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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuermodul für eine Ladestation eines elektrischen Fahrzeugs sowie eine Ladestation mit einem entsprechenden Steuermodul.
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Stand der Technik
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Ladestationen für elektrische Fahrzeuge, auch bekannt unter dem Begriff „electric vehicle“ (EV), werden zunehmend sowohl für die private als auch die gewerbliche Nutzung in Form einer Wallbox bereitgestellt, welche, typischerweise anders als eine Ladesäule, an einer bestehenden Struktur wie einer Wand, beispielsweise einer Hauswand befestigt werden kann. Eine solche Ladestation umfasst zum Befestigen sowie zum Schutz der wesentlichen Komponenten entsprechend ein Gehäuse.
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Bisherige Herstellungsverfahren sehen vor, dass beispielsweise ein Powerboard, ein Display oder eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (im Englischen „Human-Machine-Interface“ (HMI)) und ein Kommunikationsboard direkt im Gehäuse verschraubt sind. Insbesondere können dafür eine Vielzahl von Schrauben vorgesehen sein, wodurch die Montage im Werk sowohl fehleranfällig als auch zeitintensiv ist. Weiterhin ist die Rückwand des Gehäuses bei der Endmontage vor Ort durch den Elektriker nicht mehr hinreichend zugänglich, sodass die Ladestation über einen zusätzlichen Wandhalter montiert werden muss.
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Aufgrund der direkten Befestigung der elektronischen Komponenten im Gehäuse, müssen zudem eine Elektronikabdeckung und eine Installationsabdeckung separat vorgesehen werden. Denn es muss gewährleistet werden, dass die Abgabemengen sicher erfasst und eine Manipulation der Elektronik verhindert werden, um somit Eichrecht zu erfüllen. Hierdurch werden die werkseitige Montage sowie die Konfiguration der Ladestation insgesamt ebenfalls verkompliziert.
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Ein weiterer Nachteil der bisherigen Herstellungsverfahren liegt darin, dass im Falle eines Defekts die Ladestation demontiert werden muss, um einen Austausch der defekten elektronischen Komponente zu ermöglichen. Ein Austausch von einzelnen elektronischen Komponenten wie zum Beispiel das Kommunikationsboard, um ein Update der verwendeten Kommunikationstechnologie zu ermöglichen, wird dadurch erheblich erschwert.
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Entsprechend besteht ein Bedarf eine vereinfachte Montage für elektronische Komponenten einer Ladesäule und insbesondere einen vereinfachten Austausch von elektronischen Komponenten zu ermöglichen.
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Aus der
CN 1 01 738 515 A ist ein Steuermodul mit einem Gehäuse bekannt, welches eine Öffnung zum Einschieben eines Kommunikationsmoduls umfasst. Weiterhin ist aus EMH metering GmbH & Co. KG: VARIOMOD XC und Interface Module XC Kommunikations- und Schnittstellenmodule für LZQJ-XC, LZQJ-SGM und DMTZ-XC, Gebrauchsanleitung, Stand: 10.05.2022, Gallin, 2022. - Firmenschrift ein Kommunikationsmodul bekannt, welches in ein Modulfach eines Gehäuses eingesetzt werden kann. Aus der
DE 10 2021 131 686 A1 ist zudem ein Modulgehäuse mit einer Montagenische für ein optionales Kommunikationsmodul bekannt.
DE 10 2019 211 113 A1 offenbart weiterhin eine Ladesäule mit externen Erweiterungsschnittstellen mit integrierten Kommunikationsschnittstellen.
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Darstellung der Erfindung
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Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Steuermodul für eine Ladestation eines elektrischen Fahrzeugs sowie eine entsprechende Ladestation bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch ein Steuermodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Entsprechend wird ein Steuermodul für eine Ladestation eines elektrischen Fahrzeugs vorgeschlagen, umfassend ein Gehäuse und mindestens eine elektronische Komponente, welche im Gehäuse angeordnet ist, wobei das Gehäuse eine Öffnung zum zumindest teilweise Einschieben eines Kommunikationsmoduls aufweist. Die Öffnung ist derart angeordnet und dazu ausgebildet, dass das Kommunikationsmodul im montiertem Zustand des Steuermoduls in der Ladestation in die Öffnung einschiebbar und im eingeschobenen Zustand kommunikativ mit der mindestens einen elektronischen Komponente verbunden ist. Das Gehäuse umfasst weiterhin eine Aufnahme zum lösbaren Aufnehmen eines Halteelements des Kommunikationsmoduls, wobei die Aufnahme derart ausgebildet ist, dass das Kommunikationsmodul im aufgenommenen Zustand des Halteelements kommunikativ mit der mindestens einen elektronischen Komponente verbunden ist, und wobei die Aufnahme dazu ausgebildet ist, mit einem Vorsatz des Halteelements im aufgenommenen Zustand des Halteelements mittels Presspassung und/oder schnappschlüssig im Eingriff zu stehen.
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Aufgrund der Öffnung und deren entsprechenden Anordnung beziehungsweise Ausgestaltung wird ein durchgehender Zugang zum Gehäuseinneren bereitgestellt, wodurch ein nachträgliches Installieren eines Kommunikationsmoduls wie beispielsweise eines Kommunikationsboards ermöglicht wird. Das Kommunikationsmodul kann entsprechend zumindest teilweise einfach in die Öffnung eingeschoben werden, nachdem das Gehäuse an oder in der Ladestation befestigt wurde, beispielsweise in einem Gehäuse einer Wallbox. Dadurch wird die Installation des Kommunikationsmoduls erheblich vereinfacht, zumal das Kommunikationsmodul lediglich in die Öffnung eingeführt werden muss, um eine elektrisch leitfähige Verbindung mit der im Gehäuse angeordneten elektronischen Komponente bereitzustellen. Auf eine Verschraubung des Kommunikationsmoduls innerhalb des Gehäuses kann somit verzichtet werden, sodass die Installationszeit entsprechend reduziert werden kann.
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Durch diese Anordnung kann weiterhin ein eichrechtskonformer Teil einer im Gehäuseinneren angeordneten Steuereinheit und/oder Messeinheit isoliert angeordnet bleiben und entsprechend manipulationssicher vom Rest der Ladestation gehalten werden. Durch das Einschieben eines Kommunikationsmoduls kann somit ein eichrechtskonformer Aufbau erreicht werden und das Einhalten des Eichrechts wird somit nicht beeinträchtigt.
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Ebenfalls kann hierdurch auch ein eventueller Austausch des Kommunikationsmoduls erheblich vereinfacht werden. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Upgrade des Kommunikationsmoduls durch Herausziehen eines bereits installierten Kommunikationsmoduls und Einschieben des neuen Kommunikationsmoduls erreicht werden. Somit kann beispielsweise eine Kommunikationstechnologie auf den neuesten Standard gebracht werden, beispielsweise von 4G auf 5G. Für ein solches Update ist folglich kein Einsenden und anschließendes Demontieren der gesamten Ladestation erforderlich, sondern es kann einfach vor Ort beispielsweise durch einen Elektriker ein neues Kommunikationsmodul eingesetzt werden.
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Bei dem Steuermodul handelt es sich bevorzugt um eine Einheit, welche zum Steuern/Regeln der Ladestation konfiguriert ist. Entsprechend können sich innerhalb des Gehäuses beziehungsweise im Gehäuseinneren mehrere elektronische Komponenten befinden. Zumindest eine elektronische Komponente befindet sich dabei unmittelbar unter beziehungsweise in direkter Nähe zur Öffnung und ist dabei bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zur Öffnung ausgerichtet, sodass sich das Kommunikationsmodul im eingeschobenen Zustand senkrecht zu dieser elektronischen Komponente erstreckt. Mit anderen Worten kann das Kommunikationsmodul senkrecht zur elektronischen Komponente eingeführt werden, ohne dabei einen Neigungswinkel zur Öffnung beziehungsweise der angrenzenden Gehäuseoberfläche zu erfordern.
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Das Kommunikationsmodul kann somit über eine Kontaktfläche mit der elektronischen Komponente verbunden beziehungsweise gekoppelt werden und bildet dabei eine Kommunikationsverbindung aus.
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Die Verbindung zwischen dem Kommunikationsmodul und der elektrischen Komponente kann beispielsweise durch das Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung erreicht werden und/oder durch eine induktive Anbindung und/oder durch den Aufbau einer drahtlosen Kommunikationsverbindung, beispielsweise durch ein Kommunikationsprotokoll wie beispielsweise Bluetooth.
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Entsprechend kann anhand der kommunikativen Verbindung eine Datenübertragung zwischen dem Kommunikationsmodul und der elektronischen Komponente bereitgestellt werden, wobei die Übertragung bevorzugt direkt über eine elektrisch leitfähige Verbindung, alternativ aber auch mittels Induktion oder eines Kommunikationsprotokolls wie Bluetooth erfolgen kann. Durch das Einschieben des Kommunikationsmoduls kann eine solche kommunikative Verbindung bevorzugt unmittelbar hergestellt werden, beispielsweise aufgrund der entsprechenden Nähe des Kommunikationsmoduls oder aufgrund des entsprechenden Kontakts mit der elektronischen Komponente.
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Die elektrisch leitfähige Verbindung kann beispielsweise über einen einfachen Kontakt mit einer Platine der elektronischen Komponente bereitgestellt werden. Bevorzugt wird die elektrisch leitfähige Verbindung jedoch mittels einer/einem auf der elektronischen Komponente angeordneten Klemme, Stecker, Nut oder Kontaktfeder bereitgestellt, um einen verbesserten Kontakt und einen sicheren Halt zu gewährleisten.
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Neben dieser kommunikativen Verbindung wird durch das Einschieben des Kommunikationsmoduls in das Gehäuse auch eine Verbindung zur Bereitstellung von Energie an das Kommunikationsmodul hergestellt. Mit anderen Worten wird das Kommunikationsmodul in seiner Endposition im Gehäuse von dem Steuermodul mit elektrischer Energie versorgt, so dass das Kommunikationsmodul entsprechend betrieben werden kann. Selbst wenn zur Kommunikation bzw. Datenübertragung eine Alternative zur elektrisch leitfähigen Verbindung vorgesehen ist, so kann das Kommunikationsmodul entsprechend dennoch über eine elektrisch leitfähige Verbindung mit der elektronischen Komponente mit Energie versorgt werden.
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Obwohl das Kommunikationsmodul mit mehr als einer elektrischen Komponente kommunikativ verbunden werden kann, sind die Öffnung und die mindestens eine elektrische Komponente bevorzugt derart angeordnet, dass das Kommunikationsmodul mit nur einer elektrischen Komponente elektrisch leitfähig verbunden wird. Bevorzugt handelt es sich dabei um ein Powerboard des Steuermoduls, welches besonders bevorzugt die für die Ladestation beziehungsweise Wallbox erforderliche wesentliche Steuer- und/oder Regelelektronik umfasst.
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Das Gehäuse kann eine Unterseite und eine davon beabstandete Oberseite umfassen, wobei die Unterseite zum Befestigen des Gehäuses an der Ladestation ausgebildet ist und Oberseite die Öffnung aufweist. Auf diese Weise kann eine vorgegebene Seite zur Befestigung vorgesehen sein und gleichzeitig sichergestellt werden, dass die Öffnung auch nach der Befestigung erreichbar ist, um das Kommunikationsmodul einzuführen beziehungsweise einzuschieben oder das Kommunikationsmodul, beispielsweise für Wartungsarbeiten, zu entfernen. Die Öffnung kann sich beispielsweise auf einer Vorderseite oder seitlich beziehungsweise lateral des Gehäuses befinden, während die Rückseite des Gehäuses zur Befestigung am Gehäuse der Ladestation konfiguriert ist.
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Das Vorsehen eines separaten Gehäuses für die mindestens eine elektronische Komponente und das Kommunikationsmodul hat weiterhin den Vorteil, dass das Gehäuse einfach in die Ladestation eingesetzt und befestigt und auf eine separate Wandhalterung verzichtet werden kann. Ebenfalls kann das Steuermodul im Falle eines Defekts einfach entfernt und beispielsweise für Reparatur eingeschickt werden, ohne dafür die gesamte Ladestation beziehungsweise Wallbox zu demontieren oder einzusenden. Weiterhin ist durch die vorteilhafte Konfiguration als Steuermodul keine separate Aufnahme für eine Installationsbaugruppe, eine sogenannte „installation bay“, in der Ladestation erforderlich und es kann das Einhalten des Eichrechts gewährleistet werden.
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Das Gehäuse umfasst eine Aufnahme zum lösbaren Aufnehmen eines Halteelements des Kommunikationsmoduls, wobei die Aufnahme derart ausgebildet ist, dass das Kommunikationsmodul im aufgenommenen Zustand des Halteelements kommunikativ mit der mindestens einen elektronischen Komponente verbunden ist.
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Mit anderen Worten ist die Aufnahme bevorzugt derart angeordnet, dass das Kommunikationsmodul beim Aufnehmen des Halteelements beziehungsweise eines Teils des Halteelements zumindest teilweise in die Öffnung eingeführt wird, um die kommunikative Verbindung bereitzustellen. Beispielsweise kann die kommunikative Verbindung durch die Ausbildung einer elektrisch leitenden Verbindung und/oder durch die Ausbildung einer induktiven Kopplung und/oder über ein Kommunikationsprotokoll hergestellt werden.
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Die Aufnahme kann somit eine Anordnung des Kommunikationsmoduls relativ zur Öffnung beziehungsweise relativ zur mindestens einen elektronischen Komponente vorgeben und das Installieren des Kommunikationsmoduls erleichtern. Weiterhin kann durch die Aufnahme ein Lastentzug und sichere Befestigung des Kommunikationsmoduls bereitgestellt werden, sodass das Kommunikationsmodul nicht oder nicht ausschließlich von der Öffnung und/oder der elektronischen Komponente gehalten wird.
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Die Aufnahme erstreckt sich dabei bevorzugt parallel zur Längsrichtung der Öffnung, d. h. parallel zur längsten Erstreckung. Die Öffnung kann insbesondere schlitzförmig ausgebildet sein, wobei eine Breite und Länge der Öffnung an einer vorgegebenen Dimensionierung des Kommunikationsmoduls angepasst sein kann. Bevorzugt kann die Aufnahme dabei im Wesentlichen mittig zur Längserstreckung der Öffnung angeordnet sein, sodass eine verbesserte Stabilität der Halterung bereitgestellt und eventuelle Spannungen im Kommunikationsmodul reduziert werden können. Weiterhin kann die Einführung des Kommunikationsmoduls in die Öffnung dadurch vereinfacht werden.
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Obwohl eine schlitzförmige Ausgestaltung für ein Kommunikationsmodul, wobei ein Abschnitt dessen Platine in die Öffnung eingeführt wird, besonders vorteilhaft sein kann, können ebenfalls alternative Ausgestaltungen der Öffnung vorgesehen sein. So kann die Öffnung beispielsweise ebenfalls rechteckig, ellipsoid oder kreisförmig ausgebildet sein, um eine(n) entsprechend geformte(n) Buchse oder Stecker des Kommunikationsmoduls aufzunehmen.
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Zur lösbaren Aufnehmen des Halteelements, ist die Aufnahme dazu ausgebildet, mit einem Vorsatz des Halteelements im aufgenommenen Zustand des Halteelements mittels Presspassung und/oder schnappschlüssig im Eingriff zu stehen. Auf diese Weise kann beim Installieren des Kommunikationsmoduls einerseits ein haptisches Feedback bereitgestellt werden, welches angibt, dass das Kommunikationsmodul hinreichend in die Öffnung eingeführt wurde. Gleichermaßen wird auf diese Weise verhindert, dass ein Teil des Kommunikationsmoduls zu tief in die Öffnung eingeführt beziehungsweise eingeschoben wird und ggf. die elektronische Komponente versehentlich beschädigt.
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Andererseits wird anhand der Presspassung und/oder des Schnappschlusses erreicht, dass eine Ausrichtung des eingeschobenen Teils des Kommunikationsmoduls relativ zur elektronischen Komponente vorgegeben wird, um somit einen für die elektrisch leitfähige Verbindung erforderlichen Kontakt sicherzustellen. Es kann mithin verhindert werden, dass das Kommunikationsmodul versehentlich unvorteilhafte geneigt wird und ein Kontakt oder eine Kontaktfläche somit nicht sichergestellt werden kann.
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Obwohl anhand eines Schnappschlusses ein besonders vorteilhaftes haptisches Feedback bereitgestellt werden kann, sind alternative formschlüssige Verbindungen ebenfalls möglich, solange es sich dabei um eine lösbare Aufnahme des Vorsatzes handelt. Beispielsweise kann der Vorsatz auch quasi in die Aufnahme eingehakt werden, um eine Bewegung des Kommunikationsmoduls relativ zum Gehäuse zu beschränken.
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Der Vorsatz kann sich beispielsweise als Wand oder als ein oder mehrere Stifte oder Arme vom Halteelement erstrecken und kann somit entweder einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere kann der Vorsatz zweiteilig ausgebildet sein, wobei sich beispielsweise zwei Stifte oder Haltearme parallel zueinander erstrecken und diese in entsprechend ausgebildete Aufnahmebereiche eingeführt werden können. Im Vergleich zu einer wandförmigen Ausgestaltung des Vorsatzes kann das Materialvolumen dadurch reduziert und dennoch eine verbesserte Haltestabilität erreicht werden.
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Bevorzugt umfasst das Steuermodul das Kommunikationsmodul, beispielsweise in Form eines modularen Systems, wobei das Kommunikationsmodul eine Platine umfasst, welche an einem Halteelement befestigt ist und wobei das Kommunikationsmodul derart ausgebildet ist, dass im eingeschobenen Zustand des Kommunikationsmoduls ausschließlich die Platine in der Öffnung eingeschoben ist.
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Wie vorstehend erläutert kann die Öffnung in vorteilhafter Weise schlitzförmig ausgebildet und dazu bemessen sein, einen Abschnitt des Kommunikationsmoduls mit vorgegebener Dimensionierung aufzunehmen. Durch die schlitzförmige Ausgestaltung und das Einschieben einer Platine als Teil des Kommunikationsmoduls kann die Dimensionierung der Öffnung geringgehalten werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass ein direkter Eingriff in den eichrechtskonformen Bereich der Ladestation verhindert oder zumindest so erheblich erschwert wird, dass eine Verletzung der eichrechtlichen Vorgaben nicht zu erwarten ist. Weiterhin kann dadurch die Installation des Kommunikationsmoduls aufgrund der vorgegebenen Ausrichtung vereinfacht und gleichzeitig eine gewisse Kompatibilität der elektronischen Komponente mit dem Kommunikationsmodul vorgegeben werden. Ebenfalls können die eine oder mehrere im Gehäuseinneren angeordneten elektronischen Komponenten somit besser gegen externe Einflüsse geschützt werden.
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Die Platine ist bevorzugt an mindestens einer Stelle an einem seitlichen Randbereich am Halteelement befestigt, wobei die Platine bevorzugt vom Halteelement eingeklemmt ist. Mit anderen Worten kann die Platine an einer Kante beziehungsweise am Kantenbereich einfach eingeklemmt und somit sicher vom Halteelement gehalten werden. Es kann folglich beispielsweise auf Schraubverbindungen und/oder Lötverbindungen verzichtet werden, sodass die Bereitstellung des Kommunikationsmoduls und die Herstellung des Steuermoduls insgesamt vereinfacht und beschleunigt werden kann.
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Bevorzugt ist die Platine dabei an zwei sich gegenüberliegenden längsseitigen Endbereichen des Randbereichs am Halteelement befestigt. Auf diese Weise kann im Vergleich zu einer einzelnen Befestigungsstelle eine verbesserte Stabilität bereitgestellt werden, sodass beispielsweise beim Einführen oder Einschieben des Kommunikationsmoduls in die Öffnung und/oder beim Aufnehmen des Halteelements eine gleichmäßige Kontaktierung an der elektronischen Komponente erreicht wird und keine unvorteilhafte relative Neigung entsteht.
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Um die Herstellung des Steuermoduls weiter zu vereinfachen kann das Gehäuse aus mindestens zwei Gehäuseteilen ausgebildet sein, welche mittels Klammern und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind. Die Gehäuseteile, beispielsweise eine Oberseite und eine Unterseite, können somit in oder aufeinander gesteckt und beispielsweise mittels Klemmelemente aneinander geklipst oder geklammert werden. Alternativ oder zusätzlich können Vorsprünge eines Teils beim Entlanggleiten oder Einstecken oder Aufstecken der Teile in entsprechende Aussparungen des jeweils anderen Teils eingreifen und davon formschlüssig, insbesondere schnappschlüssig, gehalten werden. Das Gehäuse kann entsprechend besonders effizient zusammengestellt und die Gehäuseteile sicher miteinander verbunden werden. Insbesondere kann dadurch nämlich auf eine Vielzahl von zeitintensiven und fehleranfälligen Schraubverbindungen verzichtet werden.
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Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Gehäuseteile, nachdem sie aneinander befestigt wurden, zusätzlich mittels mindestens zwei voneinander beabstandeten Klebeplomben miteinander verbunden werden. Die Plomben bewirken, dass die Verbindung der Gehäuseteile beispielsweise durch versehentlicher Betätigung einer Klemme nicht versehentlich gelöst werden kann. Auf diese Weise kann auch das Einhalten des Eichrechts gewährleistet werden. Die Beabstandung der Plomben zueinander bewirkt weiterhin, dass eine Sicherheitsredundanz bereitgestellt wird und die Verbindung an unterschiedlichen Stellen, beispielsweise an sich gegenüberliegenden Endbereichen, verstärkt wird. Obwohl die Plomben auch mit anderen Materialien bereitgestellt werden können, hat die Verwendung eines Klebstoffs den Vorteil einer einfachen Verarbeitung und Anwendung bei einer typischerweise guten Oberflächenverteilung.
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Wie vorstehend für die Gehäuseteile beschrieben, kann die mindestens eine elektronische Komponente auf gleiche Weise mittels Klammern und/oder formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden sein. Während die elektronischen Komponenten in herkömmlichen Verfahren eine Vielzahl von Schraubverbindungen im Gehäuse der Ladestation beziehungsweise Wallbox erfordern, kann hierauf aufgrund der vorteilhaften Konfiguration weitestgehend verzichtet werden. Die Anordnung der jeweiligen elektronischen Komponente relativ zum Gehäuse kann aufgrund der Positionierung von Klemmen beziehungsweise von Aussparungen und/oder Vorsprüngen vorgegeben sein. Dadurch wird die Ausrichtung erleichtert und die Befestigung kann einfach anhand eines Formschlusses oder durch Einklipsen beziehungsweise umklammern bereitgestellt werden. Die Montage wird somit erheblich vereinfacht und verkürzt und es kann gleichzeitig die Reproduzierbarkeit der Montage verbessert werden.
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Die mindestens eine elektronische Komponente umfasst bevorzugt ein Powerboard und/oder ein Display. Bevorzugt ist die Öffnung derart angeordnet, dass das Kommunikationsmodul, welche beispielsweise im Wesentlichen als Platine ausgebildet sein kann, im eingeschobenem Zustand elektrisch leitfähig mit einem Powerboard verbunden ist, wobei sich auf dem Powerboard die für die Ladestation beziehungsweise die Wallbox erforderliche wesentliche Elektronik befindet. Das Powerboard kann beispielsweise in das Gehäuse eingeklipst oder mittels Klemmen mit dem Gehäuse verbunden werden, um somit eine sichere Befestigung im Gehäuseinneren bereitzustellen. Das Powerboard kann zusätzlich und im Anschluss mit einer Schraube fixiert werden.
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Ein Display, welches als Mensch-Maschine-Schnittstelle ausgebildet sein kann, kann ebenfalls im Gehäuse vorgesehen und beispielsweise in einem entsprechenden Ausschnitt des Gehäuses positioniert und davon aufgenommen sein. Es kann beim Zusammensetzen des Steuermoduls eine weitere Öffnung vorgesehen sein, welche im zusammengesetzten und verbundenem Zustand des Gehäuses vom Display, bevorzugt vom Gehäuseinnere aus, abgedichtet wird. Das Display beziehungsweise die Mensch-Maschine-Schnittstelle kann vorteilhafterweise zum Ablesen und/oder Einstellen eines Betriebszustands des Steuermoduls vorgesehen sein.
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Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch eine Ladestation für ein elektrisches Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Erfindungsgemäß umfasst die Ladestation dabei das vorstehend beschriebene Steuermodul.
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Die Ladestation kann beispielsweise ein Gehäuse umfassen, welches als Wallbox ausgebildet ist. Das Steuermodul kann entsprechend in das Gehäuse der Ladestation eingesetzt und daran beziehungsweise darin befestigt sein. Die Ladestation kann dabei eine Schnittstelle aufweisen, welche bevorzugt eine elektrische Verbindung des Steuermoduls mit einer Starkstromquelle sowie eine elektrische Verbindung mit einem (mehrpoligen) Anschluss für eine Hochspannungsbatterie oder Traktionsbatterie eines elektrischen Fahrzeugs bereitstellt.
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Wie vorstehend erläutert hat das separate Gehäuse des Steuermoduls und die darin aufgenommene(n) elektrische(n) Komponente(n) den Vorteil, dass, im Falle eines Defekts, nur das Steuermodul zur Reparatur aus dem Gehäuse der Ladestation entfernt werden muss und auf eine vollständige Demontage der Ladestation verzichtet werden kann. Weiterhin kann aufgrund der vorgesehenen Öffnung ein Kommunikationsmodul nachträglich eingebaut oder ausgetauscht werden, ohne dass dafür sogar das Steuermodul entfernt werden muss. Dadurch wird sowohl die regelmäßige Wartung der Ladestation als auch ein Austausch des Kommunikationsmoduls erheblich vereinfacht.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische perspektivische Seitenansicht eines Steuermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung;
- 2 ein schematischer perspektivischer Querschnitt des Steuermoduls gemäß 1; und
- 3 eine schematische Explosionsansicht des Kommunikationsmoduls und der Gehäuseoberseite des Gehäuses des Steuermoduls gemäß 1.
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Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
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In 1 ist schematisch ein Steuermodul 10 in einer perspektivischen Seitenansicht dargestellt. Das Steuermodul 10 ist als Einheit zum Steuern/Regeln einer Ladestation eines elektrischen Fahrzeugs konfiguriert und kann entsprechend als modulares Teil in einer Wallbox integriert werden. Das Steuermodul 10 weist unter anderem ein Kommunikationsmodul 12 auf, welches in einer Öffnung 14 des Gehäuses 16 des Steuermoduls 10 eingeschoben und teilweise davon aufgenommen wird. Ein entsprechender Teil oder Abschnitt des Kommunikationsmoduls 12 kann somit im Gehäuseinneren mit einer elektronischen Komponente (nicht gezeigt) verbunden werden, um somit eine Kommunikation mit dem Steuermodul 10 zu ermöglichen. Diese kommunikative Verbindung wird bevorzugt beim Einschieben des Kommunikationsmoduls 12 in seine Endposition im Gehäuse 16 hergestellt.
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Die Verbindung zwischen dem Kommunikationsmodul 12 und der elektrischen Komponente kann beispielsweise durch das Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung erreicht werden und/oder durch eine induktive Anbindung und/oder durch den Aufbau einer drahtlosen Kommunikationsverbindung, beispielsweise durch ein Kommunikationsprotokoll wie beispielsweise Bluetooth.
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Neben dieser kommunikativen Verbindung wird durch das Einschieben des Kommunikationsmoduls 12 in das Gehäuse 16 auch eine Verbindung zur Bereitstellung von Energie an das Kommunikationsmodul 12 hergestellt. Mit anderen Worten wird das Kommunikationsmodul 12 in seiner Endposition im Gehäuse 16 von dem Steuermodul 10 mit elektrischer Energie versorgt, so dass das Kommunikationsmodul 12 entsprechend betrieben werden kann.
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In dieser exemplarischen Ausführungsform ist die Öffnung 14 längsförmig beziehungsweise schlitzförmig ausgebildet und an einer seitlichen Oberseite des Gehäuses angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Öffnung 14 auch nach Befestigung beziehungsweise Anordnung des Steuermoduls 10 an oder in einem Gehäuse einer Ladestation zugänglich ist und das Kommunikationsmodul 12 entsprechend nachträglich installiert und/oder ausgetauscht werden kann.
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Das Kommunikationsmodul 12 ist im Wesentlichen als Platine 18 ausgebildet, welche von einem Halteelement 20 gehalten wird. Zu diesem Zweck sind zwei Klemmen 22 an längsseitigen Endbereichen vorgesehen, welche den Randbereich beziehungsweise eine Längskante der Platine 18 einklemmen und sicher halten. Auf diese Weise kann das Kommunikationsmodul 12 mittels des Halteelements 20 montiert und die Platine 18 in die Öffnung 14, welche dafür bemessen ist, eingeschoben werden, wie vorliegend gezeigt.
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Das Halteelement 20 greift weiterhin in eine Aufnahme 24 des Gehäuses 16 ein, sodass die Position der Platine 18 relativ zur Öffnung 14 und der im Gehäuseinneren angeordneten elektronischen Komponente gesichert ist.
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Das Steuermodul 10 weist weiterhin ein Display 26 auf, welches unterhalb eines Ausschnitts des Gehäuses 16 angebracht ist und die entsprechende Öffnung abdichtet. Das Display 26 ist als Mensch-Maschine-Schnittstelle konfiguriert, sodass beispielsweise ein Betriebszustand des Steuermoduls 10 und/oder der Ladestation im montiertem Zustand ausgelesen und eingestellt werden kann. Weiterhin ist ein Lüfter 27 an der der Öffnung 14 gegenüberliegenden Seite zusammen mit Gummidämpfer in das Gehäuse 16 gezogen. Das Montieren des Lüfters 27 kann dabei vorteilhafterweise ebenfalls erfolgen, nachdem das Steuermodul 10 an der Ladestation montiert wurde.
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In 2 ist das Steuermodul 10 gemäß 1 nochmal schematisch in einem perspektivischen Querschnitt gezeigt. Ersichtlich ist, dass das Gehäuse 16 aus einer Gehäuseoberseite 28 und einer sich davon erstreckenden Gehäuseoberseite 30 gebildet ist beziehungsweise diese umfasst, wobei die Gehäuseteile 28, 30 zumindest teilweise formschlüssig ineinander geklemmt wurden. In diesem Querschnitt ist ebenfalls sichtbar, dass die Platine 18 des Kommunikationsmoduls 12 die im Gehäuseinneren angeordnete elektronische Komponente 32 kontaktiert und zwar derart, dass diese elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind. Die elektronische Komponente 32 ist dabei bevorzugt als Powerboard konfiguriert. Im eingeschobenem Zustand des Kommunikationsmoduls 12 beziehungsweise der Platine 18 in der Öffnung 14, erstreckt sich das Kommunikationsmodul 12 dabei im Wesentlichen senkrecht zur elektronischen Komponente 32. Diese Erstreckung und Positionierung relativ zur elektronischen Komponente 32 wird aufgrund des mit der Platine 18 verbundenen Halteelements 20 und der Aufnahme 24, welche parallel zur Öffnung 14 angeordnet ist, vorgegeben.
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3 zeigt in einer schematischen Explosionsansicht in weiterem Detail wie das Kommunikationsmodul 12 und die Oberseite 30 des Gehäuses 16 miteinander verbunden sind. Entsprechend ist ersichtlich, dass die Platine 18 für die schlitzförmige Öffnung 14 bemessen ist und an sich in Längsrichtung gegenüberliegenden Endbereichen von einer jeweiligen Klemme 22 gehalten wird und somit als Einheit mit dem Gehäuse 16 beziehungsweise der darin angeordneten elektronischen Komponente 32 verbunden werden kann. Zur Befestigung ist im vorliegenden Beispiel ein zweiteiliger Vorsatz 34 vorgesehen, welche als zwei in Längsrichtung voneinander beabstandete Haltearme ausgebildet sind. Die Haltearme werden entsprechend beim Einschieben des Kommunikationsmoduls 12 von jeweiligen voneinander separaten Aussparungen der Aufnahme 24 gehalten. Beim Einschieben der Vorsätze 34 in die jeweiligen Aussparungen beziehungsweise Aufnahmen 24 wird das Halteelement 20 somit mit dem Oberseite 30 des Gehäuses in Eingriff gebracht, sodass das Kommunikationsmodul 12 an der Gehäuseoberseite 30 sicher gehalten ist und eine elektrisch leitfähige Verbindung der Platine 18 mit der elektronischen Komponente 32 gewährleistet wird.
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Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Steuermodul
- 12
- Kommunikationsmodul
- 14
- Öffnung
- 16
- Gehäuse
- 18
- Platine
- 20
- Halteelement
- 22
- Klemme
- 24
- Aufnahme
- 26
- Display
- 27
- Lüfter
- 28
- Gehäuseunterseite
- 30
- Gehäuseoberseite
- 32
- elektronische Komponente
- 34
- Vorsatz