于扁帶電纜20上的粗大污物顆粒。
沿拉入方向在刮唇81、82后方,在扁帶電纜20的上側(cè)20'上和扁帶電纜20的下側(cè)20”上分別設(shè)置刷子、即上刷83和下刷84,所述刷子從扁帶電纜20上清除仍附著的較細污物。之后扁帶電纜20穿過兩個導(dǎo)向輪85、86,以便隨后在電纜清潔裝置8的殼體87的朝向電纜容納裝置4的前部電纜出口側(cè)88上再次出來。
圖18示出電纜清潔裝置8的側(cè)視圖,在此清楚的是,扁帶電纜20垂直通過電纜清潔裝置8,由此污物顆粒S可通過重力掉落到電纜清潔裝置8的污物收集盤89上。為了避免灰塵、污物和濕氣進入電纜拉入機構(gòu),例如可在充電電纜2的引導(dǎo)裝置上設(shè)置電纜清潔裝置8的刮除機構(gòu),其在拉回充電電纜2時刮除殘留污物。殘留污物隨后保留在一個在車輛清洗過程中可簡單清除殘留污物的區(qū)域中。
根據(jù)本發(fā)明提出,這樣設(shè)計充電電纜,使得其可穿過車輛上的現(xiàn)有開口、尤其是可穿過行李艙開口。這可通過將充電電纜在相應(yīng)區(qū)域中構(gòu)造得極為扁平和高柔性來實現(xiàn)。在例如行李艙蓋的關(guān)閉狀態(tài)中,電纜穿過現(xiàn)有間隙尺寸并且彈性擠壓密封裝置。本發(fā)明的優(yōu)點在于無需車身中單獨的充電蓋。
本發(fā)明不局限于上述實施例,所述實施例僅用于概括說明本發(fā)明的核心思想。在保護范圍的范疇中本發(fā)明裝置也可具有不同于上述實施方式的其它實施方式。在此裝置尤其是可具有由權(quán)利要求書的相應(yīng)單個特征構(gòu)成的組合特征。
權(quán)利要求書、說明書和附圖中的附圖標記僅用于更好地理解本發(fā)明,并且不應(yīng)限制保護范圍。