DE102011102009A1 - Variable Erdungssteckerkonstruktion für Kontinentaleuropa - Google Patents

Variable Erdungssteckerkonstruktion für Kontinentaleuropa Download PDF

Info

Publication number
DE102011102009A1
DE102011102009A1 DE102011102009A DE102011102009A DE102011102009A1 DE 102011102009 A1 DE102011102009 A1 DE 102011102009A1 DE 102011102009 A DE102011102009 A DE 102011102009A DE 102011102009 A DE102011102009 A DE 102011102009A DE 102011102009 A1 DE102011102009 A1 DE 102011102009A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
ground
connector
electrical contact
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102011102009A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011102009B4 (de
Inventor
Alisyn M. Malek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102011102009A1 publication Critical patent/DE102011102009A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102011102009B4 publication Critical patent/DE102011102009B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/28Coupling parts carrying pins, blades or analogous contacts and secured only to wire or cable
    • H01R24/30Coupling parts carrying pins, blades or analogous contacts and secured only to wire or cable with additional earth or shield contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R27/00Coupling parts adapted for co-operation with two or more dissimilar counterparts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00Two poles

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Es wird ein elektrischer Stecker zum Laden eines Fahrzeugs bereitgestellt. Der elektrische Stecker weist eine variable Erdung auf und enthält einen Steckerkörper und einen Kranz, der zur selektiven Justierung zwischen einer ersten und zweiten Position entlang des Steckerkörpers ausgestaltet ist, um einen Stirnabschnitt des elektrischen Steckers selektiv freizulegen. Der elektrische Stecker enthält ferner einen ersten elektrischen Kontaktstift und einen zweiten elektrischen Kontaktstift, die sich vom Stirnabschnitt weg erstrecken, wobei der erste und zweite elektrische Kontaktstift eine Stromübertragung ermöglichen. Der elektrische Stecker enthält ferner mehrere Erdungsmechanismen, die jeweils mit mehreren Steckdosen kompatibel sind, wobei jeder der mehreren Erdungsmechanismen eine Verbindung mit Masse bereitstellt.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stehen in Beziehung zu Ladesystemen und insbesondere zu einem Ladesystem, das einen elektrischen Stecker mit variabler Erdung aufweist.
  • HINTERGRUND
  • Kontinentaleuropa nutzt eine standardisierte Konstruktion für stromführende Stecker mit zwei Kontaktstiften gemeinsam, jedoch gibt es fünf verschiedene Mechanismen, die zur Erdung dieser Stecker bei elektrischen Hochleistungseinrichtungen verwendet werden. Da die meisten elektrischen Hochleistungseinrichtungen, wie etwa Kühlschränke und Backöfen oft stationär sind, gab es keinen Bedarf für einen Stecker, der die Erdungskonstruktion für mehr als zwei dieser Steckdosentypen erfüllt. Bei den meisten kleinen Anwendungen, die keine Erdung benötigen, wird ein einfacher Eurostecker verwendet. Dieser Stecker ist im gesamten Kontinentaleuropa standardisiert. Bei geerdeten Adapter wird gegenwärtig am häufigsten eine Schnittstelle verwendet, die eine weibliche Seite, welche den Steckertyp der Anwendung aufnimmt, und eine männliche Seite aufweist, welche die korrekte Konstruktion zur Einführung in die gewünschte Steckdose aufweist. Bei einfachen Eurosteckerkonstruktionen wird ein anderes Verfahren verwendet, bei dem der Stecker von einem Gehäuse umschlossen wird. Im Inneren dieses Gehäuses sind Verbinder, welche die zwei stromführenden Leitungen des Eurosteckers kontaktieren.
  • Diese Leitungen sind mit Kontaktstiften an der Außenseite des Gehäuses verbunden, welche vom gewünschten Steckertyp sind, wodurch der Stecker an die gewünschte Steckdose angepasst wird. Diese Adaptionsverfahren sind für eine gelegentliche vorbestimmte Reise geeignet, sodass man sicher sein kann, über den korrekten Steckertyp zu verfügen. Steckdosenhybrid-Elektrofahrzeuge (PHEVs) und Elektrofahrzeuge (EVs) werden jedoch diesen Standard für gelegentliches Reisen und zukünftige andere Elektronik verändern, die eine Erdung benötigt.
  • Mit dem Eintritt von PHEVs und EVs in den kommerziellen Kraftfahrzeugmarkt wurden die ersten elektrischen Hochleistungseinrichtungen geschaffen, die eine Erdung benötigen, während sie mit dem Netz verbunden sind. Diese Fahrzeuge verfügen über die Fähigkeit, die Grenzen von Steckerstandards mit hoher Frequenz und großer Leichtigkeit zu überqueren. Die hochvolumige Vorausschätzung der PHEV- und EV-Marktdurchdringung führt zu einer neuen Anforderung bei der AC-Steckerkonstruktion. Um die Anzahl von Teilen und Produkten zu minimieren, die angeboten werden müssen, um ein Fahrzeug oder aktuelle oder später entwickelte tragbare geerdete Elektronik zu begleiten, ist eine neue Konstruktion notwendig.
  • Entsprechend ist es wünschenswert, ein Ladesystem mit einem elektrischen Stecker oder Adapter bereitzustellen, der eine variable Erdung aufweist welcher die Anforderungen aller kontinentaleuropäischen Steckerkonstruktionstandards in einer einzigen Steckerkonstruktion erfüllt.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer Stecker bereitgestellt. Der elektrischer Stecker enthält einen Steckerkörper; einen Kranz, der zur selektiven Justierung zwischen einer ersten und zweiten Position entlang des Steckerkörpers ausgestaltet ist, um einen Stirnabschnitt des elektrischen Steckers selektiv freizulegen; einen ersten elektrischen Kontaktstift und einen zweiten elektrischen Kontaktstift, die sich vom Stirnabschnitt wegerstrecken, wobei der erste und zweite elektrische Kontaktstift ausgestaltet sind, um eine Stromübertragung zu ermöglichen; und mehrere Erdungsmechanismen, die jeweils mit mehreren Steckdosen kompatibel sind, wobei jeder der mehreren Erdungsmechanismen zum Bereitstellen einer Verbindung mit Masse ausgestaltet ist.
  • Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer Fahrzeugstecker zum Aufladen eines Fahrzeugs bereitgestellt. Der elektrische Fahrzeugstecker enthält einen Steckerkörper; einen Kranz, der zur selektiven Justierung zwischen einer ersten und einer zweiten Position entlang des Steckerkörpers ausgestaltet ist, um einen Stirnabschnitt des elektrischen Fahrzeugsteckers selektiv freizulegen; einen ersten elektrischen Kontaktstift und einen zweiten elektrischen Kontaktstift, die sich vom Stirnabschnitt wegerstrecken, wobei der erste und zweite elektrische Kontaktstift ausgestaltet sind, um eine Stromübertragung an das und vom Fahrzeug zu ermöglichen; und mehrere Erdungsmechanismen, die mit jeweiligen mehreren Steckdosen kompatibel sind, wobei jeder der mehreren Erdungsmechanismen eine Verbindung mit Masse bereitstellt.
  • Bei noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugladekabel zum Laden eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Fahrzeugladekabel enthält einen Fahrzeugstecker mit: einem Steckerkörper; einem Kranz, der zur selektiven Justierung zwischen einer ersten und zweiten Position entlang des Steckerkörpers ausgestaltet ist, um einen Stirnabschnitt des Fahrzeugsteckers selektiv freizulegen; einen ersten elektrischen Kontaktstift und einen zweiten elektrischen Kontaktstift, die sich von der Stirnseite wegerstrecken, wobei der erste und zweite elektrische Kontaktstift ausgestaltet sind, um eine Stromübertragung an das und von dem Fahrzeug zu übertragen; mehrere Erdungsmechanismen, die mit mehreren jeweiligen Steckdosen kompatibel sind, wobei jeder der mehreren Erdungsmechanismen eine Verbindung mit Masse bereitstellt; und einen Controller, der ausgestaltet ist, um eine Verbindung mit Masse zu verifizieren und um zu ermöglichen, dass der erste und zweite elektrische Kontaktstift Strom von mindestens einer der mehreren Steckdosen empfangen und dorthin liefern.
  • Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
  • KURBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Andere Ziele, Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur beispielhaft in der folgenden genauen Beschreibung von Ausführungsformen, wobei sich die genaue Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, in denen:
  • 1 eine Skizze eines Fahrzeugsladesystems gemäß einer Ausführungsform darstellt;
  • 2 eine Skizze eines Fahrzeugsteckers des Fahrzeugladesystems gemäß einer Ausführungsform darstellt, der so justiert ist, dass er zu einer Steckdose vom Typ CE 7/7 passt;
  • 3 eine Skizze des Fahrzeugsteckers des Fahrzeugladesystems gemäß einer Ausführungsform darstellt, der so justiert ist, dass er zu einer Steckdose vom Typ L passt;
  • 4 eine Skizze des Fahrzeugsteckers des Fahrzeugladesystems gemäß einer Ausführungsform darstellt, der so justiert ist, dass er zu einer Steckdose vom Typ J passt; und
  • 5 eine Skizze des Fahrzeugsteckers des Fahrzeugladesystems gemäß einer Ausführungsform darstellt, der so justiert ist, dass er zu einer Steckdose vom Typ K passt.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Verschiedene Ausführungsformen sind auf ein Ladesystem gerichtet, das einen elektrischen Stecker oder Adapter mit variabler Erdung aufweist. Der elektrische Stecker weist eine Erdungskonstruktion auf, welche die Erdungsanforderungen erfüllt, die für Steckerstile vom E-, F-, L-, J- und K-Typ verwendet werden. Mit anderen Worten ist der elektrische Stecker so ausgestaltet, dass er die Bedürfnisse mehrerer Erdungsmechanismen, die gegenwärtig in Kontinentaleuropa verwendet werden, durch eine einzige Steckerkonstruktion erfüllt. Diese Konstruktion mit einem einzigen Stecker verringert die Anzahl von Teilen und den Bedarf für irgendwelche AC-Steckeradapter bei Aufladesystemen.
  • Allgemein werden Steckerstile vom E- und F-Typ, die zum Stecker CEE 7/7 zusammengeführt wurden, oft im größten Teil von Westeuropa und in vielen Ländern in Osteuropa verwendet. Der Stecker vom L-Typ, der Stecker vom J-Typ und der Stecker vom K-Typ werden gewöhnlich in Italien, der Schweiz bzw. Dänemark verwendet.
  • Mit Bezug nun auf die Zeichnungen stellt 1 ein Ladesystem 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das Ladesystem 10 kann auf einen beliebigen Systemtyp oder eine beliebige tragbare Einrichtung gerichtet sein oder ein Teil davon sein. Um die Erörterung zu erleichtern, wird das Ladesystem 10 jedoch im Kontext eines Fahrzeugs erörtert. Bei verschiedenen Ausführungsformen ist das Ladesystem 10 ein Fahrzeugladesystem, das ein Fahrzeugladekabel 12 enthält, welches einen elektrischen Fahrzeugstecker oder elektrischen Stecker 14 mit variabler Erdung und ein Buchsenende 16 umfasst, die jeweils an entgegengesetzten Enden des Kabels 12 angeordnet sind. Der elektrische Stecker 14 wird in eine (nicht gezeigte) geerdete Wandsteckdose eines von verschiedenen Typen (Steckdosenstil vom Typ E, F, L, J und K) gesteckt, um ein Fahrzeug aufzuladen, welches allgemein als Fahrzeug 18 bezeichnet ist. Beispielsweise kann der elektrische Stecker 14 in eine Standardsteckdose mit 120 V AC/15 oder 20 Ampere gesteckt werden. Das Buchsenende 16 wird in eine Ladesteckdose 20 des Fahrzeugs 18 gesteckt, um Strom an ein (nicht gezeigtes) Fahrzeugladesystem zu liefern. Das Buchsenende 16 des Ladekabels 12 kann in Abhängigkeit von der Ausgestaltung der Ladesteckdose am Fahrzeug 18 variierende Ausgestaltungen aufweisen. Leiterdrähte/Elemente (nicht gezeigt), die durch das Ladekabel 12 isoliert sind, verlaufen zwischen dem elektrischen Stecker 14 und dem Buchsenende 16, um eine korrekte Ladungslieferung an das Fahrzeug 18 zu ermöglichen. Insbesondere verlaufen leitfähige Elemente/Drähte zwischen dem elektrischen Stecker 14 und dem Buchsenende 16 so, dass eine Stromübertragung zwischen dem Stromerzeugungsmechanismus (d. h. der geerdeten Wandsteckdose) und dem Fahrzeug 18 hergestellt wird und so, dass unter Verwendung der verschiedenen Erdungsmechanismen eine korrekte Masseverbindung hergestellt wird, welche nachstehend genauer beschrieben werden. Das hier beschriebene Fahrzeug 18 kann ein beliebiger Typ von Elektrofahrzeug oder Hybridelektrofahrzeug sein, der bekannt ist oder später entwickelt wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen enthält das Fahrzeugladekabel 12 eine Ladestationsanordnung 30, die als Verbindungsverifizierungssystem dient. Insbesondere ermittelt die Ladeanordnung 30 gemäß einer Ausführungsform auf funktionale Weise, wenn der elektrische Stecker 14 in eine Wandsteckdose mit korrekter Masseverbindung gesteckt ist und/oder wenn das Buchsenende 16 des Ladekabels 12 vollständig in die Ladesteckdose 20 eingeführt ist. Die Ladeanordnung 30 umfasst allgemein ein Elektrofahrzeugversorgungsgerät (EVSE), einen Controller 32 und andere Verifizierungsgeräte (nicht gezeigt), die verwendet werden, um eine korrekte Masseverbindung zu detektieren und zu verifizieren. Im Betrieb erfasst der Controller 32 eine korrekte Masseverbindung durch einen oder mehrere der verschiedenen Erdungsmechanismen des elektrischen Steckers 14 und zeigt dem Fahrzeug 18 an, dass Ladung bereit zur Lieferung ist, wenn eine korrekte Masseverbindung erfasst wird. Zum Beispiel liefert der Controller 32 ein Signal (z. B. ein DC-Signal oder ein oszillierendes Signal) an einen (nicht gezeigten) Steuerpiloten des Fahrzeugs 18, um dem Fahrzeug 18 anzuzeigen, dass Ladung bereit zur Lieferung ist. Dieses Signal ermöglicht, dass auf der Fahrzeugseite beim Laden korrekte Maßnahmen (d. h. Erdung) ergriffen werden. Der Controller 32 wartet darauf, dass das Fahrzeug 18 die Lieferung von Ladung befiehlt. Dieses Merkmal stellt sicher, dass eine korrekte Verbindung mit dem Fahrzeug 18 und/oder der Wandsteckdose vorhanden ist, sodass das Fahrzeug 18 zuverlässig geladen werden kann. Mit anderen Worten erhöht dieses Merkmal die Zuverlässigkeit des Fahrzeugsteckers, da das System den Durchgang eines hohen Stroms nicht zulassen wird, solange die Masseverbindung von einem der verschiedenen Erdungsmechanismen nicht verifiziert ist, wodurch eine korrekte Verwendung des elektrischen Steckers sichergestellt wird. Variationen dieses Merkmals und andere Zuverlässigkeitsmerkmale können an der Controller- und/oder Fahrzeugseite durchgeführt werden und sollen nicht auf die hier beschriebenen Beispiele beschränkt sein. Der Begriff ”Controller” bezeichnet, so wie er hier verwendet wird, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert, oder Gruppe) und Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme/Algorithmen ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
  • 25 sind vereinfachte Skizzen, welche die Basiselemente des elektrischen Steckers 14, der eine variable Erdung aufweist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. Der elektrische Stecker 14 umfasst allgemein einen Steckerkörper 40 und einen Kranz 42, der zur Bewegung oder Justierung entlang von Abschnitten des Steckerkörpers 40 ausgestaltet ist, um einen Stirnabschnitt 44 des elektrischen Steckers 14 selektiv freizulegen, sodass sich der Stirnabschnitt 44 von einer Oberseite 46 des Kranzes 42 weg erstreckt. Ein erster elektrischer Kontaktstift 48A und ein zweiter elektrischer Kontaktstift 48B erstrecken sich vom Steckerkörper 14 weg und sie erstrecken sich wie gezeigt insbesondere vom Stirnabschnitt 44 des Fahrzeugsteckers weg.
  • Bei einer Ausführungsform ohne Einschränkung weist der Fahrzeugstecker und insbesondere der Steckerkörper 40 und der Kranz 42 des Fahrzeugsteckers eine rechteckige Querschnittsform auf, wie in 2 gezeigt ist. Es wird auch in Betracht gezogen, dass der elektrische Stecker 14 eine Querschnittsform aufweisen kann, die nicht rechteckig ist, wie z. B. rund, quadratisch, oval oder eine andere geeignete Form in Abhängigkeit von der Anwendung. Der Steckerkörper 40 und der Kranz 42 können jeweils aus geformtem Gummi, Kunststoff oder einem anderen nicht leitenden Material konstruiert oder gebildet sein.
  • Bei einer Ausführungsform ohne Einschränkung weist der Stirnabschnitt 44 des elektrischen Steckers 14 eine sechseckige Form auf und passt in runde und/oder sechseckige Buchsen. Der Stirnabschnitt 44 kann auch aus geformtem Gummi, Kunststoff oder einem anderen nicht leitenden Material, je nachdem, was besser ist, konstruiert oder gebildet sein.
  • Die elektrischen Kontaktstifte 48A, 48B ermöglichen eine Stromübertragung zwischen elektrischen Verbindern oder Steckdosen vom Wandbuchsentyp und dem Fahrzeug 18. Gemäß einer Ausführungsform sind die elektrischen Kontaktstifte 48A, 48B mit Bezug auf den Stirnabschnitt 44 befestigt und können zu keiner Zeit justiert werden. Mit anderen Worten sind die Kontaktstifte 48A, 48B feststehend. Somit werden stromführende Leitungen durch eine Justierung des elektrischen Steckers 14 nicht beeinträchtigt, wodurch ein zuverlässigerer elektrischer Stecker 14 bereitgestellt wird. Die elektrischen Kontaktstifte 48A, 48B können aus einem oder mehreren Metallen, Metalllegierungen oder Kombinationen daraus bestehen. Zum Beispiel können die elektrischen Kontaktstifte 48A, 48B aus Stahl oder Kupfer bestehen und können mit Zink, Zinn oder Nickel oder anderen leitfähigen Materialien oder Kombinationen daraus beschichtet sein.
  • Der Kranz 42 wird selektiv in eine erste und zweite Position entlang des Steckerkörpers 40 in Abhängigkeit von der gewünschten Erdungskonfiguration oder dem gewünschten Erdungsmechanismus justiert, der mit einer speziellen verwendeten Steckdose kompatibel ist. Gemäß einer Ausführungsform bietet der Kranz 42 einen ersten Erdungskontakt 50 und einen zweiten Erdungskontakt 52 an einem ersten peripheren Randabschnitt 56A bzw. einem zweiten peripheren Randabschnitt 56B des Kranzes 42. Ein dritter Erdungskontakt 54 ist über eine erste Öffnung 57 nahe beim Erdungskontakt 50 zugänglich, wie in 2 gezeigt ist. Die Erdungskontakte 50, 52 und 54 sind Erdungsmechanismen, die zur Bereitstellung einer korrekten Masseverbindung mit Erde verwendet werden. Die Erdungskontakte 50, 52 dienen als Stirnplatten, welche den Erdungsmechanismus für einen Steckdosenstil vom Typ F replizieren, während der Erdungskontakt 54 als weibliche Aufnahme in dem Stecker dient, der den Erdungsmechanismus für einen Steckdosenstil vom Typ E repliziert. In dieser Konfiguration befindet sich der Kranz 42 in der ersten Position oder in einer nicht justierten Position, bei der die Oberseite 46 des Kranzes 42 allgemein bündig mit einer oberen Seite 58 des Stirnabschnitts 44 ist, wie in 2 gezeigt ist. Diese Ausgestaltung erfüllt die Bedürfnisse der Steckdosenstile vom Typ F (Erdungskontakte 50, 52) und vom Typ E (Erdungskontakt 54). Allgemein ist die Stirnseite der Steckdose zur Aufnahme dieser Fahrzeugsteckerkonfiguration gewöhnlich mit einer Ausnehmung versehen, wodurch die Steckdose kompatibel zu dieser Fahrzeugsteckerkonfiguration gemacht wird. Diese Konfiguration ist die Standardkonfiguration des elektrischen Steckers 14.
  • Gemäß einer Ausführungsform enthält der elektrische Stecker 14 ferner eine zweite Öffnung 60, eine dritte Öffnung 62 und eine vierte Öffnung 64, die ermöglichen, dass der elektrische Stecker 14 zur Kompatibilität mit Steckdosenstilen vom Typ L, J bzw. K justiert wird. Insbesondere ist der elektrische Stecker 14 ausgestaltet, um so justiert zu werden, dass er zu einem Steckdosenstil von Typ L passt, indem ein erster Massestift 66 über die Öffnung 60 freigelegt wird, welche in der Mitte von und in Reihe mit den elektrischen Kontaktstiften 48A, 48B positioniert ist, wie in 3 gezeigt ist. Die Öffnungen 60, 62 und 64 stellen zusätzliche Erdungsmechanismen zur Bereitstellung von Masse an Erde bereit. In dieser Konfiguration ist der Kranz 42 in der ersten Position. Gemäß einer Ausführungsform ist der Massestift 66 eine separate Komponente, die zum Einführen in die und zum Verriegeln in der Öffnung 60 ausgestaltet ist. Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Massestift 66 im Steckerköper 40 angeordnet und ist ausgestaltet, um sich zu bewegen und aus der Öffnung 60 heraus zu erstrecken. Sobald der Massestift 66 in die Öffnung 60 eingeführt ist, wird der Massestift für eine korrekte Erdungsverbindung an Ort und Stelle verriegelt (automatisch oder manuell). Gemäß einer Ausführungsform kann der Massestift 66 über die Öffnung 60 freigelegt werden, indem eine mechanische Bewegung eines (nicht gezeigten) Knopfes oder eine Justierung einer Schiebeverriegelung (d. h. Verschiebeknopf vom Blitzlichttyp) durchgeführt wird. Gemäß anderen Ausführungsformen können selbstverständlich andere herkömmliche oder später entwickelte Verfahren zum Freilegen des Massestifts 66 über die Öffnung 60 verwendet werden. Bei dieser Konfiguration ist die Stirnseite der Steckdose zur Aufnahme dieser Fahrzeugsteckerkonfiguration normalerweise eben, wodurch die Steckdose kompatibel zu dieser Fahrzeugsteckerkonfiguration gemacht wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform in 4 wird der elektrische Stecker 14 justiert, um zu einer Steckdose vom Typ J zu passen, indem der Kranz 42 in die zweite Position justiert wird und ein zweiter Massestift 70 über die Öffnung 62 freigelegt wird, welche in der Mitte zwischen den elektrischen Kontaktstiften 48A, 48B und zu diesen versetzt positioniert ist. Bei dieser Konfiguration ist der Kranz 42 in der zweiten Position oder in einer justierten Position positioniert, bei der die Oberseite 46 des Kranzes 42 nicht mehr bündig mit der oberen Seite 58 des Stirnabschnitts 44 ist. Der Kranz 42 wird in die zweite Position justiert, indem der Kranz 42 entlang des Steckerkörpers 40 und weg von der oberen Seite 58 des Stirnabschnitts 44 bewegt wird. Mit anderen Worten wird der Kranz 42 zurückgezogen, wodurch der Stirnabschnitt 44 freigelegt wird, was notwendig ist, um in eine entsprechende Steckdose/Buchse mit einer Stirnseitenaussparung zu passen. Sobald der Kranz in seine zweite Position justiert ist, verriegelt sich der Kranz 42 automatisch an Ort und Stelle oder wird manuell verriegelt. Der Kranz 42 kann durch einen oder mehrere Typen von Verriegelungsmechanismen (z. B. eine Drehverriegelung) an Ort und Stelle verriegelt werden. Der Massestift 70 ist gemäß einer Ausführungsform eine separate Komponente, die zur Einführung in die und zur Verriegelung in der Öffnung 62 ausgestaltet ist. Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Massestift 70 innerhalb des Steckerkörpers 40 angeordnet und ist ausgestaltet, um sich aus der Öffnung 62 heraus zu bewegen und zu erstrecken. Sobald der Massestift 70 in die Öffnung 62 eingeführt ist, wird der Massestift 70 für eine korrekte Erdungsverbindung (automatisch oder manuell) an Ort und Stelle verriegelt. Der Massestift 70 kann über die Öffnung 62 unter Verwendung der gleichen Techniken freigelegt werden, wie sie mit Bezug auf die Fahrzeugsteckerkonfiguration vom Typ L beschrieben sind. Es wird in Betracht gezogen, dass ein Massestift verwendet wird, der sowohl als Massestift 66 als auch als Massestift 70 dient.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform in 5 ist der elektrische Stecker 14 justiert, um zu einer Steckdose vom Typ K zu passen, indem ein dritter Massestift 72 über die Öffnung 64 freigelegt wird, welche in der Mitte der elektrischen Kontaktstifte 48A, 48B und zu diesen versetzt positioniert ist. Die Öffnung 64 kann durch Abschnitte des Köpers 40 oder Abschnitte des Stirnabschnitts 44 in Abhängigkeit von der Anwendung gebildet sein. In dieser Ausgestaltung weist der Massestift 72 eine Halbkreisform auf und auch die Öffnung 64 weist eine entsprechende Form (Halbkreis) auf. Gemäß einer Ausführungsform weist der Massestift 72 eine kürzere Höhe als die elektrischen Kontaktstifte 48A, 48B auf. Bei dieser Konfiguration befindet sich der Kranz 42 in der ersten Position. Der Massestift 72 ist gemäß einer Ausführungsform eine separate Komponente, die zum Einführen in die und zum Verriegeln in der Halbkreisöffnung 64 ausgestaltet ist. Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Massestift 72 im Steckerkörper 40 angeordnet und ist ausgestaltet, um sich aus der Öffnung 64 zu bewegen und heraus zu erstrecken. Sobald der Massestift 72 in die Öffnung 64 eingebracht ist, wird der Massestift 72 für eine korrekte Erdungsverbindung an Ort und Stelle verriegelt (automatisch oder manuell). Der Massestift 72 kann über die Öffnung 64 unter Verwendung der gleichen Techniken freigelegt werden, wie sie mit Bezug auf die Fahrzeugsteckerkonfiguration vom Typ L beschrieben ist. In dieser Konfiguration ist die Steckdosenvorderseite der Steckdose zur Aufnahme dieser Fahrzeugsteckerkonfiguration mit einer Ausnehmung versehen.
  • Verschiedene Ausführungsformen der Fahrzeugsteckerkonstruktion wie vorstehend beschrieben bieten außergewöhnliche Anpassungsfähigkeiten, da sie die Anforderungen aller kontinentaleuropäischen Steckerkonventionen erfüllen (z. B. Stecker vom E-, F-, L-, J- und K-Typ). Dieses System benötigt keinerlei zusätzliche Hardware, wie es bei den meisten Adaptersystemen der Fall ist, und bietet einem Anwender das einfachste System, das frei von irgendwelchen Verwendungsbeschränkungen ist. Es ermöglicht, dass ein einziges Ausrüstungsstück verwendet und gewartet wird.
  • Die vorstehend beschriebenen Erdungsmechanismen sind in irgendeiner Form mit entsprechenden Leiterdrähten/Elementen elektrisch verbunden, die entlang des Steckers/Adapters und zum Buchsehende hin verlaufen, wodurch sie ermöglichen, dass das Fahrzeug korrekt geerdet wird.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet verstehen, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können und Elemente durch Äquivalente derselben ersetzt werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Zudem können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine spezielle Situation oder ein spezielles Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne den wesentlichen Schutzumfang derselben zu verlassen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, die als die beste Art betrachtet werden, um diese Erfindung auszuführen, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung fallen.

Claims (20)

  1. Elektrischer Stecker, umfassend: einen Steckerkörper; einen Kranz, der zur selektiven Justierung zwischen einer ersten und einer zweiten Position entlang des Steckerkörpers ausgestaltet ist, um einen Stirnabschnitt des elektrischen Steckers selektiv freizulegen; einen ersten elektrischen Kontaktstift und einen zweiten elektrischen Kontaktstift, die sich vom Stirnabschnitt weg erstrecken, wobei der erste und zweite elektrische Kontaktstift ausgestaltet sind, um eine Stromübertragung zu ermöglichen; und mehrere Erdungsmechanismen, die jeweils mit mehreren Steckdosen kompatibel sind, wobei jeder der mehreren Erdungsmechanismen ausgestaltet ist, um eine Verbindung mit Masse bereitzustellen.
  2. Elektrischer Stecker nach Anspruch 1, wobei die mehreren Steckdosen Steckdosenstile vom E-, F-, L-, J- und K-Typ umfassen.
  3. Elektrischer Stecker nach Anspruch 1, wobei die Stromübertragung zwischen einer der mehreren Steckdosen und einem Fahrzeug hergestellt wird.
  4. Elektrischer Fahrzeugstecker zum Laden eines Fahrzeugs, umfassend: einen Steckerkörper; einen Kranz, der zur selektiven Justierung zwischen einer ersten und einer zweiten Position entlang des Steckerkörpers ausgestaltet ist, um einen Stirnabschnitt des elektrischen Fahrzeugsteckers selektiv freizulegen; einen ersten elektrischen Kontaktstift und einen zweiten elektrischen Kontaktstift, die sich vom Stirnabschnitt weg erstrecken, wobei die ersten und zweiten elektrischen Kontaktstifte ausgestaltet sind, um eine Stromübertragung an das und vom Fahrzeug zu ermöglichen; und mehrere Erdungsmechanismen, die jeweils mit mehreren Steckdosen kompatibel sind, wobei jeder der mehreren Erdungsmechanismen eine Verbindung mit Masse bereitstellt.
  5. Fahrzeugstecker nach Anspruch 4, wobei die mehreren Steckdosen Steckdosenstile vom E-, F-, L-, J- und K-Typ umfassen.
  6. Fahrzeugstecker nach Anspruch 5, wobei die mehreren Erdungsmechanismen einen ersten und zweiten Erdungskontakt enthalten, die mit einem Steckdosenstil vom Typ F kompatibel sind, wobei sich der Kranz in der ersten Position befindet, wenn der erste und zweite Erdungskontakt die Verbindung mit Masse bereitstellen.
  7. Fahrzeugstecker nach Anspruch 6, wobei der erste und zweite Erdungskontakt an einem ersten bzw. zweiten peripheren Randabschnitt des Kranzes angeordnet sind.
  8. Fahrzeugstecker nach Anspruch 6, wobei die mehreren Erdungsmechanismen einen dritten Erdungskontakt über eine erste Öffnung in der Nähe eines Randabschnitts des Kranzes umfassen, wobei der dritte Erdungskontakt mit einem Steckdosenstil vom Typ E kompatibel ist.
  9. Fahrzeugstecker nach Anspruch 5, wobei die mehreren Erdungsmechanismen einen vierten Erdungskontakt über eine zweite Öffnung umfassen, die in der Mitte von und in Reihe mit dem ersten und zweiten elektrischen Kontaktstift positioniert ist.
  10. Fahrzeugstecker nach Anspruch 9, wobei sich ein erster Massestift selektiv aus der zweiten Öffnung erstreckt, um zu einem Steckdosenstil vom Typ L zu passen, wobei sich der erste Massestift selektiv aus der zweiten Öffnung erstreckt, indem der erste Massestift durch die zweite Öffnung durch eine mechanische Bewegung oder durch Verschieben eines Knopfes eingeführt wird.
  11. Fahrzeugstecker nach Anspruch 5, wobei die mehreren Erdungsmechanismen einen fünften Erdungskontakt über eine dritte Öffnung umfassen, die in der Mitte zwischen den ersten und zweiten elektrischen Kontaktstiften und zu diesen versetzt positioniert ist, wobei sich der Kranz in der zweiten Position befindet, wenn der fünfte Massekontakt für die Masseverbindung verwendet wird.
  12. Fahrzeugstecker nach Anspruch 11, wobei sich ein zweiter Massestift selektiv aus der dritten Öffnung erstreckt, um zu einem Steckdosenstil vom Typ J zu passen, wobei sich der zweite Massestift selektiv aus der dritten Öffnung erstreckt, indem der zweite Massestift durch die zweite Öffnung durch eine mechanische Bewegung oder das Verschieben eines Knopfs eingeführt wird.
  13. Fahrzeugstecker nach Anspruch 5, wobei die mehreren Erdungsmechanismen einen sechsten Erdungskontakt über eine vierte Öffnung umfassen, die in der Mitte zwischen dem ersten und zweiten elektrischen Kontaktstift und zu diesen versetzt positioniert ist, wobei sich der Kranz in der ersten Position befindet, wenn der sechste Erdungskontakt für eine Masseverbindung verwendet wird.
  14. Fahrzeugstecker nach Anspruch 13, wobei sich ein dritter Massestift selektiv aus der vierten Öffnung erstreckt und zu einem Steckdosenstil vom Typ K passt, wobei sich der dritte Massestift selektiv aus der vierten Öffnung erstreckt, indem der dritte Massestift durch die vierte Öffnung durch eine mechanische Bewegung oder das Verschieben eines Knopfs eingeführt wird.
  15. Fahrzeugstecker nach Anspruch 4, wobei der erste und zweite elektrische Kontaktstift nicht justierbar sind und am Stirnabschnitt befestigt sind.
  16. Fahrzeugstecker nach Anspruch 4, wobei einer Oberseite des Kranzes mit einer oberen Seite des Stirnabschnitts bündig ist, wenn sich der Kranz in der ersten Position befindet, und von der oberen Seite des Stirnabschnitts weg positioniert ist, wenn sich der Kranz in der zweiten Position befindet.
  17. Fahrzeugstecker nach Anspruch 4, wobei die ersten und zweiten elektrischen Kontaktstifte Strom von mindestens einer der mehreren Steckdosen an das Fahrzeug empfangen und liefern, wenn eine korrekte Erdungsverbindung durch einen Controller verifiziert ist.
  18. Fahrzeugladekabel zum Laden eines Fahrzeugs, umfassend: einen Fahrzeugstecker mit: einem Steckerkörper; einem Kranz, der zur selektiven Justierung zwischen einer ersten und einer zweiten Position entlang des Steckerkörpers ausgestaltet ist, um einen Stirnabschnitt des Fahrzeugsteckers selektiv freizulegen; einem ersten elektrischen Kontaktstift und einem zweiten elektrischen Kontaktstift, die sich vom Stirnabschnitt weg erstrecken, wobei der erste und zweite elektrische Kontaktstift ausgestaltet sind, um einen Strom an das und vom Fahrzeug zu übertragen; mehreren Erdungsmechanismen, die jeweils mit mehreren Steckdosen kompatibel sind, wobei jeder der mehreren Erdungsmechanismen eine Verbindung mit Masse bereitstellt; und einen Controller, der ausgestaltet ist, um eine Verbindung mit Masse zu verifizieren und um zu ermöglichen, dass die ersten und zweiten elektrischen Kontaktstifte Strom von mindestens einer der mehreren Steckdosen empfangen und dorthin liefern.
  19. Fahrzeugladekabel nach Anspruch 18, wobei die mehreren Steckdosen Steckdosenstile vom E-, F-, L-, J- und K-Typ umfassen.
  20. Fahrzeugladekabel nach Anspruch 18, wobei der erste und zweite elektrische Kontaktstift nicht justierbar sind und am Kranz befestigt sind.
DE201110102009 2010-05-25 2011-05-19 Steckerkonstruktion mit variabler Erdung und Fahrzeugladekabel für Kontinentaleuropa Expired - Fee Related DE102011102009B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/786,889 US8303318B2 (en) 2010-05-25 2010-05-25 Variable grounding plug design for continental europe
US12/786,889 2010-05-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011102009A1 true DE102011102009A1 (de) 2011-12-15
DE102011102009B4 DE102011102009B4 (de) 2015-05-13

Family

ID=45020233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110102009 Expired - Fee Related DE102011102009B4 (de) 2010-05-25 2011-05-19 Steckerkonstruktion mit variabler Erdung und Fahrzeugladekabel für Kontinentaleuropa

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8303318B2 (de)
DE (1) DE102011102009B4 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105470740B (zh) * 2015-12-28 2019-02-26 北京新能源汽车股份有限公司 插头及充电盒
EP4207544A1 (de) 2021-12-28 2023-07-05 Webasto Charging Systems, Inc. Verfahren zur bestimmung eines buchsentyps und eines lademodus für eine batterie, elektrischer stecker, ladekabelsatz und steuergerät

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3533388A (en) * 1969-06-02 1970-10-13 Lester B Moss Electrical impulsion switch for use with an automotive distributor
US3733576A (en) * 1971-07-28 1973-05-15 J Cooper Reversible safety ground plug
US3786392A (en) 1972-09-20 1974-01-15 Daniel J Mc Automatic retractable ground electrical connector
US3825875A (en) 1973-11-12 1974-07-23 L Garrett Electrical plug with selectable grounding terminals
US4081206A (en) * 1977-02-17 1978-03-28 Hop Lee Electric plug with retractable ground terminal
DE2900491C2 (de) 1979-01-08 1982-11-18 Ristovski, Djoko, 7554 Kuppenheim Elektrischer Stecker
US5159545A (en) 1991-09-09 1992-10-27 Anthony Lee Universal adapter
DE29816948U1 (de) * 1998-09-22 1999-03-25 Lott Oswald Schutzkontakt-Mehrfachstecker
US20020154528A1 (en) * 2001-04-18 2002-10-24 Avraham Ravid AC to DC adapter with AC receptacle
TWM251363U (en) * 2004-01-09 2004-11-21 Sheng-Shing Liau Multi-functional plug switch
US6971920B2 (en) 2004-04-26 2005-12-06 Crupi Theodore P Electrical multiple outlet device and electrical device having pivotable electrical prongs
US20050250375A1 (en) * 2004-05-10 2005-11-10 Brian Allison Universal electrical plug and socket
US7220139B1 (en) 2006-07-04 2007-05-22 Hsi-Fan Chang Universal power adapter
US7354286B1 (en) * 2006-12-13 2008-04-08 Xyz Science Co., Ltd. Adapter for connectors
US10090567B2 (en) * 2008-08-18 2018-10-02 Christopher B. Austin Vehicular battery charger, charging system, and method
US7665997B1 (en) * 2008-11-12 2010-02-23 Gme Technology Co., Ltd. Rotatable electric plug

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011102009B4 (de) 2015-05-13
US20110294318A1 (en) 2011-12-01
US8303318B2 (en) 2012-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017008995B4 (de) Verbinder
DE102011078412B4 (de) Elektrischer Anschluss zum Aufnehmen eines Steckers
DE112017003847T5 (de) Leistungsverbindersystem
EP2957003B1 (de) Adapter
DE102011006834A1 (de) Voreilende Massekontaktierung mittels Federelement
EP0861509A1 (de) Zwischenstecker für aufladbare elektrogeräte
DE112014003362T5 (de) Elektrogerät, einen Elektrostecker mit unverletzlichen Ablesemitteln umfassend, und elektrisches System mit einem solchen Gerät
DE102015112346A1 (de) Elektrische Verteileranordnung
DE102016005841A1 (de) Verbinderanschlussanordnung mit zusätzlicher/zusätzlichen Kontaktfläche(n)
DE102011102009B4 (de) Steckerkonstruktion mit variabler Erdung und Fahrzeugladekabel für Kontinentaleuropa
DE4409183C2 (de) Einrichtung zum elektrischen Anschluß einer zentralen Steuerschaltungsplatte
EP2489104A1 (de) Steckerbrücke mit faltstiften
DE102015122868A1 (de) Mehrfachstecker insbesondere für ein Fahrzeug zum Anschließen eines Koaxialkabels, mit dem Mehrfachstecker verbindbare Buchse, Mehrfachsteckverbindung umfassend einen derartigen Mehrfachstecker und eine derartige Buchse sowie Fahrzeug mit einem solchen Mehrfachstecker
DE102021110913A1 (de) Ladesteckereinrichtung, Ladekabel und Verfahren zum Bereitstellen einer Ladesteckereinrichtung
DE102010049032B4 (de) Steckerteil einer Ladesteckvorrichtung
DE102022112897A1 (de) Ladebuchsen-Anschlussrahmen-Anordnung und Ladebuchse
DE202021106965U1 (de) Steckverbinder für eine kombinierte elektrische Verbindung und Datenverbindung
DE112020003789T5 (de) Verbinder und Verbindervorrichtung
BE1024426B1 (de) Adapterstecker für ein Ladesystem zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs
DE102015214258A1 (de) Verbindermodul
EP2073314B1 (de) Anordnung zum elektrisch leitenden Verbinden von elektrischen Leltern
DE112018002187T5 (de) Servicestecker
DE102021103797B3 (de) Ladebuchse für einen elektrischen energiespeicher
DE102018208672A1 (de) Ladestecker
DE102021107921B4 (de) Elektrisches kabel mit an leitern befestigten, separaten kontaktelementen zur bauraumsparenden anordnung in einem stecksystem

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01R0024220000

Ipc: H01R0024300000

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01R0024220000

Ipc: H01R0024300000

Effective date: 20141015

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee