DE102022004682A1 - Kühlsystem für einen Ladestecker - Google Patents

Kühlsystem für einen Ladestecker Download PDF

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DE102022004682A1 DE102022004682.2A DE102022004682A DE102022004682A1 DE 102022004682 A1 DE102022004682 A1 DE 102022004682A1 DE 102022004682 A DE102022004682 A DE 102022004682A DE 102022004682 A1 DE102022004682 A1 DE 102022004682A1
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Ranjith Warrier
Dhananjav Deshmukh
Aditya Paithane
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Vijay Premchandran
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Abstract

Ein Kühlsystem für einen Ladestecker (200) für ein elektrisches Fahrzeug wird offenbart, der ringförmige Kanäle (204-1, 204-2), aufweist die um Stifte (202-1, 202-2) herum konfiguriert sind, die dem Stecker (200) zugeordnet sind, sodass wenigstens ein Stift innerhalb eines der Kanäle (204-1, 204-2) konfiguriert ist. Kanäle (204-1, 204-2) erstrecken sich in Längsrichtung um eine äußere Oberfläche der entsprechenden Stifte (202-1, 202-2) und sind fluidisch mit der Kühleinheit der Ladestation verbunden, die dazu konfiguriert ist, den Strom kühler Luft um die Stifte (202-1, 202-2) durch die Kanäle (204-1, 204-2) zuzuführen und zu ermöglichen. Zwischen der inneren Oberfläche der Kanäle (204-1, 204-2) und der äußeren Oberfläche der Stifte (202-1, 202-2) erstrecken sich gewarzte radiale Metallrippen (206), und jeder der Kanäle (204-1, 204-2) ist von einer Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material umgeben. Die aus den Kanälen (204-1, 204-2) austretende kühle Luft wird für die Kühlung anderer Komponenten des Fahrzeugs verwendet.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf das technische Gebiet der Kühlsysteme und der Ladesysteme für Elektrofahrzeuge. Insbesondere betrifft sie ein Kühlsystem für einen Ladestecker von Elektrofahrzeugen. Ferner betrifft sie einen Ladestecker mit einem Kühlsystem zum Laden von Elektrofahrzeugen.
  • Elektrofahrzeuge (EVs) sind mit Batterien ausgestattet, um die Motoren des Fahrzeugs anzutreiben. Diese Batterien müssen regelmäßig nach jeder Verwendung aufgeladen werden. Mit dem Fortschritt in der Batterietechnologie sind E-Fahrzeuge heutzutage mit einer Schnellladefunktion ausgestattet, die eine große Menge an elektrischer Leistung oder DC (Strom) benötigt, um die Batterien in kürzerer Zeit aufzuladen. Für die DC-Schnellladung sind Ladekabel erforderlich, die in der Regel zwei Stecker aufweisen, von denen einer in die Fahrzeugsteckdose gesteckt wird und der andere in den Ladepunkt einer Ladestation oder Leistungsquelle gesteckt werden kann. Die Ladestecker für das Schnellladen beinhalten mehrere Ladestifte, die an einem Ende elektrisch in eine Ladesteckdose der Elektrofahrzeuge eingreifen oder einrasten, und das andere Ende des Steckers ist mit der Ladestation verbunden, wobei dadurch die Ladestation elektrisch mit dem Elektrofahrzeug verbunden wird und das Laden des Elektrofahrzeugs ermöglicht wird.
  • Einer der limitierenden Faktoren für das DC-Schnellladen ist derzeit die thermische Begrenzung der Steckerstifte in den E-Fahrzeugen. Die Temperatur dieser Stifte sollte einen bestimmten Wert nicht überschreiten, da sonst die Stifte sowie die an diese Stifte angeschlossenen Komponenten beschädigt werden können. Eine der bestehenden Lösungen für die Steuerung der unveränderlichen Erwärmung der Steckerstifte während des Ladens besteht darin, den DC-Fluss zu reduzieren (Derating genannt), wenn das DC-Laden fortschreitet, um die Steckerstifte innerhalb ihrer thermischen Grenzen zu halten, wie in 1A und 1B gehalten. Die Reduzierung des Stromflusses führt jedoch zu einer Reduzierung der Ladegeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs und macht den gesamten Ladevorgang langsam.
  • In der Vergangenheit wurden Anstrengungen unternommen, um die Probleme im Zusammenhang mit der Erwärmung von Stiften und Steckern bei dem Schnellladen von Elektrofahrzeugen zu lösen. Beispielsweise offenbart das Patentdokument JP6890490B2 ein Ladegerät für ein Elektrofahrzeug, das ein Ladekabel für die Übertragung von Leistung an das Elektrofahrzeug umfasst, wobei ein erster Fluidkanal durch das Ladekabel in einer Längsrichtung verläuft. Ein Ladestecker des Elektrofahrzeugs ist mit dem Ladekabel verbunden und empfängt elektrische Leistung, und ein zweiter Fluidkanal führt von dem Ladestecker zu einem Wärmeversorgungsziel des Elektrofahrzeugs. Wenn das Ladekabel mit dem Ladestecker verbunden ist, sind der erste und der zweite Fluidkanal miteinander verbunden, wird die bei dem Laden der Batterie in dem Ladekabel erzeugte Wärme an das Fluid in dem ersten Fluidkanal abgegeben, und das wärmeabsorbierende Fluid verläuft durch den zweiten Fluidkanal und erwärmt das Wärmezufuhrziel.
  • Ein weiteres Patentdokument, CN111478097A , offenbart eine Wirbelkühlungsladepistole, die einen Ladepistolenteil und einen Wirbelkühlerteil umfasst, wobei der Ladepistolenteil eine Leistungsleitung, eine Kommunikationsleitung, einen Ladepistolenkopf und ein Kühlrohr umfasst. Das Wirbelkühlerteil beinhaltet ein heißes Endrohr, ein kaltes Endrohr, einen Lufteinlass, einen Heißluftauslass, einen Kaltluftauslass und einen Wirbelhohlraum. Das kalte Endrohr ist an einem Ende des Wirbelkühlers angeordnet und wird als ein Kühlgasauslass verwendet, damit das Niedertemperaturgas ausströmen kann, das heiße Endrohr ist an dem anderen Ende des Wirbelkühlers angeordnet und wird als ein Heißgasauslass verwendet, damit das heiße Gas ausströmen kann.
  • Während die genannten Patentdokumente verschiedene Arten von Kühlsystemen für Ladekabel und Ladepistolen offenbaren, gibt es Raum für weitere Verbesserungen und die Bereitstellung eines verbesserten, kostengünstigen und effizienten Kühlsystems für Ladestecker für Elektrofahrzeuge, das ebenso die aus dem Stecker austretende kühle Luft effizient nutzt.
  • Es besteht daher die Notwendigkeit, die vorstehend genannten Nachteile, Unzulänglichkeiten und Einschränkungen, die den bestehenden Ladesteckern der Elektrofahrzeuge zugeordnet sind, zu überwinden und ein verbessertes, kostengünstiges und effizientes Kühlsystem für Ladestecker für Elektrofahrzeuge bereitzustellen.
  • Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, die Temperatur der Anschlussstifte eines Ladesteckers für Elektrofahrzeuge und ebenso für andere Geräte zu steuern.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, die Ladeleistung des vorhandenen Ladesteckers während des Schnellladens von Elektrofahrzeugen zu maximieren.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein verbessertes, kostengünstiges und effizientes Kühlsystem für Ladestecker für Elektrofahrzeuge bereitzustellen.
  • Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, einen verbesserten, kostengünstigen und effizienten Ladestecker für Elektrofahrzeuge mit einem eingebauten Kühlsystem bereitzustellen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, die aus dem Ladestecker austretende kühle Luft auf effiziente Weise für die Kühlung anderer Komponenten des Fahrzeugs zu nutzen.
  • Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Kühlsystem für Ladestecker für Elektrofahrzeuge bereitzustellen, das keine zusätzliche Kühleinheit benötigt und die kühle Luft der bestehenden Ladeinfrastruktur verwendet. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Kühlsystem für den Ladestecker bereitzustellen, das keine Begrenzung hinsichtlich der Größe oder Kapazität des Kühlsystems aufweist, sodass gekühlte Luft in ausreichender Menge für jede Batteriegröße zugeführt werden kann.
  • Aspekte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich allgemein auf das technische Gebiet der Kühlsysteme und der Ladesysteme für Elektrofahrzeuge. Sie betrifft ein Kühlsystem für einen Ladestecker von Elektrofahrzeugen. Ferner betrifft sie einen Ladestecker mit einem Kühlsystem zum Laden von Elektrofahrzeugen.
  • In einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Kühlsystem für einen Ladestecker bereit. Das vorgeschlagene Kühlsystem beinhaltet mehrere Kanäle, die um die dem Ladestecker zugeordneten Stifte herum konfiguriert sind, sodass wenigstens ein Stift innerhalb eines der Kanäle konfiguriert ist. Die Kanäle können sich in Längsrichtung um die äußere Oberfläche der entsprechenden Stifte erstrecken. Die Kanäle können fluidisch mit einer Fluidquelle verbunden sein, die dazu konfiguriert werden kann, den Fluss eines Kühlfluids um die Stifte herum durch die Kanäle zuzuführen und zu ermöglichen.
  • Die Kanäle können ringförmig sein und einen vordefinierten Innendurchmesser aufweisen, der größer ist als die Breite der Stifte, sodass zwischen einer inneren Oberfläche der Kanäle und der äußeren Oberfläche der Stifte ein Fluidpfad gebildet wird.
  • Das vorgeschlagene Kühlsystem kann eine Mehrzahl von wärmeleitenden Rippen beinhalten, die sich radial zwischen der inneren Oberfläche der Kanäle und der äußeren Oberfläche der Stifte erstrecken. Die Mehrzahl der Rippen kann gewarzte Metallrippen sein. Jeder der Kanäle des vorgeschlagenen Kühlsystems kann von einer Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material umgeben sein.
  • Das Kühlfluid kann Luft sein, und die Quelle der kühlen Luft kann eine Kühleinheit sein, die einer Ladestation zugeordnet ist, die zu dem Ladestecker gehört.
  • Der vorgeschlagene Ladestecker kann angepasst werden, um betriebsfähig an ein Elektrofahrzeug gekoppelt zu werden. Nach der betriebsfähigen Kopplung des Steckers mit dem Elektrofahrzeug können die Kanäle dazu konfiguriert werden, mit einer Mehrzahl von Komponenten des Elektrofahrzeugs durch einen passenden Schacht fluidisch gekoppelt zu werden. Die Mehrzahl der Komponenten kann eine beliebige oder eine Kombination aus Crimp/Schweißverbindungen, Kabelbäumen, Steckern und Stromschienen beinhalten. Ferner strömt das Kühlfluid oder die kühle Luft, das/die durch die Kanäle austritt, durch die Mehrzahl der Komponenten und/oder entweicht in die Umgebung.
  • In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung einen Ladestecker mit einem Kühlsystem für ein Elektrofahrzeug bereit. Der vorgeschlagene Ladestecker beinhaltet eine Mehrzahl von Stiften, die angepasst sind, um in eine Ladebuchse des Elektrofahrzeugs einzugreifen und dazu konfiguriert sind, das Elektrofahrzeug elektrisch mit einer Ladestation zu koppeln. Der Ladestecker kann ferner mehrere Kanäle beinhalten, die um die Stifte herum konfiguriert sind, sodass wenigstens ein Stift in einem der Kanäle konfiguriert ist. Die Kanäle können sich in Längsrichtung um die äußere Oberfläche der entsprechenden Stifte erstrecken. Die Kanäle können fluidisch mit einer Fluidquelle verbunden sein, die dazu konfiguriert werden kann, den Fluss eines Kühlfluids um die Stifte herum durch die Kanäle zuzuführen und zu ermöglichen.
  • Der vorgeschlagene Ladesteckverbinder kann eine Mehrzahl von gewarzten Metallrippen beinhalten, die sich radial zwischen einer inneren Oberfläche der Kanäle und der äußeren Oberfläche des Stifts erstrecken, und jeder der Kanäle kann von einer Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material umgeben sein.
  • Verschiedene Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Ziffern gleiche Komponenten darstellen, deutlicher.
  • Die beigefügten Zeichnungen sind beinhaltet, um ein weiteres Verständnis der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen, und sind in diese Patentschrift einbezogen und bilden einen Teil dieser. Die Zeichnungen veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung für die Erläuterung der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung.
    • 1A veranschaulicht ein beispielhaftes Strom-Zeit-Diagramm, das den Wert des von den Batterien eines Elektrofahrzeugs während des Schnellladevorgangs verbrauchten Stroms darstellt.
    • 1B veranschaulicht ein beispielhaftes Temperatur-Zeit-Diagramm, das die Temperatur an den Anschlussstiften des vorhandenen Ladesteckers während des Schnellladevorgangs des Elektrofahrzeugs bei dem entsprechenden Stromwert von 1A darstellt.
    • 2 veranschaulicht eine beispielhafte Ansicht des vorgeschlagenen Kühlsystems und des Ladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 3 veranschaulicht ein beispielhaftes Temperatur-Zeit-Diagramm, das einen vergleichenden Unterschied zwischen der Temperatur an den Anschlussstiften in dem Falle des vorgeschlagenen Ladesteckers und des bestehenden Ladesteckers darstellt.
  • Es folgt eine ausführliche Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Offenbarung. Die Ausführungsformen sind so ausführlich, um die Offenbarung klar zu vermitteln. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, durch die Menge der angebotenen Details die vorhersehbaren Variationen von Ausführungsformen einzuschränken; im Gegenteil, die Absicht ist, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die in den Geist und den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert.
  • Die hierin erläuterten Ausführungsformen beziehen sich auf das technische Gebiet der Kühlsysteme und der Ladesysteme für Elektrofahrzeuge. Sie betrifft ein Kühlsystem für einen Ladestecker von Elektrofahrzeugen. Ferner betrifft sie einen Ladestecker mit einem Kühlsystem zum Laden von Elektrofahrzeugen.
  • In einem Aspekt beinhaltet der vorgeschlagene Ladestecker eine Mehrzahl von ringförmigen Kanälen, die um eine Mehrzahl von Stiften konfiguriert sind, die dem Ladestecker zugeordnet sind, sodass wenigstens ein Stift des Steckers innerhalb eines der Kanäle konfiguriert ist. Die Kanäle erstrecken sich in Längsrichtung um eine äußeren Oberfläche der entsprechenden Stifte, wobei der Innendurchmesser der Kanäle größer ist als die Breite der Stifte, sodass zwischen einer inneren Oberfläche der Kanäle und der äußeren Oberfläche der Stifte ein Fluidpfad gebildet wird. Die Kanäle sind fluidisch mit einer Fluidquelle gekoppelt, wie mit einer Kühleinheit, die einer Ladestation zugeordnet ist, die sich auf den Ladestecker bezieht. Dieselbe Infrastruktur (Ladestation) ist dazu konfiguriert, den Strom kühler Luft um die Stifte durch den Fluidpfad in den Kanälen zuzuführen und zu ermöglichen und als Ergebnis weist die vorliegende Erfindung keine Begrenzung für die Größe oder Kapazität des Kühlsystems auf, wobei dadurch ermöglicht wird, dass gekühlte Luft in ausreichender Menge für jede Batteriegröße zugeführt werden kann.
  • Ferner sind die Kanäle in dem Ladestecker dazu konfiguriert, dass bei der betriebsfähigen Kopplung des Steckers mit einem Elektrofahrzeug die Kanäle über einen in dem Fahrzeug bereitgestellten Verbindungsschacht mit einer Mehrzahl von Komponenten des Elektrofahrzeugs fluidisch gekoppelt werden. Die Komponenten des Fahrzeugs beinhalten eine beliebige oder eine Kombination von Crimp/Schweißverbindungen, Kabelbäumen, Steckern und Stromschienen. Das aus den Kanälen austretende Kühlfluid kann durch die Komponenten fließen und/oder in die Umgebung entweichen.
  • Unter Bezugnahme auf 2 wird das vorgeschlagene Kühlsystem für einen Ladestecker 200 offenbart. Der vorgeschlagene Ladestecker 200 und das Kühlsystem beinhalten eine Mehrzahl von ringförmigen Kanälen 204-1, 204-2 (hierin gemeinsam als Kanäle 204 bezeichnet), die um eine Mehrzahl von Stiften 202-1, 202-2 (hierin gemeinsam als Stifte 202 bezeichnet) konfiguriert sind, die dem Ladestecker 200 zugeordnet sind, sodass wenigstens ein Stift des Steckverbinders 200 innerhalb eines der Kanäle 204 konfiguriert ist. Die Kanäle 204 erstrecken sich in Längsrichtung um eine äußere Oberfläche der entsprechenden Stifte 202, wobei der Innendurchmesser der Kanäle 204 größer ist als die Breite oder der Durchmesser der Stifte 202, sodass zwischen einer inneren Oberfläche der Kanäle 204 und der äußeren Oberfläche der Stifte 202 ein Fluidpfad gebildet wird.
  • Das Kühlsystem beinhaltet eine Mehrzahl von wärmeleitenden Rippen 206 beinhalten, die sich radial zwischen der inneren Oberfläche der Kanäle 204 und der äußeren Oberfläche der Stifte 202 erstrecken. In einer Ausführungsform kann die Mehrzahl der Rippen 206 gewarzte Metallrippen sein. Ferner ist jeder der Kanäle 204 von einer Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material umgeben. Das vorgeschlagene Kühlsystem verwendet kühle Luft als Kühlfluid anstelle einer Flüssigkeit (wie in bestehenden Kühlsystemen), was es ermöglicht, die kühle Luft direkt über die stromführenden Stifte 202 zu passieren. Ferner verhindert die äußere Schicht aus elektrisch isolierendem Material das Austreten von Strom und schließt ebenso die Gefahr eines Stromschlags bei der Handhabung des vorgeschlagenen Steckers 200 aus.
  • Der Ladestecker 200 beinhaltet ein Gehäuse 208, das angepasst ist, die Stifte 202 und das Colling-System darin unterzubringen. Ferner beinhaltet das Gehäuse 208 einen Einlass 208-1 an dem ersten Ende (auf der Ladestationsseite oder Kabelseite) des Steckers 200 und einen Auslass 208-2 an dem zweiten Ende (der Stiftseite) des Steckers 200. Der Einlass 208-1 und der Auslass 208-2 des Steckers 200 sind fluidisch mit den Kanälen 204 gekoppelt, sodass das Kühlfluid oder die kühle Luft durch den Einlass 208-1 in den Stecker 200 eintritt und durch jeden Kanal 204 hindurchpassiert und dann den Stecker 200 durch den Auslass 208-2 verlässt. Ferner sind das erste zweite Ende des Gehäuses 208 und die Stifte 202 des Steckers 200 angepasst, um in eine Ladesteckdose des Elektrofahrzeugs einzugreifen. Die Stifte 202 sind dazu konfiguriert, das Elektrofahrzeug elektrisch mit einer Ladestation oder einer elektrischen Leistungsquelle zu koppeln, wenn der Stecker 200 betriebsmäßig mit der Ladesteckdose des Elektrofahrzeugs gekoppelt ist.
  • Die Kanäle 204 des Kühlsystems oder der Einlass 208-1 des Steckers 200 sind fluidisch mit einer Fluidquelle gekoppelt, wie mit einer Kühleinheit, die einer Ladestation zugeordnet ist, die sich auf den Ladestecker 200 bezieht, aber nicht auf dergleichen beschränkt ist. Dieselbe Infrastruktur (d. h. die Ladestation) ist dazu konfiguriert, den Strom kühler Luft um die Stifte 202 durch den Einlass 208-1 des Steckers 200 und den Fluidpfad der Kanäle 204 zuzuführen und zu ermöglichen und als Ergebnis weist die vorliegende Erfindung keine Begrenzung für die Größe oder Kapazität des Kühlsystems auf, wobei dadurch ermöglicht wird, dass gekühlte Luft in ausreichender Menge für jede Batteriegröße zugeführt werden kann.
  • Fachleute werden verstehen, dass die gewarzten radialen Metallrippen 206 auf dem Stecker 200 die notwendige Kühlung aufgrund der Vergrößerung des Oberflächenbereichs für die Wärmeübertragung für hohe Ladeströme bereitstellen. Da die Kühlung direkt an der Quelle der Wärmeerzeugung erfolgt (nämlich an dem Übergangswiderstand zwischen dem Stecker 200 und dem Stift 202), wird die Wärme der Stifte 202 als ein Ergebnis am effizientesten abgeleitet. Da die gekühlte Luft und der vergrößerte Oberflächenbereich aufgrund der Mehrzahl der gewarzten radialen Metallrippen 206 infrastrukturseitig verwendet werden, ist keine hinzugefügte Masse in dem Fahrzeug erforderlich, um diese Kühlung zu erreichen, wobei somit keine negativen Auswirkungen auf die Reichweite des Elektrofahrzeugs sichergestellt werden.
  • Dementsprechend bleibt der Temperaturanstieg in dem vorgeschlagenen Stecker 200 innerhalb der kritischen Grenze, wenn höhere Ströme zum Schnellladen von Elektrofahrzeugen verwendet werden, und die Ladezeit reduziert sich ebenfalls erheblich (um bis zu 17 % bei EVA2). Unter Bezugnahme auf 3, ist die Temperatur, die während des Schnellladevorgangs an den Verbindungsstiften 202 erreicht wird, in dem Falle des vorgeschlagenen Ladesteckers 200 niedriger als die des bestehenden Ladesteckers 200.
  • In einer Ausführungsform sind die Kanäle 204 in dem Gehäuse 208 des Steckers 200 derart konfiguriert, dass bei der betriebsfähigen Kopplung des Steckers 200 mit dem Elektrofahrzeug die Kanäle 204 mit einer Mehrzahl von Komponenten des Elektrofahrzeugs durch einen in dem Fahrzeug bereitgestellten Verbindungsschacht fluidisch gekoppelt werden. Die Komponenten des Fahrzeugs beinhalten eine beliebige oder eine Kombination von Crimp/Schweißverbindungen, Kabelbäumen, Steckern 200 und Stromschienen. Das aus den Kanälen 204 austretende Kühlfluid kann durch diese Komponenten fließen und/oder in die Umgebung entweichen. Da über den Stecker 200 ein Fluidkanal durch die Ladestation zu dem Fahrzeugeinlass gebildet wird, können die fahrzeugseitigen Komponenten, einschließlich des Fahrzeugeinlasses, des Kabelbaums und der Crimp-/Schweißstelle, ebenfalls gekühlt werden, wodurch die Ladeleistung weiter verbessert wird.
  • Somit überwindet die vorliegende Offenbarung die Nachteile, Mängel und Einschränkungen, die den bestehenden Ladesteckern und Kühlsystemen zugeordnet sind, und stellt ein verbessertes, kostengünstiges und effizientes Kühlsystem für Ladestecker für Elektrofahrzeuge bereit, das ebenso die aus dem Stecker austretende kühle Luft effizient nutzt.
  • Während das Vorstehende verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschreibt, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung formuliert werden, ohne von dem grundsätzlichen Umfang davon abzuweichen. Der Umfang der Erfindung wird durch die Ansprüche bestimmt, die folgen. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, Varianten oder Beispiele beschränkt, die beinhaltet sind, um es einem Durchschnittsfachmann zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, wenn sie mit den Informationen und Kenntnissen kombiniert werden, die dem Durchschnittsfachmann zur Verfügung stehen.
  • Die vorliegende Erfindung steuert die Temperatur der Anschlussstifte eines Ladesteckers für Elektrofahrzeuge und ebenso für andere Geräte.
  • Die vorliegende Erfindung maximiert die Ladeleistung des vorhandenen Ladesteckers bei dem Laden von Elektrofahrzeugen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes, kostengünstiges und effizientes Kühlsystem für Ladestecker für Elektrofahrzeuge bereit.
  • Die vorliegende Erfindung stellt einen verbesserten, kostengünstigen und effizienten Ladestecker für Elektrofahrzeuge mit einem eingebauten Kühlsystem bereit.
  • Die vorliegende Erfindung nutzt die aus dem Ladestecker austretende kühle Luft auf effiziente Weise für die Kühlung anderer Komponenten des Fahrzeugs.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Kühlsystem für Ladestecker für Elektrofahrzeuge bereit, das keine zusätzliche Kühleinheit benötigt und die Kühlluft der vorhandenen Ladeinfrastruktur verwendet.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Kühlsystem für Ladestecker bereit, das keine Begrenzung hinsichtlich der Größe oder Kapazität des Kühlsystems aufweist, sodass gekühlte Luft für jede Batteriegröße ausreichend zugeführt werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 6890490 B2 [0004]
    • CN 111478097 A [0005]

Claims (10)

  1. Kühlsystem für einen Ladestecker (200), wobei das Kühlsystem umfasst: eine Mehrzahl von Kanälen (204-1, 204-2), die um eine Mehrzahl von Stiften (202-1, 202-2) herum konfiguriert sind, die dem Ladestecker (200) zugeordnet sind, wobei wenigstens ein Stift innerhalb eines der Kanäle (204-1, 204-2) konfiguriert ist, wobei sich die Kanäle (204-1, 204-2) in Längsrichtung um eine äußere Oberfläche der entsprechenden Stifte (202-1, 202-2) herum erstrecken, und wobei die Kanäle (204-1, 204-2) fluidisch mit einer Fluidquelle gekoppelt sind, die dazu konfiguriert ist, ein Kühlfluid um die Stifte (202-1, 202-2) herum durch die Kanäle (204-1, 204-2) zuzuführen und zu ermöglichen.
  2. Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei die Kanäle (204-1, 204-2) ringförmig sind und einen vordefinierten Innendurchmesser aufweisen, der größer ist als die Breite der Stifte (202-1, 202-2), sodass ein Fluidpfad zwischen einer inneren Oberfläche der Kanäle (204-1, 204-2) und der äußeren Oberfläche der Stifte (202-1, 202-2) gebildet wird.
  3. Kühlsystem nach Anspruch 2, wobei das Kühlsystem eine Mehrzahl von wärmeleitenden Rippen (206) umfasst, die sich radial zwischen der inneren Oberfläche der Kanäle (204-1, 204-2) und der äußeren Oberfläche der Stifte (202-1, 202-2) erstrecken.
  4. Kühlsystem nach Anspruch 3, wobei die Mehrzahl von Rippen (206) gewarzte Metallrippen (206) sind.
  5. Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei jeder der Kanäle (204-1, 204-2) von einer Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material umgeben ist.
  6. Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei das Kühlfluid Luft ist und die Quelle für die kühle Luft eine Kühleinheit ist, die einer Ladestation zugeordnet ist, die sich auf den Ladestecker (200) bezieht.
  7. Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei der Ladestecker (200) angepasst ist, um betriebsfähig mit einem Elektrofahrzeug gekoppelt zu werden; wobei die Kanäle (204-1, 204-2) bei betriebsfähiger Kopplung des Steckers (200) mit dem Elektrofahrzeug mit einer Mehrzahl von Komponenten des Elektrofahrzeugs durch einen passenden Schacht fluidisch gekoppelt sind, wobei die Mehrzahl von Komponenten eine beliebige oder eine Kombination von Crimp/Schweißung, Kabelbaum, Stecker (200) und Stromschienen umfasst, und wobei das aus den Kanälen (204-1, 204-2) austretende Kühlfluid durch die Mehrzahl von Komponenten fließt und/oder in die Umgebung entweicht.
  8. Ladestecker (200) mit einem Kühlsystem für ein elektrisches Fahrzeug, wobei der Ladestecker (200) umfasst: eine Mehrzahl von Stiften (202-1, 202-2), die angepasst sind, um in eine Ladebuchse des Elektrofahrzeugs einzugreifen und dazu konfiguriert sind, das Elektrofahrzeug elektrisch mit einer Ladestation zu koppeln; und eine Mehrzahl von Kanälen (204-1, 204-2), die um die Mehrzahl von Stiften (202-1, 202-2) herum konfiguriert sind, wobei wenigstens ein Stift innerhalb eines der Kanäle (204-1, 204-2) konfiguriert ist, wobei sich die Kanäle (204-1, 204-2) in Längsrichtung um eine äußere Oberfläche der entsprechenden Stifte (202-1, 202-2) herum erstrecken, und wobei die Kanäle (204-1, 204-2) fluidisch mit einer Fluidquelle gekoppelt sind, die dazu konfiguriert ist, ein Kühlfluid um die Stifte (202-1, 202-2) herum durch die Kanäle (204-1, 204-2) zuzuführen und zu ermöglichen.
  9. Ladestecker (200) nach Anspruch 8, wobei der Ladestecker (200) eine Mehrzahl von gewarzten Metallrippen (206) umfasst, die sich radial zwischen einer inneren Oberfläche der Kanäle (204-1, 204-2) und der äußeren Oberfläche des Stifts erstrecken.
  10. Ladestecker (200) nach Anspruch 8, wobei jeder der Kanäle (204-1, 204-2) von einer Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material umgeben ist
DE102022004682.2A 2021-12-16 2022-12-13 Kühlsystem für einen Ladestecker Pending DE102022004682A1 (de)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111478097A (zh) 2020-05-13 2020-07-31 浙江万马新能源有限公司 一种涡流冷却充电枪
JP6890490B2 (ja) 2017-07-11 2021-06-18 株式会社Subaru 電動車両の充電装置

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