DE102015107053A1 - Steckverbinderteil mit einer temperaturabhängigen Schalteinrichtung - Google Patents

Steckverbinderteil mit einer temperaturabhängigen Schalteinrichtung Download PDF

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Abstract

Ein Steckverbinderteil (4A, 4B) zum Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil (10, 20) umfasst mindestens ein elektrisches Leistungskontaktelement (42A–42E) zum Übertragen eines Nutzstroms zwischen dem Steckverbinderteil (4A, 4B) und dem Gegensteckverbinderteil (10, 20), ein Signalkontaktelement (42F) zum Übertragen eines Steuerungssignals zwischen dem Steckverbinderteil (4A, 4B) und dem Gegensteckverbinderteil (10, 20) und eine mit dem Signalkontaktelement (42F) verbundene Signalleitung (43F). Zudem ist eine Schalteinrichtung (44) vorgesehen, die ausgebildet ist, das mindestens eine Signalkontaktelement (42F) in Abhängigkeit von einer an dem Steckverbinderteil (4A, 4B) auftretenden Erwärmung von der Signalleitung (43F) elektrisch zu trennen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Steckverbinderteil zum Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein Steckverbinderteil zum Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil umfasst mindestens ein elektrisches Leistungskontaktelement zum Übertragen eines Nutzstroms zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil, ein Signalkontaktelement zum Übertragen eines Steuerungssignals zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil und eine mit dem Signalkontaktelement verbundene Signalleitung.
  • Ein solches Steckverbinderteil kann insbesondere an einer Ladeeinrichtung zum Übertragen eines Ladestroms zum Einsatz kommen. Das Steckverbinderteil kann insbesondere als Ladestecker oder Ladebuchse zum Laden eines elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs (bezeichnet auch als Elektrofahrzeug) ausgebildet sein.
  • Ladestecker und Ladebuchsen zum Laden von Elektrofahrzeugen sind so auszulegen, dass große Ladeströme übertragen werden können. Weil die thermische Verlustleistung quadratisch mit dem Ladestrom wächst, ist bei zumindest solchen Ladesteckern und Ladebuchsen, die einen Ladestrom in Form eines Gleichstroms übertragen, erforderlich, eine Temperaturüberwachung bereitzustellen, um eine Überhitzung an Bauteilen des Ladesteckers oder der Ladebuchse frühzeitig zu erkennen und gegebenenfalls eine Modifizierung des Ladestroms oder gar eine Abschaltung der Ladeeinrichtung zu bewirken.
  • Bei einem beispielsweise aus der EP 2 605 339 A1 bekannten Ladestecker ist ein Temperatursensor an einem Isolierkörper in etwa mittig zwischen Kontaktelementen des Kontaktsteckers angeordnet. Über den Temperatursensor kann erkannt werden, ob irgendwo an den Kontaktelementen es zu einer übermäßigen Erhitzung kommt, um gegebenenfalls ein Abschalten des Ladevorgangs zu bewirken.
  • Aus der US 8,325,454 B2 ist ein Stecker bekannt, bei dem einzelnen Kontakten Thermistoren zugeordnet sind, die parallel miteinander verschaltet sind und bei Überschreiten einer Schwelltemperatur einen Thyristor leitend schalten, um auf diese Weise einen Stromfluss durch die Kontakte abzuschalten.
  • Generell soll bei einem Steckverbinderteil, beispielsweise einem Ladestecker oder einer Ladebuchse, der Übergangswiderstand zwischen den Leistungskontaktelementen und den zugeordneten Kontaktelementen des Gegensteckverbinderteils möglichst gering sein. Ist der Übergangswiderstand gering, ist die Gefahr, dass es an den Leistungskontaktelementen zu einer (unzulässigen) Temperaturerhöhung kommt, gering. Beispielsweise kann eine zulässige Temperaturerhöhung auf 50 Kelvin beschränkt sein.
  • Insbesondere im Fall von Verschmutzungen oder Beschädigungen an den Leistungskontaktelementen kann es jedoch zu einer Vergrößerung des Übergangswiderstands und damit einhergehend einer unzulässigen Temperaturerhöhung im Bereich der Leistungskontakte kommen. Um für diesen Fall das Risiko von Beschädigungen an dem Steckverbinderteil zu reduzieren, ist bei Gleichstromladesystemen eine Temperaturüberwachung unter Verwendung von Temperatursensoren vorgeschrieben. Für Wechselstromladesysteme, also für Ladesysteme, bei denen ein Laden durch einen Ladestrom in Form eines Wechselstroms erfolgt, bestehen solche Vorschriften hingegen derzeit nicht. Als Wechselstrom ausgebildete Ladeströme sind generell kleiner als Ladeströme in Form von Gleichstrom.
  • Wünschenswert kann jedoch sein, auch bei Wechselstromladesystemen eine Temperaturüberwachung vorzusehen. Dies kann jedoch insbesondere bei Ladekabeln schwierig sein, weil in einem Ladekabel Steuerleitungen nicht ohne weiteres vorgesehen werden können, weil dies eine aufwändige Anpassung des Ladesystems (inklusive der Ladestation und der Schaltkreise im Fahrzeug) erfordern würde.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steckverbinderteil bereitzustellen, bei dem in einfacher Weise eine Temperaturüberwachung zur Beeinflussung eines Ladestroms vorgenommen werden kann, ohne dass mit dem Steckverbinderteil verbundene, übergeordnete Systeme aufwändig modifiziert werden müssten.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
  • Demnach weist das Steckverbinderteil eine Schalteinrichtung auf, die ausgebildet ist, das mindestens eine Signalkontaktelement in Abhängigkeit von einer an dem Steckverbinderteil auftretenden Erwärmung von der Signalleitung elektrisch zu trennen.
  • Die vorliegende Erfindung geht von dem Gedanken aus, eine temperaturabhängige Schalteinrichtung zu verwenden, die jedoch nicht (unmittelbar) auf die Leistungskontaktelemente einwirkt, sondern einen Schaltzustand an dem Signalkontaktelement verändert. Die Schalteinrichtung ist temperaturabhängig und schaltet in Abhängigkeit von einer an dem Steckverbinderteil, beispielsweise einem der elektrischen Leistungskontaktelemente auftretenden Erwärmung. Die Schalteinrichtung schaltet hierbei von einem Zustand, in dem das Signalkontaktelement mit der zugeordneten Signalleitung verbunden ist, in einen trennenden Zustand, in dem das Signalkontaktelement von der Signalleitung getrennt ist.
  • Weil die Schalteinrichtung nicht direkt auf das eine oder die mehreren Leistungskontaktelemente einwirkt, muss die Schalteinrichtung auch nicht zum Übertragen großer Ströme ausgelegt sein. Über das Signalkontaktelement fließen lediglich in ihrem Betrag geringe Signalisierungsströme. Eine Schalteinrichtung zum Schalten solcher Ströme ist kostengünstig erhältlich und kann einfach aufgebaut sein.
  • Das Schalten des Signalkontaktelements macht eine Auswertung möglich, die sodann zur Beeinflussung, insbesondere zur Reduzierung oder zum Abschalten des Ladestroms führen kann. Ist das Steckverbinderteil beispielsweise als Ladestecker eines Ladekabels ausgebildet, so kann eine geeignete Steuereinrichtung beispielsweise an einer Ladestation oder einem Fahrzeug vorgesehen sein, die erkennt, dass die elektrische Verbindung über das Signalkontaktelement unterbrochen ist, um sodann den Ladestrom abzuschalten und somit einen Ladevorgang zu unterbrechen.
  • Das Steckverbinderteil kann beispielsweise als Ladestecker an einem Ladekabel oder auch als Ladebuchse beispielsweise an einem Fahrzeug oder an einer Ladestation verwirklicht sein. Grundsätzlich ist aber auch eine andere Verwendung außerhalb eines Ladesystems denkbar und möglich.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist somit vorgesehen, durch Schalten des Signalkontaktelements in Abhängigkeit von einer auftretenden Erwärmung ein Zustandssignal zu generieren, das ausgewertet werden kann, um einen Stromfluss über die Leistungskontaktelemente zu beeinflussen, insbesondere abzuschalten.
  • Eine Schalteinrichtung, die zu diesem Zwecke verwendet werden kann, ist kostengünstig verfügbar. Weitere, aufwändige Modifikationen am Steckverbinderteil oder am übergeordneten Gesamtsystem sind nicht erforderlich. Eine Auswertung vom Schaltzustand des Signalkontaktelements kann in einfacher, softwaregesteuerter Weise in einem ohnehin vorhandenen Steuergerät des Gesamtsystems, beispielsweise in einer Ladestation oder einem Fahrzeug, vorgenommen werden.
  • Die Schalteinrichtung kann insbesondere ausgebildet sein, bei Überschreiten einer vorbestimmten Schwelltemperatur an der Schalteinrichtung das Signalkontaktelement von der Signalleitung zu trennen. Die Schalteinrichtung kann beispielsweise unmittelbar im Bereich der Leistungskontaktelemente angeordnet sein, um eine Temperaturerhöhung an den Leistungskontaktelementen aufzunehmen. Beispielsweise ist denkbar, dass die Schalteinrichtung in einen Isolierkörper eingebettet ist, an dem auch die Leistungskontaktelemente angeordnet sind. Denkbar ist zudem auch, dass die Schalteinrichtung über thermisch leitende Elemente, beispielsweise metallische Leiterbahnen einer Leiterplatte, thermisch mit den Leistungskontaktelementen gekoppelt ist.
  • Ein derartiges Steckverbinderteil kann insbesondere in einem System verwendet werden, bei dem ein Nutzstrom in Form eines Wechselstroms übertragen wird. Beispielsweise kann das Steckverbinderteil an einem Ladekabel zum Einsatz kommen, das einen Ladestrom in Form eines Gleichstroms von einer Ladestation hin zu einem Fahrzeug übertragen soll.
  • Unterschiedliche Ausgestaltungen einer Schalteinrichtung sind denkbar und möglich. Beispielsweise kann die Schalteinrichtung als reversibel schaltbare Einrichtung ausgebildet sein, also als Schalteinrichtung, die zwischen unterschiedlichen Zuständen hin und her geschaltet werden kann. Denkbar und möglich ist jedoch auch, dass die Schalteinrichtung als irreversibel schaltbare Einrichtung ausgestaltet ist, bei der somit ein Schalten zum Trennen des Signalkontaktelements von der Signalleitung möglich ist, nicht jedoch ein Zurückschalten von dem trennenden Zustand in einen verbindenden Zustand.
  • In einer konkreten Ausgestaltung kann die Schalteinrichtung beispielsweise durch einen Bimetallschalter ausgebildet sein. Bei einem solchen Bimetallschalter ist ein Bimetallstreifen in Form eines Verbunds aus zwei Metallen mit unterschiedlichem Wärmeausdehnungskoeffizient temperaturabhängig verbiegbar. Bei einer Temperaturerhöhung ändert der Bimetallstreifen seine Form und kann auf diese Weise eine elektrische Verbindung zwischen der Signalleitung und dem Signalkontaktelement unterbrechen.
  • In anderer Ausgestaltung kann die Schalteinrichtung auch durch eine elektronische Schalteinrichtung, also eine Elektronikbaugruppe mit einem Temperatursensor und einer eigenen Auswerteelektronik zum Schalten verwirklicht sein. Bei einer Temperaturerhöhung kann dann ein Schalter angesteuert werden, um das Signalkontaktelement elektrisch von der Signalleitung zu trennen.
  • In wiederum anderer Ausgestaltung kann die Schalteinrichtung auch durch eine Thermosicherung verwirklicht sein. Eine solche Thermosicherung ist insbesondere irreversibel schaltbar, indem in einem verbindenden Zustand beispielsweise eine Kontaktbrücke Leitungsabschnitte elektrisch miteinander verbindet und dazu mit diesen Leitungsabschnitten über Schmelzlotverbindungen elektrisch verbunden ist. Bei einer Temperaturerhöhung schmilzt das Lot auf und die Kontaktbrücke wird von den Leitungsabschnitten getrennt, so dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Signalkontaktelement und der Signalleitung elektrisch getrennt ist.
  • Als Thermosicherungen können auch andere Sicherungselemente zum Einsatz kommen, die mit Bimetallen, Kaltleitern oder mit einem niedrig schmelzenden Metall arbeiten.
  • In wiederum anderer Ausgestaltung kann die Schalteinrichtung auch durch einen Temperaturschalter mit Flüssigkeit ausgebildet sein. Beispielsweise kann sich die Flüssigkeit hierbei in einem hermetisch dichten Gefäß befinden. Bei einer Temperaturerhöhung verdampft die Flüssigkeit, so dass eine so genannte Druckdose betätigt wird und darüber einen Schaltkontakt schaltet.
  • Ein solches Steckverbinderteil kann insbesondere Bestandteil eines Ladekabels zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs sein. Die Leistungskontaktelemente sind in diesem Fall mit Leitungsadern zum Übertragen von einem (großen) Ladestrom verbunden. Das Signalkontaktelement hingegen ist mit einer Signalleitung des Ladekabels verbunden und dient zum Übertragen von einem Signalisierungssignal. Ein solches Ladekabel kann beispielsweise an zwei Enden je ein Steckverbinderteil aufweisen, die einerseits in ein Gegensteckverbinderteil einer Ladestation und andererseits in ein Gegensteckverbinderteil eines Fahrzeugs eingesteckt werden können. Jedes dieser Steckverbinderteile kann eine Schalteinrichtung der vorangehend beschriebenen Art aufweisen, wobei auch denkbar und möglich ist, dass nur eines der Steckverbinderteile eine solche Schalteinrichtung umfasst.
  • Bei einer Anordnung eines Steckverbinderteils und eines Gegensteckverbinderteils ist vorteilhafterweise eine Steuereinrichtung vorgesehen, die beispielsweise Bestandteil des Gegensteckverbinderteils oder eines übergeordneten Systems ist, dessen Bestandteil das Gegensteckverbinderteil ist. Das Gegensteckverbinderteil kann beispielsweise aufseiten einer Ladestation oder eines Fahrzeugs angeordnet sein. In diesem Fall kann die Steuereinrichtung beispielsweise Bestandteil der Ladestation oder des Fahrzeugs sein. Die Steuereinrichtung dient dazu, einen über das eine oder die mehreren Leistungskontaktelemente fließenden Ladestrom abzuschalten, wenn das Signalkontaktelement mittels der Schalteinrichtung von der Signalleitung getrennt ist. Die Steuereinrichtung dient somit dazu, einen Schaltzustand des Signalkontaktelements auszuwerten und in Abhängigkeit davon gegebenenfalls eine Abschaltung eines Ladestroms, der über die Leistungskontaktelemente fließt, zu bewirken.
  • Ob das Signalkontaktelement mit der Signalleitung elektrisch verbunden ist, kann durch die Steuereinrichtung in einfacher Weise ausgewertet werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass über die Signalleitung von einer Ladestation hin zu einem Fahrzeug ein Signal in Form einer Rechteckspannung übertragen wird, das anzeigt, welche Ladeleistung zur Verfügung steht. Stellt die Steuereinrichtung fest, dass das Rechtecksignal aufseiten des Fahrzeugs nicht anliegt, so zeigt dies an, dass die Verbindung zwischen dem Signalkontaktelement und der Signalleitung innerhalb des Steckverbinderteils getrennt worden ist.
  • Selbstverständlich sind auch andere, einfachere Auswertungen möglich. So kann beispielsweise die Eingangsimpedanz an dem Signalkontaktelement aufgenommen werden. Wird an dem Signalkontaktelement ein offener Kreis festgestellt, zeigt dies ebenfalls die elektrische Trennung des Signalkontaktelements von der Signalleitung an.
  • Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Elektrofahrzeugs mit einer daran angeschlossenen Ladeeinrichtung;
  • 2A eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinderteils mit einer Temperatursensoreinrichtung;
  • 2B eine Frontalansicht des Steckverbinderteils gemäß 2A;
  • 3 eine schematische Ansicht eines Ladekabels mit daran angeordneten Steckverbinderteilen; und
  • 4 eine schematische Ansicht eines Steckverbinderteils des Ladekabels im Zusammenwirken mit einem zugeordneten Gegensteckverbinderteil.
  • 1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Fahrzeug 1 in Form eines elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugs (nachfolgend bezeichnet als Elektrofahrzeug). Das Elektrofahrzeug 1 verfügt über elektrisch aufladbare Batterien, über die ein Elektromotor zum Fortbewegen des Fahrzeugs 1 elektrisch versorgt werden kann.
  • Um die Batterien des Fahrzeugs 1 aufzuladen, kann das Fahrzeug 1 über ein Ladekabel 3 an eine Ladestation 2 angeschlossen werden. Das Ladekabel 3 kann hierzu mit einem Steckverbinderteil 4 an einem Ende in eine zugeordnete Ladebuchse 10 des Fahrzeugs 1 eingesteckt werden und steht an seinem anderen Ende mit einer geeigneten Ladebuchse 20 an der Ladestation 2 in elektrischer Verbindung. Über das Ladekabel 3 werden Ladeströme mit vergleichsweise großer Stromstärke hin zum Fahrzeug 1 übertragen.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines Steckverbinderteils 4 in Form eines Ladesteckers zeigen 2A und 2B. Das Steckverbinderteil 4 umfasst ein Gehäuse 40 mit einem Steckabschnitt 401, der steckend mit der zugeordneten Ladebuchse 10 an dem Fahrzeug 1 (siehe 1) in Eingriff gebracht werden kann. In den Steckabschnitt 401 ragen entlang einer Einsteckrichtung E längserstreckte Kontaktelemente 42A42G hinein, die an einem Boden 400 des Gehäuses 40 angeordnet sind und in an sich bekannter Weise mit zugeordneten Kontaktstiften der Ladebuchse 10 steckend in die Einsteckrichtung E in Eingriff gebracht werden können.
  • Von den Kontaktelementen 42A42G dienen die entlang eines Halbkreises um das zentrale Kontaktelement 42A angeordneten Kontaktelemente 42B42E als sogenannte Leistungskontakte zum Übertragen der (großen) Ladeströme. Entsprechend kann es insbesondere an diesen Kontaktelementen 42B42E zu einer Überhitzung kommen, wenn sich lokal beispielsweise aufgrund eines Materialfehlers oder eines Defekts der Widerstand erhöht und somit lokal eine große thermische Leistung freigesetzt wird.
  • Von den Leistungskontaktelementen 42A42E können die Kontaktelemente 42B42D beispielsweise als Außenleiterkontakte (auch bezeichnet mit „L1“, „L2“ und „L3“) dienen, während das Kontaktelement 42D als Neutralleiter (auch bezeichnet mit dem Buchstaben „N“) und das mittig angeordnete Kontaktelement 42A als Schutzkontakt (auch bezeichnet als „PE“) dienen. Diese Leistungskontaktelemente 42A42E dienen zum Übertragen eines Ladestroms in Form eines ein- oder mehrphasigen, beispielsweise dreiphasigen Wechselstroms mit einem Effektivwert von beispielsweise zwischen 50 und 100 Ampere und einer Spannung von beispielsweise zwischen 400 und 600 Volt.
  • Die zusätzlichen Kontaktelemente 42F, 42G dienen hingegen der Signalisierung. So stellt das Kontaktelement 42F ein Signalkontaktelement (auch bezeichnet als „Control Pilot“, kurz „CP“) dar, über das Signalisierungsinformationen übertragen werden können. Das Kontaktelement 42G hingegen dient als so genannter Näherungskontakt (auch bezeichnet als „Proximity Pilot“, kurz „PP“).
  • Über das Signalkontaktelement 42F kann beispielsweise eine Rechteckspannung übertragen werden, mittels derer vonseiten der Ladestation 2 hin zum Fahrzeug 1 Informationen über eine maximal zur Verfügung stehende Ladeleistung übertragen werden können. Beispielsweise kann die Ladestation 2 über einen 1-kΩ-Widerstand zwischen dem Signalkontaktelement 42F und dem den Schutzkontakt bereitstellenden Leistungskontaktelement 42A eine 1-kHz-Rechteckspannung einprägen, die aufseiten des Fahrzeugs 1 beispielsweise über einen Widerstand empfangen werden kann. Über diese Rechteckspannung können mittels Pulsweitenmodulation Informationen zur maximal zur Verfügung stehenden Leistung aufseiten der Ladestation 2 übertragen werden.
  • Über den Näherungskontakt 42G hingegen kann die Anwesenheit eines Steckverbinderteils 4A, 4B an einem zugeordneten Gegensteckverbinderteil 10, 20 aufseiten der Ladestation 2 oder des Fahrzeugs 1 festgestellt werden.
  • Die Steckverbinderteile 4A, 4B sind Bestandteil des Ladekabels 3. Hierbei sind, wie schematisch in 3 dargestellt, die Leistungskontaktelemente 42A42E über Leitungsadern 43A43E miteinander verbunden. Über diese Leitungsadern 43A43E werden während eines Ladevorgangs große Ladeströme von der Ladestation 2 hin zum Fahrzeug 1 übertragen. Die Signalkontaktelemente 42F der Steckverbinderteile 4A, 4B hingegen sind über eine Signalleitung 43F miteinander verbunden, und die Näherungskontakte 42G der Steckverbinderteile 4A, 4B sind über eine Leitungsader 43G miteinander verbunden.
  • Um bei einem solchen Ladekabel 3 eine Temperaturüberwachung vorzunehmen und insbesondere einer Beschädigung in Form einer Temperaturerhöhung an einem der Steckverbinderteile 4A, 4B des Ladekabels 3 entgegenzuwirken, sind den Signalkontaktelementen 42F der Steckverbinderteile 4A, 4B jeweils temperaturabhängige Schalteinrichtungen 44 zugeordnet, über die die Signalkontaktelemente 42F mit der Signalleitung 43F verbunden sind.
  • Die temperaturabhängige Schalteinrichtung 44 kann beispielsweise durch einen Bimetallschalter, einen elektronischen Schalter (unter Verwendung eines geeigneten Temperatursensors) oder auch eine Thermosicherung oder dergleichen ausgestaltet sein. Wird an der temperaturabhängigen Schalteinrichtung 44 eine Temperatur festgestellt, die oberhalb einer Temperaturschwelle liegt, so schaltet die Schalteinrichtung 44 und trennt auf diese Weise das zugeordnete Signalkontaktelement 42F von der Signalleitung 43F. Die elektrische Verbindung zwischen den Signalkontaktelementen 42f der Steckverbinderteile 4A, 4B wird auf diese Weise aufgehoben.
  • Die elektrische Unterbrechung der Verbindung zwischen den Signalkontaktelementen 42F kann aufseiten der Ladestation 2 oder des Fahrzeugs 1 detektiert werden. Beispielsweise kann die Impedanz an einem Signalkontaktelement 42F an dem der Ladestation 2 zugeordneten Steckverbinderteil 4B oder an dem dem Fahrzeug 1 zugeordneten Steckverbinderteil 4A aufgenommen werden. Oder es kann aufseiten des Fahrzeugs 1 detektiert werden, dass eine von der Ladestation 2 eingeprägte Rechteckspannung aufseiten des Fahrzeugs 1 nicht empfangen wird.
  • Hierzu kann beispielsweise aufseiten des Fahrzeugs 1 eine Steuereinrichtung 5 vorgesehen sein, wie schematisch in 4 dargestellt. Mittels der Steuereinrichtung 5 kann ausgewertet werden, ob die elektrische Verbindung zwischen dem Signalkontaktelement 42F und der Signalleitung 43F mittels der Schalteinrichtung 44 unterbrochen worden ist.
  • Ist dies der Fall, so kann die Steuereinrichtung 5 geeignete Gegenmaßnahmen einleiten und insbesondere einen über die Leistungskontaktelemente 42A42E fließenden Ladestrom abschalten, so dass eine (weitere) Temperaturerhöhung an dem Steckverbinderteil 4A, 4B ausgeschlossen ist.
  • Die Schalteinrichtung 44 kann beispielsweise thermisch mit den Leistungskontaktelementen 42A42E gekoppelt sein, indem thermisch gut leitfähige Elemente Wärme von den Leistungskontaktelementen 42A42E hin zu der Schalteinrichtung 44 leiten oder die Schalteinrichtung 44 in räumlich enger Lagebeziehung zu Leistungskontaktelementen 42A42E angeordnet ist.
  • Die Schalteinrichtung 44 kann durch ein kostengünstiges Bauelement ausgebildet sein, das nur zum Schalten geringer Ströme ausgelegt sein muss. Insbesondere fließt über die Signalleitung 43F im Betrieb kein großer Strom, so dass die Schalteinrichtung 44 einfach aufgebaut sein kann.
  • Mittels der Schalteinrichtung 44 werden die Ladeströme über die Leistungskontaktelemente 42A42E somit nicht direkt beeinflusst und abgeschaltet, sondern indirekt, indem über eine Steuereinrichtung 5 ein Schaltzustand an dem Signalkontaktelement 42F des Steckverbinderteils 4A, 4B ausgewertet wird und anhand daraus abgeleiteter Informationen der Ladestrom geschaltet, insbesondere abgeschaltet, wird. Eine solche Steuereinrichtung 5 ist ohnehin beispielsweise aufseiten der Ladestation 2 oder des Fahrzeugs 1 vorhanden, so dass hierzu keine aufwändige Umrüstung im System erforderlich ist.
  • Grundsätzlich können auch die Ladebuchse 10 auf Seiten des Fahrzeugs 1 und/oder die Ladebuchse 20 auf Seiten der Ladestation 2 eine Schalteinrichtung 44 der vorangehend beschriebenen Art aufweisen. Dies ist z.B. dann sinnvoll, wenn die Steuereinrichtung 5 auf Seiten des Fahrzeugs 1 oder eine Steuereinrichtung auf Seiten der Ladestation 2 nicht für die Auswertung eines Temperatursensors ausgelegt sind (weil diese beispielsweise nicht genügend Sensoreingänge aufweist).
  • Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich anders gearteter Weise verwirklichen.
  • Insbesondere ist ein Steckverbinderteil der hier beschriebenen Art nicht notwendig auf die Verwendung an Ladesystemen, insbesondere zum Aufladen von Elektrofahrzeugen, beschränkt, sondern lässt sich auch in anderer Verwendung einsetzen.
  • Das Steckgesicht des Steckverbinderteils kann beliebig ausgestaltet sein und umfasst mindestens ein Leistungskontaktelement sowie ein Signalkontaktelement. Denkbar und möglich ist, dass das Steckverbinderteil beispielsweise Leistungskontaktelemente zum Übertragen eines Wechselstroms und auch Leistungskontaktelemente zum Übertragen eines Gleichstroms umfasst. Es können ein oder mehrere Signalkontaktelemente vorgesehen sein, wobei eine Temperaturüberwachung der beschriebenen Art an einem oder an mehreren Signalkontaktelementen vorgenommen werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fahrzeug
    10
    Ladebuchse
    2
    Ladestation
    20
    Ladebuchse
    3
    Ladekabel
    4A, 4B
    Steckverbinderteil
    40
    Gehäuse
    400
    Boden
    401
    Steckabschnitt
    41
    Gehäuseraum
    42A–42G
    Kontaktelement (Kontaktbuchse)
    43A–43G
    Leitungsader
    44
    Temperaturabhängige Schalteinrichtung
    5
    Steuereinrichtung
    E
    Einsteckrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2605339 A1 [0005]
    • US 8325454 B2 [0006]

Claims (9)

  1. Steckverbinderteil (4A, 4B) zum Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil (10, 20), mit – mindestens einem elektrischen Leistungskontaktelement (42A42E) zum Übertragen eines Nutzstroms zwischen dem Steckverbinderteil (4A, 4B) und dem Gegensteckverbinderteil (10, 20), – einem Signalkontaktelement (42F) zum Übertragen eines Steuerungssignals zwischen dem Steckverbinderteil (4A, 4B) und dem Gegensteckverbinderteil (10, 20) und – einer mit dem mindestens einen Signalkontaktelement (42F) verbundenen Signalleitung (43F), gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (44), die ausgebildet ist, das mindestens eine Signalkontaktelement (42F) in Abhängigkeit von einer an dem Steckverbinderteil (4A, 4B) auftretenden Erwärmung von der Signalleitung (43F) elektrisch zu trennen.
  2. Steckverbinderteil (4A, 4B) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (44) ausgebildet ist, bei Überschreiten einer vorbestimmten Schwelltemperatur an der Schalteinrichtung (44) das Signalkontaktelement (42F) von der Signalleitung (43F) zu trennen.
  3. Steckverbinderteil (4A, 4B) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutzstrom ein Wechselstrom ist.
  4. Steckverbinderteil (4A, 4B) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (44) durch einen Bimetallschalter ausgebildet ist.
  5. Steckverbinderteil (4A, 4B) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (44) durch eine elektronische Schalteinrichtung ausgebildet ist.
  6. Steckverbinderteil (4A, 4B) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (44) durch eine Thermosicherung ausgebildet ist.
  7. Steckverbinderteil (4A, 4B) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (44) durch einen Temperaturschalter mit Flüssigkeit ausgebildet ist.
  8. Ladekabel (3) mit mindestens einem Steckverbinderteil (4A, 4B) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  9. Anordnung mit einem Steckverbinderteil (4A, 4B) nach einem der vorangehenden Ansprüche und einem Gegensteckverbinderteil (10, 20), gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (5) zum Abschalten eines über das mindestens eine Leistungskontaktelement (42A42E) fließenden Ladestroms, wenn das Signalkontaktelement (42F) mittels der Schalteinrichtung (44) von der Signalleitung (43F) getrennt ist.
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