CN103391860A - 具有锁定识别装置的充电插头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆的充电装置（1），具有一用于使充电装置（1）与另外的充电装置（2）之间的机械连接被锁定的锁定件（7）。如果充电装置（1）与另一个用于充电的充电装置（2）机械连接，则该机械连接通过下述方式被锁定：锁定件（7）的相应的端部移动到另外的充电装置（2）的保持开口（9）中。这种保持开口（9）例如由于用于锁定的片（10）的毁断而被损坏从而不能再进行锁定。因此设有一在保持开口（9）受损的情况下能够防止锁定件（7）朝向其锁定位置运动的单元。以前述方式被损坏的锁定件因此原则上并非保持未被发现。因此，原则上以两个参与的充电装置的锁定件根本未损坏并且功能正常为充电的前提。

Description

具有锁定识别装置的充电插头
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分特征的电动车辆充电装置。
背景技术
电动车辆是利用电机来驱动的车辆。电机通过安装在电动车辆中的电池获取电流。所述电池在放电后必须再次被充电。在本发明的意义上充电装置用于对电池进行充电。充电装置可以是电动车辆的一部分或充电站的一部分。如果要为电动车辆电池进行充电，则充电站的充电装置与电动车辆的充电装置机械连接且电连接。然后，利用由充电站提供的电流为电池充电。
如果在为电动车辆的电池充电期间要避免未被授权的取出，则必须在这个时间内锁定两个充电装置之间的机械和电连接。适合于此的锁定装置由文献DE196 42 687A1公开，该锁定装置能避免在未授权情况下取下充电插头。为此，该锁定装置具有调节元件，利用该调节元件能调节一用于锁定充电插头的锁定件。该锁定件为锁定而进入到一保持开口中。
发明内容
本发明的目的在于，实现一种电动车辆的充电装置，所述充电装置能特别可靠地避免在未授权情况下的取出。
为了实现所述目的，充电装置包括权利要求1的特征。有利的设计方案由从属权利要求获得。
所要求保护的用于电动车辆的充电装置具有一用于使充电装置与另外的充电装置之间的连接被锁定的锁定件。如果所要求保护的充电装置为充电而与该另外的充电装置机械连接，则该机械连接然后通过下述方式被锁定：锁定件的相应的端部运动到该另外的充电装置的保持开口中。这种保持开口例如可能由于用于进行锁定的片（下面称为“锁定片”）被毁断而损坏得不能再进行锁定。因此提出了一种在保持开口这样地受损的情况下能够防止锁定件朝向其锁定位置运动的单元。以前述方式被损坏的锁定件因此原则上并非保持未被发现。因此，原则上以两个参与的充电装置的锁定件根本未损坏并且功能正常为充电的前提。
不需要并且不希望的是：保持开口的任意损坏都会导致锁定件朝向锁定位置的运动被阻止。取而代之地希望：保持开口的至少是使得对两个充电装置之间的机械连接的锁定不再可能的损坏才引起锁定件朝向锁定位置的运动被阻止。
所述装置可以包括电按键或者说微型开关，其在两个充电装置为了进行充电而彼此机械连接时被保持开口的前述锁定片致动。如果所述锁定片被毁断，则不会对按键或者说微型开关进行致动。缺少的电信号尤其导致，充电所需的其它事件被中断并且因此不能进行充电。对微型开关的致动因此是能为电动车辆电池充电的前提或至少是进行锁定的前提。
在一种实施方式中，充电装置包括杆柄，所述杆柄在所要求保护的充电装置与另外的充电装置机械连接时被保持开口的所述锁定片从初始位置运动到最终位置。此外，充电装置如此实现：只有在杆柄已经达到其最终位置时才能实现锁定。在最终位置中，杆柄例如致动电按键。例如然后由此触发的电信号才能实现或开始对这两个充电装置的锁定。该锁定又优选地成为能够进行充电的前提。
在本发明的一种实施方案中，前述杆柄在初始位置中机械地阻断锁定件，使得该锁定件不能到达其锁定位置中。只有通过杆柄运动到其最终位置才能取消该阻断并且从而能进行锁定。该实施方式是一种纯机械的解决方案，其在保持开口相应损坏的情况下能够防止锁定件朝向锁定位置运动。与电气装置的相关性相应地降低并且使得用于两个充电装置的机械连接的能量需求相应地保持得较低。特别是在下述情况下使得用于机械连接的能量需求的最小化是有利的：所要求保护的充电装置是电动车辆的一部分并且必须从电动车辆的电池获得电流。特别是在这种情况下，最后特别节约地利用相应地被放电的电池的资源，这种实施方式能够实现这一点。
在本发明的一种实施方案中，前述杆柄具有长孔，从锁定件突出的栓件伸入到该长孔中。长孔的走向使得该长孔在杆柄的初始位置中阻断锁定并且在杆柄已经运动到其最终位置时实现锁定。特别是，长孔出于这个原因适合地呈角度地延伸。在角的其中一条边上的第一区域起阻断作用。与该边邻接的区域则实现锁定。
在本发明的一种实施方案中，杆柄具有侧向突出的遮蔽部（Abschirmung），该遮蔽部在杆柄位于其初始位置中时遮蔽通向保持开口的通入部。如果杆柄摆动到其最终位置或者以其它方式运动到最终位置中，则因此遮蔽部如此运动离开，使得释放通向保持开口的通入部。只有在这种释放之后，锁定件才能运动到其锁定位置中。
在一种实施方式中，杆柄具有突出部，所述突出部总是位于杆柄的运动平面内。在初始位置中，突出部能够阻断通向保持开口的通入部，从而锁定件不能锁定。只有在杆柄、进而是突出部已经运动离开并且杆柄位于其最终位置时，锁定件才能移动到其锁定位置中。但是还可能的是：杆柄的最初的转动运动首先从初始位置起便引起，突出部例如到达锁定件的侧向突出的栓部之前。如果此时例如微型开关或者说按键已经记录了最初的转动运动，则随之出现的信号可以被用作使锁定件从其非锁定位置朝向锁定位置运动的控制或起动（信号）。所述的从锁定件突出的栓部进一步使杆柄转动，直至达到最终位置。所述进一步转动又可以由已述的微型开关来探测出，该微型开关从而同时识别出锁定位置的达到并且例如能够停止进一步运动或对锁定件的力作用。
在一种实施方式中，锁定件是钩形的、例如是L形的，并且因此在L形的情况下具有长边和短边。这两个边至少近似地围成直角。钩的端部、例如在L形的情况下的短边可以运动到用于锁定的保持开口中。锁定件在至少是钩的另一端部的附近以可摆动方式支承，以便使得锁定件能够在其锁定位置和非锁定位置之间运动。
优选地，电驱动装置作用到钩的前述以可摆动方式支承的端部上，以使得锁定件能从其锁定位置移动到非锁定位置。所述运动在为电动车辆的电池充电后实施，以使两个参与的充电装置能再次彼此松开。电动车辆的电池还可以无问题地为这种锁定件运动提供足够的电流，从而能无问题地实现舒适的电驱动装置。
本发明还包括下述情况，锁定件可以通过电驱动装置在锁定位置和非锁定位置之间往复运动。
在本发明的一种实施方案中，杆柄具有在最终位置用于锁定件的穿通开口。如果杆柄位于其初始位置中，则该穿通开口在空间上不同地设置，使得锁定件不能运动到保持开口中。这种实施方式要求较小的结构空间。
在本发明的一种实施方案中，充电装置包括能够使得锁定件从其非锁定位置运动到锁定位置的机构。在此该机构可以是被预紧的弹簧，所述弹簧朝向锁定位置压或拉锁定件。这种实施方式进一步有助于：紧接在充电前不必消耗电动车辆电池的电流，也就是说当充电装置是电动车辆的一部分时也不消耗电池的电流。
在本发明的一种实施方案中，设有一个或多个电微型开关或电按键，利用其能够确定出杆柄和/或锁定件的位置。可以根据所述位置来控制杆柄和/或锁定件的电驱动装置。
附图说明
下面借助附图详细阐述本发明。附图中：
图1示出了具有两个微型开关的充电装置。
图2示出了具有可摆动的杆柄和遮蔽部的充电装置。
图3示出了具有可摆动的杆柄和杆柄中的穿通部的充电装置。
图4a和4b示出了具有杆柄连同突出部的充电装置。
图5示出了具有杆柄和长孔的充电装置。
具体实施方式
图1示出了电动车辆的充电装置1，该充电装置应与充电站的另外的充电装置2连接。充电装置1包括壳体3，充电装置2的壳体4能插入到所述壳体3中。在壳体3的底部上，充电装置1包括多个电触针5，所述触针用于充载直流电和/或交流电。电触针5或者是固定地与壳体3连接的，或者是为了进行电连接而能——例如通过电驱动装置——沿其纵轴线运动的。所述另外的充电装置2包括相应的电接触套6，电触针5在机械连接期间或者紧接在这种机械连接被锁定后移动到该电接触套中，以便实现这两个充电装置1和2之间的电连接。充电装置1包括锁定件7，其侧向地在外部安装在壳体3上。相应的壳体壁3具有用于锁定件7的开口8，锁定件7可以运动穿过该开口。另外的充电装置2侧向地在壳体4中包括一保持开口9。如果另外的充电装置2被插入到充电装置1的壳体3中，则锁定件7可以穿过开口8移动到保持开口9中。这样，这两个充电装置1和2不仅彼此机械连接而且相互锁定。此外锁定片10负责用于进行锁定，该锁定片在侧面与保持开口9相邻接，该保持开口靠近壳体3的底部。在充电装置1的壳体3的底部上设置有一具有按键12的微型开关11，该按键插入到壳体3的内部中。如果另外的充电装置2被插入到充电装置1的壳体3中，则锁定片10最后达到按键12并且将其压入到微型开关11中。以这种方式触发了电接触。该电接触引起了，锁定件7从其非锁定位置运动到锁定位置。紧接着，两个充电装置1和2之间的机械连接被锁定。
如果锁定片10被毁断，则微型开关11的按键12不会再被致动。从而阻止了锁定件7移动到其锁定位置中。
优选地，电触针5是可动的并且能为了进行电连接而以其触点接通的端部从壳体3的底部而运动到内部。所述运动特别是借助于电驱动装置受控地实现，并且只有在下述情况时才实现：锁定件7运动到其锁定位置中。为了这个目的，另一个微型开关13能够探测锁定件7的位置。如果例如锁定件7从其非锁定位置运动到其锁定位置中，则例如使按键14被释放，该按键引起电脉冲。该电脉冲又引起了，电触针5朝向电接触套6的方向运动并且随即插入到其中。如果电触针5已经占据了其在电接触套6中的最终位置，则可以建立在电接触元件5和6之间的电连接。然后可以进行充电。
如果电触针5是不可动的，则微型开关13可以应用于：只有在下述情况下才能以电子控制的方式实现充电，即锁定件7已经运动到其锁定位置中。如果不是这种情况，则充电例如以电子的方式被阻断。
图1的微型开关11还可以沿侧向位于壳体3上，亦即与开口8相邻并且与壳体3的底部相邻，以便能探测出锁定片10的存在。按键12又延伸到壳体3中。
在图2中示出了本发明的另一个实施例。另一个充电装置2的壳体4插入到充电装置1的壳体3。而壳体4如在图1的情况下那样尚未完全被插入。替代微型开关11，充电装置1包括一杆柄15，该杆柄在图2中位于其初始位置中。一遮蔽部16从杆柄15突出到纸平面中。遮蔽部16阻断了通向壳体3的开口或者说穿通部8的通入部。在图2的情况下，锁定件7部分地位于杆柄15后方。遮蔽部16使锁定件7不能运动穿过开口8。杆柄15可以围绕轴线17转动或者说摆动。杆柄15包括凸起18，该凸起伸入到壳体3中。凸起18如此设置，使得该凸起可以由锁定片10抓住并且运动。凸起18在杆柄15的初始位置中侧向地伸入到壳体3的内部空间中，如图所示。优选地，如此为凸起18确定尺寸，使得该凸起在杆柄的最终位置中实际上侧向地完全从内部空间摆出，并且特别是侧向地贴靠在壳体4上并且不再如图2中示出的那样贴靠在壳体4的顶端上。这样便避免了充电装置1的过大的结构空间深度。如果另外的锁定装置2完全运动到锁定装置1的壳体3中，则杆柄15从所示的初始位置摆动到最终位置。如果杆柄15已经达到其最终位置，则遮蔽部16摆动离开开口8。这样，锁定件7便能穿过开口8运动到保持开口9中，以便使得这两个充电装置1和2彼此锁定。
如果锁定片10被毁断，则凸起18并且进而是杆柄15不再摆动、具体是不再朝向最终位置的方向摆动。遮蔽部16则持久地使锁定件7不能运动到其锁定位置中。
锁定件7可以设计成能移位但不能转动的螺杆。设有一螺母19，其能转动但不能移位。如果借助于例如包括电机和小齿轮或齿轮的电驱动装置20使螺母19转动，则使锁定件7相应地运动，具体地是在其非锁定位置与其锁定位置之间运动。
还可以设置微型开关13，当锁定件7已经达到其锁定位置时，该微型开关被锁定件7的加宽的端部21致动。利用微型开关13可以探测到锁定件7的位置。优选地，充电过程仅在下述情况下才能开始：已经查明锁定件7位于其锁定位置中。
在图2中示出了下述情况：触针5尚未处于一能与接触套6电接触的位置中。一旦在两个充电装置1和2之间的机械连接已经被锁定，所述电触针5能朝向电接触套6移动到该电接触套中。微型开关13可以用于，一旦锁定件7已经移动到其锁定位置中，便使电触针5这样地移动到触点接通的位置中。
可以利用未示出的弹簧使杆柄15被朝向其初始位置预紧。如果另外的充电装置2在充电之后以及在解锁之后被从充电装置1的壳体3中取出，则杆柄15由于该预紧的弹簧而返回到其在图2中示出的初始位置中。
在图3中示出了本发明的另一种实施方案。所示的是从上方对另外的充电装置的壳体4中的保持开口9（进行观察）的俯视图。充电装置1又具有杆柄15，该杆柄位于初始位置中，并且该杆柄防止了以横截面示出的锁定件7运动穿过杆柄15的开口23。以可绕轴线17摆动的方式支承的杆柄15具有一栓件22，该栓件伸入到壳体3的内部中。如果另外的充电装置2的壳体4插入到充电装置1的壳体3中，则壳体4最后达到伸出的栓件22并且然后使得栓件与杆柄15一起从其所示的初始位置摆动到最终位置。如果杆柄15已经达到其最终位置，则在杆柄15中的穿通开口23与壳体3中必要时存在的开口以及与保持开口9对准。然后锁定件7可以穿过相应的开口运动到保持开口9中以用于锁定机械连接。
这个实施方案要求的结构空间特别小。一旦将另外的充电装置的壳体4又被从壳体3中取出，则杆柄15又可以利用预紧的弹簧（未示出）从最终位置返回到初始位置。
在图4a和图4b中示出一种特别稳定/不敏感（unempfindlich）实施方式。这些实施方式具有微型开关24，该微型开关能够探测出杆柄15的位置。在图4a中示出了杆柄15的初始位置。如果另外的充电装置2被插入到第一充电装置1的壳体3中，则片10最后抓住杆柄15的端部25并且如此使得杆柄15转动到在图4b中示出的最终位置。在该最终位置中可以看到杆柄15的突出部26，该突出部在最终位置中能够被锁定件7的侧向突出的栓部27抓住、但在初始位置中不能被锁定件7的侧向突出的栓部27抓住。如果锁定件7在此情况下开始通过微型开关24而运动到其锁定位置中，则栓部27抓住突出部26并且使杆柄15转动越过其最终位置。在杆柄15和微型键24之间的相互作用优选如此设计，使得还可以实现进一步的转动。利用仅一个微型开关24便探测出（杆柄）达到最终位置以及锁定件7达到锁定位置。
如果片10中断，则杆柄15不能摆动到其最终位置中。则不会出现微型开关24的相应的探测信号。如果缺少这种探测信号，则锁定件7向其锁定位置的运动被中止和/或以电子的方式使电动车辆的电池不能被充电。
在图5a和图5b中示出了本发明的另一实施方式。锁定件7设计成L形并且可以围绕一轴线28摆动。锁定件7具有侧向突出的栓部29，该栓部伸入到杆柄15的角形延伸的长孔30中。在图5a中示出了在其初始位置中的杆柄15。杆柄15的端部伸入到充电装置1的壳体3的内部。栓部29则位于长孔30的一个区域中，其防止了：锁定件7例如由于相应预紧的弹簧能运动穿过壳体3的侧壁中的开口8。如果杆柄15通过锁定片10从图5a中示出的初始位置运动到图5b中示出的最终位置，则栓部29伸入到长孔30的如下区域中：该区域允许锁定件7运运穿过开口8进入到保持开口9中，这一点在图5b中示出。利用微型开关13可以探测出锁定件7的位置，以便例如基于此来允许充电过程。在充电之后锁定件7利用电驱动装置运动离开其锁定位置。为了这个目的设置一马达31，该马达驱动蜗杆32。蜗杆32使具有凸起34的小齿轮33转动。凸起34可以使锁定件7的端部35如此摆动，使得由此锁定件7能从其根据图5b的锁定位置运动到其根据图5a非锁定位置中。
附图标记列表
1:电动车辆的充电装置
2:充电站的充电装置
3:壳体
4:壳体
5:电触针
6:电接触套
7:锁定件
8:锁定开口
9:保持开口
10:锁定片
11:微型开关
12:按键
13:微型开关
14:按键
15:杆柄
16:遮蔽部
17:轴线
18:凸起
19:螺母
20:电驱动装置
21:加宽的锁定件端部
22:栓件22
23:穿通开口
24:微型开关
25:杆柄端部
26:杆柄突出部
27:锁定件栓部
28:轴线
29:侧向突出的栓部
30:长孔
31:马达
32:蜗杆32
33:小齿轮
34:凸起
35:锁定件端部

Claims (10)

1.一种用于电动车辆的充电装置，具有一用于使充电装置（1）与另外的充电装置（2）之间的机械连接被锁定的锁定件（7），其特征在于，还包括一在所述另外的充电装置（2）的保持开口受损的情况下能够防止锁定件（7）朝向其锁定位置运动的单元。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，还包括电微型开关（11，12），所述微型开关能通过保持开口（9）的锁定片（10）来致动，并且所述微型开关能通过所述致动而间接或直接地实现电池充电，和/或所述微型开关只有通过所述致动才间接或直接地实现在充电装置（1）和所述另外的充电装置（2）之间的机械连接的锁定，或者
还包括杆柄（15），所述杆柄能通过保持开口（9）的锁定片（10）而从初始位置起运动到最终位置，所述杆柄通过运动到最终位置而能间接或直接地实现电池充电，和/或所述杆柄只有在最终位置中才能间接或直接地实现在充电装置（1）和所述另外的充电装置（2）之间的机械连接的锁定。
3.根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于，所述杆柄（15）在初始位置中阻止锁定件（7）运动到其锁定位置，但所述杆柄（15）在其最终位置中不阻止锁定件（7）运动到其锁定位置。
4.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，所述杆柄（15）能利用长孔（30）、侧向突出的遮蔽部（16）或者突出部进行阻止，或者所述杆柄（15）包括一在该杆柄的最终位置中通向保持开口（9）的用于锁定件的穿通开口（23）。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的充电装置，其特征在于，所述杆柄能机械地——特别是通过预紧的弹簧——而运动到初始位置中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的充电装置，其特征在于，还包括一具有突出部（26）的杆柄（15），所述突出部在杆柄（15）的最终位置中能由锁定件（7）抓住以用于使杆柄摆动。
7.根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于，还包括微型开关（24），所述微型开关对杆柄（15）的初始位置、杆柄（15）的最终位置进行探测并且间接地对锁定件（7）的锁定位置进行探测，特别是基于此能控制——特别是开始和/或停止——运动过程，该运动过程具体地特别是锁定件（7）的运动过程。
8.根据前述权利要求中任一项所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置是电动车辆的一部分。
9.用于借助根据前述权利要求中任一项所述的充电装置为电动车辆充电的方法，根据所述方法将充电装置（1）与另外的充电装置（2）连接，保持开口（9）的锁定片（10）使微型开关（11）的按键（12）或充电装置（1）的杆柄（15）如此运动，使得由此能实现和/或实施对这两个充电装置之间的机械连接的锁定。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，仅在所述锁定之后才为电动车辆的电池充电。
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