DE102019105240A1

DE102019105240A1 - Ladekabel für eine Ladesäule mit einer Abnutzungsanzeige

Info

Publication number: DE102019105240A1
Application number: DE102019105240.8A
Authority: DE
Inventors: Klaus Schorb
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2019-03-01
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2020-09-03
Also published as: CN211719322U

Abstract

Es wird ein Ladekabel (1) für eine Ladesäule bereitgestellt, aufweisend einen inneren Bereich (2), welcher mindestens eine stromführende Leitung (3, 4) aufweist, eine Ummantelung, welche den inneren Bereich (2) umgibt, wobei die Ummantelung mindestens eine erste Isolationsschicht (6), welche eine erste Farbe aufweist, und eine zwischen der ersten Isolationsschicht (6) und dem inneren Bereich (2) angeordnete zweite Isolationsschicht (7) aufweist, welche eine von der ersten Farbe unterschiedliche zweite Farbe aufweist, und einen Ladestecker, welcher an einem Ende des Ladekabels angeordnet ist. Ferner wird eine mit dem Ladekabel (1) ausgestattete Ladesäule bereitgestellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ladekabel für eine Ladesäule mit einer Abnutzungsanzeige in Form einer mehrschichtigen Ummantelung, wobei jede der Schichten eine andere Farbe aufweist.
AC und DC Ladekabel von Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen sowie Ladekabel an Ladesäulen, welche zum Laden dieser Fahrzeuge verwendet werden, sind je nach Häufigkeit und Art der Nutzung im Alltag mechanischen Belastung wie Abrieb oder Kerbung ausgesetzt. Diese Vorgänge betreffen insbesondere die äußere Isolationsschicht des Ladekabels. Für Kunden, Werkstätten und das Servicepersonal ist es meist schwierig zu erkennen, wie stark die Isolierung schon geschädigt ist und ob das Ladekabel getauscht tatsächlich werden muss, um sicher und zuverlässig stattfindende Ladevorgänge zu gewährleisten. Im Zweifelsfall besteht aus Sicherheitsgründen eher die Neigung das entsprechende Ladekabel zu früh zu tauschen, wodurch unnötige Kosten entstehen. Ladekabel an Ladesäulen sind mit einem Preis von üblicherweise 500-1000 Euro pro laufenden Meter verbunden, wobei üblicherweise pro Ladesäule mehrere Meter Ladekabel verwendet werden, um diese mit dem dazugehörigen Ladestecker zu verbinden. Im anderen Fall, bei dem ein abgenutztes Ladekabel zu lange genutzt wird und die Wartung hinausgeschoben wird, kann es wegen eines Isolationsfehlers zu Problemen beim Ladevorgang führen bzw. die Ladesäule insgesamt kann ausfallen. Dadurch kommt es auf der einen Seite zu Unzufriedenheit bei den Kunden und auf der anderen Seite zum Verdienstausfall für den Betreiber der Ladesäule.
Die heutzutage an Ladesäulen verwendeten Ladekabel haben eine einfarbige Isolation, welche in der Regel schwarz ist. Durch diese Farbwahl der Isolation sind Beschädigungen des Ladekabels teilweise nur schwer erkennbar. Bei flächigen Abscheuerungen der äußeren Ummantelung des Ladekabels ist zudem die Restdicke der noch vorhandenen Isolation nur schwer abschätzbar
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Ladekabels für ein Elektrofahrzeug bei dem eine übermäßige Abnutzung der isolierenden Ummantelung einfach und ohne Werkzeugeinsatz möglich ist.
Die Aufgabe wird mittels eines Ladekabels für eine Ladesäule und mittels einer Ladesäule zum Laden von Elektrofahrzeugen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Das erfindungsgemäße Ladekabel für eine Ladesäule weist einen inneren Bereich auf, welcher mindestens eine stromführende Leitung aufweist. Ferner weist das Ladekabel eine Ummantelung auf, welche den inneren Bereich umgibt, wobei die Ummantelung mindestens eine erste Isolationsschicht, welche eine erste Farbe aufweist, und eine zwischen der ersten Isolationsschicht und dem inneren Bereich angeordnete zweite Isolationsschicht mit einer zweiten Farbe aufweist. Hierbei ist die erste Farbe von der zweiten Farbe unterschiedlich. Zusätzlich weist das Ladekabel einen Ladestecker auf, welcher an einem Ende des Ladekabels angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Ladekabel ist mit seinem anderen Ende an die Ladesäule gekoppelt und stellt somit die elektrische Verbindung zwischen der Ladesäule und dem Ladestecker bereit.
Das erfindungsgemäße Ladekabel weist eine mehrschichtige Ummantelung auf, welche das Innenleben des Ladekabels umschließt und die übliche Funktion einer isolierenden Schicht erfüllt. Die mehrschichtige Ummantelung fungiert jedoch zugleich als Abnutzungsanzeige, in dem sie als Indikator eingerichtet ist, welcher rechtzeitig anzeigt, dass das Ladekabel getauscht werden muss, bevor es zum Ausfall der Ladeinfrastruktur kommt. Anders ausgedrückt ist erfindungsgemäß die Ummantelung mehrschichtig ausgeführt, wobei je nachdem, ob die Sichtbarkeit einer unter der äußer(st)en Isolationsschicht gegeben ist, auf den Grad des Verschleißes an dem Ladekabel geschlossen werden kann. Die mehrschichtige Ummantelung stellt damit ein einfaches System bereit, welches die Erkennbarkeit von Mängeln an der Isolation des Ladekabels mit bloßem Auge und insbesondere ohne Werkzeugeinsatz zulässt. So können auf einfache Weise auch die Kunden selbst das Ladekabel inspizieren und gegebenenfalls melden, wenn das Ladekabel getauscht werden muss. Dadurch kann ein Ausfall einer Ladesäule infolge nicht rechtzeitig erkannter beschädigter bzw. durchgescheuerter Ladekabel vermieden werden. Zusätzlich können dadurch auch unnötige Instandhaltungskosten durch zu frühen Austausch des Ladekabels vermieden werden.
Die Isolationsschicht des Ladekabels ist nicht einfarbig ausgebildet sondern weist in Längsrichtung des Kabels mindestens zwei zueinander konzentrisch angeordnete Isolationsschichten auf. Die Farben dieser Isolationsschichten sind unterschiedlich, sodass man beispielsweise bei geeigneter Farbwahl der Schichten innerhalb der Ummantelung anhand eines „Ampeleffekts“ erkennen kann, ob das Ladekabel noch eine ausreichend dicke Isolationsschicht aufweist, um Ladevorgänge sicher und zuverlässig durchzuführen, oder ob es ausgetauscht werden sollte. Bei einer zweischichtigen Ausgestaltung der Ummantelung kann beispielsweise die erste Isolationsschicht die übliche schwarze Farbe aufweisen und die drunter liegende zweite Isolationsschicht kann rot sein. Die erste Isolationsschicht, welche die äußerste Isolationsschicht des erfindungsgemäßen Ladekabels darstellt, kann eine größere Dicke aufweisen als die darunterliegende zweite Isolationsschicht, jedoch können die Dicken der beiden Schichten auch gleich sein. Die Dicke der inner(st)en Isolationsschicht kann derart gewählt sein, dass selbst bei vollständiger Abtragung der ersten Isolationsschicht ein Ladevorgang immer noch sicher stattfinden kann und es nicht zu einem Ausfall der Ladesäule kommt.
In weiteren Ausführungsformen des Ladekabels kann der innere Bereich mindestens eine Kommunikationsleitung aufweisen. Generell kann das Innere des Ladekabels eine übliche Ausgestaltung (also Aufbau und Anordnung der Leitungen im Inneren) aufweisen und beispielsweise zwei stromführende Leitungen, eine oder mehrere Kommunikationsleitungen sowie eine oder mehrere Kühlmittelleitungen aufweisen.
In weiteren Ausführungsformen des Ladekabels kann der innere Bereich von einer metallischen Wicklung umgeben sein. Die metallische Wicklung kann zwischen dem inneren Bereich und der innersten Isolationsschicht der Ummantelung angeordnet sein und zur Bereitstellung einer EMV-Abschirmung verwendet werden.
In weiteren Ausführungsformen des Ladekabels kann die Ummantelung ferner eine dritte Isolationsschicht mit einer dritten Farbe aufweisen, welche zwischen der zweiten Isolationsschicht und dem inneren Bereich des Ladekabels angeordnet ist. Die dritte Farbe kann sowohl von der ersten Farbe als auch von der zweiten Farbe unterschiedlich sein. Beispielsweise kann die erste Farbe schwarz, die zweite Farbe Gelb und die dritte Farbe Rot sein, wobei auch jede andere Farbkombination geeignet ist. Jede Isolationsschicht kann beispielsweise eine Polymermischung aufweisen oder aus dieser bestehen, welche die entsprechende Farbe hat. Zweckmäßigerweise können die Farben der Isolationsschichten derart gewählt werden, dass sie voneinander gut unterscheidbar sind. Beispielsweise können die Farben aneinander angrenzender Isolationsschichten paarweise Kontrastfarben oder Komplementärfarben entsprechen.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen wird eine Ladesäule zum Laden eines Elektrofahrzeugs bereitgestellt, wobei die Ladesäule das hierin beschriebene Ladekabel aufweist und das Ladekabel den Ladestecker der Ladesäule mit dieser elektrisch verbindet.
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.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.

1A zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladekabels mit einer zweischichtigen Ummantelung.
1B zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladekabels mit einer dreischichtigen Ummantelung.

In 1A ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladekabels 1 gezeigt, welches eine zweischichtige Ummantelung aufweist. Das Ladekabel 1 weist einen inneren Bereich 2 auf, in dem eine erste stromführende Leitung 3 sowie eine zweite stromführende Leitung 4 angeordnet sind. Im inneren Bereich 2 befinden sich ferner Zusatzleistungen 5, welche eine oder mehrere Kommunikationsleitungen, eine oder mehrere Kühlmittelleitungen sowie weitere zweckmäßige Leitungen repräsentieren. Die Ummantelung, welche den inneren Bereich 2 umgibt, weist eine erste Isolationsschicht 6 und eine darunter angeordnete zweite Isolationsschicht 7 auf. Die erste Isolationsschicht 6 entspricht der äußer(st)en Isolationsschicht des Ladekabels 1. Die erste Isolationsschicht 6 und die zweite Isolationsschicht 7 sind konzentrisch um den inneren Bereich 2 angeordnet, wobei die zweite Isolationsschicht 7 vollflächig an dem inneren Bereich 2 anliegt und die erste Isolationsschicht 6 entsprechend vollflächig an der zweiten Isolationsschicht 7 anliegt. Die erste Isolationsschicht 6 kann beispielsweise schwarz sein und die zweite Isolationsschicht 7 kann rot sein.
In 1B ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladekabels 1 gezeigt, welches einen zu dem in 1A gezeigten Aufbau analogen Aufbau aufweist mit dem Unterschied, dass hier eine dreischichtige Ummantelung vorgesehen ist. Die dritte Isolationsschicht 8 ist zwischen der zweiten Isolationsschicht 7 und dem inneren Bereich 2 des Ladekabels angeordnet.

Claims

Ladekabel (1) für eine Ladesäule, aufweisend: einen inneren Bereich (2), welcher mindestens eine stromführende Leitung (3, 4) aufweist; eine Ummantelung, welche den inneren Bereich (2) umgibt, wobei die Ummantelung mindestens eine erste Isolationsschicht (6), welche eine erste Farbe aufweist, und eine zwischen der ersten Isolationsschicht (6) und dem inneren Bereich (2) angeordnete zweite Isolationsschicht (7) aufweist, welche eine von der ersten Farbe unterschiedliche zweite Farbe aufweist; und einen Ladestecker, welcher an einem Ende des Ladekabels angeordnet ist.
Ladekabel gemäß Anspruch 1, wobei der innere Bereich (2) ferner mindestens eine Kommunikationsleitung (5) aufweist.
Ladekabel gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der innere Bereich (2) von einer metallischen Wicklung umgeben ist.
Ladekabel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ummantelung ferner eine dritte Isolationsschicht (8) mit einer dritten Farbe aufweist, welche zwischen der zweiten Isolationsschicht (7) und dem inneren Bereich (2) angeordnet ist, wobei die dritte Farbe sowohl von der ersten Farbe als auch von der zweiten Farbe unterschiedlich ist.
Ladesäule zum Laden eines Elektrofahrzugs mit einem Ladekabel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.