DE102017216783A1 - Charging socket for an electrically driven motor vehicle - Google Patents
Charging socket for an electrically driven motor vehicle Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ladesteckdose (1) für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug zum Herstellen einer elektrischen Steckverbindung bei einem Ladevorgang. Die Ladesteckdose (1) weist einen ersten Steckbereich (11) für einen Wechselstrom-Ladestecker (2) und einen zweiten Steckbereich (12) für einen Gleichstromladestecker (3) auf. Es ist wenigstens eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln eines eingesteckten Ladesteckers (2, 3) mit der Ladesteckdose (1) vorhanden.Die Erfindung schlägt vor, dass jedem Einsteckbereich (11, 12) wenigstens ein Verriegelungselement (23, 17) zugeordnet ist, durch das ein in den Steckbereich (11, 12) eingesteckter Ladestecker (2, 3) verriegelbar ist, wobei ein Aktuator (21) vorhanden ist, durch den sowohl wenigstens ein dem ersten Steckbereich (11) zugeordnetes Verriegelungselement (23) als auch wenigstens ein dem zweiten Steckbereich (12) zugeordnetes Verriegelungselement (17) entweder in eine Verriegelungs- oder in eine Entriegelungsposition bringbar sind.Auf diese Weise ist es möglich eine einfach aufgebaute und kostengünstige Ladesteckdose bereitzustellen, welche sowohl zur DC- als auch zur AC-Aufladung geeignet ist.The invention relates to a charging socket (1) for an electrically driven motor vehicle for producing an electrical plug connection during a charging process. The charging socket (1) has a first plug-in area (11) for an AC charging plug (2) and a second plug-in area (12) for a DC charging plug (3). There is at least one locking device for locking an inserted charging plug (2, 3) with the charging socket (1). The invention proposes that each insertion region (11, 12) is assigned at least one locking element (23, 17) through which in the plug-in area (11, 12) plugged in charging plug (2, 3) is lockable, wherein an actuator (21) is present, through which both at least one of the first plug-in area (11) associated locking element (23) and at least one of the second plug-in area In this way, it is possible to provide a simple and inexpensive charging socket, which is suitable both for DC and for AC charging.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ladesteckdose für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a charging socket for an electrically driven motor vehicle having the features of the preamble of
Das Aufladen einer Traktionsbatterie für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug ist sowohl mittels Wechselstrom (AC) als auch mittels Gleichstrom (DC) möglich. In beiden Fällen wird zum Aufladen ein entsprechender, infrastrukturseitiger Ladestecker in eine entsprechende, fahrzeugseitige Ladesteckdose gesteckt. Während eines Ladevorgangs soll ein Ladestecker mit einer Ladesteckdose verriegelt werden. Die Verriegelung ist für manche Anwendungsfälle gesetzlich vorgeschrieben. Dies soll zum einen sicherheitstechnischen Aspekten Rechnung tragen, zum anderen verhindert dies auch ein ungewolltes Trennen des Ladesteckers von der Ladesteckdose.The charging of a traction battery for an electrically driven motor vehicle is possible both by means of alternating current (AC) and by means of direct current (DC). In both cases, for charging a corresponding, infrastructure-side charging plug is plugged into a corresponding, vehicle-side charging socket. During a charging process, a charging plug is to be locked with a charging socket. The lock is required by law for some applications. This should take into account safety aspects, on the other hand, this also prevents unintentional disconnection of the charging plug from the charging socket.
Das Aufladen mittels AC-Ladesysteme kann an vielen bereits vorhandene AC Steckdosen oder Ladesäulen erfolgen, DC-Ladesysteme bieten den Vorteil, dass mit weit höheren Ladeströmen geladen werden kann, mit denen auch eine Schnellaufladung einer Traktionsbatterie möglich ist.Charging by means of AC charging systems can be done on many existing AC outlets or charging stations, DC charging systems have the advantage that can be charged with much higher charging currents, with which a fast charging of a traction battery is possible.
Der Trend geht daher dahin, dass die Automobilhersteller ihre elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeuge auch mit Kombinations-Ladesteckdosen ausrüsten, welche das Einstecken sowohl eines AC-Ladesteckers als auch eines DC-Ladesteckers ermöglichen.The trend is therefore that the car manufacturers equip their electrically driven vehicles with combination charging sockets, which allow the insertion of both an AC charging plug and a DC charging plug.
In jedem Fall muss jedoch eine Verriegelung des jeweiligen Ladesteckers in der Ladesteckdose gewährleistet sein.In any case, however, a locking of the respective charging plug must be ensured in the charging socket.
Aus der
In der
Schließlich beschreibt die
Vor dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Ladesteckdose für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bereitzustellen, welche eine zuverlässige Verriegelung sowohl eines AC-Ladesteckers als auch eines DC-Ladesteckers ermöglicht und dabei kostengünstig aufgebaut ist.Prior to the cited prior art, the present invention is based on the object to provide a charging socket for an electrically driven motor vehicle with the features of the preamble of
Die vorliegende Aufgabe wird mit einer Ladesteckdose mit den Merkmalen vom Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The present object is achieved with a charging socket with the features of
Die Erfindung geht aus von einer Ladesteckdose für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug zum Herstellen einer elektrischen Steckverbindung bei einem Ladevorgang. Das elektrisch antreibbare Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Hybridfahrzeug oder auch ein rein elektrisch antreibbares Fahrzeug sein.The invention relates to a charging socket for an electrically driven motor vehicle for producing an electrical plug connection during a charging process. The electrically driven motor vehicle may be, for example, a hybrid vehicle or else a vehicle that can be driven purely electrically.
Die Ladesteckdose weist einen ersten Steckbereich für einen Wechselstrom-Ladestecker und einen zweiten Steckbereich für einen Gleichstrom-Ladestecker auf. Ferner ist wenigstens eine Verriegelungsvorrichtung vorhanden zum Verriegeln eines jeweils eingesteckten, geeigneten Ladesteckers mit der Ladesteckdose.The charging socket has a first plug-in area for an AC charging plug and a second plug-in area for a DC charging plug. Furthermore, at least one locking device is provided for locking a respectively inserted, suitable charging plug with the charging socket.
Die Erfindung schlägt nun vor, dass jedem Einsteckbereich wenigstens ein Verriegelungselement zugeordnet ist, durch das ein in den Steckbereich eingesteckter Ladestecker verriegelbar ist. Dabei ist ein ansteuerbarer Aktuator vorhanden, durch den sowohl wenigstens ein dem ersten Steckbereich zugeordnetes Verriegelungselement als auch wenigstens ein dem zweiten Steckbereich zugeordnetes Verriegelungselement entweder in eine Verriegelungs- oder in eine Entriegelungsposition bringbar sind.The invention now proposes that each insertion region is assigned at least one locking element, by means of which a charging plug inserted in the plug-in region can be locked. In this case, a controllable actuator is provided by which both at least one of the first plug-in area associated locking element and at least one of the second plug-in area associated locking element can be brought either in a locking or in an unlocking position.
Auf diese Weise wird es also ermöglicht, mit nur einem einzigen Aktuator eine Verriegelung von Ladesteckern in beiden Steckbereichen der Ladesteckdose zu bewerkstelligen. Es kann also wenigstens ein Aktuator eingespart werden, was zu Platz- und Kosteneinsparungen führt.In this way, it is thus possible to accomplish a locking of charging plugs in both plug-in areas of the charging socket with only a single actuator. So it can At least one actuator can be saved, resulting in space and cost savings.
Gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung sind die Verriegelungselemente durch den Aktuator gleichzeitig entweder in ein Verriegelungs- oder in eine Entriegelungsposition bringbar. Dies trägt zu einer Vereinfachung des Schaltaufwands bei, da beide Verriegelungselemente auf diese Weise in ihrer Bewegung synchronisiert sind. Zusätzlich kann ein zweiter Aktuator eingespart werden.According to a first embodiment of the invention, the locking elements are simultaneously brought by the actuator either in a locking or in an unlocking position. This contributes to a simplification of the switching effort, since both locking elements are synchronized in this way in their movement. In addition, a second actuator can be saved.
In einer anderen, vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, dass der Aktuator in unmittelbarer Nähe eines der Steckbereiche angeordnet ist und über ein flexibles Betätigungselement mit dem wenigstens einen Verriegelungselement bewegungsmäßig gekoppelt ist, welches dem anderen der Steckbereiche zugeordnet ist.In another advantageous embodiment of the inventive concept it is proposed that the actuator is arranged in the immediate vicinity of one of the plug-in areas and is coupled in terms of movement by means of a flexible actuating element to the at least one locking element which is assigned to the other of the plug-in areas.
Hierdurch ist eine Kopplung der den unterschiedlichen Steckbereichen zugeordneten Verriegelungselemente auch bei ungünstigen Platzverhältnissen möglich, da ein flexibles Betätigungselement leicht an verschiedenste geometrische Verhältnisse anpassbar ist.As a result, a coupling of the different plug-in areas associated locking elements is possible even in unfavorable space, as a flexible actuator is easily adaptable to a variety of geometric conditions.
Beispielsweise ist es denkbar, dass der Aktuator in unmittelbarer Nähe des Steckbereichs für einen Gleichstrom-Ladestecker angeordnet ist und über ein als Bowdenzugkabel ausgebildetes, flexibles Betätigungselement mit dem wenigstens einen Verriegelungselement in Wirkverbindung steht, welches dem Steckbereich für einen Wechselstrom-Ladestecker zugeordnet ist.For example, it is conceivable that the actuator is arranged in the immediate vicinity of the plug-in area for a DC charging plug and is operatively connected via a trained as a Bowden cable flexible actuating element with the at least one locking element which is associated with the plug-in area for an AC charging plug.
Auf diese Weise lässt sich ein sehr einfacher, robuster Aufbau der Ladesteckdose realisieren.In this way, a very simple, robust construction of the charging socket can be realized.
Es ist jedoch auch denkbar, den Aktuator in unmittelbarer Nähe des Steckbereichs für einen Wechselstrom-Ladestecker anzuordnen und über das als Bowdenzugkabel ausgebildete, flexible Betätigungselement mit dem Verriegelungselement in Wirkverbindung zu bringen, welches dem Steckbereich für den Gleichstrom-Ladestecker zugeordnet ist.However, it is also conceivable to arrange the actuator in the immediate vicinity of the plug-in area for an AC charging plug and to bring about the designed as a Bowden cable, flexible actuator with the locking element in operative connection, which is associated with the plug-in area for the DC charging plug.
In einer anderen Ausbildung der Erfindung ist das wenigstens ein Verriegelungselement stiftartig ausgebildet ist und es ist wenigstens eine ladesteckdosenseitige Vertiefung oder Öffnung vorhanden, in die das Verriegelungselement in seiner Verriegelungsposition zusätzlich eingreift. Auf diese Weise ist eine besonders stabile Halterung eines verriegelten Ladesteckers in der Ladesteckdose möglich. Denn das Verriegelungselement der Ladesteckdose greift nicht nur verriegelnd in eine Durchgangsbohrung vom Gehäuse des Ladesteckers ein, sondern stützt sich zusätzlich noch am Gehäuse der Ladesteckdose ab.In another embodiment of the invention, the at least one locking element is pin-shaped and there is at least one charging socket side recess or opening into which the locking element engages in its locking position additionally. In this way, a particularly stable mounting of a locked charging plug in the charging socket is possible. Because the locking element of the charging socket engages not only locking in a through hole from the housing of the charging plug, but is additionally supported on the housing of the charging socket.
Schließlich soll mit der Erfindung auch Schutz begehrt werden für ein Kraftfahrzeug, welches mit einer erfindungsgemäßen Ladesteckdose ausgestattet ist.Finally, the invention also seeks protection for a motor vehicle which is equipped with a charging socket according to the invention.
Es gibt AC- und DC- Ladestecker mit Verriegelungshaken. Bei Ladesteckern mit Verriegelungshaken werden sowohl die AC- als auch die DC-Ladestecker durch eine ladesteckdosenseitige Blockiereinrichtung, die das Entriegeln des ladesteckerseitigen Verriegelungshakens verhindert, am Herausziehen blockiert. Bei Ladesteckern ohne Verriegelungshaken fährt ein ladesteckdosenseitig angebrachtes, stiftartiges Verriegelungselement in eine hierzu normativ vorgesehene Öffnung im Ladestecker und verhindert so das Herausziehen des Ladesteckers.There are AC and DC charging plugs with locking hooks. In charging plugs with locking hooks, both the AC and the DC charging plugs are blocked from being pulled out by a charging plug socket-side blocking device, which prevents unlocking of the charging plug-side locking hook. With charging plugs without locking hooks, a plug-type socket-side mounted, pin-like locking element moves into a normatively provided opening in the charging plug and thus prevents the withdrawal of the charging plug.
Die Erfindung kann bei beiden Verriegelungsarten verwendet werden.The invention can be used in both types of locking.
Bei Ladesteckern ohne Verriegelungshaken kann an der Schnittstelle zwischen dem Verriegelungsaktuator und dem beispielsweise als Bowdenzug ausgebildeten Betätigungselement noch ein Hebel vorhanden sein, der durch Betätigung mittels eines geeigneten Werkzeuges das durch den Aktuator in die Verriegelungsstellung gefahrene Verriegelungselement entriegeln kann. Mit diesem Hebel kann z.B. im Falle eines Ausfalls der 12 V-Bordnetzspannung der Ladestecker manuell notentriegelt werdenFor charging plugs without locking hooks, a lever can still be present at the interface between the locking actuator and the actuating element designed as a Bowden cable, for example, which can unlock the locking element driven by the actuator into the locking position by actuation by means of a suitable tool. With this lever, e.g. in the case of a failure of the 12 V vehicle electrical system voltage, the charging plug can be unlocked manually
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird anhand der Figuren in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dadurch werden auch noch weitere Vorteile der Erfindung deutlich. Gleiche Bezugszeichen, auch in unterschiedlichen Figuren, beziehen sich auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile. Dabei werden entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht, auch wenn eine wiederholte Beschreibung oder Bezugnahme darauf nicht erfolgt. Die Figuren sind nicht immer maßstabsgetreu. In manchen Figuren können Proportionen übertrieben dargestellt sein, um Merkmale eines Ausführungsbeispiels deutlicher hervorheben zu können.A preferred embodiment of the invention is illustrated in the figures and will be explained in more detail with reference to the figures in the following description. As a result, even further advantages of the invention become apparent. The same reference numerals, even in different figures, refer to the same, comparable or functionally identical components. In this case, corresponding or comparable properties and advantages are achieved, even if a repeated description or reference does not occur. The figures are not always to scale. In some figures, proportions may be exaggerated to more clearly highlight features of an embodiment.
Es zeigen, jeweils schematisch
-
1 ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Ladesteckdose, -
2 die erfindungsgemäße Ladesteckdose mit der Verriegelungsvorrichtung für die Steckbereiche und -
3 eine Prinzip-Schnittansicht gemäß Schnittverlauf III aus2 , für die Ausführung des Ladesteckers mit Verriegelungshaken.
-
1 an electrically driven motor vehicle with a charging socket according to the invention, -
2 the charging socket according to the invention with the locking device for the plug-in areas and -
3 a principle sectional view according to section line III from2 , for the execution of the charging plug with locking hook.
In
Ferner ist das Kraftfahrzeug
Rein beispielhaft ist zwischen der Ladesteckdose
Anhand der
Die Ladesteckdose
Der Steckbereich
Gleichermaßen weist der Steckbereich
Wie bereits erwähnt, bietet die Ladesteckdose
In der Figur sind Konturen eines eingesteckten Ladesteckers
Zunächst dient der Aktuator
Dabei ist es sogar denkbar, dass das Verriegelungselement
Wie weiter anhand der Figur ersichtlich wird, ist der Aktuator
Der im Einzelnen nicht näher dargestellte Aktuator
The actuator not shown in
Ist beispielsweise anstatt des Ladesteckers
Eine solche Bewegungsrichtung
Wird also ein Schaltsignal zum Entriegeln an den Aktuator
Der Aktuator
Abweichend vom Ausführungsbeispiel ist es auch denkbar, anstatt des Aktuators
Ebenso ist es denkbar, einen Aktuator in unmittelbarer Nähe des Steckbereichs
Ferner ist in der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Ladesteckdosecharging socket
- 22
- Ladestecker für WechselstromCharging plug for AC
- 33
- Ladestecker für GleichstromCharging plug for DC
- 44
- Abdeckklappecover flap
- 55
- Ladegerätcharger
- 66
- Traktionsbatterietraction battery
- 77
- Elektromotorelectric motor
- 1010
- Gehäuse der LadesteckdoseHousing of the charging socket
- 1111
- Steckbereich für Wechselstrom-LadesteckerPlug-in area for AC charging plug
- 1212
- Steckbereich für Gleichstrom-LadesteckerPlug-in area for DC charging plug
- 1313
- stromführende Eingänge (Phasen)live inputs (phases)
- 1414
- nicht stromführender Eingang (Nulleiter)non-live input (neutral)
- 1515
- stromführender Eingang (Pluspol)live input (positive pole)
- 15a15a
- BerührschutzzylinderBerührschutzzylinder
- 1616
- nicht stromführender Eingangnon-live input
- 16a16a
- BerührschutzzylinderBerührschutzzylinder
- 16b16b
- Vertiefungdeepening
- 17, 17'17, 17 '
- Verriegelungselementlocking element
- 1818
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 2121
- Aktuatoractuator
- 21a21a
- Notentriegelungsvorrichtungemergency unlocking
- 2222
- flexibles Betätigungselement, Bowdenzugkabelflexible actuator, Bowden cable
- 23, 23' 23, 23 '
- Verriegelungselementlocking element
- 2424
- Schutzüberzugprotective coating
- 2525
- steckerseitiger Verriegelungshakenplug-side locking hook
- 25a25a
- hakenartiger Vorsprunghook-like projection
- 2626
- längliche Nutelongated groove
- 3030
- Durchgangsöffnung Through opening
- KK
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- R1, R2, R3R1, R2, R3
- Bewegungsrichtungendirections of movement
- SS
- Schwenkpunktpivot point
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |