DE102022206344A1

DE102022206344A1 - Kraftfahrzeug mit Stauraum zur Unterbringung einer Kabelrolle zum Auf- und Abrollen eines ein- oder mehrphasigen Schnellladekabels

Info

Publication number: DE102022206344A1
Application number: DE102022206344.9A
Authority: DE
Inventors: Stephan RUCHNEWITZ
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2022-06-23
Filing date: 2022-06-23
Publication date: 2023-12-28

Abstract

Kraftfahrzeug umfassend eine aufladbare Hochvoltbatterie (10), einen Laderaum (4), der durch ein in horizontaler Richtung angeordnetes Bodenblech (5) begrenzt ist, und einen Stauraum (12) zur Unterbringung einer Kabelrolle (15) zum Auf- und Abrollen eines ein- oder mehrphasigen Schnellladekabels (13), der unterhalb des Bodenblechs (5) angeordnet ist, wobei eine drehbare Kabelrolle (15) im Stauraum (12) angeordnet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Entwicklung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, mit einem Stauraum zur Unterbringung einer Kabelrolle, die zum Auf- und Abrollen eines Ladekabels geeignet ist.
Hintergrund
Es sind elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge mit einer aufladbaren Hochvoltbatterie zur Fortbewegung des Kraftfahrzeugs in verschiedenen Implementierungen bekannt, wie beispielsweise als reine Elektrofahrzeuge, die nur einen Elektromotor als Antrieb aufweisen, oder Hybridfahrzeuge, die beispielsweise einen Verbrennerantrieb und einen elektrischen Antrieb kombinieren oder zusätzlich zur Hochvoltbatterie noch als zweiten Energiewandler eine Brennstoffzelle als Stromerzeugsaggregat neben der Hochvoltbatterie aufweisen.
Für solche elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge ist es typischerweise vorgesehen, die aufladbare Hochvoltbatterie zum Aufladen über eine Plug-In Lösung, d.h. kabelgebunden über einen gesonderten Ladeanschluss mit einer Ladestation zu verbinden. Hierbei muss ein Ladekabel passend zur Ladeleistung der Hochvoltbatterie und/oder der Ladestation verwendet werden. Um den Ladevorgang möglichst Zeit sparend für den Fahrer des Fahrzeugs durchzuführen, kommen sogenannte Schnellladestationen für Wechselstrom oder Gleichstrom zum Einsatz, die typischerweise Ladeleistungen von mehr als 3,7 KW zur Verfügung stellen. Entsprechend kommen hierzu ein- oder mehr-phasige Ladekabel zum Schnellladen (Schnellladekabel) zum Einsatz, die für Ladeleistungen von mehr als 3,7 KW passend beispielsweise als 1-Phase 32 A, 3-Phase 16 A oder 3-Phase 32 A ausgelegt sind.
Aus der DE 10 2009 016 895 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Ladeanschlusseinrichtung bekannt, die eine Kabelrolle mit aufgerolltem Ladekabel aufweist, die im normalen Betrieb des Fahrzeugs innerhalb der Fahrzeugkarosserie hinter einem Muldenkörper an einer Öffnung des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. So gelangt Schmutz und Feuchtigkeit in den Muldenkörper, wenn das Ladekabel nach Gebrauch, insbesondere bei nasser Witterung, wieder verstaut werden muss, was zu einer Gefahr einer Beschädigung des Ladekabels führt. Schlimmstenfalls kann dies die Hochvoltbatterie bzw. Antriebsbatterie des elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs und/oder die Ladestation in Mitleidenschaft ziehen. Zudem sind ein- oder mehr-phasige Schnellladekabel bauartbedingt relativ steif und weisen einen entsprechend größeren Biegeradius, insbesondere bei kalten Temperaturen, auf. Daher ist der Raum hinter dem Muldenkörper nicht geeignet, um ein solch steiferes Schnellladekabel hierin unterzubringen.
Eine bekannte Abhilfemöglichkeit ist, eine Tasche zur Verfügung zu stellen, in die das Schnelladekabel nach Gebrauch eingesteckt und dann in den Laderaum gelegt werden kann, wobei im Idealfall Schmutz und Feuchtigkeit in der Tasche gefangen bleiben. Um ein - insbesondere bei kalter Witterung - steifes Schnellladekabel so aufzuwickeln, dass es in die Tasche passt, und es dann daran zu hindern, sich wieder aufzubiegen, benötigt der Benutzer meist beide Hände. Zur Handhabung der Tasche ist dann keine Hand mehr frei. Die Wahrscheinlichkeit ist daher groß, dass das Schnellladekabel unverpackt in den Laderaum geworfen wird und anhaftender Schmutz und Feuchtigkeit sich dort auf die Fracht im Laderaum verteilt.
Insoweit liegt der vorliegenden Weiterentwicklung die Aufgabe zugrunde, das Schnellladekabel auch dann, wenn sich Fracht im Laderaum befindet, schnell, bequem und so, dass es weder die Fracht verschmutzen kann noch eine Gefahr zur Beschädigung besteht, zu verstauen.
Vorteilhafte Ausführungen
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, umfassend eine aufladbare Hochvoltbatterie, einen Laderaum, der durch ein in horizontaler Richtung angeordnetes Bodenblech begrenzt ist, und einen Stauraum zur Unterbringung einer Kabelrolle zum Auf- und Abrollen eines ein- oder mehrphasigen Schnellladekabels, der unterhalb des Bodenblechs angeordnet ist, wobei eine drehbare Kabelrolle im Stauraum angeordnet ist.
Dies ermöglicht ein Verstauen des Schnellladekabels im vom Laderaum separierten Stauraum, selbst dann, wenn sich Fracht im Laderaum, insbesondere im Hauptraum des Laderaums befindet. Dies gewährleistet, dass das Ladevolumen im Laderaum vollständig erhalten bleibt und die transportierte Fracht im Laderaum nicht verschmutzen kann. Vorzugsweise handelt es sich um einen separierten Stauraum im Heckbereich des Kraftfahrzeugs. Der erfindungsgemäße separierte Stauraum kann auch im Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
Der Stauraum kann unterhalb des Bodenblechs entweder vollflächig, also den gesamten Grundriss des darüber angeordneten Bodenblechs abbildend, oder teilflächig, also eine Teilfläche des Grundrisses des darüber angeordneten Bodenblechs abbildend, angeordnet sein.
Bei rein elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen ist vorzugsweise der Stauraum vollflächig unterhalb des Bodenblechs angeordnet. Hierdurch ist die Anordnung der Kabeltrolle im Heckbereich des Kraftfahrzeugs unterhalb des Bodenblechs ermöglicht, also in einem Bereich des Bodenblechs, der bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor oder einem Hybrid-Fahrzeug mit zusätzlichem Verbrennungsmotor der Anordnung der Abgasanlage oder des Abgasstrangs an der Unterseite des Bodenblechs vorbehalten ist.
Bei elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen mit zusätzlichem Verbrennungsmotor, wie einem Hybrid-Fahrzeug, ist der Stauraum vorzugsweise teilflächig unterhalb des Bodenblechs angeordnet, um im Bereich der verbleibenden Restfläche unterhalb des Bodenblechs die Anordnung der Abgasanlage oder des Abgasstrangs oder eine Brennstoffzelle als Stromerzeugsaggregat anordnen zu können.
Vorzugsweise handelt es sich um eine drehbare Kabelrolle, die im separierten Stauraum angeordnet ist; dies erlaubt schnell und bequem das Auf- und Abrollen des besonders dicken bzw. steifen Schnellladekabels, wie beispielsweise des drei-phasigen Schnellladekabels, ohne dass eine Gefahr zur Beschädigung des Schnellladekabels besteht.
Um eine Beschädigung des Schnellladekabels zu verhindern, ist die Kabelrolle mit auf der dem Laderaum abgewandten Unterseite des Bodenblechs im Zwischenraum zwischen Bodenblech und einem Rampenwinkel angeordnet ist. Hierdurch kann die drehbare Kabelrolle, die baubedingt zum Auf- und Abrollen eines ein- oder mehrphasigen Schnellladekabels einen großen Durchmesser und/oder großer Höhe aufweist, im separierten Stauraum auf der Unterseite des in horizontaler Richtung angeordneten Bodenblechs, also unterhalb des Bodenblechs im Stauraum, angeordnet werden. Hierbei kann das Schnelladekabel in den Stauraum unterhalb des Bodenblechs auf die Kabelrolle auf- und abgerollt werden, so dass ein Verstauen des Schnellladekabels im Laderaum des Kraftfahrzeugs vollständig entfällt. Zudem sichert dies das Ab- und Aufrollen des ein- oder mehr-phasigen Schnellladekabels mit großem Biegeradius, indem ein Bodenkontakt oder Schleifen auf dem Boden sicher zu vermeiden ist, dies sowohl auf einem ebenen Boden als auch auf einem Boden mit Gefälle, wie beispielsweise einer Hangstraße.
Bei dem Rampenwinkel des Kraftahrzeugs kann es sich um einen vorderen und/oder um einen hinteren Rampenwinkel des Kraftfahrzeugs handeln, der sicher stellt, dass das Kraftfahrzeug insbesondere bei einer Bergauf- bzw. Bergabfahrt weder mit der Fahrzeugfront noch mit dem Fahrzeugheck auf dem Boden aufsetzen kann.
Das Bodenblech umfasst vorzugsweise eine Aussparung und die Aussparung einen Unterbodenbereich, wobei der Unterbodenbereich durch ein in horizontaler Richtung angeordnetes Unterbodenblech begrenzt ist, wobei das Unterbodenblech tiefer als das Bodenblech und zwischen zwei auf der dem Laderaum abgewandten Unterseite des Bodenblechs angeordneten Längsträgerprofilen angeordnet ist. Damit ist ein vom Hauptraum des Laderaums separierter Stauraum im Unterbodenbereich bereitgestellt. Hierbei ist der Unterbodenbereich vorzugsweise wannenförmig ausgebildet. Der Unterbodenbereich ist durch das in horizontaler Richtung angeordnete Unterbodenblech nach unten begrenzt. Das Unterbodenblech kann bis auf die Höhe der Längsträgerprofile tiefer als das Bodenblech ausgebildet sein, so dass das Unterbodenblech etwa in der Ebene der Unterkante der Längsträgerprofile angeordnet ist.
Um ein Maximum an Frachtvolumen im Laderaum beibehalten zu können, ist die Kabelrolle im Unterbodenbereich auf der dem Laderaum zugewandten Oberseite des Unterbodenblechs angeordnet. Dies erlaubt die Unterbringung der drehbaren Kabelrolle im Unterbodenbereich gelegenen Stauraum, der vom Laderaum separiert ist. Hierbei kann das Schnelladekabel in den Stauraum oberhalb des Unterbodenblechs auf die Kabelrolle auf- und abgerollt werden, so dass ein Maximum an Frachtvolumen im Laderaum erhalten bleibt.
Einer anderen bevorzugten Ausgestaltung zufolge ist die drehbare Kabelrolle, insbesondere im Heckbereich des Kraftfahrzeugs, auf der dem Laderaum abgewandten Unterseite des Bodenblechs in Fahrzeuglängsrichtung hinter einer Hinterachse und in Fahrzeugquerrichtung zwischen zwei am Bodenblech angeordneten Längsträgerprofilen befestigt. Dies ermöglicht, insbesondere im Heckbereich des Kraftfahrzeugs, die Ausbildung einer langen und nahezu geradlinig verlaufenden Rollstrecke zum Auf- und Abrollen des Schnellladekabels von der Kabelrolle, wobei die Rollstrecke je nach Bauform entweder oberhalb des Unterbodenblechs oder unterhalb des Bodenblechs bis zum Stoßfänger, insbesondere hinteren Stoßfänger, verlaufen kann.
In einer Weiterbildung ist im Laderaum in horizontaler Richtung eine höhenverstellbare Laderaumbodenplatte angeordnet, wobei die Laderaumbodenplatte in einer mit der Aussparung im Bodenblech bündigen Position, optional in einer Position oberhalb des Bodenblechs platzierbar ist. Dies ermöglicht den Laderaum nach unten durch die Laderaumbodenplatte zu begrenzen. Hierdurch kann der Stauraum nach oben bis unter die Laderaumbodenplatte angeordnet sein, so dass der Stauraum nach oben vom Laderaum durch die Laderaumbodenplatte separiert sein kann. Zudem erlaubt dies, dass die Laderaumbodenplatte vorzugsweise so geformt ist, um die Aussparung im Bodenblech ausfüllen zu können, um im Laderaum eine Maximum an Frachtvolumen transportieren zu können.
Um die Unterbringung der Kabelrolle zum Auf- und Abrollen des ein- oder mehrphasigen Schnellladekabels im Stauraum unter der Laderaumbodenplatte zu ermöglichen, ist die Kabelrolle mit einer passenden Bauhöhe ausgeführt, dass sie im Zwischenbereich zwischen dem Unterbodenblech und der Laderaumbodenplatte angeordnet ist. Dies erlaubt, insbesondere bei kompakteren Fahrzeugen mit kürzerem Laderaum, dass eine Kabelrolle mit kleinerem Durchmesser und wahlweise höherer Bauhöhe unter der höhenverstellbaren Laderaumbodenplatte angeordnet sein kann.
Vorzugsweise ist die Laderaumbodenplatte aus dem Laderaum entnehmbar oder die Laderaumbodenplatte ist in wenigstens zwei gegeneinander bewegliche, optional schwenkbar verbundene, Elemente unterteilt. Hierdurch ist ein Anheben der gesamten Laderaumbodenplatte als auch ein Anheben lediglich des schwenkbaren Elements der Laderaumbodenplatte ermöglicht, um einen bequemen Zugang zur im Stauraum angeordneten drehbaren Kabelrolle zu erlauben. Dies kann erforderlich sein, um das auf der drehbaren Kabelrolle aufgerollte Schnellladekabel schnell und bequem mit der Kabelrolle elektrisch verbinden zu können.
Einer bevorzugten Ausgestaltung zufolge ist die drehbare Kabelrolle durch mindestens eine Tragplatte auf der dem Laderaum zugewandten Oberseite des Unterbodenblechs oder auf der dem Laderaum abgewandten Unterseite des Bodenblechs befestigt. Hierdurch ist wahlweise eine platzsparende und kostengünstige Befestigung der Kabelrolle entweder an der Unterseite des Bodenblechs, also außerhalb der Fahrzeugkarosserie, oder auf der dem Laderaum zugewandten Oberseite des Unterbodenblechs, also innerhalb der Fahrzeugkarosserie im trockenen Unterbodenbereich ermöglicht.
Vorteilhafterweise erfolgt die Befestigung der Tragplatte am Bodenblech oder am Unterbodenblech mittels für den Bau der Fahrzeugkarosserie üblichen und damit kostengünstigen Befestigungsmitteln, indem die Tragplatte mit Hilfe von Befestigungsmitteln, insbesondere Schrauben und/oder Kontermuttern oder Schweißbolzen und/oder Schweißmuttern oder Nieten oder Klemmelementen, lösbar verankert ist.
Die Abmessungen der Tragplatte sollte in Länge und Breite nicht größer sein als nötig und sollte insbesondere in Höhenrichtung möglichst flach ausgebildet sein, um eine niedrige Einbauhöhe bei der Befestigung auf der Oberseite des Unterbodenbodenblechs oder auf der Unterseite des Bodenblechs sicherzustellen. Abmessungen für die Länge und Breite der Tragplatte von maximal 40 cm, vorzugsweise maximal 10 cm, haben sich als praxisgerecht erwiesen. Abmessungen für die Höhe der Tragplatte von maximal 5 cm, vorzugsweise maximal 3 cm, haben sich als praxisgerecht erwiesen. Abmessungen für die Höhe der Tragplatte von unter 1 cm sind nicht bevorzugt, um Verformungen am Bodenblech bzw. Unterbodenblech bei der Befestigung der Tragplatte vermeiden zu können. Typischerweise besteht die Tragplatte aus Metall, wie beispielsweise Aluminium oder Stahl, oder Kunststoff.
Die Bauhöhe der drehbaren Kabelrolle sollte nicht höher sein als nötig, um die drehbare Kabelrolle platzsparend anordnen zu können. Abmessungen von maximal 60 cm, vorzugsweise maximal 50 cm, haben sich als praxisgerecht erwiesen. Abmessungen von unter 20 cm sind nicht bevorzugt, da hierdurch das Auf- und Abrollen des Schnelladekabels nur mit hohem Krafteinsatz erfolgen kann.
Zudem soll der Durchmesser der drehbaren Kabelrolle möglichst groß und vorzugsweise etwas kleiner als die Breite des Laderaums gewählt sein. Um das Schnelladekabel mit niedrigem Krafteinsatz auf die Kabelrolle Auf- und Abrollen zu können, umfasst die drehbare Kabelrolle mindestens eine drehbare Drehplatte, deren Durchmesser größer als die halbe Länge des Laderaums ist. Abmessungen von maximal 120 cm, vorzugsweise maximal 70 cm, haben sich als praxisgerecht erwiesen. Abmessungen von unter 30 cm sind nicht bevorzugt, da sie den Benutzer zwingen, das Ladekabel mit hohem Krafteinsatz eng aufzuwickeln. Zudem verhindert die drehbare Drehplatte ein Ablösen bzw. Verrutschen des Schnellladekabels beim Auf- und Abrollen von der Kabelrolle. Es kann sich bei der drehbaren Drehplatte um eine obere drehbare Drehplatte und/oder um eine untere drehbare Drehplatte der Kabelrolle handeln.
Um das Auf- und Abrollen auch von besonders im Durchmesser dicken und damit verbunden schweren Schnellladekabeln, wie beispielsweise ein 1-Phase 32 A oder 3-Phase 16 A oder 32 A, die zudem, insbesondere bei kalten Temperaturen, bauartbedingt relativ steif sind, zu erleichtern, ist die mindestens eine Drehplatte der Kabelrolle mit einem Antrieb verbunden, wobei der Antrieb ausgebildet ist, um das ein- oder mehrphasige Schnellladekabel selbstständig auf die drehbare Kabelrolle auf- und abzurollen. Hierbei kann es sich um einen federbelasteten Antrieb oder einen elektronisch regelbaren und/oder steuerbaren Antrieb handeln. Bei dem elektronisch regelbaren und/oder steuerbaren Antrieb kann es sich um einen Servomotorantrieb handeln. Um das Schnellladekabel selbstständig auf die Kabelrolle aufzurollen bzw. einzuziehen und abzurollen kann der Antrieb einen entsprechend ausgebildeten Vorschubmechanismus und/oder Rückzugmechanismus aufweisen.
Einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung zufolge umfasst das Schnellladekabel einen Kabellängenabschnitt, insbesondere einen dritten Kabellängenabschnitt, der endseitig einen Ladeanschluss aufweist, insbesondere eine elektrische Ladebuchse, und in einen an der Außenlinie der Karosserie angeordneten Muldenkörper, der insbesondere durch eine Klappe bündig mit der Karosserie verschließbar ist, fixierbar angeordnet ist, wobei der Kabellängenabschnitt mit Ladeanschluss, insbesondere nach einem Öffnen der Klappe, aus dem Muldenkörper bis hin zu einer entfernt positionierten Schnelladestation herausziehbar ist, um den Ladeanschluss des Kabellängenabschnitt, insbesondere einen elektrischen Ladestecker oder eine elektrische Ladebuchse, mit einem Ladeanschluss der Schnelladestation, insbesondere einen elektrischen Ladestecker, elektrisch zu verbinden.
Der Muldenkörper kann vorzugsweise außenseitig am vorderen oder hinteren Stoßfänger oder an einer Fahrzeugseitenwand oder an einem vorderen oder hinteren Kotflügel des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
Vorzugsweise kann ein zweiter Kabellängenabschnitt, insbesondere in einem Leerrohr, von der Kabelrolle bis in den Muldenkörper geführt sein. Der herausziehbare dritte Kabellängenabschnitt ist mit dem zweiten Kabellängenabschnitt elektrisch verbunden.
Vorzugsweise ist der dritte Kabellängenabschnitt in dem Muldenkörper fixierbar angeordnet, wobei der Muldenkörper, insbesondere durch eine Klappe, bündig mit der Karosserie verschließbar sein kann.
Um dem Fahrer des Kraftfahrzeugs es zu erleichtern bequem an die Ladestation heranfahren zu können, dass die Länge des Schnellladekabels ausreichend ist, um den Ladestecker des Schnellladekabels mit der Ladebuchse der Ladesäule elektrisch verbinden zu können, hat der herausziehbare dritte Kabellängenabschnitt, eine Standardlänge, die nicht weniger als 2 m und nicht mehr als 8 m, vorzugsweise etwa 5 m, betragen kann.
Um einen Einbau eines Schnellladekabels in verschiedenen Längen passend auf die Maße des Kraftfahrzeugs oder passend zur Ladeleistung der Hochvoltbatterie und/oder passend zur Ladeleistung der Schnellladestationen für Wechselstrom oder Gleichstrom vornehmen zu können, kann ein jeweils geeignetes ein- oder mehr-phasige Schnellladekabel, wie beispielsweise 1-Phase 32 A, 3-Phase 16 A oder 3-Phase 32 A im Kraftfahrzeug verbaut werden, indem die drehbare Kabelrolle wenigstens einen Ladeanschluss zum Laden der Hochvoltbatterie aufweist, wobei der Ladeanschluss wenigstens mittelbar mit der aufladbaren Hochvoltbatterie elektrisch fest verbunden ist und eine Ladedose zum Anschluss des Schnelladekabels aufweist, und das Schnellladekabel einen Kabellängenabschnitt, insbesondere einen ersten Kabellängenabschnitt, umfasst, der auf die Kabelrolle aufrollbar oder abrollbar ist und endseitig einen Ladestecker aufweist, der in die Ladedose zur Zuführung von elektrischer Energie einsteckbar ist.
Um das Einstecken des Schnellladekabels in die Ladedose zu erleichtern, kann die Ladedose an einer Seite der Kabelrolle, benachbart zur Tragplatte, angeordnet sein, idealerweise an einer Seite, die dem Muldenkörper zugewandt ist, in den der Kabellängenabschnitt zum Herausziehen des Schnellladekabels angeordnet ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug kann es sich vorzugsweise, um ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug aus einer der Klassen von Kleinklassenfahrzeugen oder Mittelklassefahrzeugen oder Kompaktklassenfahrzeugen oder leichten Nutzfahrzeugen und mit einer entsprechenden Front- oder Heckstruktur des Kraftfahrzeugs handeln.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Entwicklung werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert. Hierbei zeigen:

1 eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einem Stauraum zur Unterbringung einer Kabelrolle;
2 einen schematischen Schnitt in Längsrichtung durch den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs entlang der Ebene I-I der 3;
3 eine Draufsicht auf die Oberseite des Bodenblechs mit Kabelrolle;
4 einen schematischen Schnitt in Längsrichtung durch den Heckbereich gemäß einer abgewandelten Ausgestaltung entlang der Ebene I-I der 5;
5 eine Draufsicht auf die Oberseite eines abgewandelten Bodenblechs mit Kabelrolle;
6a einen schematischen Schnitt in Querrichtung durch den Befestigungsbereich entlang der Ebene II-II der 6b;
6b eine Detailansicht zur Illustration des Befestigungsbereichs der Kabelrolle;
7 eine Schnittansicht durch eine Karosserie des Kraftfahrzeugs aus 1.

Detaillierte Beschreibung
1 zeigt eine Draufsicht auf ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug 1 in Fahrzeuglängsrichtung mit einer aufladbaren Hochvoltbatterie 10. Das Kraftfahrzeug 1 kann ein reines Elektrofahrzeug, das nur einen Elektroantrieb 6 als Antrieb aufweist, ein Hybrid-fahrzeug, das einen nicht dargestellten Verbrennerantrieb und einen Elektroantrieb 6 kombiniert aufweist oder ein Brennstoffzellenfahrzeug sein, das zusätzlich zur aufladbaren Hochvoltbatterie 10 noch als zweiten Energiewandler eine nicht dargestellte Brennstoffzelle als Stromerzeugsaggregat neben der Hochvoltbatterie 10 aufweist. Das dargestellte Kraftfahrzeug 1 hat eine Kraftfahrzeugkarosserie 2 mit einem Frontbereich 3, einem Heckbereich 9 und einen dazwischen liegenden als Fahrgastzelle fungierenden Innenraum 7. Der Elektroantrieb 6 wird mit einem zur Vereinfachung nicht dargestellten Stromkabel von der aufladbaren Hochvoltbatterie 10 gespeist, die unterhalb des Innenraums 7 angeordnet ist. Der Heckbereich 9 kann ein Stufen-, Fließ- oder Steilheck haben und eine je nach Heckbauform unterschiedlich verlaufende Heckklappe 26 aufweisen. Ein Laderaum 4 kann im Heckbereich 9 oder im Frontbereich 3 des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise oberhalb des Elektroantriebs 6 angeordnet sein; das in 1 gezeigte Kraftfahrzeug 1 hat einen Laderaum 4 im Heckbereich 9, der nach hinten durch einen hinteren Stoßfänger 32 begrenzt ist. Der Laderaum 4 ist in Höhenrichtung nach unten durch ein in horizontaler Richtung angeordnetes Bodenblech 5 begrenzt. Eine drehbare Kabelrolle 15 ist unterhalb des Bodenblechs 5 in einem Stauraum 12 angeordnet und daher in 1 gestrichelt dargestellt.
Das in 1 gezeigte reine Elektrofahrzeug hat nur einen Elektroantrieb 6 und weist daher keine für einen Verbrennerantrieb nötige Abgasanlage unter dem Bodenblech 5 auf. Am Stoßfänger 32 bzw. dessen Stoßfängerverkleidung 34 ist ein Muldenkörper 23 angeordnet (in 7 dargestellt), der bündig mit der Außenlinie 18 des Kraftfahrzeugs 1 durch eine Klappe 24 verschlossen ist. Im hier gezeigten Fall ist die Klappe 24 hinter einem Aufnahmeabschnitt zur Befestigung eines nicht gezeigten Kennzeichenschilds angeordnet. Aus der geöffneten Klappe 24 ragt ein dritter Kabellängenabschnitt 56 des im Kraftfahrzeug 1 verbauten Schnellladekabels 13 heraus, der aus dem Muldenkörper 23 herausziehbar angeordnet ist.
Das im Kraftfahrzeug 1 verbaute Schnelladekabel 13 umfasst einen ersten Kabellängenabschnitt 52, einen zweiten Kabellängenabschnitt 54 und einen dritten Kabellängenabschnitt 56, wie dies beispielsweise die 2 und 4 zeigen. Im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 ist der erste Kabellängenabschnitt 52 auf der Kabelrolle 15 aufgerollt gelagert. Der zweiter Kabellängenabschnitt 54, der zwischen dem ersten Kabellängenabschnitt 52 und dem dritten Kabellängenabschnitt 56 angeordnet ist, ist im hier gezeigten Fall in einem geradlinig angeordneten Leerrohr 58 oder in einem nicht gezeigten gebogenen Leerrohr angeordnet, das von der Kabelrolle 15 wegführend bis an den Muldenkörper 23 angeordnet ist, der an der Außenseite 28 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist.
Wie in 1 zu sehen, ist am dritten Kabellängenabschnitt 56 endseitig ein Ladeanschluss 40 in Form einer elektrischen Ladebuchse 44 angebracht. Um das Schnellladekabel 13 mit einer entfernt gelegenen Schnellladestation 48 verbinden zu können, hat der dritte Kabellängenabschnitt 56 des Schnellladekabels 13 typischerweise eine Länge von 5 m, die aus dem Muldenkörper 23 herausgezogen werden kann. Die Schnellladestation 48 hat ihrerseits einen Ladeanschluss 46, der im gezeigten Fall ein elektrischer Ladestecker 49 ist. Um den Ladevorgang der Hochvoltbatterie 10 möglichst Zeit sparend durchzuführen, ist einfach vorgesehen, den Kabellängenabschnitt 56 mit der Ladebuchse 44 soweit es nötig ist aus dem Kraftfahrzeug 1 herauszuziehen, um dann die Ladebuchse 44 in den Ladestecker 49 der Schnellladestation zur Zuführung von elektrischer Energie einzustecken und sodann den Ladevorgang zu starten. Die gezeigte Schnellladestation 48 kann Wechselstrom mit einer typischerweise Ladeleistungen von bis zu 32 A bzw. Gleichstrom bis zu 50 kW Ladeleistung bereitstellen Das gezeigte Schnellladekabel 13 ist passend mit 3-Phase 32 A für Wechselstrom ausgelegt. Durch die hohe Ladeleistung bedingt ist das Schnellladekabel 13 relativ steif und weist einen entsprechend größeren Biegeradius auf.
2 zeigt einen schematischen Schnitt in Fahrzeuglängsrichtung durch den in 3 gezeigten Heckbereich 9 des Kraftfahrzeugs 1 entlang der Ebene I-I; im Vergleich zur 1 sind zur Orientierung ein Hinterrad 11 und eine Rückenlehne eines Sitzes 25 gezeigt; die Heckklappe 26 ist in der 2 weggelassen.
2 zeigt den Laderaum 4, der nach unten durch das Bodenblech 5 und nach hinten durch eine Rückwand 8 begrenzt ist. Die Rückwand 8 schließt an einer Ladekante 38 ab, an der in geschlossener Stellung die Heckklappe 26 angreift. Im hier gezeigten Fall ist das Bodenblech 5 vollflächig dem Grundriss des darüber angeordneten Laderaums 4 angepasst ausgebildet. Das Bodenblech 5 begrenzt den Laderaum 4 nach unten, so dass der Laderaum oberhalb des Bodenblechs 5 angeordnet ist. Im hier gezeigten Fall ist der Stauraum 12 zur Unterbringung der drehbaren Kabelrolle 15 unterhalb des Bodenblechs 5 angeordnet. Im so separieren Stauraum 12 ist die drehbare Kabelrolle 15 auf der dem Laderaum 4 abgewandten Unterseite 16 des Bodenblechs 5, also unterhalb des Bodenblech 5 angeordnet. Dies stellt sicher, dass das Frachtvolumen im Laderaum 4 vollständig erhalten bleibt. Zudem können die im Laderaum 4 eingestellten Gepäckstücke 27 frei von Verschmutzung und ohne eine Gefahr einer Beschädigung durch ein Verstauen des Schnellladekabels 13 transportiert werden.
Im in 2 gezeigten Fall ist das Bodenblech 5 in einer Position in Höhenrichtung des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet, die im oberen Bereich des Hinterrads 11 zu liegen kommt. Die Kabelrolle 15 ist an der dem Laderaum 4 abgewandten Unterseite 16 des Bodenblechs 5 befestigt, so dass die Kabelrolle 15 in einer Position in Höhenrichtung des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist, die in der oberen Hälfte des Hinterrads 11 zu liegen kommt. Im hier gezeigten Fall ist das Schnelladekabel 13 unterhalb des Bodenblechs 5 von der Kabelrolle 15 bis zum hinteren Stoßfänger 32 geführt, so dass das Schnelladekabel 13 unterhalb des Bodenblechs 5 von der Kabelrolle 15 auf- und abgerollt werden kann.
2 zeigt, dass die Kabelrolle mit einer solchen Bauhöhe ausgeführt ist, dass sie in einem Zwischenraum 17 zwischen Unterseite 16 des Bodenblechs 5 und einem hinteren Rampenwinkel 22 des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Der Rampenwinkel 22 führt, wie dies die 2 zeigt, von einem Aufstandspunkt des Hinterrades 11 bis zur Unterkante des hinteren Stoßfängers 32 (gestrichelt dargestellt). Dies verhindert, dass die Kabelrolle 15 insbesondere bei einer Bergauf- bzw. Bergabfahrt nicht auf dem Boden 30 aufsetzen kann.
3 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite des in 2 gezeigten Bodenblechs 5, wobei das Bodenblech 5 zur Vereinfachung in 3 weggelassen ist. Die Kabelrolle 15 ist in Fahrzeuglängsrichtung zwischen einer Hinterachse 19 des Kraftfahrzeugs 1 und der Rückwand 8, und in Fahrzeugquerrichtung mittig zwischen zwei auf der dem Laderaum 4 abgewandten Unterseite des Bodenblechs 5 angeordneten Längsträgerprofilen 20, 21 angeordnet. Im hier gezeigten Fall ist die Kabelrolle 15 in Fahrzeuglängsrichtung dicht nach der Hinterachse 19 angeordnet; dies ermöglicht die Ausbildung einer langen und nahezu geradlinig verlaufenden Rollstrecke 33 zum Auf- und Abrollen des Schnellladekabels 13 von der Kabelrolle 15 bis zum hinteren Stoßfänger 32. Die Rollstrecke 33 verläuft unterhalb des Bodenblechs 5 und vorzugsweise an der Unterseite 16 des Bodenblechs 5. Diese geradlinige Rollstrecke 33 vermeidet eine mögliche Verwindung des steifen Schnellladekabels beim Auf- und Abrollen des Schnellladekabels 13. Die Kabelrolle 15 ist auf der Unterseite 16 des Bodenblechs 5 nahezu in gleicher Höhe als der hintere Stoßfänger 32 angeordnet, wie dies 2 zeigt. Hierdurch kann das steife Schnelladekabel 13 mit wenig Kraftaufwand von der Kabelrolle 15 auf- und abgerollt werden kann.
4 zeigt einen zu 2 analogen Schnitt in Fahrzeuglängsrichtung gemäß einer abgewandelten Ausgestaltung entlang der Ebene I-I der 5; im Vergleich zur 2 sind zur Orientierung ein Hinterrad 11 und eine Rückenlehne eines Sitzes 25 und die Rückwand 8 gezeigt; die Heckklappe 26 ist auch in der 4 weggelassen.
Die 4 und 5 zeigen den Laderaum 4 und das Bodenblech 5 in einer abgewandelten Ausgestaltung, bei dem lediglich der Randverlauf 71 des Bodenblechs 5 vollflächig dem Grundriss des darüber angeordneten Laderaums 4 angepasst ausgebildet ist. Im hier gezeigten Fall weist das Bodenblech 5 in einer Teilfläche, also teilflächig, eine Aussparung 62 auf, die in 5 im Detail gezeigt ist. In dieser Aussparung 62 ist ein Unterbodenbereich 70 angeordnet, der im hier gezeigten Fall tiefer als das Bodenblech 5 angeordnet ist und als wannenförmiger Bodenbereich ausgebildet ist. Der Unterbodenbereich 70 ist durch ein in horizontaler Richtung angeordnetes Unterbodenblech 74 nach unten und durch die Rückwand 8 nach hinten begrenzt. Die Rückwand 8 schließt wie in 2 an einer Ladekante 38 ab, an der in geschlossener Stellung die Heckklappe 26 angreift. In Fahrzeuglängsrichtung dicht nach der Hinterachse 19 ist eine Schottwand angeordnet, die vom Unterbodenblech 74 zum Bodenblech 5 führt.
Im hier gezeigten Fall ist der Stauraum 12 unterhalb des in horizontaler Richtung angeordneten Bodenblechs 5 im Unterbodenbereich 70 angeordnet. Die drehbare Kabelrolle 15 ist mit dem aufgerollten ersten Kabellängenabschnitt 52 im Unterbodenbereich 70 auf der dem Laderaum 4 zugewandten Oberseite 36 des Unterbodenblechs 74, also unterhalb des Bodenblech 5 angeordnet. 4 zeigt, dass der Laderaum 4 oberhalb des Bodenblechs 5 angeordnet ist. Dies stellt sicher, dass ein Maximum an Frachtvolumen im Laderaum 4 erhalten bleibt, so dass auch in diesem Fall die im Laderaum 4 eingestellten Gepäckstücke 27 frei von Verschmutzung und ohne eine Gefahr einer Beschädigung durch ein Verstauen des Schnellladekabels 13 transportiert werden können.
Im hier gezeigten Fall ist das Unterbodenblech 74 in einer Position in Höhenrichtung des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet, die im mittleren Bereich des Hinterrads 11 zu liegen kommt. Die Kabelrolle 15 ist an der dem Laderaum 4 zugewandten Oberseite 36 des Bodenblechs 5 befestigt, so dass die Kabelrolle 15 in einer Position in Höhenrichtung des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist, die im mittleren Bereich des Hinterrads 11 zu liegen kommt. Im hier gezeigten Fall ist das Schnelladekabel 13 oberhalb des Unterbodenblechs 74 von der Kabelrolle 15 bis zum hinteren Stoßfänger 32 geführt, so dass das Schnelladekabel 13 oberhalb des Unterbodenblechs 74, also im trockenen Innenraum der Fahrzeugkarosserie 2 von der Kabelrolle 15 auf- und abgerollt werden kann. Hierdurch ist das Schnellladekabel 13 vor Schmutz und Feuchtigkeit geschützt.
Der Unterbodenbereich 70 und das Unterbodenblech 74 sind zwischen den beiden auf der dem Laderaum 4 abgewandten Unterseite 16 des Bodenblechs 5 angeordneten Längsträgerprofilen 20, 21 angeordnet, wie dies die 5 zeigt. Vorzugsweise ist der Unterbodenbereich 70 in seiner Tiefe bis in einer Position in Höhenrichtung des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet, die an die beiden Unterkanten 78, 79 der zwei Längsträgerprofilen 20, 21 angepasst ist. Hierbei sind vorzugsweise die Unterkanten 78, 79 der zwei Längsträgerprofilen 20, 21 in einer Position in Höhenrichtung des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet, die im mittleren Bereich des Hinterrads 11 zu liegen kommen. Das Unterbodenblech 74 ist in Höhenrichtung durch den Rampenwinkel 22 begrenzt, der in der 4 nicht dargestellt ist.
4 zeigt, dass im Laderaum 4 in horizontaler Richtung eine höhenverstellbare Laderaumbodenplatte 80 angeordnet ist, die den Laderaum 4 nach unten begrenzt. Hierdurch ist der Stauraum 12 nach oben durch die Laderaumbodenplatte 80 begrenzt und so separiert vom Laderaum 4 unter der Laderaumbodenplatte 80 angeordnet. Die Kabelrolle ist mit einer solch passenden Bauhöhe ausgeführt, dass sie in einem Zwischenbereich 37 zwischen Oberseite des Unterbodenblechs 74 und der Laderaumbodenplatte 80 angeordnet ist, so dass der Laderaum 4 ohne Beeinträchtigung durch die Unterbringung der Kabelrolle 15 ein Maximum an Größe des Laderaum 4 für den Transport der Fracht erhalten bleibt.
Die gezeigte Laderaumbodenplatte 80 ist im Laderaums 4 zwischen mehreren Höhenstufen verstellbar abgeordnet, z.B. indem Ränder der Laderaumbodenplatte 80 auf an verschiedenen Höhen an Seitenwänden des Laderaums 4 vorgesehenen Stützflächen 86 aufliegen. Im hier gezeigten Fall ist die Laderaumbodenplatte 80 in der untersten Stufe derart auf dem Bodenblech 5 abgesenkt angeordnet, dass die Laderaumbodenplatte 80 die im Bodenblech 5 ausgebildete Aussparung 62 ausfüllt, soweit der Randverlauf der Laderaumbodenplatte 80 dem Grundriss der Aussparung 62 angepasst ist. Hierbei deckt der Laderaumbodenplatte 80 den darunter abgeordneten Stauraum 12 vollständig ab, so dass der Stauraum 12 in voller Höhe erhalten bleibt, wie dies die 4 zeigt.
Um den Stauraum 12 zur Unterbringung der Kabelrolle 15 zu vergrößern, kann die Laderaumbodenplatte 80 auf einer (mit gestrichelten Linien dargestellten) obersten Stufe und einer (nicht dargestellt) von der obersten und der untersten Stufe gleich beabstandeten mittleren Stufe auf von den Seitenwänden aus vorspringenden Stützflächen ruhen. Dies ermöglicht, die Anordnung der Kabelrolle 15 mit einer höheren Bauhöhe im unterhalb der Laderaumbodenplatte 80 angeordneten Stauraum 12. Hierbei kann die Bauhöhe der Kabelrolle 15 höher sein als die Bauhöhe der in 2 gezeigten Kabelrolle 15. Im Fall von 4 kann die Kabelrolle 15 wahlweise mit unterschiedlichen Bauhöhen im Zwischenbereich 37 unter der höhenverstellbaren Laderaumbodenplatte 80 angeordnet werden. In dem hier in 4 und 5 gezeigten Fall ermöglicht eine in der Höhe flachere Kabelrolle 15 ein größeres Ladevolumen für ein Verstauen von Gepäckstücken 27 im Laderaum 4 als eine Kabelrolle 15 mit einer besonders hohen Bauhöhe. Die in 4 gezeigte Kabelrolle 15 hat vorzugsweise eine Bauhöhe von mehr als 20 cm bis etwa maximal 60 cm. Der Durchmesser der drehbaren Kabelrolle 15 ist vorzugsweise möglichst groß und vorzugsweise etwas kleiner als die Breite des Unterbodenbereichs 70 zu wählen, um das Schnelladekabel 13 mit niedrigem Krafteinsatz auf die Kabelrolle 15 Auf- und Abrollen zu können. Hierbei haben sich Abmessungen von maximal 70 cm, als praxisgerecht erwiesen.
Um einen einfachen und bequemen Zugang zur Kabelrolle 15 im Stauraum 12 zu ermöglichen, ist die Laderaumbodenplatte 80 aus dem Laderaums 80 herausnehmbar angeordnet, indem die Breite der Laderaumbodenplatte 80 etwas kleiner als die Breite des Laderaums 4 ausgebildet ist. Einer in 4 gezeigten Weiterbildung zufolge ist die Laderaumbodenplatte 80 durch ein Scharnier 82 in zwei gegeneinander bewegliche und zueinander schwenkbar verbundene Teile 84 geteilt, von denen einer an Ort und Stelle bleiben kann, während der andere hochgeklappt wird; so braucht im Laderaum 4 nur ein Teil 84 der Laderaumbodenplatte 80 von Gepäckstücken 27 freizuliegen, um einen bequemen Zugang zur Kabelrolle 15 zu erhalten.
5 zeigt eine zu 3 analoge Draufsicht auf die Oberseite des in 4 gezeigten abgewandelten Bodenblechs 5, wobei zur Orientierung die Laderaumbodenplatte 80 und das Bodenblech 5 zur Vereinfachung in 5 weggelassen sind. Um auch in diesem Fall die Ausbildung einer langen und nahezu geradlinig verlaufenden Rollstrecke 33 ähnlich zu 3 zum Auf- und Abrollen des Schnellladekabels 13 von der Kabelrolle 15 bis zum hinteren Stoßfänger 32 zu ermöglichen, ist die Kabelrolle 15 im wannenförmig ausgebildeten Unterbodenbereich 70 angeordnet und hierin in Fahrzeuglängsrichtung zwischen der Hinterachse 19 des Kraftfahrzeugs 1 und der Rückwand 8, hierbei dicht bei der Hinterachse 19, sowie hierin in Fahrzeugquerrichtung mittig zwischen zwei auf der dem Laderaum 4 abgewandten Unterseite des Bodenblechs 5 angeordneten Längsträgerprofilen 20, 21 angeordnet. Hierbei verläuft die hiergezeigte Rollstrecke 33 oberhalb des Unterbodenblechs 74 und vorzugsweise an der Oberseite 36 des Unterbodenblechs 74.
6a zeigt die Kabelrolle 15, die mittig eine Trommel 104 aufweist, an deren Oberseite eine obere Drehplatte 100 und deren Unterseite eine untere Drehplatte 102 verbunden sind. Die Länge und Breite der oberen und unteren Drehplatte 100, 102 sind typischerweise identisch ausgebildet. Die Trommel 104 hat einen Durchmesser, der etwas größer als der halbe Durchmesser der oberen und unteren Drehplatte 100, 102. Der Durchmesser der Trommel 104 kann insbesondere 20-40 cm betragen. Um ein herkömmlich steifes Schnellladekabel 13 mit geringem Krafteinsatz auf die Kabelrolle 15 Auf- und Abrollen zu können, beträgt der Durchmesser der Drehplatte 100, 102 maximal 120 cm, vorzugsweise 40-70 cm. Die Kabelrolle 15 hat typischerweise eine Höhe von 20-60 cm.
2 und 4 zeigen je einen geräumigen Laderaum 4, indem auch die Länge der Drehplatten 100, 102 kleiner ist als die halbe Länge des Laderaums 4, so dass hierin eine Kabelrolle 15 mit großen Drehplatten 102 und vorzugsweise geringer Bauhöhe angeordnet ist. Bei kompakteren Fahrzeugen mit kürzerem Laderaum 4, kann es zweckmäßig sein, die Kabelrolle 15 mit im Durchmesser kleineren Drehplatten 100, 102 und mit höherer Bauhöhe unter der höhenverstellbaren Laderaumbodenplatte 80 in der mittleren oder obersten Stufe zu verbauen, wie dies die 4 schematisch zeigt.
Die Kabelrolle 15 hat links- und rechtsseitig von der Trommel 104 je einen überdeckten Aufnahmebereich 112. Der Aufnahmebereich 112 ist für das Auf- und Abrollen des Schnellladekabels 13 ausgebildet, indem die Enden der oberen und der unteren Drehplatte 100, 102 linksseitig und rechtsseitig über die Trommel 104 überstehend angeordnet sind, wie dies die 6a zeigt. Die linksseitig und rechtsseitig überstehenden Enden der oberen und der unteren Drehplatte 100, 102 können ein Verrutschen bzw. Abwickeln des Schnellladekabels 13 beim Auf- und Abrollen von der Kabeltrommel 104 verhindern.
Die 6b zeigt eine Detailansicht zur Illustration des Befestigungsbereichs der Kabelrolle 15 auf der dem Laderaum abgewandten Unterseite 16 des Bodenblechs 5 gemäß der 2 und 3 bzw. auf der dem Laderaum zugewandten Oberseite 36 des Unterbodenblechs 74 gemäß der 4 und 5. Die Befestigung der Kabelrolle 15 erfolgt in beiden Fällen, indem eine Tragplatte 90, die mit der Kabelrolle 15 durch eine drehbare Achse 106 verbunden ist, am Bodenblech 5 bzw. am Unterbodenblech 74 verschraubt ist. Die drehbare Achse 106 kann entweder von der Tragplatte 90 nach unten abstehend mit einer hier nicht dargestellten Aufnahme oder einem Drehlager 108 in der der oberen Drehplatte 100 verbunden sein, wie dies die 2 und 3 schematisch zeigen, oder von der Tragplatte 90 nach oben abstehend mit einer hier nicht dargestellten Aufnahme oder einem Drehlager 108 der unteren Drehplatte 102 verbunden sein, wie dies in den 4 und 5 schematisch gezeigt ist.
Die Drehachse 106 ist mit einem elektronisch regelbaren oder steuerbaren Antrieb 110 verbunden, der beispielsweise ein Servomotorantrieb 110 sein kann. Der Antrieb 110 ist in der Nähe der Kabelrolle 15 verbaut, wie dies in der 6a schematisch gezeigt ist. Der Antrieb 110 kann auch in die Kabeltrommel 104 integriert verbaut sein. Mit Hilfe des Antriebs 110 kann die Drehachse 106 in eine Drehbewegung versetzt werden, um das ein- oder mehrphasige Schnelladekabel 13 selbstständig von der Kabelrolle 15 auf- und abrollen zu können. Im hier gezeigten Fall ist die Steuerung des Antriebs 110 derart mit einem Vorschub- und/oder einem Rückzugsmechanismus ausgebildet, dass der Antrieb 110 das Schnellladekabel 13 selbstständig auf die Kabelrolle 15 einzieht bzw. aufrollt. Es kann auch ein nicht dargestellter federbelasteter Antrieb mit einem Rückzugmechanismus ausgebildet sein, um das Schnellladekabel 13 selbstständig auf die Kabelrolle 15 einziehen bzw. aufrollen zu können.
Die Tragplatte 90 hat vier Schraublöcher 96 durch die vier Schrauben 94 hindurch steckbar sind, um diese am Bodenblech 5 bzw. am Unterbodenblech 74 vorzugsweise angeschweißte Schweißmuttern (nicht dargestellt) zu verschrauben, wie dies die 6b schematisch zeigt. Alternativ sind zur Befestigung der Tragplatte 90 am Bodenblech 5 bzw. Unterbodenblech 74 auch andere übliche Befestigungsmittel 92 verwendbar, wie Schweißbolzen und/oder Kontermuttern oder Nieten oder geeignete Klemmelemente.
Die Tragplatte 90 weist in Längs- und Querrichtung eine Längserstreckung auf, die jeweils kleiner sind als die halbe Länge der oberen bzw. unteren Drehplatte 100, 102 der Kabelrolle 15. Die Länge und Breite der Tragplatte 90 kann insbesondere 20-40 cm betragen. Um einerseits eine möglichst flache Einbauhöhe bei der Befestigung der Tragplatte 90 im Stauraum 12 zu erzielen und andererseits eine stabile Befestigung der Tragplatte 90 am Bodenblech 5 bzw. am Unterbodenblech 74 zu sichern, hat die Tragplatte 90 eine Höhe von maximal 10 cm, typischerweise von 2-5 cm. Im hier gezeigten Fall besteht die Tragplatte 90 aus Metall; sie kann auch aus formfestem und stabilem Kunststoff bestehen. Die Tragplatte 90 ist am Bodenblech 5 bzw. am Unterbodenblech 74 mit für den Bau der Fahrzeugkarosserie 2 üblichen und kostengünstige Befestigungsmitteln 92 lösbar verankert.
6a zeigt, dass an der Kabelrolle 15, insbesondere außerhalb der drehbaren Elemente der Kabelrolle 15, ein Ladeanschluss 114 zum Laden der Hochvoltbatterie angeordnet ist, der wenigstens mittelbar mit der aufladbaren Hochvoltbatterie elektrisch fest verbunden ist. Im hier in 6a gezeigten Fall hat die Kabelrolle 15 eine Ladedose 116, die in der Nähe der Trommel 104 angeordnet ist. Die Ladedose 116 kann auch in der Trommel 104 platzsparend angeordnet sein.
Der erster Kabellängenabschnitt 52 des Schnellladekabels 13 hat maximal eine Länge von 10 m, vorzugsweise eine Länge von 5m. Der erste Kabellängenabschnitt 52 ist im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges 1 vollständig auf der Trommel 104 aufgerollt und insbesondere im Aufnahmebereich 112 gelagert, wie dies die 6a zeigt.
Der erste Kabellängenabschnitt 52 hat endseitig einen Ladestecker 49 angeordnet, der in die Ladedose 116 der Kabelrolle 15 für die Zuführung von elektrischer Energie einsteckbar ist. Damit kann durch einfaches Einstecken des Ladesteckers 49 in die Ladedose 116 der erste Kabellängenabschnitt 52 mit der Kabelrolle 15 elektrisch verbunden werden. Vorteilhafterweise ist hierdurch ein einfacher Austausch bzw. ein einfacher Einbau eines neuen Schnellladekabels 13 ermöglicht, indem der Ladestecker 49 des ersten Kabellängenabschnitts 52 aus der Ladebuchse 116 herausziehbar ist. Hiernach kann das Schnellladekabel 13 aus dem Kraftfahrzeug 1 ausgebaut werden und dann ein neues anderes passenderes Schnellladekabel 13 mit Ladestecker 49 eingebaut werden, um dann durch Einstecken dessen Ladestecker 49 mit der Ladedose 116 elektrisch zu verbinden.
Um das Einstecken des Schnellladekabels in die Ladebuchse der Schnellladekabel-Aufnahmeeinheit zu erleichtern, kann die Ladebuchse 116 idealerweise an einer Seite der Kabelrolle 15 befestigt sein, die der Richtung des Muldenkörpers 23 in der Fahrzeugkarosserie 2 zugewandt ist, in dem der dritte Kabellängenabschnitt 56 zum Herausziehen des Schnellladekabels 13 angeordnet ist, wie dies die 6a zeigt.
7 zeigt den Muldenkörper 23, indem die bereits in 1 gezeigte Ladebuchse 44 des dritten Kabellängenabschnitts 56 zum Herausziehen des Schnellladekabels 13 angeordnet ist. Es kann auch am dritten Kabellängenabschnitt 56 endseitig ein hier nicht dargestellter Ladestecker 42 angeordnet sein. Im Kraftfahrzeug 1 ist das Schnelladekabel 13 nach Abgang von der Kabelrolle 15 im Leerrohr 58 bis an den Muldenkörper 23 geführt, wie dies die 7 zeigt. Der hier gezeigte Muldenköper 23 kann am vorderen oder hinteren Stoßfänger 32, wie dies 1 zeigt, oder an einer Fahrzeugseitenwand 28 oder an einem Kotflügel 29 des Kraftfahrzeugs fixierbar angeordnet sein. Der Muldenkörper 23 ist durch die Klappe 24 verschlossen, wobei die Klappe 24 die Außenlinie 18 der Kraftfahrzeugkarosserie 2 fortsetzt, wie dies die 7 zeigt. Die Klappe 24 ist verriegelbar und mittels eines nicht dargestellten Scharniers aufklappbar, um von der Außenseite 28 einen Zugang zur Ladebuchse 44 des dritten Kabellängenabschnitts 56 in der Mulde 23 zu erlangen. Die Klappe 24 dichtet die Mulde 23 und damit die Ladebuchse 44 in geschlossenem Zustand gegen Umwelteinflüsse, insbesondere gegen Schnee oder Wasser von Niederschlag oder Spritzwasser, ab. Die Ladebuchse 44 ist im Muldenkörper 23 mit Fixiermitteln, wie beispielsweise mindestens eine Halteklemme 45, fixiert angeordnet. Hierdurch kann nach Öffnen der Klappe 24 das Schnellladekabel 13 bzw. die Ladebuchse 44 bequem ergriffen werden und dann der dritte Kabellängenabschnitt 56 mit die Ladebuchse 44 so weit als nötig und vorzugsweise bis zu 5m, was der Länge des auf der Kabelrolle 15 aufgerollten ersten Kabellängenabschnitts 52 entspricht, herausgezogen werden. Alsdann kann die Ladebuchse 44 mit dem Ladeanschluss 46 der Schnellladestation 48 zum Aufladen der Hochvoltbatterie 10 elektrisch verbunden werden, wie dies bereits zuvor in Zusammenhang mit 1 beschrieben wurde.
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltungen der Entwicklung, zu welcher im Rahmen der Entwicklung weitere zahlreiche Varianten denkbar sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Entwicklung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine oder einige mögliche Implementierung(en) eines Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Karosserie
3: Frontbereich
4: Laderaum
5: Bodenblech
6: Elektroantrieb
7: Innenraum
8: Rückwand
9: Heckbereich
10: Hochvoltbatterie
11: Hinterrad
12: Stauraum
13: Schnellladekabel
15: Kabelrolle
16: Bodenblech-Unterseite
17: Zwischenraum
18: Außenlinie
19: Hinterachse
20, 21: Längsträgerprofil
22: Rampenwinkel
23: Muldenkörper
24: Klappe
25: Sitz
26: Heckklappe
27: Gepäckstück
28: Außenseite
29: Kotflügel
30: Boden
32: Stoßfänger
33: Rollstrecke
34: Stoßfängerverkleidung
36: Bodenblech-Oberseite
37: Zwischenbereich
38: Ladekante
40: Ladeanschluss
42: Ladestecker
44: Ladebuchse
45: Halteklemme
46: Ladeanschluss
48: Schnellladestation
49: Ladestecker
52: ersten Kabellängenabschnitt
54: zweiten Kabellängenabschnitt
56: dritten Kabellängenabschnitt
58: Leerrohr
62: Aussparung
70: Unterbodenbereich
71: Randverlauf
74: Unterbodenblech
80: Laderaumbodenplatte
82: Scharnier
84: Teil
86: Stützflächen
90: Tragplatte
92: Befestigungsmittel
94: Schraubloch
96: Schraube
100: untere Drehplatte
102: obere Drehplatte
104: Trommel
106: Achse
110: Antrieb
114: Ladeanschluss
116: Ladedose
I-I: Schnittlinie
II-II: Schnittlinie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009016895 A1 [0004]

Claims

Kraftfahrzeug umfassend eine aufladbare Hochvoltbatterie (10), einen Laderaum (4), der durch ein in horizontaler Richtung angeordnetes Bodenblech (5) begrenzt ist, und einen Stauraum (12) zur Unterbringung einer Kabelrolle (15) zum Auf- und Abrollen eines ein- oder mehrphasigen Schnellladekabels (13), der unterhalb des Bodenblechs (5) angeordnet ist, wobei eine drehbare Kabelrolle (15) im Stauraum (12) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, bei dem die Kabelrolle (15) auf der dem Laderaum (4) abgewandten Unterseite (16) des Bodenblechs (5) im Zwischenraum (17) zwischen Bodenblech (5) und einem Rampenwinkel (22) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Bodenblech (5) eine Aussparung (62) und die Aussparung (62) einen Unterbodenbereich (70) aufweist, wobei der Unterbodenbereich (70) durch ein in horizontaler Richtung angeordnetes Unterbodenblech (74) begrenzt ist, wobei das Unterbodenblech (74) tiefer als das Bodenblech (5) und zwischen zwei auf der dem Laderaum (4) abgewandten Unterseite (16) des Bodenblechs (5) angeordneten Längsträgerprofilen (20, 21) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, bei dem die Kabelrolle (15) im Unterbodenbereich (70) auf der dem Laderaum (4) zugewandten Oberseite (36) des Unterbodenblechs (74) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kabelrolle (15) in Fahrzeuglängsrichtung hinter einer Hinterachse (19) und in Fahrzeugquerrichtung zwischen zwei auf der dem Laderaum (4) abgewandten Unterseite (16) des Bodenblechs (5) angeordneten Längsträgerprofilen (20, 21) befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Laderaum (4) in horizontaler Richtung eine höhenverstellbar Laderaumbodenplatte (80) angeordnet ist, wobei die Laderaumbodenplatte (80) in einer mit der Aussparung (62) im Bodenblech (5) bündigen Position, optional in einer Position oberhalb des Bodenblechs (5) im Laderaum (4) platzierbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kabelrolle (15) mit einer passenden Bauhöhe ausgeführt ist, dass sie im Zwischenbereich (37) zwischen dem Unterbodenblech (74) und der Laderaumbodenplatte (80) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Laderaumbodenplatte (80) aus dem Laderaum (4) entnehmbar ist und/oder die Laderaumbodenplatte (80) in wenigstens zwei gegeneinander bewegliche, optional schwenkbar verbundene, Elemente (84) unterteilt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die drehbare Kabelrolle (15) durch mindestens eine Tragplatte (90) auf der dem Laderaum (4) zugewandten Oberseite (36) des Bodenblechs (5) oder auf der dem Laderaum (4) abgewandten Unterseite (16) des Bodenblechs (5) befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Tragplatte (90) mit Hilfe von Befestigungsmitteln (92), insbesondere Schrauben und/oder Kontermuttern oder Schweißbolzen und/oder Schweißmuttern oder Nieten oder Klemmelementen, lösbar verankert ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bauhöhe der drehbaren Kabelrolle (1) 60 cm und der Durchmesser der drehbaren Kabelrolle (15) 120 cm nicht überschreiten.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die drehbare Kabelrolle (15) mindestens eine drehbare Drehplatte (100, 102) umfasst, deren Durchmesser größer als die halbe Länge des Laderaums (4) ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 12, bei dem die mindestens eine Drehplatte (100, 102) der Kabelrolle (15) mit einem Antrieb (110) verbunden ist, wobei der Antrieb (110) ausgebildet ist, um das ein- oder mehrphasige Schnellladekabel (13) selbstständig die drehbare Kabelrolle (15) auf- und abzurollen.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Schnellladekabel (13) einen Kabellängenabschnitt (56) umfasst, der endseitig einen Ladeanschluss (40) aufweist, insbesondere eine elektrische Ladebuchse (44), und in einen an der Außenlinie (18) der Karosserie (2) angeordneten Muldenkörper (23), der insbesondere durch eine Klappe (24) bündig mit der Karosserie (2) verschließbar ist, fixierbar angeordnet ist, wobei der Kabellängenabschnitt (56) mit Ladeanschluss (42), insbesondere nach einem Öffnen der Klappe (24), aus dem Muldenkörper (23) bis hin zu einer entfernt positionierten Schnelladestation (48) herausziehbar ist, um den Ladeanschluss (40) des Kabellängenabschnitt (56) mit einem Ladeanschluss (46) der Schnelladestation (48), insbesondere einen elektrischen Ladestecker (49), elektrisch zu verbinden.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die drehbare Kabelrolle (15) wenigstens einen Ladeanschluss (114) zum Laden der Hochvoltbatterie (10) aufweist, wobei der Ladeanschluss (114) wenigstens mittelbar mit der aufladbaren Hochvoltbatterie (10) elektrisch fest verbunden ist und eine Ladedose (116) zum Anschluss des Schnelladekabels (13) aufweist, und das Schnellladekabel (13) einen Kabellängenabschnitt (52) umfasst, der auf die Kabelrolle (15) aufrollbar oder abrollbar ist und endseitig einen Ladestecker (49) aufweist, der in die Ladedose (116) zur Zuführung von elektrischer Energie einsteckbar ist.