BE1028275A1

BE1028275A1 - Verriegelungseinrichtung

Info

Publication number: BE1028275A1
Application number: BE20205301A
Authority: BE
Inventors: Dieter Pries
Original assignee: Phoenix Contact E Mobility Gmbh
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2021-12-03
Also published as: BE1028275B1; EP4147309A1; WO2021224013A1

Abstract

Eine Verriegelungseinrichtung für eine Steckverbindung, aufweisend: einen Steckverbinder, aufweisend ein Gehäuse zum Verbinden mit einem korrespondierenden Steckverbinder; einen Aktuator und ein Verriegelungselement, wobei der Aktuator an dem Gehäuse angeordnet ist und angepasst ist das Verriegelungselement in einen Bereich des Gehäuses in eine Funktionstestposition zu bewegen, wobei in der Funktionstestposition ein Endbereich des Verriegelungselements an einer Anschlagfläche des Gehäuses aufliegt; und ein Auswertemittel, angepasst zum Erkennen einer Ist-Position des Verriegelungselements und zum Vergleichen der Ist-Position des Verrieglungselements mit einer Soll-Position der Funktionstestposition, zum Erkennen einer Abweichung von der Soll-Position. Weiterhin wird ein Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug und ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer Verriegelungseinrichtung vorgeschlagen.

Description

Verriegelungseinrichtung Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung für eine Steckverbindung und weiterhin betrifft die Erfindung einen Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug, aufweisend eine derartige Verriegelungseinrichtung.

Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer Verriegelungseinrichtung.

Elektrofahrzeuge nutzen elektrische Energie zum Antrieb.

Üblicherweise werden Elektrofahrzeuge an Ladestationen über eine Kabelverbindung aufgeladen.

Beispielsweise wird in der Richtlinie 2014/94/EU der Europäischen Union gefordert, dass jede Ladestation mit mehr als 3,7 kW Wechselstromladeleistung, AC, einen Anschluss nach IEC 62196 Typ 2 haben soll.

Weiterhin soll jede Ladestation mit mehr als 22 kW Gleichstromladeleistung, DC, einen Anschluss nach dem Combined Charging System, CCS, haben.

In anderen geografischen Regionen können auch anderweitig ausgestaltete Anschlüsse verwendet werden.

Beispielsweise werden in Nordamerika oftmals die in der Norm IEC 62196-2:2011 als Typ 1 beschriebenen Anschlüsse verwendet.

Damit es nicht zu einem unbefugtem Abziehen eines Ladekabels, sowie zu Spannungsspitzen und damit verbundenen Funkenüberschlägen beim Abziehen des Ladekabels während des Ladens kommt, ist oftmals eine Verriegelung der Steckverbindung, beispielsweise des Ladesteckers in der Ladesteckdose, während des Ladevorgangs vorgesehen.

Zum Beispiel wird bei den Typ 2 Steckern ein Verriegelungselement, das auch als Sperrstift oder als Pin bezeichnet werden kann, mittels eines Aktuators von einer Seite oder von oben oder unten in eine dafür vorgesehene Aussparung in ein Gehäuse des Steckverbinders gefahren.

Das Verriegelungselement kann hierdurch einen in den Steckverbinder eingesteckten korrespondierenden Steckverbinder, wie beispielsweise einen in der Ladesteckdose eingesteckten Ladestecker, in der Ladesteckdose verriegeln.

Das Verriegelungselement wird oftmals mittels eines elektromechanischen Aktuators bewegt.

Eine derartige Verriegelungseinrichtung, die direkt an einem Gehäuse eines Steckverbinders oder in dem Umfeld des Steckverbinders angeordnet werden kann, ist beispielsweise in der DE 10 2018 114 205 A1 beschrieben.

Ab einem Bemessungsstrom von 63 A (AC) und für das DC Laden mit CCS, ist eine Verriegelung gefordert, um eine Unterbrechung des Ladestromkreises unter Last zu verhindern.

Die Verriegelung ist in der DIN EN 62196-1/ -2/ -3 beschrieben und durch die IEC 61851-1 bestimmt.

Auch wird eine derartige Verriegelung oftmals eingesetzt, um die zum Laden notwendigen Komponenten gegen Diebstahl zu sichern, beispielsweise auch dann, wenn der Ladevorgang bereits abgeschlossen ist und das Ladekabel noch in dem Elektrofahrzeug, beziehungsweise der Ladesäule eingesteckt ist.

Um in den Steckverbinder eingesteckte, defekte korrespondierende Steckverbinder, beispielsweise defekte Ladestecker zu erkennen, sind im Stand der Technik Verriegelungselemente bekannt, die an einem Endbereich eine Stufe aufweisen, die gegen eine Kante am Ladestecker fährt. Beispielsweise beschreibt die DE 10 2011 056 558 A1 eine Verriegelungseinrichtung in der eine verriegelte Position des Verriegelungselements überwacht wird. Im Falle, dass der korrespondierende Steckverbinder, beispielsweise der Ladestecker, nicht vollständig gesteckt oder defekt ist, erreicht das Verriegelungselement nicht seine Soll-Position, oder überfährt die Soll- Position. Beispielsweise kann darauf basierend der Ladevorgang unterbrochen, bzw.

überhaupt erst nicht gestartet werden. Allerdings ist dadurch, dass das Verriegelungselement mit der Stufe gegen eine Kante des Ladesteckers fährt, keine direkte Überwachung auf das Vorhandensein des Bereichs des Verriegelungselements gegeben, der mit dem Ladestecker in Eingriff steht.

Beispielsweise kann in dem Fall, dass das Verriegelungselement abgebrochen ist, die Stufe am Verriegelungselement zumindest teilweise noch vorhanden sein. Eine Verriegelung ist in diesem Fall nicht mehr gewährleistet und eine verriegelte Position wird fälschlicherweise erkannt. Deshalb beschreibt die DE 10 2011 056 558 A1 weiterhin ein Teststeckelement mit einer als Sackloch ausgeführten Ausnehmung, die in den Steckverbinder eingesteckt werden kann, um das Vorhandensein und die Funktion eines unbeschädigten Verriegelungselements zu ermitteln. Die in dem Stand der Technik beschriebene Bestimmung mittels Teststeckelement hat allerdings den Nachteil, dass eine Funktionsüberprüfung nur durch ein manuelles Einbringen des Teststeckelements erfolgen kann. Falls der Benutzer das Teststeckelement nicht zur Hand hat oder vergisst eine regelmäßige Überprüfung durchzuführen, wird ein fehlerhaftes Verriegelungselement nicht erkannt und eine Gefahr für den Benutzer kann hierdurch entstehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Konzept zur Funktionsüberprüfung einer Verriegelungseinrichtung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Danach wird eine Verriegelungseinrichtung für eine Steckverbindung vorgeschlagen, aufweisend: einen Steckverbinder, aufweisend ein Gehäuse zum Verbinden mit einem korrespondierenden Steckverbinder; einen Aktuator und ein Verriegelungselement, wobei der Aktuator an dem Gehäuse angeordnet ist und angepasst ist das Verriegelungselement in einen Bereich des Gehäuses in eine Funktionstestposition zu bewegen, wobei in der Funktionstestposition ein Endbereich des Verriegelungselements an einer Anschlagfläche des Gehäuses aufliegt; und ein Auswertemittel, angepasst zum Erkennen einer Ist-Position des Verriegelungselements und zum Vergleichen der Ist-Position des Verrieglungselements mit einer Soll-Position der Funktionstestposition, zum Erkennen einer Abweichung von der Soll-Position.

Der Steckverbinder kann beispielsweise als Ladesteckdose am Ende eine Ladekabels angeordnet sein, oder direkt an einem Elektrofahrzeug angeordnet sein und kann weiterhin angepasst sein, mit einem Ladekabel über einen entsprechenden korrespondieren Steckverbinder, der als Ladestecker ausgebildet sein kann und in die Ladesteckdose gesteckt werden kann, verbunden zu werden.

Die Ladesteckdose kann beispielsweise eine Ladesteckdose nach Typ-2 oder Combo 2 sein.

In Beispielen kann die Ladesteckdose auch eine Ladesteckdose nach weiteren bekannten Typen sein, wie beispielsweise eine Ladesteckdose nach dem GB/T Standard, dem CCS1 Standard oder nach dem Typ 1, wie bereits zuvor beschrieben.

Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, ein elektrisches Signal in eine mechanische Bewegung umzusetzen, beispielsweise in eine translatorische Bewegung.

Das Verriegelungselement, das als Sperrstift, oder als Pin ausgestaltet sein kann, ist in Beispielen mechanisch mit dem Aktuator verbunden, um mechanisch entlang einer Achse bewegt werden zu können.

Beispielsweise kann der Aktuator derart an dem Gehäuse angeordnet sein, dass das Verriegelungselement durch eine Öffnung in dem Gehäuse des Steckverbinders in eine weitere Öffnung oder Aussparung entlang der Achse in einem, in dem Steckverbinder befindlichen, korrespondierenden Steckverbinder, beispielsweise einen Ladestecker, gefahren werden kann.

Beispielsweise kann, im normalen Betrieb, der Aktuator dazu angepasst sein, das Verriegelungselement von einer ,entriegelten Position“, in welcher der korrespondierende

Steckverbinder in den Steckverbinder eingebracht werden kann in eine „verriegelte Position“ zu überführen. In der verriegelten Position kann zumindest ein Endbereich des Verriegelungselements in die weitere Öffnung oder Aussparung entlang der Achse das befindliche korrespondierenden Steckverbinder, eingebracht sein, um somit die beiden Steckverbinder miteinander zu verriegeln.

Als „Endbereich des Verriegelungselements“ kann eine Spitze des Verriegelungselements oder ein Bereich an der Spitze des Verriegelungselements verstanden werden. Die Spitze oder der Bereich kann von dem Aktuator in das Gehäuse verbracht werden.

Als „Funktionstestposition“ kann eine Position verstanden werden, die auf einer Strecke von der entriegelten Position zur verriegelten Position hinter der verriegelten Position liegt. Auch kann als „Funktionstestposition“ eine Position verstanden werden, die einem maximalen Einfahren des Verriegelungselements in das Gehäuse entspricht, nämlich so weit bis der Endbereich des Verriegelungselements an einer Anschlagfläche des Gehäuses aufliegt und nicht mehr weiter in Richtung des Gehäuses bewegt werden kann. Die Anschlagfläche kann eine Fläche des Gehäuses, beispielsweise eine Fläche des „Steckgesichts“ des Steckverbinders sein.

Das Auswertemittel kann in dem Aktuator angeordnet sein, und beispielsweise mittels eines Sensors, der als Tastsensor ausgebildet sein kann und eine bestimmte Stelle entlang der Ausdehnungsrichtung des Verriegelungselement erkennen kann, oder über das Erfassen einer Umdrehungszahl eines Motors in dem Aktuator die Ist-Position des Verriegelungselements erfassen. Hierin kann unter dem Begriff „Ist-Position“ eine Position verstanden werden, an der sich ein bekannter Bereich des Verriegelungselements, bzw. der Endbereich des Verriegelungselements, bei der Positionsermittlung tatsächlich befindet. Die dazugehörige „Soll-Position“ kann die Funktionstestposition sein, also eine bekannte Position, wo das Verriegelungselement nicht mehr weiter bewegt werden kann, weil das Verriegelungselement auf der Anschlagfläche zum Aufliegen kommt.

Beispielsweise wenn sich die Anschlagfläche und somit die Funktionstestposition auf einer bestimmte Position entlang der Achse in dem Gehäuse befinden, so sollte die erkannte Ist-Position bei einem Funktionstest auch dieser bestimmten Position entsprechen, oder in einem vorbestimmten Bereich um diese bestimmte Position liegen.

Hierbei kann ein Test verstanden werden, bei dem die Funktion eines unbeschädigten Verriegelungselements ermittelt wird, oder eine Beschädigung an dem Verriegelungselement ermittelt wird.

Ein beschädigtes Verriegelungselement kann beispielsweise erkannt werden, wenn die Funktionstestposition überfahren wird, die Soll-Position also nicht mehr mit der Ist- Position übereinstimmt. Beispielsweise, wenn das Verriegelungselement abgebrochen ist.

5 Somit kann das „kürzere“ Verriegelungselement weiter in das Gehäuse hineinbewegt werden. Demzufolge ist ein längerer Verfahrweg nötig bis der Endbereich des Verriegelungselements an der Anschlagfläche des Gehäuses zum Aufliegen kommt. Vorteilhaft kann mittels des zuvor beschriebenen Verriegelungselements zuverlässig eine Funktionsüberprüfung, zum Erkennen eines fehlerhaften Verriegelungselements, auch ohne dem Einbringen von Teststeckelementen durchgeführt werden.

In einem Beispiel ist das Auswertemittel angepasst zum - Erkennen, dass die Ist-Position des Verriegelungselements außerhalb eines Toleranzbereichs der Soll-Position liegt; und - Bereitstellen einer Warnmeldung, basierend auf dem Erkennen. Unter Toleranzbereich kann hier ein Bereich um die Soll-Positon der Funktionstestposition bezeichnet werden, der abhängig von der spezifischen Anwendung beispielsweise in einem Bereich von bis zu + 10 % um die Soll-Position der Funktionstestposition liegen kann.

Vorteilhaft können hierdurch nur leicht beschädigte oder auch verschmutzte Verriegelungselemente immer noch als funktionsfähig erkannt werden.

Die Warnmeldung kann mittels eines Signals an eine Recheneinheit, beispielsweise an eine Recheneinheit einer Ladesäule oder eines Elektrofahrzeugs übermittelt werden, um den Ladevorgang anzuhalten, beziehungsweise überhaupt erst gar nicht zu starten.

In einem Beispiel ist die Anschlagfläche einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet, insbesondere umfasst die Anschlagfläche einen Bereich eines Steckgesichts des Steckverbinders.

Beispielsweise kann das Gehäuse mit der Anschlagfläche einstückig aus einem Kunststoff ausgebildet sein. Die Anschlagfläche kann hier ein Teil einer Öffnung oder einer Hinterschneidung sein, in die ein Gehäusering des korrespondierenden Steckverbinders eingebracht werden kann.

In einem Beispiel ist das Verriegelungselement stiftförmig ausgestaltet. Ein derart stiftförmig ausgebildetes Verriegelungselement kann einfach in eine entsprechende Ausnehmung in einem Gehäuse des korrespondierenden Steckverbinders eingebracht werden, um den korrespondierenden Steckverbinder in dem Steckverbinder, während eines Ladevorgangs zu verriegeln. Der Endbereich des Verriegelungselements kann hierfür außerdem konisch ausgestaltet sein, um ein einfacheres Einbringen des Verriegelungselements zu ermöglichen.

In einem Beispiel weist das Verriegelungselement an dem Endbereich eine Abstufung auf, zum zumindest bereichsweisen Aufliegen auf einen Bereich des korrespondierenden Steckverbinders.

Unter dem Begriff „Abstufung“ kann auch ein Vorsprung bezeichnet werden. Weiterhin kann die Abstufung ein Bereich an dem Verriegelungselement sein, der um die Ausnehmung an dem Gehäuse des korrespondierenden Steckverbinders, in einer verriegelten Position, zum Aufliegen kommt.

In der verriegelten Position, wenn der korrespondierende Steckverbinder in dem Steckverbinder verriegelt ist, kann ein verjüngter Bereich unterhalb der Abstufung in Richtung des Endes des Steckverbinders in der Ausnehmung an dem Gehäuse des korrespondierenden Steckverbinders eingebracht sein und die Abstufung, oberhalb des verjüngten Bereichs, an dem Gehäuse des korrespondierenden Steckverbinders aufliegen.

In einem Beispiel weist das Auswertemittel ein Sensormittel, insbesondere einen Tastsensor, zum Erfassen einer Position des Verriegelungselements auf.

_ Beispielsweise kann der Tastsensor als Tastschalter ausgebildet sein mit einer Tastkugel, die auf einer Gleitfläche entlang des Verlaufs des Verriegelungselements in Verschieberichtung gleiten kann und in zumindest eine Ausnehmung in der Gleitfläche zur Positionserkennung eingreifen kann.

In einem Beispiel ist der Aktuator angepasst das Verriegelungselement zwischen einer entriegelten Position und einer verriegelten Position zu bewegen.

Beispielsweise kann, im normalen Betrieb, der Aktuator dazu angepasst sein, das Verriegelungselement von einer „entriegelten Position“, in welcher der korrespondierende Steckverbinder in den Steckverbinder eingebracht werden kann in eine „verriegelte Position“ zu überführen. In der verriegelten Position kann zumindest der Endbereich des Verriegelungselements in die Aussparung des Gehäuses des korrespondierenden Steckverbinders, eingebracht sein, um somit die beiden Steckverbinder miteinander zu verriegeln. In Verschieberichtung des Verriegelungselements kann sich die entriegelte Position vor der verriegelten Position befinden und die Funktionstestposition kann sich in Verschieberichtung nach der verriegelten Position befinden.

In einem Beispiel ist das Gehäuse als Steckdosengehäuse, insbesondere als Ladesteckdose zum Laden eines Elektrofahrzeugs, ausgebildet. Hierbei kann sich das Gehäuse an einem Ladekabel befinden, das mit einer Ladestation verbunden ist. Alternativ hierzu kann sich das Gehäuse auch an dem Elektrofahrzeug befinden. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug, aufweisend eine Verriegelungseinrichtung, wie sie hierin beschrieben ist. Der Ladeanschluss kann, abhängig von den relevanten Standards, sich an einem Ladekabel einer Ladestation befinden, oder sich an dem Elektrofahrzeug befinden.

Der Ladeanschluss kann in weiteren Beispielen die bezüglich der Verriegelungseinrichtung beschriebenen Merkmale aufweisen. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer Verriegelungseinrichtung, insbesondere einer hierin beschriebenen Verriegelungseinrichtung, aufweisend: Bewegen eines Verriegelungselements, mittels eines Aktuators, in einen Bereich eines Gehäuses eines Steckverbinders in eine Funktionstestposition, wobei in der Funktionstestposition ein Endbereich des Verriegelungselements an einer Anschlagfläche des Gehäuses aufliegt; und Erkennen einer Ist-Position des Verriegelungselements und Vergleichen der Ist-Position des Verrieglungselements mit einer Soll-Position der Funktionstestposition, zum Erkennen einer Abweichung von der Soll-Position.

In einem Beispiel weist das Verfahren den Schritt auf: Erkennen, dass die Ist-Position des Verriegelungselements außerhalb eines Toleranzbereichs der Soll-Position liegt; und Bereitstellen einer Warnmeldung. In einem Beispiel weist das Verfahren den Schritt auf: Ausführen des Verfahrens nach einem Steckvorgang des Steckverbinders.

Beispielsweise kann das Verfahren von einer Recheneinheit, beispielsweise einer Recheneinheit einer Ladesäule, ausgeführt werden. Die Recheneinheit kann nach jedem Ladevorgang und nachdem die Steckverbindung getrennt wurde zur Funktionsprüfung das zuvor beschriebene Verfahren durchführen, um einen Defekt am Verriegelungselement zu erkennen noch bevor ein weiterer Ladevorgang gestartet wird.

Alternativ kann die Funktionsprüfung auch in bestimmten Intervallen, beispielsweise nach jedem zweiten oder dritten Ladevorgang oder zu bestimmten Zeitpunkten, beispielsweise einmal in der Woche oder einmal im Monat durchgeführt werden.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Verriegelungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform; Fig. 2 eine Ansicht eines Gehäuses eines Steckverbinders gemäß einer Ausführungsform; Fig. 3 eine Vorderansicht auf eine Verriegelungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform; Fig. 4A, 4B Schnittansichten durch eine Verriegelungseinrichtung in einer verriegelten Position und in einer Testposition in einem funktionierenden Zustand; Fig. 5A, 5B Schnittansichten durch eine Verriegelungseinrichtung in einer verriegelten Position und in einer Testposition in einem nicht- funktionierenden Zustand;

Fig. 6A, 6B Isometrische Ansichten von Steckverbindern zusammen mit korrespondierenden Steckverbindern gemäß verschiedener Ausführungsformen; und Fig. 7A, 7B Seitenansichten von Steckverbindern zusammen mit korrespondierenden Steckverbindern gemäß verschiedener Ausführungsformen. Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Verriegelungseinrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. Wie in Figur 1 schematisch gezeigt, ist das Verriegelungselement mit einem Aktuator 9 gekoppelt und kann mittels des Aktuators 9 bewegt werden. Weiterhin wird in Figur 1 ein korrespondierender Steckverbinder 5 gezeigt. Figur 2 zeigt eine Ansicht eines Gehäuses 7 eines Steckverbinders 3 gemäß einer Ausführungsform. In Figur 2 wird das Gehäuse 3 und der eingesteckte korrespondierende Steckverbinder 5 gezeigt. Figur 3 zeigt eine Vorderansicht einer Verriegelungseinrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. Die in Figur 3 gezeigte Verriegelungseinrichtung weist ein Gehäuse 7 eines Steckverbinders 3 nach dem Combined Charging System auf. In der gezeigten Ausführungsform wird die Verriegelungseinrichtung 1 mit dem Aktuator 9 gezeigt. Allerdings wird in der gezeigten Ausführungsform das Verriegelungselement 11 gezeigt, das durch eine Öffnung in dem Gehäuse 7 des Steckverbinders 3 entlang einer Achse, die auch der gezeigten Schnittlinie A-A entspricht, bewegt werden kann.

Die Figur 4A zeigt eine Schnittansicht durch eine Verriegelungseinrichtung 1 in einer verriegelten Position, in welcher der Steckverbinder 3 mit einem korrespondieren Steckverbinder 5 verbunden ist. Die gezeigte Schnittansicht der Verriegelungseinrichtung 1 ist entlang der zuvor in Figur 3 gezeigten Schnittlinie A-A.

Wie gezeigt, erstreckt sich das Verriegelungselement 11 durch eine Öffnung in dem Gehäuse 7 des Steckverbinders 3 durch eine weitere Öffnung in einem Gehäuse des in dem Steckverbinder 3 befindlichen korrespondierenden Steckverbinders 5, um somit die beiden Steckverbinder 3, 5 miteinander zu verriegeln. Der Steckverbinder 3 ist als Ladebuchse gezeigt und der korrespondierende Steckverbinder 5 ist als Ladestecker gezeigt. Allerdings kann, in nicht gezeigten Ausführungsformen, der Steckverbinder auch als Ladestecker ausgebildet sein und der korrespondierende Steckverbinder kann als Ladebuchse ausgebildet sein. In der gezeigten Ausführungsform weist das Verrieglungselement 11 an dem Endbereich 15, in Richtung des korrespondierenden Steckverbinders 5 eine Abstufung 13 auf, zum zumindest bereichsweisen Aufliegen auf einem Bereich des korrespondierenden Steckverbinders 5. Wie gezeigt, kommt der Bereich des Verriegelungselements 11 mit der Abstufung 13, in der verriegelten Position, um die Ausnehmung an dem Gehäuse des korrespondierenden Steckverbinders 5 zum Aufliegen.

Die Figur 4B zeigt eine Schnittansicht durch die zuvor gezeigte Verriegelungseinrichtung 1 ohne den korrespondierenden Steckverbinder. In der Figur 4B befindet sich das Verriegelungselement 11 in der Funktionstestposition.

Wie gezeigt, liegt der Endbereich 15 des Verriegelungselements 11 an einer Anschlagfläche 17 des Gehäuses 7 auf. Der Endbereich 15 wird in der gezeigten Ausführungsform durch eine Stirnfläche des Verriegelungselements 11 gebildet. Die Anschlagfläche 17 ist eine Fläche des Gehäuses 7 und wird in der Figur 4B als Fläche des „Steckgesichts“ des Steckverbinders 3 gezeigt.

In Figur 4B ist das Verriegelungselement 11 maximal in das Gehäuse 7 eingebracht oder eingefahren, nämlich so weit bis der Endbereich 15 des Verriegelungselements 11 an der Anschlagfläche 17 des Gehäuses 7 aufliegt und nicht mehr weiter in Richtung des Gehäuses 7 bewegt werden kann.

Beispielsweise kann über das Erfassen einer Umdrehungszahl eines Motors in dem Aktuator 9, oder über ein Sensormittel die Ist-Position des Verriegelungselements 11 erfasst werden. In der in Figur 4A gezeigten Darstellung entspricht die Ist-Position auch der Soll-Position, nämlich der Funktionstestposition, in der das Verriegelungselement 11 nicht weiter in das Gehäuse 7 hineingefahren werden kann, weil das Verriegelungselement 11 auf der Anschlagfläche 17 zum Aufliegen kommt. Bei dem in Figur 4B gezeigten Test kann somit die Funktion eines unbeschädigten Verriegelungselements 11 ermittelt werden.

Die Figur 5A zeigt eine Schnittansicht durch eine Verriegelungseinrichtung 1 in einer verriegelten Position, in welcher der Steckverbinder 3 mit einem korrespondieren Steckverbinder 5 verbunden ist. Auch die in Figur 5A gezeigte Schnittansicht ist eine Ansicht entlang der in Figur 3 gezeigten Schnittlinie A-A. In Figur 5A ist das Verriegelungselement 11 in einem beschädigten Zustand gezeigt. Wie gezeigt, ist der Endbereich des Verriegelungselements 11 zumindest teilweise abgebrochen, so dass der korrespondierende Steckverbinder 5 nicht mit dem Steckverbinder 3 verriegelt ist, auch wenn sich das Verriegelungselement 11 in der „verriegelten Position“ befindet.

Die Figur 5B zeigt eine Schnittansicht durch die zuvor in Figur 5A gezeigte Verriegelungseinrichtung 1 ohne den korrespondierenden Steckverbinder. In der Figur 5B befindet sich das Verriegelungselement 11 in der Funktionstestposition.

Das beschädigte Verriegelungselement 11 kann dadurch erkannt werden, dass die Soll- Position der Funktionstestposition überfahren wird, die Soll-Position und die Ist-Position also nicht übereinstimmen. Das in Figur 5B gezeigte „kürzere“ Verriegelungselement 11 kann weiter in das Gehäuse 7 hineinbewegt werden. Demzufolge ist ein längerer Verfahrweg nötig bis der abgebrochene Endbereich des Verriegelungselements 11 an der Anschlagfläche 17 des Gehäuses 7 zum Aufliegen kommt. Die Figuren 6A und 6B zeigen Isometrische Ansichten von Steckverbindern 3 zusammen mit korrespondierenden Steckverbindern 5 gemäß verschiedener Ausführungsformen. In Figur 6A werden beispielsweise ein Steckverbinder 3 und ein korrespondierender Steckverbinder 5 nach dem Combined Charging System gezeigt und in Figur 6B ein Steckverbinder 3 und ein korrespondierender Steckverbinder 5 nach Typ 2 ohne DC Kontakte. In den Figuren 7A und 7B werden die zugehörigen Seitenansichten gezeigt, mit jeweils einer Öffnung, zum Einbringen von jeweils einem Verriegelungselement (nicht gezeigt). In den Figuren 7A und 7B wird auch ein Auswertemittel 19 gezeigt. In weiteren Ausführungsformen kann das Auswertemittel auch direkt an dem Aktuator oder in einer Recheneinheit angeordnet sein.

Bezugszeichenliste 1 Verriegelungseinrichtung 3 Steckverbinder 5 korrespondierender Steckverbinder 7 Gehäuse 9 Aktuator 11 Verriegelungselement 13 Abstufung Endbereich 17 Anschlagfläche 19 Auswertemittel 15

Claims

Patentansprüche

1. Verriegelungseinrichtung für eine Steckverbindung, aufweisend: einen Steckverbinder (3), aufweisend ein Gehäuse (7) zum Verbinden mit einem korrespondierenden Steckverbinder (5); einen Aktuator (9) und ein Verriegelungselement (11), wobei der Aktuator (9) an dem Gehäuse (7) angeordnet ist und angepasst ist das Verriegelungselement (11) in einen Bereich des Gehäuses (7) in eine Funktionstestposition zu bewegen, wobei in der Funktionstestposition ein Endbereich (15) des Verriegelungselements (11) an einer Anschlagfläche (17) des Gehäuses (7) aufliegt; und ein Auswertemittel (19), angepasst zum Erkennen einer Ist-Position des Verriegelungselements (11) und zum Vergleichen der Ist-Position des Verrieglungselements (11) mit einer Soll-Position der Funktionstestposition, zum Erkennen einer Abweichung von der Soll-Position.

2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertemittel (19) angepasst ist zum - Erkennen, dass die Ist-Position des Verriegelungselements (11) außerhalb eines Toleranzbereichs der Soll-Position liegt; und - Bereitstellen einer Warnmeldung, basierend auf dem Erkennen.

3. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (17) einstückig mit dem Gehäuse (7) ausgebildet ist, insbesondere einen Bereich eines Steckgesichts des Steckverbinders (3) umfasst.

4. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (11) stiftförmig ausgestaltet ist.

5. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verrieglungselement an dem Endbereich (15) eine Abstufung (13) aufweist zum zumindest bereichsweisen Aufliegen auf einem Bereich des korrespondierenden Steckverbinders (5).

6. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertemittel (19) ein Sensormittel, insbesondere einen Tastsensor, zum Erfassen einer Position des Verriegelungselements (11) aufweist.

7. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (9) angepasst ist das Verriegelungselement (11) zwischen einer entriegelten Position und einer verriegelten Position zu bewegen.

8. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) als Steckdosengehäuse, insbesondere als Ladesteckdose zum Laden eines Elektrofahrzeugs, ausgebildet ist.

9. Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug, aufweisend eine Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

10. Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer Verriegelungseinrichtung (1), insbesondere einer Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend: Bewegen eines Verriegelungselements (11), mittels eines Aktuators (9), in einen Bereich eines Gehäuses (7) eines Steckverbinders (3) in eine Funktionstestposition, wobei in der Funktionstestposition ein Endbereich (15) des Verriegelungselements (11) an einer Anschlagfläche (17) des Gehäuses (7) aufliegt; und Erkennen einer Ist-Position des Verriegelungselements (11) und Vergleichen der Ist-Position des Verrieglungselements (11) mit einer Soll-Position der Funktionstestposition, zum Erkennen einer Abweichung von der Soll-Position.

11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Erkennen, dass die Ist-Position des Verriegelungselements (11) außerhalb eines Toleranzbereichs der Soll-Position liegt; und Bereitstellen einer Warnmeldung, basierend auf dem Erkennen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Ausführen des Verfahrens nach einem Steckvorgang des Steckverbinders (3).