DE102019130163A1 - Ladevorrichtung zum Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum Aufladen einer Traktionsbatterie (16) eines Elektrofahrzeugs (17), mit einer Ladesäule (12), welche ein ungeerdetes Stromversorgungssystem (18) aufweist, einem Ladekabel (14) mit zwei elektrischen Leitern (22, 24), einer Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung (30) zur Überwachung eines Isolationswiderstandes des ungeerdeten Stromversorgungssystems (18), und einer separaten Testvorrichtung (40) zur Überprüfung der Funktionalität der Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung (30), wobei die Testvorrichtung (40) eine Widerstandsanordnung (42) aufweist, welche elektrisch geerdet ist und wahlweise mit einem der beiden Leiter (22, 24) des Ladekabels (14) verbindbar ist, wobei über die Widerstandsanordnung (42) mindestens ein Testwiderstandswert einstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, mit einer Ladesäule, welche ein ungeerdetes Stromversorgungssystem aufweist, einem Ladekabel mit zwei elektrischen Leitern, einer Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Isolationswiderstandes des ungeerdeten Stromversorgungssystems, und einer separaten Testvorrichtung zur Überprüfung der Funktionalität der Isolationsfeh ler -Ü berwachungsvorrichtung.
  • Außerdem betrifft die Erfindung eine Testvorrichtung zur Überprüfung der Funktionalität einer Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung einer Ladesäule.
  • Bei den Entwicklungen zur Elektromobilität tritt die Betrachtung der elektrischen Sicherheit immer mehr in den Vordergrund. Dies betrifft zum einen das von dem fahrzeugeigenen Energieversorgungsnetz ausgehende elektrische Gefährdungspotential für Personen und zum anderen das von einer Ladesäule ausgehende elektrische Gefährdungspotential für Personen während des Ladevorgangs der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs. Die Ladesäule kann eine im häuslichen Bereich aufgestellte, in Form einer Wallbox ausgeführte Ladestation oder eine öffentlich zugängliche Ladesäule sein, welche beispielsweise zusammen mit einer Mehrzahl von Ladesäulen in einem Ladepark aufgestellt ist. Die Ladesäulen sind entweder mit einem geerdeten oder mit einem ungeerdeten Stromversorgungssystemen ausgestattet.
  • Die Ladesäulen weisen üblicherweise eine Isolations-Überwachungsvorrichtung auf, um das elektrische Gefährdungspotential für Personen auf ein Minimum zu reduzieren. Dabei besteht bei Ladesäulen mit einem geerdeten Stromversorgungssystem bereits bei einem einzigen Isolationsfehler ein hohes elektrisches Gefährdungspotential, da über die Person ein elektrischer Stromkreis zwischen dem Stromversorgungssystem und der Erde geschlossen wird. Bei einem derartigen geschlossenen Stromkreis fließt ein hoher elektrischer Strom durch die Person. Bevor der Stromkreis durch die Person geschlossen werden kann, wird der Isolationsfehler durch die Isolations-Überwachungsvorrichtung erkannt und die Ladesäule wird sofort abgeschaltet. Im Gegensatz dazu ist ein erster Isolationsfehler beim ungeerdeten Stromversorgungssystem für die Personen unkritisch, da aufgrund der fehlenden elektrischen Verbindung zwischen dem Stromversorgungssystem und der Erde kein Stromkreis über die Person geschlossen werden kann. Dennoch wird der Isolationsfehler durch die Isolations-Überwachungsvorrichtung erkannt und ein Warnhinweis ausgegeben oder die Abschaltung der Ladesäule vorgenommen. Beim Auftreten eines zweiten Isolationsfehlers und Vorliegen eines Erdschlusses oder Körperschlusses durch den ersten Isolationsfehler besteht die Gefahr, dass ein elektrischer Stromkreis über die Person geschlossen wird, wodurch eine Gefährdung der Person besteht. Der zweite Isolationsfehler wird durch die Isolations-Überwachungsvorrichtung frühzeitig detektiert und die Ladesäule abgeschaltet. Anderenfalls ist die Ladesäule bereits nach dem ersten Isolationsfehler abgeschaltet, sofern dieser niederohmig ist.
  • Zur Isolations-Überwachung eines ungeerdeten Stromversorgungssystems weist die Isolations-Überwachungsvorrichtung für jeden Fehlerfall jeweils eine Isolationswiderstandswert auf. Über einen ersten hohen Isolationswiderstandswert, der beispielweise bei einer Ladespannung von 1000 V mit 500 kOhm definiert ist, wird ein Isolationsfehler als Isolationswarnung detektiert. Über einen zweiten vordefinierten Isolationswiderstandswert, welcher bei einer Ladespannung von 1000 V mit 100 kOhm definiert ist, wird direkt ein Isolationsfehler detektiert. Dabei gibt die Isolations-Überwachungsvorrichtung ein Warnsignal aus, wenn der Isolationswiderstandswert kleiner als 500 kOhm ist und die Ladesäule wird abgeschaltet, wenn der Isolationswiderstandswert kleiner als 100 kOhm ist.
  • Eine derartige Isolations-Überwachungsvorrichtung für ein ungeerdetes Stromversorgungssystem ist in offenbart die EP 3 157 113 A1 .
  • Um die ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit der Isolations-Überwachungsvorrichtung festzustellen, muss diese nach dem Aufstellen der Ladesäule überprüft werden. Hierfür existieren aufwendige und unhandliche Testvorrichtungen, welche beispielsweise bei geöffneter Ladesäule über Krokodilklemmen an die stromführenden Komponenten des Stromversorgungssystems elektrische angeschlossen werden. Dabei wird zum ordnungsgemäßen Anschließen der Testvorrichtung ein geschulter Arbeiter benötigt, wobei beim Anschließen der Testvorrichtung ein elektrisches Gefährdungspotential für den Arbeiter durch einen elektrischen Schlag besteht.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist, eine Ladevorrichtung zum Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs mit einer Testvorrichtung für die Isolations-Überwachungsvorrichtung bereitzustellen, welche einfach aufgebaut und betätigbar ist. Außerdem soll das Gefährdungspotential für den Arbeiter beim Anschließen und Betätigen der Testvorrichtung minimiert werden.
  • Es soll eine einfach aufgebaute und betätigbare Testvorrichtung zur Überprüfung der Funktionalität der Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung einer Ladesäule geschaffen werden.
  • Diese Aufgabe wird mit der Ladevorrichtung zum Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
  • Außerdem wird die Aufgabe durch eine Testvorrichtung zur Überprüfung der Funktionalität der Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung einer Ladesäule nach Anspruch 13 gelöst.
  • Erfindungsgemäß weist die Testvorrichtung eine Widerstandsanordnung auf, welche elektrisch geerdet ist und wahlweise mit einem der beiden Leiter des Ladekabels verbindbar ist, wobei über die Widerstandsanordnung mindestens ein Testwiderstandswert einstellbar sind. Über die Testvorrichtung wird der durch die Isolations-Überwachungsvorrichtung detektierbare Fehlerfall auf eine einfache Weise simuliert, indem über die Widerstandsanordnung ein Erdschluss mit einem vordefinierten Testwiderstandswert hergestellt wird, wobei der Testwiderstandswert dem vordefinierten Widerstandswert der Isolations-Überwachungsvorrichtung zum Auslösen entsprechender Maßnahmen beim Vorliegen eines Isolationsfehlers entspricht bzw. innenhalb der Fehlergrenzen diesen unter- oder überschreitet, um einen Fehler auszulösen.
  • Die Testvorrichtung ist ein in sich abgeschlossenes System, welches einfach und sicher über Steckerelemente an das Ladekabel und damit an die Ladesäule angeschlossen werden kann, ohne dass eine Gefahr eines Stromschlags für die die Testvorrichtung betätigende Person besteht. Die Widerstandsanordnung der Testvorrichtung ist wahlweise mit einem der beiden Leiter verbindbar, so dass über die Testvorrichtung die Funktionalität der Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung in Bezug auf beide Leiter überprüft werden kann.
  • Vorzugsweise weist die Testvorrichtung eine Leiter-Umschaltvorrichtung auf, wobei in einer ersten Schaltstellung der Leiter-Umschaltvorrichtung ein erster elektrischer Leiter mit der Widerstandsanordnung elektrisch gekoppelt ist und in einer zweiten Schaltstellung der Leiter-Umschaltvorrichtung ein zweiter elektrischer Leiter mit der Widerstandsanordnung elektrisch gekoppelt ist. Die Leiter-Umschaltvorrichtung kann ein mechanischer oder ein elektronischer Schalter sein, welcher eine elektrische Verbindung zwischen der Widerstandsanordnung und entweder dem einem Leiter oder dem anderen Leiter herstellt. Die Leiter-Umschaltvorrichtung ist beispielsweise ein Wechselschalter, welcher zwischen mindestens zwei Schaltstellungen geschaltet werden kann, wobei die Mittelstellung zwischen den beiden Schaltstellungen nicht zwingend stabil ist. Alternativ ist die Leiter-Umschaltvorrichtung ein elektronischer Schalter, wobei als Schaltelemente Elektronikkomponenten, beispielsweise ein Feldeffekttransistor, ein Bipolartransistor oder eine Diode verwendet werden. Durch die Leiter-Umschaltvorrichtung muss die Testvorrichtung lediglich an das Ladekabel und die Ladesäule elektrisch angeschlossen werden, wobei die Funktionsfähigkeit der Isolations-Überwachungsvorrichtung in Bezug auf beide elektrischen Leiter durch ein einfaches Umschalten zwischen den mindestens zwei Schaltstellungen überprüfbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Testvorrichtung ein Leiter-Schaltbetätigungselement auf, welches mit der Leiter-Umschaltvorrichtung gekoppelt ist. Das Leiter-Schaltbetätigungselement ist an einer Außenfläche eines Testvorrichtungs-Gehäuses angeordnet und ist beispielsweise als Drehknopf ausgeführt, welcher zwischen mindestens zwei Raststellungen verstellbar ist. Durch das Verdrehen des Drehknopfs in die erste Raststellung wird die Leiter-Umschaltvorrichtung in die erste Schaltstellung verstellt und durch das Verdrehen des Drehknopfs in die zweite Raststellung wird die Leiter-Umschaltvorrichtung in die zweite Schaltstellung verstellt. Durch das Leiter-Schaltbetätigungselement kann die Leiter-Umschaltvorrichtung auf eine einfache Weise betätigt werden.
  • Vorzugsweise sind über die Widerstandsanordnung zwei Testwiderstandswerte einstellbar, wobei durch das Umschalten zwischen den beiden Testwiderstandswerten auf eine einfache Weise zwei Fehlerfälle simuliert werden können. Dabei kann bei einer Ladesäule mit einem ungeerdeten Stromversorgungssystem die Funktionsfähigkeit unterschiedlicher, durch die Isolations-Überwachungsvorrichtung festgelegte Maßnahmen zwischen Warn- und Fehlersignalen überprüft werden, wobei über einen ersten Testwiderstandswert, beispielsweise 500 kOhm bei einer Versorgungsspannung von 1000 V, die Funktionsfähigkeit der Isolations-Überwachungsvorrichtung in Bezug auf eine Warnschwelle überprüft wird und über einen zweiten Testwiderstandswert, beispielsweise 100 kOhm bei einer Versorgungsspannung von 1000 V, die Funktionsfähigkeit der Isolations-Überwachungsvorrichtung in Bezug auf eine Ladesäule-Abschaltschwelle überprüft wird.
  • Vorzugsweise weist die Widerstandsanordnung ein stufenloses Potentiometer auf. Ein Potentiometer ist ein Widerstandsbauelement, dessen Widerstandswert mechanisch veränderbar ist. Dadurch können unterschiedliche Testwiderstandswerte stufenlos eingestellt werden, so dass die Testwiderstandswerte jederzeit einfach verändert werden können.
  • Alternativ weist die Widerstandanordnung einen ersten Testwiderstand mit einem ersten Testwiderstandswert und einen zweiten Testwiderstand mit einem zweiten Testwiderstandswert auf, wobei eine Widerstands-Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, wobei in einer ersten Schaltstellung der Widerstands-Umschaltvorrichtung der erste Testwiderstand mit einem der elektrischen Leitern elektrisch gekoppelt ist und in einer zweiten Schaltstellung der Widerstands-Umschaltvorrichtung ein zweite Testwiderstand mit einem der elektrischen Leitern elektrisch gekoppelt ist. Dadurch können zur Überprüfung der Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung ausschließlich vordefinierte Testwiderstandswerte eingestellt werden, wodurch eine einfach betätigbare Testvorrichtung geschaffen wird.
  • Vorzugsweise weist die Testvorrichtung ein Widerstands-Schaltbetätigungselement auf, welches mit der Widerstands-Umschaltvorrichtung gekoppelt ist. Das Widerstands-Schaltbetätigungselement ist an einer Außenfläche eines Testvorrichtungs-Gehäuses angeordnet, wodurch einfach zwischen mehreren Testwiderständen geschaltet werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Testvorrichtung ein Kombinations-Schaltbetätigungselement aufweist, welches mit der Leiter-Umschaltvorrichtung und mit der Widerstands-Umschaltvorrichtung gekoppelt ist. Dadurch kann ein Betätigungselement eingespart werden, so dass der Herstellungs- und der Montageaufwand reduziert wird. Das Kombinations-Schaltbetätigungselement kann beispielsweise vier Raststellungen aufweisen, wobei je elektrischen Leiter zwei Raststellungen vorgesehen sind und über die zwei Raststellungen je Leiter zwei unterschiedliche Testwiderstände eingestellt werden können.
  • Vorzugsweise weist das Ladekabel ein fahrzeugseitiges Anschlusselement und ein ladesäulenseitiges Anschlusselement auf, sofern die Ladesäulenseite nicht fest verbunden ist, und die Testvorrichtung weist ein fahrzeugseitiges Kupplungselement und ein ladesäulenseitiges Kupplungselement auf, wobei das fahrzeugseitige Kupplungselement der Testvorrichtung komplementär zu einem ladesäulenseitigen Anschlusselement des Ladekabels ist und das ladesäulenseitige Kupplungselement der Testvorrichtung dem ladesäulenseitigen Anschlusselement des Ladekabels entspricht, sofern die Ladesäulenseite nicht fest verbunden ist. Dadurch kann die Testvorrichtung einfach zwischen das Ladekabel und die Ladestation zwischengeschaltet werden.
  • Vorzugsweise sind die Kupplungselemente CCS-, CHAdeMO- oder GBT-Anschlüsse, wodurch die Testvorrichtung über genormte Kupplungselemente mit dem Ladekabel oder der Ladesäule gekoppelt werden kann. Dadurch kann die Testvorrichtung mit unterschiedlichen Ladesäulen und Ladekabeln gekoppelt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Testvorrichtung freitragend ausgeführt, wobei keine zusätzlichen Komponenten benötigt werden, um die Testvorrichtung zu stützen. Die Testvorrichtung ist dadurch handlich und mobil ausgeführt.
  • Vorzugsweise weist die Testvorrichtung eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen des eingestellten Testwiderstandswertes auf, wodurch der die Testvorrichtung betätigende Person der eingestellte Leiter und/oder der eingestellten Testwiderstandswert angezeigt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
    • 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung mit einer ersten Ausführung der Testvorrichtung,
    • 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung mit einer zweiten Ausführung der Testvorrichtung.
  • 1 und 2 zeigen eine Ladevorrichtung 10 zum Aufladen einer Traktionsbatterie 16 eines Elektrofahrzeugs 17. Die Ladevorrichtung 10 weist eine Ladesäule 12 auf, welche zum Aufladen der Traktionsbatterie 16 mit der Traktionsbatterie 16 elektrisch verbunden ist.
  • Die Ladesäule 12 weist ein Stromversorgungssystem 18 auf, welches als Gleichstrom-Quelle dient und nicht geerdet ist. Die Ladesäule 12 weist außerdem eine Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung 30 auf, welche geerdet ist und zur Überwachung des ungeerdeten Stromversorgungssystems 18 dient. Die Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung 30 weist zwei vordefinierte Isolationswiderstandswerte auf. Der erste Isolationswiderstandswert dient als Warmschwelle, wobei sobald der erste Isolationswiderstandswert unterschritten wird, ein Warnhinweis über einen Isolationsfehler durch die Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung 30 ausgebeben wird. Der zweite Isolationswiderstandswert dient als Abschaltschwelle, wobei sobald der zweite Isolationswiderstandswert unterschritten wird, die Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung 30 einen Befehl zum Abschalten der Ladesäule ausgibt.
  • Die Traktionsbatterie 16 des Elektrofahrzeugs 17 ist über ein Ladekabel 14 mit dem ungeerdeten Stromversorgungssystem 18 elektrisch verbunden. Das Ladekabel 14 weist einen ersten Leiter 22 und einen zweiten Leiter 24 auf, wobei der erste Leiter 22 die negative Gleichstromphase ist und der zweiter Leiter 24 die positive Gleichstromphase ist.
  • Um die Funktionsfähigkeit der Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung 30 zu überprüfen, ist eine erfindungsgemäße Testvorrichtung 40 zwischen der Ladesäule 12 und dem Elektrofahrzeug 17 zwischengeschaltet.
    Die Testvorrichtung 40 weist ein Testvorrichtung-Gehäuse 44 auf, an welchem ein fahrzeugseitiges Kupplungselement 74 oder direkt ein Ladekabel und ein ladesäulenseitiges Kupplungselement 76 angeordnet sind. Das fahrzeugseitige Kupplungselement 74 ist komplementär zu einem ladesäulenseitigen Anschlusselement 72 des Ladekabels 14 ausgeführt, sofern das Ladekabel nicht direkt Bestandteil der Testvorrichtung ist. Das ladensäulenseitige Kupplungselement 76 entspricht dem ladesäulenseitigen Anschlusselement 72 des Ladekabels 14. Die Testvorrichtung 40 ist über das ladesäulenseitige Kupplungselement 76 entweder direkt oder über ein zusätzliches Ladekabel, welches identisch zum Ladekabel 14 ausgeführt ist, mit der Ladesäule 12 elektrisch verbunden. Das Ladekabel 14 ist über das ladesäulenseitige Anschlusselement 72 mit dem fahrzeugseitigen Kupplungselement 74 der Testvorrichtung 40 gekoppelt und über ein ladesäulenseitiges Anschlusselement 70 mit der Ladesäule 12 gekoppelt. Die Kupplungselemente 74, 76 der Testvorrichtung 40 sowie die Anschlusselemente 70, 72 sind genormte Komponenten beispielsweise eines CCS-, CHAdeMo- oder GB/T-SteckerBuchsen-Systems.
  • Die Testvorrichtung 40 weist einen Widerstandanordnung 42 und eine Leiter-Umschaltvorrichtung 50 auf, wobei über die Leiter-Umschaltvorrichtung 50 eine elektrische Verbindung zwischen der Widerstandsanordnung 42 und einem der beiden elektrischen Leitern 22, 24 herstellt wird. Die Leiter-Umschaltvorrichtung 50 kann zwischen zwei Schaltstellungen geschaltet werden, wobei in der ersten Schaltstellung die Widerstandsanordnung 42 mit dem ersten Leiter 22 verbunden ist und in der zweiten Schaltstellung die Widerstandsanordnung 42 mit dem zweiten elektrischen Leiter 24 elektrisch verbunden ist.
  • Zur Betätigung der Leiter-Umschaltvorrichtung 50 ist an dem Testvorrichtung-Gehäuse 44 ein Leiter-Schaltbetätigungselement 46 vorgesehen, welches als Drehknopf ausgeführt ist und an einer Außenfläche des Testvorrichtung-Gehäuses 44 angeordnet ist. Das Leiter-Schaltbetätigungselement 46 ist mit der Leiter-Umschaltvorrichtung 50 mechanisch verbunden, so dass aus einer Verstellung des Leiter-Schaltbetätigungselements 46 eine Schaltbewegung der Leiter-Umschaltvorrichtung 50 resultiert, wobei die Leiter-Umschaltvorrichtung 50 als mechanisches Schaltelement ausgeführt ist. Alternativ könnte die Leiter-Umschaltvorrichtung 50 elektronisch durch Elektronikkomponenten ausgeführt sein, wobei die Verstellung des Leiter-Schaltbetätigungselements 46 detektiert wird und eine Umschaltbewegung der Leiter-Umschaltvorrichtung 50 ausgelöst wird.
  • Die Widerstandsanordnung 42 in 1 ist als Potentiometer ausgeführt, über welches der Widerstandswert stufenlos zwischen zwei vordefinierten Testwiderstandswerten der Widerstandsanordnung 42 verstellt werden kann, wobei über ein am Testvorrichtungs-Gehäuse 44 angeordnetes Potentiometer-Betätigungselement 48 der Testwiderstandswert des Potentiometers eingestellt werden kann und über eine an dem Testvorrichtungs-Gehäuse 44 angeordnete, optionale Anzeigevorrichtung 80 der eingestellte Testwiderstandswert angezeigt wird. Zusätzlich zeigt die Anzeigevorrichtung 80 an, welcher elektrische Leiter 22, 24 durch die Leiter-Umschaltvorrichtung 50 geschaltet ist. Die Widerstandsanordnung 42 ist über einen Erdungsleiter 31 mit der geerdeten Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung 30 elektrisch verbunden und dadurch geerdet.
  • Im Unterschied zur der Widerstandsanordnung 42 in 1 ist die Widerstandsanordnung 42 in 2 nicht als Potentiometer ausgeführt, sondern weist zwei separate Testwiderstände 43, 45 und eine Widerstands-Umschaltvorrichtung 60 auf. Die Testwiderstände 43, 45 weisen jeweils einen vordefinierten Testwiderstandswert auf. Die Widerstands-Umschaltvorrichtung 60 ist zwischen zwei Schaltstellungen verstellbar, wobei in einer ersten Schaltstellung der erste Testwiderstand 43 mit einem der beiden Leiter 22, 24 elektrisch verbunden ist und in der zweiten Schaltstellung der zweite Testwiderstand 45 mit einem der Leiter 22, 24 elektrisch verbunden ist.
  • Außerdem unterscheidet sich die Testvorrichtung 40 in 2 von der in 1 gezeigten Testvorrichtung 40 dadurch, dass anstatt eines Leiter-Schaltbetätigungselements 46 ein Kombinations-Schaltbetätigungselement 49 am Testvorrichtungs-Gehäuse 44 angeordnet ist, wobei das Kombinations-Schaltbetätigungselement 49 mit der Leiter-Umschaltvorrichtung 50 und der Widerstand-Umschaltvorrichtung 60 gekoppelt ist. Das Kombinations-Schaltbetätigungselement 49 weist vier Schaltstellungen auf, wobei in der ersten Schaltstellung der erste Leiter 22 mit dem ersten Testwiderstand 43 elektrisch verbunden ist, in der zweiten Schaltstellung der erste Leiter 22 mit dem zweiten Testwiderstand 45 elektrisch verbunden ist, in der dritten Schaltstellung der zweite Leiter 24 mit dem ersten Testwiderstand 43 elektrisch verbunden ist und in der vierten Schaltstellung der zweite Leiter 24 mit dem zweiten Testwiderstand 45 elektrisch verbunden ist.
  • Zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung 30 mittels der erfindungsgemäßen Testvorrichtung 40 wird die Widerstandsanordnung 42 über die Leiter-Umschaltvorrichtung 50 mit dem ersten Leiter 22 elektrisch verbunden und es werden entweder über das Potentiometer oder über die Widerstands-Umschaltvorrichtung 60 nacheinander die vordefinierten Testwiderstandswerte eingestellt. In Abhängigkeit vom eingestellten Testwiderstandswert wird in der Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung 30 eine Warnfunktion oder eine Abschaltfunktion ausgelöst.
  • Im nächsten Schritt wird über ein Umschalten der Leiter-Umschaltvorrichtung 50 der zweite Leiter 24 mit der Widerstandsanordnung 42 elektrisch gekoppelt, wobei erneut die unterschiedlichen Testwiderstandswerte nacheinander eingestellt werden und in Abhängigkeit vom eingestellten Testwiderstandswert in der Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung 30 eine Warnfunktion oder eine Abschaltfunktion ausgelöst wird.
  • 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
    • EP 3157113 A1 [0006]

Claims (13)

  1. Ladevorrichtung zum Aufladen einer Traktionsbatterie (16) eines Elektrofahrzeugs (17), mit einer Ladesäule (12), welche ein ungeerdetes Stromversorgungssystem (18) aufweist, einem Ladekabel (14) mit zwei elektrischen Leitern (22, 24), einer Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung (30) zur Überwachung eines Isolationswiderstandes des ungeerdeten Stromversorgungssystems (18), und einer separaten Testvorrichtung (40) zur Überprüfung der Funktionalität der Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung (30), dadurch gekennzeichnet, dass die Testvorrichtung (40) eine Widerstandsanordnung (42) aufweist, welche elektrisch geerdet ist und wahlweise mit einem der beiden Leiter (22, 24) des Ladekabels (14) verbindbar ist, wobei über die Widerstandsanordnung (42) mindestens ein Testwiderstandswert einstellbar ist.
  2. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Testvorrichtung (40) eine Leiter-Umschaltvorrichtung (50) aufweist, wobei in einer ersten Schaltstellung der Leiter-Umschaltvorrichtung (50) ein erster elektrischer Leiter (22) mit der Widerstandsanordnung (42) elektrisch gekoppelt ist und in einer zweiten Schaltstellung der Leiter-Umschaltvorrichtung (50) ein zweiter elektrischer Leiter (24) mit der Widerstandsanordnung (42) elektrisch gekoppelt ist.
  3. Ladevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Testvorrichtung (40) ein Leiter-Schaltbetätigungselement (46) aufweist, welches mit der Leiter-Umschaltvorrichtung (50) gekoppelt ist.
  4. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Widerstandsanordnung (42) mindestens zwei Testwiderstandswerte einstellbar sind.
  5. Ladevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsanordnung (42) ein stufenloses Potentiometer aufweist.
  6. Ladevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandanordnung (42) einen ersten Testwiderstand (43) mit einem ersten Testwiderstandswert und einen zweiten Testwiderstand (45) mit einem zweiten Testwiderstandswert aufweist, wobei eine Widerstands-Umschaltvorrichtung (60) vorgesehen ist, wobei in einer ersten Schaltstellung der Widerstands-Umschaltvorrichtung (60) der erste Testwiderstand (43) mit einem der elektrischen Leiter (22, 24) elektrisch gekoppelt ist und in einer zweiten Schaltstellung der Widerstands-Umschaltvorrichtung (60) ein zweiter Testwiderstand (45) mit einem der elektrischen Leiter (22, 24) elektrisch gekoppelt ist.
  7. Ladevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Testvorrichtung (40) ein Widerstands-Schaltbetätigungselement (48) aufweist, welches mit der Widerstands-Umschaltvorrichtung (60) gekoppelt ist.
  8. Ladevorrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Testvorrichtung (40) ein Kombinations-Schaltbetätigungselement aufweist, welches mit der Leiter-Umschaltvorrichtung (50) und mit der Widerstands-Umschaltvorrichtung (60) gekoppelt ist.
  9. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (14) ein fahrzeugseitiges Anschlusselement (70) und ein ladesäulenseitiges Anschlusselement (72) aufweist und die Testvorrichtung ein fahrzeugseitiges Kupplungselement (74) und ein ladesäulenseitiges Kupplungselement (76) aufweist, wobei das fahrzeugseitige Kupplungselement (74) der Testvorrichtung (40) komplementär zu einem ladesäulenseitigen Anschlusselement (72) des Ladekabels (14) ist und das ladesäulenseitige Kupplungselement (76) der Testvorrichtung (40) dem ladesäulenseitigen Anschlusselement (72) des Ladekabels (14) entspricht, sofern die Ladesäulenseite nicht fest verbunden ist.
  10. Ladevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente (74, 76) CCS-, CHAdeMO- oder GBT-Anschlüsse sind.
  11. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Testvorrichtung (40) freitragend ausgeführt ist.
  12. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Testvorrichtung (40) eine Anzeigevorrichtung (80) zum Anzeigen des eingestellten Testwiderstandswertes aufweist.
  13. Testvorrichtung zur Überprüfung der Funktionalität der Isolationsfehler-Überwachungsvorrichtung einer Ladesäule nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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