Bordstein-Ladevorrichtung zum Laden des Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs sowie Bordstein-Ladesystem

Die Erfindung betrifft eine Bordstein-Ladevorrichtung zum Laden des Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs sowie ein Bordstein-Ladesystem zum Laden des Energiespeichers mehrerer elektrisch angetriebener Fahrzeuge.

Derartige Bordstein-Ladevorrichtungen sind im Bordstein integrierte Aufladestationen, an welche Fahrzeuge über eine elektrische Verbindung angeschlossen werden können, um deren Energiespeicher beziehungsweise Batterien aufzuladen. Dies betrifft insbesondere rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge aber auch Hybridfahrzeuge. Aufladbare Fahrzeuge können sowohl Personenkraftwagen als auch Lastkraftwagen, Motorräder oder elektrische Fahrräder sein.

Durch die neue Gesetzgebung, das steigende Klimaschutzinteresse der Bevölkerung sowie die verbesserte Wirtschaftlichkeit elektrifizierter Fahrzeuge ist zu erwarten, dass der Anteil elektrischer Fahrzeuge insbesondere in den innerstädtischen Bereichen extrem steigen wird, so dass die zur Verfügung stehende Ladeinfrastruktur in hohem Maße ausgebaut werden muss, was bedeutet, dass ein Teil vorhandener Parkplätze mit entsprechend Auflademöglichkeiten versehen werden muss, um die individuelle Mobilität auch in Zukunft sicherzustellen.

Bekannte Konzepte sehen hierfür die Nutzung von Straßenlaternen, zusätzlich zu installierende Ladesäulen oder Wallboxen an Hauswänden vor. Bei allen diesen Konzepten entsteht zusätzlicher Platzbedarf und eine Störung der Fußgänger durch die zu verwendenden Aufladekabel. Die Integration solcher Aufladevorrichtungen in den Bordstein hat hingegen den Vorteil, dass keine Ladesäulen die Gehsteige versperren und den optischen Eindruck dieser stören. Stattdessen entsteht kein zusätzlicher Platzbedarf, sondern lediglich eine Nutzung ohnehin vorhandener Infrastruktur. Zusätzlich wird die Erschließung durch Einsprung von Zeit und Kosten erleichtert. Es besteht eine hohe Flexibilität und Nachrüstbarkeit durch mögliche Modularisierung. Beschädigungen der Ladeinfrastruktur durch Karamboulagen mit Fahrzeugen entfallen.

Entsprechend wird in der DE 10 2017 218 947 Al vorgeschlagen, eine Ladevorrichtung zum Laden von Fahrzeugen im Bordstein einer Straßenbegrenzung anzuordnen. Der Bordstein wird entweder mit einer Energiezuführung ausgebildet oder weist eine eigene Energiespeichereinheit auf.

Solche Ladevorrichtungen sind jedoch einzeln an entsprechende Energiequellen anzuschließen, um die Energieversorgung sicher zu stellen. Dies erfordert einen hohen Aufwand bei der Installation, da viele Erdarbeiten durchzuführen sind. Des Weiteren ist die Flexibilität bezüglich der geforderten Elektronik stark eingeschränkt, da der Bordstein bei geänderten Anforderungen jeweils komplett ausgetauscht werden muss.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Bordstein-Ladevorrichtung zum Laden des Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs bereit zu stellen, welche ein hohes Maß an Flexibilität erhält und einfach zu montieren ist. Des Weiteren soll es möglich sein, die Anzahl notwendiger Energiequellen zur Versorgung der Ladevorrichtungen zu reduzieren, so dass auch ganze Straßenzüge mit minimalem Installationsaufwand zum Laden von einer Vielzahl von Fahrzeugen umgerüstet werden können. Diese Aufgabe wird durch eine Bordstein-Ladevorrichtung zum Laden des Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst.

Eine erfindungsgemäße Bordstein-Ladevorrichtung zum Laden des Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs weist ein Bordsteinelement auf, in welchem eine Schnittstelleneinheit integriert angeordnet ist, welche von außerhalb zugänglich ist. Unter Schnittstelleneinheit wird beispielsweise ein Stecker oder eine induktive Fläche verstanden, über die entweder mittels Kabel oder über magnetische Wellen eine Verbindung zum Energiespeicher des Fahrzeugs hergestellt werden kann.

Des Weiteren weist die Bordstein-Ladevorrichtung eine Elektronikeinheit auf, die ebenfalls im Bordsteinelement integriert angeordnet ist. Diese kann verschiedene elektronische Einheiten aufweisen, wie Leistungseinheiten, Sensoren, Bezahlschnittstellen usw.. Die Elektronikeinheit kann entweder separat zur Schnittstelleneinheit ausgeführt werden oder integral mit dieser ausgebildet werden, so dass dann Stecker und Elektronik in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.

Zusätzlich weist die Bordstein-Ladevorrichtung mindestens ein Steckverbinderelement auf, das von außen zugänglich am Bordsteinelement ausgebildet ist. Über ein solches Steckverbinderelement kann eine stetige elektrische Verbindung nach außen hergestellt werden, und zwar beispielsweise zu einer Energiequelle oder weiteren angeschlossenen Bordsteinelementen. Im Bordsteinelement sind elektrische Leitungen angeordnet, über die das mindestens eine Steckverbinderelement mit der Elektronikeinheit und die Elektronikeinheit mit der Schnittstelleneinheit verbunden sind. Entsprechend wird sowohl die Schnittstelle als auch die Elektronikeinheit mit Spannung versorgt. Entsprechend wird eine elektrische Verbindung der Bordstein-Ladevorrichtung über das mindestens eine Steckverbinderelement mit einer benachbarten Bordstein-Ladevorrichtung und/oder einer Energiequelle hergestellt.

Eine derartige Bordstein-Ladevorrichtung ist flexibel einsetzbar und kann in das Straßenbild integriert werden, ohne dass größere Erdarbeiten notwendig sind, Kabel über die Bürgersteige zum Aufladen gelegt werden müssen oder zusätzliche Flächen benötigt werden. Durch die Unterteilung in verschieden Einheiten wird eine hohe Austauschbarkeit und mögliche Erweiterbarkeit erreicht, so dass defekte oder aus andere Gründen auszutauschende Teile einfach ersetzt werden können oder die Elektronikeinheit um zusätzliche Teile nachträglich erweitert werden kann. Die Bordstein-Ladevorrichtungen sind auch weniger möglichen Beschädigungen ausgesetzt als Ladesäulen.

Ein erfindungsgemäßes Bordstein-Ladesystem zum Laden der Energiespeicher mehrerer elektrisch angetriebener Fahrzeuge weist eine erste derartige Bordstein-Ladevorrichtung mit zwei Steckverbinderelementen auf, von denen ein erstes Steckverbinderelement mit einer Energiequelle verbunden ist und ein zweites Steckverbinderelement zur zumindest indirekten Verbindung mit einer zweiten Bordstein-Ladevorrichtung dient, indem ein erstes Steckverbinderelement der zweiten Bordstein-Ladevorrichtung elektrisch mit dem zweiten Steckverbinderelement der ersten Bordstein-Ladevorrichtung verbunden ist. Auf diese Weise können mehrere Bordstein-Ladevorrichtungen über nur eine einzige Energiequelle mit Spannung versorgt werden. Entsprechend kann gegebenenfalls ein kompletter Straßenzug lediglich eine Energiequelle aufweisen und dennoch eine Vielzahl an parkenden Fahrzeugen aufgeladen werden. So werden notwendige Erdarbeiten minimiert. Entsprechend kann eine beliebige Anzahl zweiter Bordstein-Ladevorrichtungen hintereinander also in Reihe geschaltet werden. Die erste Bordstein-Ladevorrichtung kann auch so ausgeführt sein, wie die zweite Bordstein-Ladevorrichtungen oder sie kann einen anderen Anschluss zur Spannungsversorgung aufweisen. Die Verbindung kann entweder direkt oder indirekt über Zwischensteine hergestellt werden, die ebenfalls eine elektrische Leitung enthalten.

Die Bordstein-Ladevorrichtung weist vorzugsweise eine als Stecker ausgeführte Schnittstelleneinheit auf, die fest, jedoch austauschbar, im Bordsteinelement angeordnet ist. Durch die feste Anordnung des Steckers werden Beschädigungen an einer sonst notwendigen Kinematik vermieden und die Haltbarkeit der elektrischen Verbindung verbessert.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Schnittstelleneinheit ein Stecker, der ein Steckergehäuse aufweist, wobei das Bordsteinelement eine erste Aufnahme aufweist, in welche der Stecker bewegbar ist und aus der der Stecker heraus bewegbar ist. Eine solche Bewegung kann zum Beispiel automatisch erst nach Freigabe durch die Elektronikeinheit erfolgen, beispielsweise nach Vorauszahlung zu erwartender Ladungsmenge oder Identifizierung des Nutzers. Die Bewegung des Steckers relativ zum Bordsteinelement sorgt somit sowohl für eine bessere Zugänglichkeit des Steckers als auch falls gewünscht für einen besseren Schutz gegen Zerstörung. Auch diese Schnittstelleneinheit kann ausgetauscht werden.

Alternativ kann die Schnittstelleneinheit auch als Induktionsfläche ausgeführt sein, so dass keine Kabel zur Aufladung des Fahrzeugs benötigt werden.

In einer weiterführenden Ausbildung der Erfindung ist eine Steckeroberfläche parallel zur Oberfläche des Bordsteinelementes angeordnet, so dass ein Aufsatzsteckergegenstück senkrecht zur Oberfläche des Bordsteinelementes, insbesondere von oben, in den Stecker einsteckbar ist und der Stecker durch eine Klappe mit einer umlaufenden Dichtung verschließbar und freigebbar ist. So wird eine gute und einfache Erreichbarkeit des Steckers hergestellt. Die Klappe kann als Sicherungsverschluss dienen, der nur bei erfolgter Identifizierung des Nutzers oder Sensierung eines entsprechend abgestellten Fahrzeugs geöffnet werden kann.

In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform ist eine Steckeroberfläche parallel zur Oberfläche des Bordsteinelementes angeordnet, so dass ein Aufsatzsteckergegenstück senkrecht zur Oberfläche des Bordsteinelementes in den Stecker einführbar ist und der Stecker durch eine Schieberplatte freigebbar oder verschließbar ist. Bei einer Ausbildung des Steckers an der nach oben weisenden Oberfläche des Bordsteinelementes, wird somit das Steckergegenstück gerade von oben in den Stecker eingeführt, wenn die Schieberplatte den Stecker freigibt.

In einer weiteren Alternative ist der Stecker mit seinem Steckergehäuse über einen Schwenkmechanismus aus der ersten Aufnahme des Bordsteinelementes ausklappbar. Diese Aufklappbewegung verbessert die Zugänglichkeit des Steckers beziehungsweise ermöglicht erst das Einstecken des Steckergegenstücks. Ein Eindringen von Wasser in den Stecker kann so vermieden werden.

In einer weiteren alternativen Ausführung ist der Stecker mit seinem Steckergehäuse über einen Hebemechanismus senkrecht aus der ersten Aufnahme des Bordsteinelementes ausfahrbar. Auch diese Version führt zu einer guten Zugänglichkeit des Steckers und somit einer einfachen Verbindungsherstellung. Auch wird das Einströmen von Wasser in den Stecker weitestgehend vermieden. Auch dieses Ausfahren kann elektrisch über entsprechende Freigaben erfolgen. Sowohl bei dieser Ausführung als auch bei der schwenkbaren Version kann eine nach oben weisende Oberfläche des Gehäuses geringfügig größer ausgebildet werden als die Aufnahme im Bordstein und somit als Deckel funktionieren, der sich umlaufend auf den Bordstein auflegt, wenn die Stecker sich in der nicht genutzten Position befinden. So kann vermieden werden, dass sich Dreck in der Aufnahme sammelt.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die erste Aufnahme an ihrer tiefsten Position eine Wasserablauföffnung aufweist, die einen Einlass eines im Bordsteinelement angeordneten Ablaufkanals bildet. Über die Wasserablauföffnung und diesen Ablaufkanal wird entsprechend Wasser, welches in die Aufnahme des Steckers im Bordsteinelement eindringt nach unten und gegebenenfalls in die Kanalisation aufgrund der Schwerkraft abgeführt.

Vorzugsweise ist die Elektronikeinheit in einem separaten Elektronikgehäuse angeordnet, welches in einer zweiten Aufnahme des Bordsteinelementes angeordnet ist. Somit kann die Elektronikeinheit mit dem Gehäuse eingesetzt oder entnommen werden. So wird eine hohe Flexibilität erreicht, da sowohl zusätzliche elektronische Bauteile nachträglich integriert werden können oder auch Teile der vorhandenen Elektronik ausgetauscht werden können. Dies kann sowohl nach Herausnahme des Gehäuses in diesem Gehäuse erfolgen oder es kann das komplette Gehäuse mit Elektronik in einem Schritt ausgetauscht werden.

Die Elektronikeinheit ist vorzugsweise austauschbar gestaltet, so dass keine nicht lösbare Befestigung einzelner Elektronikbauteile erfolgt. Dies erleichtert Service und Wartung und ermöglicht ein Upgrade der Elektronik zur Anpassung an neue Sicherheitsanforderungen, Bidirektionales Laden, Ladegeschwindigkeit, Sensorik, Bezahlsysteme und ähnlichem. So besteht die Möglichkeit einer individuellen Ladeleistungswahl des Kunden, was in dem Fall des Ladesteinbetreibers beispielsweise von der verfügbaren elektrischen Leistung in dem Gebiet, der Anzahl an ausgestatteten Ladeplätzen und ähnlichem abhängt. Vorzugsweise ist eine Steuerungselektronik der Elektronikeinheit im Elektronikgehäuse je nach Leistungsklasse der Versorgungsleitung austauschbar. So wird eine modulare Bordstein-Ladevorrichtung geschaffen, welches an alle Versorgungsleitungen und zur Verfügung entstehenden Energiequellen durch einfachen Austausch der Steuerungselektronik angepasst werden kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Elektronikeinheit einen Stromzähler, eine Kommunikationseinheit oder

Kommunikationsschnittstelle und/oder eine Bezahleinheit auf. Über die Kommunikationsschnittstelle oder -einheit kann die Identifizierung des Nutzers und somit die Freigabe der Ladevorrichtung erfolgen. Die Kommunikationsschnittstelle oder -einheit dient somit zur Identifikation und Bezahlung aber auch zur Kommunikation mit Fahrzeug, wodurch die Bordstein-Ladevorrichtung weiß, mit welcher Ladeleistung geladen werden kann, wieviel Energie im Akku steckt und wieviel entsprechend geladen werden kann. Die Abrechnung erfolgt dann mittels des Stromzählers, der die Informationen an die Bezahleinheit übermittelt. So ist eine einfache Integration der neben der Steuerungselektronik benötigten elektronischen Bauteile möglich. Die Bezahleinheit kann als Plug & Charge, QR-Code-Leser oder ähnliches durchgeführt werden.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Bordstein-Ladevorrichtung einen Parksensor aufweist, der insbesondere Teil der Elektronikeinheit sein kann oder zumindest mit dieser elektrisch verbunden ist. So wird automatisch die Anwesenheit eines Fahrzeugs identifiziert. Auch kann gegebenenfalls das Fahrzeug vollständig identifiziert werden. Dies kann auch genutzt werden, automatisierte Abläufe zu starten, die einen Aufladevorgang erst ermöglichen. Dieser Parksensor kann auch im Rahmen einer Smart City eingesetzt werden, wo er freie Parkplätze anzeigt und dafür sorgen kann, dass parkende Autos ohne Ladevorgang sanktioniert werden. Weitere Sensorik wie Temperatursensoren oder Feuchtigkeitssensoren und ähnliches kann ebenfalls im Bordsteinelement vorhanden sein.

Beim erfindungsgemäßen Bordstein-Ladesystem können vorzugsweise die zweiten Bordstein-Ladevorrichtungen je zwei Steckverbinderelemente aufweisen, über die mehrere zweite Bordstein-Ladevorrichtungen miteinander verbunden sind. Entsprechend kann auf einfache Art und Weise eine erste Bordstein-Ladevorrichtung mit einer beliebigen Anzahl zweiter Bordstein-Ladevorrichtungen, die nur über die erste

Bordstein-Ladevorrichtung mit einer Energiequelle verbunden sind, in Reihe geschaltet werden und so eine entsprechende Anzahl an Fahrzeugen gleichzeitig aufgeladen werden.

In einer weiterführenden Ausführung des Bordstein-Ladesystems ist zwischen der ersten Bordstein-Ladevorrichtung und den mehreren zweiten Bordstein-Ladevorrichtungen jeweils mindestens eine Bordsteinverbindungsvorrichtung angeordnet, welche ein Bordsteinelement mit zwei Steckverbinderelementen aufweist, welche über innere elektrische Leitungen miteinander elektrisch verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Bordstein-Ladevorrichtungen und die

Bordsteinverbindungsvorrichtungen über die Steckverbinderelemente miteinander verbunden sind. Somit können die Bordstein-Ladevorrichtungen in beliebigem Abstand zueinander angeordnet werden, der beispielweise einer durchschnittlichen Parkplatzlänge entspricht. So können kleinere und leichter handhabbare Einzelbordsteine verwendet und verbaut werden. Diese Bordsteinverbindungsvorrichtungen können auch gekrümmt oder abgesenkt ausgeführt werden.

Vorzugsweise weisen die Steckverbinderelemente bezüglich der Erdoberfläche in einer Richtung, insbesondere nach oben aus den Bordstein-Ladevorrichtungen und/oder den

Bordsteinverbindungsvorrichtungen und sind in Haupterstreckungsrichtung betrachtet in den beiden Endbereichen der Bordsteinelemente angeordnet, wobei eine Verbindung zwischen zwei benachbarten Bordstein-Ladevorrichtungen und/oder Bordsteinverbindungsvorrichtungen über ein Brückenelement erfolgt, welches zwei Steckergegenstücke aufweist, die in entgegengesetzter Richtung zu den Steckverbinderelementen weisen, insbesondere bezüglich der Erdoberfläche nach unten weisen, sodass das Brückenelement auf die Endbereiche der Bordstein-Ladevorrichtungen und/oder der Bordsteinverbindungsvorrichtungen aufsetzbar ist. Dabei entspricht die Form des Brückenelementes der Form zweier benachbarter Ausnehmungen der Bordstein-Ladevorrichtungen oder -Verbindungsvorrichtungen. Insbesondere entspricht die Höhe und Tiefe jedes Brückenelementes der Höhe und Tiefe der Aussparungen an den Endbereichen der Bordsteinelemente und die Breite jedes Brückenelementes entspricht der Breite der beiden nebeneinander angeordneten Aussparungen der ersten Bordstein-Ladevorrichtung und der benachbarten zweiten Bordstein-Ladevorrichtung und/oder der Bordsteinverbindungsvorrichtung, an der die Steckverbinderelemente ausgebildet sind. Unter dem Endbereich ist ein sich erstreckender Bereich zu verstehen, der sich an das jeweilige Ende in Haupterstreckungsrichtung am Bordsteinelement anschließt, so dass diese Endbereiche den Bordstein in Längsrichtung beidseitig begrenzen und die Elektronikeinheit und die Schnittstelleneinheit zwischen diesen Endbereichen angeordnet sind. So können die Bordsteinelemente alle nebeneinander verbaut werden und anschließend die elektrische Verbindung zumindest außerhalb von Kurven oder Absenkungen über immer baugleiche Brückenelemente hergestellt werden. Dies erleichtert die Montage und reduziert die Herstellkosten. Diese Brückenelemente dienen auch zum Bewegungsausgleich bei Temperaturschwankungen, Erschütterungen, Gewichtsbelastungen oder entstehendes Wurzelwerk.

In einer hierzu alternativen Ausführung weist jeweils ein erstes Steckverbinderelement in Haupterstreckungsrichtung betrachtet am ersten Endbereich jeder Bordstein-Ladevorrichtung bezüglich der Erdoberfläche nach oben aus der Bordstein-Ladevorrichtung oder der Bordstein-Verbindungsvorrichtung und jeweils ein zweites Steckverbinderelement, welches ein Steckergegenstück bildet, im gegenüberliegenden zweiten Endbereich jeder Bordstein-Ladevorrichtung oder Bordstein-Verbindungsvorrichtung bezüglich der Erdoberfläche nach unten aus der Bordstein-Ladevorrichtung oder der Bordstein-Verbindungsvorrichtung, wobei am ersten Endbereich eine erste Aussparung im oberen Bereich vorgesehen ist und am zweiten Endbereich eine zweite Aussparung im unteren Bereich vorgesehen ist, wobei die Höhe und Breite der Aussparungen jeweils der Höhe und Breite des Bordsteinelementes selbst an seinem gegenüberliegenden Endbereich entsprechen. Entsprechend können diese Bordstein-Ladevorrichtungen oder Bordsteinverbindungsvorrichtungen ähnlich wie Bausteine neben- und gleichzeitig aufeinandergesetzt werden, wobei in einem Schritt auch die elektrische Verbindung hergestellt wird. Dies vermindert die Anzahl der notwendigen Montageschritte.

Es wird somit eine Bordstein-Ladevorrichtung zum Laden des Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs sowie ein Bordstein-Ladesystem mit derartigen Bordstein-Ladevorrichtungen geschaffen, welches flexibel und modular aufgebaut und dennoch sehr einfach zu montieren ist. Die notwendigen Erdarbeiten für die Montage werden ebenso minimiert wie die Anzahl der Montageschritte zur Realisierung eines solchen Systems, dass zum Aufbau einer Smart City mit Netzwerken, Aufladestationen, Zähl- und Messsystemen genutzt werden kann. Dabei wird das Stadtbild nicht verändert. Ein Platzverlust wird ebenso vermieden wie Stolperfallen durch Kabel auf den Gehwegen. Auch kann die Anzahl benötigter Energiequellen verringert werden.

Mehrere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer

Bordstein-Ladevorrichtungen zum Laden des Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs sowie eines damit ausgestatteten Bordstein-Ladesystems sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.

Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Bordstein-Ladesystems in Draufsicht.

Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßem Bordstein-Ladevorrichtung in perspektivischer Ansicht.

Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßem Bordstein-Ladevorrichtung in perspektivischer Ansicht.

Figur 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßem Bordstein-Ladevorrichtung in perspektivischer Ansicht.

Figur 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßem Bordstein-Ladevorrichtung in perspektivischer Ansicht.

Figur 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßem Bordstein-Ladevorrichtung in perspektivischer Ansicht.

Figur 7 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Bordstein-Ladesystems in perspektivischer Ansicht.

In Figur 1 ist ein Gehweg 10 dargestellt, der an seiner einen Seite durch eine Hauswand 12 und an der anderen Seite durch einen Bordstein 14 begrenzt ist, der durch mehrere Bordsteinelemente 16 gebildet wird. An der vom Bordstein 14 abgewandten Seite des Gehweges 10 befindet sich eine Energiequelle 18 in Form eines mit dem Stromnetz verbundenen Stromanschlusses. Die Energiequelle 18 ist über eine unterirdische Versorgungsleitung 20 mit einem der Bordsteinelemente 16 verbunden, welches wiederum über in den Bordsteinelementen 16 angeordnete elektrische Leitungen 22, mit den folgenden Bordsteinelementen 16 verbunden ist, so dass alle diese aufeinander folgenden Bordsteinelemente 16 über die eine Energiequelle 18 mit Strom versorgt werden. Zumindest an einem ersten Bordsteinelement 16 ist eine als Stecker ausgebildete Schnittstelleneinheit 24 angeordnet, in die ein Aufsatzsteckergegenstück 26 gesteckt ist, welches über ein Kabel 28 mit einem Energiespeicher 30, insbesondere einer Batterie eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs 32 verbunden ist, so dass dieser Energiespeicher 30 über die Energiequelle 18 aufgeladen werden kann.

Hierzu sind die verwendeten Bordsteinelemente 16 als Bordstein-Ladevorrichtungen 34 ausgebildet. Eine solche ist in Figur 2 dargestellt. Im Folgenden ist mit den Begriffen „oben", „unten", „unterhalb", „oberhalb" oder ähnlichen jeweils der Zustand der Bordstein- Ladevorrichtung gemeint, der dem am Straßenrand eingebauten Zustand entspricht. „Oben" entspricht somit der im eingebauten Zustand von der Erdoberfläche abgewandten Seite.

Die Bordstein-Ladevorrichtung 34 gemäß Figur 2 besteht aus einem fest im Bordsteinelement 16 angeordneten Stecker 24.1, dessen Steckeroberfläche 36 parallel zur nach oben gerichteten Oberfläche 38 des Bordsteinelementes 16 angeordnet ist, so dass ein Steckergegenstück von oben senkrecht in den Stecker 24.1 eingesteckt werden kann, wenn dessen Steckeroberfläche 36 freigegeben ist. Um den Stecker 24.1 vor unbefugtem Gebrauch oder auch vor Schmutz und Wasser zu schützen, ist dieser in einer ersten Aufnahme 40 des Bordsteinelementes 16 angeordnet und durch eine Klappe 42 zu öffnen und zu verdecken, die ver- und entriegelt werden kann. Diese Klappe 42 weist an ihrer im geschlossenen Zustand zum Stecker 24.1 weisenden Seite eine umlaufende Dichtung 44 auf. Der Stecker 24.1 ist über eine Leitung 22.1 mit einer Elektronikeinheit 46 verbunden, die in einem separaten Elektronikgehäuse 48 angeordnet ist, welches in einer zweiten Aufnahme 50 am Bordsteinelement 16 angeordnet ist.

Die Elektronikeinheit 46 kann neben einer Steuerungselektronik 52 zur Steuerung eines angefragten Ladevorgangs auch Stromzähler 54, Kommunikationseinheiten oder -Schnittstellen 56 und gegebenenfalls einen Parksensor 58 und/oder eine Bezahleinheit 59 sowie eine nicht dargestellte Sicherung aufweisen. Der Stromzähler 54 dient zur Bestimmung des dem Netz zur Aufladung der Batterie 30 entnommenen Stroms. Die Kommunikationseinheiten oder -Schnittstellen 56 können insbesondere funkbasierte Einheiten sein, über die beispielsweise mittels Mobiltelefon kommuniziert werden kann, um eine entsprechende Bordstein-Ladevorrichtung 34 freizugeben und diese einem bestimmten Nutzer zuzuordnen, der auch über diese Kommunikationseinheit 56 oder die Bezahleinheit 59 dann gegebenenfalls zahlen kann. So kann beispielweise die Klappe 42 erst nach Identifizierung des Nutzers geöffnet werden können oder automatisch öffnen. Der Parksensor 58 dient zur Identifizierung eines Fahrzeugs 32 auf einem bestimmten Parkplatz, was ebenfalls als Freigabebedingung genutzt werden kann. Auch können dessen Informationen gesammelt werden, wodurch gezielt freie Parkplätze angefahren werden können.

Die Elektronikeinheit 46 ist über eine weitere Leitung 22.2 mit einer Durchschleifungsleitung 22.3 verbunden, die sich in Längserstreckung des Bordsteinelementes 16 betrachtet von einem ersten Endbereich 60 zu einem zweiten Endbereich 62 des Bordsteinelementes 16 erstreckt und zwar von einem ersten Steckverbinderelement 64 am ersten Endbereich 60 zu einem zweiten Steckverbinderelement 66 am zweiten Endbereich 62. Die Steckverbinderelemente 64, 66 ragen nach oben aus dem Bordsteinelement 16 heraus und weisen ein Dichtelement 67 um die Kontakte 69 herum auf, um ein Eindringen von Wasser durch die Steckverbinderelemente 64, 66 in die Leitungen 22 zu verhindern. Die Ebene, in der die Steckverbinderelemente 64, 66 angeordnet ist, befindet sich unterhalb der Oberfläche 38 des Bordsteinelementes 16, an der der Stecker 24.1 angeordnet ist. Entsprechend ist an den Endbereichen 60, 62 jeweils eine Aussparung 68 im oberen Bereich vorgesehen, so dass das Bordsteinelement 16 in den Endbereichen 60, 62 eine geringere Höhe aufweist als im mittleren Bereich, welche zur Verbindung mehrerer Bordstein-Ladevorrichtungen 34 genutzt werden kann, wie dies in der Beschreibung zu Figur 5 noch ausführlich dargestellt wird.

Das Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 3 unterscheidet sich von dem in der Figur 2 gezeigten lediglich durch die Ausführung des möglichen Verschlusses des Steckers 24.1. Dieser ist in dieser Ausführung nicht durch eine schwenkbare Klappe 42, sondern durch eine Schieberplatte 70 freigebbar und verschließbar, die in seitlichen Nuten 72 geführt verschiebbar ist. Zur Begrenzung der Schiebebewegung sind an einem feststehenden Schieberelement 74, welches auch die seitlichen Nuten 72 bildet, Vorsprünge 76 ausgebildet, gegen die die Schieberplatte 70 in den Endstellungen anliegt.

Bei der Ausführung, welche in der Figur 4 dargestellt ist, wird ein Stecker 24.2 verwendet, der in einem Steckergehäuse 78 angeordnet ist. Das Steckergehäuse 78 ist mit dem Stecker 24.2 über einen Schwenkmechanismus 80 aus der ersten Aufnahme 40 klappbar. Das Steckergehäuse 78 wird oben durch einen Deckel 81 begrenzt, der seitlich über das übrige Steckergehäuse 78 vorsteht und mit seinem überstehenden Rand 82 in der eingefahrenen Position auf der die erste Aufnahme 40 begrenzenden Oberfläche 84 des Bordsteinelementes 16 zur Abdichtung aufliegt. Die Verbindung des Steckers 24.2 zur elektrischen Leitung 22.1 erfolgt über ein flexibles Leitungsstück. An der tiefsten Position der ersten Aufnahme 40 befindet sich eine Wasserablauföffnung 86, die einen Einlass eines Ablaufkanals 88 bildet, der unterhalb des Bordsteinelementes 16 ins Erdreich, in die Entwässerungsrinne am Straßenrand oder direkt in die Kanalisation mündet.

Die Figur 5 zeigt eine weitere alternative Ausführung der Schnittstelleneinheit 24, die hier als Stecker 24.3 mit Hebemechanismus 90 ausgebildet ist. Der Stecker 24.3 ist auch in dieser Ausführung in einem Steckergehäuse 78 angeordnet, welches jedoch senkrecht zur Oberfläche 38 des Bordsteinelementes 16 aus der ersten Aufnahme 40 ausfahrbar ist. Auch in dieser Version weist das Gehäuse eine als Deckel 81 dienende Gehäuseseite auf, deren Rand 82 in der eingefahrenen Position auf der die erste Aufnahme 40 begrenzenden Oberfläche 84 des Bordsteinelementes 16 zur Abdichtung aufliegt. Die elektrische Leitung 22.1 weist hier ein Längenausgleichselement 92 auf.

Die Öffnung aller dieser verschiedenen Ausführungsformen der Schnittstelleneinheit 24 kann entweder mechanisch oder elektrisch erfolgen, wobei jeweils eine Identifizierung des Nutzers notwendig sein kann.

Eine andere Ausführung der Schnittstelleneiniet ist im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 6 verwirklicht. Hier wird die Schnittstelleneinheit 24 als Induktionsfläche 24.4 ausgebildet, die mit einem induktiven Ladestecker 94, der mit der Batterie 30 des Fahrzeugs 32 verbunden ist, zusammenwirkt.

Die Figur 7 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines aus mehreren Elementen bestehenden Bordstein-Ladesystems. Dieses besteht aus zwei in Reihe geschalteten und in Haupterstreckungsrichtung unmittelbar nebeneinander angeordneten Bordstein-Ladevorrichtungen 34.1, 34.2, wie sie in Figur 4 dargestellt sind, wobei jede beliebige zuvor dargestellte Ausführung in dieser Weise verbunden werden kann. Die beiden Bordstein-Ladevorrichtungen 34.1, 34.2 sind über ein Brückenelement 96 miteinander verbunden, dessen Ausmaße den Abmessungen der beiden zueinander gewandten Aussparungen 68 der ersten Bordstein-Ladevorrichtung 34.1 und der benachbarten zweiten Bordstein-Ladevorrichtung 34.2 entspricht, so dass nach dem Aufsetzen des Brückenelementes 96 eine durchgängige im Wesentlichen gerade Oberfläche entsteht. Jedes Brückenelement 96 weist zwei Steckergegenstücke 98 zu den Steckverbinderelementen 64, 66 auf, welche mittels einer elektrischen Leitung 99 im Innern des Brückenelementes 96 miteinander verbunden sind. Der Abstand dieser beiden Steckergegenstücke 98 entspricht dem Abstand des zweiten Steckverbinderelementes 66 der ersten Bordstein-Ladevorrichtung 34.1 zum ersten Steckverbinderelement 64 der zweiten Bordstein-Ladevorrichtung 34.2, so dass durch Einsetzen des Brückenelementes 96 in die Aussparungen 68 auch ein Aufstecken der Steckergegenstücke 98 auf die Steckverbinderelemente 64, 66 erfolgt, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Bordstein- Ladevorrichtung 34.1 und der zweiten Bordstein-Ladevorrichtung 34.2 hergestellt wird, die somit aus der gleichen Energiequelle 18 versorgt werden kann, welche über eine Versorgungsleitung 20 und das erste Steckverbinderelement 64 mit der ersten Bordstein-Ladevorrichtung verbunden werden kann.

Alternativ kann eine Verbindung auch hergestellt werden, indem der erste Endbereich 60 die Aussparung 68 im unteren Bereich aufweist und statt des ersten Steckverbinderelementes 64 ein Steckergegenstück 98 aufweist. So kann jeweils die zweite Aussparung 68 am zweiten Endbereich 62 durch den ersten Endbereich 60 der folgenden Bordstein-Ladevorrichtungen 34.2 gefüllt werden, wobei auch unmittelbar die elektrische Verbindung hergestellt wird. Auch müssen nicht alle Bordsteinelemente mit Elektronikeinheit und Schnittstelleneinheit ausgeführt werden. Es ist auch denkbar, zwischen den Bordstein-Ladevorrichtungen Bordsteinverbindungsvorrichtungen vorzusehen, die lediglich die elektrischen Leitungen und entsprechende Steckverbinderelemente und/oder Steckergegenstücke aufweisen, um eine elektrisch folgende Verbindung herzustellen.

Es wird deutlich, dass mit den beschriebenen Bordstein-Ladevorrichtungen zum Laden des Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs auf einfache Weise eine vollständige Ladeinfrastruktur geschaffen werden kann, welche flexibel und modular aufgebaut und dennoch sehr einfach zu montieren ist. Die Verwendung nur einer Energiequelle für mehrere Ladevorrichtungen reduziert die notwendigen Herstellschritte deutlich. Ein entsprechend aufgebautes Bordstein-Ladesystem kann vollständig nachgerüstet werden, ohne das Stadtbild zu ändern.