-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor und ein Verfahren zum Erkennen einer mechanischen Verformung eines Gehäuses einer zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs konfigurierten Ladesäule. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren und eine mit einem erfindungsgemäßen Sensor ausgestattete Ladesäule.
-
Heutige Elektrofahrzeuge erlauben in der Regel zwei Lademodi. Für ein Laden an einer gewünschten Wechselspannungs- oder Drehstromsteckdose verfügt ein Fahrzeug über ein sogenanntes On-Board-Ladegerät, das sowohl eine nötige Wandlung in Gleichstrom als auch einen Ladebetrieb einer von dem Fahrzeug umfassten Batterie steuert. Ein derartiger AC-Lademodus ist jedoch aufgrund einer verfügbaren Anschlussleistung, in der Regel nicht mehr als 16 A oder 32 A, und aufgrund einer Installation des Ladegeräts mit ausreichend Leistung in der Ladegeschwindigkeit enorm eingeschränkt. Hieraus ergeben sich bei heutigen Elektrofahrzeugen Ladezeiten von mehreren Stunden, um 100 km fahren zu können.
-
Aufgrund der hohen Ladezeiten für AC-Laden wurde ein Gleichspannungsladen, d. h. ein sogenanntes DC-Laden entwickelt. Im Gegensatz zum AC-Laden verfügt das Fahrzeug hierbei nicht über ein eigenes On-Bord-Ladegerät. Stattdessen führt eine fahrzeugexterne Ladesäule bzw. Ladestation den Ladevorgang durch und formt ebenfalls Strom und Spannung so, wie es für ein Laden der Batterie des Fahrzeugs notwendig ist. Vorzusehende DC-Ladeleitungen werden während des Ladevorgangs direkt mit Polen der Batterie, d. h. der Hochvoltbatterie des Fahrzeugs, verbunden. Eine galvanische Trennung findet zwischen den DC-Ladeleitungen und der Batterie in der Regel nicht statt. Leistungen von DC-Ladestationen liegen bei derzeit bis zu 50 kW. Wünschenswert ist es nunmehr, Leistungen bis zu 300 kW, um Ladegeschwindigkeiten von mehr als 20 km/min zu überbieten, zu erreichen. Ferner ist eine Ladespannung bis zu 1000 V anvisiert, um eine entsprechende Ladegeschwindigkeit zu erreichen. Damit soll ein Nachladen während Reisen in Größenordnungen gebracht werden, die Nutzer vom Tanken von Verbrennungsfahrzeugen gewohnt sind. Beispielhafte Details zum DC-Laden und entsprechenden Vorgängen in einem Ladesystem und einem Fahrzeug sind bspw. in DIN EN 61851 beschrieben.
-
Es ist vorgesehen, Fahrzeuge für eine Ermöglichung höherer Ladegeschwindigkeiten von bisher üblichen 400 V auf mindestens 800 V zu heben, was aufgrund einer vom Ladestand abhängigen Spannung und gewisser Varianz bei einer Batteriekonfiguration etwa einem Arbeitsbereich von 600 V bis 950 V, teilweise gar von 420 V bis 980 V entsprechen kann. Aufgrund der hohen Spannung kann bei gleichem Strom eine höhere Leistung übertragen werden. Auf diese Weise kann mit der reduzierten Ladedauer eines der Hauptprobleme von Elektrofahrzeugen gelöst werden.
-
Im Falle, dass Ladesäulen die genannten hohen Spannungen von bis zu 1000 V verwenden und gleichzeitig die entsprechenden Ladesäulen in der Regel in direkt für Fahrzeuge zugänglichen Örtlichkeiten stehen, besteht die Gefahr, dass die Ladesäulen durch Fahrzeuge oder andere mobile Einheiten, wie bspw. auch Tiere etc., beschädigt werden oder die Säulen durch anderweitigen Vandalismus zu Schaden kommen. In diesem Fall kann aufgrund der hohen Spannungen nicht sichergestellt werden, dass keine Komponenten der Ladesäulen beschädigt werden, wodurch von den beschädigten Ladesäulen ggf. eine große Gefahr für einen Nutzer ausgehen kann.
-
Im Stand der Technik sind Konzepte zum Sperren einer direkten Zufahrt zu Ladesäulen für Fahrzeuge bekannt.
-
Ferner sind diverse Konzepte für eine Erkennung eines Aufpralls und/oder von Vandalismus bekannt.
-
Aus der
JP 2010-263666 A ist bspw. eine Ladestation bekannt, die einen Stromkreisunterbrecher umfasst, der einen Stromkreis unterbricht, sobald von Aufprall-Detektionssensoren ein Aufprall als Aufprallbeschleunigung detektiert wird.
-
Aus der
DE 10 2011 076 183 A1 ist eine Anordnung und ein Verfahren zum Schutz einer elektrischen Verbindung vor Störungen bekannt. Dazu ist ein Störungsdetektor vorgesehen, der bspw. Nässe auf elektrischen Kontakten eines Steckers oder auf einer Oberfläche einer Induktionsplatte detektiert, woraufhin der Ladevorgang unterbrochen oder mit verminderter Ladeleistung fortgesetzt wird.
-
Aus der
US 2013/0193918 A ist bekannt, eine Detektoreinheit vorzusehen, mithilfe derer ein Fehler der Ladestation, des Elektrofahrzeugs oder einer Verbindung zwischen Ladestation und Elektrofahrzeug identifiziert werden kann. Dabei umfasst der genannte Fehler eine Fehlpositionierung des Elektrofahrzeugs relativ zur Ladestation, eine Fehlposition des Ladearms, eine Temperatur außerhalb eines gewünschten Rahmens oder eines Stroms außerhalb eines gewünschten Bereichs.
-
Vor dem Hintergrund des zitierten Stands der Technik war es nun eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit vorzusehen, auch bei Verwendung von Ladesäulen mit Spannungen bis zu 1000 V und ohne deren Zugänglichkeit gegenüber zu ladenden Fahrzeugen einschränken zu müssen, eine mögliche Gefahr, die von den Ladesäulen aufgrund Beschädigung ausgehen kann, zu minimieren.
-
Zur Lösung der Aufgabe werden ein Sensor, eine Ladesäule und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Mögliche Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen und der Beschreibung zu entnehmen.
-
Erfindungsgemäß wird ein Sensor zum Erkennen einer mechanischen Verformung eines Gehäuses einer zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs konfigurierten Ladesäule vorgeschlagen, wobei der Sensor mindestens umfasst: einen mechanisch stabilen, länglichen Arm mit einem in Längsausrichtung angeordneten ersten Endabschnitt und einem dem ersten Endabschnitt in Längsausrichtung gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt, wobei der Arm an seinem ersten Endabschnitt mit einem Fundament der Ladesäule verbunden ist und in Längsausrichtung, d. h. in Richtung zum zweiten Endabschnitt, näherungsweise parallel zu einem gegenüber Verformungen des Gehäuses sensitiven Teil der Ladesäule, insbesondere zu einer Seitenwand des Gehäuses, verläuft, ein elektrisches Tastelement, das an dem zweiten Endabschnitt des Arms angeordnet ist, und ein Aktivierungselement, das mit dem gegenüber Verformungen des Gehäuses sensitiven Teil der Ladesäule verbunden und dazu ausgelegt ist, das elektrische Tastelement zu aktivieren, und das im Bereich des elektrischen Tastelements so angeordnet ist, dass es in einem Normalzustand des Gehäuses das elektrische Tastelement dauerhaft aktiviert und bei Vorliegen einer Verformung des Gehäuses das elektrische Tastelement automatisch deaktiviert.
-
In möglicher Ausgestaltung umfasst das elektrische Tastelement eine Kontaktfläche, bei deren Kontaktierung, insbesondere durch das Aktivierungselement, das elektrische Tastelement aktiviert wird bzw. ist.
-
In weiterer Ausgestaltung ist die Kontaktfläche des elektrischen Tastelements in ihrer flächigen Ausdehnung gerade so groß gewählt, dass eine zufällige kurzzeitige Verformung des Arms und/oder eine Verformung des Arms und/oder des gegenüber Verformungen des Gehäuses sensitiven Teils der Ladesäule aufgrund thermischer Schwankungen keine automatische Deaktivierung des elektrischen Tastelements auslösen.
-
In weiterer Ausgestaltung ist der Arm aus Stahl, Aluminium oder einer Kombination daraus hergestellt.
-
In noch weiterer Ausgestaltung umfasst das Aktivierungselement ein Verstellelement, insbesondere in Form einer Schraube, mittels dessen bzw. derer eine Justierung einer zur Aktivierung vorgesehenen Eindrücktiefe des elektrischen Tastelements durchführbar ist.
-
Es ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäß vorgesehene Aktivierungselement im Normalzustand des Gehäuses zwar den elektrischen Taster bzw. das elektrische Tastelement dauerhaft aktiviert, mit dem Arm oder dem elektrischen Tastelement allerdings keine feste mechanische Verbindung besitzt. Die vorgesehene Kontaktfläche des elektrischen Tastelements bzw. die Aufliegefläche wird dabei möglichst klein gehalten, aber groß genug, um zufällige kurzzeitige Verformungen des Arms und auch thermische Schwankungen, die bspw. durch Witterung im Sommer bzw. im Winter verursacht sein können, zu tolerieren.
-
Der gegenüber Verformungen des Gehäuses sensitive Teil der Ladesäule ist vorzugsweise kein Strukturteil der Ladesäule, sondern ein Teil, dessen Position von einer mechanischen Integrität, d. h. Unversehrtheit, der gesamten Struktur der Ladesäule abhängig ist.
-
Das in Ausgestaltung vorgesehene Verstellelement des Aktivierungselements dient neben einer Justierung einer Eindrücktiefe des elektrischen Tastelements auch zur Durchführung von Tests bei einer möglicherweise durchzuführenden Inspektion.
-
In weiterer Ausgestaltung erhebt sich die Kontaktfläche des elektrischen Tastelements im deaktivierten Zustand zumindest so weit nach oben, dass ein Wiederbetätigen bzw. eine Reaktivierung bei zurückgebogenem Arm oder Aktivierungselement unwahrscheinlich ist. Das bedeutet, dass wenn das elektrische Tastelement einmal automatisch deaktiviert wurde, das elektrische Tastelement durch das Aktivierungselement nicht mehr automatisch aktivierbar ist. Dadurch soll vermieden werden, dass bei einer Verformung des Gehäuses der Ladesäule und nach gewünschter vorgesehener Deaktivierung des elektrischen Tastelements nicht versehentlich eine Reaktivierung des elektrischen Tastelements möglich ist, wodurch die Verformung des Gehäuses der Ladesäule möglicherweise aufgrund der Reaktivierung des elektrischen Tastelements als nicht geschehen bzw. nicht vorhanden angenommen wird.
-
In weiterer Ausgestaltung umfasst der erfindungsgemäße Sensor ferner einen ersten elektrischen Kontakt, der relativ zu dem elektrischen Tastelement so angeordnet ist, dass er bei Aktivierung des elektrischen Tastelements von dem elektrischen Tastelement geschlossen und bei Deaktivierung des elektrischen Tastelements automatisch geöffnet wird.
-
In bevorzugter Ausführungsform ist das elektrische Tastelement ein elektrischer Schalter, der bei einem Eindrücken der von dem elektrischen Schalter umfassten Kontaktfläche den ersten elektrischen Kontakt schließt und bei Entspannung der Kontaktfläche den ersten elektrischen Kontakt öffnet. Dieser erste elektrische Kontakt ist vorzugsweise in einer sogenannten Pilotlinie integriert, die als Stromschleife von einer Sicherheitseinheit bspw. mit einem Strom gespeist und deren elektrische Integrität durchgehend von einer Steuereinheit überwacht wird. Diese Stromschleife umfasst neben dem genannten elektrischen Tastelement bzw. dem ersten elektrischen Kontakt weitere Sicherheitskontakte in Reihe. Bei Unterbrechung einer dieser Sicherheitskontakte wird eine sofortige Entladung zumindest des exponiertesten Teils der hochspannungsführenden Teile und/oder Komponenten der Ladesäule ausgelöst. Dies erfolgt in der Regel software-frei, um funktionale Sicherheitsanforderungen schärferer Safety-Integrity-Level (SIL) nach IEC 61508 zu garantieren.
-
In weiterer Ausgestaltung umfasst das elektrische Tastelement einen zweiten elektrischen Kontakt, der bei Deaktivierung des elektrischen Tastelements automatisch seinen Zustand ändert, d. h. entweder geöffnet oder geschlossen wird, je nachdem, in welchem Zustand er bei aktiviertem Tastelement war, was von einer integrierten Schaltung einer Ladesäulensteuerung, in der Regel durch einen Digitaleingang, überwacht wird. Bei der integrierten Schaltung kann es sich insbesondere um einen Mikrocontroller der Ladesäulensteuerung handeln. Diese Überwachung erfolgt in diesem Fall durch Software. Eine derartige Software-Detektion ermöglicht eine Identifikation des detektierten Fehlers und kann auch den Zeitpunkt des Fehlerauftritts identifizieren sowie eine Verbindung mit weiteren in einem die Ladesäule umfassenden Ladepark gesammelten Daten, bspw. von Kunden, Ladevorgängen, Fahrzeugtypen, Wetter, Kamera-Bildern oder -Videos in einem Logbucheintrag vornehmen.
-
Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine Ladesäule mit einem voranstehend beschriebenen Sensor bereit.
-
Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Erkennen einer mechanischen Verformung eines Gehäuses einer zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs konfigurierten Ladesäule beansprucht, bei dem an der Ladesäule ein voranstehend beschriebener Sensor vorgesehen wird.
-
Der erfindungsgemäß vorgesehene Sensor ermöglicht eine Detektion einer Beschädigung des Gehäuses der Ladesäule durch eine mechanische Verformung des Gehäuses von nur wenigen Millimetern. Ferner erlaubt der erfindungsgemäße Sensor eine einfache Detektion von einem Umknicken der Ladesäule, einem teilweisen Abbruch der Ladesäule von ihrem Fundament, eine Verformung einer Seitenwand der Ladesäule, eine Verformung eines strukturgebenden Seitenrahmens der Ladesäule sowie von großen Stößen gegen die Ladesäule.
-
Der erfindungsgemäße Sensor ist ferner auch einfach in einem Service auf seine Funktion testbar.
-
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
-
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
- 1 zeigt ein Elektrofahrzeug, welches durch ein Ladekabel mit einer Ladesäule verbunden ist.
- 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt einer Ladesäule mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors.
- 3 zeigt in schematischer Schnittdarstellung die Ladesäule aus 2 mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors.
- 4 zeigt in schematischer Darstellung einen weiteren Ausschnitt der Ladesäule aus 2 mit Anordnung von Teilen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors.
-
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleichen Komponenten sind dieselben Bezugszeichen zugeordnet.
-
1 zeigt ein Elektrofahrzeug 100, welches durch ein Ladekabel 110 mit einer Ladesäule 10 verbunden ist. Bei einer flächendeckenden Aufstellung von Ladesäulen 10 ist davon auszugehen, dass zum einen die Ladesäulen nicht mehr in jedem Fall wie bei üblichen Tankstellen eine Überdachung aufweisen werden und ferner in der Regel zu mehreren in Ladeparks aufgestellt sind, die für die jeweiligen zu ladenden Fahrzeuge frei zugänglich sein sollen. Dadurch werden sich die Ladesäulen 10, das Ladekabel 110 und das Elektrofahrzeug 100 stets im Freien befinden, wo sie allen erdenklichen äußeren Einflüssen ausgesetzt sind. Da gleichzeitig angestrebt ist, Fahrzeuge für eine Ermöglichung höherer Ladegeschwindigkeiten von bisher 400 V auf bis zu 800 V zu heben, sind Ladesäulen, insbesondere DC-Schnellladesäulen, vorgesehen, die Spannungen bis 1000 V verwenden. Aufgrund der hohen Spannung kann bei gleichem Strom eine höhere Leistung übertragen werden, was einhergeht mit einer wesentlich verkürzten Ladedauer. Da die Ladesäulen nunmehr in direkt für zu ladende Fahrzeuge zugänglichen Örtlichkeiten vorgesehen werden sollen, ist die Gefahr groß, auch wenn kleine Säulen 11 zur Vermeidung eines Aufpralls eines Fahrzeugs vorgesehen sind, dass Fahrzeuge die Ladesäulen beschädigen oder Ladesäulen durch Vandalismus oder andere äußere Einflüsse beschädigt werden. Aufgrund der hohen Spannungen, die von den Ladesäulen bereitgestellt werden sollen, ist dabei die Gefahr besonders groß, dass bei Beschädigung einer jeweiligen Ladesäule beschädigte Komponenten der Ladesäule extrem gefährdend für die Umwelt sein können.
-
2 zeigt nun einen Ausschnitt einer Ladesäule 10, in welcher eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensors 20 angeordnet ist. Der Sensor 20 ist zum Erkennen einer mechanischen Verformung eines Gehäuses 11 der zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs konfigurierten Ladesäule 10 vorgesehen. Der Sensor 20 umfasst einen mechanisch stabilen länglichen Arm 21 mit einem in Längsausrichtung angeordneten ersten Endabschnitt 21_1 und einen dem ersten Endabschnitt 21_1 in Längsausrichtung gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt 21_2. Der Arm 21 ist an seinem ersten Endabschnitt 21_1 mit einem Fundament 12 der Ladesäule 10 verbunden. Zur Verbindung ist hier eine Schraubverbindung vorgesehen. In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Arm 21 in Längsausrichtung näherungsweise parallel zu einer Seitenwand 13 des Gehäuses 11 angeordnet. Die Seitenwand 13 des Gehäuses 11 stellt einen gegenüber Verformungen des Gehäuses sensitiven Teil der Ladesäule 10 dar. Ferner umfasst der Sensor 20 ein elektrisches Tastelement 22, das an dem zweiten Endabschnitt 21_2 des Arms 21 angeordnet ist. Des Weiteren umfasst der Sensor 20 ein Aktivierungselement 14, das mit der gegenüber Verformungen des Gehäuses 11 sensitiven Seitenwand 13 der Ladesäule 10 verbunden ist und dazu ausgelegt ist, das elektrische Tastelement 22 zu aktivieren. Dazu ist das Aktivierungselement 14 im Bereich des elektrischen Tastelements 22 so angeordnet, dass es in einem Normalzustand des Gehäuses 11, wie er in 2 dargestellt ist, das elektrische Tastelement 22 dauerhaft aktiviert. Dazu umfasst das elektrische Tastelement 22, wie in 3 deutlicher erkennbar, eine Kontaktfläche 23, bei deren Kontaktierung das elektrische Tastelement 22 aktiviert wird bzw. ist.
-
In der hier gezeigten Ausführungsform ist das elektrische Tastelement 22 als Schalter ausgeführt, dessen Kontaktfläche 23 zur Aktivierung mit einer Kraft bzw. einem Druck zu beaufschlagen ist, wodurch die Kontaktfläche 23 eingedrückt wird. Das Eindrücken der Kontaktfläche 23 wird hier durch ein Verstellelement 15 des Aktivierungselements 14 realisiert, was bspw. als Schraube ausgeführt sein kann und dadurch auch in seiner Höhe relativ zu der Kontaktfläche geeignet justiert werden kann. Die Kontaktfläche 23 ist in ihrer Flächenausdehnung gerade so groß gewählt, dass eine zufällige kurzzeitige Verformung des Arms 21 und/oder eine Verformung des Arms 21 und/oder der Seitenwand 13 aufgrund thermischer Schwankungen keine automatische Deaktivierung des elektrischen Tastelements 22 auslösen. Das bedeutet, dass selbst wenn geringfügige Verformungen der Seitenwand 13, bspw. nach rechts oder links in 3, oder des Arms 21, nach rechts oder links in 3, ein Verschieben des Verstellelements 15 auf der Kontaktfläche 23 bewirken würde, so bleibt bei geringfügigen Schwankungen das Verstellelement 15 noch auf der Kontaktfläche 23 liegen und kontaktiert demnach die Kontaktfläche 23 unverändert. Erst wenn es zu größeren Verformungen der Seitenwand 13 oder des Arms 21 kommen sollte, verliert das Verstellelement 15 den Kontakt zur Kontaktfläche 23, so dass dann die im Normalzustand durch das Verstellelement 15 eingedrückte Kontaktfläche 23, wie durch Pfeil 33 dargestellt, in eine entspannte Position nach oben ausfährt und demnach nicht mehr von dem Verstellelement eingedrückt ist. Würde die Verformung der Seitenwand 13 und/oder des Arms 21 wieder behoben werden, so ist es jedoch nicht automatisch möglich, dass das Verstellelement 15 des Aktivierungselements 14 die Kontaktfläche 23 wiederum eindrückt, da der entspannte Zustand der Kontaktfläche 23 dergestalt ist, dass ein leichtes Zurückgleiten des Verstellelements 15 auf die Kontaktfläche 23 quasi verhindert wird. Dadurch soll weitere Sicherheit gewährleistet werden, nämlich, dass nach Verformung der Ladesäule der Sensor bei einer ordnungsgemäßen Wartung der Ladesäule neu justiert wird und erst dann wieder verwendbar ist.
-
Der Arm 21 ist aus Stahl, Aluminium oder einer Kombination aus Stahl und Aluminium gefertigt.
-
Der gegenüber Verformung sensitive Teil der Ladesäule 10, an welchem das Aktivierungselement 14 zu montieren ist, ist in der hier gezeigten Ausführungsform eine Seitenwand, kann aber generell jedes Teil der Ladesäule 10 sein, dessen Position von einer mechanischen Unversehrtheit der gesamten Struktur der Ladesäule 10 abhängig ist. Die hier dargestellte in Aktivierungselement 14 vorgesehene Schraube 15 erlaubt neben einer Justierung einer Eindrücktiefe der Kontaktfläche 23 des Tastelements 22 auch Tests bei einer durchzuführenden Inspektion bzw. Wartung.
-
Wie bereits erwähnt, erhebt sich die Kontaktfläche 23 im geöffneten Zustand des Tastelements 22 so weit, dass ein Wiederbetätigen bzw. Reaktivieren nach Behebung einer Verformung der Ladesäule 10 und des Arms 21 nicht automatisch erfolgen kann.
-
4 zeigt nochmals eine schematische Darstellung eines Ausschnitts der Ladesäule 10, wobei hier der Sensor 20 nur mit einem Teil seiner Komponenten gezeigt ist, nämlich mit dem Arm 21, mit seinem ersten Endabschnitt 21_1 und seinem zweiten Endabschnitt 21_2 und dem Aktivierungselement 14 mit dem Verstellelement 15. Das elektrische Tastelement 22 ist hier nicht dargestellt. Der Arm 21 ist an seinem ersten Endabschnitt 21_1 mit dem Fundament 12 der Ladesäule 10 verschraubt. Der Arm 21 verläuft im Wesentlichen parallel zu der Seitenwand 13 der Ladesäule 10. Am oberen bzw. zweiten Endabschnitt 21_2 des Arms 21 sind hier zwei Schrauben vorgesehen, mit deren Hilfe das hier nicht dargestellte elektrische Tastelement an dem zweiten Endabschnitt 21_2 befestigt werden kann. Das Aktivierungselement 14 ist an der Seitenwand 13 befestigt und mit dieser durch zwei Schrauben fest verschraubt. Als Verstellelement 15 ist hier an dem Aktivierungselement 14 eine Schraube vorgesehen, die relativ zu der Kontaktfläche 23 des elektrischen Tastelements 22 so einzustellen ist, dass im Normalzustand, d. h. bei unversehrter Ladesäule, das elektrische Tastelement dauerhaft aktiviert ist, d. h. dass die Kontaktfläche 23 durch das Verstellelement 15 dauerhaft eingedrückt ist und dadurch einen ferner vorgesehenen ersten elektrischen Kontakt schließt bzw. geschlossen hält.
-
Wie bereits erwähnt, ist das elektrische Tastelement 22 vorzugsweise als elektrischer Schalter ausgeführt, der bei Eindrücken der Kontaktfläche 23 bspw. durch das Verstellelement 15 den ersten elektrischen Kontakt schließt und bei Entspannung öffnet. Dieser erste elektrische Kontakt ist vorzugsweise in einer, hier nicht dargestellten, sogenannten Pilotlinie integriert. Die Pilot- bzw. Sicherheitslinie ist in der Regel eine mit einem zu steuernden Strom zu beaufschlagende Reihenschaltung von einzelne Komponenten eines Ladeparks überwachenden Einheiten, die jeweils mindestens ein Relais bzw. einen Schalter umfassen. Bei Normalbetrieb sind alle Relais geschlossen. Bei Unterbrechung bzw. bei Öffnung einer dieser Schalter wird eine Entladung zumindest eines exponiertesten Teils der hochspannungsführenden Teile und/oder der Komponenten der Ladesäule ausgelöst. Die elektrische Integrität der Pilotlinie wird ständig von einer Sicherheitseinheit überwacht, worüber letztlich auch die Integrität der Ladesäule durchgehend überwacht wird.
-
Das elektrische Tastelement 22 kann über einen weiteren, d. h. einen zweiten elektrischen Kontakt verfügen, der bei Verlust des Kontakts des Verstellelements 15 zu der Kontaktfläche 23 entweder geöffnet oder geschlossen wird. Dieser zweite hier nicht dargestellte Kontakt wird vorzugsweise von einer integrierten Schaltung, insbesondere einem Mikrocontroller, einer Ladesäulensteuerung durch einen Digitaleingang softwaremäßig überwacht. Die Software-Detektion einer Verformung ermöglicht eine genaue Identifikation einer Fehlerursache sowie eine Verbindung mit weiteren im Ladepark gesammelten Daten.
-
Die dargestellte Ladesäule 10 mit dem erfindungsgemäßen Sensor 20 ermöglicht, eine Beschädigung des Gehäuses 11 durch eine mechanische Verformung des Gehäuses 11 von nur wenigen Millimetern zu detektieren. Dabei kann eine einfache Detektion von einem Umknicken der Ladesäule 10, einem teilweisen Abbruch der Ladesäule 10 von ihrem Fundament 12, einer Verformung der Seitenwand 13 der Ladesäule 10 und/oder einer Verformung eines strukturgebenden Seitenrahmens der Ladesäule 12 sowie von großen Stößen gegen die Ladesäule 10 einfach realisiert werden.
-
Der Sensor ist ferner auch einfach in einem Service auf seine Funktionsfähigkeit testbar.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2010263666 A [0008]
- DE 102011076183 A1 [0009]
- US 2013/0193918 A [0010]
