CN105375206A - 用于电动车辆的充电插头、充电缆线和充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆的充电插头(10)，具有如下特征：用于与一个联接器建立插头连接的触针(L1，N，PE)，以及与这些触针(L1，N，PE)热联接用于对该充电插头(10)与该联接器之间的温度分布进行检测的温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)。本发明还涉及一种具有这种类型的插头的充电缆线，并且还涉及用于对电动车辆充电的相应方法。

Description

用于电动车辆的充电插头、充电缆线和充电方法
技术领域
本发明涉及一种用于电动车辆的充电插头。本发明还涉及一种具有这种类型的插头的充电缆线，并且还涉及一种用于对电动车辆充电的相应方法。
背景技术
原则上，在电动领域已知可以借助公共供电系统对电池充电的车辆。为此目的，在全球使用了各自满足极其广泛的质量标准并受到老化影响的大量的供电系统、充电插头和充电缆线。还对这种基础设施的使用提出了极其多样的要求。
为了避免基础设施组成部分在充电过程中过载，已经多次提出装备带有温度传感器的充电插头，以便能够根据需要减少或断开充电电流。在文献US6,905,362B2、US8,729,856B2和US8,573,994B2中引用了这些教导的实例。
偶尔还尝试使用霍尔传感器对联接器或套管中的充电插头的正确装配进行检查。这种类型的尝试是已知的，例如，从US8,573,994B2和DE202008009929U1。最后提到的专利披露了一种用于具有电力驱动的机动车辆的充电插头装置，该装置包括插头部分、插座部分以及霍尔传感器，该霍尔传感器在充电插头装置连接时传送的电压不同于该插头装置未连接时传送的电压。
发明内容
本发明从如下述1、8和10所述的用于电动车辆的充电插头和充电方法出发。
这个解决方案的一个优点是其为在充电过程中对充电套管或联接器与充电插头之间的温度分布进行直接检测创造了机会。因此，可以及时地确定由于充电缆线的不正确使用而即将发生的插头连接的过热，并通过断开所述充电插头或减小电流来避免这种情况。
在下述2-7和9中指明了本发明的另外的有利改进。例如，可以提供面向充电套管的印刷电路板来安装温度传感器，并且可以提供由印刷电路板承载的霍尔传感器来对插头连接进行检查。因此可在实际充电过程之前检查充电所需的电源系统连接的两个插头部分的基本兼容性。多种元件，例如NTC元件或PTC元件，适于作为温度传感器，也被称为热敏电阻器。
在一个优选的实施例中，在印刷电路板上的均与触针直接连接的导热接触区可以用于将温度传感器与触针联接。因此，印刷电路板同时起到了用于温度传感器和霍尔传感器的安装平台、连接、布线、接触点的作用。此外，可以在所述印刷电路板上安装其他部件，用于以一种受保护的方式连接充电插头。
根据本发明的另一方面，该充电插头通过电信号线与所谓的缆线内控制箱(缆线内控制和保护性装置)连接。所述缆线内控制箱可使用常用信号线来激活霍尔传感器和温度传感器。
另外，还可提供一个被设置为远离这些触针的另外的温度传感器，以用于检测与环境相关的温度对充电插头的影响。与在充电过程中有待实施的温度分布相比较，所提出的几何结构安排(例如，在充电插头的保护性导体接触部上，其中接触部与触针中的一个触针进行电连接)与直接设置在电力触针上的传感器的组合允许对温度的无效力状态和环境影响(如太阳或环境温度)进行测量和评估。
最后，用于对充电插头的热性能进行编码的至少一根信号线的预先设定的电阻允许插头和壳体的极其多样的变体，允许在各自情况下所述变体的不同的热性能以及相应的特征曲线被存储在充电电子设备中和被指定，并且允许由此推测的有待引发的功率降低过程或断开过程。
1.一种用于电动车辆的充电插头(10)，
其特征为以下特征：
-触针(L1，N，PE)，这些触针用于与一个联接器(12)建立插头连接，以及
-温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)，这些温度传感器与这些触针(L1，N，PE)热联接，用于对该充电插头(10)与该联接器(12)之间的温度分布进行检测。
2.如上述1所述的充电插头(10)，
其特征为以下特征：
-一个印刷电路板(LP)，该印刷电路板面向该联接器(12)，用于安装这些温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)，以及
-一个霍尔传感器(14)，该霍尔传感器由该印刷电路板(LP)承载，用于对该插头连接进行检查。
3.如上述2所述的充电插头(10)，
其特征为
导热接触区(16)，这些导热接触区均在该印刷电路板(LP)上与这些触针(L1，N，PE)直接连接，从而用于将这些温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)与这些触针(L1，N，PE)联接。
4.如上述2或3所述的充电插头(10)，
其特征为
部件，这些部件同样安装在该印刷电路板(LP)上，用于以一种受保护的方式连接该充电插头(10)。
5.如上述2至4之一所述的充电插头(10)，
其特征为
常用电信号线(18)，这些电信号线用于通过一个缆线内控制箱(ICCPD)激活该霍尔传感器(14)和这些温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)。
6.如上述1至5之一所述的充电插头(10)，
其特征为
一个另外的温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)，该温度传感器被设置为远离这些触针(L1，N，PE)，用于检测与环境相关的温度对该充电插头(10)的影响。
7.如上述1至5之一所述的充电插头(10)，
其特征为
一个保护性导体接触部(22)，该保护性导体接触部与这些触针(L1，N，PE)中的一个触针电连接，并且承载了一个另外的温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)。
8.一种用于电动车辆的充电缆线(36)，
其特征为以下特征：
-如上述5所述的充电插头(10)，以及
-缆线内控制箱(ICCPD)，该缆线内控制箱通过这些信号线(18)与该充电插头(10)电连接，以用于对该电动车辆的充电方法进行控制。
9.如上述8所述的充电缆线(36)，
这些信号线(18)中的至少一根信号线具有一个预先设定的电阻(R1,R2)，用于对该充电插头(10)的热性能进行编码。
10.一种通过如上述8所述的充电缆线(36)对电动车辆充电的方法，该方法是由该缆线内控制箱(ICCPD)进行控制的，如下所述：
-通过这些触针(L1，N，PE)建立该插头连接，
-通过这些信号线(18)激活该霍尔传感器(14)，
-通过该霍尔传感器(14)对该插头连接进行检查，
-通过这些信号线(18)激活这些温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)，并且
-在该充电过程中通过这些温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)对该温度分布进行检测。
附图说明
在附图中展示了本发明的一个示例性实施例，并且将在下文进行详细描述。
图1通过所述充电插头的印刷电路板的平面图示出了根据本发明的位于充电缆线上的充电插头。
图2示出了经过图1的充电插头的纵截面，结合了相应的联接器或供电系统插座。
图3示出了与图2对应的纵截面，强调了该充电插头的温度传感器。
图4示出了与该充电缆线以及所述充电缆线的缆线内控制箱一起的图3的充电插头的简化电路图。
图5示出了负温度系数或形成了温度传感器的基础的NTC电阻器的最优特征曲线。
具体实施方式
图1通过所述充电插头的正视图展示了根据本发明的充电插头10的基本设计。所述图示出了用于建立与相应的联接器12插头连接的触针L1、N和PE，并且还示出了与这些触针L1、N和PE热联接的温度传感器NTC1、NTC2、NTC3。由在图1中未展示的缆线内控制箱ICCPD来使用这些温度传感器NTC1、NTC2和NTC3，在充电过程中对充电插头10与所述充电插头的联接器(在图1中未展示)之间的温度分布进行检测。
在这种情况下，面向图1的观察者的印刷电路板LP用作温度传感器NTC1、NTC2、NTC3的安装平台，同时承载了用于对充电插头10与联接器之间的插头连接进行检查的霍尔传感器14。印刷电路板LP的导热接触区16完全包围了触针L1、N、PE，并且通过它们与触针L1、N、PE的直接连接，确保了所述触针与温度传感器NTC1、NTC2、NTC3热联接。
可以在印刷电路板LP上安装在附图中未展示的另外的部件，用于实现以一种受保护方式的插头接头10的连接。
图2的纵截面展示了，在充电插头10的触针L1、N、PE与联接器12中的相应接触开口接合时，充电插头10的霍尔传感器14相对于联接器12的匹配表面下方的相应磁铁24或供电系统插座的相对安排。所述图还示出了温度传感器NTC1的替代位置，其一方面被设置为远离充电插头10的壳体内部的触针L1、N和PE，另一方面可以被安排在与相应触针PE连接的保护性导体接触部22上。
相比之下，图3的示图强调了：使用温度传感器NTC3的实例，温度传感器NTC1、NTC2、NTC3(作为负温度系数电阻器或NTC电阻器)的具体设计包括所谓的NTC球26，该NTC球连同相应的接触凸缘28被一起装入一个导热的电绝缘壳体内，该壳体由玻璃、陶瓷或类似材料制成，并以一种互锁的方式借助所述壳体与相关的触针L1、N、PE连接。这样，连同图5一起产生了特别合适的特征曲线30，示出了各温度传感器NTC1、NTC2、NTC3的比电阻R随相应触针L1、N、PE处的温度T而变化的曲线。
最后，在附图中只是示意性地展示了图3的充电插头10与充电缆线36之间的相互作用，该充电缆线围绕所述充电插头，而在图4中示出了所述充电缆线的缆线内控制箱ICCPD。为此，对充电过程进行控制的缆线内控制箱ICCPD使用合适的电信号线18借助一个六极信号环34与充电插头10连接，这些电信号线同时用于激活霍尔传感器14和温度传感器NTC1、NTC2、NTC3。所述信号线18中的两个预先设定了用于对充电插头10的热性能进行编码的电阻R1、R2，所述电阻的数值与缆线内控制箱ICCPD的微控制器32的内存相关联，并且因此准许从充电插头10的热性能中总结出结论。

Claims (10)

1.一种用于电动车辆的充电插头(10)，
其特征为以下特征：
-触针(L1，N，PE)，这些触针用于与一个联接器(12)建立插头连接，以及
-温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)，这些温度传感器与这些触针(L1，N，PE)热联接，用于对该充电插头(10)与该联接器(12)之间的温度分布进行检测。
2.如权利要求1所述的充电插头(10)，
其特征为以下特征：
-一个印刷电路板(LP)，该印刷电路板面向该联接器(12)，用于安装这些温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)，以及
-一个霍尔传感器(14)，该霍尔传感器由该印刷电路板(LP)承载，用于对该插头连接进行检查。
3.如权利要求2所述的充电插头(10)，
其特征为
导热接触区(16)，这些导热接触区均在该印刷电路板(LP)上与这些触针(L1，N，PE)直接连接，从而用于将这些温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)与这些触针(L1，N，PE)联接。
4.如权利要求2或3所述的充电插头(10)，
其特征为
部件，这些部件同样安装在该印刷电路板(LP)上，用于以一种受保护的方式连接该充电插头(10)。
5.如权利要求2或3所述的充电插头(10)，
其特征为
电信号线(18)，这些电信号线用于通过一个缆线内控制箱(ICCPD)激活该霍尔传感器(14)和这些温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)。
6.如权利要求1至3之一所述的充电插头(10)，
其特征为
一个另外的温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)，该温度传感器被设置为远离这些触针(L1，N，PE)，用于检测与环境相关的温度对该充电插头(10)的影响。
7.如权利要求1至3之一所述的充电插头(10)，
其特征为
一个保护性导体接触部(22)，该保护性导体接触部与这些触针(L1，N，PE)中的一个触针电连接，并且承载了一个另外的温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)。
8.一种用于电动车辆的充电缆线(36)，
其特征为以下特征：
-如权利要求5所述的充电插头(10)，以及
-缆线内控制箱(ICCPD)，该缆线内控制箱通过这些信号线(18)与该充电插头(10)电连接，以用于对该电动车辆的充电方法进行控制。
9.如权利要求8所述的充电缆线(36)，
其特征在于
这些信号线(18)中的至少一根信号线具有一个预先设定的电阻(R1,R2)，用于对该充电插头(10)的热性能进行编码。
10.一种通过如权利要求8所述的充电缆线(36)对电动车辆充电的方法，
其特征在于该方法是由该缆线内控制箱(ICCPD)进行控制的，如下所述：
-通过这些触针(L1，N，PE)建立该插头连接，
-通过这些信号线(18)激活该霍尔传感器(14)，
-通过该霍尔传感器(14)对该插头连接进行检查，
-通过这些信号线(18)激活这些温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)，并且
-在该充电过程中通过这些温度传感器(NTC1，NTC2，NTC3)对该温度分布进行检测。
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