DE102015206840A1 - Thermisch überwachte Ladevorrichtung - Google Patents

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Abstract

Ladevorrichtung zum Laden eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs an einem Wechselstromnetz, wobei die Ladevorrichtung einen Netzstecker umfasst, bei welcher der Netzstecker einen Kontaktstift (5) umfasst, der im Wesentlichen aus einem ersten Werkstoff besteht, die Ladevorrichtung ein Temperaturüberwachungsmittel umfasst, das Temperaturüberwachungsmittel zwei Sensorabschnitte (7, 8) umfasst, die im Wesentlichen aus einem zweiten Werkstoff bestehen und die jeweils mit dem Kontaktstift verbunden sind, so dass durch das Temperaturüberwachungsmittel ein Temperaturgradient innerhalb des Kontaktstiftes nach dem Prinzip der thermoelektrischen Potentialdifferenz zwischen dem ersten Werkstoff und dem zweiten Werkstoff erfassbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum Laden eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs an einem Wechselstromnetz, wobei die Ladevorrichtung einen Netzstecker umfasst.
  • Ladevorrichtungen für Elektro- oder Hybridfahrzeuge, mit denen eine Ladeverbindung zwischen dem Fahrzeug und einem Stromnetz herstellbar ist, sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart zum Beispiel die Schrift CN 202221911 U (D1) eine solche Ladeverbindung, die einen fahrzeugseitigen Stecker (3 in 1 der D1), einen Netzstecker (2 in 1 der D1) und eine Ladeelektronik (1 in 1 der D1) umfasst.
  • Zum Zweck eines Überhitzungsschutzes ist die Ladevorrichtung mit einem Temperatursensor ausgestattet, der sich in dem fahrzeugseitigen Stecker befindet. Der Temperatursensor stellt eine thermische Überwachung beim Laden sicher und soll Überhitzungen vermeiden, insbesondere zum Schutz des elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Ladevorrichtung mit einer thermischen Überwachung anzugeben.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ladevorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Erfindungsgemäß umfassen die Ladevorrichtung ein Temperaturüberwachungsmittel und der Netzstecker einen Kontaktstift, der im Wesentlichen aus einem ersten Werkstoff besteht, wobei das Temperaturüberwachungsmittel zwei Sensorabschnitte umfasst, die im Wesentlichen aus einem zweiten Werkstoff bestehen und die jeweils mit dem Kontaktstift verbunden sind, so dass durch das Temperaturüberwachungsmittel ein Temperaturgradient innerhalb des Kontaktstiftes nach dem Prinzip der thermoelektrischen Potentialdifferenz zwischen dem ersten Werkstoff und dem zweiten Werkstoff erfassbar ist.
  • Vorteilhaft daran ist, dass von dem Temperaturüberwachungsmittel eine Spannungsdifferenz messbar ist, die in direktem Zusammenhang zu einem Temperaturgradienten in dem Kontaktstift steht. Es werden die beiden Sensorabschnitte mit dem Kontaktstift verbunden. Der Kontaktstift weist als zwei Verbindungsstellen zu jeweils einem Sensorabschnitt auf. An jeder dieser beiden Verbindungsstellen bildet sich eine temperaturabhängige Kontaktspannung zwischen dem ersten Werkstoff und dem vom ersten Werkstoff verschiedenen, zweiten Werkstoff aus. Falls also zwischen den Sensorabschnitten eine Potentialdifferenz (Spannung) anliegt, bedeutet dies im Umkehrschluss, dass an den beiden Verbindungsstellen unterschiedliche Kontaktspannungen bei gleicher Werkstoffkonstellation vorliegen. Dies ist gleichbedeutend mit einem Temperaturunterschied zwischen den Verbindungsstellen. Nach den Grundlagen des Seebeck-Effektes, d.h. nach den Grundlagen der Temperaturabhängigkeit der Thermokräfte der thermoelektrischen Spannungsreihe, bedeutet eine erhöhte Spannung einen erhöhte Temperaturdifferenz zwischen den Verbindungsstellen und folglich einen Temperaturgradienten innerhalb des Kontaktstiftes.
  • Es kann auf diese Weise also zum Beispiel detektiert werden, ob an der Kontaktstelle des Kontaktstiftes mit einer Kontaktfeder einer Steckdose des Wechselstromnetzes eine Erzeugung von Wärmeleistung erfolgt. In einem solchen Fall bildet sich ein Temperaturgradient mit negativer Steigung ausgehend von der Kontaktstelle aus, der mit dem Temperaturüberwachungsmittel erkennbar ist. So kann z.B. ein erhöhter Übergangswiderstand zwischen dem Kontaktstift und der Kontaktfeder, der einen derartigen Temperaturgradienten in dem Kontaktstift nach sich zieht, zuverlässig erkannt werden. Die Sensitivität des Temperaturüberwachungsmittels ist umso höher, je größer der Temperaturgradient zwischen den Verbindungstellen ist, d.h. je größer die Komponente des räumlichen Abstands zwischen den Verbindungsstellen ist, die entlang des Temperaturgradienten gerichtet ist, ist. Mit anderen Worten werden zur Erfassung von typischen Temperaturgradienten innerhalb des Kontaktstiftes die Verbindungsstellen derart gewählt, dass eine der Verbindungsstellen in einem möglichst kalten Bereich des Kontaktstiftes und die andere Verbindungstelle in einem möglichst heißen Bereich des Kontaktstiftes lokalisiert ist.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Sensorabschnitte an jeweils einem steckerseitigen Ende des Sensorabschnitts mit dem Kontaktstift verbunden.
  • Durch eine direkte Verbindung kann ein sich im Kontaktstift ausbildender Temperaturgradient sehr rasch detektiert werden. Insbesondere falls die Ladeverbindung zwischen dem Netz und dem Fahrzeug einer Dauerlast mit Stromstärken nahe der Spezifikationsgrenze des Netzsteckers bzw. der korrespondierenden Steckdose des Netzsteckers ausgesetzt ist, kann eine Erwärmung durch einen erhöhten Übergangswiderstand unmittelbar an der Entstehungsquelle erkannt werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird jeder der Kontaktstifte mit Sensorabschnitten versehen. Dadurch ist jeder der Kontaktstifte unabhängig vom anderen Kontaktstift von dem Temperaturüberwachungsmittel überwachbar.
  • Weiterhin ist es sinnvoll, wenn die Ladevorrichtung eine Ladeelektronikeinheit umfasst. Die Ladeelektronikeeinheit ist dazu eingerichtet, den thermoelektrischen Spannungsabfall zwischen den Sensorabschnitten zu messen und auszuwerten. Hierfür sind die beiden Sensorabschnitte jeweils an dem steckerseitigen Ende gegenüberliegenden Ende des Sensorabschnitts mit der Ladeelektronikeinheit verbunden sind.
  • So kann beispielsweise der Ladevorgang von der Ladeelektronikeinheit unterbrochen werden, wenn diese einen zu hohen Spannungsabfall zwischen den Sensorabschnitten, d.h. einen zu hohen Temperaturgradienten innerhalb des Kontaktstifts, oder einen sich zu schnell ändernden Spannungsabfall zwischen den Sensorabschnitten, d.h. einen zu hohen Wärmeleistungseintrag im Kontaktstift, misst. Zu diesem Zweck misst die Ladeelektronikeinheit den Spannungsabfall zwischen den Sensorabschnitten wiederholt mit einer vorgebbaren Frequenz und wertet den gemessenen Spannungsabfall nach jedem Messereignis aus. Auswertung bedeutet in diesem Zusammenhang, dass anhand eines in der Ladeelektronikeinheit hinterlegten Kennfeldes dem gemessenen Spannungsabfall eine Temperaturdifferenz zwischen den beiden Verbindungsstellen des Kontaktstiftes zugeordnet wird. Bei einer zu hohen Temperaturdifferenz oder bei einer sich zu schnell verändernden Temperaturdifferenz kann der Ladevorgang von der Ladeelektronikeinheit unterbrochen werden oder der Ladestrom reduziert werden. Auf diese Weise wird eine Schädigung des Netzsteckers oder der korrespondierenden Steckdose durch Überhitzung verhindert.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Ladeelektronikeinheit einen Microcontroller. Der Microcontroller weist einen Analog-Digital-Eingang für die den jeweils steckerseitigen Ende gegenüberliegenden Enden der Sensorabschnitte auf, um eine Spannung zwischen den Sensorabschnitten zu messen.
  • Zum Betreiben des Temperaturüberwachungsmittels ist in der Ladeelektronikeinheit also ein Microcontroller vorgesehen. Der Microcontroller führt insbesondere die Messung des Spannungsabfalls zwischen den Sensorabschnitten und die Auswertung des gemessenen Spannungsabfalls durch. Zu diesem Zweck wird der analog gemessene Spannungsabfall zur weiteren Datenverarbeitung digitalisiert.
  • Nach einer besonders bevorzugten Variante sind der erste Werkstoff und der zweite Werkstoff jeweils zwei unterschiedliche Metalle. Beispielsweise sind der Kontaktstift überwiegend aus Eisen und die Spannungsabschnitte aus Kupfer. Eisen gewährleistet eine gute elektrische Leitfähigkeit zwischen dem Kontaktstift und der Kontaktfeder. Kupfer ist ein geeigneter Leiter für eine robuster Spannungsmessung zwischen den Sensorabschnitten. Nach der thermoelektrischen Spannungsreihe weisen Metalle zudem einen besonders hohen Seebeck-Koeffizienten auf. Die beiden Metalle können außerdem über eine intermetallische Verbindung miteinander direkt in Kontakt gebracht werden.
  • Beispielsweise kann die Verbindung des jeweiligen steckerseitigen Endes des Sensorabschnitts mit dem Kontaktstift als eine Lötverbindung zwischen dem ersten Metall und dem zweiten Metall ausgeführt sein. Alternativ kann es sich um eine Schweißverbindung handeln. Beide Verbindungstechniken sind gängige und günstige Metallverarbeitungsverfahren, die den Seebeck-Effekt nahezu unbeeinflusst lassen.
  • Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Ladevorrichtung einen Fahrzeugstecker. Zum Laden wird die Ladevorrichtung mit dem Fahrzeug über den Fahrzeugstecker und mit dem Stromnetz über den Netzstecker verbunden. Die Stecker verbindet ein Kabel, das die elektrischen Leitungsadern aufnimmt. Die Ladeelektronikeinheit ist in das Kabel oder in einen der beiden Stecker integriert.
  • Die Erfindung beruht auf den nachfolgend dargelegten Überlegungen:
    Es wird deshalb vorgeschlagen, zwischen einem geeigneten Thermospannungsmetall eine direkte metallische Verbindung zwischen dem Elektro- oder Hybridfahrzeuge benötigen eine Lademöglichkeit über das allgemeine 230V-Wechselstromnetz. Dazu werden für gängige Fahrzeuge Ladevorrichtungen verkauft, die einen elektrischen Energietransfer zwischen dem Stromnetz und dem Fahrzeug ermöglichen. Dazu wird die Ladevorrichtung sowohl mit dem Fahrzeug als auch mit dem Stromnetz verbunden. Deshalb werden diese Ladevorrichtungen auch oft als Ladekabel bezeichnet, die einen fahrzeugseitigen Stecker (Ladestecker) und einen Netzstecker für das Stromnetz aufweisen.
  • Um ein Elektro- oder Hybridfahrzeug in einer akzeptablen Zeit zu laden, werden sehr hohe Ladeströme benötigt, die nahe an die Spezifikationsgrenze der Steckdosen des 230V-Wechselstromnetzes reichen. Es werden typischerweise, zumindest in weiten Teilen Europas aufgrund der großen Ausbreitung für den Hausgebrauch, dem Fachmann bekannte SchuKo-, Stecker-Typ-F- oder CEE-7/4-Steckdosen eingesetzt. Mit einer dieser Steckdosenvarianten ist der oben genannte Netzstecker kompatibel.
  • Mit der Nutzung des SchuKo-Steckersystems ist eine Nennspannung von 230V bei einer Nennfrequenz von 50 Hz verbunden. Die Steckdosen, die korrespondierenden Stecker und die Kabelleitungen sind in der Regel auf eine kurzzeitige Stromstärke von 16 A ausgelegt. Dies entspricht einer elektrischen Leistung von etwa 3,7 kW. Eine Dauerbelastung ist in der Regel jedoch nur mit Stromstärken zwischen 10 A und 12 A zulässig. Für eine Dauerbelastung mit 16 A über eine ununterbrochene Zeitspanne von 6 h sind spezielle Stecker-Steckdosen-Typen wie sogenennte „Camping- oder Caravanverbinder“ zugelassen. Dies geht beispielsweise aus der Norm IEC 60309 hervor.
  • Der SchuKostecker besitzt zwei Kontaktstifte mit 4,8 mm Durchmesser, 19 mm Länge und 19 mm Achsenabstand für den Phasenleiter und den Neutralleiter. Die korrespondierender Steckdose verfügt über Kontaktfedern in die die Kontaktstifte bei in die Steckdose gestecktem Stecker eingreifen. Aufgrund von Verschleiß durch Stecken und Ziehen des Steckers können sich die elektrischen Übergangswiderstände zwischen den Kontaktstiften des Steckers und den Kontaktfedern der Steckdose erhöhen. Die Übergangswiderstände können auch aufgrund von Alterung durch Korrosion, zum Beispiel durch Nutzung des Steckersystems im Außenbereich oder in feuchter Umgebung, erhöht werden. Aber auch unsachgemäße Installation oder minderwertige Produktqualität der Stecker kann diesen Effekt verursachen. Ein erhöhter Übergangswiderstand führt zur Freisetzung von Wärmeleistung Pthermisch an der Kontaktstelle zwischen dem betroffenen Kontaktstift und der Kontaktfeder. Dieser Effekt tritt bereits bei einem um wenige 0,1 Ohm erhöhten Übergangswiderstand RÜbergangswiderstand gemäß Pthermisch = Imax 2. RÜbergangswiderstand auf und beträgt bei einem um 0,5 Ohm gestiegenen Widerstand bei einer Stromstärke von 12 A etwa 7,2 Watt. Unter Dauerlast kann eine derartige Wärmefreisetzung ein thermisches Ereignis zum Beispiel durch Aufschmelzung der aus Kunststoffen gefertigten Steckdose nach sich ziehen.
  • Es wird deshalb vorgeschlagen, die Kontaktstifte mit einem elektronischen Temperaturüberwachungssystem zu versehen. Dazu werden die Ladevorrichtung mit einer Überwachungselektronik und die Kontaktstifte mit Temperatursensoren ausgestattet. Bekannte Temperatursensoren wie PTC- oder NTC-Sensoren erfüllen einen vergleichbaren Zweck, sind jedoch aufgrund ihres vergleichsweise hohen Preises und des thermischen Übergangswiderstandes zwischen dem Kontaktstift und dem Sensor nachteilige Lösungen.
  • Es wird deshalb weiterhin vorgeschlagen, zwischen einem geeigneten Thermospannungsmetall und den Kontaktstiften eine direkte metallische Verbindung, zum Beispiel durch Schweißen oder Löten, herzustellen. Je Kontaktstift sind hierfür zwei Verbindungsstellen mit jeweils einem Drahtabschnitt des Thermospannungsmetall vorgesehen. Zwischen den beiden Drahtabschnitten kommt es aufgrund des Thermospannungsmetall Effektes zu einem Spannungsabfall, wenn zwischen den beiden Verbindungsstellen im Kontaktstift ein Temperaturgradient ausgebildet ist. Deshalb sind die beiden Verbindungsstellen mit einem möglichst großen räumlichen Abstand vorzusehen. Dadurch können Temperaturunterschiede innerhalb eines Kontaktstifts messtechnisch besser aufgelöst werden. Zur Messauswertung ist in der Ladevorrichtung ein Microcontroller vorgesehen, der je Kontaktstift über einen Thermospannungseingang verfügt.
  • Im Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung. Im Einzelnen zeigen schematisch
  • 1 Ladevorrichtung mit Temperaturüberwachungsmittel
  • 2 Schematisches Diagramm: Thermoelektrische Spannung der Metallkombination Fe-CuNi
  • Die 1 zeigt einen Abschnitt einer Ladevorrichtung für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug. Die Ladevorrichtung ist dazu eingerichtet, das Fahrzeug an einer externen Energiequelle zu laden. Dazu wird das Fahrzeug über die Ladevorrichtung mit der externen Energiequelle verbunden. Üblicherweise handelt es sich bei der externen Energiequelle um das allgemeine Stromnetz bzw. Hausnetz beim Endnutzer. Deshalb wird die Ladevorrichtung auch oft als Ladekabel bezeichnet. Zu diesem Zweck weist die Ladevorrichtung einen Netzstecker (1) auf. An dem Netzstecker ist ein Netzkabel (2, 4) angebracht. In das Netzkabel ist eine Ladeelektronik (3) integriert. Bevorzugt ist die Ladeelektronik baulich so ausgeführt, dass die beiden mit der Ladeelektronik verbundenen Abschnitte des Netzkabels (2 und 4) auf ein Gehäuse der Ladeelektronik gewickelt werden können, wenn die Ladevorrichtung nicht in Gebrauch ist. An dem der Netzstecker-Seite gegenüberliegenden Ende des Ladekabels ist ein Fahrzeugstecker angebracht, der mit einer Buchse am Fahrzeug kompatibel ist. Die Ladeverbindung wird dadurch hergestellt, dass der Netzstecker in eine Steckdose des Hausnetzes gesteckt wird, der Fahrzeugstecker in die Ladebuchse des Fahrzeugs. Ein Ladevorgang wird von der Ladeelektronik gesteuert und geregelt.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann statt der Kabelintegration die Ladeelektronik auch in den Netzstecker oder in den Fahrzeugstecker integriert sein, so dass die beiden Stecker ein über die gesamt Länge gleichförmiges Kabel verbinden.
  • Nach 1 weist der Netzstecker zwei Kontaktstifte im Wesentlichen aus Eisen (Fe) auf. Einer der beiden Kontaktstifte (5) ist einem Phasenleiter zugeordnet, der andere Kontaktstift (6) ist einem Neutralleiter zugeordnet. Es wird von dem in Europa weit verbreiteten 230 V-Wechselstromnetz ausgegangen. Als Steckertyp geht das Ausführungsbeispiel von einem Schutzkontaktstecker (SchuKo-Stecker) aus. In den Kabeln (2 und 4) sind entsprechende elektrische Adern vorhanden. Zusätzlich verlaufen im Kabelabschnitt (2), d.h. zwischen dem Netzstecker und der Ladeelektronik (3) vier Kupfer-Nickel-(CuNi)-Drahtabschnitte (7–10), die zwischen dem Netzstecker und einem Microcontroller (11), der Bestandteil der Ladeelektronik ist, verlaufen. Je zwei der Kupfer-Nickel-Drahtabschnitte sind einem der Kontaktstifte zugeordnet und an jeweils zwei verschiedenen Punkten des Kontaktstifts mit diesem verbunden. Beispielsweise ist der Drahtabschnitt (7) am Punkt (P1) mit dem Kontaktstift (5) verbunden und der Drahtabschnitt (8) am Punkt (P2) mit dem Kontaktstift (5). Die Verbindungsstellen sind durch Löten hergestellt. Zwischen den Metallen Fe und CuNi bilden sich eine temperaturabhängige Kontaktspannungen aus, d.h. an jedem der Punkte P1 und P2 bildet sich eine Potentialdifferenz zwischen dem Kontaktstift und dem Draht, die temperaturabhängig ist. Falls also unterschiedliche Temperaturen an den Punkten P1 und P2 vorherrschen, liegen auch die beiden Drähte (7) und (8) auf unterschiedlichem Potential, so dass zwischen den beiden Drähten eine Potentialdifferenz vom Microcontroller messbar ist. Diese Messung kann mit einer im Microcontroller hinterlegbaren Frequenz wiederholt werden.
  • 2 zeigt den Verlauf der thermoelektrischen Spannung von der Temperatur wie dieser im Microcontroller hinterlegt ist. Je größer ein innerhalb des Kontaktstifts ausgebildeter Temperaturgradient ist, umso größer ist die gemessene Spannungsdifferenz zwischen den Drähten des Kontaktstifts. Dieser Effekt wird genutzt, um die Anordnung der Drähte und des Microcontrollers als Temperaturüberwachungsmittel für die Kontaktstifte während eines Ladevorgangs zu nutzen. Mit jeder Messung ordnet der Microcontroller der gemessenen Spannungsdifferenz einen Termperaturgradienten zu. Diese Auswertung führt der Microcontroller nach einem Analog-Digital-Wandlungsschritt digital aus. Das Auswertungsergebnis übermittelt der Microcontroller durch eine Statusmeldung oder durch eine Anweisung an die Ladeelektronik.
  • Eine Wärmefreisetzung beim Laden ereignet sich bevorzugt an der stromtragenden Kontaktstelle zwischen dem Kontaktstift und einer korrespondierenden Kontaktfeder der Netzsteckdose, wenn der Übergangswiderstand an dieser Stelle erhöht ist. Dies kann auf Korrosion des Kontaktstiftes oder der Kontaktfeder zurückgeführt werden. Der Kontaktstift sitzt dann unmittelbar an der Quelle elektrischer Wärmeleistung und die Temperatur im Inneren des Kontaktstiftes steigt ausgehend von der Kontaktstelle an. Folglich bildet sich ein Temperaturgradient innerhalb des Stiftes aus, der nach der obigen Methode erfassbar ist. Die diese Methode auf den Temperaturgradienten innerhalb des Kontaktstiftes sensitiv ist, ist sie unabhängig von der absoluten Temperatur des Steckers. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn z.B. im Freien geladen wird und die Ladevorrichtung der Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. Gegenüber gängigen Systemen, die für absolute Temperaturen sensitiv sind, ist dies ein besonderer Vorteil. Außerdem ist das Temperaturüberwachungsmittel kostengünstig realisierbar und kann die beiden Kontaktstifte über die jeweils zugeordneten Drahtpaare getrennt voneinander überwachen. Vorteilhaft ist auch, dass die Überwachung ohne Zeitverzögerung anspricht, da die Stifte direkt und nicht etwa nur der Steckerkorpus überwacht werden. Zudem ist das Temperaturüberwachungsmittel sehr robust und kaum fehleranfällig, da die Drähte eine direkt intermetallische Verbindung mit den Kontaktstiften aufweisen.
  • Wird also ein Temperaturanstieg innerhalb eines der Kontaktstifte über ein im Microcontroller hinterlegbares Maß (z.B. 50°C Temperaturdifferenz zwischen den Punkten P1 und P2) festgestellt, deutet dies auf einen hohen Wärmeeintrag auf den Kontaktstift hin und der Ladevorgang kann abgebrochen werden. Somit wird eine Beschädigung der Steckdose als auch des Netzsteckers vermieden. Um ein weiteres Laden der Batterie des Fahrzeugs zu ermöglichen, kann nach einer weiteren Ausführungsform eine Regelung vorgesehen werden, die einen unterbrochenen Ladevorgang neu gestartet. Die Unterbrechung und der Neustart der Ladung werden gegebenenfalls alternierend wiederholt. Dadurch wird zumindest eine abschnittsweise Teilladung der Batterie des Fahrzeugs erreicht.
  • Nach einer alternativen Ausführungsform wird der Ladestrom von der Ladeelektronik in Abhängigkeit von den Statusinformationen des zyklisch arbeitenden Microcontrollers so gesenkt, dass der Temperaturgradient in der Folge im Microcontroller hinterlegbares Maß unterschreitet. Dies führt zu keiner Unterbrechung, sondern zu einer Verlängerung des Ladevorgangs.
  • Gemäß einer Weiterentwicklung übermittelt die Ladelektronik bei einer Unterbrechung oder Absenkung des Ladestroms in der geschilderten Weise eine Warninformation an den Nutzer des Fahrzeugs oder an das Fahrzeug. Dieser Warnhinweis kann ein Signallicht oder eine Displayeinblendung der Ladeelektronik selbst sein oder über eine Funkeinrichtung (z.B. WLAN oder GSM) der Ladeelektronik gesendet werden. Alternativ verfügt der Kabelabschnitt (4) über eine Datenleitung, die eine direkte Kommunikation der Ladeelektronik mit dem Fahrzeug ermöglicht, so dass ein Hinweis in einem Cockpit-Instrument des Fahrzeugs generiert werden kann. Der Warnhinweis hat die Aufgabe, den Nutzer darauf hinzuweisen, die Funktionstüchtigkeit der Ladevorrichtung und der benutzten Steckdosen zu überprüfen. Der Nutzer kann überdies auf die Verlängerung der Ladezeit (bzw. des Ladevorangs) hingewiesen werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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    • CN 202221911 U [0002]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Norm IEC 60309 [0021]

Claims (10)

  1. Ladevorrichtung zum Laden eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs an einem Wechselstromnetz, wobei die Ladevorrichtung einen Netzstecker umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass – der Netzstecker einen Kontaktstift (5) umfasst, der im Wesentlichen aus einem ersten Werkstoff besteht, – die Ladevorrichtung ein Temperaturüberwachungsmittel umfasst, – das Temperaturüberwachungsmittel zwei Sensorabschnitte (7, 8) umfasst, die im Wesentlichen aus einem zweiten Werkstoff bestehen und die jeweils mit dem Kontaktstift verbunden sind, – so dass durch das Temperaturüberwachungsmittel ein Temperaturgradient innerhalb des Kontaktstiftes nach dem Prinzip der thermoelektrischen Potentialdifferenz zwischen dem ersten Werkstoff und dem zweiten Werkstoff erfassbar ist.
  2. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die beiden Sensorabschnitte an jeweils einem steckerseitigen Ende des Sensorabschnitts mit dem Kontaktstift verbunden sind.
  3. Ladevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Ladevorrichtung eine Ladeelektronikeinheit (3) umfasst.
  4. Ladevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die beiden Sensorabschnitte jeweils an dem dem steckerseitigen Ende gegenüberliegenden Ende des Sensorabschnitts mit der Ladeelektronikeinheit verbunden sind.
  5. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Ladeelektronikeinheit einen Microcontroller (11) umfasst, und – der Microcontroller einen Analog-Digital-Eingang für die den jeweils steckerseitigen Ende gegenüberliegenden Enden der Sensorabschnitte aufweist, um eine Spannung zwischen den Sensorabschnitten zu messen.
  6. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – der erste Werkstoff ein erstes Metall ist.
  7. Ladevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass – der zweite Werkstoff ein zweites Metall ist
  8. Ladevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – die Verbindung des jeweiligen steckerseitigen Endes des Sensorabschnitts mit dem Kontaktstift eine Lötverbindung zwischen dem ersten Metall und dem zweiten Metall ist.
  9. Ladevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – die Verbindung des jeweiligen steckerseitigen Endes des Sensorabschnitts mit dem Kontaktstift eine Schweißverbindung zwischen dem ersten Metall und dem zweiten Metall ist.
  10. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Ladevorrichtung einen Fahrzeugstecker umfasst.
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