AT528293B1 - Messgerät für die Durchführung einer elektrischen Messung an einem Elektrofahrzeug - Google Patents

Abstract

Um mit einem Messgerät (1) elektrische Messungen an Elektrofahrzeugen (20), insbesondere im Umfeld einer Werkstätte, vereinfacht und prozesssicher durchzuführen zu können, ist vorgesehen, dass das Messgerät (1) eine tragbare Messsonde (3) mit einer Messspitze (5) und ein Messkabel (4), das den Messstecker (2) und die Messsonde (3) verbindet, umfasst, wobei der Messstecker (2) Ladesteckerkontakte (6) umfasst und die Ladesteckerkontakte (6) und die Messspitze (5) mit einer Messeinheit (7) im Messgerät (1) verbunden sind, und die Messeinheit (7) zur Durchführung einer elektrischen Messung am Elektrofahrzeug (20) eingerichtet ist.

Description

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Beschreibung

MESSGERÄT FÜR DIE DURCHFÜHRUNG EINER ELEKTRISCHEN MESSUNG AN EINEM ELEKTROFAHRZEUG

[0001] Die gegenständliche Erfindung betrifft ein Messgerät für die Durchführung einer elektrischen Messung an einem Elektrofahrzeug, wobei das Messgerät einen Messtecker zum Anstecken an eine Ladebuchse des Elektrofahrzeugs umfasst. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren für die Durchführung einer elektrischen Messung mit dem Messgerät.

[0002] Unter Elektrofahrzeuge werden im Rahmen dieser Anmeldung Fahrzeuge verstanden, die mit Wechselspannungen (AC) über 30 V bis 1 kV oder mit Gleichspannungen (DC) über 60 V bis 1,5 kV betrieben werden. Dazu gehören Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb wie Elektroautos, Hybridfahrzeuge, Fahrzeuge mit Brennstoffzellen oder Akkumulatoren.

[0003] Aufgrund der hohen Spannungen (typischerweise Gleichspannungen von 400V oder 800V) stellen Elektrofahrzeuge eine zusätzliche Herausforderung, insbesondere der Gefährdung durch einen elektrischen Schlag dar. Um die Gefährdung durch einen elektrischen Schlag zu minimieren, sind in einem Elektrofahrzeug entsprechende Sicherheitsmechanismen verbaut. Zu diesen Schutzmechanismen zählen beispielsweise der verbaute Isolationswächter oder der Potentialausgleich, der alle Hochvoltkomponenten elektrisch niederohmig verbindet. Bei Neufahrzeugen kann davon ausgegangen werden, dass diese Sicherheitsmechanismen voll funktionsfähig sind. Jedoch unterliegen sämtliche Fahrzeuge im Laufe des Lebenszyklus Umwelteinflüssen, VerschleiRßprozessen oder Beschädigungen. Diese wirken sich meist negativ auf die Sicherheitsmechanismen aus.

[0004] Für Elektrofahrzeuge sind deshalb im Rahmen der regelmäßigen Fahrzeugüberprüfung in Werkstätten eine Reihe von elektrischen Messungen am elektrischen System des Elektrofahrzeugs sinnvoll, beispielsweise eine Messung des Isolationswiderstandes oder Potentialausgleichs.

[0005] Um Menschen vor einer Gefährdung eines elektrischen Schlages zu schützen, ist insbesondere die elektrische Messung von Komponenten des Hochvoltsystems relevant, die leicht zugänglich sind. Dazu zählen insbesondere der AC- und/oder DC-Ladebuchse des Fahrzeugs und/oder die Gehäuse der zugänglichen Hochvolt (HV) Komponenten und/oder das Ladekabel. Um Messungen an einer Ladebuchse oder Ladekabel eines Elektrofahrzeugs zu machen sind Adapter im Einsatz, die an die Ladebuchse oder Ladekabel angesteckt werden und die dann über berührsichere Messzugänge, beispielsweise standardisierte Laborbuchsen, die notwendigen Messungen erlauben. Für die Messungen wird aber ein eigenes elektrisches Messgerät benötigt, das mit Messspitzen mit den Messzugängen verbunden werden muss. Das erfordert zwei separate Geräte zur Durchführung der Messung und erhöht den Aufwand für die Durchführung der Messung durch das Stecken der Messspitzen. Außerdem stellt diese Anordnung ein erhöhtes Fehlerpotential dar, da durch falsches Anstecken von Messspitzen des elektrischen Messgerätes an Messzugängen der Adapter fehlerhaft gemessen werden kann. Vor allem im Werkstätteneinsatz ist aber ein einfach zu gebrauchendes und prozesssicheres Messgerät wichtig.

[0006] Es besteht damit Bedarf nach einem Messgerät, mit dem elektrische Messungen an Elektrofahrzeugen, insbesondere im Umfeld einer Werkstätte, vereinfacht und prozesssicher durchgeführt werden können.

[0007] Diese Aufgabe wird gelöst, in dem das Messgerät eine tragbare Messsonde mit einer Messspitze und ein Messkabel, das den Messstecker und die Messsonde verbindet, umfasst, wobei der Messstecker Ladesteckerkontakte umfasst und die Ladesteckerkontakte und die Messspitze mit einer Messeinheit im Messgerät verbunden sind, und die Messeinheit zur Durchführung einer elektrischen Messung und der Erfassung elektrischer Messgrößen am Elektrofahrzeug eingerichtet ist. Das ermöglicht eine Durchführung einer Messung, bei der das Messgerät eine tragbare Messsonde mit einer Messspitze und ein Messkabel, das den Messstecker und die Messsonde verbindet, umfasst, wobei der Messstecker für die Durchführung der elektrischen Messung

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lediglich in eine Ladebuchse eines Elektrofahrzeugs gesteckt werden muss.

[0008] Erfindungsgemäß wird der Messstecker mit der gesamten Messtechnik inklusive Messspitze in einem Messgerät integriert. Es ist damit kein separates Messgerät mehr erforderlich und auch kein Verbinden des separaten Messgeräts mit Messkontakten. Eine Messung an einem Elektrofahrzeug, insbesondere im Umfeld einer Werkstätte, kann damit vereinfacht und prozesssicher durchgeführt werden.

[0009] Vorteilhaft ist die Messeinheit eingerichtet, zur Durchführung der elektrischen Messung entweder die Messspitze mit einem der Ladesteckerkontakte zu verbinden oder zwei LadesteCkerkontakte miteinander zu verbinden, und die Messeinheit eingerichtet ist, ein sich aus der Verbindung der Messspitze und dem verbundenen Ladesteckerkontakt oder der Verbindung zwischen den beiden verbundenen Ladesteckerkontakten ergebendes Ergebnis der elektrischen Messung zu erfassen. Durch das Stecken des Messsteckers in eine Ladebuchse eines Elektrofahrzeugs werden die Ladesteckerkontakte mit den Ladebuchsenkontakten verbunden, wodurch mit dem Messgerät auf einfache Weise eine elektrische Messung durchgeführt werden kann, wofür bedarfsweise auch die Messspitze verwendet werden kann.

[0010] Vorteilhaft erfasst die Messeinheit als Ergebnis der Messung eine elektrische Messgröße, wie einen elektrischen Strom oder eine elektrische Spannung, zwischen der Messspitze und dem verbundenen Ladesteckerkontakt oder zwischen den beiden verbundenen Ladesteckerkontakten. Besonders vorteilhaft bestimmt die Messeinheit als Ergebnis der Messung einen elektrischen Widerstand zwischen der Messspitze und dem damit verbundenen Ladesteckerkontakt oder zwischen den zwei miteinander verbundenen Ladesteckerkontakten. Damit wird insbesondere eine wichtige Isolationswiderstandsmessung oder Potentialausgleichsmessung ermöglicht.

[0011] Ebenso ermöglicht das Messgerät die Überprüfung einer Wegfahrsperre des Elektrofahrzeugs, indem die Messeinheit zwei Ladesteckerkontakte über einen definierten Widerstand für eine vorgegebene Zeit miteinander verbindet und an der Anzeigeeinheit, als Ergebnis der Messung das Anliegen des Widerstandes angezeigt wird.

[0012] Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt

[0013] Fig.1 eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Messgeräts, [0014] Fig.2 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäß en Messgeräts und

[0015] Fig.3 die Verwendung des erfindungsgemäßen Messgeräts zum Überprüfen eines Ladekabels.

[0016] Fig.1 zeigt ein erfindungsgemäßes Messgerät 1 für die Durchführung einer elektrischen Messung an einem Elektrofahrzeug 20 (nur angedeutet, weil hinlänglich bekannt). Das Messgerät 1 umfasst einen Messstecker 2, der zur Durchführung der elektrischen Messung in eine Ladebuchse 21 des Elektrofahrzeugs 20 gesteckt werden kann. Das Messgerät 1 umfasst ferner eine tragbare Messsonde 3 mit einer Messspitze 5. Die Messsonde 3 ist insbesondere von einer Person, die die elektrische Messung durchführt von Hand tragbar. Der Messstecker 2 und die Messsonde 3 sind über ein Messkabel 4 miteinander verbunden. Das Messkabel 4 enthält alle notwendigen (was von der Implementierung des Messgerät 1 abhängig ist) elektrischen Leitungen zwischen Messstecker 2 und Messsonde 3. Die Messspitze 5 ermöglicht das elektrische Kontaktieren eines Bauteils für die Durchführung einer elektrischen Messung und ist, zumindest im Bereich des freien Endes der Messspitze 5, folglich elektrisch leitend ausgeführt.

[0017] Es gibt eine Reihe von verschiedenen Ladebuchsen 21 an Elektrofahrzeugen 20. In Europa gängig sind beispielsweise eine Typ-2 Ladebuchse nach IEC 62196 für das Laden mit einer AC-Spannung oder eine Combined Charging System (CCS) Ladebuchse nach IEC 62196 für das Laden mit einer AC-Spannung (mit einer Typ-2 Buchse) oder DC-Spannung. Es gibt aber auch noch Typ-1 Ladebuchsen für das Laden mit einer einphasigen AC-Spannung nach IEC 62196, die im asiatischen Raum verbreitet ist. Ebenso ist eine CHAdeMO Ladebuchse nach IEC 62196

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bekannt. Weiters kommen auch proprietäre Ladebuchsen zum Einsatz, wie eine TESLA Supercharger Ladebuchse.

[0018] Eine Ladebuchse 21 umfasst eine Mehrzahl von Ladebuchsenkontakte 22, je nach der Ausführung der Ladebuchse 21. Eine Typ-2 Ladebuchse umfasst beispielsweise für das Laden mit einer AC-Spannung in bekannter und standardisierter Weise drei AC Ladespannungskontakte L1, L2, L3, einen Nullleiterkontakt N, einen Erdkontakt PE und zwei Steuerkontakte PP, CP. Für das Laden mit einer DC-Spannung ist eine Typ-2 Ladebuchse beispielswiese mit zwei DC Ladespannungskontakte DC+, DC-, einen Erdkontakt PE und zwei Steuerkontakte PP, CP belegt.

[0019] Der Messstecker 2 kann für eine beliebige Ladebuchse 21 eingerichtet sein und hat demgemäß entsprechende, zu den Ladebuchsenkontakten 22 komplementäre Ladesteckerkontakte 6. Durch das Stecken des Messsteckers 2 in die Ladebuchse 21 wird jeweils ein Ladesteckerkontakt 6 und einem Ladebuchsenkontakt 22 elektrisch verbunden.

[0020] Der Messstecker 2 kann gemäß einem beliebigen Typ ausgeführt sein, beispielsweise als Typ-2 Ladestecker. Um den Messstecker 2 auch an anderen Ladebuchsen 21 verwenden zu können, können entsprechende Messsteckeradapter 15 (in Fig.2 angedeutet) verwendet werden, die den Ladesteckertyp des Messsteckers 2 auf einen anderen Ladesteckertyp wandeln, beispielsweise von einem Typ-2 Ladestecker, auf einen Typ-1 Ladestecker. Der Messsteckeradapter 15 ist damit zwischen der Ladebuchse 21 und dem Messstecker 2 angeordnet.

[0021] Die Ladesteckerkontakte 6 des Messsteckers 2 sind mit einer im Messgerät 1 vorgesehenen Messeinheit 7 verbunden. Hierfür sind im Messstecker 2 entsprechende Verbindungsleitung 8 vorgesehen, wobei jede Verbindungsleitung 8 einen der Ladesteckerkontakte 6 mit der Messeinheit 7 verbindet. Ebenso ist die Messspitze 5 der Messsonde 3 mit der Messeinheit 7 verbunden, vorzugsweise über zumindest eine Verbindungsleitung 8. Eine Verbindungsleitung 8 kann bedarfsweise auch im Messkabel 4 geführt sein. Die Messeinheit 7 ist zur Durchführung einer elektrischen Messung am Elektrofahrzeug 20 eingerichtet. Die Messung erfolgt über die Ladesteckerkontakte 6 und/oder über die Messpitze 5. Zur Messung über die Ladesteckerkontakte 6 sind diese durch das Stecken des Messsteckers 2 in die Ladebuchse 21 mit dem Ladebuchsenkontakten 22 des Elektrofahrzeugs 20 verbunden. Zur Messung über die Messspitze 5 wird die Messspitze 5 an ein elektrisch leitendes Bauteil des Elektrofahrzeugs 20 gehalten, sodass die Messspitze 5 das elektrisch leitende Bauteil des Elektrofahrzeugs 20 elektrisch kontaktiert.

[0022] Zur Messung kann die Messeinheit 7 über die Ladesteckerkontakte 6 und/oder über die Messspitze 5 zumindest eine elektrische Messgröße am Elektrofahrzeug 20 erfassen, beispielswiese eine elektrische Spannung, ein elektrischer Strom oder ein elektrischer Widerstand. Die elektrische Messgröße kann das Ergebnis der Messung sein oder kann verwendet werden, um das Ergebnis der Messung zu ermitteln.

[0023] Die Messeinheit 7 kann im Messstecker 2 oder auch in der Messsonde 3 angeordnet sein. Auch eine verteilte Anordnung der Messeinheit 7 im Messstecker 2 und in der Messsonde 3 ist grundsätzlich möglich. Nachdem die tragbare Messsonde 3 vorzugsweise möglichst klein gebaut wird, weil diese von einer Person getragen wird, ist die Messeinheit 7 vorzugsweise im Messstecker 2 angeordnet, wie in der Ausführung der Fig. 1.

[0024] In Fig.1 ist das Gehäuse 14 des Messstecker 2 aufgerissen dargestellt. Es ist ersichtlich, dass in der Ausführung der Fig.1 im Gehäuse 14 des Messsteckers 2 eine Leiterplatte 9 angeordnet ist und die Messeinheit 7 auf der Leiterplatte 9 angeordnet ist. Die Leiterplatte 9 ist allerdings kein notwendiges Merkmal des Messgeräts 1.

[0025] Die Messeinheit 7 kann elektrische Schaltungen zur Durchführung der elektrischen Messung umfassen. Im Messgeräte 1 kann auch eine Steuereinheit 10 zu Durchführung der elektrischen Messung vorgesehen sein, wie in Fig.2 dargestellt. Die Steuereinheit 10 kann eine mikroprozessorbasierte Hardware, wie ein Mikrocontroller oder ein Mikrocomputer, sein, auf der zur Durchführung einer elektrischen Messung Messsoftware läuft. Die Steuereinheit 10 dient insbesondere dazu, die Messeinheit 7 und andere Komponenten des Messgeräts 1 zur Durchführung der elektrischen Messung anzusteuern, beispielsweise gesteuert von der Überprüfungssoftware.

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[0026] Im Messgerät 1 kann auch ein Kommunikationsmodul 18, beispielsweise ein WLAN-Modul, Bluetooth oder LAN-Modul, vorgesehen sein, um das Messgerät 1 über eine Kommunikationsverbindung mit einem externen Gerät 19 zu verbinden, beispielsweise um ein Messergebnis einer Messung über eine kabellose oder kabelgebundene Kommunikationsverbindung an das externe Gerät 19 zu übertragen. Das Kommunikationsmodul 18 kann im Messstecker 2, auch in der Messeinheit 7 oder der Steuereinheit 10 integriert sein, oder in der Messsonde 3 angeordnet sein.

[0027] In Fig.1 ist ferner dargestellt, dass im Messgerät 1 ein elektrischer Energiespeicher 16 vorgesehen sein kann, um die Messeinheit 7 zur Durchführung einer elektrischen Messung mit elektrischer Energie zu versorgen. Es könnte aber auch ein externer Energiespeicher oder eine externe Energieversorgung vorgesehen sein, der mit dem Messgerät 1 verbunden wird. Der Energiespeicher 16 kann im Messstecker 2 untergebracht sein (wie in der Ausführung nach Fig. 1) oder auch in der Messsonde 3. Im Messkabel 4 sind vorteilhaft auch elektrische Versorgungsleitungen vorgesehen, um die elektrische Energie in den Messstecker 2 oder die Messsonde 3 zu führen. Im Messstecker 2 und in der Messsonde 3 sind natürlich erforderliche Versorgungsleitungen, beispielsweise auf der Leiterplatte 9, zur Energieversorgung der jeweiligen elektrischen Komponenten vorgesehen (in Fig.1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt).

[0028] Die Messsonde 3 umfasst in einer bevorzugten Ausgestaltung eine Anzeigeeinheit 11, an der bei Durchführung einer elektrischen Messung ein Ergebnis der Messung angezeigt wird. Damit kann dem Benutzer des Messgeräts 1 das Ergebnis der Messung direkt angezeigt werden. Die Anzeigeeinheit 11 kann auch am Messstecker 2 vorgesehen sein, oder an der Anzeigeeinheit 11 und am Messstecker 2. Die Anzeigeeinheit 11 umfasst dabei jegliche Art von optischem, akustischem oder haptischem Feedback über das Ergebnis der Messung an den Benutzer. Die Anzeigeeinheit 11 ist beispielsweise ein Display, wie ein LCD-Display oder eine LED oder ein akustischer Buzzer oder haptischer Vibramotor. Das ermöglicht es, den Benutzern des Messgeräts 1, die die Messung durchführt, rasch und einfach das Ergebnis anzuzeigen. Ohne Anzeigeeinheit 14 kann das Ergebnis der Messung beispielsweise an einem externen Gerät 19 angezeigt werden.

[0029] An der Messsonde 3 und/oder am Messstecker 2 kann auch eine Eingabeeinheit 12, beispielsweise Tasten, Schalter, Knöpfe usw. vorgesehen sein. Die Eingabeeinheit 12 kann verwendet werden, um das Messgerät 1 ein- und auszuschalten oder um eine bestimmte Messung auszuwählen und zu starten.

[0030] Ebenso kann an der Messsonde 3 und/oder am Messstecker 2 eine Ausgabeeinheit 13, beispielsweise Signalleuchte, vorgesehen sein. Eine Ausgabeeinheit 13 kann verwendet werden, um den Status des Messgeräts 1 anzuzeigen, beispielsweise wenn es eingeschaltet ist oder wenn gerade eine Messung durchgeführt wird.

[0031] Die Eingabeeinheit 12 und/oder die Ausgabeeinheit 13 ist vorzugsweise mit der Steuereinheit 10 verbunden (Fig.2).

[0032] Zur Durchführung der elektrischen Messung ist die Messeinheit 7, beispielsweise gesteuert von einer Steuereinheit 10, in einer bevorzugten Ausgestaltung eingerichtet, selektiv entweder die Messspitze 5 mit einem der Ladesteckerkontakte 6 zu verbinden oder zwei Ladesteckerkontakte 6 miteinander zu verbinden. Die Messeinheit 7 ist vorteilhaft ferner eingerichtet, ein sich aus der Verbindung der Messspitze 5 und dem verbundenen Ladesteckerkontakt 6 oder der Verbindung zwischen den beiden verbundenen Ladesteckerkontakten 6 ergebendes Ergebnis der elektrischen Messung zu erfassen. Als Ergebnis der Messung wird insbesondere eine elektrische Messgröße, insbesondere ein elektrischer Strom, eine elektrische Spannung oder ein elektrischer Widerstand, zwischen der Messspitze 5 und dem verbundenen Ladesteckerkontakt 6 oder zwischen den beiden verbundenen Ladesteckerkontakten 6 erfasst. Das Ergebnis der Messung wird dann an der Anzeigeeinheit 11 der Messsonde 3 für den Benutzer anzeigt.

[0033] Im nachfolgenden werden Beispiele einer elektrischen Messung beschrieben.

[0034] Für eine Potentialausgleichsmessung wird der Messstecker 2 in die Ladebuchse 21 des

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Elektrofahrzeugs 20 gesteckt. Damit ist der Erdleiter PE (PE Ladesteckerkontakt 6) des Messsteckers 2 über die Ladebuchse 21, bzw. über den Erdleiter der Ladebuchse 21 (PE Ladebuchsenkontakt 22), mit dem Bezugspotential des Elektrofahrzeugs 20 verbunden. Das Bezugspotential des Elektrofahrzeugs 20 wird üblicherweise an der Karosserie festgelegt und alle Gehäuse der HV-Komponenten des Elektrofahrzeugs 20 müssen, wie beispielsweise im Standard ECE-R100 vorgeschrieben, mit dem Bezugspotential niederohmig verbunden sein. Die Messeinheit 7 verbindet nun den Erdleiter PE des Messsteckers 2 mit der Messspitze 5 und erzeugt einen, vorzugsweise konstanten, vorgegebenen elektrischen Messstrom, beispielsweise =200mA. Die Messspitze 5 wird dann von einer Person, die die Messung durchführt, an ein Gehäuse einer Hochvolt (HV) Komponente des Elektrofahrzeugs 20 gehalten, sodass die Messspitze 5 das Gehäuse kontaktiert. Die Messeinheit 7 leitet den Messstrom über die Messpitze 5, womit ein elektrischer Widerstand zwischen der Messspitze 5 und dem Erdleiter PE des Messsteckers 2 bestimmt werden kann. Beispielsweise kann die elektrische Spannung zwischen Messpitze 5 und Erdleiter PE des Messsteckers 2 erfasst werden und aus Messstrom und der erfassten Spannung der Widerstand ermittelt werden. Bei einem korrekten Potentialausgleich ist der ermittelte Widerstand sehr klein, insbesondere <0,10 Q. Bei einem unzureichenden Potentialausgleich, also wenn der Widerstand zwischen Gehäuse und Erdleiter PE zu groß wird, insbesondere >0,10 Q, können im Elektrofahrzeug gefährliche Potentialdifferenzen entstehen. Der ermittelte Widerstand kann als Ergebnis der Messung an der Anzeigeeinheit 11 der Messsonde 3 angezeigt werden. Diese Überprüfung kann für eine komplette Potentialausgleichsprüfung nacheinander für jedes Gehäuse jeder HV-Komponente des Elektrofahrzeugs 20 wiederholt werden.

[0035] Für eine Isolationswiderstandsmessung an der Ladebuchse 21 des Elektrofahrzeugs 20 wird der Messstecker 2 in die Ladebuchse 21 des Elektrofahrzeugs 20 gesteckt. Dann wird einer der Ladesteckerkontakte 6 (ungleich dem Erdleiter PE) mit dem Erdleiter PE des Messsteckers 2 verbunden — es werden somit zwei Ladesteckerkontakte 6 miteinander verbunden. Daraufhin erfolgt mit der Messeinheit 7 eine Widerstandsmessung zwischen dem Ladesteckerkontakt 6 und dem Erdleiter PE des Messsteckers 2. Damit wird der Isolationswiderstand zwischen dem Ladesteckerkontakt 6 und dem Erdleiter PE gemessen, womit der Isolationswiderstand der Ladebuchse 2 gemessen werden kann. Der Isolationswiderstand soll natürlich sehr groß sein, beispielsweise im MQ-Bereich. Hierfür kann eine vorgegebene elektrische Spannung, beispielsweise 250 VDC, zwischen dem Ladesteckerkontakt 6 und dem verbundenen Erdleiter PE des Messsteckers 2 angelegt werden und der durch einen Messwiderstand, der den Ladesteckerkontakt 6 und dem Erdleiter PE verbindet, fließende elektrische Strom gemessen werden. Aus der Spannung und dem gemessenen Strom kann dann der Widerstand ermittelt werden. Der ermittele (Isolations)Widerstand kann dann als Ergebnis der Messung an der Anzeigeeinheit 11 der Messsonde 3 angezeigt werden. Der Isolationswiderstand kann für eine vollständige Isolationswiderstandsmessung zwischen jedem Ladesteckerkontakt 6 (ungleich dem Erdleiter PE) und dem Erdleiter PE ermittelt und angezeigt werden, beispielsweise N -> PE, L1 -> PE, L2 -> PE, L3 ->PE, DC+ -> PE, DC- -> PE. Auf diese Weise kann natürlich auch ein Widerstand zwischen anderen Ladesteckerkontaktpaaren als Ergebnis der Messung ermittelt werden.

[0036] Die Erfassung eines elektrischen Widerstandes kann auf verschiedene Weise erfolgen, insbesondere auch mit einer hinlänglich bekannten Vier-Leiter-Messung. Die Messspitze 5 ist dann für die Durchführung einer Vier-Leiter-Messung ausgeführt.

[0037] Für die Durchführung der obigen Messungen kann auch eine vorab durchgeführte Nullabgleichsmessung vorgesehen sein. Hierfür kann die Messspitze 5 mit dem PE Ladesteckerkontakt 6 des Messsteckers 2 verbunden werden, beispielsweise indem die Messspitze 5 in den entsprechenden Ladesteckerkontakt 6 gesteckt wird. dann kann der Widerstand zwischen Messspitze 5 und dem PE Ladesteckerkontakt 6 ermittelt werden (beispielsweise wie oben beschrieben). Dieser interne Widerstand, der durch das Messgerät 1 verursacht wird, kann dann bei der Messung des Widerstandes (Isolation oder Potentialausgleich) berücksichtigt werden, um ein genaueres Messergebnis zu erhalten.

[0038] In einer weiteren Messung kann die Wegfahrsperre des Elektrofahrzeugs 20 überprüft werden. Ist ein Ladestecker an die Ladebuchse 21 des Elektrofahrzeugs 20 gesteckt, dann muss

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im Elektrofahrzeug 20 eine Wegfahrsperre aktiviert sein, die ein Bewegen des Elektrofahrzeugs 20 unterbindet, solange der Ladestecker gesteckt ist. Der Ladevorgang unterliegt einem standardisierten Protokoll und sieht unter anderem vor, dass auf Seite des externen Ladegeräts ein definierter Widerstand, beispielsweise 680 Q, zwischen einer Steuerleitung PP, CP (üblicherweise PP) und dem Erdleiter PE des Ladesteckers geschaltet ist, um dem Elektrofahrzeug 20 das Vorhandensein eines Ladekabels zu signalisieren. In dieser Messung wird damit der Messstecker 2 in die Ladebuchse 21 des Elektrofahrzeugs 20 gesteckt. Daraufhin wird mittels eines Schalters S für eine definierte Zeit der definierte Widerstand R zwischen der Steuerleitung PP und dem Erdleiter PE geschaltet (Fig.2), wodurch ein Ladesteckerkontakt 6 (Steuerleitung PP) mit einem anderen Ladesteckerkontakt 6 (Erdleiter PE) verbunden wird (hier über den Widerstand R). Während der definierten Zeit darf sich das Elektrofahrzeug 20 nicht bewegen lassen, was vom Benutzer, der die Messsonde 3 trägt und diese Überprüfung ausführt, überprüft werden kann. Als Ergebnis der Überprüfung kann an der Anzeigeeinheit 11 der Messsonde 3 der anliegende Widerstand R angezeigt werden und/oder die ablaufende Zeit (Timer) während der der Widerstand R anliegt angezeigt werden. Dadurch ist erkennbar, ob sich während des anliegenden Widerstandes R, gegebenenfalls auch während der ablaufenden Zeit, das Elektrofahrzeug 20 bewegen lässt oder nicht.

[0039] Daneben sind natürlich noch andere Messungen am Elektrofahrzeug 20 über die Ladebuchse 21 möglich.

[0040] Die Auswahl der verschiedenen Messungen erfolgt beispielsweise über die Eingabeeinheiten 12 an der Messsonde 3, beispielsweise über Selektionstasten. Der Start der Messung kann ebenfalls über eine Eingabeeinheit 13, beispielsweise eine Starttaste an der Messsonde 3, ausgelöst werden.

[0041] Mit dem Messgerät 1 können aber nicht nur Messungen am Elektrofahrzeug 20 durchgeführt werden, sondern es könnte auch ein Ladekabel 25 überprüft werden, wie anhand von Fig.3 ausgeführt wird.

[0042] In einem Ladekabel 25 eines Elektrofahrzeugs 20 ist an beiden Seiten des Ladekabels 25 (beispielsweise in Steckern des Ladekabels 25) bekanntermaßen ein Steuerkontakt, üblicherweise der PP-Kontakt, über einen definierten Widerstand Re mit dem PE-Kontakt verbunden. Der Wert des definierten Widerstandes bestimmt die zulässige Strombelastbarkeit des Ladekabels 25, also wieviel elektrischer Strom über das Ladekabel 25 maximal geleitet werden darf. Die zulässige Strombelastbarkeit ist für ein Ladekabel 25 auch spezifiziert. Es kann nun überprüft werden, ob die Spezifikation des Ladekabel 25 mit der tatsächlichen Ausführung des Ladekabels 25 übereinstimmt. Hierfür kann wie folgt vorgegangen werden.

[0043] Der Messstecker 2 wird über einen Messadapter 26 mit einem ersten Stecker 27 des Ladekabels 25 verbunden. Im Messadapter 26 sind alle Steckkontakte, bis auf die beiden Steuerkontakte PP, CP durchgeschleift. An der Seite des Messadapters 26, der mit dem Ladekabel 25 verbunden ist, sind die beiden Steuerkontakte PP, CP über eine Brücke miteinander verbunden, also über die Brücke kurzgeschlossen. Nun wird die Messspitze 5 mit einem ersten Steuerkontakt, beispielsweise PP in Fig.3, verbunden, beispielsweise an diesen Kontakt gehalten. Damit ist ein Stromkreis über den definierten Widerstand Rec auf der dem Messadapter 26 abgewandten Seite des Ladekabels 25 und dem PE-Ladesteckerkontakt im Messstecker 2 geschlossen. In diesem Stromkreis kann mit der Messeinheit 7 des Messgeräts 1 der Widerstand gemessen werden, der dem definierten Widerstand Re entspricht. Wird die Messspitze 5 mit dem anderen Steuerkontakt, beispielsweise CP in Fig.3 verbunden (gestrichelt angedeutet), beispielsweise an diesen Kontakt gehalten. Damit ist über die Brücke im Messadapter 26 ein Stromkreis über den definierten Widerstand auf der dem Messadapter 26 zugewandten Seite des Ladekabels 25 und dem PE-Ladesteckerkontakt im Messstecker 2 geschlossen. In diesem Stromkreis kann mit der Messeinheit 7 des Messgeräts 1 wieder der Widerstand gemessen werden, der dem definierten Widerstand entspricht. Die beiden Steuerkontakte PP, CP an den beiden Seiten des Messadapters 26 könnten natürlich auch noch anders miteinander verbunden werden, um den Widerstand Rec mit dem Messgeräte 1 messen zu können. Auf diese Weise können die definierten Wider-

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stände R; auf beiden Seiten des Ladekabels 25 bestimmt werden.

[0044] Durch die im Messadapter 26 durchgeschleiften Steckkontakte können an den elektrischen Leistungskontakten, Durchgangsprüfungen oder Isolationsprüfungen des Ladekabels durchgeführt werden. Die Leistungskontakte sind alle Kontakte, z.B. N, PE, L1, L2, L3, bis auf die Steuerkontakte, z.B. PP, CP. Für die Durchgangsprüfung wird hierzu die Messspitze 5 nacheinander mit den entsprechenden Kontakten des zweiten Steckers 28 des Ladekabels 25 verbunden, beispielsweise an die Kontakte gehalten, und der Widerstand zwischen der Messspitze 5 und dem jeweiligen Ladesteckerkontakt 6 im Messstecker 2 gemessen (beispielsweise wie oben beschrieben). Damit kann eine unterbrochene oder beschädigte Leitung im Ladekabel 25 festgestellt werden. Für eine Isolationsprüfung zwischen den Leistungskontakten, erfolgt mit der Messeinheit 7 eine Widerstandsmessung zwischen einem Leistungskontakt (beispielsweise L1) und einem anderen Leistungskontakt (beispielsweise PE) des Messsteckers 2. Da die Leistungskontakte durch den Messadapter 26 elektrisch mit den Leistungskontakten des Ladekabels 25 verbunden sind, kann der Isolationswiderstand der Leistungskontakte gemessen werden. Der Isolationswiderstand kann für eine vollständige Isolationswiderstandsmessung zwischen jedem Ladesteckerkontakt 6 (ungleich dem Erdleiter PE) und dem Erdleiter PE ermittelt und angezeigt werden, beispielsweise N -> PE, L1 -> PE, L2 -> PE, L3 ->PE, DC+ -> PE, DC- -> PE. Auf diese Weise kann natürlich auch ein Widerstand zwischen anderen Ladesteckerkontaktpaaren als Ergebnis der Messung am Ladekabel 25 ermittelt werden.

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Claims (12)

A ‚hes AT 528 293 B1 2025-12-15 Ss N Patentansprüche

1. Messgerät für die Durchführung einer elektrischen Messung an einem Elektrofahrzeug (20), wobei das Messgerät (1) einen Messtecker (2) zum Anstecken an eine Ladebuchse (21) des Elektrofahrzeugs (20) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (1) eine tragbare Messsonde (3) mit einer Messspitze (5) und ein Messkabel (4), das den Messstecker (2) und die Messsonde (3) verbindet, umfasst, wobei der Messstecker (2) Ladesteckerkontakte (6) umfasst und die Ladesteckerkontakte (6) und die Messspitze (5) mit einer Messeinheit (7) im Messgerät (1) verbunden sind, und dass die Messeinheit (7) zur Durchführung einer elektrischen Messung am Elektrofahrzeug (20) eingerichtet ist.

2. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (7) eingerichtet ist, zur Durchführung der elektrischen Messung entweder die Messspitze (5) mit einem der Ladesteckerkontakte (6) zu verbinden oder zwei Ladesteckerkontakte (6) miteinander zu verbinden, dass die Messeinheit (7) eingerichtet ist, ein sich aus der Verbindung der Messspitze (5) und dem verbundenen Ladesteckerkontakt (6) oder der Verbindung zwischen den beiden verbundenen Ladesteckerkontakten (6) ergebendes Ergebnis der elektrischen MesSung zu erfassen,

3. Messgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsonde (3) und/oder der Messstecker (2) eine Anzeigeeinheit (11) umfasst und ein Ergebnis der Messung an der Anzeigeeinheit (11) anzeigbar ist.

4. Messgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (7) eingerichtet ist, als Ergebnis der Messung eine elektrische Messgröße zwischen der Messspitze (5) und dem verbundenen Ladesteckerkontakt (6) oder zwischen den beiden verbundenen Ladesteckerkontakten (6) zu erfassen.

5. Messgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (7) eingerichtet ist, als Ergebnis der Messung einen elektrischen Widerstand zwischen der Messspitze (5) und dem damit verbundenen Ladesteckerkontakt (6) oder zwischen den zwei miteinander verbundenen Ladesteckerkontakten (6) zu bestimmen.

6. Messgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (7) eingerichtet ist, zwei Ladesteckerkontakte (6) über einen definierten Widerstand (R) für eine vorgegebene Zeit miteinander zu verbinden und als Ergebnis der Messung das Anliegen des Widerstandes (R) anzuzeigen.

7. Verfahren für die Durchführung einer elektrischen Messung an einem Elektrofahrzeug (20) mit einem Messgerät (1), wobei das Messgerät (1) einen Messtecker (2) zum Anstecken an eine Ladebuchse (21) des Elektrofahrzeug (20) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (1) eine tragbare Messsonde (3) mit einer Messspitze (5) und ein Messkabel (4), das den Messstecker (2) und die Messsonde (3) verbindet, umfasst, wobei der Messstecker (2) für die Durchführung der elektrischen Messung in eine Ladebuchse (21) eines Elektrofahrzeugs (20) gesteckt wird, und dass bei gestecktem Messstecker (2) mit einer Messeinheit (7) des Messgeräts (1), die im Messgerät (1) mit den Ladesteckerkontakten (6) und der Messspitze (5) verbunden wird, eine elektrische Messung am Elektrofahrzeug (20) durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (7) zur Durchführung der elektrischen Messung entweder die Messspitze (5) mit einem der Ladesteckerkontakte (6) verbindet oder zwei Ladesteckerkontakte (6) miteinander verbindet, und dass die Messeinheit (7) ein sich aus der Verbindung der Messspitze (5) und dem verbundenen Ladesteckerkontakt (6) oder der Verbindung zwischen den beiden verbundenen LadesteCkerkontakten (6) ergebendes Ergebnis der elektrischen Messung erfasst.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ergebnis der Messung an einer Anzeigeeinheit (11) des Messgeräts (1) angezeigt wird.

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10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (7) als Ergebnis der Messung eine elektrische Messgröße zwischen der Messspitze (5) und dem verbundenen Ladesteckerkontakt (6) oder zwischen den beiden verbundenen Ladesteckerkontakten (6) erfasst.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (7) als Ergebnis der Messung einen elektrischen Widerstand zwischen der Messspitze (5) und dem damit verbundenen Ladesteckerkontakt (6) oder zwischen den zwei miteinander verbundenen Ladesteckerkontakten (6) bestimmt.

12. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (7) zwei Ladesteckerkontakte (6) über einen definierten Widerstand (R) für eine vorgegebene Zeit miteinander verbindet und an der Anzeigeeinheit (11), als Ergebnis der Messung das Anliegen des Widerstandes angezeigt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen