DE102017113162A1 - Verfahren zum Erfassen eines Steckvorgangs - Google Patents

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Abstract

Die Offenbarung umfasst Verfahren (100) zum Erfassen eines Steckvorgangs eines Ladesteckers in eine Ladebuchse eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, wobei der Ladestecker eine Kontrollsignalleitung zum Übertragen von Steuersignalen zwischen dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug und einer Ladestation aufweist, mit: Erfassen (101) einer Amplitudenänderung eines Steuersignals auf der Kontrollsignalleitung, um den Steckvorgang zu erfassen.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Steckvorgangs eines Ladesteckers in eine Ladebuchse eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs.
  • Steckverbindungen werden üblicherweise genutzt, um ein Trennen und/oder ein Verbinden von elektrischen und/oder optischen Signalleitungen zu realisieren. Diese Signalleitungen können beispielsweise für den Transfer von elektrischer Energie und/oder von Daten genutzt werden. Ein Steckvorgang bezeichnet ein Einstecken des Ladesteckers in die Ladebuchse und/oder ein Ausstecken des Ladesteckers aus der Ladebuchse. Zum Erfassen des Steckvorgangs kann ein Sensor, beispielsweise ein mechanischer Taster oder Näherungsschalter verwendet werden, welcher das Einstecken und/oder das Ausstecken des Ladesteckers detektiert. Alternativ kann das Erfassen des Steckvorgangs elektrisch mittels Überwachung einer elektrischen Verbindung erfolgen, welche durch den Steckvorgang realisiert wird. Beispielsweise kann an einem Innenwiderstand des Ladesteckers und/oder der Ladebuchse ein elektrisches Signal abgegriffen werden. Dieser Abgriff kann jedoch nachteilig einen erhöhten Bauteilaufwand in dem Ladestecker und/oder der Ladebuchse bedingen. Ebenso kann ein mechanisches Erfassen des Steckvorgangs den Nachteil aufweisen, dass eine weitere mechanische Komponente notwendig sein kann.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein effizienteres Verfahren zum Erfassen eines Steckvorgangs bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.
  • Die vorliegende Offenbarung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch eine Erfassung einer Änderung eines Signalpegels auf einer Steuerleitung bei einem Steckvorgang gelöst werden kann, wobei durch den Steckvorgang die Steuerleitung elektrisch getrennt oder verbunden wird. Die Steckverbindung kann insbesondere eine lösbare Verbindung des Ladesteckers mit der Ladebuchse sein.
  • Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Verfahren zum Erfassen eines Steckvorgangs eines Ladesteckers in eine Ladebuchse eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, wobei der Ladestecker eine Kontrollsignalleitung zum Übertragen von Steuersignalen zwischen dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug und einer Ladestation aufweist, mit Erfassen einer Amplitudenänderung eines Steuersignals auf der Kontrollsignalleitung, um den Steckvorgang zu erfassen.
  • Die Amplitudenänderung des Steuersignals kann insbesondere eine Strom- und/oder Spannungsamplitudenänderung sein. Wird über die Steckverbindung zwischen dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug und der Ladestation elektrische Energie übertragen, insbesondere ein Energiespeicher des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs geladen, kann ein Steuersignal mit einer Spannungsamplitude von beispielsweise 3V an der Kontrollsignalleitung anliegen. Wird keine elektrische Energie zwischen der Ladestation und dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug übertragen, kann ein Steuersignal mit einer Spannungsamplitude von beispielsweise 12V an der Kontrollsignalleitung anliegen. Der resultierende Amplitudenunterschied von 9V kann erfasst werden, um einen Ladevorgang respektive einen Steckvorgang zu erfassen.
  • Die Amplitudenänderung kann eine Änderung der Maximalamplitude eines Signals, insbesondere eines Wechselspannungssignals oder die Änderung einer gemittelten Amplitude, insbesondere einer quadratisch gemittelten Amplitude (RMS) sein.
  • Der Ladestecker und die Ladebuchse können nach dem Steckvorgang formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sein. Weiterhin kann der Ladestecker in der Ladebuchse elektronisch und/oder mechanisch verriegelt sein. Das elektrisch antreibbare Fahrzeug kann insbesondere ein Kraftfahrzeug oder Schienenfahrzeug sein, welches über einen elektrischen Motor zum Antreiben des Kraft- oder Schienenfahrzeugs dienen kann. Zusätzlich kann das elektrisch antreibbare Fahrzeug einen Energiespeicher aufweisen, um elektrische Energie zu speichern und ohne eine Verbindung zu der Ladestation den elektrischen Motor mit elektrischer Energie zu versorgen.
  • Über die Kontrollsignalleitung kann der Energietransfer zwischen dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug und der Ladestation gesteuert werden. Insbesondere kann ein Ladestrom und/oder eine Ladespannung einer über die Steckverbindung übertragenen elektrischen Energie über die Kontrollsignalleitung angepasst werden. Die elektrische Energie kann über eine separate Leitung übertragen werden, welche insbesondere für hohe elektrische Leistungen ausgelegt sein kann. Die elektrische Spannung kann eine Wechselspannung oder eine Gleichspannung mit einer Spannungsamplitude von beispielsweise 500 V sein. Ein mit der elektrischen Spannung fließender Strom kann eine Stromstärke von beispielsweise 50 A bis 200 A aufweisen, wobei die Stromstärke auf mehrere elektrische Leitungen, insbesondere drei Leitungen verteilt sein kann. So kann beispielsweise eine Gesamtstromstärke von 189 A zu gleichen Teilen von 63 A auf drei elektrische Leitungen verteilt sein.
  • Das Steuersignal kann insbesondere ein pulsweitenmoduliertes Signal sein (PWM), wobei eine Zeitdauer eines Pulses mit der durch die Ladestation zur Verfügung gestellten elektrischen Stromstärke und/oder elektrischen Spannung korreliert sein kann. Insbesondere können bestimmten Pulsbreiten bestimmte Ladestromstärken zugewiesen sein.
  • Die Ladestation kann eine öffentlich zugängliche Station sein, welche zum Aufladen einer Mehrzahl von unterschiedlichen elektrisch antreibbaren Fahrzeugen genutzt werden kann. Die Ladestation kann an ein Stromnetz und/oder an einen Energiespeicher angeschlossen sein, wobei die Ladestation das elektrisch antreibbare Fahrzeug mit elektrischer Energie aus dem Stromnetz und/oder dem Energiespeicher versorgen kann.
  • Eine elektronische Schaltung in dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, in der Ladestation und/oder in dem Stecker kann ausgebildet sein die Amplitudenänderung des Steuersignals zu erfassen und eine darauffolgende Aktion auszulösen. Beispielsweise kann mit der erfassten Amplitudenänderung des Steuersignals eine elektrische Verbindung für den Energiefluss von der Ladestation zu dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug unterbrochen und/oder verbunden werden.
  • Ein Erfassen des Steckvorgangs kann genutzt werden, um die Steckverbindung zu verriegeln, um ein Lösen der Steckverbindung zu unterbinden. Insbesondere kann die Kontrollsignalleitung bei dem Steckvorgang vor der lastführenden Leitung verbunden und/oder getrennt werden, sodass eine Unterbrechung der elektrischen Leistungszufuhr bei einer Unterbrechung der Kontrollsignalleitung möglich ist, bevor die Kontakte der lastführenden Leitung freiliegend sind.
  • Der Steckvorgang kann weiterhin ein Verriegeln und/oder Entriegeln des Steckers in der Steckbuchse umfassen. Die Verriegelung kann mechanisch und/oder elektronisch erfolgen, wobei die Verriegelung von dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, dem Stecker und/oder der Ladestation steuerbar sein kann.
  • Der Ladestecker kann insbesondere ein standardisierter IEC 62196 Typ 2 oder Typ 3 Stecker sein, welcher zur Verbindung der Ladestation mit einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug genutzt werden kann.
  • In einer Ausführungsform weist der Ladestecker eine Proximity Pilot Leitung (PP) und eine Control Pilot Leitung (CP) auf, wobei die Kontrollsignalleitung die CP-Leitung des Ladesteckers ist, und wobei das Steuersignal das CP-Steuersignal ist.
  • Über die CP-Leitung kann das elektrisch antreibbare Fahrzeug mit der Ladestation kommunizieren und beispielsweise eine Ladefreigabe signalisieren. Weiterhin kann über die PP-Leitung der Ladestrom begrenzt werden, welcher über eine Ladeleitung von der Ladestation zum elektrisch antreibbaren Fahrzeug fließt, um beispielsweise eine Überlastung des Ladekabels, der Ladeelektronik des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, des Energiespeichers des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs und/oder der Ladestation zu vermeiden.
  • Mit der PP-Leitung und/oder der CP-Leitung wird der Vorteil erreicht, dass auf eine digitale Steuerelektronik für das Erfassen des Steckvorgangs in dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, dem Stecker und/oder der Ladesäule verzichtet werden kann. Über die PP-Leitung kann ferner eine Wegfahrsperre sowie ein Fehlerstrom-, Überlast- und/oder Komponentenschutz realisiert sein.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Erfassen des Steckvorgangs eine Änderung einer Spannungsamplitude des Steuersignals.
  • Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein Abgreifen eines elektrischen Signals zur Erfassung des Steckvorgangs beispielsweise an einem Innenwiderstand der Ladebuchse und/oder des Ladesteckers nicht notwendig sein kann. Die Änderung der Spannungsamplitude kann beispielsweise mit einer spannungsmessenden Messschaltung erfasst werden, welche in die Ladebuchse, den Ladestecker und/oder die Ladestation integriert sein kann, wobei die Messschaltung ferner einen optischen Indikator zur Anzeige der Änderung der Spannungsamplitude aufweisen kann.
  • In einer Ausführungsform wird der Steckvorgang bei einer Amplitudenänderung um zumindest einen vorbestimmten Amplitudenhub, insbesondere 5V oder 8V oder 9V, erfasst.
  • Mit einem genügend großen Amplitudenhub wird der Vorteil erreicht, dass eine Spannungsschwankung auf der Kontrollsignalleitung, welche nicht einem vorbestimmten Amplitudenhub entspricht, ein Steckvorgang nicht erfasst wird. Je größer der Amplitudenhub, desto unempfindlicher gegenüber Schwankungen des Steuersignals kann das Erfassen des Steckvorgangs realisiert sein.
  • In einer Ausführungsform wird bei dem Verfahren die Anzahl erfasster Steckvorgänge gezählt, um eine Anzahl von Steckzyklen zu erfassen.
  • Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine für eine bestimmte Anzahl an Steckvorgängen konzipierte Steckverbindung bei Erreichen der bestimmten Anzahl an Steckvorgängen gewartet und/oder ausgetauscht werden kann, um beispielsweise die kontinuierliche Funktionsfähigkeit der Steckverbindung zu erhalten.
  • In einer Ausführungsform wird das Erfassen der Amplitudenänderung in dem Ladestecker oder in der Ladebuchse, in welche der Ladestecker steckbar ist, oder in dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug durchgeführt.
  • Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Steckvorgang effizient erfasst werden kann, da keine zusätzlichen Bauteile zur Erfassung des Steckvorgangs notwendig sein können. Insbesondere kann die Erfassung des Steckvorgangs durch bereits vorhandene elektrische Leitungen und/oder elektronische Schaltungen realisiert sein. Weiterhin kann die Amplitudenänderung direkt und komfortable mittels einer Anzeige an dem Ladestecker, an der Ladebuchse, an dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug und/oder an der Ladestation angezeigt sein.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Erfassen der Amplitudenänderung eine Signalmessung auf der Kontrollsignalleitung, insbesondere eine Spannungsmessung.
  • In einer Ausführungsform wird die Amplitudenänderung kapazitiv oder widerstandsbasiert erfasst.
  • Mit einer kapazitiven Erfassung der Amplitudenänderung wird der Vorteil erreicht, dass die Amplitudenänderung berührungslos und/oder ohne Beeinflussung des Steuersignals erfasst sein kann.
  • In einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle auf, welche ausgebildet ist, ein Hinweissignal auszusenden, das auf den erfassten Steckvorgang oder auf eine Anzahl erfasster Steckvorgänge hinweist.
  • In einer Ausführungsform wird bei dem Verfahren der Ladevorgang nach einem Erreichen einer vorbestimmten Anzahl an Steckvorgängen unterbunden.
  • Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass auch bei einer erfolgreich hergestellten und erfassten Steckverbindung kein Ladestrom über die Steckverbindung fließt. So kann insbesondere die Sicherheit des Ladevorgangs bezüglich nicht vollständiger Steckverbindungen insbesondere auf Grund von einer Abnutzung des Ladesteckers und/oder der Ladebuchse vorteilhaft erhöht sein.
  • Das Erreichen und/oder das Annähern an die vorbestimmte Anzahl an Steckvorgängen kann mittels eines optischen, akustischen und/oder haptischen Indikators in dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, der Ladestation und/oder dem Ladestecker einem Benutzer signalisiert werden. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Benutzer über die bestimmte Anzahl an Steckvorgängen informiert wird.
  • Der Ladevorgang kann auch bei Erreichen einer vorbestimmten Anzahl an Steckvorgängen stattfinden. Das elektrisch antreibbare Fahrzeug, der Ladestecker und/oder die Ladestation kann eine Warnung über das Erreichen der vorbestimmten Anzahl an Steckvorgängen ausgeben.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Offenbarung eine Vorrichtung zum Erfassen eines Steckvorgangs eines Ladesteckers in eine Ladebuchse eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, wobei der Ladestecker eine Kontrollsignalleitung zum Übertragen von Steuersignalen zwischen dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug und einer Ladestation aufweist, mit einem elektrischen Schaltkreis zum Erfassen einer Amplitudenänderung eines Steuersignals auf der Kontrollsignalleitung, um den Steckvorgang zu erfassen.
  • Die Vorrichtung kann insbesondere in eine elektronische Ladeschaltung integriert sein, welche in dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, dem Ladestecker und/oder der Ladestation angeordnet ist. Ein Erfassen des Steckvorgangs in dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug erreicht den Vorteil, dass eine Information über die akkumulierte mechanische Belastung, welche auf die Ladebuchse des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs wirkt, generiert werden kann. Auf Basis dieser Information kann der Zeitpunkt einer Wartung der Ladebuchse bestimmt werden, da die Ladebuchse beispielsweise für eine begrenzte Anzahl von Steckvorgängen ausgelegt sein kann.
  • Eine Vorrichtung zum Erfassen eines Steckvorgangs, welche in der Ladesäule angeordnet ist, erreicht den Vorteil eines reduzierten Bauteilaufwands in dem Ladestecker und/oder der Ladebuchse. Der Ladestecker kann insbesondere lösbar mit der Ladestation verbunden sein, sodass der Ladestecker getrennt von der Ladestation austauschbar sein kann. Der Ladestecker kann beispielsweise mittels eines Kabels mit der Ladesäule verbunden sein.
  • In einer Ausführungsform ist der elektrische Schaltkreis ausgebildet, eine Änderung einer Amplitude des Steuersignals, insbesondere um einen vorbestimmten Amplitudenhub, zu messen, um den Steckvorgang zu erfassen.
  • Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass unterschiedliche Amplitudenhübe unterschiedlichen Funktionen zugeordnet sein können. Insbesondere wird nicht pauschal bei einem Amplitudenhub ein Steckvorgang erfasst. Durch die Realisierung des Erfassens eines Steckvorgangs über einen Amplitudenhub des Steuersignals, kann das Erfassen des Steckvorgangs unabhängig von einem absoluten Amplitudenwert des Steuersignals sein.
  • In einer Ausführungsform ist der elektrische Schaltkreis ausgebildet, die Amplitudenänderung kapazitiv oder widerstandsbasiert zu erfassen.
  • In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle, zum Aussenden eines Hinweissignals, das auf den erfassten Steckvorgang oder auf eine Anzahl erfasster Steckvorgänge hinweist, auf.
  • Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein insbesondere drahtlos mit einem Kommunikationsgerät zu kommunizieren. Die Verbindung zwischen der Kommunikationsschnittstelle und dem Kommunikationsgerät kann dabei beispielsweise über eine WLAN-, NFC-, Bluetooth-, RFID-, Mobilfunk-, 5G-Verbindung und/oder über weitere standardisierte Funkverbindungen realisiert sein. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass unabhängig von weiteren Bestandteilen des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, des Ladesteckers und/oder der Ladestation eine Information über das Erfassen des Steckvorgangs einem Kommunikationsgerät bereitgestellt sein kann.
  • In einer Ausführungsform ist der elektrische Schaltkreis ferner ausgebildet, eine Anzahl von erfassten Steckvorgängen zu erfassen. Die Anzahl der erfassten Steckvorgänge kann dauerhaft, insbesondere auch in einem spannungslosen Zustand der Vorrichtung erfasst bzw. gespeichert werden. Hierzu kann in dem Ladestecker ein Speicher vorgesehen sein. In dem spannungslosen Zustand kann die elektrische Energieversorgung des elektrischen Schaltkreises und/oder der Vorrichtung zum Erfassen eines Steckvorgangs unterbrochen sein.
  • Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Offenbarung eine Ladekomponente für ein Fahrzeug, insbesondere einen Ladestecker oder eine Ladebuchse, mit der Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt.
  • Durch die Integration der Vorrichtung in die Ladekomponente wird der Vorteil erreicht, dass das Erfassen des Steckvorgangs, mittels des Erfassens der Amplitudenänderung auf der Kontrollsignalleitung unabhängig von dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug und/oder unabhängig von der Ladestation realisiert sein kann. Ferner kann die Ladekomponente eine von dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug und/oder der Ladestation unabhängige und/oder gekoppelte elektronische Einheit sein, welche das Erfassen des Steckvorgangs und/oder eine Anzahl von erfassten Steckvorgängen mittels einer Anzeige, einem optischen und/oder akustischen Indikator und/oder mittels Vibration einem Benutzer der Ladevorrichtung signalisiert.
  • Diese optischen, akustischen und/oder haptischen Indikatoren können zusätzlich oder alternativ in dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug und/oder in der Ladestation angeordnet sein.
  • Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
    • 1 ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform;
    • 2 einen Steckvorgang gemäß einer Ausführungsform;
    • 3 eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
    • 4 eine Ladekomponente gemäß einer Ausführungsform.
  • 1 zeigt ein Verfahren 100 zum Erfassen eines Steckvorgangs eines Ladesteckers in eine Ladebuchse eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, wobei der Ladestecker eine Kontrollsignalleitung zum Übertragen von Steuersignalen zwischen dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug und einer Ladestation aufweist, mit Erfassen 101 einer Amplitudenänderung eines Steuersignals auf der Kontrollsignalleitung, um den Steckvorgang zu erfassen.
  • Das Erfassen des Steckvorgangs umfasst eine Änderung einer Spannungsamplitude des Steuersignals. Die Änderung der Spannungsamplitude kann bei einem Schließen der Steckverbindung und/oder bei einem Öffnen der Steckverbindung durch den Steckvorgang realisiert sein.
  • Der Steckvorgang wird bei einer Amplitudenänderung um zumindest einen vorbestimmten Amplitudenhub, insbesondere 5V oder 8V oder 9V, erfasst. Bei dem Verfahren 100 kann ferner die Anzahl erfasster Steckvorgänge gezählt werden, um eine Anzahl von Steckzyklen zu erfassen. Das Erfassen 101 der Amplitudenänderung wird in dem Ladestecker oder in der Ladebuchse, in welche der Ladestecker steckbar ist, oder in dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug durchgeführt. Weiterhin kann das Erfassen 101 der Amplitudenänderung eine Signalmessung auf der Kontrollsignalleitung, insbesondere eine Spannungsmessung, umfassen. Die Amplitudenänderung kann kapazitiv oder widerstandsbasiert erfasst werden. Zusätzlich kann ein Ladevorgang nach einem Erreichen einer vorbestimmten Anzahl an Steckvorgängen unterbunden werden.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Steckvorgangs 200 eines Ladesteckers 201 in eine Ladebuchse 203 eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 205, wobei der Ladestecker 201 eine Kontrollsignalleitung 207 zum Übertragen von Steuersignalen zwischen dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug 205 und einer Ladestation 209 aufweist.
  • Der Ladestecker 201 weist eine Proximity Pilot Leitung (PP) 211 und eine Control Pilot Leitung (CP) auf, wobei die Kontrollsignalleitung 207 die CP-Leitung des Ladesteckers 201 ist, und wobei das Steuersignal das CP-Steuersignal ist.
  • Das elektrisch antreibbare Fahrzeug 205 ist ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Motor und einem elektrischen Energiespeicher 213, welcher insbesondere durch einen Verbund aus Lithium-Ionen-Akkus gebildet sein kann. Der Ladestecker 201 ist über ein Ladekabel 215, welches zumindest die PP-Leitung 211, die Kontrollsignalleitung 207 und zumindest eine weitere elektrische Leitung aufweist. Die weitere elektrische Leitung ist ausgebildet elektrische Energie von der Ladestation 209 zu dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug 205, insbesondere zu dem elektrischen Energiespeicher 213 zu leiten. Die Ladestation 209 ist ausgebildet nach einem erfolgreichen Steckvorgang 200 das elektrisch antreibbare Fahrzeug 205 mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Ladestation 209 stellt die elektrische Energie in Form einer Wechselspannung und/oder einer Gleichspannung bereit. Das Ladekabel 215 kann lösbar, beispielsweise über eine Steckverbindung oder fest mit der Ladestation 209 verbunden sein.
  • Die Ladebuchse 203 kann extern zugänglich an dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug 205 angeordnet sein. So kann der Ladevorgang insbesondere auch bei einem verriegelten, elektrisch antreibbaren Fahrzeug 205 und/oder ohne Zugang zu einem Innenraum des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 205 erfolgen. Die Ladebuchse 203 ist in dem hinteren Teil des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 205 angeordnet. Insbesondere kann die Ladebuchse 203 in einer C-Säule oder einem Kotflügel des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 205 angeordnet sein.
  • Die Steckverbindung zwischen der Ladebuchse 203 und dem Ladestecker 201 kann mechanisch und/oder elektronisch verriegelt sein, sodass die Steckverbindung zwischen dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug 205 und der Ladestation 209 vor unbefugtem Zugriff geschützt sein kann. Dadurch kann der Ladevorgang auch ohne Anwesenheit eines Benutzers und/oder Überwachung der Ladestation 209 erfolgen.
  • 3 zeigt schematische Darstellung einer Vorrichtung 300 zum Erfassen eines Steckvorgangs 200 eines Ladesteckers 201 in eine Ladebuchse 203 eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 205, wobei der Ladestecker 201 eine Kontrollsignalleitung 207 zum Übertragen von Steuersignalen zwischen dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug 205 und einer Ladestation 209 aufweist, mit einem elektrischen Schaltkreis 301 zum Erfassen 101 einer Amplitudenänderung eines Steuersignals auf der Kontrollsignalleitung 207, um den Steckvorgang 200 zu erfassen.
  • Der elektrische Schaltkreis 301 ist ausgebildet, eine Änderung einer Amplitude des Steuersignals, insbesondere um einen vorbestimmten Amplitudenhub, zu messen, um den Steckvorgang 200 zu erfassen. Die Amplitudenänderung wird von dem elektrischen Schaltkreis 301 kapazitiv oder widerstandsbasiert erfasst. Der elektrische Schaltkreis 301 ist ferner ausgebildet, eine Anzahl von erfassten Steckvorgängen 200 zu erfassen.
  • Zudem weist die Vorrichtung 300 zum Erfassen des Steckvorgangs 200 eine Kommunikationsschnittstelle 303, insbesondere eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle auf, welche ausgebildet ist ein Hinweissignal auszusenden, welches auf den erfassten Steckvorgang 200 oder auf eine Anzahl erfasster Steckvorgänge 200 hinweist.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ladekomponente 400 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit der Vorrichtung 300 zum Erfassen eines Steckvorgangs 200 eines Ladesteckers 201 in eine Ladebuchse 203 eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 205, wobei der Ladestecker 201 eine Kontrollsignalleitung 207 zum Übertragen von Steuersignalen zwischen dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug 205 und einer Ladestation 209 aufweist. Die Vorrichtung 300 weist einen elektrischen Schaltkreis 301 zum Erfassen 101 einer Amplitudenänderung eines Steuersignals auf der Kontrollsignalleitung 207 auf, um den Steckvorgang 200 zu erfassen.
  • Die Vorrichtung 300 zum Erfassen eines Steckvorgangs 200 eines Ladesteckers 201 in eine Ladebuchse 203 eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 205 weist ferner eine Kommunikationsschnittstelle 303, insbesondere eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle auf, welche ausgebildet ist ein Hinweissignal auszusenden, das auf den erfassten Steckvorgang 200 oder auf eine Anzahl erfasster Steckvorgänge 200 hinweist. Der elektrische Schaltkreis 301 ist ferner ausgebildet, eine Anzahl von erfassten Steckvorgängen 200 zu erfassen.
  • Die Ladekomponente 400 ist ein Ladestecker 201, welcher mit einem Ladekabel 215 verbunden ist. Die Vorrichtung 300 zum Erfassen eines Steckvorgangs 200 ist in die Ladekomponente 400, insbesondere in ein Gehäuse 401 der Ladekomponente 400 integriert. Das Gehäuse 401 weist einen Griff zum Halten der Ladekomponente 400 durch einen Benutzer auf. Das Ladekabel 215 ist insbesondere gegenüber der Ausrichtung des Ladesteckers 201 abgewinkelt und/oder parallel zu dem Griff angeordnet, sodass bei einem Greifen der Ladekomponente an dem Griff durch einen Benutzer der Ladestecker 201 zu der Ladebuchse 203 ausgerichtet ist. Insbesondere so ausgerichtet ist, dass die Steckkontakte des Ladesteckers 201 passgenau zu den Buchsenkontakten der Ladebuchse 203 ausgerichtet sind. Die Anordnung der Steckkontakte des Ladesteckers 201 ist asymmetrisch, sodass der Steckvorgang 200 nur in einer einzigen Orientierung des Ladesteckers 201 möglich ist.
  • Der Ladestecker 201 weist 5 Steckkontakte auf, welche in zwei Gruppen unterteilt sind, welche jeweils von einem Steg umrandet sind. Eine Gruppe von 3 Steckkontakten umfasst die Kontrollsignalleitung 207, welche eine CP-Leitung ist und die PP-Leitung 211.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Verfahren
    101
    Erfassen
    200
    Steckvorgang
    201
    Ladestecker
    203
    Ladebuchse
    205
    Elektrisch antreibbares Fahrzeug
    207
    Kontrollsignalleitung
    209
    Ladestation
    211
    Proximity Pilot Leitung
    213
    Energiespeicher
    215
    Ladekabel
    300
    Vorrichtung
    301
    Elektrischer Schaltkreis
    303
    Kommunikationsschnittstelle
    400
    Ladekomponente
    401
    Gehäuse
    403
    Griff

Claims (16)

  1. Verfahren (100) zum Erfassen eines Steckvorgangs (200) eines Ladesteckers (201) in eine Ladebuchse (203) eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (205), wobei der Ladestecker (201) eine Kontrollsignalleitung (207) zum Übertragen von Steuersignalen zwischen dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug (205) und einer Ladestation (209) aufweist, mit: Erfassen (101) einer Amplitudenänderung eines Steuersignals auf der Kontrollsignalleitung (207), um den Steckvorgang (200) zu erfassen.
  2. Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei der Ladestecker (201) eine Proximity Pilot Leitung (PP) (211) und eine Control Pilot Leitung (CP) aufweist, wobei die Kontrollsignalleitung (207) die CP-Leitung des Ladesteckers (201) ist, und wobei das Steuersignal das CP-Steuersignal ist.
  3. Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Erfassen des Steckvorgangs (200) eine Änderung einer Spannungsamplitude des Steuersignals umfasst.
  4. Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Steckvorgang (200) bei einer Amplitudenänderung um zumindest einen vorbestimmten Amplitudenhub, insbesondere 5V oder 8V oder 9V, erfasst wird.
  5. Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Anzahl erfasster Steckvorgänge (200) gezählt wird, um eine Anzahl von Steckzyklen zu erfassen.
  6. Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Erfassen (101) der Amplitudenänderung in dem Ladestecker (201) oder in der Ladebuchse (203), in welche der Ladestecker (201) steckbar ist, oder in dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug (205) durchgeführt wird.
  7. Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Erfassen (101) der Amplitudenänderung eine Signalmessung auf der Kontrollsignalleitung (207), insbesondere eine Spannungsmessung, umfasst.
  8. Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Amplitudenänderung kapazitiv oder widerstandsbasiert erfasst wird.
  9. Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches ferner eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle, aufweist, welche ausgebildet ist, ein Hinweissignal auszusenden, das auf den erfassten Steckvorgang oder auf eine Anzahl erfasster Steckvorgänge hinweist.
  10. Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Ladevorgang nach einem Erreichen einer vorbestimmten Anzahl an Steckvorgängen (200) unterbunden wird.
  11. Vorrichtung (300) zum Erfassen eines Steckvorgangs (200) eines Ladesteckers (201) in eine Ladebuchse (203) eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (205), wobei der Ladestecker (201) eine Kontrollsignalleitung (207) zum Übertragen von Steuersignalen zwischen dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug (205) und einer Ladestation (209) aufweist, mit: einem elektrischen Schaltkreis (301) zum Erfassen (101) einer Amplitudenänderung eines Steuersignals auf der Kontrollsignalleitung (207), um den Steckvorgang (200) zu erfassen.
  12. Vorrichtung (300) nach Anspruch 11, wobei der elektrische Schaltkreis (301) ausgebildet ist, eine Änderung einer Amplitude des Steuersignals, insbesondere um einen vorbestimmten Amplitudenhub, zu messen, um den Steckvorgang (200) zu erfassen.
  13. Vorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei der elektrische Schaltkreis (301) ausgebildet ist, die Amplitudenänderung kapazitiv oder widerstandsbasiert zu erfassen.
  14. Vorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, welche ferner eine Kommunikationsschnittstelle (303), insbesondere eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle, zum Aussenden eines Hinweissignals, das auf den erfassten Steckvorgang (200) oder auf eine Anzahl erfasster Steckvorgänge (200) hinweist, aufweist.
  15. Vorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der elektrische Schaltkreis (301) ferner ausgebildet ist, eine Anzahl von erfassten Steckvorgängen (200) zu erfassen.
  16. Ladekomponente (400) für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug (205), insbesondere ein Ladestecker (201) oder eine Ladebuchse (203), mit der Vorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 11 bis 15.
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