DE102015224268A1 - Überwachung Steckkontakt am Ladekabel - Google Patents

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DE102015224268A1 DE102015224268.4A DE102015224268A DE102015224268A1 DE 102015224268 A1 DE102015224268 A1 DE 102015224268A1 DE 102015224268 A DE102015224268 A DE 102015224268A DE 102015224268 A1 DE102015224268 A1 DE 102015224268A1
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Thomas Gangl
Michael Krüger
Thomas Wolf
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung bestehend aus zwei Teilen (11, 12), wobei der erste Teil (11) wenigstens zwei mit elektrischen Steckkontakten verbundene Stromleiter (L1, L2) sowie wenigstens zwei mit Steckkontakten verbundene Signalleiter (5) aufweist, wobei der zweite Teil (12) wenigstens zwei mit Aufnahmebuchsen verbundene Stromleiter (L1, L2) sowie zwei mit Aufnahmebuchsen verbundene Signalleiter (5) aufweist, wobei zur Herstellung einer elektrischen Verbindung die Steckkontakte des ersten Teils (11) in die Aufnahmebuchsen des zweiten Teils (12) einsteckbar sind und wobei die mit den Aufnahmebuchsen verbundenen Signalleiter (5) des zweiten Teils (12) die Signale eines Temperatur empfindlichen elektrischen Bauteils (4) transportieren. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass beim Öffnen der elektrischen Steckverbindung der elektrische Kontakt zwischen den Steckkontakten der Stromleiter (L1, L2) im ersten Teil (11) und den zugehörigen Aufnahmebuchsen im zweiten Teil (12) später abreißt als der elektrische Kontakt zwischen den Steckkontakten der Signalleiter (5) im ersten Teil (11) und den zugehörigen Aufnahmebuchsen im zweiten Teil (12).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung bestehend aus zwei Teilen, wobei der erste Teil wenigstens zwei mit Steckkontakten verbundene Leiter sowie wenigstens zwei mit Steckkontakten verbundene Signalleiter aufweist, wobei der zweite Teil wenigstens zwei mit Aufnahmebuchsen verbundene Leiter sowie zwei mit Aufnahmebuchsen verbundene Signalleiter aufweist, wobei zur Herstellung einer elektrischen Verbindung die Steckkontakte des ersten Teils in die Aufnahmebuchsen des zweiten Teils einsteckbar sind und wobei die mit den Aufnahmebuchsen verbundenen Signalleiter des zweiten Teils die Signale eines temperaturempfindlichen elektrischen Bauteils transportieren.
  • Derartige elektrische Steckverbindungen werden eingesetzt, um Ladekabel mit einer Ladeelektronik für Elektroautos in einer sogenannten In Cable Control-Box zu verbinden. Grundsätzlich ist es auch möglich, auf die elektrische Steckverbindung zu verzichten und ein Ladekabel ohne Trennstelle einzusetzen, welches fest mit der In Cable Control Box verbunden ist. Diese feste Verbindung ohne Trennstelle hat jedoch den Nachteil, dass sie nur mit den landesspezifischen Steckern genutzt werden kann und somit der Hersteller der Ladevorrichtung eine hohe Anzahl von Varianten vorhalten muss. Um diese Variantenanzahl zu reduzieren, ist es daher von Vorteil, eine Trennstelle durch einen Stecker am Ladekabel und an der In Cable Control Box vorzusehen, um so aus länderspezifischen Kabeln und einer Elektronikgrundeinheit der Ladeeinrichtung entsprechende länderspezifische Ladevorrichtungen zusammenstellen zu können. Aus Sicherheitsgründen ist es erforderlich, dass der Benutzer das Kabel von der In Cable Control Box aufgrund der Gefahr eines Lichtbogens nur stromlos ohne Last trennen kann.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Steckverbindung bestehend aus zwei Teilen zu schaffen, welche ein sicheres Trennen des Ladekabels von der Elektronikgrundeinheit einer Ladeeinrichtung erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Patentanspruch 1 gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen. Eine elektrische Steckverbindung besteht grundsätzlich aus zwei Teilen, welche im Wesentlichen wie ein elektrischer Stecker und eine elektrische Buchse aufgebaut sind. Neben den elektrischen Steckkontakten mit den verbundenen Stromleitern zur Übertragung elektrischer Energie sind noch wenigstens zwei Steckkontakte vorhanden, welche mit Signalleitern verbunden sind. Wird also die elektrische Steckverbindung gelöst, so werden sowohl die Steckkontakte der verbundenen Stromleiter als auch die Steckkontakte der verbundenen Signalleiter gelöst. Entsprechend ist das Gegenstück der elektrischen Steckverbindung mit zwei Aufnahmebuchsen für die verbundenen Stromleiter sowie mit zwei Aufnahmebuchsen für die verbundenen Signalleiter versehen. Die Signalleiter dienen dazu, die Signale eines temperaturempfindlichen elektrischen Bauteils im zweiten Teil der elektrischen Steckverbindung auszuwerten. Durch dieses temperaturempfindliche elektrische Bauteil kann somit die Temperaturentwicklung im zweiten Teil der elektrischen Steckverbindung überwacht werden. Somit wird über die Signalleiter und das temperaturempfindliche elektrische Bauteil ein Stromkreis geschlossen, wenn die beiden Teile der elektrischen Steckverbindung korrekt ineinander gesteckt sind.
  • Wird nun die elektrische Steckverbindung gelöst, so ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zunächst die Steckkontakte der Signalleiter den elektrischen Kontakt verlieren und erst dann die Steckkontakte der Stromleiter. Um dies zu gewährleisten, besteht eine technische Lösung darin, dass die Steckkontakte der Stromleiter im ersten Teil weiter heraus ragen als die Steckkontakte der Signalleiter. Somit verlieren beim Trennen der elektrischen Steckverbindung zuerst die Steckkontakte der Signalleiter im ersten Teil den Kontakt mit den entsprechenden Buchsen im zweiten Teil. Es sind aber auch andere Lösungen denkbar, so können auch die Steckkontakte jeweils gleich weit herausragen und stattdessen die Aufnahmebuchsen unterschiedlich ausgestaltet sein, so dass die Aufnahmebuchsen der Signalleiter nicht so weit an die Oberfläche reichen wie die Aufnahmebuchsen der Stromleiter und somit beim Öffnen der Steckverbindung der elektrische Kontakt ebenfalls zuerst bei den Signalleitern zuerst abreißt.
  • Sobald die Steckkontakte der Signalleiter den elektrischen Kontakt verloren haben, wird der Stromkreis der Signalleiter unterbrochen und der elektrische Widerstand im Stromkreis steigt somit auf unendlich. Dies kann als sicheres Signal ausgewertet werden, dass eine Person versucht, die elektrische Steckverbindung zu lösen. Sobald der Stromkreis der Signalleiter unterbrochen ist, kann dann die Elektronikgrundeinheit der Leitervorrichtung, meist als In Cable Control Box bezeichnet, den Strom abschalten, bevor auch die Steckkontakte der Stromleiter den elektrischen Kontakt zum zweiten Teil der Steckverbindung verlieren. Dies bedeutet, dass die Verbindung bereits stromlos geschaltet ist, wenn die Steckkontakte der Stromleiter den Kontakt zum zweiten Teil der Steckverbindung verlieren, so dass die elektrische Steckverbindung, was die Stromleiter anbetrifft, im stromlosen Zustand getrennt wir d und somit das Entstehen eines Lichtbogens zuverlässig verhindert wird. Der große Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass keine zusätzlichen Sensoren benötigt werden und keine zusätzlichen Leiter verlegt werden müssen, da die ohnehin zur Temperaturüberwachung vorhandenen Signalleiter genutzt werden können. Es ist auch möglich, dass einer der beiden Signalleiter der Schutzleiter ist, dann dient der Schutzleiter als zweiter Signalleiter zum Schließen des Stromkreises mit dem temperaturabhängigen elektrischen Bauteil.
  • In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Teil einen zusätzlichen Steckkontakt für einen Schutzleiter aufweist, dass der zweite Teil eine zusätzliche Aufnahmebuchse für den Schutzleiter aufweist und dass der Steckkontakt des Schutzleiters im ersten Teil weiter herausragt als die Steckkontakte der Stromleiter und die Steckkontakte der Signalleiter. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird sichergestellt, dass beim Trennen der elektrischen Steckverbindung der Schutzleiter immer als letzter getrennt wird, da dessen Steckkontakte sowohl weiter herausragen als die Steckkontakte der Stromleiter als auch die Steckkontakte der Signalleiter. Damit wird sichergestellt, dass bis zum Abschluss des Trennvorgangs der elektrischen Steckverbindung der Schutzleiter verbunden ist und somit die Komponenten der Ladeeinrichtung bis zuletzt mit Erde verbunden bleiben.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das temperaturempfindliche elektrische Bauteil ein temperaturabhängiger Widerstand ist, welcher zur Erfassung der Temperatur im zweiten Teil der Steckverbindung vorgesehen ist. Bei einem temperaturabhängigen Widerstand kann es sich um einen elektrischen Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten handeln, so dass bei sich verändernder Temperatur im zweiten Teil der Steckverbindung der Widerstandswert ansteigt und somit ein entsprechendes Signal über die Signalleiter an die Ladeeinrichtung übertragen wird. Üblicherweise bewegt sich der Wert des Widerstands in einer Größenordnung von 1 KΩ. Bei positivem Temperaturkoeffizienten bedeutet dies, dass bei einer Erhöhung des Widerstandswerts über 1 KΩ von einer zu hohen Temperatur ausgegangen wird und dann entsprechend die Spannung in der Ladeelektronik abgeschaltet wird. Eine Erhöhung des elektrischen Widerstands tritt aber auch dann ein, wenn die elektrische Steckverbindung getrennt wird und die Steckkontakte der Signalleiter des ersten Teils von den Aufnahmebuchsen der Signalleiter des zweiten Teils getrennt werden. In diesem Fall steigt der Widerstand sogar schlagartig auf unendlich an. Auch dies wird entsprechend als eine viel zu hohe Temperatur gedeutet, so dass in der Ladeeinrichtung die Spannung abgeschaltet wird. Auf diese Art und Weise ist es möglich, ein sicheres Abschalten sowohl bei einer unzulässig hohen Temperatur als auch bei einer Trennung der elektrischen Steckverbindung über ein und denselben temperaturabhängigen Widerstand sicherzustellen.
  • Vorteilhafterweise ist außerdem vorgesehen, dass einer der beiden Teile der Steckverbindung ein Gewinde aufweist und der andere Teil der Steckverbindung eine in das Gewinde passende und geführte Schraube zum Befestigen des zweiten Teils an dem ersten Teil. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung werden die beiden Teile der Steckverbindung zusätzlich durch eine Schraubverbindung gesichert, welche ein unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung verhindert. Soll die Steckverbindung absichtlich gelöst werden, so muss zunächst die Schraubverbindung gelöst werden, was den Trennvorgang der elektrischen Steckverbindung verlangsamt. Dabei ist die Schraube an dem einen Teil fixiert und geführt, so dass beim Öffnen der Steckverbindung die Umdrehungen der Schraube den Weg und den Abstand zwischen den beiden Teilen der Steckverbindung vorgeben. Auf diese Art und Weise ist sichergestellt, dass die elektrische Steckverbindung nur langsam gelöst werden kann und nicht abrupt. Damit wird wiederum sichergestellt, dass die Ladeelektronik genügend Zeit hat, die Stromverbindung zu trennen, bevor auch die Steckkontakte der Stromleiter getrennt werden und es somit ein Anlegen eines Stroms zu einem Lichtbogen führen könnte. Anstelle einer Schraube mit Gewinde sind auch andere Sicherheitsvorrichtungen denkbar, welche nur ein langsames Ablösen der beiden Teile der elektrischen Steckverbindung voneinander zulassen. Denkbar sind z. B. rastende Elemente oder ähnliches.
  • Als eine Ausführungsform ist vorgesehen, dass einer der beiden Teile der Steckverbindung einen die Stromleiter sowie den Signalleiter umfassendes Außengewinde aufweist und dass der andere Teil der Steckverbindung ein zu dem Außengewinde passendes drehbares Innengewinde aufweist und somit die beiden Teile drehbar miteinander verbindbar sind.
  • Als eine weitere Ausführungsform ist vorgesehen, dass einer der beiden Teile der Steckverbindung eine nicht geradlinige Führungsnut zur Aufnahme eines Führungsstifts des anderen Teils der Steckverbindung aufweist, so dass die beiden Teile mittels eins Bajonettverschlusses miteinander verbindbar sind, wobei die nicht gerade Führungsnut und der Führungsstift den Bajonettverschluss bilden.
  • Als weitere alternative Ausführungsform ist vorgesehen, dass einer der beiden Teile der Steckverbindung einen Haltestift aufweist und dass der andere Teil der Steckverbindung einen Verriegelungshebel aufweist und dass der Verriegelungshebel eine Kurve aufweist, die den Haltestift beim Einschieben oder Ausschieben führt, und somit die beiden Teile der Steckverbindung in einer linearen Bewegung miteinander verbindet oder löst.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Teil der Steckverbindung Bestandteil einer In Cable Control Box zur Steuerung des Ladevorgangs eines elektrischen Geräts mit Akku ist. Eine In Cable Control Box ist Bestandteil eines Ladekabels, insbesondere zur Steuerung des Ladevorgangs beim Laden des Akkus eines Elektrofahrzeugs. Das Ladekabel verbindet hier das Stromnetz mit der Ladebuchse des Elektrofahrzeugs. Da es auf der Welt unterschiedliche Normen für elektrische Steckverbindungen gibt und Elektrofahrzeuge möglichst weltweit vertrieben werden sollen, müsste für jede Steckernorm ein entsprechendes Ladekabel geschaffen werden. Um dies zu vermeiden, ist vorgesehen, dass zwischen der In Cable Control Box und dem eigentlichen Kabel mit Netzstecker eine elektrische Steckverbindung ist, so dass unterschiedliche Kabel mit entsprechenden Netzsteckern des jeweiligen Landes mit der In Cable Control Box verbunden werden können. Mit der erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung ist sichergestellt, dass diese Steckverbindung zwischen den Kabeln mit landesüblichem Stecker und der In Cable Control Box nicht unbeabsichtigt und auch nur sicher gelöst werden kann. Es kann somit in jedem Land die gleiche In Cable Control Box verwendet werden, es wird lediglich der Netzstecker ausgetauscht.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass die In Cable Control Box die Signale des temperaturabhängigen elektrischen Bauteils im zweiten Teil der Steckverbindung erfasst und in einer Recheneinrichtung verarbeitet. Neben der eigentlichen Steuerung des Ladevorgangs nimmt die In Cable Control Box hiermit auch die Überwachung der elektrischen Steckverbindung wahr. Wenn die Temperatur ein zulässiges Maß überschreitet, so schaltet die In Cable Control Box den Strom ab. Genauso schaltet die In Cable Control Box die Spannung ab, wenn der Stromkreis der Signalleitung, welche mit dem temperaturabhängigen elektrischen Bauteil verbunden ist, unterbrochen wird und somit die elektrische Steckverbindung gerade gelöst wird. Dies geschieht über einen Netzschalter in der In Cable Control Box, welcher die Ausgangsseite zum elektrischen Gerät von der Netzseite trennt und somit spannungslos schaltet.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Überwachung der Signale des temperaturempfindlichen Bauteils in einer Recheneinrichtung aufgebaut in reiner Hardware erfolgt. Mit der Auslegung in reiner Hardware ist es möglich, strenge Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, indem eine schnelle Abschaltung gewährleistet ist, denn die Hardware schaltet schneller als eine Softwarelösung mit Mikroprozessor. Dazu können sicherheitstechnisch erprobte Komparator Schaltungen verwendet werden, so dass der Einsatz von Software, welche bei einer Sicherheitsauswertung unzulässig ist, vermieden wird. Damit kann auch hohen Sicherheitsanforderungen insbesondere bei Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge Rechnung getragen werden. Zusätzlich kann aber eine Software auf einem Mikroprozessor in der In Cable Control Box dazu genutzt werden, um den Abschaltvorgang über ein Display der Bedienperson zu signalisieren und den Zustand auch abzuspeichern.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Figuren näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine elektrische Steckverbindung in einer In Cable Control Box mit Stromleitern, Signalleitern und einem Schutzleiter,
  • 2 ein Schaltungskonzept in einer In Cable Control Box zur Überwachung der elektrischen Steckverbindung,
  • 3 den zeitlichen Verlauf beim Trennen der elektrischen Steckverbindung ohne Schraube und
  • 4 den zeitlichen Verlauf beim Trennen der elektrischen Steckverbindung mit Schraube.
  • 5a einen Drehverschluss zur Verbindung der elektrischen Stecker,
  • 5b einen Bajonettverschluss zur Verbindung der elektrischen Stecker und
  • 5c einen Verriegelungsmechanismus zur Verbindung der elektrischen Stecker.
  • Die 1 zeigt eine elektrische Steckverbindung bestehend aus einem Stecker 11 und einer Buchse 12. Der Stecker 11 ist fest mit einer In Cable Control Box 1 verbunden, welche zur Steuerung des Lagevorgangs beim Laden des Akkus eines Elektrofahrzeugs 6 dient. Der Stecker 11 weist dabei unterschiedlich lange Steckkontakte auf. Es ist in 1 zu erkennen, dass die Steckkontakte des Widerstandskabels 5 am kürzesten aus dem Stecker 11 herausragen, während der Steckkontakt des Schutzleiters PE am weitesten aus dem Stecker 11 herausragt. Die Steckkontakte von Leiter L1 und Nullleiter L2 ragen weiter heraus als die Steckkontakte des Widerstandskabels 5, aber nicht so weit heraus wie der Steckkontakt des Schutzleiters PE. Weiterhin ist am Stecker 11 ein Gewinde 2 angebracht, in das eine Schraube 3 zur Fixierung des zweiten Teils der elektrischen Steckverbindung aufgenommen wird. Die Schraube ist an dem zweiten Teil fixiert und geführt, so dass sie sich nur drehen kann aber nicht in Längsrichtung rutschen kann. Damit ist sicher gestellt, dass beim Öffnen der elektrischen Steckverbindung sich die beiden Teile 11, 12 nur langsam mit der Geschwindigkeit, mit der die Schraube 3 gedreht wird, entfernen können. Dieser zweite Teil der elektrischen Steckverbindung ist eine Buchse 12, welche entsprechende Buchsen zur Aufnahme der Steckkontakte des Steckers 11 aufweist. Weiterhin ist in der Buchse 12 ein temperaturabhängiger elektrischer Widerstand 4 zur Erfassung der Temperatur der Buchse 12 vorhanden.
  • Wenn die beiden Teile Stecker 11 und Buchse 12 fest miteinander verbunden sind, stehen sämtliche Steckkontakte des Steckers 11 in elektrischer Verbindung mit den Buchsen der Buchse 12. Somit kann die In Cable Control Box 1 über das Widerstandskabel 5 den Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstands 4 zur Erfassung der Temperatur im zweiten Teil der elektrischen Steckverbindung auswerten. Sobald die elektrische Steckverbindung getrennt wird, reißt zunächst der elektrische Kontakt am Widerstandskabel 5 ab, welches sich in der Ebene 3 E3 befindet. Dadurch kann kein Strom mehr durch das Widerstandskabel 5 fließen und die Signale des temperaturabhängigen Widerstands 4 können von der In Cable Control Box 1 nicht mehr erfasst werden. Für die In Cable Control Box stellt das Abreißen der elektrischen Verbindung am Widerstandskabel 5 einen unendlich hohen elektrischen Widerstand dar. Damit ist aber der zulässige Widerstandswert von ca. einem 1 KΩ bei weitem überschritten und die Elektronik in der In Cable Control Box 1 schaltet mit einem Schalter 7 die Spannung ab. Beim weiteren Lösen der elektrischen Steckverbindung trennen sich dann in der Ebene 2 E2 die Steckkontakte von Leiter L1 und Nullleiter L2, welche durch das Ausschalten der Netzspannung in der In Cable Control Box 1 nun sicher stromlos getrennt werden können. Als Letztes verliert auch der Steckkontakt des Schutzleiters PE in der Ebene 1 E1 den elektrischen Kontakt und die beiden Teile der elektrischen Verbindung Stecker 11 und Buchse 12 sind vollständig getrennt.
  • 2 zeigt ein Schaltungskonzept, bei dem die Überwachung des temperaturabhängigen Widerstands 4 in reiner Hardware realisiert ist. Über eine Komparator Schaltung 8, welche den Strom im Widerstandskabel 5 auswertet, wird stetig der Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstands 4 erfasst. Sobald dieser entweder aus Gründen zu hoher Temperator oder wegen Trennen von Stecker 11 und Buchse 12 den zulässigen Maximalwert von 1 KΩ überschreitet, erzeugt der Komparator 8 ein Signal, welches er an den Netzschalter 7 in der In Cable Control Box 1 weitersendet. Dieses Signal öffnet dann den Schalter 7, so dass die Netzspannung abgeschaltet wird und somit die Trennstelle zwischen Stecker 11 und Buchse 12 stromfrei ist. Somit kann auch kein Strom mehr durch die In Cable Control Box 1 in das Elektrofahrzeug 6 fließen und der Ladevorgang ist unterbrochen. Gleichzeitig wird das Signal im Widerstandskabel 5 auch von einem Mikroprozessor 9 ausgewertet, welcher auf einem Display 10 ein Unterbrechen des Ladevorgangs anzeigt und zusätzlich dem Bediener signalisieren kann, dass die Netzspannung unterbrochen ist und ein sicheres Trennen von Stecker 11 und Buchse 12 möglich ist.
  • 3 erläutert den zeitlichen Ablauf beim Lösen von Stecker 11 und Buchse 12 ohne den Einsatz einer Schraube. Es ist zu erkennen, dass das Lösen der elektrischen Steckverbindung in den Ebenen 1 bis 3 mit gleicher Geschwindigkeit vor sich geht.
  • Zur Erhöhung der Sicherheit kann vorgesehen sein, dass durch den Einsatz einer Schraube 3 die Zeitspanne zwischen dem Lösen der Steckverbindung des Widerstandskabels 5 in der Ebene 3 E3 und dem Lösen der Steckverbindung von Leiter L1 und Nullleiter L2 in der Ebene 2 E2 künstlich verlängert wird. Damit wird sichergestellt, dass die In Cable Control Box 1 etwas mehr Zeit gewinnt, so dass der Netzschalter 7 bereits die Spannungsversorgung sicher trennt, bevor die Kontakte von Leiter L1 und Nullleiter L2 in der Ebene 2 E2 den elektrischen Kontakt verlieren. Dies geschieht dadurch, dass zunächst die Schraube gelöst werden muss, was naturgemäß entsprechend mehr Zeit in Anspruch nimmt, als wenn die Steckverbindung durch ein bloßes Ziehen auf einmal gelöst werden kann. Wenn die Komparator Schaltung 8 und der Netzschalter 7 in der In Cable Control Box 1 schnell genug sind, kann aber auch auf die Schraube 3 verzichtet werden.
  • Als Alternative zu der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß 1 mit der Sicherung der Steckverbindung zwischen Stecker 11 und Buchse 12 durch eine Schraubverbindung bestehend aus Gewinde 2 und Schraube 3, ist es auch möglich, eine Variante mit einem verschraubbaren Gehäuse gemäß 5a vorzusehen. In 5a weist dazu der Stecker 11 ein Außengewinde 13 auf, wobei das Außengewinde 13 sowohl Stromleiter L1 als auch das Widerstandskabel 5 umfasst. Die passende Buchse 12 dazu weist ein zu dem Außengewinde 13 passendes einen Drehverschluss bildendes Innengewinde 14 auf, so dass die Buchse 12 auf den Stecker 11 geschraubt werden kann und eine solide Verbindung eingeht. Der Drehverschluss mit dem Innengewinde ist an der Buchse 12 drehbar gelagert, so dass sich beim Zusammenschrauben nur der Drehverschluss dreht, während Buchse 12 und Stecker 11 linear ineinandergeschoben werden.
  • Eine weitere Alternative zur Verbindung von Stecker 11 mit Buchse 12 geht aus 5b hervor. Dort weist das Gehäuse des Steckers 11 eine gebogene Führungsnut 15 auf, in die ein auf einem Drehring der Buchse gelagerter Führungsstift 16 eingeführt werden kann. Wenn die Buchse 12 auf dem Stecker 11 durch eine lineare Bewegung aufgebracht wird, so dreht sich der Führungsstift 16 auf dem Drehring der Buchse 12 in die gebogene Führungsnut 15 hinein und verriegelt Buchse 12 und Stecker 11 nach dem Vorbild eines Bajonettverschlusses miteinander. Durch eine Drehbewegung des Drehrings in die entgegengesetzte Richtung kann der Bajonettverschluss geöffnet und Stecker 11 und Buchse 12 wieder getrennt werden.
  • Aus 5c geht eine weitere Alternative zur Verbindung von Buchse 12 und Stecker 11 hervor. Bei dieser Variante ist vorgesehen, dass die Buchse 12 einen Verriegelungshebel 18 und der Stecker 11 einen Verriegelungsstift 17 aufweist. Der Verriegelungshebel 18 weist eine Kurve auf und ist so ausgeformt, dass beim Schieben der Buchse 12 auf den Stecker 11 eine langsame, lineare Einschubbewegung oder beim Öffnen eine langsame, lineare Ausschubvorgang sichergestellt wird. Beim Schieben wird der Verriegelungshebel mit eingeklappt bzw. ausgeklappt. Der Verriegelungshebel 18 ist so angeordnet, dass im offenen Zustand die Öffnung der Kurve des Verriegelungshebels 18 auf den Verriegelungsstift 17 trifft.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    In Cable Control Box
    2
    Gewinde
    3
    Schraube
    4
    Widerstand zur Temperaturerfassung
    5
    Widerstandskabel
    6
    Elektrofahrzeug
    7
    Netzschalter
    8
    Komparator
    9
    Mikroprozessor
    10
    Display
    11
    Stecker
    12
    Buchse
    13
    Außengewinde
    14
    Innengewinde
    15
    Gebogene Führungsnut für Bajonettverschluss
    16
    Führungsstift für Bajonettverschluss
    17
    Verriegelungsstift
    18
    Verriegelungshebel
    E1
    Ebene 1
    E2
    Ebene 2
    E3
    Ebene 3
    PE
    Schutzleiter
    L1
    Leiter
    L2
    Nullleiter
    t
    Zeit
    s
    Weg

Claims (12)

  1. Elektrische Steckverbindung bestehend aus zwei Teilen (11, 12), wobei der erste Teil (11) wenigstens zwei mit elektrischen Steckkontakten verbundene Stromleiter (L1, L2) sowie wenigstens zwei mit Steckkontakten verbundene Signalleiter (5) aufweist, wobei der zweite Teil (12) wenigstens zwei mit Aufnahmebuchsen verbundene Stromleiter (L1, L2) sowie zwei mit Aufnahmebuchsen verbundene Signalleiter (5) aufweist, wobei zur Herstellung einer elektrischen Verbindung die Steckkontakte des ersten Teils (11) in die Aufnahmebuchsen des zweiten Teils (12) einsteckbar sind und wobei die mit den Aufnahmebuchsen verbundenen Signalleiter (5) des zweiten Teils (12) die Signale eines Temperatur empfindlichen elektrischen Bauteils (4) transportieren, dadurch gekennzeichnet, dass beim Öffnen der elektrischen Steckverbindung der elektrische Kontakt zwischen den Steckkontakten der Stromleiter (L1, L2) im ersten Teil (11) und den zugehörigen Aufnahmebuchsen im zweiten Teil (12) später abreißt als der elektrische Kontakt zwischen den Steckkontakten der Signalleiter (5) im ersten Teil (11) und den zugehörigen Aufnahmebuchsen im zweiten Teil (12).
  2. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckkontakte der Stromleiter (L1, L2) im ersten Teil (11) weiter herausragen als die Steckkontakte der Signalleiter (5) im ersten Teil (11).
  3. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (11) einen zusätzlichen Steckkontakt für einen Schutzleiter (PE) aufweist, dass der zweite Teil (12) eine zusätzliche Aufnahmebuchse für einen Schutzleiter (PE) aufweist und dass der Steckkontakt des Schutzleiters (PE) des ersten Teils (11) weiter herausragt als die Steckkontakte der Stromleiter (L1, L2) und die Steckkontakte der Signalleiter (5).
  4. Elektrische Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das temperaturempfindliche elektrische Bauteil (4) ein Temperatur abhängiger Widerstand ist, welcher zur Erfassung der Temperatur im zweiten Teil (12) der Steckverbindung vorgesehen ist.
  5. Elektrische Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Teile (11) der Steckverbindung ein Gewinde (2) aufweist und der andere Teil (12) der Steckverbindung eine in das Gewinde (2) passende Schraube (3) zum Befestigen des zweiten Teils (12) an dem ersten Teil (11) aufnimmt.
  6. Elektrische Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (11) der Steckverbindung Bestandteil einer In Cable Control Box (1) zur Steuerung des Ladevorgangs eines elektrischen Geräts (6) mit Akku ist.
  7. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die In Cable Control Box (1) die Signale des Temperatur abhängigen elektrischen Bauteils (4) im zweiten Teil (12) der Steckverbindung erfasst und in einer Recheneinrichtung (8) verarbeitet.
  8. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die In Cable Control Box (1) einen Schalter (7) aufweist und dass die Recheneinrichtung (8) beim Überschreiten eines zulässigen Widerstandswerts des Temperatur abhängigen elektrischen Widerstands (4) den Schalter (7) öffnet.
  9. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung der Signale des Temperatur empfindlichen Bauteils (4) in einer Recheneinrichtung (8) aufgebaut in reiner Hardware erfolgt.
  10. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Teile (11) der Steckverbindung einen die Stromleiter (L1, L2) sowie den Signalleiter (5) umfassendes Außengewinde aufweist und dass der andere Teil (12) der Steckverbindung ein zu dem Außengewinde (13) passendes auf der Buchse 12 drehbar gelagertes Innengewinde (14) aufweist und somit die beiden Teile (11, 12) miteinander verbindbar sind.
  11. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Teile (11) der Steckverbindung eine nicht geradlinige Führungsnut (15) zur Aufnahme eines auf dem anderen Teil (12) drehbar gelagerten Führungsstifts (16) aufweist, so dass die beiden Teile (11, 12) mittels eines Bajonettverschlusses miteinander verbindbar sind, wobei die nicht gerade Führungsnut (15) und der Führungsstift (16) einen Bajonettverschluss bilden.
  12. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Teile (11) der Steckverbindung einen Haltestift (17) aufweist und dass der andere Teil (12) der Steckverbindung einen Verriegelungshebel (18) aufweist und dass der Verriegelungshebel (18) eine Kurve aufweist, die den Haltestift (17) beim Einschieben oder Ausschieben führt, und somit die beiden Teile (11, 12) der Steckverbindung in einer linearen Bewegung miteinander verbindet oder löst.
DE102015224268.4A 2014-12-18 2015-12-04 Überwachung Steckkontakt am Ladekabel Pending DE102015224268A1 (de)

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