Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Anschließen eines Fahrzeugs.

Fahrzeuge mit einer Verschließeinheit sind bekannt. Insbesondere ist bei Zweirädern bekannt, ein Verschlussmittel durch den Speichenbereich eines Rades hindurchzuführen, um eine Wegfahrsperre zu realisieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Anschließen eines Fahrzeugs weiterzubilden, wobei eine besonders einfache und sichere Bedienung ermöglicht werden soll. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Anordnung zum Anschließen eines Fahrzeugs nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Anordnung zum Anschließen eines Fahrzeugs sind, dass die Anordnung zum Anschließen eines Fahrzeugs an ein stationär angeordnetes Mittel vorgesehen ist, wobei eine Verschließeinheit am Fahrzeug angeordnet ist, die formschlüssig verbindbar mit einem Verschlussteil ist, das mit dem stationär angeordneten Mittel verbunden ist,

insbesondere über eine flexible Leitung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil Mittel zur Energieübertragung, insbesondere Übertragung elektrischer Energie, umfasst.

Von Vorteil ist dabei, dass somit einerseits das einfache und sichere Bedienen beim

Anschließen erreicht ist und außerdem ein Beladen des Fahrzeugs ermöglicht ist. Zusätzlich eröffnet die elektrische Verbindung auch eine Versorgung von elektrischen Verbrauchern, wie elektrische Heizvorrichtungen zum Beheizen des Energiespeichers und/oder der

Verschließeinheit.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die flexible Leitung zumindest eine elektrische Leitung. Von Vorteil ist dabei, dass eine integrierte Leitung ausführbar ist, die somit mindestens zwei Funktionen, also die mechanische Verbindung und elektrische Versorgung, ausführbar macht, ohne dass weitere Mittel notwendig wären.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind als Mittel zur Energieübertragung elektrische Kontakte verwendet, insbesondere wobei hierzu das Verschlussteil an seiner Außenfläche elektrische Kontaktflächen aufweist, die von im Fahrzeug angeordneten

Kontaktierungsmitteln des Fahrzeuges kontaktierbar sind. Von Vorteil ist dabei, dass ein möglichst hoher Wirkungsgrad bei der Übertragung erreichbar ist. Denn die Verluste sind im Wesentlichen auf die ohmschen Verluste beschränkt, wenn der Kontaktwiderstand vernachlässigbar ist. Außerdem ist eine Übertragung von Gleichstrom ans Fahrzeug ermöglicht, wodurch ein direktes Beladen und auch ein direktes Steuern des Ladestromes ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Ladestrom für den Energiespeicher über erste Kontaktierungsmittel führbar, insbesondere über zwei. Von Vorteil ist dabei, dass zwei Leitungen für die Ladeströmversorgung ausreichen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind weitere Kontaktierungsmittel zur Durchleitung von leitungsgebundenen Signalen zur Datenübertragung vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass weitere Leitungen zur Datenübertragung vorsehbar sind. Somit ist beispielsweise der Wert einer physikalischen Größe, wie beispielsweise Ladezustand oder Temperatur, übermittelbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist als Mittel zur Energieübertragung eine im Fahrzeug angeordnete Sekundärwicklung vorgesehen, die induktiv koppelbar ist an eine

Primärwicklung, welche vom Verschlussteil umfasst ist und über die flexible Leitung versorgt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine berührungslose Übertragung ermöglicht ist, die auch bei Verschmutzung oder Vereisung im Wesentlichen ungestört arbeitet. Auch im Nassen ist die Beladung ohne wesentliche Beeinträchtigung des Wirkungsgrades ausführbar. Außerdem ist keine weitere galvanische Trennung zwischen Fahrzeug und Ladestation notwendig. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung prägt ein Einspeisegerät einen Wechselstrom in die Primärwicklung ein, wobei der Sekundärwicklung eine Kapazität derart in Reihe und/oder parallel zugeschaltet ist, dass die zugehörige Resonanzfrequenz im Wesentlichen der Frequenz des eingeprägten Wechselstromes entspricht. Von Vorteil ist dabei, dass eine Stromquelle verwendbar ist, die mit einer Frequenz zwischen 10 und 500 kHz arbeitet, vorzugsweise mit einer Frequenz zwischen 10 und 30 kHz. Durch die resonante Übertagung ist der Wirkungsgrad unempfindlich gegen Abweichungen von der optimalen

Kopplungsstärke zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Verschlussteil als Wegfahrsperre und/oder Drehsperre für ein Rad verwendet, insbesondere wobei das Verschlussteil den

Speichenbereich eines Rades des Fahrzeugs durchdringt. Von Vorteil ist dabei, dass das Verschlussteil nicht nur dir Funktion der Wegfahrsperre sondern auch die Funktion der Drehsperre aufweist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verschließeinheit des Fahrzeugs auf einer ersten Seite eines Rades des Fahrzeugs angeordnet und das Verschlussteil durchdringt im mit der Verschließeinheit verbundenen Zustand zumindest teilweise eine Ausnehmung einer weiteren Einheit, wobei zwischen dieser weiteren Einheit und der Verschließeinheit das Rad vorgesehen ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Verschlussteil in zwei Punkten gelagert ist, zwischen denen der Speichenbereich des Rades angeordnet ist. Somit ist eine

Drehbewegung des Rades stabilisiert verhinderbar, also sind zur Verhinderung der

Drehbewegung große Kräfte, insbesondere Reaktionskräfte, entgegenbringbar. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die flexible Leitung ein Stahldrahtgeflecht oder gehärtete Stahlhülsen auf. Von Vorteil ist dabei, dass das Ladekabel schnittsicher ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind innerhalb des Stahldrahtgeflechts zumindest zwei voneinander beabstandete elektrische Leitungen vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass innerhalb des Schnittschutzes die elektrischen Leitungen geführt sind. Bei koaxialer

Ausführung der Leitungen sind auch Wechselströme ohne besondere Verluste durchleitbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung hat die flexible Leitung einen rotationssymmetrischen und/oder koaxialen Aufbau. Von Vorteil ist dabei, dass Hochfrequenzen ohne besondere Verluste durchleitbar sind. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die flexible Leitung ein Zugseil zur Entlastung auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine mechanische Entlastung realisiert ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Verschließeinheit und/oder Energiespeicher elektrisch beheizbar ausgeführt, insbesondere wobei hierzu eine Steuerelektronik am

Fahrzeug vorgesehen ist. Von Vorteil ist dabei, dass auch bei Vereisung ein Betrieb wiederherstellbar ist und/oder bei tiefen Temperaturen eine Beheizung des Energiespeichers ermöglicht ist, um seine Funktionsfähigkeit wiederherzustellen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen

Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Ladekabel 9 angeschnitten gezeigt.

In der Figur 2 ist eine Ladestation mit zu beladendem Fahrzeug gezeigt.

In der Figur 3 ist ein Ausschnitt hierzu vergrößert dargestellt. In der Figur 4 ist ein Schnitt durch den Energie-übertragenden Bereich gezeigt.

In der Figur 5 ist eine Ladestation mit zwei Fahrzeugen gezeigt.

In der Figur 6 ist ein weiteres Fahrzeug angeschlossen mittels einer am Fahrzeug verbundenen Verschließeinheit mit Verschlussmittel an eine Stange, umfassend elektrische Leitungen.

In der Figur 7 ist die Verschließeinheit mit Verschlussteil näher dargestellt in Schrägansicht. In der Figur 8 ist eine zugehörige Schnittansicht dargestellt.

Gemäß Figur 1 weist das Ladekabel 9 verschiedene konzentrische Abschnitte auf. Dabei ist am äußeren Umfang eine elektrische Isolierung 1 , insbesondere Gummierung, vorgesehen, die als Berührschutz dient. Radial innerhalb dieser Isolierung 1 ist ein Stahlseilgeflecht 2 vorgesehen, das einen Schutz gegen Verletzungen des Ladekabels 9 durch Einwirkungen von Werkzeugen, wie Messer, Sägen und dergleichen, bietet. Alternativ sind auch bewegliche Hülsen vorsehbar, die einen besonders hohen Schutz gegen Sägen bieten, da sie von der Säge mitdrehbare Hülsen aufweisen. Radial innerhalb dieser mechanischen Schutzschicht setzt sich die koaxiale Anordnung des Ladekabels mit einem Abschnitt zur elektrischen Isolierung 3 fort, wobei hier wiederum ein elektrisch isolierender Kunststoff verwendet ist. Radial innerhalb dieser Isolierung 3 ist eine Leitungsader 4 vorgesehen, die vorzugsweise aus Kupfer ausgeführt ist. Hierbei ist aber auch ein Kupferlitzen-Geflecht, insbesondere aus HF-Litze, bei der die einzelnen Litzendrähte jeweils eine elektrische Isolierung aufweisen, verwendbar.

Radial darunter schließt sich wiederum eine Isolierung 5 an, die als Abschnitt zur elektrischen Isolierung ausgeführt ist.

Radial innerhalb dieser Isolierung ist wiederum eine Leitungsader 6 angeordnet, die entsprechend der Leitungsader 4 aufgebaut ist und nach radial innen von einer Isolierung 7 umgeben ist. Als zentraler Abschnitt ist ein Zugseil 8 vorgesehen, so dass eine mechanische Entlastung ausgeführt ist.

Somit ist das in Figur 1 dargestellte Ladekabel 9 schnittsicher ausgeführt und gegen mechanische Einwirkungen gesichert.

In Figur 2 ist die Ladestation gezeigt, wobei der Energiespeicher 22 eines Fahrzeuges 21 aus einer Einspeisevorrichtung 20 der Ladestation beladen wird. Vorzugsweise ist das Fahrzeug 21 als Zweirad-Fahrzeug und der Energiespeicher 22 als Batterie oder

Akkumulator ausgeführt.

Am Fahrzeug 21 , insbesondere an einem außen am Fahrzeug angebrachten Teil oder am Gehäuse des Fahrzeuges ist eine Übertragereinheit 30 angeordnet, wobei durch eine Ausnehmung in der Übertragereinheit 30 ein Bolzen 31 hindurchsteckbar ist, welcher an einem Endbereich des Ladekabels 9 angeordnet ist.

Wie in Figur 4 dargestellt ist, weist der Bolzen 31 an seinem vom Ladekabel 9 abgewandten Endbereich eine Kerbe 42 auf, mit welcher er in einer Verschlusseinheit 32 formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar ist mittels Betätigen einer von der Verschlusseinheit 32 umfassten Verschließeinheit. Vorzugsweise ist die Verschließeinheit oder Verschlusseinheit 32 in einem Vorgespannten Zustand, so dass bei Einstecken des Bolzens 31 ein

Einschnappen eines Abschnitts in die Kerbe 42 ausgeführt wird. Alternativ rastet ein

Abschnitt der Verschließeinheit in die Kerbe 42 beim Einstecken des Bolzens 31 in die Verschlusseinheit 32 ein. Im Fahrzeug ist eine Sekundärwicklung vorgesehen, die in einem axialen Teilbereich des Bolzens 31 den Bolzen 31 zumindest teilweise umgibt. Vorzugsweise ist die Wicklung als Ringwicklung ausgeführt. In diesem axialen Teilbereich ist vorzugsweise ein Ferritkernabschnitt angeordnet, um den die Primärwicklung 44 herum angeordnet und gewickelt ist. Hierzu ist.der Bolzen 31 in dem axialen Bereich, also dem Spulenaufnahmebereich 41 verjüngt ausgeführt. Der Bolzen 31 ist samt auf dem Ferritkernabschnitt ausgeführter Primärwicklung von einer Kunststoffschicht zur elektrischen Isolierung umgeben.

Vorzugsweise ist der Bolzen durch den Speichenbereich oder eine sonstige Ausnehmung eines Rades des Fahrzeuges hindurchgesteckt und somit eine Wegfahrsperre oder

Wegfahrsicherung realisiert. Dabei ist die Übertragereinheit 30 auf einer Seite des Rades und die

Verschlusseinheit 32 auf der anderen Seite des Rades angeordnet.

Die Ladestation 20 umfasst einen Wechselrichter, der als mittelfrequente Spannungsquelle arbeitet und eine Gyratoranordnung speist, deren Induktivität und Kapazität derart angeordnet sind, dass die zugehörige Resonanzfrequenz im Wesentlichen der Mittelfrequenz entspricht. Auf diese Weise ist ein stromquellenartiges Verhalten an der Ausgangsseite der Gyratoranordnung erreichbar. Der somit erzeugte Strom wird im Hinleiter des Ladekabels 9, also Leitungsader 6 an die Primärwicklung 44 geführt und der aus der Primärwicklung 44 austretende Strom wird über den Rückleiter, also die Leitungsader 4, zurückgeführt an die Gyratoranordnung.

Ein Anpasstransformator ist anordenbar zwischen der Gyratoranordnung und der

Primärwicklung 44. Der auf dem Fahrzeug angeordneten Sekundärwicklung 43 ist eine Kapazität derart in Reihe oder parallel zugeschaltet, dass die zugehörige Resonanzfrequenz im Wesentlichen der Mittelfrequenz entspricht.

Zusätzlich zur berührungslosen Energieübertagung ist auch eine berührungslose

Datenübertragung ausgeführt, so dass Daten zum Lademanagement des Energiespeichers und zur finanziellen Abrechnung übertragbar sind. Hierzu werden Zustandsdaten und Parameter des Energiespeichers, insbesondere auch bezogen auf Art des Energiespeichers Ladestrom, Ladespannung und/oder Ladezustand, an die Einspeisevorrichtung 20 übertragen. Diese steuert des in die Primärwicklung eingeprägten Strom abhängig von diesen Daten. Zusätzlich ist auch eine Identifikationsnummer des Fahrzeugs an die

Ladestation 20 übertragbar, wodurch die Kosten für die Energie abrechenbar, beispielsweise abbuchbar sind von einem Bankkonto des Inhabers des Fahrzeugs. Alternativ weist die Ladestation 20 ein Lesegerät für eine Kreditkarte oder Prepaidkarte auf, wodurch das Kartenkonto der Kreditkarte mit einem Betrag belastbar ist, der der zum Aufladen bezogenen Energiemenge entspricht.

Durch den Formschluss des Bolzens 31 wird einerseits eine Verbindung zwischen der Verschlusseinheit 32 und dem Ladekabel erzeugt. Vorzugsweise ist der Bolzen 31 hierbei ebenfalls zumindest teilweise in eine Ausnehmung in der Verschlusseinheit 32 in Richtung der Achse des Bolzens 31 eingeführt. Somit ist in radialer Richtung eine formschlüssige Verbindung auch schon hierdurch erreicht. In axialer Richtung wird der Bolzen - wie oben beschrieben - mittels des einrastenden oder einschnappenden Abschnittes gesichert und somit formschlüssig verbunden. Andererseits wird durch das Hindurchschieben durch die Ausnehmung in der Übertragereinheit 30 auch hier eine in radialer Richtung zur Bolzenachse gesehen formschlüssige Verbindung erreicht. Somit ist der Bolzen formschlüssig in zwei voneinander beabstandeten Einheiten verbunden und insbesondere gegen Radialkräfte sehr stabil gesichert. Da zwischen den Einheiten der Speichenbereich des Rades angeordnet ist, ist also eine von Speichen in radialer Richtung auf den Bolzen 31 aufgebrachte Radialkraft einfach abfangbar, wodurch eine wirkungsvolle Wegfahrsperre bewirkt ist. Ein Wegschieben oder Wegtragen des Fahrzeuges ist mittels der formschlüssigen Verbindung des Abschnittes in der Kerbe des Bolzens oder entsprechender Verschließtechniken verhindert.

Besonders vorteilhaft ist die Festlegung des Bolzens in axialer Richtung mittels des

Einschnappens oder Einrastens des Abschnitts. Hierdurch wird auch die Primärwicklung zur Sekundärwicklung in einer möglichst optimalen axialen Position gehalten, wodurch ein hoher Wirkungsgrad bei der Energieübertragung erreichbar ist und somit ein schnelles Laden ausführbar ist.

Bei einer zur berührungslosen Energiezufuhr alternativen Ausführung werden der Hinleiter und Rückleiter des Ladekabels an die Außenfläche des Bolzens geführt im dem

Spulenaufnahmebereich entsprechenden Bereich. Somit sind fahrzeugseitig Federkontakte vorsehbar, wodurch ein elektrischer Kontakt bewirkbar ist und der Ladestrom direkt durchleitbar ist. Auf diese Weise ist sozusagen beim Verschließen auch elektrische

Kontaktierungen mitbewirkbar. Auf diese Weise ist in der Ladestation nur ein einfaches kostengünstiges Ladegerät vorzusehen, das den Ladestrom oder die Ladespannung für den Energiespeicher steuert. Ein oder mehrere zusätzliche Kontakte sind anordenbar für

Steuerleitungen zur Datenübertragung, wobei die Steuerleitungen ins Ladekabel integriert vorgesehen werden.

In den Figuren 6 bis 8 ist eine alternative Ausführung gezeigt.

Hierbei weist das Fahrzeug 21 eine Verschließeinheit 60 mit Verschlussmittel auf, die an eine Stange 61 als stationär angeordnetes Mittel formschlüssig verbunden wird. Hierzu ist das Verschlussmittel 70 wiederum mit einer Primärwicklung 83 ausgeführt, die um einen

Ferritkern 80 gewickelt ist. Dieser Ferritkern 83 gleicht einer Ananasscheibenhälfte, ist also halbtorusförmig ausgeführt.

Das Verschlussmittel 70 ist über eine Drehgelenk 72 an einer Verschließeinheit 71 angebracht, die eine obere Wange umfasst, in welcher ebenfalls ein halbtorusförmiger Ferritkern 81 angeordnet ist, so dass die beiden Ferritkerne (80, 81 ) sich zu einem geschlossenen Ferritkern ergänzen, wenn das Verschlussmittel mit der Verschließeinheit geschlossen ist. In diesem Zustand umfasst dann der geschlossene Ferritkern die Stange 61 , welche die Primärleitung aufweist.

Durch Überwinden der Federkraft des Federelements 82 lässt sich die Verschließeinheit öffnen, also das Verschlussmittel 70 teilweise abheben von der Verschließeinheit 71 , insbesondere durch Drehbewegung am Drehgelenk 72. Auf diese Weise ist der Formschluss aufhebbar und die Verschließeiheit von der Stange 61 entfernbar.

Vorzugsweise ist am Drehgelenk 72 ein Schloss vorgesehen, so dass ein Öffnen der Verbindung zwischen Verschließeinheit 71 und Verschlussmittel 70 nur ausführbar ist nach Öffnen des Schlosses. Auf diese Weise ist die Sicherheit erhöht. Bezugszeichenliste

1 Isolierung, insbesondere Gummierung

2 Stahlseilgeflecht

3 Isolierung

4 Leitungsader

5 Isolierung

6 Leitungsader

7 Isolierung

8 Zugseil zur Entlastung

9 Ladekabel

20 Einspeisevorrichtung

21 Fahrzeug, insbesondere Zweirad-Fahrzeug

22 Energiespeicher, insbesondere Batterie oder Akkumulator

30 Übertragereinheit

31 Bolzen

32 Verschlusseinheit

41 Spulenaufnahmebereich

42 Kerbe

43 Sekundärwicklung

44 Primärwicklung

60 Verschließeinheit mit Verschlussmittel

61 Stange als stationär angeordnetes Mittel

70 Verschlussmittel

71 Verschließeinheit

72 Drehgelenk

80 Ferritkern

81 Ferritkern

82 Federelement

83 Primärwicklung