Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladestation zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs, wobei die Ladestation eine elektronische Einrichtung zum Steuern eines Ladestroms aufweist, und wobei die Ladestation eine Temperiereinrichtung zum Temperieren der elektronischen Einrichtung aufweist.

Solche Ladestationen werden auch als „Wallbox“ bezeichnet, und zwar auch dann, wenn sie nicht an einer Wand befestigt sind.

Bei dem Elektrofahrzeug kann es sich um ein solches handeln, das zumindest kurzzeitig vollelektrisch fortbewegungsfähig ist. Das Elektrofahrzeug weist eine Batterie auf, die mit der Ladestation geladen werden kann.

Elektromobilität erfordert ein möglichst flächendeckendes Netz an Ladestationen (EV-La- deeinrichtungen) für die Batterie. Im Moment befindet sich dieses im Aufbau. Dabei setzt man, insbesondere in Deutschland, auf sogenannte Wechselstrom- bzw. AC-Wallboxen. Diese stellen über eine einfache Schütz- oder Relaisschaltung eine Wechselspannung dem Fahrzeug zur Verfügung, der typischerweise noch gleichgerichtet werden muss. Die AC-Wallboxen können auch für einen Schutz des Bedieners (z. B. durch Fehlerstromerkennung) sorgen sowie durch integrierte oder zugeschaltete Komponenten auch dafür, dass der vorhandene Stromversorgungskreis insgesamt nicht überlastet wird.

Meistens sind AC-Wallboxen aufgrund verschiedener Restriktionen auf 22 kW Ladeleistung beschränkt. Mehr als 22 kW Ladeleistung lassen sich oft nicht im privaten bzw. häuslichen Umfeld installieren.

Wie schon erwähnt, muss der fließende Wechselstrom für den Ladevorgang der Batterie typischerweise gleichgerichtet werden. Das geschieht beispielsweise in einer Baugruppe, die sich Onboard-Charger (OBC) nennt, einen Gleichrichter aufweist und in dem Elektrofahrzeug verbaut ist. Der OBC ist aus technischen und ökonomischen Gründen oft nicht auf hohe Ladeleistungen ausgelegt. Möglicherweise ist der OBC sogar auf weniger als 22 kW Ladeleistung ausgelegt.

Prinzipiell kann das Elektrofahrzeug auch mit Gleichstrom/Gleichspannung (DC) anstelle von Wechselstrom/Wechselspannung gespeist werden. Da bei einem Speisen des Elektrofahrzeugs mit einer Gleichspannung im Fahrzeug keine Gleichrichtung notwendig ist, wird kein OBC benötigt. So kann auf den OBC als einen die Ladeleistung limitierender Faktor verzichtet werden und es können auch größere Ladeleistungen der Batterie zugeführt werden, beispielsweise mehr als 22 kW.

Es ist daher davon auszugehen, dass sich neben den Schnelladern im öffentlichen Bereich mittels Gleichspannung auch im privaten Haus eine DC-Wallbox immer mehr durchsetzen wird. Gespeist wird eine Wallbox bzw. Ladestation vorwiegend mit Wechselspannung (AC). Insofern kann das Gleichrichten der Wechselspannung in eine Gleichspannung von der elektronischen Einrichtung in der Ladestation übernommen werden, was letztlich auch unter das Steuern des Ladestroms fällt. Diese Umwandlung, also das Gleichrichten, ist nicht vollständig verlustfrei möglich. Es entstehen Wandlungsverluste, die im Bereich von einigen Prozent der Ladeleistung liegen können und eine Verlustleistung darstellen. Die Verlustleistung liegt in Form einer Abwärme vor.

Beispielsweise kann eine 22 kW-Ladestation mit einem theoretischen Wirkungsgrad von 0,99 in der Theorie bis zu 220 W Verlustleistung in Form der Abwärme generieren, die aus dem Bereich um die elektronische Einrichtung abgeführt werden muss. In der Praxis ist von höheren Werten auszugehen.

Die Abwärme kann mit der erwähnten Temperiereinrichtung, beispielsweise mittels Kühlkörpern und/oder einem Lüfter, abgeführt werden. Je besser die Abwärme abtransportiert wird, desto geringer ist die an der elektronischen Einrichtung vorliegende Temperatur. Diese ist niedrig zu halten, um eine zu schnelle Alterung der elektronischen Bestandteile der Einrichtung zu vermeiden. Für einen besseren Abtransport der Abwärme und damit eine niedrigere Temperatur der elektronischen Einrichtung können größer dimensionierte Kühlkörper und/oder Lüfter verwendet werden. Das bedeutet aber auch, dass die Ladestation für einen besseren Abtransport der Abwärme größer werden muss, dadurch teurer in der Herstellung und im Vertrieb wird und schließlich unattraktiver am Aufstellort wird. Zudem ist es allgemein erforderlich, eine ausfallsichere und brandgeschützte Ladestation mit einer Temperiereinrichtung bereitzustellen.

Die CN 2 17 415 520 U, die CN 2 11 745 104 U und die CN 1 14 701379 A offenbaren jeweils eine Ladestation mit einem Gehäuse, einer darin angeordneten elektronischen Einrichtung, und einer wärmeleitend mit der elektronischen Einrichtung verbundene Temperiereinrichtung. Die Temperiereinrichtung weist ein Wärmerohr mit einem fluiden Wärmeträger auf. Das Gehäuse nimmt das Wärmerohr vollständig auf und ist mit wenigstens einem Lüfter ausgestattet. Der Lüfter sorgt dafür, dass das Wärmerohr aufgrund einer erzwungenen Konvektion über einen Luftstrom durch das Gehäuse ausgesetzt wird, so dass eine Abwärme von der elektronischen Einrichtung aus dem Gehäuse transportiert wird.

Die CN 2 14 775 425 U offenbart eine Ladestation mit einem zwei Kammern bildenden Gehäuse, einer in einer ersten Kammer angeordneten elektronischen Einrichtung, und einer wärmeleitend mit der elektronischen Einrichtung verbundenen Temperiereinrichtung, die zur zweiten Kammer führt. Die T emperiereinrichtung weist ein Wärmerohr mit einem fluiden Wärmeträger auf. Ferner sind Lüfter in der zweiten Kammer an dem Wärmerohr vorgesehen, die im Gehäuse bzw. in der zweiten Kammer, für einen Luftaustausch sorgen, so dass eine Abwärme ausgehend von der in der ersten Kammer angeordneten elektronischen Einrichtung schließlich aus der zweiten Kammer über Schlitze aus dem Gehäuse transportiert wird.

Die CN 1 13 865 391 A offenbart eine Ladestation mit einem Gehäuse, einer darin angeordneten elektronischen Einrichtung, und einer wärmeleitend mit der elektronischen Einrichtung verbundenen Temperiereinrichtung. Die Temperiereinrichtung weist ein Wärmerohr mit einem fluiden Wärmeträger auf. Das Wärmerohr ist überwiegend im Gehäuse und überwiegend vertikal geführt. Über horizontale Außenabschnitte des Wärmerohrs, die mit Rippen ausgestattet sind, kann eine Abwärme über Außenluft abgeführt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Ladestation dahingehend zu verbessern, dass eine Abwärme von der elektronischen Einrichtung platzsparend und ausfallsicher abgeführt werden kann. Zudem soll eine Verwendung angegeben werden, mit der auch bestehende Ladestationen verbessert werden können.

Zur Lösung dieses Problems wird mit der vorliegenden Erfindung eine Ladestation mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben. Ferner werden als weitere Lösungen des Problems die Merkmale der weiteren Ansprüche vorgeschlagen.

Vorgeschlagen wird eine Ladestation zum Aufladen eines Elektrofahrzeuges mit einem Gehäuse. Die Ladestation weist eine in dem Gehäuse angeordnete bzw. anzuordnende elektronische Einrichtung zum Steuern eines Ladestroms auf. Die Ladestation weist ferner eine wärmeleitend mit der elektronischen Einrichtung zu verbindende bzw. verbundene Temperiereinrichtung zum Temperieren an der elektronischen Einrichtung auf. Die Temperiereinrichtung weist ein Wärmerohr mit einem fluiden Wärmeträger auf.

Das Wärmerohr ist vorschlagsgemäß über zumindest eine abgedichtete Durchdringung des Gehäuses aus dem Gehäuse herausgeführt. Damit wird Wassereintritt in das Gehäuse vermieden und die Ausfallsicherheit wird gesteigert.

Das Wärmerohr ist ein bekannter Gegenstand aus der Wärmetechnik. Insbesondere weist das hier vorgeschlagene Wärmerohr ein wenigstens abschnittsweise langgestrecktes, ggf. gebogenes bzw. gekrümmtes, metallisches Gefäß auf, in dem ein den Wärmeträger enthaltendes Volumen hermetisch gekapselt ist. Insbesondere weist das Gefäß einen Verdampferbereich zur Wärmeaufnahme durch Verdampfen des Wärmeträgers im Volumen und einen vom Verdampferbereich beabstandeten Kondensatorbereich zur Wärmeabgabe durch Kondensieren des Wärmeträgers im Volumen auf. Der Verdampferbereich ist insbesondere zur Anordnung in der Nähe bzw. an der elektronischen Einrichtung vorgesehen. Der Kondensatorbereich ist insbesondere davon beabstandet anzuordnen, um andernorts die aufgenommene Abwärme abzugeben.

Es ergibt sich vorteilhaft, dass die Abwärme von der elektronischen Einrichtung nicht oder zumindest nicht mehr maßgeblich als Luftstrom unmittelbar an der elektronischen Einrichtung aus dem Gehäuse heraus abgeführt werden muss. Die Abwärme kann nun vorteilhaft durch das Wärmerohr an einen von der elektronischen Einrichtung beabstandeten Ort verbracht werden, um dort an die Umgebung abgegeben zu werden. So kann das Gehäuse schlanker bzw. weniger orientiert nach dem Abführen der Abwärme an der elektronischen Einrichtung ausgelegt werden.

Aufgrund des Wärmerohrs ist die Temperiereinrichtung flexibler an das Gehäuse anzupassen. Dank des Wärmerohrs kann das Gehäuse sehr platzsparend ausgestaltet werden, insbesondere weil die Abwärme mit größerem Abstand von der elektronischen Einrichtung bei demnach geringerer Umgebungstemperatur von dem Wärmerohr unter Kondensation des Wärmeträgers wieder abgeben werden kann.

Besonders bevorzugt ist die Temperiereinrichtung derart ausgebildet, dass der Wärmeträger zumindest im Wesentlichen oder ausschließlich mit natürlicher Konvektion die Abwärme transportiert bzw. abführt. Das Wärmerohr sollte hierzu zumindest abschnittsweise oder überwiegend, bevorzugt vollständig, vertikal ausgerichtet angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Temperiereinrichtung, insbesondere hinsichtlich des Wärmeträgers und/oder hinsichtlich der Abfuhr der Abwärme weg von dem Wärmerohr, frei von erzwungener Konvention betreibbar ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Temperiereinrichtung keine Arbeitsmaschine für ein Fluid aufweist, wie einen Lüfter oder eine Pumpe. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Abwärme zumindest im Wesentlichen oder ausschließlich durch natürliche Konvektion von der Temperiereinrichtung an die Umgebung freigegeben wird.

Bei der hier betrachteten Ladestation handelt es sich bevorzugt um eine Wallbox. Die Ladestation ist insbesondere zur Wandmontage ausgebildet bzw. vorgesehen. Bei einer Wandmontage ist die Ladestation vom Untergrund bzw. Boden beabstandet. Vorzugsweise weist die Ladestation eine Befestigungsmöglichkeit für die Wandmontage auf, beispielsweise Befestigungsbohrungen im Gehäuse, insbesondere um die Ladestation an einer Fassade oder Wand, insbesondere beabstandet vom Boden, zu verschrauben. Vorzugsweise ist die Ladestation ohne Standfuß zum Aufstellen ausgebildet. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass die Ladestation mit einem Ständer angeordnet bzw. aufgestellt werden kann.

Wenn das Wärmerohr eine Heatpipe und/oder ein Zwei-Phasen-Thermosiphon aufweist, ist ein besonders effektiver Abtransport von der Abwärme möglich. Insbesondere weist die Heat- pipe eine Kapillarstruktur auf. Insbesondere weist das Zwei-Phasen-Thermosiphon keine Kapillarstruktur auf. Die Kapillarstruktur ist meist im Innern des Wärmerohrs vorgesehen bzw. nicht vorgesehen, um mit dem flüssigen Wärmeträger zu interagieren und diesen an den Ort der Verdampfung zu transportieren. Die Kapillarstruktur kann dafür sorgen, dass der teils flüssige Wärmeträger durch eine Kapillarwirkung transportiert wird. Das ist zweckdienlich, soweit das Wärmerohr für das Fließen einer Flüssigkeit ungünstig, beispielsweise horizontal, verläuft. Der Wärmeträger kann Wasser oder wenigstens einen anderen Stoff, der einen Phasenübergang zwischen wenigstens zwei aus fest, flüssig und gasförmig durchlaufen kann, aufweisen. Der andere Stoff bzw. die anderen Stoffe können beispielsweise wenigstens eine Kohlenwasserstoffverbindung und/oder Ammoniak aufweisen. Insbesondere soll der Wärmeträger einen Phasenübergang im Temperaturbereich zwischen 0 und 100 °C vollziehen können, um die Schmelzwärme bzw. Verdampfungswärme zum Wärmeabtransport von der elektronischen Einrichtung bei typischen Bedingungen vornehmen zu können. Je nach einer Füllmenge des Wärmeträgers in dem Wärmerohr kann ein Druck in dem Wärmerohr eingestellt werden und insofern die Temperatur eines Phasenübergangs beeinflusst werden. Wasser als Wärmeträger ist ungiftig und je nach Füllmenge im Wärmerohr für verschiedene Einsatztemperaturen gut geeignet. Andere Wärmeträger können ggf. aufgrund von einer gegenüber Wasser erhöhten oder zumindest angepassten Verdampfungsenthalpie noch besser Wärme/Abwärme transportieren.

Vorzugsweise ist die Temperiereinrichtung ausgelegt, einen von der elektronischen Einrichtung ausgehenden Wärmestrom von bis zu oder mindestens 250 W, 500 W oder 1000 W bei einer Umgebungstemperatur von bis zu 60°C abzuführen. Insbesondere kann eine Auslegung hinsichtlich einer maximalen Leistungsfähigkeit der Temperiereinrichtung sinnvoll sein, um nicht zu überdimensionieren. Eine Auslegung hinsichtlich einer minimalen Leistungsfähigkeit kann sinnvoll sein, um für Aufrüstung der elektronischen Einrichtung gewappnet zu sein. Gerade die angegebenen Werte haben sich für passend im Bereich der E-Mobilität herausgestellt, wo Verlustleistungen in dieser Größenordnung in Form von Abwärme abzuführen sind, wobei dies gut mithilfe des Wärmerohrs geschehen kann.

Die elektronische Einrichtung kann eine Steuerkomponente aufweisen, die insbesondere zum Steuern des Ladestroms ausgebildet ist.

Die Steuerkomponente kann, bevorzugt zum Gleichrichten des Ladestroms und/oder zum Regeln des Ladestroms, insbesondere unter Abgabe von Abwärme, einen sogenannten Leistungsteil bzw. eine Leistungselektronik aufweisen. Ein Wechselrichten mittels der Steuerkomponenten ist natürlich auch denkbar. Beispielsweise kann der Leistungsteil einen Umrichter, insbesondere Frequenzumrichter, einen Gleichrichter und/oder einen Wechselrichter aufweisen. Insbesondere weist die Steuerkomponente bzw. der Leistungsteil wenigstens eines von den folgenden elektronischen Bauelementen auf: Diac, bipolarer Leistungstransistor, Leistungs-MOSFET, GTO-Thyristor, IGBT, Thyristor, Triac, Diode zur Gleichrichtung und/oder Leistungskondensator.

Das Wärmerohr kann mit der Steuerkomponente der elektronischen Einrichtung wärmeleitend verbunden sein. Das Wärmerohr kann mit der Steuerkomponente bzw. mit einem Kühlkörper derselben flächig in Kontakt stehen, um die Abwärme aufzunehmen. Das Wärmerohr kann an der elektronischen Einrichtung bzw. an dem Kühlkörper verlötet, verklebt, geklemmt, verschraubt und/oder eingesetzt sein. Insbesondere wenn das Wärmerohr im Bereich der Steuerkomponente mittelbar oder unmittelbarfestgelegt ist, kann der Wärmeträger im Wärmerohr gezielt verdampfen und so die Abwärme aufnehmen und im Wärmerohr transportieren. Zwischen dem Wärmerohr und der Steuerkomponente bzw. dem Kühlkörper kann zur weiteren Verbesserung der Wärmeübertragung eine Wärmeleitpaste angebracht sein.

Vorzugsweise ist ein Außenabschnitt des Wärmerohrs zum Wärmeaustausch mit der Umgebung außerhalb des Gehäuses angeordnet. So kann nicht nur effektiv Abwärme von der Steuerkomponente an eine andere Stelle im Gehäuse, sondern auch an die Umgebung außerhalb vom Gehäuse transportiert werden, ohne dass ein Luftstrom eines Lüfters durch das Gehäuse getrieben werden muss. Der Außenabschnitt kann am Gehäuse zur natürlichen oder erzwungenen Konvektion des Außenabschnitts angepasst angeordnet werden. Beispielsweise kann der Außenabschnitt derart angeordnet sein, dass Flächenabschnitte des Außenabschnitts wie Kühlrippen vertikal ausgerichtet angeordnet sind und über natürliche Konvektion von der Umgebungsluft gekühlt werden.

Vorzugsweise erstreckt sich das Wärmerohr durch eine Wand des Gehäuses bzw. Gehäusewand. Bevorzugt erstreckt sich das Wärmerohr von innen nach außen, insbesondere aus dem Inneren des Gehäuses hin zur Umgebung des Gehäuses außerhalb des Gehäuses. Es kann ein/der Außenabschnitt des Wärmerohrs außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Insbesondere ist ein Innenabschnitt des Wärmerohrs mit der elektronischen Einrichtung wärmeleitend verbunden. Der Innenabschnitt ist bevorzugt im Inneren des Gehäuses angeordnet.

Bevorzugt ist das Wärmerohr über abzudichtende oder abgedichtete Durchdringungen des Gehäuses - oder zumindest eine von einer solchen Durchdringung - aus dem Gehäuse herausgeführt. Bei den Durchdringungen kann es sich um Durchführungen handeln, beispielsweise um abdichtende Durchführungen. Insbesondere handelt es sich bei der Durchführung um eine Durchführung ähnlich oder baugleich zu einer Kabeldurchführung. Insbesondere ist die Durchführung bzw. Kabeldurchführung für einen Temperaturbereich zwischen 0°C und 100°C ausgelegt. So kann sichergestellt werden, dass am Wärmerohr keine Schwachstellen am Gehäuse herbeigeführt werden. Insbesondere kann so keine Feuchtigkeit in das Gehäuse eindringen. Die Durchdringungen können unten, seitlich und/oder oben am Gehäuse angeordnet sein. Eine Durchdringung kann durch wenigstens eine Bohrung bzw. Öffnung des Gehäuses gebildet sein bzw. diese aufweisen.

Bevorzugt weist die Durchdringung eine Dichtungseinrichtung, insbesondere Kabelverschraubung, auf. Das Wärmerohr ist insbesondere durch die Dichtungseinrichtung hindurch aus dem Gehäuse herausgeführt. Die Dichtungseinrichtung ist insbesondere am Gehäuse und/oder am Wärmerohr angeordnet, beispielsweise damit in Kontakt stehend, insbesondere daran befestigt. So wird eine gute und dauerhaft zuverlässige Abdichtung geschaffen und gleichzeitig eine gute Zugänglichkeit zu dieser Abdichtung, um diese zu prüfen oder auszutauschen. Ebenso kann das Wärmerohr bedarfsweise einfach ausgetauscht oder repariert werden.

Die Durchdringung kann eine insbesondere zumindest im Wesentlichen ringförmige Dichtungseinrichtung aufweisen, beispielsweise aufweisend oder bestehend aus einer insbesondere als Manschette bzw. Manschettendichtung ausgebildeten Dichtung. Die Dichtungseinrichtung kann das Wärmerohr insbesondere ringförmig umgeben. Die Dichtungseinrichtung kann wenigstens teilweise flexibel ausgebildet sein. Die Dichtungseinrichtung kann einen Stutzen aufweisen, der gegenüber dem Wärmerohr und dem Gehäuse abdichten kann, beispielsweise mittels wenigstens einer Dichtung. Beispielsweise kann die Dichtungseinrichtung bzw. Dichtung im Gehäuse oder außerhalb vom Gehäuse angeordnet sein, (oder auch innen- und außenseitig). Die Dichtung kann als Flachdichtung (im Querschnitt flach und/oder viereckig) oder als Runddichtung (im Querschnitt rund) ausgebildet sein; eine Kombination von Flach- und Runddichtungen ist auch denkbar. Die Dichtungseinrichtung kann am Gehäuse eingesteckt, befestigt, verklebt und/oder verschraubt werden, insbesondere mittels einer Mutter. Beispielweise weist die Dichtungseinrichtung für eine Dichtung als Werkstoff Kunststoff, Silikon und/oder Gummi auf oder die Dichtung besteht daraus. Die Dichtungseinrichtung kann an dem Wärmerohr und/oder an dem Gehäuse anliegen. Die Dichtungseinrichtung kann beispielsweise das Wärmerohr gegenüber dem Gehäuse führen. Die Dichtungseinrichtung kann das Wärmerohr halten und/oder abdichten. Insbesondere ist die Dichtungseinrichtung in oder an einer Öffnung und/oder Bohrung des Gehäuses angeordnet und/oder eingesetzt. Die Dichtungseinrichtung bzw. die Durchdringung kann alternativ oder ergänzend am Gehäuse angeformt und/oder ein Abschnitt des Gehäuses sein.

Die Durchdringung kann eine Kabelverschraubung aufweisen oder durch eine Kabelverschraubung gebildet sein. Die Kabelverschraubung kann auch Teil der Dichtungseinrichtung sein oder diese bilden. Eine Kabelverschraubung ist eine Form einer Kabeldurchführung bzw. Kabeleinführung, also eine Durchführung bzw. Einführung ausgebildet für ein Kabel. Kabelverschraubungen sorgen durch ein Dichtelement bzw. einen Dichteinsatz dafür, dass ein durchgeführtes Kabel dicht durchführbar ist. Die Idee ist, dass anstelle eines Kabels das Wärmerohr in der Kabelverschraubung angeordnet wird. Denn es hat sich herausgestellt, dass auch das Wärmerohr mittels Kabelverschraubung dicht durchführbar ist, und nicht nur Kabel mit der Kabelverschraubung verwendbar sind. Besonders bevorzugt ist das Wärmerohr atmosphärendicht aus dem Gehäuse herausgeführt. Es kann für die Kabelverschraubung besonders bevorzugt eine Schutzklasse vorgesehen sein, vgl. Deutsche Norm DIN EN 60529, insbesondere VDE 0470-1 :2014- 09. Bevorzugt ist die Schutzklasse IP66. Insbesondere ist das Wärmerohr besonders gut mechanisch fixiert mittels Kabelverschraubung und so auch bei Stößen gegen die Ladestation gut gesichert. Insbesondere weist also die Durchdringung eine Kabelverschraubung auf. Die Kabelverschraubung kann am Gehäuse befestigt sein. Das Wärmerohr ist bevorzugt durch die Kabelverschraubung aus dem Gehäuse herausgeführt, insbesondere atmosphärendicht.

Atmosphärendicht bedeutet beispielsweise luftdicht und/oder wasserdicht, beispielsweise spritzwasserdicht, beispielsweise so, dass auch beim direkten Bewässern mit einem Wasserstrahl mit Starkregen oder einem Strahl von einem Hochdruckreiniger zumindest im Wesentlichen oder gar kein Wasser eindringen kann. Die Schutzklasse IP66 wird als atmosphärendicht abdichtend verstanden.

Der Außenabschnitt befindet sich insbesondere überwiegend oder ausschließlich außerhalb vom Gehäuse. Damit wird eine besonders umweltgeschützte Ladestation geschaffen. Insbesondere kann auch bei starkem Regen kein Wasser über die Durchdringung zu der elektronischen Einrichtung gelangen und gleichwohl ein sehr effektiver Abtransport der Abwärme stattfinden. Insbesondere kann auf Lüfter, Luftschlitze oder dergleichen verzichtet werden, die ansonsten einen Zugang für Wasser in das Gehäuse schaffen.

Eine Kabelverschraubung umfasst typischerweise ein hülsen- bzw. rohrförmiges Einsteckteil, das in eine Öffnung einer Wand bzw. eines Gehäuses einsteckbar ist und wenigstens einen ersten Gewindeabschnitt und optional einen zweiten Gewindeabschnitt aufweist. Am Einsteckteil kann eine Überwurfmutter aufgeschraubt bzw. aufzuschrauben sein, insbesondere bei durchgeführtem Kabel bzw. Wärmerohr. Die Überwurfmutter weist regemäßig ein Innengewinde für den ersten Gewindeabschnitt sowie einen innenliegenden Konus zum Zusammenwirken mit einem Käfig des Einsteckteils auf.

An dem Einsteckteil, insbesondere angrenzend an den ersten Gewindeabschnitt, kann ein/der Käfig und insbesondere ein Dichtelement vorgesehen sein. Insbesondere ist das Dichtelement in dem Käfig angeordnet. Die Überwurfmutter kann insbesondere mittels Konus den Käfig und/oder das Dichtelement beim Aufschrauben radial zusammendrücken, beispielsweise um das Einsteckteil gegenüber dem Wärmerohr abzudichten. Der Käfig ist insbesondere aus einer Vielzahl von axial ausgerichteten Stegen oder Fingern gebildet, die an einem freien Ende für die Überwurfmutter angeordnet sind. Angrenzend an den ersten Gewindeabschnitt kann ein Radialvorsprung bzw. Absatz vorgesehen sein, der beim Einstecken in Wand bzw. Gehäuse anschlagen kann.

Ferner kann eine weitere Mutter an dem ersten und/oder zweiten Gewindeabschnitt angeordnet sein, die bevorzugt als Kontermutter gegen die Wand bzw. das Gehäuse anpressbar vorgesehen ist, insbesondere in Zusammenwirkung mit der Überwurfmutter und/oder einem/dem Radialvorsprung des Einsteckteils. Das Einsteckteil kann gegenüber der Wand bzw. dem Gehäuse abdichtend ausgebildet sein. Am Einsteckteil kann wenigstens eine Dichtung bzw. wenigstens ein Dichtring oder es können zwei oder mehr davon vorgesehen sein, die/der zur Anlage an der Wand bzw. dem Gehäuse und der Mutter und/oder der Überwurfmutter vorgesehen ist/sind. An einer axialen Seite, insbesondere abseits bzw. gegenüber von der Überwurfmutter, kann eine Dichtung bzw. ein Dichtring z.B. an der Mutter vorgesehen sein. Eine Dichtung bzw. ein Dichtring kann jeweils am ersten bzw. am zweiten Gewindeabschnitt vorgesehen sein.

In bevorzugten Ausgestaltungen ist schließlich vorgesehen, dass die Durchdringung eine Kabelverschraubung mit einem Einsteckteil aufweist und das Wärmerohr über die Kabelverschraubung und durch das in das Gehäuse gesteckte Einsteckteil aus dem Gehäuse herausgeführt ist.

Ergänzend kann vorgesehen sein, dass das Einsteckteil gegenüber dem Gehäuse über zumindest eine Dichtung, insbesondere einen Dichtring, der Kabelverschraubung abgedichtet ist.

Das Einsteckteil kann gegenüber dem Wärmerohr über zumindest ein im Einsteckteil aufgenommenes Dichtelement der Kabelverschraubung abgedichtet sein, insbesondere wobei das Dichtelement in einem aus sich axial erstreckenden Fingern gebildeten Käfig aufgenommen ist.

Möglich ist es ferner, dass das Einsteckteil mittels einer auf das Einsteckteil aufgeschraubten Mutter der Kabelverschraubung am Gehäuse befestigt ist, insbesondere wobei die Mutter gegen den zumindest eine Dichtung bzw. einen Dichtring verschraubt ist.

Das Wärmerohr kann alternativ oder ergänzend mittels einer auf das Einsteckteil aufgeschraubten Überwurfmutter der Kabelverschraubung an der Kabelverschraubung eingeklemmt befestigt sein, insbesondere wobei die Überwurfmutter das Dichtelement umgibt und gegen das Wärmerohr verspannt.

Wenn der Außenabschnitt Kühlflächen und/oder einen Kühlkörper aufweist, kann die im Gehäuse aufgenommene Abwärme noch besser an die Umgebung abgeführt werden. Bei den Kühlflächen bzw. dem Kühlkörper kann es sich um einen am Wärmerohr festgelegten Körper mit langgestreckten bzw. flächigen Abschnitten aus Kupfer und/oder Aluminium bzw. Legierungen daraus handeln. Insbesondere sind die Kühlflächen wenigstens teilweise und/oder überwiegend vertikal ausgerichtet bzw. auszurichten, um eine natürliche Konvektion zu erwirken.

Bevorzugt ist der Außenabschnitt am Gehäuse stoßgeschützt angeordnet. Das kann realisiert werden, indem der Außenabschnitt wenigstens abschnittsweise durch Vorsprünge des Gehäuses eingegrenzt und/oder umgeben wird. So kann sichergestellt werden, dass der Außenabschnitt nicht versehentlich verformt oder beschädigt wird.

Wenn das Wärmerohr wenigstens abschnittsweise nicht-horizontal und/oder wenigstens abschnittsweise zumindest im Wesentlichen vertikal angeordnet ist, wird ein guter Abwärme-Abtransport gewährleistet, denn meist funktioniert der Rückfluss von kondensiertem Wärmeträger zur Quelle der Abwärme zurück nur bei einer schrägen Anordnung des Wärmerohrs zufriedenstellend. Nicht-horizontal ist eine Anordnung, die um zumindest 5° relativ zu der Horizontalen geneigt ist. Zumindest im Wesentlichen vertikal ist eine Anordnung, die um mindestens 45° von der Horizontalen geneigt ist, vorzugsweise mindestens 60°, weiter vorzugsweise mindestens 70° o- der 80°, besonders bevorzugt 85° oder 90°±2° geneigt ist.

Wenn die Temperiereinrichtung einen temperaturabhängig aktivierbaren Lüfter aufweist, wird die Sicherheit der Ladestation erhöht. Denn es kann sein, dass der Abtransport von Abwärme über das Wärmerohr nicht ausreicht, um die Temperatur an der Steuerkomponente auf hinreichend niedrigem Niveau zu halten. Dann kann der Lüfter in Abhängigkeit von einer gemessenen bzw. thermostatisch festgestellten Temperatur gestartet werden, so dass die Abwärme vom Wärmerohr und/oder im Gehäuse verbessert abgeführt werden kann.

Vorzugsweise ist ein mit der elektronischen Einrichtung elektrisch verbundenes Ladekabel vorgesehen, wobei das Ladekabel an einem freien Ende einen Ladestecker zum Anschluss an das Elektrofahrzeug aufweist. So kann eine Ladestation bereitgestellt werden, die bereits völlig einsatzfähig ist und durch das Wärmerohr gegenüber den bekannten Ladestationen verbessert ist.

Schließlich wird als eine weitere Lösung eine Verwendung einer Temperiereinrichtung zum Temperieren einer elektronischen Einrichtung einer Ladestation vorgeschlagen, wobei die Ladestation wie vorbeschrieben ausgebildet ist, insbesondere ein/das Wärmerohr aufweist. Insbesondere wird eine Verwendung mit den Merkmalen von Anspruch 17 vorgeschlagen.

Vorgeschlagen wird auch, dass die Ladestation als Wallbox zur Wandmontage ausgebildet ist. Ebenso wird eine Verwendung der hier beschriebenen Ladestation als Wallbox zur Wandmontage vorgeschlagen. Anders gesagt wird vorgeschlagen, die Ladestation als Wallbox auszubilden bzw. vorzusehen und/oder an einer Wand zu montieren, insbesondere ohne Standfuß.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:

Figur 1 eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladestation mit einer ein Wärmerohr aufweisenden Temperiereinrichtung und

Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladestation mit einer ein Wärmerohr aufweisenden Temperiereinrichtung.

In Fig. 1 ist eine Ladestation 2 in einer Querschnittsansicht dargestellt. Die Ladestation 2 ist geeignet zum Aufladen eines (nicht dargestellten) Elektrofahrzeugs und weist ein Gehäuse 10 auf. In dem Gehäuse 10 ist eine elektronische Einrichtung 20 zum Steuern eines Ladestroms angeordnet, wobei die elektronische Einrichtung zum Gleichrichten von Wechselstrom ausgebildet ist. Die Ladestation 2 ist an einer Wand 100 befestigt. Seitens der Wand 100 kann eine Wechselspannung für die Ladestation 2 bereitgestellt werden, die dann in der Ladestation 2 gleichgerichtet werden kann. Die Ladestation 2 ist als Wallbox ausgebildet.

Mit der elektronischen Einrichtung 20 ist eine Temperiereinrichtung 30 verbunden, die zum Temperieren der Einrichtung 20 vorgesehen ist. Die Temperiereinrichtung 30 weist ein Wärmerohr 32 mit einem darin enthaltenen fluiden Wärmeträger W auf. Das Wärmerohr 32 ist ein Zwei- Phasen-Thermosiphon, wobei das Wärmerohr 32 mit Wasser als der Wärmeträger W gefüllt ist. Das Wasser liegt in flüssigem und in gasförmigem Zustand vor, wenn das Wärmerohr 32 bei Raumtemperatur vorliegt.

Die Temperiereinrichtung 30 ist ausgelegt, einen Wärmestrom bzw. eine Abwärme von 500 W bei einer Umgebungstemperatur von bis zu 60°C von der elektronischen Einrichtung 20 abzuführen.

Das Wärmerohr 32 ist mit einer Steuerkomponente 22 der elektronischen Einrichtung 20 über einen Kühlkörper 24 der elektronischen Einrichtung 20 wärmeleitend verbunden.

Das Wärmerohr 32 ist an dem Kühlkörper 24 mit Wärmeleitpaste versehen und daran verschraubt. Am Kühlkörper 24 kann der Wärmeträger W in dem Wärmerohr 32 verdampfen, wenn die elektronische Einrichtung 20 hinreichend Abwärme erzeugt. Der Kühlkörper 24 liegt wärmeleitend an der elektronischen Einrichtung 20 bzw. an der Steuerkomponente 22 an.

Ein aus dem Gehäuse 10 geführter Außenabschnitt 34 des Wärmerohrs 32 ist zum Wärmeaustausch mit der Umgebung U außerhalb und oberhalb vom Gehäuse 10 angeordnet.

Das Wärmerohr 32 ist übereine abgedichtete Durchdringung 12 des Gehäuses 10 aus dem Gehäuse 10 herausgeführt. Die Durchdringung 12 ist oben auf dem Gehäuse 10 angeordnet.

Insbesondere ist das Wärmerohr 32 oben aus dem Gehäuse 10, also an einer Oberseite des Gehäuses 10, herausgeführt. Insbesondere ist das Wärmerohr 32 überwiegend vertikal ausgerichtet. So wird das Wärmerohr 32 besonders effektiv ausgenutzt und hinsichtlich des Wärmeträgers W die natürliche Konvektion innerhalb des Wärmerohrs 32 gut ausgenutzt.

Die Durchdringung 12 weist eine Dichtungseinrichtung, genauer gesagt eine Kabelverschraubung, auf. Über die Durchdringung 12 ist das Wärmerohr 32 atmosphärendicht aus dem Gehäuse 10 herausgeführt. Die Kabelverschraubung ist beispielsweise mittels Dichtring bzw. Dichtung abdichtend am Gehäuse 10 eingesteckt, typischerweise mit einer Mutter verschraubt. Das Wärmerohr 32 ist mit einer Überwurfmutter der Kabelverschraubung abdichtend in der Kabelverschraubung verklemmt. Ein Dichtungselement liegt am Wärmerohr 32 an und wird von der Überwurfmutter zusammengedrückt, um direkt am Wärmerohr 32 abzudichten. Vorliegend ist die Kabelverschraubung überwiegend bzw. im Wesentlichen im Gehäuse 10 eingehaust und daher in den Figuren nicht erkennbar. Der Außenabschnitt 34 weist Kühlflächen 36 an einem Kühlkörper 38 auf. Hier kann die Abwärme der elektronischen Einrichtung 20 an die Umgebung U konvektiv, also über typischerweise natürliche Konvektion, abgeführt werden. Denkbar ist auch, dass noch ein Lüfter an dem Außenabschnitt 34 angeordnet ist, um im Zweifel noch mehr Abwärme abführen zu können als es bei rein passiver Anordnung bzw. bei nur natürlicher Konvektion möglich ist.

Der Außenabschnitt 34 ist am Gehäuse 10 dadurch stoßgeschützt angeordnet, dass der Außenabschnitt 34 sich oben auf dem bzw. oberhalb von dem Gehäuse 10 befindet. So können seitliche Berührungen mit der Ladestation 2 keinen Schaden am Außenabschnitt 34 anrichten.

Das Wärmerohr 32 ist nicht-horizontal angeordnet. Genauer gesagt verläuft das Wärmerohr im Wesentlichen vertikal.

Die Temperiereinrichtung 30 weist einen temperaturabhängig aktivierbaren Lüfter 40 auf.

Die Ladestation 2 der Fig. 1 weist ferner ein mit der elektronischen Einrichtung 20 elektrisch verbundenes Ladekabel 50 auf, das um das Gehäuse 10 herumgewickelt ist.

Nicht dargestellt ist, dass das Ladekabel 50 an einem freien Ende 54 einen Ladestecker 52 zum Anschluss an das Elektrofahrzeug aufweist.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ladestation 2 wird das Wärmerohr 32 zum Temperieren der elektronischen Einrichtung 20 verwendet. Es wird Bezug darauf genommen, dass ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung darin besteht, dass bekannte Ladestationen 2 mit einem Wärmerohr 32 verbessert werden können. Insofern wird die Verwendung des Wärmerohrs 32 bei einer Ladestation 2 im Allgemeinen vorgeschlagen.

In der Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Ladestation 2 gezeigt. Aus Gründen der Anschaulichkeit ist eine vordere Abdeckung am Gehäuse 10 ausgeblendet, so dass eine elektronische Einrichtung 20 im Gehäuse 10 sichtbar wird.

Die Ladestation 2 ist geeignet zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs. Die Ladestation 2 entspricht im Wesentlichen der Ladestation 2 der Fig. 1. Davon abweichend ist das Wärmerohr 32 der Temperiereinrichtung 30 nicht oben, sondern seitlich aus dem Gehäuse 10 über eine Durchdringung 12 herausgeführt. Insofern verläuft das Wärmerohr 32 abschnittsweise horizontal. Das Wärmerohr 32 ist ferner hier als Heatpipe ausgeführt, wonach eine Kapillarstruktur in dem horizontalen Abschnitt des Wärmerohrs 32 für einen Rücktransport des kondensierten bzw. flüssigen Wärmeträgers W vom Außenabschnitt 34 zurück ins Gehäuse 10 sorgt.

Kühlflächen 36 des Kühlkörpers 38 am Außenabschnitt 34 sind im Wesentlichen vertikal gerichtet angeordnet, so dass eine natürliche Konvektion stattfinden kann.

Die Ladestation 2 weist ferner ein mit der elektronischen Einrichtung 20 elektrisch verbundenes Ladekabel 50 auf, das an einem freien Ende 54 einen Ladestecker 52 zum Anschluss an das Elektrofahrzeug aufweist. Das Ladekabel 50 ist außen am Gehäuse 10 um das Gehäuse 10 herumgewickelt bzw. herumwickelbar.

Die Ladestation 2 ist als Wallbox ausgebildet und an einer nicht dargestellten Wand montiert. Insbesondere ist die Ladestation 2 ausschließlich zur Wandmontage vorgesehen.

Bezugszeichenliste

2 Ladestation

10 Gehäuse

12 Durchdringung

20 elektronische Einrichtung

22 Steuerkomponente

24 Kühlkörper

30 T emperiereinrichtung

32 Wärmerohr

34 Außenabschnitt

36 Kühlflächen

38 Kühlkörper

40 Lüfter

50 Ladekabel

52 Ladestecker

54 freies Ende

100 Wand

U Umgebung

W Wärmeträger