DE102011011099A1 - Charging cable locking device for charging battery of e.g. electric car in charging station, has detection element coupled to switching element, which is switchable depending on locking state detected by detection element - Google Patents

Charging cable locking device for charging battery of e.g. electric car in charging station, has detection element coupled to switching element, which is switchable depending on locking state detected by detection element Download PDF

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Abstract

The device (1) has a vehicle-side retainer (4) for retaining a plug (2) of a charging cable (3) that is connected to a charging station. A locking unit is arranged at the retainer for locking the plug in the retainer by a locking element (6) and for releasing the plug from the retainer. A detection element (5) detects the locking of the plug in the retainer, and is coupled to an electrical switching element (7), so that the switching element is switchable depending on a locking state detected by the detection element and a position of the locking element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladekabelverriegelungsvorrichtung für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge mit einer fahrzeugseitigen Aufnahme zur Aufnahme eines Steckers eines mit einer Ladestation verbindbaren Ladekabels.The invention relates to a charging cable locking device for hybrid or electric vehicles with a vehicle-side receptacle for receiving a plug of a connectable to a charging station charging cable.

Hybrid- und Elektrofahrzeuge müssen zum Laden ihrer Batterien mit einem Stromnetz oder einer geeigneten Ladeinfrastruktur verbunden werden. Wird diese Verbindung mit Hilfe eines Steckers eines Ladekabels realisiert, ist es sinnvoll oder notwendig, diesen nach Verbinden mit dem Fahrzeug zu verriegeln.Hybrid and electric vehicles must be connected to a mains or suitable charging infrastructure to charge their batteries. If this connection is realized with the help of a plug of a charging cable, it is useful or necessary to lock it after connecting to the vehicle.

WO 2010/115927 A1 offenbart eine Ladekabelverriegelungsvorrichtung für Elektrofahrzeuge mit einer fahrzeugseitigen Aufnahme zur Aufnahme eines mit einer Ladestation verbindbaren Ladekabels und einer an der Aufnahme angeordneten Verriegelungseinrichtung. Die Verriegelungseinrichtung ist zum Verriegeln und Freigeben des Ladekabels mit der Aufnahme gebildet. Ein sicheres Laden ist dadurch möglich, dass die Verriegelungseinrichtung mit einer Verschlusseinrichtung des Fahrzeugs derart gekoppelt ist, dass beim Aktivieren der Verschlusseinrichtung das Ladekabel mit der Aufnahme verriegelbar ist und dass beim Deaktivieren der Verschlusseinrichtung das Ladekabel von der Aufnahme freigebbar ist. WO 2010/115927 A1 discloses a charging cable locking device for electric vehicles with a vehicle-side receptacle for receiving a connectable to a charging station charging cable and arranged on the receptacle locking device. The locking device is formed for locking and releasing the charging cable with the receptacle. Safe charging is possible because the locking device is coupled to a locking device of the vehicle in such a way that the charging cable can be locked to the receptacle when the locking device is activated and that the charging cable can be released from the receptacle when the locking device is deactivated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Ladekabelverriegelungsvorrichtung für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge anzugeben.The invention has for its object to provide an improved charging cable locking device for hybrid or electric vehicles.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved by the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Ladekabelverriegelungsvorrichtung für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge weist eine fahrzeugseitige Aufnahme zur Aufnahme eines Steckers eines mit einer Ladestation verbindbaren Ladekabels und eine an der Aufnahme angeordnete Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln und Freigeben des Steckers in der Aufnahme auf. Die Verriegelungseinrichtung umfasst ein Verriegelungselement zum Verriegeln des Steckers in der Aufnahme, ein Erkennungselement zum Erkennen der Verriegelung des Steckers in der Aufnahme und ein mit dem Erkennungselement derart gekoppeltes elektrisches Schaltelement, dass das elektrische Schaltelement in Abhängigkeit von einem mittels des Erkennungselementes erkannten Verriegelungszustand schaltbar ist.A charging cable locking device according to the invention for hybrid or electric vehicles has a vehicle-side receptacle for receiving a plug of a charge cable connectable to a charging station and a receptacle arranged on the locking device for locking and releasing the plug in the receptacle. The locking device comprises a locking element for locking the plug in the receptacle, a recognition element for detecting the locking of the plug in the receptacle and an electrical switching element coupled to the recognition element such that the electrical switching element can be switched as a function of a locking state detected by means of the recognition element.

Durch das Erkennungselement kann dabei ermittelt werden, ob ein Stecker ordnungsgemäß in der Aufnahme verriegelt ist. Die Kopplung des elektrischen Schaltelementes mit dem Erkennungselement ermöglicht eine elektrische Schaltung in Abhängigkeit von dem Verriegelungszustand des Steckers und erhöht somit die Sicherheit der Ladekabelverriegelungsvorrichtung. Insbesondere kann dadurch vorteilhaft ein Ladevorgang verhindert werden, wenn der Stecker nicht ordnungsgemäß in der Aufnahme verriegelt oder defekt ist.By the detection element can be determined whether a plug is properly locked in the recording. The coupling of the electrical switching element with the detection element allows an electrical circuit in dependence on the locking state of the plug and thus increases the security of the charging cable locking device. In particular, a charging process can advantageously be prevented if the plug is not properly locked in the receptacle or is defective.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben.Further advantages, features and details of the invention are described below with reference to embodiments with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine Ladekabelverriegelungsvorrichtung vor dem Einstecken eines Steckers eines Ladekabels, 1 a charging cable locking device before inserting a plug of a charging cable,

2 eine Ladekabelverriegelungsvorrichtung nach dem Einstecken des Steckers eines Ladekabels, 2 a charging cable locking device after inserting the plug of a charging cable,

3 eine Ladekabelverriegelungsvorrichtung nach der Verriegelung des Steckers eines Ladekabels, 3 a charging cable locking device after locking the plug of a charging cable,

4 eine Ladekabelverriegelungsvorrichtung nach unvollständigem Einstecken eines Steckers eines Ladekabels, 4 a charging cable locking device after incomplete insertion of a plug of a charging cable,

5 eine Ladekabelverriegelungsvorrichtung nach dem Einstecken eines defekten Steckers eines Ladekabels, 5 a charging cable locking device after insertion of a defective plug of a charging cable,

6 eine defekte Ladekabelverriegelungsvorrichtung nach dem Einstecken eines Steckers eines Ladekabels, und 6 a defective charging cable locking device after inserting a plug of a charging cable, and

7 ein elektrisches Schaltelement mit einem Reed-Schaltkontakt. 7 an electrical switching element with a reed switching contact.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Ladekabelverriegelungsvorrichtung 1 für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug vor dem Einstecken eines Steckers 2 eines Ladekabels 3. Die Ladekabelverriegelungsvorrichtung 1 umfasst eine fahrzeugseitige Aufnahme 4 zur Aufnahme des Steckers 2, ein Erkennungselement 5 zum Erkennen des Steckers 2 in der Aufnahme 4, ein Verriegelungselement 6 zum Verriegeln des Steckers 2 in der Aufnahme 4 und ein elektrisches Schaltelement 7 zur elektrischen Erkennung der Verriegelung des Verriegelungselementes 6 und Erkennungselement 5. 1 shows a charging cable locking device according to the invention 1 for a hybrid or electric vehicle before plugging in a plug 2 a charging cable 3 , The charging cable locking device 1 includes a vehicle-side recording 4 for receiving the plug 2 , a recognition element 5 to recognize the plug 2 in the recording 4 , a locking element 6 for locking the plug 2 in the recording 4 and an electrical switching element 7 for the electrical detection of the locking of the locking element 6 and recognition element 5 ,

Das Verriegelungselement 6 ragt mit einem ersten Ende 8 in eine erste Öffnung 9 in der Aufnahme 4 hinein. Das Erkennungselement 5 ist über eine flexible Verbindung 15, z. B. eine Federverbindung, an einem zweiten Ende 10 des Verriegelungselementes 6 befestigt und ragt mit einem Endstück 11 in die selbe Öffnung 9 oder eine zweite Öffnung 12 in der Aufnahme 4 hinein. In einem mittleren Bereich weist das Erkennungselement 5 eine Verdickung 13 auf. Das Verriegelungselement 6 weist in einem mittleren Bereich einen zu dem Erkennungselement 5 gerichteten Steg 14 auf, der sich in dem in 1 gezeigten Zustand oberhalb der Verdickung 13 befindet. Das elektrische Schaltelement 7 ist neben dem Erkennungselement 5 auf Höhe der Verdickung 13 angeordnet und weist erkennungselementseitig einen Mikroschalter 16 auf. Der Stecker 2 weist eine Steckeröffnung 17 zur Aufnahme des ersten Endes 8 des Verriegelungselementes 6 auf. Das Verriegelungselement 6 ist durch eine Verriegelungsansteuerung 18 mit einem Antrieb zu der Aufnahme 4 hin oder von ihr weg bewegbar. The locking element 6 sticks out with a first end 8th in a first opening 9 in the recording 4 into it. The recognition element 5 is via a flexible connection 15 , z. B. a spring connection, at a second end 10 of the locking element 6 attached and sticking out with a tail 11 in the same opening 9 or a second opening 12 in the recording 4 into it. In a middle area has the recognition element 5 a thickening 13 on. The locking element 6 has a central area to the recognition element 5 directed jetty 14 up in the in 1 shown state above the thickening 13 located. The electrical switching element 7 is next to the recognition element 5 at the height of the thickening 13 arranged and has detection element side a micro switch 16 on. The plug 2 has a plug opening 17 for receiving the first end 8th of the locking element 6 on. The locking element 6 is by a lock driver 18 with a drive to the recording 4 towards or away from it.

2 zeigt die Ladekabelverriegelungsvorrichtung 1 nach dem Einstecken des Steckers 2 in die Aufnahme 4 vor der Verriegelung des Steckers 2. Die Steckeröffnung 17 befindet sich unterhalb des ersten Endes 8 des Verriegelungselementes 6, so dass der Stecker 2 durch ein Einführen des ersten Endes 8 in die Steckeröffnung 17 in der Aufnahme 4 verriegelt werden kann. 2 shows the charging cable locking device 1 after inserting the plug 2 in the recording 4 before locking the plug 2 , The plug opening 17 is located below the first end 8th of the locking element 6 so that the plug 2 by inserting the first end 8th in the plug opening 17 in the recording 4 can be locked.

3 zeigt die Ladekabelverriegelungsvorrichtung 1 nach dem Verriegeln des Steckers 2 in der Aufnahme 4. Im Folgenden wird beschrieben, wie die Verriegelung durch eine Kopplung des Verriegelungselementes 6 mit dem elektrischen Schaltelement 7 ausgelöst wird. Durch das Einführen des ersten Endes 8 in die Steckeröffnung 17 bewegt sich auch das Erkennungselement 5 nach unten, bis das Endstück 11 auf dem Stecker 2 aufliegt, wobei die Verdickung 13 an dem Mikroschalter 16 des elektrischen Schaltelementes 7 anliegt. Bei weiterem Einführen des ersten Endes 8 in die Steckeröffnung 17 nähert sich der Steg 14 der Verdickung 13 und drückt diese schließlich gegen den Mikroschalter 16, wenn der Stecker 2 durch das Verriegelungselement 6 vollständig in der Aufnahme 4 verriegelt ist, wodurch der Mikroschalter 16 betätigt wird. 3 shows the charging cable locking device 1 after locking the plug 2 in the recording 4 , The following describes how the lock by a coupling of the locking element 6 with the electrical switching element 7 is triggered. By inserting the first end 8th in the plug opening 17 The recognition element also moves 5 down until the tail 11 on the plug 2 rests, with the thickening 13 on the microswitch 16 of the electrical switching element 7 is applied. Upon further insertion of the first end 8th in the plug opening 17 the jetty approaches 14 the thickening 13 and finally presses it against the microswitch 16 if the plug 2 through the locking element 6 completely in the recording 4 is locked, causing the microswitch 16 is pressed.

4 zeigt die Ladekabelverriegelungsvorrichtung 1 nach unvollständigem Einstecken des Steckers 2 in die Aufnahme 4. Das Verriegelungselement 6 kann in diesem Fall nicht in den in 3 gezeigten Verriegelungszustand bewegt werden, da sich die Steckeröffnung 17 nicht unterhalb der ersten Öffnung 9 in der Aufnahme 4 befindet. Dadurch wird die Verdickung 13 nicht gegen den Mikroschalter 16 gedrückt und letzterer wird nicht betätigt. Auf diese Weise wird vorteilhaft ein Schalten des elektrischen Schaltelementes 7 verhindert, wenn der Stecker 2 nicht richtig in die Aufnahme 4 gesteckt wird. 4 shows the charging cable locking device 1 after incomplete insertion of the plug 2 in the recording 4 , The locking element 6 in this case can not in the in 3 shown locking state to be moved, as the plug opening 17 not below the first opening 9 in the recording 4 located. This will cause the thickening 13 not against the microswitch 16 pressed and the latter is not pressed. In this way, a switching of the electrical switching element is advantageous 7 prevents when the plug 2 not properly in the recording 4 is plugged.

5 zeigt die Ladekabelverriegelungsvorrichtung 1 nach dem Einstecken eines defekten Steckers 2, bei dem vorderes Ende ausgebrochen ist. In diesem Fall bewegt sich das Endstück 11 des Erkennungselementes 5 durch die zweite Öffnung 12 in der Aufnahme 4 hindurch, wenn das Verriegelungselement 6 nach unten bewegt wird. Die Verdickung 13 bewegt sich dadurch an dem Mikroschalter 16 vorbei nach unten. Der Mikroschalter 16 wird somit nicht betätigt, wenn das Verriegelungselement 6 in den in 3 gezeigten Verriegelungszustand bewegt wird. Dadurch wird vorteilhaft ein Schalten des elektrischen Schaltelementes 7 verhindert, wenn der Stecker 2 defekt ist. 5 shows the charging cable locking device 1 after inserting a defective connector 2 in which the front end breaks out. In this case, the tail moves 11 of the recognition element 5 through the second opening 12 in the recording 4 through when the locking element 6 is moved down. The thickening 13 thereby moves on the microswitch 16 over down. The microswitch 16 is thus not actuated when the locking element 6 in the in 3 shown locked state is moved. This is advantageous switching the electrical switching element 7 prevents when the plug 2 is defective.

6 zeigt eine Ladekabelverriegelungsvorrichtung 1, deren Verriegelungselement 6 am unteren Ende abgebrochen ist, nach dem Einstecken des Steckers 2 in die Aufnahme 4. In diesem Fall bewegt sich der Steg 14 des Verriegelungselementes 6 weiter nach unten als in dem in 3 gezeigten Fall. Dadurch befindet sich der Steg 14 schließlich unterhalb der Verdickung 13 und des Mikroschalters 16, so dass er die Verdickung nicht gegen den Mikroschalter 16 drückt und der Mikroschalter 16 nicht betätigt wird. Dadurch wird vorteilhaft ein Schalten des elektrischen Schaltelementes 7 verhindert, wenn das Verriegelungselement 6 abgebrochen ist. 6 shows a charging cable locking device 1 , whose locking element 6 broken off at the bottom, after plugging in the plug 2 in the recording 4 , In this case, the bridge moves 14 of the locking element 6 further down than in the 3 shown case. This is the bridge 14 finally below the thickening 13 and the microswitch 16 so that he does not thicken against the microswitch 16 presses and the microswitch 16 not operated. This is advantageous switching the electrical switching element 7 prevents when the locking element 6 is canceled.

7 zeigt eine alternative Ausführung eines elektrischen Schaltelementes 7 für eine erfindungsgemäße Ladekabelverriegelungsvorrichtung 1. Statt einer in den 1 bis 6 dargestellten Ausgestaltung mit einem Mikroschalter 16 weist diese Ausführung einen Reed-Schaltkontakt 19 auf, der durch zwei Magneten 20 betätigt werden kann. Die Magneten 20 werden analog zu dem in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel derart an dem Verriegelungselement 6 oder dem Erkennungselement 5 angeordnet, dass der Reed-Schaltkontakt 19 schaltet, wenn die Verriegelung des Steckers 2 in der Aufnahme 4 erfolgreich ist. Eine Variante dieses Ausführungsbeispiels sieht einen Magnet 20 und ein Flussleitblech statt zweier Magneten 20 vor. 7 shows an alternative embodiment of an electrical switching element 7 for a charging cable locking device according to the invention 1 , Instead of one in the 1 to 6 illustrated embodiment with a micro switch 16 this version has a reed switching contact 19 on that by two magnets 20 can be operated. The magnets 20 be analogous to that in the 1 to 6 illustrated embodiment such on the locking element 6 or the recognition element 5 arranged that the reed switching contact 19 turns off when the lock of the plug 2 in the recording 4 is successful. A variant of this embodiment sees a magnet 20 and a flux baffle instead of two magnets 20 in front.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht statt einer oben beschriebenen mechanischen Erkennung der Steckerverriegelung eine optische Erkennung, beispielsweise durch Löcher in dem Verriegelungselement 6 und der Aufnahme 4, vor.A further embodiment, instead of a mechanical detection of the plug lock described above, provides optical detection, for example through holes in the locking element 6 and the recording 4 , in front.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
LadekabelverriegelungsvorrichtungCharging cable locking device
22
Steckerplug
33
Ladekabelcharge cable
44
Aufnahmeadmission
5 5
Erkennungselementrecognition element
66
Verriegelungselementlocking element
77
elektrisches Schaltelementelectrical switching element
88th
erstes Endefirst end
99
erste Öffnungfirst opening
1010
zweites Endesecond end
1111
Endstücktail
1212
zweite Öffnungsecond opening
1313
Verdickungthickening
1414
Stegweb
1515
Federverbindunggroove connection
1616
Mikroschaltermicroswitch
1717
Steckeröffnungplug opening
1818
Verriegelungsansteuerunglocking control
1919
Reed-SchaltkontaktReed switch contact
2020
Magnetmagnet

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2010/115927 A1 [0003] WO 2010/115927 A1 [0003]

Claims (3)

Ladekabelverriegelungsvorrichtung (1) für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge mit einer fahrzeugseitigen Aufnahme (4) zur Aufnahme eines Steckers (2) eines mit einer Ladestation verbindbaren Ladekabels (3) und einer an der Aufnahme (4) angeordneten Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln und Freigeben des Steckers (2) in der Aufnahme (4), gekennzeichnet durch ein Verriegelungselement (6) zum Verriegeln des Steckers (2) in der Aufnahme (4), ein Erkennungselement (5) zum Erkennen der Verriegelung des Steckers (2) in der Aufnahme (4), und ein mit dem Erkennungselement (5) derart gekoppeltes elektrisches Schaltelement (7), dass das elektrische Schaltelement (7) in Abhängigkeit von einem mittels des Erkennungselementes (5) erkannten Verriegelungszustand schaltbar ist.Charging cable locking device ( 1 ) for hybrid or electric vehicles with a vehicle-mounted receptacle ( 4 ) for receiving a plug ( 2 ) of a charging cable connectable to a charging station ( 3 ) and one at the recording ( 4 ) arranged locking device for locking and releasing the plug ( 2 ) in the recording ( 4 ), characterized by a locking element ( 6 ) for locking the plug ( 2 ) in the recording ( 4 ), a recognition element ( 5 ) for detecting the locking of the plug ( 2 ) in the recording ( 4 ), and one with the recognition element ( 5 ) electrically coupled electrical switching element ( 7 ) that the electrical switching element ( 7 ) in dependence on a by means of the recognition element ( 5 ) Detected lock state is switchable. Ladekabelverriegelungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (4) eine Öffnung (12) aufweist, in die ein Endstück (11) des Erkennungselementes (5) einführbar ist, wobei eine Einführungstiefe von der Anwesenheit des Steckers (2) in der Aufnahme (4) abhängt.Charging cable locking device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the receptacle ( 4 ) an opening ( 12 ) into which an end piece ( 11 ) of the recognition element ( 5 ), wherein an insertion depth depends on the presence of the plug ( 2 ) in the recording ( 4 ) depends. Ladekabelverriegelungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungselement (5) das elektrische Schaltelement (7) in Abhängigkeit von einer Position des Verriegelungselementes (6) schaltet.Charging cable locking device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the recognition element ( 5 ) the electrical switching element ( 7 ) in dependence on a position of the locking element ( 6 ) switches.
DE102011011099A 2011-02-12 2011-02-12 Charging cable locking device for charging battery of e.g. electric car in charging station, has detection element coupled to switching element, which is switchable depending on locking state detected by detection element Withdrawn DE102011011099A1 (en)

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