DE102021003652A1

DE102021003652A1 - Elektrische Verbindungsanordnung und Verfahren zum Überwachen eines Betriebs einer elektrischen Verbindungsanordnung

Info

Publication number: DE102021003652A1
Application number: DE102021003652.2A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Emanuel Hust; Julien Hennig; Markus Bulling
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2021-07-15
Publication date: 2021-11-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsanordnung (100), wenigstens umfassend ein Energieübertragungssystem (10) mit wenigstens einem Stecker (12, 14), und mit wenigstens einer mit dem Stecker (12, 14) korrespondierenden Buchse (16, 18), und ein Interlocksystem (30) mit wenigstens einem an dem Stecker (12, 14) angeordneten Interlock-Steckerkontakt (32, 33, 34, 35), mit wenigstens einem an der Buchse (16, 18) angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt (36, 38), und mit wenigstens einer Überwachungseinheit (60, 62), wobei die wenigstens eine Überwachungseinheit (60, 62), die Interlock-Steckerkontakte (32, 33, 34, 35) und Interlock-Buchsenkontakte (36, 37, 38, 39) in gestecktem Zustand des wenigstens einen Steckers (12, 14) und der wenigstens einen Buchse (16, 18) mittels einer Ringleitung (40, 41) verbunden sind, wobei in dem wenigstens einen Stecker (12, 14) und in der wenigstens einen Buchse (16, 18) jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente (ID1, ID2, ID3, ID4, ID5, ID6, ID7) angeordnet ist, welche mit der Ringleitung (40, 41) elektrisch verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsanordnung sowie ein Verfahren zum Überwachen eines bestimmungsgemäßen Betriebs einer elektrischen Verbindungsanordnung.
In elektrisch betreibbaren Fahrzeuge werden Hochvoltsysteme genutzt, die einer speziellen Hochvolt (HV)-Absicherung bedürfen, um einen sicheren Betrieb gewährleisten zu können. Ein Teil dieser Absicherung ist eine Steckkontrolle bei Hochvolt-führenden Steckern und Buchsen. Das sogenannte Hochvolt-Interlocksystem überprüft während des Betriebes die korrekte Steckverbindung zwischen Buchse, Stecker und Kabel. Sollte die Steckverbindung nicht korrekt sitzen, führt dieses zu einer kompletten Deaktivierung aller Hochvolt-Komponenten und damit dem Antriebsverlust des Fahrzeuges bzw. dem Abbruch des Ladevorgangs. Diese Deaktivierung tritt auch dann auf, wenn die Hochvolt-Komponente für den Fahrbetrieb nicht essentiell ist, z.B. DC-Ladesystem während der Fahrt. Damit wird möglicherweise ein Fahrzeug zwangsweise stillgelegt, obwohl es nicht unbedingt nötig ist.
Die DE 10 2019 002 307 A1 offenbart eine elektrische Verbindungsanordnung, welche ein Energieübertragungssystem umfasst mit zumindest einem Stecker, umfassend zumindest einen elektrischen Haupt-Steckerkontakt, und mit zumindest einer mit dem Stecker korrespondierenden Buchse, umfassend zumindest einen elektrischen Haupt-Buchsenkontakt, wobei der Haupt-Steckerkontakt und der Haupt-Buchsenkontakt ausgebildet sind, in einem miteinander gekoppelten Zustand elektrische Energie zu übertragen. Die elektrische Verbindungsanordnung umfasst weiterhin ein Interlocksystem mit zumindest einem an dem Stecker angeordneten Interlock-Steckerkontakt, zumindest einem an der Buchse angeordneten Interlock-Buchsenkontakt und einer Steuereinheit, welche bei einer detektierten Trennung von Interlock-Steckerkontakt und Interlock-Buchsenkontakt eine Zuführung elektrischer Energie zu dem Haupt-Steckerkontakt oder Haupt-Buchsenkontakt unterbricht. Die Steuereinheit, der Interlock-Steckerkontakt, der Interlock-Buchsenkontakt, ein Empfänger und ein Sender sind im gekoppelten Zustand von Interlock-Steckerkontakt und Interlock- Buchsenkontakt über eine aus zumindest einem Lichtwellenleiter gebildete Ringleitung miteinander gekoppelt, wobei der Sender ausgebildet ist, ein Lichtsignal in die Ringleitung einzukoppeln, und der Empfänger ausgebildet ist, das eingekoppelte Lichtsignal ausschließlich bei geschlossener Ringleitung im gekoppelten Zustand von Interlock-Steckerkontakt und Interlock-Buchsenkontakt zu empfangen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Verbindungsanordnung zu schaffen, welche eine zuverlässige Überwachung der Verbindunganordnung erlaubt.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zum zuverlässigen Überwachen eines bestimmungsgemäßen Betriebs einer elektrischen Verbindungsanordnung anzugeben.
Die vorgenannten Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine elektrische Verbindungsanordnung vorgeschlagen, wenigstens umfassend ein Energieübertragungssystem mit wenigstens einem Stecker, der wenigstens einen Haupt-Steckerkontakt umfasst, und mit wenigstens einer mit dem Stecker korrespondierenden Buchse, die wenigstens einen Haupt-Buchsenkontakt umfasst, wobei der Haupt-Steckerkontakt und der Haupt-Buchsenkontakt ausgebildet sind, in einem miteinander gekoppelten Zustand elektrische Energie zu übertragen, und ein Interlocksystem mit wenigstens einem an dem Stecker angeordneten Interlock-Steckerkontakt, mit wenigstens einem an der Buchse angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt und mit wenigstens einer Überwachungseinheit, welche wenigstens einen Signalgenerator und einen Empfänger umfasst. Die wenigstens eine Überwachungseinheit, die wenigstens eine Interlock-Steckerkontakt und der wenigstens eine Interlock-Buchsenkontakt sind in gestecktem Zustand des wenigstens einen Steckers und der wenigstens einen Buchse mittels wenigstens einer Ringleitung verbunden. Dabei ist in dem wenigstens einen Stecker und in der wenigstens einen Buchse jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente angeordnet, welche mit der Ringleitung elektrisch verbunden ist. Die Überwachungseinheit ist ausgebildet, bei geschlossener oder teilweise überbrückter Ringleitung mit der geschlossenen oder teilweise überbrückten Ringleitung elektrisch verbundene Identifikationskomponenten zu identifizieren.
Aktuelle HV-Interlocksysteme bestehen entweder aus einer langen, zentralgesteuerten Interlockschleife oder mehreren dezentralen Interlockschleifen. Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsanordnung kann anhand der Identifikationskomponenten ein Fehler eindeutig einer Steckverbindung zugeordnet werden und damit entschieden werden, ob die Komponente für den Betrieb des Fahrzeugs essentiell oder aktuell entbehrlich ist.
Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem HV-Interlocksysteme lediglich den elektrischen Kontakt überprüfen, kann mittels der nicht-vorhandenen oder vorhandenen Signale der Identifikationskomponenten beispielsweise eine Überbrückung von einer korrekt gesteckten Verbindung unterschieden werden.
Ein Einbringen von solchen Identifikationsmerkmalen gewährleistet beispielsweise, dass HV-Interlock-gesicherte Komponenten nicht einfach durch minderwertige Komponenten ersetzt oder überbrückt werden können, was einen wesentlichen Beitrag zur HV-Sicherheit beiträgt.
Die Fehlerzuordnung kann entscheidend verbessert und genauer eingegrenzt werden, indem die Fehlerdiagnose wesentlich unterstützt wird. Damit ist eine Reparatur schneller möglicher, da die fehlerhafte Komponente oder der Fehlerort besser lokalisiert werden können.
Bei nicht-kritischen Fehlern kann dann erlaubt werden, nur die betroffene Komponente zu deaktivieren und die Grundfunktionen weiter anzubieten. Dadurch muss das Fahrzeug nicht stillgelegt werden, wenn Fahren mit eingeschränkter Funktion möglich ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verbindungsanordnung kann die Überwachungseinheit ausgebildet sein, anhand einer Veränderung eines von dem Empfänger empfangenen elektrischen Signals, welches durch den Signalgenerator in die Ringleitung speisbar ist, das Vorhandensein einer Identifikationskomponente zu bestimmen. Der Signalgenerator sendet ein elektrisches Signal in die Ringleitung, welches bei Vorhandensein einer Identifikationskomponente mit dieser wechselwirkt, bzw. von der Identifikationskomponente verändert wird, sodass dieses veränderte Signal von dem Empfänger empfangen und ausgewertet werden kann. Anhand der Auswertung des empfangenen Signals in der Überwachungseinheit kann festgestellt werden, ob die entsprechende Identifikationskomponente und damit der Stecker oder die Buchse, welcher die Identifikationskomponente zugeordnet ist, vorhanden und damit die elektrische Verbindung in Ordnung ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verbindungsanordnung kann die wenigstens eine Identifikationskomponente als eine Kombination analoger elektrischer Bauteile, insbesondere als wenigstens eines von einem RC-Glied, einem RL-Glied, einem RLC-Glied, ausgebildet sein. Diese elektrischen Glieder mit ihrer Kombination von Widerstand (R), Induktivität (L) und Kapazität (C) verändern durch ihre charakteristischen Eigenschaften die eingespeisten elektrischen Signale des Signalgenerators und ermöglichen dadurch über den Empfänger der Überwachungseinheit zu entscheiden, ob bestimmte Identifikationskomponenten vorhanden sind oder nicht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verbindungsanordnung kann das Energieübertragungssystem ein elektrisches Kabel mit an beiden Enden angeordneten Steckern und zwei korrespondierende Buchsen umfassen. Das Interlocksystem kann jeweils wenigstens einen an den Steckern angeordneten Interlock-Steckerkontakt, und jeweils wenigstens einen an den Buchsen angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt sowie wenigstens eine Überwachungseinheit aufweisen. Dabei können die wenigstens eine Überwachungseinheit, die Interlock-Steckerkontakte und Interlock-Buchsenkontakte in gestecktem Zustand der Stecker und der Buchsen mittels wenigstens einer Ringleitung verbunden sein, wobei den Steckern und Buchsen jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente zugeordnet sein kann.
Bei dieser Verbindungsanordnung, welche ein Kabel mit zwei Steckern aufweist, welches an zwei Buchsen angeschlossen ist, werden vier Identifikationskomponenten verwendet, welche jeweils in den Steckern und Buchsen angeordnet sind. Außerdem werden zwei Leitungen für die Signalübertragung im Kabel durchgeschleift, wodurch die Überwachung des Betriebs der Verbindungsanordnung mit einer Überwachungseinheit mit Signalgenerator und Empfänger ermöglicht wird. Damit kann identifiziert werden, ob die beiden Stecker bestimmungsgemäß in den Buchsen gesteckt sind.
Vorteilhaft kann so eine Überwachung des Kabels durchgeführt werden, obwohl nur eine Überwachungseinheit vorgesehen ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verbindungsanordnung können am jeweiligen kabelseitigen Ende der Stecker jeweils beide Leitungen der Ringleitung mit einer Verbindungsleitung elektrisch verbunden sein und dieser Verbindungsleitung jeweils eine weitere Identifikationskomponente zugeordnet sein.
Bei dieser Verbindungsanordnung, welche ebenfalls ein Kabel mit zwei Steckern aufweist, welches an zwei Buchsen angeschlossen ist, werden insgesamt sechs Identifikationskomponenten verwendet, wobei jeweils in den Steckern zwei Identifikationskomponenten und in den Buchsen zwei Identifikationskomponenten angeordnet sind. Außerdem werden wieder zwei Leitungen der Ringleitung für die Signalübertragung im Kabel durchgeschleift, wodurch die Überwachung des Betriebs der Verbindungsanordnung mit einer Überwachungseinheit mit Signalgenerator und Empfänger ermöglicht wird. Damit kann identifiziert werden, ob die beiden Stecker bestimmungsgemäß in den Buchsen gesteckt sind.
Zusätzlich sind bei dieser Verbindungsanordnung Querverbindungen der beiden Pole der Ringleitung in den Steckern angeordnet, welchen die zwei zusätzlichen Identifikationskomponenten zugeordnet sind. Dadurch kann ein Ausfall im Kabel oder im Stecker detektiert werden und so eine genauere Fehlerzuordnung durchgeführt werden. Damit ist eine einfachere Fehlerbehebung möglich.
Vorteilhaft kann so eine Überwachung des Kabels durchgeführt werden, obwohl nur eine Überwachungseinheit vorgesehen ist. Ein Defekt muss nicht automatisch zum Ausfall des gesamten Interlocksystems führen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verbindungsanordnung kann das Energieübertragungssystem ein elektrisches Kabel mit einem ersten Stecker an einem ersten Ende und einem zweiten Stecker an einem zweiten Ende sowie eine erste korrespondierende Buchse und eine zweite korrespondierende Buchse umfassen. Das Interlocksystem kann jeweils wenigstens einen an den Steckern angeordneten Interlock-Steckerkontakt, und jeweils wenigstens einen an den Buchsen angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt sowie eine erste Überwachungseinheit an der ersten Buchse und eine zweite Überwachungseinheit an der zweiten Buchse aufweisen. Die erste Überwachungseinheit, der Interlock-Buchsenkontakt der ersten Buchse und der Interlock-Steckerkontakt des ersten Steckers können in gestecktem Zustand des ersten Steckers und der ersten Buchse mittels wenigstens einer ersten Ringleitung verbunden sein. Dabei können die zweite Überwachungseinheit, der Interlock-Buchsenkontakt der zweiten Buchse und der Interlock-Steckerkontakt des zweiten Steckers in gestecktem Zustand des zweiten Steckers und der zweiten Buchse mittels wenigstens einer zweiten Ringleitung verbunden sein, wobei den Steckern und Buchsen jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente zugeordnet sein kann.
Bei dieser Verbindungsanordnung, welche ebenfalls ein Kabel mit zwei Steckern aufweist, welches an zwei Buchsen angeschlossen ist, werden vier Identifikationskomponenten verwendet, welche jeweils in den Steckern und Buchsen angeordnet sind. Dabei wird jede Stecker-Buchse-Kombination mit einer eigenen Interlocksystem überwacht, welche eine eigene Überwachungseinheit aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es nicht nötig, die Ringleitung durch zwei zusätzlich im Kabel durchgeschleifte Leitungen weiterzuführen, da die jeweilige Stecker-Buchse-Kombination durch die eigene Ringleitung überwacht wird.
Vorteilhaft bei diesem Ausführungsbeispiel ist, dass nur eine kurze Überwachungsstrecke in der Ringleitung vorgesehen ist. Weiter ist eine Fehlerlokalisierung durch Zuweisung zu einer Ringleitung auf einfache Weise möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verbindungsanordnung kann das Energieübertragungssystem einen ersten Stecker mit einer ersten korrespondierenden Buchse und einen zweiten Stecker mit einer zweiten korrespondierenden Buchse umfassen. Das Interlocksystem kann jeweils wenigstens einen an den Steckern angeordneten Interlock-Steckerkontakt und jeweils wenigstens einen an den Buchsen angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt und wenigstens einen korrespondierenden Interlock-Steckerkontakt sowie eine Überwachungseinheit, welche zwischen den beiden Buchsen angeordnet ist, aufweisen. Die Überwachungseinheit, der Interlock-Buchsenkontakt der ersten Buchse, der Interlock-Steckerkontakt des ersten Steckers, der Interlock-Buchsenkontakt der zweiten Buchse, der Interlock-Steckerkontakt des zweiten Steckers, können in gestecktem Zustand des ersten Steckers mit der ersten Buchse sowie des zweiten Steckers mit der zweiten Buchse mittels wenigstens einer Ringleitung verbunden sein, wobei den Steckern und Buchsen jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente zugeordnet sein kann. Dabei kann eine Verbindungsleitung jeweils parallel zu dem Interlock-Buchsenkontakt der ersten Buchse sowie parallel zu dem Interlock-Buchsenkontakt der zweiten Buchse angeordnet sein und dieser Verbindungsleitung kann jeweils eine weitere Identifikationskomponente zugeordnet sein.
Bei dieser Verbindungsanordnung werden die beiden Buchsen, welche beispielsweise in einem Steuergerät angeordnet sein können, jeweils mit einem Kabel mit einem Stecker kontaktiert. Zur Überwachung der Verbindungsanordnung werden insgesamt sechs Identifikationskomponenten verwendet, wobei jeweils in den Buchsen zwei Identifikationskomponenten und in den Steckern zwei Identifikationskomponenten angeordnet sind.
Zusätzlich sind bei dieser Verbindungsanordnung Querverbindungen der beiden Pole der Ringleitung in den Buchsen angeordnet, welchen die zwei zusätzlichen Identifikationskomponenten zugeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die beiden Buchsen durch eine Ringleitung überwacht werden, wobei nur eine Überwachungseinheit nötig ist. So ist eine verbesserte Fehlerzuordnung möglich, da beispielsweise ein Kurzschluss in einer der beiden Buchsen eindeutig zugeordnet werden kann. Ein Defekt muss auch nicht automatisch zum Ausfall des gesamten Interlocksystems führen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verbindungsanordnung kann eine weitere Identifikationskomponente zwischen einer Verbindungsleitung des Interlock-Buchsenkontakts der ersten Buchse mit dem Interlock-Buchsenkontakt der zweiten Buchse und einem Anschluss der Überwachungseinheit angeordnet sein.
Bei dieser Verbindungsanordnung werden die beiden Buchsen, welche beispielsweise in einem Steuergerät angeordnet sein können, jeweils mit einem Kabel mit einem Stecker kontaktiert. Zur Überwachung der Verbindungsanordnung werden insgesamt sieben Identifikationskomponenten verwendet, wobei jeweils in den Buchsen zwei Identifikationskomponenten und in den Steckern zwei Identifikationskomponenten angeordnet sind. Weiter sind bei dieser Verbindungsanordnung Querverbindungen der beiden Pole der Ringleitung in den Buchsen angeordnet, welchen die zwei zusätzlichen Identifikationskomponenten zugeordnet sind. Für eine zusätzliche Ausfallsicherung wird eine zusätzliche Identifikationskomponente zwischen jeweils zwei Buchsen geschaltet. Dadurch funktioniert die Verbindungsanordnung auch bei einem Ausfall von dahinter liegenden Buchsen oder Steckern weiter.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können die beiden Buchsen durch eine Ringleitung überwacht werden, wobei nur eine Überwachungseinheit nötig ist. So ist eine verbesserte Fehlerzuordnung möglich, da beispielsweise ein Kurzschluss in einer der beiden Buchsen eindeutig zugeordnet werden kann. Auf vorteilhafte Weise weist die Verbindungsanordnung eine verbesserte Robustheit auf, da beispielsweise ein Fehler einer offenen Klemme in einer Buchse zu keinem Funktionsverlust in der benachbarten Buchse/Stecker-Verbindung führt. Ein Defekt muss nicht automatisch zum Ausfall des gesamten Interlocksystems führen.
Durch das Hinzufügen von weiteren Identifikationsmerkmalen in den kritischen Pfaden und dem Einfügen zusätzlicher Querverbindungen ist es bei der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung möglich, weitere Fehlerbilder wie offene Klemmen oder Kurzschlüsse abzubilden. Darunter fallen beispielsweise Kurzschlüsse und offene Klemmen auf einer Platine im Steuergerät, ein Ausfall oder Abriss einer Buchse, ein Kurzschluss innerhalb einer Buchse, Überwachung eines Steckkontakts, oder ein Kabelbruch.
Beim Auslegen des Interlocksystems kann es je nach eingesetzter Lösung vorteilhaft sein, darauf zu achten, dass die wichtigste Komponente als erstes Element auftaucht. Sollte dieses nicht gesteckt sein, darf das komplette System abgeschaltet werden. Je weiter die Komponenten hinten im Pfad sind, desto unwichtiger ist die Komponente für das Gesamtsystem. Für eine Batterie wäre das Beispiel denkbar, dass sich die Steckverbindung zum DC-Ladesystem gelöst hat und damit die Batterie deaktiviert werden muss. Bei der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung ist es vorteilhaft möglich, den einzelnen Ausfall zu detektieren, die Komponente als nicht essentiell zu deklarieren und damit nur eine Teilfunktion, in diesem Fall: DC-Laden, zu deaktivieren. Das Fahrzeug wäre damit noch fahrtüchtig und könnte ohne Abschleppservice in die Werkstatt überführt werden.
Die Identifikationskomponenten können auf zwei Arten festgelegt werden. Zum einen können die Identifikationskomponenten nach einem festen Schema verwendet werden, wobei jeder Stecker und jede Buchse in jedem Steuergerät die gleiche Identifikationskomponente aufweist. In diesem Fall können Komponenten zwischen gleichen Fahrzeugen/Steuergeräten getauscht werden.
Zum anderen kann eine pseudorandomisierte, aber bekannte Verteilung von Identifikationskomponenten verwendet werden. Die jeweiligen Identifikationskomponenten sind dann in unterschiedlichen Fahrzeugen verschieden. In diesem Fall wäre ein Tausch von Identifikationskomponenten zwischen gleichen Fahrzeugen/Steuergeräten nicht ohne weiteres möglich und es müsste ein zusätzlicher Anlernschritt für jede Steckverbindung vorgenommen werden. Dies würde einen Tausch zwischen gleichartigen Steuergeräten und Kabeln erschweren und wäre damit positiv für die Produktsicherheit, um minderwertige Komponenten erkennen zu können.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Überwachen eines bestimmungsgemäßen Betriebs einer elektrischen Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgeschlagen, wenigstens umfassend ein Energieübertragungssystem mit wenigstens einem Stecker, der wenigstens einen Haupt-Steckerkontakt umfasst, und mit wenigstens einer mit dem Stecker korrespondierenden Buchse, die wenigstens einen Haupt-Buchsenkontakt umfasst, wobei der Haupt-Steckerkontakt und der Haupt-Buchsenkontakt ausgebildet sind, in einem miteinander gekoppelten Zustand elektrische Energie zu übertragen, und ein Interlocksystem mit wenigstens einem an dem Stecker angeordneten Interlock-Steckerkontakt, mit wenigstens einem an der Buchse angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt und mit wenigstens einer Überwachungseinheit, welche wenigstens einen Signalgenerator und einen Empfänger umfasst. Die wenigstens eine Überwachungseinheit, der wenigstens eine Interlock-Steckerkontakt und der wenigstens eine Interlock-Buchsenkontakt werden in gestecktem Zustand des wenigstens einen Steckers und der wenigstens einen Buchse mittels wenigstens einer Ringleitung verbunden, wobei in dem wenigstens einen Stecker und in der wenigstens einen Buchse jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente angeordnet ist, welche mit der Ringleitung elektrisch verbunden ist. Dabei werden mittels der Überwachungseinheit bei geschlossener oder teilweise überbrückter Ringleitung mit der geschlossenen oder teilweise überbrückten Ringleitung elektrisch verbundene Identifikationskomponenten identifiziert.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann anhand der Identifikationskomponenten ein Fehler eindeutig einer Steckverbindung zugeordnet werden und damit entschieden werden, ob die Komponente für den Betrieb des Fahrzeugs essentiell oder aktuell entbehrlich ist.
Vorteilhaft kann mittels der nicht-vorhandenen oder vorhandenen Signale der Identifikationskomponenten beispielsweise eine Überbrückung von einer korrekt gesteckten Verbindung unterschieden werden.
Die Fehlerzuordnung kann entscheidend verbessert und genauer eingegrenzt werden, indem die Fehlerdiagnose wesentlich unterstützt wird. Damit ist eine Reparatur schneller möglicher, da die fehlerhafte Komponente oder der Fehlerort besser lokalisiert werden können.
Bei nicht-kritischen Fehlern kann dann erlaubt werden, nur die betroffene Komponente zu deaktivieren und die Grundfunktionen weiter anzubieten. Dadurch muss das Fahrzeug nicht stillgelegt werden, wenn Fahren mit eingeschränkter Funktion möglich ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann mittels des Signalgenerators der Überwachungseinheit ein elektrisches Signal in die Ringleitung gespeist werden, welches mit dem Empfänger bei geschlossener oder teilweise kurzgeschlossener Ringleitung empfangen wird. Dabei kann mittels einer Veränderung des von dem Empfänger empfangenen elektrischen Signals das Vorhandensein einer Identifikationskomponente bestimmt werden.
Der Signalgenerator sendet ein elektrisches Signal in die Ringleitung, welches bei Vorhandensein einer Identifikationskomponente mit dieser wechselwirkt, bzw. von der Identifikationskomponente verändert wird, sodass dieses veränderte Signal von dem Empfänger empfangen und ausgewertet werden kann. Anhand der Auswertung des empfangenen Signals in der Überwachungseinheit kann festgestellt werden, ob die entsprechende Identifikationskomponente und damit der Stecker oder die Buchse, welcher die Identifikationskomponente zugeordnet ist, vorhanden und damit die elektrische Verbindung in Ordnung ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungsanordnung mit einer Buchse und einem Stecker nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungsanordnung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Kabel mit zwei Steckern, welches an zwei Buchsen angeschlossen ist;
3 eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungsanordnung mit einem Kabel mit zwei Steckern, welches an zwei Buchsen angeschlossen ist, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungsanordnung mit einem Kabel mit zwei Steckern, welches an zwei Buchsen angeschlossen ist, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungsanordnung mit zwei Buchsen und zwei Steckern nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
6 eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungsanordnung mit zwei Buchsen und zwei Steckern nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungsanordnung 100 mit einer Buchse 16 und einem Stecker 12 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die elektrische Verbindungsanordnung 100 umfasst ein Energieübertragungssystem 10 mit einem Stecker 12, der einen Haupt-Steckerkontakt 22 aufweist, und mit einer mit dem Stecker 12 korrespondierenden Buchse 16, die einen Haupt-Buchsenkontakt 26 aufweist. Der Haupt-Steckerkontakt 22 und der Haupt-Buchsenkontakt 26 sind ausgebildet, in einem miteinander gekoppelten Zustand elektrische Energie zu übertragen.
Weiter umfasst die Verbindungsanordnung 100 ein Interlocksystem 30 mit einem an dem Stecker 12 angeordneten Interlock-Steckerkontakt 32, 33, mit einem an der Buchse 16 angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt 36, 37 und mit wenigstens einer Überwachungseinheit 60, welche wenigstens einen Signalgenerator und einen Empfänger aufweist.
Die Überwachungseinheit 60, der Interlock-Steckerkontakt 32, 33, und der Interlock-Buchsenkontakt 36, 37 sind in gestecktem Zustand des Steckers 12 und der Buchse 16 mittels einer Ringleitung 40 verbunden.
In dem Stecker 12 und in der Buchse 16 ist jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente ID1, ID2 angeordnet ist, welche mit der Ringleitung 40 elektrisch verbunden ist.
Die Überwachungseinheit 60 ist ausgebildet, bei geschlossener oder teilweise überbrückter Ringleitung 40 mit der geschlossenen oder teilweise überbrückten Ringleitung 40 elektrisch verbundene Identifikationskomponenten ID1, ID2 zu identifizieren.
Dazu ist die Überwachungseinheit 60 ausgebildet, anhand einer Veränderung eines von dem Empfänger empfangenen elektrischen Signals, welches durch den Signalgenerator in die Ringleitung 40 gespeist wird, das Vorhandensein einer Identifikationskomponente ID1, ID2 zu bestimmen. Die Signalgenerator speist ein Signal in die Ringleitung 40, der Empfänger registriert das zurückkommende Signal und kann an einer Veränderung des empfangenen Signals erkennen, ob und welche Identifikationskomponente ID1, ID2 in der Ringleitung vorhanden ist. Mittels der Überwachungseinheit 60 können so bei geschlossener oder teilweise überbrückter Ringleitung 40 mit der geschlossenen oder teilweise überbrückten Ringleitung 40 elektrisch verbundene Identifikationskomponenten ID1, ID2 identifiziert werden. Mittels einer Veränderung des von dem Empfänger empfangenen elektrischen Signals kann so das Vorhandensein einer Identifikationskomponente ID1, ID2 bestimmt werden.
Daraus abgeleitet kann die Überwachungseinheit 60 feststellen, ob die Verbindungsanordnung 100 bestimmungsgemäß gesteckt ist oder ob vielleicht der Interlock-Buchsenkontakt 36, 37 der Buchse 16 nur überbrückt ist.
Die Identifikationskomponenten ID1, ID2 können beispielsweise als eine Kombination analoger elektrischer Bauteile, insbesondere als wenigstens eines von einem RC-Glied, einem RL-Glied, einem RLC-Glied, ausgebildet und in der Ringleitung angeordnet sein.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungsanordnung 100 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Kabel 20 mit zwei Steckern 12, 14, welches an zwei Buchsen 16, 18 angeschlossen ist.
Das Energieübertragungssystem 10 der Verbindungsanordnung 100 umfasst das elektrische Kabel 20 mit an beiden Enden angeordneten Steckern 12, 14 und zwei korrespondierende Buchsen 16, 18. Das Interlocksystem 30 weist jeweils wenigstens einen an den Steckern 12, 14 angeordneten Interlock-Steckerkontakt 32, 33, 34, 35, und jeweils wenigstens einen an den Buchsen 16, 18 angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt 36, 37, 38, 39 sowie wenigstens eine Überwachungseinheit 60 auf.
Die Überwachungseinheit 60, die Interlock-Steckerkontakte 32, 33, 34, 35 und Interlock-Buchsenkontakte 36, 37, 38, 39 sind in gestecktem Zustand der Stecker 12, 14 und der Buchsen 16, 18 mittels einer Ringleitung 40 verbunden. Den Steckern 12, 14 und Buchsen 16, 18 ist jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente ID1, ID2, ID3, ID4 zugeordnet.
Die Signalgenerator der Überwachungseinheit 60 speist ein Signal in die Ringleitung 40, der Empfänger registriert das zurückkommende Signal und kann an einer Veränderung des empfangenen Signals erkennen, ob und welche Identifikationskomponente ID1, ID2; ID3, ID4 in der Ringleitung vorhanden ist.
Eine Fehlerdetektion kann beispielsweise nach dem folgenden Entscheidungsbaum durchgeführt werden, wobei die Bezeichnung der Identifikationskomponente auch für die Bezeichnung des entsprechenden Signals verwendet wird.
Ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das im Empfänger detektierte Signal gleich dem durch den Signalgenerator eingespeisten Signal, bedeutet das, dass ein Kurzschluss vor der Identifikationskomponente ID1 vorliegen muss.
Kann nur das Vorhandensein der Identifikationskomponente ID1 detektiert werden, liegt ein Kurzschluss hinter der Identifikationskomponente ID1, jedoch vor der Identifikationskomponente ID2 vor.
Kann als Signal ID1 + ID2 detektiert werden, d.h. beide Signale ID1 und ID2 werden empfangen, liegt der Kurzschluss im Stecker 12 hinter der Identifikationskomponente ID2, jedoch vor der Identifikationskomponente ID3.
Kann als Signal ID1 + ID2 + ID3 detektiert werden, liegt der Kurzschluss im Stecker 18 hinter der Identifikationskomponente ID3, jedoch vor der Identifikationskomponente ID4.
Kann als Signal ID1 + ID2 + ID3 + ID4 detektiert werden, ist die Verbindungsanordnung 100 in bestimmungsgemäß gestecktem Zustand.
Liegt das empfangene Signal konstant auf einem Wert High (beispielsweise 2 V), so liegt ein Kurzschluss gegen ein übertragenes Potential vor.
Liegt das empfangene Signal konstant auf einem Wert Low (beispielsweise 0 V), so liegt ein Kurzschluss gegen Masse vor.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungsanordnung 100 mit einem Kabel 20 mit zwei Steckern 12, 14, welches an zwei Buchsen 16, 18 angeschlossen ist, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Dabei sind am jeweiligen kabelseitigen Ende der Stecker 12, 14 jeweils beide Leitungen 70, 72 der Ringleitung 40 mit einer Verbindungsleitung 42, 44 elektrisch verbunden. Dieser Verbindungsleitung 42, 44 ist jeweils eine weitere Identifikationskomponente ID5, ID6 zugeordnet.
Eine Fehlerdetektion kann beispielsweise nach dem folgenden Entscheidungsbaum durchgeführt werden, wobei die Bezeichnung der Identifikationskomponente auch für die Bezeichnung des entsprechenden Signals verwendet wird.
Ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das im Empfänger detektierte Signal gleich dem durch den Signalgenerator eingespeisten Signal, bedeutet das, dass ein Kurzschluss vor der Identifikationskomponente ID1 vorliegen muss.
Kann nur das Vorhandensein der Identifikationskomponente ID1 detektiert werden, liegt ein Kurzschluss hinter der Identifikationskomponente ID1, jedoch vor der Identifikationskomponente ID2 vor.
Kann als Signal ID1 + ID2 detektiert werden, liegt der Kurzschluss im Stecker 12 hinter der Identifikationskomponente ID2, jedoch vor der Identifikationskomponente ID3. ID1 + ID2 bedeutet dabei, dass beide Signale vorliegen.
Kann als Signal ID1 + ID2 + ID5 detektiert werden, liegt eine offene Klemme im Kabel 20, bzw. hinter dem Stecker 12 vor.
Kann als Signal ID1 + ID2 + (ID5 || ID6) detektiert werden, liegt eine offene Klemme in der Buchse 18 vor, wobei ID5 || ID6 eine elektrische Parallelschaltung der Signale ID5 und ID6 darstellt. Mathematisch kann der Ausdruck auch als $\frac{(I D 5 * I D 6)}{(I D 5 + I D 6)}$
beschrieben werden.
Kann als Signal ID1 + ID2 + (ID5 || (ID3 II ID6)) detektiert werden, liegt ein Kurzschluss im Stecker 14 hinter der Identifikationskomponente ID3, jedoch vor der Identifikationskomponente ID4 vor.
Kann als Signal ID1 + ID2 + (ID5 || ((ID3 + ID4) II ID6)) detektiert werden, ist die Verbindungsanordnung 100 in bestimmungsgemäß gestecktem Zustand.
Liegt das empfangene Signal konstant auf einem Wert High (beispielsweise 2 V), so liegt ein Kurzschluss gegen ein übertragenes Potential vor.
Liegt das empfangene Signal konstant auf einem Wert Low (beispielsweise 0 V), so liegt ein Kurzschluss gegen Masse vor.
In 4 ist eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungsanordnung mit einem Kabel mit zwei Steckern, welches an zwei Buchsen angeschlossen ist, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Das Energieübertragungssystem 10 der Verbindungsanordnung 100 umfasst ein elektrisches Kabel 20 mit einem ersten Stecker 12 an einem ersten Ende und einem zweiten Stecker 14 an einem zweiten Ende sowie eine erste korrespondierende Buchse 16 und eine zweite korrespondierende Buchse 18.
Das Interlocksystem 30 weist jeweils wenigstens einen an den Steckern 12, 14 angeordneten Interlock-Steckerkontakt 32, 33, 34, 35, und jeweils wenigstens einen an den Buchsen 16, 18 angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt 36, 37, 38, 39 sowie eine erste Überwachungseinheit 60 an der ersten Buchse 16 und eine zweite Überwachungseinheit 62 an der zweiten Buchse 18 auf.
Die erste Überwachungseinheit 60, der Interlock-Buchsenkontakt 36, 37 der ersten Buchse 16 und der Interlock-Steckerkontakt 32, 33 des ersten Steckers 12 sind in gestecktem Zustand des ersten Steckers 12 und der ersten Buchse 16 mittels einer ersten Ringleitung 40 verbunden.
Die zweite Überwachungseinheit 62, der Interlock-Buchsenkontakt 38, 39 der zweiten Buchse 18 und der Interlock-Steckerkontakt 34, 35 des zweiten Steckers 14 sind in gestecktem Zustand des zweiten Steckers 14 und der zweiten Buchse 18 mittels einer zweiten Ringleitung 41 verbunden.
Den Steckern 12, 14 und Buchsen 16, 18 ist jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente ID1, ID2, ID3, ID4 zugeordnet.
Eine Fehlerdetektion kann beispielsweise nach dem folgenden Entscheidungsbaum durchgeführt werden, wobei die Bezeichnung der Identifikationskomponente auch für die Bezeichnung des entsprechenden Signals verwendet wird.
Ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das im Empfänger der Überwachungseinheit 60 detektierte Signal gleich dem durch den Signalgenerator eingespeisten Signal, bedeutet das, dass ein Kurzschluss vor der Identifikationskomponente ID1 vorliegen muss.
Kann nur das Vorhandensein der Identifikationskomponente ID1 detektiert werden, liegt ein Kurzschluss hinter der Identifikationskomponente ID1, jedoch vor der Identifikationskomponente ID2 vor.
Kann als Signal ID1 + ID2 detektiert werden, ist der Kontakt von Stecker 12 und Buchse 16 in Ordnung.
Ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das im Empfänger der Überwachungseinheit 62 detektierte Signal gleich dem durch den Signalgenerator eingespeisten Signal, bedeutet das, dass ein Kurzschluss vor der Identifikationskomponente ID4 vorliegen muss.
Kann nur das Vorhandensein der Identifikationskomponente ID4 detektiert werden, liegt ein Kurzschluss hinter der Identifikationskomponente ID4, jedoch vor der Identifikationskomponente ID3 vor.
Kann als Signal ID3 + ID4 detektiert werden, ist der Kontakt von Stecker 12 und Buchse 16 in Ordnung.
Liegt das empfangene Signal konstant auf einem Wert High (beispielsweise 2 V), so liegt ein Kurzschluss gegen ein übertragenes Potential vor.
Liegt das empfangene Signal konstant auf einem Wert Low (beispielsweise 0 V), so liegt ein Kurzschluss gegen Masse vor.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungsanordnung 100 mit zwei Buchsen 16, 18 und zwei Steckern 12, 14 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Energieübertragungssystem 10 der Verbindungsanordnung 100 umfasst dabei in diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Stecker 12 mit einer ersten korrespondierenden Buchse 16 und einen zweiten Stecker 14 mit einer zweiten korrespondierenden Buchse 18. Die beiden Buchsen 16, 18 können beispielsweise an einem Steuergerät angeordnet sein. Die Buchsen 16, 18 können beispielsweise durch zwei Kabel 20 mit den Steckern 12, 14 kontaktiert werden.
Das Interlocksystem 30 weist jeweils einen an den Steckern 12, 14 angeordneten Interlock-Steckerkontakt 32, 33 und 34, 35 und jeweils einen an den Buchsen 16, 18 angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt 36, 37 und 38, 39 sowie eine Überwachungseinheit 60 auf, welche zwischen den beiden Buchsen 16, 18 angeordnet ist.
Die Überwachungseinheit 60, der Interlock-Buchsenkontakt 36, 37 der ersten Buchse 16, der Interlock-Steckerkontakt 32, 33 des ersten Steckers 12, der Interlock-Buchsenkontakt 38, 39 der zweiten Buchse 18, der Interlock-Steckerkontakt 34, 35 des zweiten Steckers 14 sind in gestecktem Zustand des ersten Steckers 12 mit der ersten Buchse 16 sowie des zweiten Steckers 14 mit der zweiten Buchse 18 mittels einer Ringleitung 40 verbunden.
Den Steckern 12, 14 und Buchsen 16, 18 ist jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente ID1, ID2, ID4, ID5 zugeordnet. Dabei ist eine Verbindungsleitung 46 parallel zu dem Interlock-Buchsenkontakt 36 der ersten Buchse 16 sowie eine weitere Verbindungsleitung 48 parallel zu dem Interlock-Buchsenkontakt 39 der zweiten Buchse 18 angeordnet. Diesen Verbindungsleitungen 46, 48 ist jeweils eine weitere Identifikationskomponente ID3, ID6 zugeordnet.
Eine Fehlerdetektion kann beispielsweise nach dem folgenden Entscheidungsbaum durchgeführt werden, wobei die Bezeichnung der Identifikationskomponente auch für die Bezeichnung des entsprechenden Signals verwendet wird.
Beinhaltet das detektierte Signal nicht ID1 + ID3 + ID2, liegt ein Kurzschluss in der Buchse 16 vor.
Beinhaltet das detektierte Signal nicht ID2, ist der Stecker 12 nicht ordnungsgemäß gesteckt.
Beinhaltet das detektierte Signal nicht ID5, ist der Stecker 14 nicht ordnungsgemäß gesteckt.
Beinhaltet das detektierte Signal nicht ID4 + ID5 + ID6, liegt ein Kurzschluss in der Buchse 18 vor.
Kann als Signal ID1 + (ID2 || ID3) + ID4 + (ID5 || ID6) detektiert werden, ist die Verbindungsanordnung 100 in bestimmungsgemäß gestecktem Zustand.
Liegt das empfangene Signal konstant auf einem Wert High (beispielsweise 2 V), so liegt ein Kurzschluss gegen ein übertragenes Potential vor.
Liegt das empfangene Signal konstant auf einem Wert Low (beispielsweise 0 V), so liegt ein Kurzschluss gegen Masse vor.
In 6 ist eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindungsanordnung 100 mit zwei Buchsen 16, 18 und zwei Steckern 12, 14 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zu erkennen.
Bei dieser Verbindungsanordnung 100 ist eine weitere Identifikationskomponente ID7 zwischen einer Verbindungsleitung 50 des Interlock-Steckerkontakts 32 der ersten Buchse 16 mit dem Interlock-Buchsenkontakt 39 der zweiten Buchse 18 und einem Anschluss 74 der Überwachungseinheit 60 angeordnet.
Eine Fehlerdetektion kann beispielsweise nach dem folgenden Entscheidungsbaum durchgeführt werden, wobei die Bezeichnung der Identifikationskomponente auch für die Bezeichnung des entsprechenden Signals verwendet wird.
Beinhaltet das detektierte Signal nicht ID1 + ID3 + ID2, liegt ein Kurzschluss in der Buchse 16 vor.
Beinhaltet das detektierte Signal nicht ID2, ist der Stecker 12 nicht ordnungsgemäß gesteckt.
Beinhaltet das detektierte Signal nicht ID5, ist der Stecker 14 nicht ordnungsgemäß gesteckt.
Beinhaltet das detektierte Signal nicht ID4 + ID5 + ID6, liegt ein Kurzschluss in der Buchse 18 vor.
Kann als Signal ID1 + (ID2 || ID3) + ID7 || (ID4 + (ID5) || ID6)) detektiert werden, ist die Verbindungsanordnung 100 in bestimmungsgemäß gestecktem Zustand.
Liegt das empfangene Signal konstant auf einem Wert High (beispielsweise 2 V), so liegt ein Kurzschluss gegen ein übertragenes Potential vor.
Liegt das empfangene Signal konstant auf einem Wert Low (beispielsweise 0 V), so liegt ein Kurzschluss gegen Masse vor.
Bezugszeichenliste

10: Energieübertragungssystem
12: Stecker
14: Stecker
16: Buchse
18: Buchse
20: Kabel
22: Haupt-Steckerkontakt
24: Haupt-Steckerkontakt
26: Haupt-Buchsenkontakt
28: Haupt-Buchsenkontakt
30: Interlocksystem
32: Interlock-Steckerkontakt
33: Interlock-Steckerkontakt
34: Interlock-Steckerkontakt
35: Interlock-Steckerkontakt
36: Interlock-Buchsenkontakt
37: Interlock-Buchsenkontakt
38: Interlock-Buchsenkontakt
39: Interlock-Buchsenkontakt
40: Ringleitung
41: Ringleitung
42: Verbindungsleitung
44: Verbindungsleitung
46: Verbindungsleitung
48: Verbindungsleitung
50: Verbindungsleitung
60: Überwachungseinheit
62: Überwachungseinheit
70: Leitung
72: Leitung
74: Anschluss
100: Energiespeichersystem
ID1: Identifikationskomponente
ID2: Identifikationskomponente
ID3: Identifikationskomponente
ID4: Identifikationskomponente
ID5: Identifikationskomponente
ID6: Identifikationskomponente
ID7: Identifikationskomponente

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019002307 A1 [0003]

Claims

Elektrische Verbindungsanordnung (100), wenigstens umfassend - ein Energieübertragungssystem (10) mit wenigstens einem Stecker (12, 14), der wenigstens einen Haupt-Steckerkontakt (22, 24) umfasst, und mit wenigstens einer mit dem Stecker (12, 14) korrespondierenden Buchse (16, 18), die wenigstens einen Haupt-Buchsenkontakt (26, 28) umfasst, wobei der Haupt-Steckerkontakt (22, 24) und der Haupt-Buchsenkontakt (26, 28) ausgebildet sind, in einem miteinander gekoppelten Zustand elektrische Energie zu übertragen, und - ein Interlocksystem (30) mit wenigstens einem an dem Stecker (12, 14) angeordneten Interlock-Steckerkontakt (32, 33, 34, 35) mit wenigstens einem an der Buchse (16, 18) angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt (36, 37, 38, 39) und mit wenigstens einer Überwachungseinheit (60, 62), welche wenigstens einen Signalgenerator und einen Empfänger umfasst, wobei die wenigstens eine Überwachungseinheit (60, 62), der wenigstens eine Interlock-Steckerkontakt (32, 33, 34, 35) und der wenigstens eine Interlock-Buchsenkontakt (36, 37, 38, 39) in gestecktem Zustand des wenigstens einen Steckers (12, 14) und der wenigstens einen Buchse (16, 18) mittels wenigstens einer Ringleitung (40, 41) verbunden sind, wobei in dem wenigstens einen Stecker (12, 14) und in der wenigstens einen Buchse (16, 18) jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente (ID1, ID2, ID3, ID4, ID5, ID6, ID7) angeordnet ist, welche mit der Ringleitung (40, 41) elektrisch verbunden ist, wobei die Überwachungseinheit (60, 62) ausgebildet ist, bei geschlossener oder teilweise überbrückter Ringleitung (40, 41) mit der geschlossenen oder teilweise überbrückten Ringleitung (40, 41) elektrisch verbundene Identifikationskomponenten (ID1, ID2, ID3, ID4, ID5, ID6, ID7) zu identifizieren.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Überwachungseinheit (60, 62) ausgebildet ist, anhand einer Veränderung eines von dem Empfänger empfangenen elektrischen Signals, welches durch den Signalgenerator in die Ringleitung (40, 41) speisbar ist, das Vorhandensein einer Identifikationskomponente (ID1, ID2, ID3, ID4, ID5, ID6, ID7) zu bestimmen.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wenigstens eine Identifikationskomponente (ID1, ID2, ID3, ID4, ID5, ID6, ID7) als eine Kombination analoger elektrischer Bauteile, insbesondere als wenigstens eines von einem RC-Glied, einem RL-Glied, einem RLC-Glied, ausgebildet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Energieübertragungssystem (10) ein elektrisches Kabel (20) mit an beiden Enden angeordneten Steckern (12, 14) und zwei korrespondierende Buchsen (16, 18) umfasst, wobei das Interlocksystem (30) jeweils wenigstens einen an den Steckern (12, 14) angeordneten Interlock-Steckerkontakt (32, 33, 34, 35) und jeweils wenigstens einen an den Buchsen (16, 18) angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt (36, 37, 38, 39) sowie wenigstens eine Überwachungseinheit (60) aufweist, wobei die wenigstens eine Überwachungseinheit (60), die Interlock-Steckerkontakte (32, 33, 34, 35) und Interlock-Buchsenkontakte (36, 37, 38, 39) in gestecktem Zustand der Stecker (12, 14) und der Buchsen (16, 18) mittels wenigstens einer Ringleitung (40) verbunden sind, wobei den Steckern (12, 14) und Buchsen (16, 18) jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente (ID1, ID2, ID3, ID4) zugeordnet ist.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 4, wobei am jeweiligen kabelseitigen Ende der Stecker (12, 14) jeweils beide Leitungen (70, 72) der Ringleitung (40) mit einer Verbindungsleitung (42, 44) elektrisch verbunden sind und dieser Verbindungsleitung (42, 44) jeweils eine weitere Identifikationskomponente (ID5, ID6) zugeordnet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Energieübertragungssystem (10) ein elektrisches Kabel (20) mit einem ersten Stecker (12) an einem ersten Ende und einem zweiten Stecker (14) an einem zweiten Ende sowie eine erste korrespondierende Buchse (16) und eine zweite korrespondierende Buchse (18) umfasst, wobei das Interlocksystem (30) jeweils wenigstens einen an den Steckern (12, 14) angeordneten Interlock-Steckerkontakt (32, 33, 34, 35) und jeweils wenigstens einen an den Buchsen (16, 18) angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt (36, 37, 38, 39) sowie eine erste Überwachungseinheit (60) an der ersten Buchse (16) und eine zweite Überwachungseinheit (62) an der zweiten Buchse (18) aufweist, wobei die erste Überwachungseinheit (60), der Interlock-Buchsenkontakt (36, 37) der ersten Buchse (16) und der Interlock-Steckerkontakt (32, 33) des ersten Steckers (12) in gestecktem Zustand des ersten Steckers (12) und der ersten Buchse (16) mittels wenigstens einer ersten Ringleitung (40) verbunden sind, wobei die zweite Überwachungseinheit (62), der Interlock-Buchsenkontakt (38, 39) der zweiten Buchse (18) und der Interlock-Steckerkontakt (34, 35) des zweiten Steckers (14) in gestecktem Zustand des zweiten Steckers (14) und der zweiten Buchse (18) mittels wenigstens einer zweiten Ringleitung (41) verbunden sind, wobei den Steckern (12, 14) und Buchsen (16, 18) jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente (ID1, ID2, ID3, ID4) zugeordnet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Energieübertragungssystem (10) einen ersten Stecker (12) mit einer ersten korrespondierenden Buchse (16) und einen zweiten Stecker (14) mit einer zweiten korrespondierenden Buchse (18) umfasst, wobei das Interlocksystem (30) jeweils wenigstens einen an den Steckern (12, 14) angeordneten Interlock-Steckerkontakt (32, 33, 34, 35) und jeweils wenigstens einen an den Buchsen (16, 18) angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt (36, 37, 38, 39) sowie eine Überwachungseinheit (60), welche zwischen den beiden Buchsen (16, 18) angeordnet ist, aufweist, wobei die Überwachungseinheit (60), der Interlock-Buchsenkontakt (36, 37) der ersten Buchse (16), der Interlock-Steckerkontakt (32, 33) des ersten Steckers (12), der Interlock-Buchsenkontakt (38, 39) der zweiten Buchse (18), der Interlock-Steckerkontakt (34, 35) des zweiten Steckers (14), in gestecktem Zustand des ersten Steckers (12) mit der ersten Buchse (16) sowie des zweiten Steckers (14) mit der zweiten Buchse (18) mittels wenigstens einer Ringleitung (40) verbunden sind, wobei den Steckern (12, 14) und Buchsen (16, 18) jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente (ID1, ID2, ID4, ID5) zugeordnet ist, wobei eine Verbindungsleitung (46, 48) jeweils parallel zu dem Interlock-Buchsenkontakt (36, 37) der ersten Buchse (16) sowie parallel zu dem Interlock-Buchsenkontakt (38, 39) der zweiten Buchse (18) angeordnet ist und dieser Verbindungsleitung (46, 48) jeweils eine weitere Identifikationskomponente (ID3, ID6) zugeordnet ist.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 7, wobei eine weitere Identifikationskomponente (ID7) zwischen einer Verbindungsleitung (50) des Interlock-Buchsenkontakts (36, 37) der ersten Buchse (16) mit dem Interlock-Buchsenkontakt (38, 39) der zweiten Buchse (18) und einem Anschluss (74) der Überwachungseinheit (60) angeordnet ist.
Verfahren zum Überwachen eines bestimmungsgemäßen Betriebs einer elektrischen Verbindungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenigstens umfassend - ein Energieübertragungssystem (10) mit wenigstens einem Stecker (12, 14), der wenigstens einen Haupt-Steckerkontakt (22, 24) umfasst, und mit wenigstens einer mit dem Stecker (12, 14) korrespondierenden Buchse (16, 18), die wenigstens einen Haupt-Buchsenkontakt (26, 28) umfasst, wobei der Haupt-Steckerkontakt (22, 24) und der Haupt-Buchsenkontakt (26, 28) ausgebildet sind, in einem miteinander gekoppelten Zustand elektrische Energie zu übertragen, und - ein Interlocksystem (30) mit wenigstens einem an dem Stecker (12, 14) angeordneten Interlock-Steckerkontakt (32, 33, 34, 35), mit wenigstens einem an der Buchse (16, 18) angeordneten korrespondierenden Interlock-Buchsenkontakt (36, 37, 38, 39) und mit wenigstens einer Überwachungseinheit (60, 62), welche wenigstens einen Signalgenerator und einen Empfänger umfasst, wobei die wenigstens eine Überwachungseinheit (60, 62), der wenigstens eine Interlock-Steckerkontakt (32, 33, 34, 35) und der wenigstens eine Interlock-Buchsenkontakt (36, 37, 38, 39) in gestecktem Zustand des wenigstens einen Steckers (12, 14) und der wenigstens einen Buchse (16, 18) mittels wenigstens einer Ringleitung (40, 41) verbunden werden, wobei in dem wenigstens einen Stecker (12, 14) und in der wenigstens einen Buchse (16, 18) jeweils wenigstens eine Identifikationskomponente (ID1, ID2, ID3, ID4, ID5, ID6, ID7) angeordnet ist, welche mit der Ringleitung (40, 41) elektrisch verbunden ist, wobei mittels der Überwachungseinheit (60, 62) bei geschlossener oder teilweise überbrückter Ringleitung (40, 41) mit der geschlossenen oder teilweise überbrückten Ringleitung (40, 41) elektrisch verbundene Identifikationskomponenten (ID1, ID2, ID3, ID4, ID5, ID6, ID7) identifiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei mittels des Signalgenerators der Überwachungseinheit (60, 62) ein elektrisches Signal in die Ringleitung (40, 41) gespeist wird, welches mit dem Empfänger bei geschlossener oder teilweise kurzgeschlossener Ringleitung (40, 41) empfangen wird und wobei mittels einer Veränderung des von dem Empfänger empfangenen elektrischen Signals das Vorhandensein einer Identifikationskomponente (ID1, ID2, ID3, ID4, ID5, ID6, ID7) bestimmt wird.