CN103098313B

CN103098313B - 用于采集插接连接组件的插接周期数目的方法和装置

Info

Publication number: CN103098313B
Application number: CN201180044262.2A
Authority: CN
Inventors: R.法尔克
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2018-10-19
Anticipated expiration: 2031-08-17
Also published as: US20130170604A1; US10431032B2; WO2012034806A1; EP2567427A1; CN103098313A; DE102010045329A1; EP2567427B1

Abstract

为了监视插头、例如用于电动汽车的充电电缆插头的插接周期数目，在每个插接周期后累计在电子存储器中的分配给插头的插接周期计数器。这使得当插头的插接周期的允许数目被超出时，能够发出警告消息。替换地，当插头的使用寿命被超出时，在用于电动汽车的充电站或用于自动化设备的数据电缆情况下也能够断开电气连接。由此，达到较高的插头可供使用性，因为能够及时更换相应的电缆。此外，阻止了因有缺陷的导电部件而危及人员。

Description

用于采集插接连接组件的插接周期数目的方法和装置

技术领域

插接连接由公和母组件组成。公插接连接组件称为插头。母插接连接组件区分成插口、插座和耦合器。插座通常安装在墙上，而插口指的是设备上的母插接连接组件。在延长电缆中，母插接连接组件称为耦合器。

背景技术

插接连接用于连接和断开电气和光学导线。相应的导线例如用于数据通信，例如针对维护接入。因此，通常的插接连接组件例如位于RJ45电缆、M12电缆、RS232电缆、或USB电缆的端部上。插接连接组件的另一重要使用是其在充电电缆中的使用，所述充电电缆用于例如电动汽车的电流供应。

插接周期指的是插接连接组件的插入和拔出的序列（Abfolge）。在下文中，术语“插接过程”理解为插入、拔出或者整个插接周期。

从WO 2009/099523 A1已知，在医学技术中，插头的插接周期数目应当受到限制，以满足无菌性要求或其它规定。为此，该文献建议插头的机械式修改，该修改限制了插头的插接周期数目。通过机械式、转动的组件实现所述限制，该组件在允许的插接周期数目用完后禁止插头的继续使用。

此外，从现有技术已知确定产品身份的方法。为此除了一般已知的RFID和条形码技术外，还已知产品验证模块Infineon ORIGA®，参见http://www.infineon.com/export/sites/default/en/product/promopages/origa/ORIGA.pdf，于2010年9月9日在因特网上获得。该产品验证模块能够防操纵地采集产品身份。

此外，已知用于监视物流链的系统。在此，例如集装箱、托盘、药品包装等对象配备有标识符。该标识符在预给定的地点被采集。有关采集地点和采集时间的信息被输入到数据库中。

从现有技术已知的、对插头的插接周期数目的机械式限制需要修改插头的构造，该修改提高了插头的生产成本。

发明内容

因此，本发明的任务是说明用于采集插接连接组件的插接周期数目的方法和装置，它们提供了针对已知现有技术的替换方案。

按照本发明该任务通过以下方式得到解决，即探测装置探测插接连接组件的插接过程。该方法的特征在于微处理器接着更新电子存储器中的插接周期计数器。

用于采集插接连接组件的插接周期数目的装置具有探测装置，它被设计为用于探测插接连接组件的插接过程。该装置的特征在于微处理器，它被编程用于在每个插接过程后对插接周期计数器进行电子更新。此外，该装置的特征在于电子存储器，它设置成用于存储插接周期计数器。

本发明基于以下认识：除了之前所述的医学技术要求外还有其它考虑和原因要监视插接连接器的插接周期数目。本发明基于以下认识：在此期间插接连接器的正确功能能够得到保证的插接周期的数目是有限的。插接连接器原则上会受到磨损，该磨损限制了它的使用寿命。

本发明尤其是基于以下认识：不是为恶劣的工业环境和频繁的插接周期设计，但是却被用于此类应用目的的插接连接器也越来越多。因此，例如用于工业设备维护的网络接入当今常常经由传统的RJ45以太网接口实现。

本方法和装置保证了插接连接组件的较高的可供使用性，因为这些组件通过确定插接周期数目能够被及时更换。此外，在导能的电缆例如充电电缆或电流电缆中避免了因有缺陷的插头而危及人员。

在一改进方案中，计算单元会将插接周期计数器与阈值进行比较。只要插接周期计数器未超出阈值，开关就接通到插接连接组件的电气连接。替换地，只要插接周期计数器超出阈值，该开关就断开到插接连接组件的电气连接。

在第一种情况下，在此，插接周期计数器被初始化为零并且在每个插接过程后增量。在此，阈值是允许的插接过程数目。在第二种情况下，插接周期计数器被初始化为允许的插接过程数目并且在每个插接周期后减量。于是，阈值例如是1。在第一种情况下，恰好当插接周期计数器大于阈值时出现阈值的超出。在第二种情况下，当插接周期计数器小于阈值时出现阈值的超出。

该改进方案具有以下优点：保护用户避免因有缺陷的插接连接器而受电击。

在另一改进方案中，计算单元同样将插接周期计数器与阈值进行比较，并且只要插接周期计数器超出阈值就产生警告消息。

按照一实施方式，插接周期计数器在更新时增量。替换地，插接周期计数器在更新时减量。

在另一改进方案中，电子存储器位于服务器上。插接连接组件的标识符、尤其是序列号、URL或NAI被传输到服务器上。服务器根据标识符在计数器集合中识别插接周期计数器。

按照一实施方式，探测装置是传感器、尤其是机械式探针或接近开关。替换地，该探测装置设置成用于根据内阻来探测电气连接。

在一替换实施方式中，电子存储器布置在插接连接组件中。

在一改进方案中，插接连接组件配置有RFID接口，RFID接口适合用于读取插接周期计数器或标识符。

另外，本发明包括机器可读的数据载体，在该数据载体上存储微程序，当该微程序在微处理器中完成工作时该微程序执行所述方法。另外，本发明包括微程序，该微程序在微处理器中完成工作和在此过程中执行所述方法。

附图说明

下面详细阐述本发明的实施例。其中：

图1示出了按照第一实施例的插接连接；

图2示出了按照第二实施例的插接连接；

图3示出了按照第三实施例的插接连接；

图4示出了按照第四实施例的插接连接。

具体实施方式

图1示出了充电站90，电动汽车9用充电电缆91连接到充电站90。该充电站90使得能够采集插接连接组件7的插接周期数目，这里是插头的插接周期数目。出于该目的，插接连接组件7具有标识符4。该标识符4例如构成为条形码。在该情况下，充电站90的插座8具有构成为条形码扫描器的读取器10。相反，当标识符4存储在RFID芯片或RFID标签中时，该插接连接组件7具有RFID接口5。于是，读取器10设置用于读取在插接连接组件7的壳体内部的RFID标签或RFID芯片。

在建立插接连接时，通过读取器10读取标识符4。接着，利用请求31将标识符4传输给服务器3。该服务器3具有电子存储器2，在该电子存储器2中存储了用于插接连接组件7的插接周期计数器1。为了识别用于插接连接组件7的插接周期计数器1，服务器3需要标识符4。接着，服务器3利用微处理器11使插接周期计数器1增量。

该标识符4例如是序列号（例如1376543）。然而也能够构成为URL（例如http://count.siemens.com/up?13746543）或构成为NAI（英语名称“network access identifier（网络接入标识符）”的缩写，例如1376543@count.siemens.com）。在此，服务器3的地址信息直接被编码到标识符4中。

替换图1地，经由充电电缆与充电柱相连的插头还能够与电动汽车9的插座或插口相连。

在图1中示出的第一实施例的一变型方案中取消了服务器3。在该情况下，电子存储器2、微处理器11和插接周期计数器1安置在充电站90的插座8或其它部件中。这具有不需要单独服务器3的优点。

图2重新示出了用于电动汽车9的充电站90。在这里，充电电缆91也用包含标识符4和具有RFID接口5的插接连接组件7插入到插座8中。在此，插座8中的或充电站90的其它部件中的计算单元6借助于天线61采集插接连接组件7的标识符4，该标识符4在插入插接连接组件7时经由RFID接口5传送。接着，计算单元6将请求31发送给服务器3，如同在第一实施例中描述的，该服务器3借助于微处理器11使电子存储器2中的插接周期计数器1增量。然而在此，现在将插接周期计数器1与阈值进行比较。该阈值是插接连接组件7的允许的插接周期的最大数目。该阈值能够存放在服务器3的数据库中或在插接连接组件7上。当插接连接组件7的允许的插接周期数目超出阈值时，计算单元6从服务器3接收答复32，该答复32禁止插接连接组件7的使用。接着，计算单元6例如借助于警告灯向用户发出警告信息或在故障或诊断存储器中录入警告。计算单元6例如是数字开关电路、微处理器或微控制器。

在图2中示出，计算单元6基于服务器3的答复32借助于开关62断开到插接连接组件7的电气连接，该答复32显示超出阈值。因此，插接连接组件7或充电电缆91的使用被中断。

只有插接连接组件7的插接周期阈值仍未被超出，才建立用于对电动汽车9充电的电气连接。在该情况下，服务器3发送OK作为答复32，接着通过闭合开关62建立电气连接。

图3示出了充电站90的第三实施例。在该情况下，充电电缆91的插接连接组件7具有自带的电子存储器2，在该电子存储器2中不仅存储了标识符4、而且存储了插接周期计数器1。此外，该插接连接组件7还具有微处理器11，所述微处理器11适合用于使插接周期计数器1增量。在此，该微处理器11例如能够安置在RFID芯片中和还可选地构成为微控制器或简单的数字开关电路。为了识别插接连接组件7到插座8中的插入，该插接连接组件7具有传感器71，所述传感器71会登记插入。接着，插接周期计数器1通过微处理器11增量。因此插接连接组件7自行对其插接周期进行计数。

例如机械式探针或还有接近开关适合作为传感器，该机械式探针在插接连接组件7插入时闭合。替换地，插接连接组件7的插接接触部的电气连接的建立能够经由其内阻被探测出。

在图3中插接周期计数器1还可经由RFID接口5读取。为此，在图3中示出了读取器10。在此，插接周期计数器1可以在建立插接连接时被读取，然而也可以在任何其它时间点被读取。

图4示出了充电站90的第四实施例。电动汽车9用具有插接连接组件7的充电电缆91连接到插座8。在此，插接连接组件7重新包含电子存储器2，在该电子存储器2中存储了插接周期计数器1。该电子存储器2例如布置在RFID芯片中，该RFID芯片还包括微处理器11以及RFID接口5。在此，该电子存储器2和微处理器11能够共同安置在RFID芯片上的微控制器中。在该实施例中还设置了用于识别插接连接组件7的插入的传感器71。

在插入期间或之后，插座8中的计算单元6借助于天线61读取插接连接组件7的插接周期计数器1。仅当该插接周期计数器1低于阈值时，才通过闭合开关62建立电气连接。在此，阈值存储在插座8中或在插接连接组件7的电子存储器2中。计算单元6例如是数字开关电路、微处理器或微控制器。

前述实施例涉及用于电动汽车的充电电缆或充电站。另外的实施例涉及其它任意的电气或光学插接连接器、例如用于将维护设备与工业设备或自动化组件连接的数据电缆。为此，例如能够使用RJ45插接连接器、M12插接连接器、RS232插接连接器或USB插接连接器。在此，所涉及的插接连接组件如同之前以充电站为例所描述的那样构成。

因此，还可应用之前描述的插接连接组件、读取器、服务器等，以将自动化组件与控制网络—例如以太网网络或IP网络—相连。例如如果在灵活制造情况下不同的自动化组件定期与控制网络相连，那么可根据插接周期计数器识别插接连接组件的过度加载。由此，插接连接组件能够被及时更换。因此，避免了因受损的导压插接连接器而危及操作员。同样避免了自动化设备的失效或自动化过程的错误执行，它们通过受过度加载的插接连接器干扰的控制数据传输引起。

在前述实施例中，所分配的插接周期计数器在插接连接组件的插接过程中被增量。增量指的是插接周期计数器分别增加值一。替换地，插接周期计数器在每个插接过程后减少值一。在该情况下，插接周期计数器被初始化为允许的插接过程的最大数目。接着，插接周期计数器说明当前仍允许的插接过程的数目。

所述实施例彼此能够自由组合。

Claims

1.一种用于采集充电电缆（91）的插头（7）的插接周期数目的方法，在所述方法中

- 探测装置探测插头（7）的插接过程，

- 接着微处理器（11）更新电子存储器（2）中的对所述插头（7）的插接周期进行计数的插接周期计数器（1），其中所述微处理器（11）和所述电子存储器（2）位于服务器（3）上，

- 计算单元（6）将所述插接周期计数器（1）与阈值进行比较，

其特征在于，

- 所述插头（7）的标识符（4）被传输到所述服务器（3）上，

- 所述服务器（3）根据所述标识符（4）识别计数器集合中的所述插接周期计数器（1）并更新所识别的插接周期计数器（1），其中通过所述插头（7）的RFID接口（5）读取所述标识符（4），

- 只要所述插接周期计数器（1）未超出阈值，开关（62）就接通到所述插头（7）的电气连接，或

- 只要所述插接周期计数器（1）超出阈值，开关（62）就断开到所述插头（7）的电气连接。

2.根据权利要求1所述的方法，

- 在所述方法中所述计算单元（6）将所述插接周期计数器（1）与阈值进行比较，和

- 在所述方法中只要所述插接周期计数器（1）超出阈值，所述计算单元（6）就产生警告信息。

3.根据权利要求1所述的方法，

- 在所述方法中所述插接周期计数器（1）在更新时增量，或

- 在所述方法中所述插接周期计数器（1）在更新时减量。

4.根据权利要求1所述的方法，

所述标识符（4）是序列号、URL或NAI。

5.一种用于采集充电电缆（91）的插头（7）的插接周期数目的装置，具有

- 探测装置，其被设计用于探测插头（7）的插接过程，

- 微处理器（11），其被编程用于在每个插接过程后对插接周期计数器（1）进行电子更新，其中所述插接周期计数器（1）对所述插头（7）的插接周期进行计数，

- 电子存储器（2），其被设置成用于存储所述插接周期计数器（1），其中所述微处理器（11）和所述电子存储器（2）位于服务器（3）上，以及

- 计算单元（6），其被编程用于将所述插接周期计数器（1）与阈值进行比较，其特征在于，

- 所述装置还具有开关（62），该开关被设置成：

只要所述插接周期计数器（1）未超出阈值，就接通到所述插头（7）的电气连接，或

只要所述插接周期计数器（1）超出阈值，就断开到所述插头（7）的电气连接，

其中所述插头（7）的标识符（4）被传输到所述服务器（3）上，和所述服务器（3）根据所述标识符（4）识别计数器集合中的所述插接周期计数器（1）并更新所识别的插接周期计数器（1），以及

其中所述插头（7）具有用于读取标识符（4）的RFID接口（5）。

6.根据权利要求5所述的装置，

- 在所述装置中所述探测装置是传感器（71），或

- 在所述装置中所述探测装置设置成用于根据内阻探测电气连接。

7.根据权利要求6所述的装置，

- 所述传感器（71）是机械式探针或接近开关。