DE102016220090A1 - Plug-in device with interlock monitoring, electrical arrangement with a plug-in device - Google Patents
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Abstract
Offenbart wird ein Stecker (ST) zur Herstellung einer elektrischen Steckverbindung für eine elektrische Anordnung (EA), umfassend:
– ein stabförmiges, elektrisch leitendes Kontaktelement (KE) zur Herstellung der elektrischen Steckverbindung;
– mindestens ein elastisches Kontaktschutzelement (SE), welches als ein ohmscher Widerstand ausgebildet ist und über einen ersten Abschnitt (A1) an elektrischer Masse (MS) elektrisch angeschlossen ist und in einer offenen Steckverbindung des Steckers (ST) von einer Steckbuchse (SB) über einen zweiten Abschnitt (A2) mit dem Kontaktelement (KE) federnd und elektrisch leitend kontaktiert ist;
– wobei der zweite Abschnitt (A2) ferner eingerichtet ist, in einer geschlossenen Steckverbindung des Steckers (ST) mit der Steckbuchse (SB) durch die Steckbuchse (SB) von dem Kontaktelement (KE) elektrisch getrennt ist.
Ferner wird eine mit dem Stecker korrespondierende Steckbuchse offenbart. Disclosed is a plug (ST) for producing an electrical plug connection for an electrical arrangement (EA), comprising:
- A rod-shaped, electrically conductive contact element (KE) for producing the electrical connector;
- At least one elastic contact protection element (SE), which is designed as an ohmic resistance and via a first portion (A1) to electrical ground (MS) is electrically connected and in an open plug connection of the plug (ST) of a socket (SB) via a second portion (A2) is resiliently and electrically contacted with the contact element (KE);
- Wherein the second portion (A2) is further arranged in a closed plug connection of the plug (ST) with the socket (SB) through the socket (SB) of the contact element (KE) is electrically isolated.
Furthermore, a plug socket corresponding to the plug is disclosed.
Description
Technisches Gebiet: Technical area:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckvorrichtung, beziehungsweise einen Stecker und eine Steckbuchse, mit Interlocküberwachung sowie eine elektrische Anordnung mit einer genannten Steckvorrichtung. The present invention relates to a plug-in device, or a plug and a socket, with Interlocküberwachung and an electrical arrangement with a said plug-in device.
Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung: State of the art and object of the invention:
Elektrische Anordnungen, insbesondere mit einer Betriebsspannung von beispielsweise über 60 Volt, müssen hinsichtlich möglicher elektrischer Interlock-Fehler überwacht werden. Hierzu weisen die Anordnungen in der Regel eine sogenannte Interlock-Schaltung auf, welche die elektrische Isolation der betroffenen elektrischen Anordnungen überwacht und im Falle eines Interlock-Fehlers die betroffene elektrische Anordnung abschaltet beziehungsweise im Falle eines elektrischen Energiespeichers durch kontrolliertes Entladen ungefährlich macht. Electrical arrangements, in particular with an operating voltage of, for example, more than 60 volts, must be monitored for possible electrical interlock errors. For this purpose, the arrangements generally have a so-called interlock circuit, which monitors the electrical insulation of the affected electrical arrangements and in the event of an interlock error, the affected electrical arrangement switches off or makes harmless in the case of an electrical energy storage by controlled discharging.
Zu den derartigen elektrischen Anordnungen gehört beispielsweise eine Traktionsbatterie eines Hybridelektro-/Elektrofahrzeugs. Zu den Isolationsfehlen einer derartigen elektrischen Anordnung gehört beispielsweise eine ungewollte elektrische Trennung einer Steckverbindung zwischen der elektrischen Anordnung zu einer externen elektrischen Komponente oder zwischen internen elektrischen Komponenten der elektrischen Anordnung. Such electrical arrangements include, for example, a traction battery of a hybrid electric / electric vehicle. The lack of insulation of such an electrical arrangement includes, for example, an unwanted electrical separation of a plug connection between the electrical arrangement to an external electrical component or between internal electrical components of the electrical arrangement.
Die genannte Interlock-Schaltung ist einerseits aufwendig und kostenintensiv in der Herstellung und andererseits störanfällig. Said interlock circuit is on the one hand consuming and costly to manufacture and on the other hand prone to failure.
Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der eine eingangs genannte elektrische Anordnung in einer einfachen und kostengünstigen Weise zuverlässig vor Interlock-Fehlern geschützt werden kann. Thus, the object of the present invention is to provide a way by which an electrical arrangement mentioned above can be reliably protected from interlock errors in a simple and cost-effective manner.
Beschreibung der Erfindung: Description of the invention:
Diese Aufgabe wird mit Gegenständen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved with objects of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Es wird ein Stecker zur Herstellung einer elektrischen Verbindung für eine elektrische Anordnung bereitgestellt. There is provided a plug for making an electrical connection for an electrical assembly.
Der Stecker umfasst mindestens ein (im Wesentlichen) stabförmiges, elektrisch leitendes Kontaktelement zur Herstellung der elektrischen Steckverbindung. Ferner umfasst der Stecker mindestens ein elastisches Kontaktschutzelement, welches als ein ohmscher Widerstand ausgebildet ist. The plug comprises at least one (substantially) rod-shaped, electrically conductive contact element for producing the electrical plug connection. Furthermore, the plug comprises at least one elastic contact protection element, which is designed as an ohmic resistance.
Das Kontaktschutzelement umfasst einen ersten Abschnitt und ist über den ersten Abschnitt an elektrischer Masse elektrisch angeschlossen. Das Kontaktschutzelement umfasst ferner einen zweiten Abschnitt, welcher gegenüber dem ersten Abschnitt federnd ausgebildet ist und über welchen das Kontaktschutzelement in einer offenen (elektrisch getrennt) Steckverbindung des Steckers von einer Steckbuchse mit dem Kontaktelement federnd und elektrisch leitend kontaktiert ist. In einer geschlossenen (elektrisch leitenden) Steckverbindung des Steckers mit der Steckbuchse ist der zweite Abschnitt beziehungsweise das Kontaktschutzelement durch die Steckbuchse von dem Kontaktelement elektrisch getrennt. The contact protection element comprises a first section and is electrically connected via the first section to the electrical ground. The contact protection element further comprises a second portion, which is resilient with respect to the first portion and via which the contact protection element in an open (electrically isolated) plug connection of the plug from a socket with the contact element is contacted resiliently and electrically conductive. In a closed (electrically conductive) plug connection of the plug with the socket, the second portion or the contact protection element is electrically separated by the socket of the contact element.
Beispielsweise weist das Kontaktschutzelement einen Widerstandswert von mindestens 1 Kiloohm, vorzugsweise von mindestens 10 Kiloohm, insbesondere von mindestens 100 Kiloohm, speziell von mindestens 1000 Kiloohm, auf. For example, the contact protection element has a resistance value of at least 1 kiloohm, preferably of at least 10 kilohms, in particular of at least 100 kilohms, especially of at least 1000 kilohms.
Das Kontaktschutzelement umfasst beispielsweise eine Kontaktfeder. Insbesondere sind der erste und der zweite Abschnitt einstückig ausgebildet, wobei der erste Abschnitt sich an dem zweiten Abschnitt angrenzt. The contact protection element comprises, for example, a contact spring. In particular, the first and the second portion are integrally formed, wherein the first portion is adjacent to the second portion.
Der Stecker umfasst beispielsweise ein erstes, elektrisch isolierendes Berührungsschutzelement, welches das Kontaktelement und das Kontaktschutzelement umrandet und somit räumlich von der Umgebung zumindest teilweise isoliert. The plug comprises, for example, a first, electrically insulating contact protection element, which surrounds the contact element and the contact protection element and thus spatially at least partially isolated from the environment.
Es wird ferner eine Steckbuchse zur Herstellung der elektrischen Steckverbindung für die elektrische Anordnung bereitgestellt. It is further provided a socket for producing the electrical connector for the electrical arrangement.
Die Steckbuchse umfasst mindestens ein stabförmiges, elektrisch isolierendes Isolierelement. Dabei ist das Isolierelement eingerichtet, in der geschlossenen Steckverbindung der Steckbuchse mit einem zuvor beschriebenen Stecker zwischen dem Kontaktelement und dem Kontaktschutzelement des Steckers zu schieben und somit das Kontaktschutzelement von dem Kontaktelement elektrisch zu trennen. The socket comprises at least one rod-shaped, electrically insulating insulating element. In this case, the insulating element is adapted to slide in the closed plug connection of the socket with a previously described plug between the contact element and the contact protection element of the plug and thus electrically separate the contact protection element of the contact element.
Die Steckbuchse umfasst beispielsweise ferner eine elektrisch leitende Kontaktbuchse, welche eingerichtet ist, in der geschlossenen Steckverbindung der Steckbuchse mit dem Stecker das Kontaktelement zumindest teilweise aufzunehmen und somit mit dem Kontaktelement elektrisch leitend zu kontaktieren und eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen. The socket further comprises, for example, an electrically conductive contact socket which is adapted to at least partially receive the contact element in the closed plug connection of the socket with the plug and thus to contact the contact element in an electrically conductive manner and to produce an electrically conductive connection.
Dabei ist das Isolierelement beispielsweise ferner eingerichtet, in der geschlossenen Steckverbindung der Steckbuchse mit dem Stecker zwischen der Kontaktbuchse und dem Kontaktschutzelement des Steckers zu schieben und somit die Kontaktbuchse von dem Kontaktschutzelement elektrisch zu trennen. In this case, the insulating element is further configured, for example, in the closed plug connection of the socket with the plug between to push the contact socket and the contact protection element of the plug and thus to electrically disconnect the contact socket of the contact protection element.
Die Steckbuchse umfasst beispielsweise ferner ein zweites, elektrisch isolierendes Berührungsschutzelement, welches die Kontaktbuchse und das Isolierelement umrandet und somit räumlich von der Umgebung zumindest teilweise isoliert. The socket further includes, for example, a second, electrically insulating contact protection element, which surrounds the contact socket and the insulating element and thus spatially at least partially isolated from the environment.
Es wird ferner eine Steckvorrichtung für die genannte elektrische Anordnung bereitgestellt. Dabei umfasst die Steckvorrichtung einen zuvor beschriebenen Stecker und eine zuvor beschriebene Steckbuchse. There is further provided a plug-in device for said electrical arrangement. In this case, the plug-in device comprises a previously described plug and a previously described socket.
Die Steckvorrichtung kann unter elektrischer Spannung oder Last eingesteckt und getrennt werden. The plug-in device can be inserted and disconnected under electrical voltage or load.
Das Kontaktschutzelement des Steckers und das Isolierelement der Steckbuchse dienen gemeinsam anstelle einer herkömmlichen Interlock-Schaltung als Isolationswächter zum Überwachen von Verbindungszustand der Steckverbindung. The contact protection element of the plug and the insulating of the socket together used instead of a conventional interlock circuit as an isolation monitor for monitoring the connection state of the connector.
Dabei können das Kontaktschutzelement und das Isolierelement mit geringen zusätzlichen Aufwand und Kosten als Bestandteile der ohnehin für die Herstellung reversibler elektrischer Verbindung vorgesehene Steckvorrichtung hergestellt werden. In this case, the contact protection element and the insulating can be produced with little additional effort and expense as components of the already provided for the production of reversible electrical connection plug-in device.
Ferner können das Kontaktschutzelement und das Isolierelement als einfache mechanische Teile aus verschiedenen mechanisch stabilen Materialien mit entsprechenden zusätzlichen Materialeigenschaften hergestellt werden können. Damit kann die Steckverbindung bzw. eine elektrische Anordnung mit einer derartigen Steckverbindung vor möglichen Interlock-Fehlern zuverlässig geschützt werden. Furthermore, the contact protection element and the insulating element can be manufactured as simple mechanical parts made of various mechanically stable materials with corresponding additional material properties. Thus, the connector or an electrical device with such a connector against possible interlock errors can be reliably protected.
Damit ist eine Möglichkeit bereitgestellt, mit der eine eingangs genannte elektrische Anordnung in einer einfachen und kostengünstigen Weise zuverlässig vor Interlock-Fehlern überwacht werden kann. This provides a possibility with which an electrical arrangement mentioned in the introduction can be reliably monitored in a simple and cost-effective manner against interlock errors.
Das erste Berührungsschutzelement des Steckers und das zweite Berührungsschutzelement der Steckbuchse sind beispielsweise ferner eingerichtet, in der geschlossenen Steckverbindung der Steckbuchse mit dem Stecker das Kontaktelement und das Kontaktschutzelement des Steckers sowie die Kontaktbuchse und das Isolierelement der Steckbuchse räumlich vollständig zu umschließen und somit von der Umgebung zu isolieren. The first contact protection element of the plug and the second contact protection element of the socket are further configured, for example, in the closed plug connection of the socket with the plug, the contact element and the contact protection element of the plug and the contact socket and the insulating of the socket spatially completely enclose and thus from the environment isolate.
Es wird ferner eine elektrische Anordnung bereitgestellt, welche eine zuvor genannte Steckvorrichtung sowie ein Gehäuse zum Schutz der elektrischen Anordnung umfasst. Dabei umfasst das Gehäuse einen elektrisch leitenden Abschnitt, wobei das Kontaktschutzelement des Steckers der Steckvorrichtung über den elektrisch leitenden Abschnitt des Gehäuses an der elektrischen Masse elektrisch leitend angeschlossen ist. Furthermore, an electrical arrangement is provided which comprises a previously mentioned plug-in device and a housing for protecting the electrical arrangement. In this case, the housing comprises an electrically conductive portion, wherein the contact protection element of the plug of the plug-in device is electrically connected via the electrically conductive portion of the housing to the electrical ground.
Die elektrische Anordnung umfasst beispielsweise ferner eine Messvorrichtung sowie eine Interlock-Überwachungsvorrichtung zum Erfassen des Verbindungszustandes der Steckverbindung der genannten Steckvorrichtung. Dabei ist die Messvorrichtung eingerichtet, eine Spannung an dem Kontaktschutzelement des Steckers der Steckvorrichtung oder einen Strom durch das Kontaktschutzelement oder einen von der genannten Spannung oder dem genannten Strom abhängigen Parameter zu erfassen und an die nachgeschaltete Interlock-Überwachungsvorrichtung weiterzuleiten. Die Interlock-Überwachungsvorrichtung ist signaleingangsseitig mit einem Signalausgang der Messvorrichtung signaltechnisch verbunden ist und eingerichtet ist, anhand des Messwertes der Messvorrichtung Verbindungszustand der Steckervorrichtung bzw. Interlock-Fehler der Steckervorrichtung zu ermitteln. The electrical arrangement further comprises, for example, a measuring device and an interlock monitoring device for detecting the connection state of the plug connection of said plug-in device. In this case, the measuring device is set up to detect a voltage at the contact protection element of the plug of the plug-in device or a current through the contact protection element or a dependent of said voltage or said current parameters and forward it to the downstream interlock monitoring device. The interlock monitoring device is connected on the signal input side to a signal output of the measuring device on the signal input side and is set up to determine the connection state of the plug device or interlock error of the plug device on the basis of the measured value of the measuring device.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des oben beschriebenen Steckers beziehungsweise der oben beschriebenen Steckbuchse sind, soweit im Übrigen, auf die oben genannte Steckvorrichtung beziehungsweise auf die oben genannte elektrische Anordnung übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der Steckvorrichtung beziehungsweise der elektrischen Anordnung anzusehen. Advantageous embodiments of the above-described plug or the socket described above are, as far as otherwise applicable to the above-mentioned plug-in device or to the above-mentioned electrical arrangement, also to be regarded as advantageous embodiments of the plug-in device or the electrical arrangement.
Kurze Beschreibung der Zeichnung: Brief description of the drawing:
Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: In the following, an exemplary embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings is explained in more detail. Showing:
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung: Detailed description of the drawing:
Die elektrische Anordnung EA umfasst eine Traktionsbatterie TB eines Elektrofahrzeugs. The electric arrangement EA comprises a traction battery TB of an electric vehicle.
Die Traktionsbatterie TB umfasst eine Anzahl von Batteriezellen BZ und ein Gehäuse GH, in dem die Batteriezellen BZ angeordnet sind und von dem Gehäuse GH von der Umgebung fluiddicht abgedichtet sind. The traction battery TB comprises a number of battery cells BZ and a housing GH, in which the battery cells BZ are arranged and sealed from the environment by the housing GH fluid-tight.
Das Gehäuse GH besteht beispielsweise aus einer elektrisch leitenden Aluminium-Legierung und ist mittels einer geeigneten Isolationsschicht IS von den Batteriezellen BZ elektrisch isoliert. The housing GH consists, for example, of an electrically conductive aluminum alloy and is electrically insulated from the battery cells BZ by means of a suitable insulation layer IS.
Die elektrische Anordnung EA umfasst ferner eine elektrische Masseleitung ML, welche das Gehäuse GH mit elektrischer Masse MS elektrisch verbindet. The electrical arrangement EA furthermore comprises an electrical ground line ML, which electrically connects the housing GH to the electrical ground MS.
Die elektrische Anordnung EA umfasst ferner eine Messvorrichtung MV, welche an der Masseleitung ML elektrisch angeschlossen ist und eingerichtet ist, einen durch die Masseleitung ML fließenden Strom zu messen. The electrical arrangement EA further comprises a measuring device MV, which is electrically connected to the ground line ML and is adapted to measure a current flowing through the ground line ML.
Die elektrische Anordnung EA umfasst ferner eine Interlock-Überwachungsvorrichtung IV, welche signaleingangsseitig mit einem Signalausgang der Messvorrichtung MV signaltechnisch verbunden ist und eingerichtet ist, anhand des von der Messvorrichtung MV erhaltenen Strommesswert zu ermitteln, ob ein Verbindungsfehler bzw. ein Interlock-Fehler in einer nachfolgend zu beschreibenden Steckverbindung vorliegt. The electrical arrangement EA further comprises an interlock monitoring device IV, which is signal-technically connected on the signal input side of the measuring device MV and is set up to determine whether a connection error or an interlock error occurs in a current measurement value obtained from the measuring device MV present to be described plug connection.
Die elektrische Anordnung EA umfasst ferner eine Steckverbindung, welche einen Stecker ST und eine Steckbuchse SB umfasst. The electrical arrangement EA further comprises a plug connection which comprises a plug ST and a socket SB.
Der Stecker ST ist an dem Gehäuse GH befestigt. Die Steckbuchse SB ist an einem Ende eines von dem Gehäuse GH mechanisch getrennten elektrischen Kabels EK befestigt. Zur Herstellung elektrischer Verbindung zwischen der Traktionsbatterie TB und dem Kabel EK wird der Stecker ST in die Steckbuchse SB eingesteckt. Wird der Stecker ST aus der Steckbuchse SB herausgezogen, so wird die Traktionsbatterie TB von dem Kabel EK galvanisch getrennt. The plug ST is attached to the housing GH. The socket SB is attached to one end of a mechanically separate from the housing GH electric cable EK. To make electrical connection between the traction battery TB and the cable EK plug ST is inserted into the socket SB. If the plug ST is pulled out of the socket SB, the traction battery TB is galvanically isolated from the cable EK.
Der Stecker ST umfasst ein elektrisch leitendes Kontaktelement KE zur Herstellung der Steckverbindung beziehungsweise der elektrischen Verbindung zwischen der Traktionsbatterie TB und dem Kabel EK. Das Kontaktelement KE besteht aus einem elektrisch leitenden Material, wie z. B. aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Das Kontaktelement KE ist aus dem Gehäuse GH herausgehend sich in dessen Erstreckungsrichtung – welche parallel zur Steckrichtung SR des Steckers ST verläuft – stabförmig erstreckend ausgebildet. An einem noch im Innen des Gehäuses GH befindlichen Ende ist das Kontaktelement KE mit Elektroden der Batteriezellen BZ elektrisch leitend verbunden. The plug ST comprises an electrically conductive contact element KE for producing the plug connection or the electrical connection between the traction battery TB and the cable EK. The contact element KE consists of an electrically conductive material, such. B. of copper or a copper alloy. The contact element KE is out of the housing GH outgoing in the extension direction - which runs parallel to the plug-in direction SR of the plug ST - rod-shaped extending formed. At a still located in the interior of the housing GH end of the contact element KE is electrically connected to electrodes of the battery cells BZ.
Der Stecker ST umfasst ferner zwei elastische Kontaktschutzelemente SE, welche als ohmsche Widerstände mit jeweils einem ohmschen Widerstand von 1 Mega-Ohm ausgebildet sind. The plug ST further comprises two elastic contact protection elements SE, which are formed as ohmic resistors, each with a resistance of 1 mega ohms.
Die beiden Kontaktschutzelemente SE sind in Form von Kontaktfedern ausgebildet und umfassen jeweils einen ersten Abschnitt A1 und jeweils einen zweiten, an dem jeweiligen ersten Abschnitt A1 angrenzenden Abschnitt A2. The two contact protection elements SE are designed in the form of contact springs and each comprise a first section A1 and in each case a second section A2 adjoining the respective first section A1.
Über den jeweiligen ersten Abschnitt A1 sind die beiden Kontaktschutzelemente SE an dem Gehäuse GH mechanisch befestigt und mit dem Gehäuse GH elektrisch leitend verbunden. The two contact protection elements SE are mechanically fastened to the housing GH via the respective first section A1 and are electrically conductively connected to the housing GH.
Über den jeweiligen zweiten Abschnitt A2 sind die beiden Kontaktschutzelemente SE jeweils auf einer von beiden voneinander abgewandten Oberflächen des Kontaktelements KE gegenüber dem Gehäuse GH federnd gelagert. Dabei sind die zweiten Abschnitte A2 der jeweiligen Kontaktschutzelemente SE von den jeweiligen korrespondierenden ersten Abschnitten A1 abgebend in Richtung zu dem Kontaktelement KE abgebogen und berühren das Kontaktelement KE jeweils über eine ausgedehnt flächige Kontaktfläche. Die freiliegenden Enden der zweiten Abschnitte A2 der jeweiligen Kontaktschutzelemente SE sind von dem Kontaktelement KE abstehend gebogen. About the respective second portion A2, the two contact protection elements SE are each mounted resiliently on one of the two mutually remote surfaces of the contact element KE relative to the housing GH. In this case, the second sections A2 of the respective contact protection elements SE are bent off from the respective corresponding first sections A1 in the direction of the contact element KE and touch the contact element KE in each case over an extensively flat contact surface. The exposed ends of the second portions A2 of the respective contact protection elements SE are bent away from the contact element KE.
Der Stecker ST umfasst ferner ein elektrisch isolierendes Berührungsschutzelement BE1, welches beispielsweise aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff besteht. Das Berührungsschutzelement BE1 ist im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet und erstreckt sich parallel zu dem Kontaktelement KE in dessen Erstreckungsrichtung ER. Dabei umrandet das Berührungsschutzelement BE1 das Kontaktelement KE und die beiden Kontaktschutzelemente SE in deren Umfang vollständig. The plug ST further comprises an electrically insulating contact protection element BE1, which consists for example of an electrically insulating plastic. The contact protection element BE1 is substantially hollow-cylindrical in shape and extends parallel to the contact element KE in its extension direction ER. In this case, the contact protection element BE1 surrounds the contact element KE and the two contact protection elements SE completely in its circumference.
Die Steckbuchse SB umfasst eine elektrisch leitende Kontaktbuchse KB zur Herstellung der Steckverbindung beziehungsweise der elektrischen Verbindung zwischen der Traktionsbatterie TB und dem Kabel EK. Die Kontaktbuchse KB besteht aus einem elektrisch leitenden Material, wie z. B. aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Die Kontaktbuchse KB umfasst einen hohlzylinderförmigen Seitenabschnitt und einem den Seitenabschnitt einseitig abschließenden Bodenabschnitt. Der Seitenabschnitt umrandet einen zylinderförmigen Hohlraum dessen Querschnittfläche der Querschnittfläche des Kontaktelements KE des Steckers ST entspricht. Zur Herstellung der Steckverbindung nimmt die Kontaktbuchse KB das Kontaktelement KE zumindest teilweise auf und kontaktiert mit dem Kontaktelement KE elektrisch leitend. The socket SB includes an electrically conductive contact socket KB for the preparation of the connector or the electrical connection between the traction battery TB and the cable EK. The contact socket KB is made of an electrically conductive material, such as. B. of copper or a copper alloy. The contact socket KB comprises a hollow-cylindrical side section and a bottom section which terminates the side section on one side. The side section surrounds a cylindrical cavity whose cross-sectional area corresponds to the cross-sectional area of the contact element KE of the plug ST. In order to produce the plug connection, the contact socket KB at least partially receives the contact element KE and contacts the contact element KE in an electrically conductive manner.
Über den Bodenabschnitt ist die Kontaktbuchse KB mit einem elektrischen Kabel EK elektrisch leitend verbunden. About the bottom portion of the contact socket KB is electrically connected to an electrical cable EK.
Die Steckbuchse SB umfasst ferner zwei elektrisch isolierende Isolierelemente IE. Die Isolierelemente IE bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material, wie z. B. Kunststoff, und weisen jeweils eine flache stabartige Form auf. In der Erstreckungsrichtung – welche parallel zur Steckrichtung SR der Steckvorrichtung verläuft – der jeweiligen Isolierelemente IE betrachtet, weisen die Isolierelemente IE somit jeweils einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, dessen Bereite größer als dessen Höhe ist. Die beiden Isolierelemente IE sind räumlich jeweils an der Außenseite der Kontaktbuchse KB angeordnet und umranden gemeinsam die Kontaktbuchse KB an zwei voneinander abgewandten – breiten – Seiten der Kontaktbuchse KB. Die beiden Isolierelemente IE sind eingerichtet, in der geschlossenen Steckverbindung der Steckbuchse SB mit einem Stecker ST jeweils zwischen dem Kontaktelement KE und einem der beiden Kontaktschutzelemente SE zu schieben und somit die jeweiligen Kontaktschutzelemente SE von dem Kontaktelement KE elektrisch zu trennen. The socket SB further comprises two electrically insulating insulating IE. The insulating IE consist of an electrically insulating material such. As plastic, and each have a flat rod-like shape. In the extension direction - which runs parallel to the plug-in direction SR of the plug-in device - the respective insulating considered IE, the insulating IE thus each have a substantially rectangular cross-section, the width of which is greater than its height. The two insulating elements IE are spatially arranged in each case on the outside of the contact socket KB and jointly surround the contact socket KB at two opposite - wide - sides of the contact socket KB. The two insulating elements IE are set up to push in the closed plug connection of the socket SB with a plug ST between the contact element KE and one of the two contact protection elements SE and thus electrically separate the respective contact protection elements SE from the contact element KE.
Die Steckbuchse SB umfasst ferner ein weiteres elektrisch isolierendes Berührungsschutzelement BE2, welches beispielsweise aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff besteht. Das Berührungsschutzelement BE2 ist im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet und erstreckt sich parallel zu der Kontaktbuchse KB in deren Erstreckungsrichtung und somit parallel zu der Steckrichtung SR. Dabei umrandet das Berührungsschutzelement BE2 die Kontaktbuchse KB und die beiden Isolierelemente IE in deren Umfang vollständig. The socket SB further comprises a further electrically insulating contact protection element BE2, which consists for example of an electrically insulating plastic. The contact protection element BE2 is formed substantially hollow cylindrical and extends parallel to the contact socket KB in the direction of extension and thus parallel to the insertion direction SR. In this case, the contact protection element BE2 completely surrounds the contact socket KB and the two insulation elements IE in their circumference.
In einer fehlerfrei geschlossenen Steckverbindung, in der der Stecker ST in die Steckbuchse SB korrekt eingesteckt ist, schieben sich die beiden Isolierelemente IE jeweils zwischen dem Kontaktelement KE und einem der beiden Kontaktschutzelemente SE des Steckers ST trennen somit das Kontaktelement KE von den beiden Kontaktschutzelementen SE. Dadurch, dass die beiden Isolierelemente IE an der Außenseite der Kontaktbuchse KB und die Kontaktbuchse KB an deren zwei breiten Seiten umrandend angeordnet sind, halten die beiden Isolierelemente IE jeweils die beiden Kontaktschutzelemente SE von der Kontaktbuchse KB ebenfalls elektrisch getrennt. Dadurch sind die beiden Kontaktschutzelemente SE von den stromführenden Komponenten der Steckvorrichtung elektrisch getrennt. Folglich fließt auch kein Strom durch die beiden Kontaktschutzelemente SE über das Gehäuse GH zu der Masseleitung ML. Die Messvorrichtung MV misst dann an der Masseleitung ML einen Strommesswert von beispielsweise 0 Ampere. Anhand dieses Strommesswertes ermittel die Interlock-Überwachungsvorrichtung IV, dass die Steckverbindung korrekt geschlossen ist und somit kein Interlock-Fehler vorliegt. In a faultlessly closed plug-in connection, in which the plug ST is inserted correctly into the socket SB, the two insulating elements IE respectively slide between the contact element KE and one of the two contact protection elements SE of the plug ST, thus separating the contact element KE from the two contact protection elements SE. Characterized in that the two insulating elements IE are arranged on the outside of the contact socket KB and the contact socket KB bordering on its two wide sides hold the two insulating elements IE respectively the two contact protection elements SE from the contact socket KB also electrically isolated. As a result, the two contact protection elements SE are electrically separated from the current-carrying components of the plug-in device. Consequently, no current flows through the two contact protection elements SE via the housing GH to the ground line ML. The measuring device MV then measures at the ground line ML a current reading of, for example, 0 amperes. On the basis of this measured current value, the interlock monitoring device IV determines that the plug connection is correctly closed and thus there is no interlock error.
In dieser fehlerfrei geschlossenen Steckverbindung schiebt sich das Berührungsschutzelement BE2 der Steckbuchse SB in die Zwischenräume zwischen dem Berührungsschutzelement BE1 und den beiden Kontaktschutzelementen SE des Steckers ST und umschließt mit dem Berührungsschutzelement BE1 des Steckers ST das Kontaktelement KE und die beiden Kontaktschutzelemente SE des Steckers ST sowie die Kontaktbuchse KB und die beiden Isolierelemente IE der Steckbuchse SB räumlich vollständig und isoliert somit diese Komponenten von der Umgebung der elektrischen Anordnung EA elektrisch. In this error-free closed connector pushes the contact protection BE2 the socket SB in the spaces between the contact protection element BE1 and the two contact protection elements SE of the plug ST and encloses with the contact protection element BE1 of the plug ST, the contact element KE and the two contact protection elements SE of the plug ST and the Contact socket KB and the two insulating IE of the socket SB spatially completely and thus electrically isolated these components of the environment of the electrical arrangement EA.
Ist die Steckverbindung geöffnet und die Steckbuchse SB von dem Stecker ST körperlich getrennt, so berühren die beiden Kontaktschutzelemente SE durch die Federkraft der jeweiligen federnden Abschnitte A1 das Kontaktelement KE. Dadurch entstehen elektrische Verbindungen von dem Kontaktelement KE zu den beiden Kontaktschutzelementen SE. Durch die elektrischen Verbindungen von den Kontaktschutzelementen SE über das Gehäuse GH zur Masseleitung ML fließt ein Strom von den Batteriezellen BZ über das Kontaktelement KE, die beiden Kontaktschutzelemente SE und das Gehäuse GH zur Masseleitung ML. Dieser Strom wird von der Messvorrichtung MV gemessen und an die nachgeschaltete Interlock-Überwachungsvorrichtung IV weitergeleitet. Erhält die Interlock-Überwachungsvorrichtung IV von der Messvorrichtung MV einen Strommesswert von größer als 0 Ampere, so erkennt diese, dass in der Steckvorrichtung ein Interlock-Fehler vorliegt. If the connector is open and the socket SB physically separated from the plug ST, the two contact protection elements SE touch by the spring force of the respective resilient portions A1, the contact element KE. This results in electrical connections from the contact element KE to the two contact protection elements SE. As a result of the electrical connections from the contact protection elements SE via the housing GH to the ground line ML, a current flows from the battery cells BZ via the contact element KE, the two contact protection elements SE and the housing GH to the ground line ML. This current is measured by the measuring device MV and forwarded to the downstream interlock monitoring device IV. Receives the interlock monitoring device IV of the measuring device MV a current reading of greater than 0 amps, it recognizes that there is an interlock error in the connector.
Claims (12)
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| DE102016220090.9A DE102016220090A1 (en) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | Plug-in device with interlock monitoring, electrical arrangement with a plug-in device |
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| DE102016220090.9A DE102016220090A1 (en) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | Plug-in device with interlock monitoring, electrical arrangement with a plug-in device |
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Family Applications (1)
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| DE102016220090.9A Ceased DE102016220090A1 (en) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | Plug-in device with interlock monitoring, electrical arrangement with a plug-in device |
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| Country | Link |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109747448A (en) * | 2019-03-08 | 2019-05-14 | 德州学院 | A kind of intelligent self-service charging pile |
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2016
- 2016-10-14 DE DE102016220090.9A patent/DE102016220090A1/en not_active Ceased
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