B E S C H R E I B U N G

Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung zum Laden eines Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs

Die Erfindung betrifft eine Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung zum Laden eines Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit einem Bordstein- oder Randsteinelement, welches im Innern einen Aufnahmeraum aufweist, einer Ladebuchse, die am Bordstein- oder Randsteinelement angeordnet ist, einem Energieversorgungskabel, welches in den Aufnahmeraum im Bordstein- oder Randsteinelement hineinragt, und elektronische Bauteile, die im Aufnahmeraum des Bordstein- oder Randsteinelementes angeordnet sind und über die die Ladebuchse mit dem Energieversorgungskabel verbunden ist.

Derartige Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtungen sind im Bordstein, oder Randstein integrierte Aufladestationen, an welche Fahrzeuge über eine elektrische Verbindung angeschlossen werden können, um deren Energiespeicher beziehungsweise deren 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 entsprechenden 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.

Aus diesem Grund sind Ladesysteme bekannt geworden, bei denen die Aufladevorrichtungen in den Bordstein beziehungsweise den Randstein integriert sind. Dies hat den Vorteil, dass keine Ladesäulen die Gehsteige versperren und so den optischen Eindruck stören. Stattdessen entsteht kein zusätzlicher Platzbedarf, sondern lediglich eine Nutzung ohnehin vorhandener Infrastruktur. Es besteht eine hohe Flexibilität und Nachrüstbarkeit durch mögliche Modularisierung. Auch kann Beschädigungen der Ladeinfrastruktur durch Unfälle mit Fahrzeugen vorgebeugt werden.

So wird in der GB 2597742 A eine Fahrzeugladestation vorgeschlagen, bei der eine zentrale Ladestation, welche die elektronischen Komponenten beinhaltet, über ein unterirdisches Kabel mit mehreren Bordsteinen verbunden ist, welches sich in den Bordstein und zu einer Steckbuchse erstreckt, über die das Fahrzeug zum Laden angeschlossen werden kann.

Eine spezielle Ausbildung eines solchen Bordsteins mit Elektronik zum Laden eines Fahrzeugs ist aus der GB 2 592 186 A bekannt. Dieser Bordstein ist modular aufgebaut und weist ein Basiselement auf, in welches ein Aufnahmebehälter einsetzbar ist, der ausgetauscht werden kann und entsprechend nicht befestigt ist. In diesem Behälter sind drahtlose Telekommunikationstechnologien und -Infrastrukturen integriert, wie Wi- Fi, Bluetooth, oder Parksensoren. Zusätzlich weist dieser Bordstein eine Anschlussbuchse sowie optional Batteriepakete auf.

Problematisch an den bekannten Systemen ist jedoch, dass diese immer eine zentrale Station benötigen und nicht autark zur Aufladung dienen können. Entsprechend entsteht immer ein erhöhter Platzbedarf. Zusätzlich entfällt die komplette umliegende Ladeinfrastruktur bei Ausfall der zentralen Station. Des Weiteren entfällt der Skalierungsnutzen eines zentralen Systems, wen wenige Anschlüsse vorhanden sind, die sich gegebenenfalls in größerer Entfernung zueinander befinden. Auch entstehen bei zentralen Systeme höhere Kosten durch gewisse Systembeziehungsweise Funktionsredundanz zwischen dem zentralen und dem lokalen System. Hinzu kommt, dass in einigen Staaten das Verlagern einiger Funktionen auf den zentralen Punkt weg vom eigentlichen Ladepunkt nicht zulässig ist.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Bordstein- oder Randstein- Ladevorrichtung zum Laden eines Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs bereit zu stellen, welche weitestgehend autark arbeiten kann, so dass auf zusätzliche zentrale Stationen verzichtet werden kann. Auf zusätzliche infrastrukturellen Bauteile soll möglichst verzichtet werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung zum Laden eines Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst.

Eine erfindungsgemäße Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung zum Laden eines Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs weist ein Bordstein- oder Randsteinelement auf, in dessen Innern ein Aufnahmeraum ausgebildet ist, in dem elektronische Bauteile angeordnet sind. Des Weiteren in an der Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung eine Ladebuchse angeordnet, die über die elektronischen Bauteile mit einem Energieversorgungskabel verbunden ist, welches in den Aufnahmeraum im Bordstein- oder Randsteinelement hineinragt. Die elektronischen Bauteile im Aufnahmeraum umfassen insbesondere einen Schütz und eine Ladesteuerung, die mit der Ladebuchse zumindest indirekt elektrisch verbunden sind und einen Verriegelungsaktuator, der zur Verriegelung der Ladebuchse mit der Ladesteuerung elektrisch verbunden ist. Unter zumindest indirekt wird in diesem Zusammenhang eine elektrische Verbindung verstanden, die auch über weitere zwischengeschaltete elektronische Bauteile erfolgen kann. Entsprechend sind im Bordstein alle elektronischen Bauteile zur Durchführung des Ladevorgangs enthalten. Der Ladevorgang wird durch Schalten des Schützes in Gang gesetzt und beendet. Vor dem Schalten des Schützes erfolgt die Schaltung des Verriegelungsaktuators, so dass ein Stromfluss nur mit verriegelter Ladebuchse erfolgen kann. Verletzungen des Bedieners werden durch den Verriegelungsaktuator vermieden, der dazu dient, den Stecker an der Ladebuchse nach dem Einstecken und erfolgreicher Authentifizierung über Pilotkontakte und vor dem Start des Ladevorgangs zu verriegeln. So wird eine Gefährdung des Nutzers durch unvorhergesehenes Abziehen des Steckers während des Ladevorgangs ausgeschlossen. Nach Beendigung des Ladevorgans erfolgt eine entsprechende Freischaltung, durch die die Verriegelung wieder gelöst wird.

Vorzugsweise umfassen die elektronischen Bauteile im Aufnahmeraum einen Energiezähler, wobei der Schütz zwischen den Energiezähler und die Ladebuchse geschaltet ist. Der Verwender findet am Bordstein oder Randstein somit sowohl die Schnittstelle zur Aufladung als auch das Display zur Anzeige und gegebenenfalls auch zur Bedienung vor, um den Ladevorgang zu verfolgen. So wird eine autark nutzbare Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung geschaffen, wodurch auf zusätzliche zentrale Ladesäulen mit entsprechender Elektronik verzichtet werden kann.

Der Aufnahmeraum ist vorteilhaft mittels eines Deckels verschließbar. Durch die Verwendung des Deckels kann der Aufnahmeraum zu Wartungszwecken oder zur Reparatur geöffnet werden und gegebenenfalls die Elektronik im Aufnahmeraum ausgetauscht oder erweitert werden. Dieser Deckel ist selbstverständlich gegen unautorisiertes Öffnen zu schützen.

Des Weiteren beinhalten die elektronischen Bauteile vorzugsweise ein Authentifizierungsmittel, insbesondere eine RFID-Platine, die mit der Ladesteuerung verschaltet ist und im Aufnahmeraum oder am Deckel angeordnet ist. Dies dient zur Authentifizierung des Nutzers, wodurch jedem Ladevorgang ein definierter Nutzer zugeordnet werden kann. Auch dies kann somit autark über die Bordstein- oder Randsteinladevorrichtung erfolgen. Weitere Authentifizierungsmittel wären eine App oder ein QR- Code.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Ladesteuerung mit dem Energiezähler über eine Datenschnittstelle verbunden ist. Entsprechend wird über die Schnittstelle, die als Modbus ausgeführt werden kann, immer die tatsächlich bezogene Energiemenge vom Energiezähler an die Ladesteuerung übermittelt. Die Ladesteuerung wiederum kann die Daten beispielsweise über eine Datenverbindung mit dem Internet an ein Backend des Ladesäulenbetreibers übermitteln, um die bezogene Energiemenge entsprechend mit dem Kunden abrechnen zu können.

Vorzugsweise weisen die elektronischen Bauteile im Aufnahmeraum einen Messstromwandler auf, der mit der Ladesteuerung verschaltet ist. Mittels des Messstromwandlers können auftretende Gleichströme in der Zuleitung zum Schütz detektiert werden und über die Ladesteuerung entsprechend das Schütz geschaltet werden. So wird verhindert, dass Wechselfehlerströme nicht durch den Fl-Schalter erkannt werden, was im schlimmsten Fall zu Personenschäden führen könnte.

Die elektronischen Bauteile im Aufnahmeraum beinhalten vorzugsweise zusätzlich ein Netzteil, über welches die eingehende Hochvoltspannung in eine Niedervoltspannung wandelbar ist und welches zur Spannungsversorgung mit der Ladesteuerung verschaltet ist. Die Ladesteuerung kann entsprechend mit einer geringen Leistung über eine 12V-Gleichspannung betrieben werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ladebuchse mittels eines Gleichstrommotors einfahrbar und ausfahrbar, der über eine Motorsteuerung ansteuerbar ist. Auf diese Weise kann ein unberechtigter Zugang zur Ladebuchse verhindert werden, welche erst nach Authentifizierung des Nutzers ausgefahren und nach Abschluss des Ladevorgangs wieder eingefahren wird. Des Weiteren wird nach der Authentifizierung der Zugang zur Ladebuchse vereinfacht. Diese kann entweder geschwenkt oder linear ausgefahren werden. Die Motorsteuerung kann sowohl separat ausgebildet werden oder in der Ladesteuerung integriert werden.

In einer hierzu weiterführenden Ausbildung der Erfindung ist die Motorsteuerung mit dem Netzteil verschaltet und eine Lagerückmeldungseinheit und/oder eine

Drehmomentüberwachungseinheit ist mit der Motorsteuerung verbunden. Der Gleichstrommotor läuft entsprechend ebenfalls stromsparend mit einer Niedervoltspannung. Die Lagerückmeldungseinheit kann beispielsweise aus einem magnetoresisitiven Sensor und einem entsprechend angeordneten Permanentmagneten an der auszufahrenden Ladebuchse bestehen oder es kann eine Sensoreinheit des Gleichstrommotors selbst verwendet werden, die auch zu dessen Ansteuerung genutzt wird. Auf diese Weise kann zuverlässig sowohl eine vollständig eingefahrene oder ausgefahrene Position detektiert werden, aber auch Zwischenpositionen, die beispielsweise während des Ladens angefahren werden können, um die Stolpergefahr zu reduzieren oder die Stabilität zu erhöhen. Das Herausfahren erfolgt beispielsweise nach der erfolgreichen Autorisierung über das R.FID oder über das Internet und das Einfahren nach erfolgreich durchgeführter Ladung, einem Ausloggen des Nutzers oder dem Lösen der Steckverbindung. Der Drehmomentsensor dient zur Verhinderung von Personenschäden beim Einfahren oder Ausfahren insbesondere durch Einklemmen.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, das Energieversorgungskabel im Aufnahmeraum mit einem Fehlerstromschutzschalter und/oder einem Leitungsschutzschalter zu verbinden, die mit dem Energiezähler verbunden sind. Durch den Fehlerstromschutzschalter werden Personen vor Schäden durch elektrischen Schlag geschützt, während durch den Leitungsschutzschalter die Leitungen und elektronischen Bauteile vor Beschädigung durch Erwärmung infolge zu hohen Stroms geschützt werden.

Vorzugsweise ist im Aufnahmeraum ein Kontaktanschluss zur Verbindung des Energieversorgungskabels angeordnet, wodurch dieses leichter mit der Elektronik des Bordsteins verbunden und wieder gelöst werden kann. Des Weiteren wird ein Eindringen von Wasser verhindert.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn im Aufnahmeraum oder im Deckel eine Funkantenne angeordnet. Dies kann eine 2G, 3G, 4G oder 5G-Antenne oder eine LTE-Antenne sein und ermöglicht eine externe Kommunikation beispielsweise zur Autorisierung des Nutzers über das Internet. Ebenso können hierüber Daten der Ladevorrichtung, insbesondere des Energiezählers übermittelt werden und die Ladevorrichtung von außen gesteuert und ausgewertet werden.

Vorzugsweise sind im Aufnahmeraum Leitungssicherungen angeordnet, die als Schmelzsicherung oder Feinsicherung zum Geräteschutz und zum Schutz vor Überströmen in der Elektronik dienen und bei Änderung der Leitungsquerschnitte notwendig werden.

Zusätzlich können vorteilhafterweise im Aufnahmeraum ein oder mehrere Sensoren zur Ermittlung der Temperatur, der Feuchtigkeit und/oder zum Erkennen eines parkenden Fahrzeugs angeordnet sein. Auch diese Bauteile dienen zum Schutz vor Schäden oder zur Identifizierung eines Fahrzeugs.

Auch ist es vorteilhaft, wenn im Aufnahmeraum unter einem Sichtfenster im Deckel eine oder mehrere LEDs zur Erkennung des Ladestatus angeordnet ist. So wird für den Nutzer optisch einfach erkennbar, ob die Ladevorrichtung bereit, gestört oder belegt ist, der Ladevorgang läuft oder abgeschlossen ist.

Vorzugsweise weist der Deckel ein Sichtfenster auf, durch welches eine Anzeigeeinheit des Energiezählers sichtbar ist, so dass für den Nutzer jederzeit die geladene Energiemenge und die damit verbundenen Kosten sichtbar sind, ohne zusätzliche Geräte verwenden zu müssen.

Das Bordstein- oder Randsteinelement weist in einer bevorzugten Ausführungsform einen Aufnahmebehälter auf, der den Aufnahmeraum begrenzt und durch den Deckel verschlossen ist. Dieser Behälter kann entweder fest im Bordstein verankert oder herausnehmbar ausgeführt werden und ermöglicht eine sichere Abdichtung und den Schutz vor Beschädigungen der Elektronik, wodurch die Haltbarkeit deutlich erhöht wird.

Vorzugsweise weist die Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung eine Platine auf, auf welcher zumindest zwei der elektronischen Bauteile Ladesteuerung, Messtromwandler, Schütz, Energiezähler, Netzteil, Fehlerstromschutzschalter, Leitungsschutzschalter und Motorsteuerung integriert sind. Entsprechend kann die Bordstein- oder Randstein- Ladevorrichtung im Extremfall mit lediglich einer einzigen Platine betrieben werden. Dies verringert den benötigten Bauraum und die Kosten und vereinfacht die Montage.

Es wird somit eine Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung zum Laden eines Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs geschaffen, welches vollständig autark ist und lediglich einen Anschluss an ein Energieversorgungskabel benötigt. Durch die Sicherungsvorkehrungen kann dennoch über diese Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung mit einer dreiphasigem 400V Wechselspannung geladen werden. Die Ladevorrichtung ist bedienerfreundlich und weist eine hohe Festigkeit und Haltbarkeit auf, wodurch Schäden an den Bordsteinen und Randsteinen vermieden werden und gleichzeitig die Elektronik geschützt wird. Durch die Autarkie des Bordsteins kann dieser fast beliebig montiert werden, da lediglich die ohnehin vorhandene Infrastruktur benutzt werden kann. Ein Platzverlust in Städten wird ebenso vermieden wie Stolperfallen durch Kabel auf den Gehwegen.

Ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung zum Laden eines Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs wird nachfolgend anhand der Figuren beschrieben. Die Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze einer Straße mit einer begrenzenden Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung in Draufsicht.

Die Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung.

Die Figur 3 zeigt ein einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung in perspektivischer Darstellung, wobei die elektronischen Bauteile sowie die Verkabelung lediglich schematisch dargestellt sind.

Figur 4 zeigt einen vereinfachten elektrischen Schaltplan zur Verschaltung der elektronischen Bauteile im Bordstein.

In Figur 1 ist ein Gehweg 10 dargestellt, der an seiner einen Seite durch eine Hauswand 12 und an der anderen Seite durch einen Bordsteinrand 14 begrenzt ist, der durch mehrere Steinelemente 16 und erfindungsgemäße Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtungen 18 gebildet wird und eine Begrenzung zur Straße 19 ausbildet. An der vom Bordsteinrand 14 abgewandten Seite des Gehweges 10 befindet sich eine Energiequelle 20 in Form eines mit dem Stromnetz verbundenen Stromanschlusses. Die Energiequelle 20 ist über unterirdische Energieversorgungskabel 22 mit den Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtungen 18 verbunden. An den Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtungen 18 sind Ladebuchsen 24 angeordnet, in die ein Stecker 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 20 aufgeladen werden kann.

Eine erfindungsgemäße Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung 18 ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt. Die Bordstein- oder Randstein- Ladevorrichtung 18 besteht aus einem Bordstein- oder Randsteinelement 34, in dessen Inneren ein Aufnahmeraum 36 ausgebildet ist, in dem elektronische Bauteile 35 angeordnet sind. Das Bordstein- oder Randsteinelement 34 besteht aus einem Grundkörper 37 aus einem Beton oder einem Kunststoff und kann Faserverstärkungen enthalten sowie einem Aufnahmebehälter 38, insbesondere aus Stahl, der den Aufnahmeraum 36 begrenzt.

Der Aufnahmebehälter 38 ist im Wesentlichen hohlquaderförmig ausgebildet und weist an seiner zur Oberfläche des Gehwegs 10 eine offene Seite auf, die durch einen Deckel 40 verschlossen ist.

Der Deckel 40, der insbesondere aus Stahl ist, ist am Grundkörper 37 oder am Aufnahmebehälter 38 befestigt und verschließt eine nach oben weisende offene Seite des Aufnahmebehälters 38, insbesondere unter Zwischenlage einer Dichtung 42. Zusätzlich liegt der Deckel 40 auch auf einer Oberseite des Grundkörpers 37 auf und erstreckt sich auch in Längserstreckungsrichtung betrachtet über die Enden des Aufnahmebehälters 38.

Der Deckel 40 weist eine abgerundete Aufprallwand 44 auf, welche eine Kante zwischen der Oberseite des Grundkörpers 37 und einer zur Straße weisenden Seitenfläche des Grundkörpers 37 abdeckt. Die Befestigung des Deckels 40 kann mittels Schrauben 46 erfolgen. Durch den Deckel 40 wird entsprechend der im Innern des Aufnahmebehälters 38 und damit im Innern des Bordsteinelementes 34 ausgebildeter Aufnahmeraum 36 nach oben begrenzt.

Wie in Figur 2 zu erkennen ist, weist der Deckel 40 eine Öffnung 48 sowie zwei Sichtfenster 50, 51 auf. Unter der Öffnung 48 befindet sich die Ladebuchse 24, die im Aufnahmeraum 36 angeordnet ist. Diese Ladebuchse 24 ist durch einen Ladebuchsendeckel 52 verschlossen und weist einen Hub- oder Schwenkmechanismus 54 auf, über den die Ladebuchse 24 über die Deckelebene hinaus ausgefahren beziehungsweise verschwenkt werden kann, wodurch der Ladebuchsendeckel 52 mit der Ladebuchse 24 entweder vom Deckel 40 abgehoben oder zum Deckel 40 geschwenkt wird, um so die Ladebuchse 24 freizugeben.

Unter dem ersten Sichtfenster 50 befindet sich im Aufnahmeraum eine oder mehrere LEDs 56, über die ein Status der Bordstein- oder Randstein- Ladevorrichtung 18 abzulesen ist. Hier kann beispielweise durch unterschiedliche Farben eine Bereitschaft zum Laden, ein laufender Ladevorgang oder der Abschluss eines Ladevorgangs angezeigt werden.

Die Ladebuchse 24 bildet ebenso wie ein Energiezähler 58, dessen Anzeigeeinheit 60 unterhalb des zweiten Sichtfensters 51 angeordnet ist, um dem Nutzer zu ermöglichen, die geladene Strommenge abzulesen, zwei der elektronischen Bauteile 35 zur autarken Aufladung des Energiespeichers 30.

Diese in der Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung 18 integrierten und im Aufnahmeraum 36 angeordneten elektronischen Bauteile 35 sind schematisch mit ihrer Verschaltung in den Figuren 3 und 4 dargestellt.

An einem Boden 64 des Bordsteinelementes 34 ist eine Öffnung 66 ausgebildet, durch die das Energieversorgungskabel 22 von unten durch das Bordsteinelement 34 in den Aufnahmeraum 36 gezogen werden kann. Das Energieversorgungskabel 22 kann als dreiphasiges 400V-Kabel ausgebildet sein und wird in einem elektrischen Anschlussbereich 68 im Aufnahmebehälter 38 mit einem Kontaktanschluss 70 verbunden, der je nach verwendetem Energieversorgungskabel 22 als Klemme oder Steckverbinderbuchse ausgebildet sein kann. Die weiterführenden Leitungen 72 führen vom Kontaktanschluss 70 zu einem kombinierten Fehlerstrom- und Leitungsschutzschalter 74, die auch als einzelne Schalter ausgeführt werden können.

Dieser ist mit dem Energiezähler 58 verbunden, der über weitere Leitungen 72 unter Zwischenschaltung eines Schützes 76 mit der Ladebuchse 24 verbunden, so dass diese an das Energieversorgungskabel 22 angeschlossen ist.

Des Weiteren wird über eine Leitung 72 mit einer Leitungssicherung 75 ein Netzteil 77 mit Strom versorgt. Dieses Netzteil 77 wandelt die anliegende Hochvoltspannung in eine Niedervoltspannung, insbesondere eine 12V- Spannung, um. Über das Netzteil 77 erfolgt die Stromversorgung einer Ladesteuerung 78, über welche die Regelung und Steuerung des Ladevorgangs vollzogen wird. Über diese Ladesteuerung 78 wird der Schütz 76 geschaltet. Eine Abschaltung kann bei Auftreten von Gleichströmen in Abhängigkeit der Messwerte eines Messstromwandlers 80 erfolgen. Vor dem Schalten des Schützes 76 über die Ladesteuerung 78 ist ein Schalten eines Verriegelungsaktuators 82 der Ladebuchse 24, eine Authentifizierung des Nutzers über eine RFID-Platine 84 sowie das vollständige Ausfahren der Ladebuchse 24 notwendig, was über eine Motorsteuerung 86 geregelt wird.

Der Messstromwandler 80 ist zwischen dem Schütz 76 und dem Energiezähler 58 angeordnet und detektiert durch ein fahrzeugseitiges Ladegerät möglicherweise ausgelöste Gleichströme zwischen dem Schütz 76 und dem Energiezähler 58 und verhindert, dass Wechselfehlerströme durch den Fehlerstromschutzschalter 74 nicht mehr ausreichend sicher detektiert werden können, was zu Personenschäden führen kann. Entsprechend wird in diesem Fall die Stromversorgung über die Ladesteuerung 78 unterbrochen wird. Über die RFID-Platine 84, die mit der Ladesteuerung 78 verbunden ist, wird zunächst der Nutzer anhand seines Fahrzeugs oder über Mobiltelefon o.ä. identifiziert. Hierdurch wird von der Ladesteuerung 78 die Motorsteuerung 86 in Funktion gesetzt, welche dazu dient, einen Gleichstrommotor 88, welcher Teil des Hub- oder Schwenkmechanismus 54 zum Ausfahren oder Verschwenken der Ladebuchse 24 ist, anzusteuern und entsprechend ebenfalls mit der Ladesteuerung 78 verschaltet ist. Entsprechend wird die Ladebuchse 24 ausgefahren, so dass der Stecker 26 eingesteckt werden kann. Hierzu weist der Gleichstrommotor 88, der ebenso wie die Motorsteuerung 86 über das Netzteil 77 über Leitungen 72 mit Niederspannung versorgt wird, eine Lagerückmeldungseinheit 90, beispielsweise in Form eines mit einem Permanentmagneten zusammenwirkenden magnetoresistiven Sensors auf, über den die Stellung des Hubmechanismus 54 detektiert werden kann, so dass der Ausfahrvorgang mit Erreichen einer definierten Endposition abgeschlossen wird.

Nach dem Einstecken des Steckers 26 wird der Verriegelungsaktuator 82 vor dem Start des Ladevorgangs geschaltet, wodurch ein unvorhergesehenes Abziehen des Steckers 26 während des Ladevorgangs verhindert wird, da dieses zu einer Gefährdung des Nutzers führen würde. Erst nach dem Schalten des Verriegelungsaktuators 82 wird über die Ladesteuerung 78 der Schütz 76 geschaltet, so dass der Ladevorgang beginnen kann.

Der Energiezähler 58 weist eine Datenschnittstelle 92 in Form eines Mod- Busses zur Ladesteuerung 78 auf, so dass die Daten des Energiezählers 58 zur Ladesteuerung 78 während des Ladevorgangs übertragen werden und mit Abschluss des Ladevorgangs aufgrund eines Befehls von außen oder der Detektierung einer vollständigen Ladung des Energiespeichers 30 beendet wird. Entsprechend wird über die Ladesteuerung 78 der Schütz 76 geschaltet und der Verriegelungsaktuator 82 freigeschaltet, so dass der Stecker 26 aus der Ladebuchse 24 gelöst werden kann. Daraufhin wird über den Gleichstrommotor 88 der Hub- oder Schwenkmechanismus 54 betätigt und die Ladebuchse 24 wieder eingefahren.

Zusätzlich ist vorzugsweise im Deckel 40 eine Funkantenne 94 angeordnet, über die eine Verbindung vom Nutzer zu einem Server des Betreibers und damit zur Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung 18 hergestellt wird, um den Ladevorgang von außen beginnen und enden lassen zu können. Auch die Daten des Energiezählers 58 können hierüber an den Nutzer übermittelt werden.

Des Weiteren sind zur Erhöhung der Funktionssicherheit im Aufnahmeraum 36 Sensoren 96 beispielsweise zur Ermittlung der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit angeordnet. Über einen Parksensor 98 kann zusätzlich ermittelt werden, ob ein Fahrzeug 32 zur Aufladung bereit steht und der entsprechende Parkplatz zugänglich ist.

Eine derartig aufgebaute Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung verändert das Straßenbild fast nicht und ist auch in engen Städten beinahe ohne zusätzlichen Platzbedarf unterzubringen. Zusätzliche infrastrukturelle Maßnahmen sind nicht erforderlich, da das 400V-Netz zur Verfügung steht und die Bordstein- oder Randstein-Ladevorrichtung beinahe vollständig autark arbeiten kann. Trotzdem ist sowohl die Sicherheit als auch die Kommunikation zum Nutzer vollständig sichergestellt. Mit der beschriebenen Bordstein-Ladevorrichtung zum Laden eines Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs kann somit auf einfache Weise eine vollständige Ladeinfrastruktur geschaffen werden, welche flexibel und modular aufgebaut und dennoch sehr einfach zu montieren ist. Des Weiteren sollte deutlich sein, dass die Elektronik an die jeweiligen Gegebenheiten, insbesondere auch den gesetzlichen Gegebenheiten der Länder angepasst werden kann. Die Steckverbinderbuchse kann mit sehr unterschiedlichen Hub-, Klapp- oder Schwenkmechanismen ausgestattet werden. Auch kann der Aufbau der Borsteinelemente und die Befestigung des Deckels unterschiedlich erfolgen.