DE102022109245A1

DE102022109245A1 - Ladeeinlass-Anordnung mit einem Wechselstrom-Lademodul

Info

Publication number: DE102022109245A1
Application number: DE102022109245.3A
Authority: DE
Inventors: Clara Rhodes; Hurley Chester Moll; Matthew Bryan Hitchcock; Aaron James De Chazal; Kevin John Peterson
Original assignee: TE Connectivity Services GmbH
Current assignee: TE Connectivity Services GmbH
Priority date: 2021-04-14
Filing date: 2022-04-14
Publication date: 2022-10-20
Also published as: US11975622B2; US20220332198A1; CN115207685A

Abstract

Eine Ladeeinlass-Anordnung (100) enthält ein Gehäuse (110), das sich zwischen einer Vorderseite (130) und einer Rückseite (132) erstreckt. Das Gehäuse weist einen Gleichstromabschnitt (114) auf, der Gleichstrom-Anschlusskanäle (128) enthält die zum Aufnehmen von Gleichstrom-Anschlüssen (116) ausgeführt sind. Das Gehäuse weist einen Wechselstromabschnitt (112) auf, der eine Wechselstrom-Modulkammer (140) enthält. Der Gleichstromabschnitt ist zum Koppeln mit einem Gleichstrom-Ladestecker an der Vorderseite ausgeführt. Der Wechselstromabschnitt ist zum Koppeln mit einem Wechselstrom-Ladestecker an der Vorderseite ausgeführt. Die Ladeeinlass-Anordnung enthält ein Wechselstrom-Lademodul (102), das entnehmbar in der Wechselstrom-Modulkammer aufgenommen ist. Das Wechselstrom-Lademodul enthält einen Wechselstrom-Einsatz, der sich zwischen einer Einsatz-Vorderseite (220) und einer Einsatz-Rückseite (222) erstreckt. Der Wechselstrom-Einsatz (200) enthält Wechselstrom-Anschlusskanäle (232) zwischen der Einsatz-Vorderseite und der Einsatz-Rückseite. Das Wechselstrom-Lademodul enthält in den Wechselstrom-Anschlusskanälen aufgenommene Wechselstrom-Anschlüsse (202). Die Wechselstrom-Anschlüsse sind an Enden von Wechselstrom-Kabeln (204) abgeschlossen, die sich von der Einsatz-Rückseite aus erstrecken. Die Wechselstrom-Anschlüsse und die Wechselstrom-Kabel können mit dem Wechselstrom-Einsatz aus dem Gehäuse entfernt werden.

Description

Der vorliegende Gegenstand bezieht sich im Allgemeinen auf Ladeeinlass-Anordnungen.
Ladeeinlass-Anordnungen werden zum Aufladen von Fahrzeugen eingesetzt, beispielsweise zum Aufladen eines Batteriesystems eines Elektrofahrzeugs (EV) oder eines Hybrid-Elektrofahrzeugs (HEV). Die Ladeeinlass-Anordnung enthält Stromverbinder zum Verbinden mit einem Ladestecker. Herkömmliche Ladeeinlass-Anordnungen enthalten Wechselstrom- und Gleichstrom-Anschlüsse. Die Wechselstrom-Anschlüsse und die Gleichstrom-Anschlüsse sind in einem Einlass-Gehäuse aufgenommen, das eine Schnittstelle zu dem Ladestecker bildet. Das Einlass-Gehäuse ist mit dem Fahrzeug verbunden. Kabelbäume sind mit den Wechselstrom-Anschlüssen und mit den Gleichstrom-Anschlüssen verbunden und erstrecken sich zu anderen Systemkomponenten, beispielsweise der Batterie. Wenn Komponenten der Ladeeinlass-Anordnung verschlissen oder beschädigt sind, wird die Ladeeinlass-Anordnung normalerweise entnommen und entweder repariert oder ausgetauscht. Entnahme der Ladeeinlass-Anordnung ist zeitaufwändig und verursacht kostspielige Reparaturen.
Es besteht weiterhin Bedarf an einer verbesserten Ladeeinlass-Anordnung.
In einer Ausführungsform wird eine Ladeeinlass-Anordnung geschaffen. Die Ladeeinlass-Anordnung enthält ein Gehäuse, das sich zwischen einer Vorderseite und einer Rückseite erstreckt. Das Gehäuse weist einen Gleichstromabschnitt auf, der Gleichstrom-Anschlusskanäle enthält, die zum Aufnehmen von Gleichstrom-Anschlüssen ausgeführt sind. Das Gehäuse weist einen Wechselstromabschnitt auf, der eine Wechselstrom-Modulkammer enthält. Der Gleichstromabschnitt ist zum Koppeln mit einem Gleichstrom-Ladestecker an der Vorderseite ausgeführt. Der Wechselstromabschnitt ist zum Koppeln mit einem Wechselstrom-Ladestecker an der Vorderseite ausgeführt. Die Ladeeinlass-Anordnung enthält ein Wechselstrom-Lademodul, das entnehmbar in der Wechselstrom-Modulkammer aufgenommen ist. Das Wechselstrom-Lademodul enthält einen Wechselstrom-Einsatz, der sich zwischen einer Einsatz-Vorderseite und einer Einsatz-Rückseite erstreckt. Der Wechselstrom-Einsatz enthält Wechselstrom-Anschlusskanäle zwischen der Einsatz-Vorderseite und der Einsatz-Rückseite. Das Wechselstrom-Lademodul enthält in den Wechselstrom-Anschlusskanälen aufgenommene Wechselstrom-Anschlüsse. Die Wechselstrom-Anschlüsse sind an Enden von Wechselstrom-Kabeln abgeschlossen, die sich von der Einsatz-Rückseite aus erstrecken. Die Wechselstrom-Anschlüsse und die Wechselstrom-Kabel können mit dem Wechselstrom-Einsatz aus dem Gehäuse entfernt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:

1 eine perspektivische Vorderansicht einer Ladeeinlass-Anordnung, die ein Wechselstrom-Lademodul enthält, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
2 eine Perspektivansicht der Ladeeinlass-Anordnung, die das Wechselstrom-Lademodul zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
3 eine perspektivische Hinteransicht der Ladeeinlass-Anordnung, die das Wechselstrom-Lademodul zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
4 eine perspektivische Hinteransicht eines Teils der Ladeeinlass-Anordnung, die das Wechselstrom-Lademodul zeigt, das zum Koppeln mit einem Gehäuse ausgeführt ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
5 eine Explosionsdarstellung des Wechselstrom-Lademoduls gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
6 eine perspektivische Hinteransicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist, die einen Wechselstrom-Einsatz zeigt.
7 eine Schnittansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist, die den Wechselstrom-Einsatz zeigt.
8 eine perspektivische Vorderansicht einer Leiterplatten-Anordnung des Wechselstrom-Lademoduls gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
9 eine perspektivische Hinteransicht der Leiterplatten-Anordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
10 eine Schnittansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls, die einen Niederspannungs-Kontakt in dem Wechselstrom-Einsatz zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
11 eine Hinteransicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls, die die in dem Wechselstrom-Einsatz aufgenommene Leiterplatten-Anordnung zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
12 eine Schnittansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls, die die in dem Wechselstrom-Einsatz aufgenommene Leiterplatten-Anordnung zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
13 eine Teil-Schnittansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls, die die in dem Wechselstrom-Einsatz aufgenommene Leiterplatten-Anordnung zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
14 eine Perspektivansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls, die einen Teil der teilweise an den Wechselstrom-Kabeln montierten hinteren Abdeckungs-Anordnung zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
15 eine Perspektivansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls, die einen Teil der teilweise an den Wechselstrom-Kabeln und den Wechselstrom-Anschlüssen montierten hinteren Abdeckungs-Anordnung zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
16 eine Perspektivansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls, die die hintere Abdeckungs-Anordnung in einem montierten Zustand mit den durch die hintere Abdeckungs-Anordnung hindurchtretenden Wechselstrom-Kabeln und Wechselstrom-Anschlüssen zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
17 eine Perspektivansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls, die die mit dem Wechselstrom-Einsatz verbundene hintere Abdeckungs-Anordnung zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
18 eine Explosionsdarstellung des Wechselstrom-Lademoduls gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
19 eine Schnittansicht des Wechselstrom-Lademoduls gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
20 eine Schnittansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls, die die TPA-Vorrichtung in der gelösten Position zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
21 eine Schnittansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls, die die TPA-Vorrichtung in der Sicherungsposition zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
22 eine Schnittansicht der Ladeeinlass-Anordnung, die das Wechselstrom-Lademodul in dem Gehäuse darstellt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.

1 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Ladeeinlass-Anordnung 100, die ein Wechselstrom-Lademodul 102 enthält, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 2 ist eine Perspektivansicht der Ladeeinlass-Anordnung 100, die das Wechselstrom-Lademodul 102 zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 3 ist eine perspektivische Hinteransicht der Ladeeinlass-Anordnung 100, die das Wechselstrom-Lademodul 102 zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
Die Ladeeinlass-Anordnung 100 dient als ein Ladeeinlass für ein Fahrzeug, beispielsweise ein Elektrofahrzeug (EV) oder ein Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV). Die Ladeeinlass-Anordnung 100 ist zum koppelnden Aufnehmen eines Ladesteckers (nicht dargestellt) ausgeführt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Ladeeinlass-Anordnung 100 zusätzlich zum Koppeln mit Wechselstrom-Ladesteckern (z. B. dem SAE J1772-Ladestecker) zum Koppeln mit verschiedenen Arten von Ladesteckern, beispielsweise einem Gleichstrom-Schnellladestecker (z. B. dem SAE-Combo-CCS-Ladestecker), ausgeführt.
Die Ladeeinlass-Anordnung 100 enthält ein Gehäuse 110, das zum Installieren in dem Fahrzeug ausgeführt ist. Das Gehäuse 110 nimmt das Wechselstrom-Lademodul 102 zum Koppeln mit dem Ladestecker auf. Das Wechselstrom-Lademodul 102 kann aus dem Gehäuse 110 entfernt werden. Beispielsweise kann das Wechselstrom-Lademodul 102 arretierbar mit dem Gehäuse 110 verbunden und aus dem Gehäuse 110 entnommen werden, um Komponenten des Wechselstrom-Lademoduls 102 (z. B. Ladestifte, Kabel, Leiterplatten und dergleichen) von dem Gehäuse 110 zu trennen, beispielsweise zur Reparatur und/oder zum Austausch der Komponenten des Wechselstrom-Lademoduls oder anderer Komponenten der Ladeeinlass-Anordnung 100, beispielsweise Gleichstrom-Ladekomponenten oder des Gehäuses selbst. In einer beispielhaften Ausführungsform nimmt das Gehäuse 110 zusätzlich ein Gleichstrom-Lademodul 104 zum Koppeln mit dem Ladestecker auf. In verschiedenen anderen Ausführungsformen nimmt das Gehäuse 110 Gleichstrom-Komponenten anstelle eines separaten Gleichstrom-Lademoduls auf, das aus dem Gehäuse 110 entnommen werden kann.
In einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Gehäuse 110 einen Wechselstromabschnitt 112, der das Wechselstrom-Lademodul 102 aufnimmt, und einen Gleichstromabschnitt 114, der das Gleichstrom-Lademodul 104 aufnimmt. Der Wechselstromabschnitt 112 ist zum Koppeln mit einem Wechselstrom-Ladestecker oder einem Wechselstromabschnitt des Ladesteckers ausgeführt. Der Gleichstromabschnitt 114 ist zum Koppeln mit einem Gleichstrom-Ladestecker oder einem Gleichstromabschnitt des Ladesteckers ausgeführt. Die Ladeeinlass-Anordnung 100 enthält Gleichstrom-Anschlüsse 116 an dem Gleichstromabschnitt 114. Die Gleichstrom-Kabel 118 sind an den Gleichstrom-Anschlüssen 116 abgeschlossen und erstrecken sich von der Ladeeinlass-Anordnung 100 zu einer anderen Komponente des Fahrzeugs, beispielsweise dem Batteriesystem des Fahrzeugs. Die Gleichstrom-Anschlüsse 116 sind zum Koppeln mit dem Ladestecker ausgeführt. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Gleichstrom-Anschlüsse 116 Teil des Gleichstrom-Lademoduls 104. Als Alternative dazu können die Gleichstrom-Anschlüsse 116 direkt von dem Gehäuse 110 aufgenommen werden. In der dargestellten Ausführungsform befindet sich der Wechselstromabschnitt 112 oberhalb des Gleichstromabschnitts 114, in alternativen Ausführungsformen sind jedoch andere Ausrichtungen möglich.
Die Ladeeinlass-Anordnung 100 enthält einen Montageflansch 120, der mit dem Gehäuse 110 verbunden ist. Der Montageflansch 120 dient zum Verbinden der Ladeeinlass-Anordnung 100 mit dem Fahrzeug. Der Montageflansch 120 umfasst Montagelaschen 122 mit Öffnungen 124, die Befestigungselemente (nicht dargestellt) aufnehmen, die zum Sichern der Ladeeinlass-Anordnung 100 an dem Fahrzeug dienen. Andere Arten von Montagestrukturen können eingesetzt werden, um die Ladeeinlass-Anordnung 100 an dem Fahrzeug zu sichern. Der Montageflansch 120 kann eine Dichtung zum Abdichten der Ladeeinlass-Anordnung 100 an dem Fahrzeug enthalten.
In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Ladeeinlass-Anordnung 100 eine Anschluss-Abdeckung 126 (1) an einer Vorderseite 130 des Gehäuses 110. Die Anschluss-Abdeckung 126 ist gelenkig mit dem Montageflansch 120 und/oder dem Gehäuse 110 verbunden. Die Anschluss-Abdeckung 126 dient zum Abdecken von Teilen des Gehäuses 110, beispielsweise des Gleichstromabschnitts 114 und/oder des Wechselstromabschnitts 112. Die Anschluss-Abdeckung 126 kann zum Abdecken der in den Gleichstrom-Anschlusskanälen 128 des Gehäuses 110 aufgenommenen Gleichstrom-Anschlüsse 116 dienen. Das Gehäuse 110 kann eine oder mehrere hintere Abdeckung/en an einer Rückseite 132 des Gehäuses 110 enthalten, die Zugang zu der Rückseite 132 des Gehäuses 110 verschließt/verschließen. Die hintere/n Abdeckung/en kann/können an dem Hauptteil des Gehäuses 110 angeklemmt oder arretiert werden, beispielsweise mit Klemmen oder Klinken. In alternativen Ausführungsformen können andere Arten von Sicherungstrukturen, beispielsweise Befestigungselemente, eingesetzt werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Ladeeinlass-Anordnung 100 einen oder mehrere Niederspannungs-Verbinder 134 (2), der/die zum Verbinden mit entsprechenden Niederspannungs-Gegenverbindern 136 (3) ausgeführt ist/sind. Die Niederspannungs-Gegenverbinder 136 sind so ausgeführt, dass sie mit anderen Komponenten in dem System, beispielsweise einer Batterieverteilungs-Einheit, verbunden werden, um Laden des Fahrzeugs zu steuern. Die Niederspannungs-Verbinder 134 können Signale senden/empfangen, die sich auf das Laden, beispielsweise den Verbindungsstatus, den Ladestatus, die Ladespannung und dergleichen, beziehen. Die Niederspannungs-Gegenverbinder 136 können Steckerverbinder sein, und die Niederspannungs-Verbinder 134 können Buchsenverbinder sein oder umgekehrt. An der Schnittstelle zwischen den Niederspannungs-Gegenverbindern 136 und den Niederspannungs-Verbindern 134 können Dichtungen vorhanden sein. In der dargestellten Ausführungsform enthält das Wechselstrom-Lademodul 102 einen der Niederspannungs-Verbinder 134. Das Gehäuse 110 kann zusätzlich oder als Alternative einen oder mehrere der Niederspannungs-Verbinder 134 enthalten.
4 ist eine perspektivische Hinteransicht eines Teils der Ladeeinlass-Anordnung 100, die das Wechselstrom-Lademodul 102, das zum Koppeln mit dem Gehäuse 110 ausgeführt ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Das Wechselstrom-Lademodul 102 ist so ausgeführt, dass es mit dem Gehäuse 110 verbunden und von ihm getrennt wird. So können beispielsweise Arretierstrukturen vorhanden sein, um das Wechselstrom-Lademodul 102 arretierbar mit dem Gehäuse 110 zu verbinden. Das Wechselstrom-Lademodul 102 kann von dem Gehäuse 110 entfernt werden, um die Ladestifte, Kabel und andere Komponenten des Wechselstrom-Lademoduls 102 von dem Gehäuse 110 zu trennen und die Komponenten des Wechselstrom-Lademoduls zu reparieren und/oder auszutauschen oder um Entfernung des Gehäuses 110 aus dem Fahrzeug zu ermöglichen, ohne das Wechselstrom-Lademodul 102 und den entsprechenden Kabelbaum aus dem Fahrzeug zu entfernen.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Wechselstrom-Lademodul 102 so ausgeführt, dass es in eine Gleichstrom-Modulkammer 140 an der Rückseite 132 des Gehäuses 110 eingesetzt werden kann, beispielsweise über die Rückseite 132 des Gehäuses 110. Die Gleichstrom-Modulkammer 140 ist zum Aufnehmen des Wechselstrom-Lademoduls 102 dimensioniert und geformt. Beispielsweise kann die Gleichstrom-Modulkammer 140 in verschiedenen Ausführungsformen im Allgemeinen rechteckig geformt sein. Optional kann sich die Gleichstrom-Modulkammer 140 vollständig durch das Gehäuse 110 hindurch erstrecken, um Zugang zu dem Wechselstrom-Lademodul 102 über die Vorderseite 130 des Gehäuses 110 zu ermöglichen, beispielsweise zum Koppeln mit dem Ladestecker. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Gehäuse 110 Arretierstrukturen 142, die so ausgeführt sind, dass sie mit dem Wechselstrom-Lademodul 102 arretierbar verbunden werden können. Die Arretierstrukturen 142 können beispielsweise biegbare Arretiereinrichtungen mit Öffnungen 144 sein, die entsprechende Arretierstrukturen 150 des Wechselstrom-Lademoduls 102 aufnehmen. Die Arretierstrukturen 142 können von dem Wechselstrom-Lademodul 102 gelöst werden, um Entfernung des Wechselstrom-Lademoduls 102 aus dem Gehäuse 110 zu ermöglichen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann eine Gehäuse-Dichtung (nicht dargestellt) in der Wechselstrom-Modulkammer 140 vorhanden sein. Die Gehäuse-Dichtung kann eine Dichtung zwischen dem Gehäuse 110 und dem Wechselstrom-Lademodul 102 bilden. Die Gehäuse-Dichtung kann in verschiedenen Ausführungsformen eine Umfangsdichtung sein.
5 ist eine Explosionsdarstellung des Wechselstrom-Lademoduls 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das Wechselstrom-Lademodul 102 enthält einen Wechselstrom-Einsatz 200, der dazu dient, eine Vielzahl von Wechselstrom-Anschlüssen 202 aufzunehmen. Die Wechselstrom-Anschlüsse 202 werden an Enden von Wechselstrom-Kabeln 204 abgeschlossen. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Wechselstrom-Lademodul 102 eine in dem Wechselstrom-Einsatz 200 aufgenommene Leiterplatten-Anordnung 206. Das Wechselstrom-Lademodul 102 enthält eine hintere Abdeckungs-Anordnung 208, die mit der Rückseite des Gleichstrom-Einsatzes 200 verbunden ist und die Leiterplatten-Anordnung 206 sowie die Wechselstrom-Anschlüsse 200 umschließt. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Wechselstrom-Lademodul 102 eine sogenannte TPA-Vorrichtung (terminal decision assurance (TPA) device) 210, die dazu dient, sicherzustellen, dass die Wechselstrom-Anschlüsse 202 ordnungsgemäß in dem Wechselstrom-Einsatz 200 positioniert sind. Das Wechselstrom-Lademodul 102 enthält eine Einsatz-Dichtung 212, die so ausgeführt ist, dass sie in dem Wechselstrom-Einsatz 200 aufgenommen wird, um innere Abdichtung innerhalb des Gleichstrom-Einsatzes 200 zu gewährleisten. Zum Beispiel kann die Einsatz-Dichtung 212 eine Öffnung abdichten, die die TPA-Vorrichtung 210 aufnimmt.
Der Wechselstrom-Einsatz 200 dient zum Aufnehmen der verschiedenen Komponenten des Wechselstrom-Lademoduls 102. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Wechselstrom-Einsatz 200 aus einem dielektrischen Material, beispielsweise einem Kunststoff, hergestellt. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Wechselstrom-Einsatz 200 ein Formteil, das beispielsweise mit einem Spritzgieß-Prozess hergestellt wird. Der Wechselstrom-Einsatz 200 erstreckt sich zwischen einer Einsatz-Vorderseite 220 und einer Einsatz-Rückseite 222. Der Wechselstrom-Einsatz 200 enthält einen vorderen Teil 224, der sich zu der Einsatz-Vorderseite 220 erstreckt, sowie einen hinteren Teil 226, der sich zu der Einsatz-Rückseite 222 erstreckt. Der vordere Teil 224 ist so ausgeführt, dass er zum Koppeln mit dem Ladestecker in dem vorderen Ende des Gehäuses 110 (in 1 dargestellt) aufgenommen wird. Der hintere Teil 226 enthält die Arretierstrukturen 150 zum Sichern des Wechselstrom-Einsatzes 200 an dem Gehäuse 110. Die Arretierstrukturen 150 können Vorsprünge sein, die Einrastflächen für die biegbaren Arretierstrukturen 142 des Gehäuses 110 bilden. Die Wechselstrom-Anschlüsse 202 werden zum Koppeln mit dem Ladestecker über den hinteren Teil 226 in den vorderen Teil 224 eingeführt. In der dargestellten Ausführungsform ist der vordere Teil 224 im Allgemeinen zylindrisch geformt, und ist der hintere Teil 226 im Allgemeinen kastenförmig. Der vordere Teil 224 und/oder der hintere Teil 226 können jedoch in alternativen Ausführungsformen andere Formen haben.
In einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Wechselstrom-Lademodul 102 eine Abdeckungs-Dichtung 228, die zum Positionieren zwischen dem Wechselstrom-Einsatz 200 und der hinteren Abdeckungs-Anordnung 208 ausgeführt ist. Die Abdeckungs-Dichtung 228 bildet eine Dichtungsschnittstelle zwischen dem Wechselstrom-Einsatz 200 und der hinteren Abdeckungs-Anordnung 208.
Die Leiterplatten-Anordnung 206 ist in dem hinteren Teil 226 aufgenommen. Die hintere Abdeckungs-Anordnung 208 ist mit dem hinteren Teil 226 verbunden. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Leiterplatten-Anordnung 206 eine Leiterplatte 300, einen oder mehrere Niederspannungs-Kontakt/e 302, die zum Verbinden mit der Leiterplatte 300 ausgeführt sind, sowie einen Niederspannungs-Verbinder 304, der mit der Leiterplatte 300 verbunden ist. Die Niederspannungs-Kontakte 302 sind über die Leiterplatte 300 elektrisch mit dem Niederspannungs-Verbinder 304 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform sind die Niederspannungs-Kontakte 302 Stiftkontakte, die so ausgeführt sind, dass sie sich zum Koppeln mit dem Ladestecker in den vorderen Teil 224 hinein erstrecken. Die Niederspannungs-Kontakte 302 können Näherungskontakte, Pilotkontakte oder andere Arten von Kontakten sein. Der Niederspannungs-Verbinder 304 ist so ausgeführt, dass er auf einen Niederspannungs-Verbinderschutz 306 des Gleichstrom-Einsatzes 200 ausgerichtet ist, um den Niederspannungs-Verbinder 134 des Wechselstrom-Lademoduls 102 zu bilden. Ein Teil des Niederspannungs-Verbinders 304 kann sich in den Niederspannungs-Verbinderschutz 306 hinein erstrecken. Der Niederspannungs-Gegenverbinder 136 (in 3 dargestellt) ist so ausgeführt, dass er zum Koppeln mit dem Niederspannungs-Verbinder 304 mit dem Niederspannungs-Verbinderschutz 306 verbunden wird. Beispielsweise kann ein Teil des Niederspannungs-Gegenverbinders 136 zum Koppeln mit dem Niederspannungs-Verbinder 304 in den Niederspannungs-Verbinderschutz 306 eingesteckt werden.
In der dargestellten Ausführungsform sind drei Wechselstrom-Anschlüsse 202 vorhanden, die einen Netzanschluss (line terminal) 250, einen Mittelpunktanschluss (neutral terminal) 252 und einen Erdleiteranschluss (ground terminal) 254 einschließen. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger Wechselstrom-Anschlüsse 202 vorhanden sein. In alternativen Ausführungsformen können andere Typen von Wechselstrom-Anschlüssen 202 vorhanden sein. Die Wechselstrom-Anschlüsse 202 sind elektrisch mit entsprechenden Netz-, Mittelpunkt- und Erdleiterkabeln der Wechselstrom-Kabel 204 verbunden. Jeder Wechselstrom-Anschluss 202 ist elektrisch leitend. Der Wechselstrom-Anschluss 202 kann beispielsweise aus einem Metallmaterial, wie einem Kupfermaterial, hergestellt werden. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Wechselstrom-Anschluss 202 im Allgemeinen zylindrisch. Der Wechselstrom-Anschluss 202 kann formgedreht (screw machined) sein. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Wechselstrom-Anschluss 202 eine Anschluss-Dichtung 258 entlang des Körpers des Wechselstrom-Anschlusses 202. Die Anschluss-Dichtung 258 ist so ausgeführt, dass sie an den Wechselstrom-Einsatz 200 gesiegelt wird, um eine abgedichtete Grenzfläche über das Wechselstrom-Lademodul 102 zu schaffen.
In einer beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich jeder Wechselstrom-Anschluss 202 zwischen einem Kopplungs-Ende 260 und einem Kabel-Ende 262. Der Wechselstrom-Anschluss 202 enthält einen Stift 264 an dem Kopplungs-Ende 260. Der Stift 264 ist zum Koppeln mit dem Ladestecker in dem vorderen Teil 224 des Gleichstrom-Einsatzes 200 aufgenommen. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Stift 264 eine Arretierstruktur 266 entlang des Stiftes 264, die so ausgeführt ist, dass sie mit einer Arretiereinrichtung des Wechselstrom-Einsatzes 200 zusammenwirkt, um den Wechselstrom-Anschluss 202 in dem Wechselstrom-Einsatz 200 zu sichern. In der dargestellten Ausführungsform enthält der Wechselstrom-Anschluss 202 eine Crimphülse an dem Kabel-Ende 262, die zum Verquetschen an dem entsprechenden Wechselstrom-Kabel 204 ausgeführt ist. In alternativen Ausführungsformen können auch andere Arten von Abschluss-Strukturen, beispielsweise Kontaktstellen, vorhanden sein.
Die hintere Abdeckungs-Anordnung 208 enthält eine hintere Abdeckung 280, die sich zwischen einer Vorderseite 282 und einer Rückseite 284 erstreckt. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die hintere Abdeckung 280 Abdeckungs-Arretierstrukturen 285, die zum Verbinden mit dem Wechselstrom-Einsatz 200 ausgeführt sind. Die Abdeckungs-Arretierstrukturen 285 können Vorsprünge enthalten, die eine Einrastfläche aufweisen, die zum arretierbaren Verbinden mit dem Wechselstrom-Einsatz 200 ausgeführt ist. In alternativen Ausführungsformen können andere Arten von Arretier- oder Sicherungsstrukturen vorhanden sein. Die Wechselstrom-Kabel 204 treten durch die hintere Abdeckung 280 hindurch. Die hintere Abdeckung 280 kann beispielsweise Kabelkanäle enthalten, die die Wechselstrom-Kabel 204 aufnehmen. Die hintere Abdeckungs-Anordnung 208 enthält Zugentlastungs-Elemente 286, die zum Verbinden mit entsprechenden Wechselstrom-Kabeln 204 ausgeführt sind. Die Zugentlastungs-Elemente 286 schaffen Zugentlastung für die Wechselstrom-Kabel 204. In der dargestellten Ausführungsform sind die Zugentlastungs-Elemente 286 zylindrische Hülsen, die zum Verbinden mit den Wechselstrom-Kabeln 204 ausgeführt sind. Die hintere Abdeckungs-Anordnung 208 enthält Kabel-Abdeckungen 288, die die Zugentlastungs-Elemente 286 aufnehmen. Die Kabel-Abdeckungen 288 sind zum Verbinden mit der Rückseite 284 der hinteren Abdeckung 280 ausgeführt. Optional können die Kabel-Abdeckungen 288 an der hinteren Abdeckung 280 angeklemmt oder arretiert werden. Die Wechselstrom-Kabel 204 treten über die Kabel-Abdeckung 288 aus der hinteren Abdeckungs-Anordnung 208 aus. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die hintere Abdeckungs-Anordnung 208 Kabel-Dichtungen 290, die so ausgeführt sind, dass sie in der hinteren Abdeckung 280 aufgenommen werden. Die Kabel-Dichtungen 290 bilden Dichtungsschnittstellen zwischen den Wechselstrom-Kabeln 204 und der hinteren Abdeckung 280.
Die TPA-Vorrichtung 210 ist so ausgeführt, dass sie in dem vorderen Teil 224 des Gleichstrom-Einsatzes 200 aufgenommen wird. Die TPA-Vorrichtung 210 enthält eine Nabe 292, die sich zwischen einer Vorderseite 294 und einer Rückseite 296 erstreckt. Die Nabe 292 ist so ausgeführt, dass sie zwischen den Stiften 264 der Wechselstrom-Anschlüsse 202 positioniert wird. Die TPA-Vorrichtung 210 enthält eine Platte 298 an der Rückseite 296. Die Platte 298 ist so ausgeführt, dass sie mit den Arretierstrukturen des Wechselstrom-Einsatzes 200 zusammenwirkt, wenn die Wechselstrom-Anschlüsse 202 in den Wechselstrom-Einsatz 200 eingeführt und darin arretiert sind. Die Platte 298 wirkt mit den Arretierstrukturen des Wechselstrom-Einsatzes 200 zusammen und bewirkt nach Montage Sicherung der Position der Anschlüsse. Beispielsweise kann die TPA-Vorrichtung 210 vollständig in den Wechselstrom-Einsatz 200 eingeführt werden, wenn die Arretierstrukturen des Gleichstrom-Einsatzes 200 ordnungsgemäß an den Arretierstrukturen 266 der Wechselstrom-Anschlüsse 202 arretiert positioniert sind. Wenn jedoch die Arretierstrukturen des Wechselstrom-Einsatzes nicht ordnungsgemäß positioniert sind, beispielsweise nach außen gebogen sind, weil die Wechselstrom-Anschlüsse 202 nicht vollständig arretiert eingeführt sind, kann die Platte 298 mit den Arretierstrukturen kollidieren, wodurch vollständiges Einführen der TPA-Vorrichtung 210 in den Wechselstrom-Einsatz 200 eingeschränkt wird. Die TPA-Vorrichtung 210 zeigt visuell an, dass die Wechselstrom-Anschlüsse 202 nicht vollständig arretiert in den Wechselstrom-Einsatz 200 eingeführt sind.
6 ist eine perspektivische Hinteransicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, die den Wechselstrom-Einsatz 200 zeigt. 7 ist eine Schnittansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, die den Wechselstrom-Einsatz 200 zeigt.
Der Wechselstrom-Einsatz 200 enthält einen Wechselstrom-Mittelwandteil 230 zwischen dem vorderen Teil 224 und dem hinteren Teil 226. Der Wechselstrom-Einsatz 200 enthält Wechselstrom-Anschlusskanäle 232 durch den Mittelwandteil 230 hindurch. Die Wechselstrom-Anschlusskanäle 232 sind zum Aufnehmen entsprechender Wechselstrom-Anschlüsse 202 (in 5 dargestellt) ausgeführt. Der Wechselstrom-Einsatz 200 enthält einen vorderen Hohlraum 234 in dem vorderen Teil 224 vor dem Mittelwandteil 230 und einen hinteren Hohlraum 236 in dem hinteren Teil 226 hinter dem Mittelwandteil 230. In einer beispielhaften Ausführungsform wird die Einsatz-Dichtung 212 in einer Öffnung in dem Mittelwandteil 230 aufgenommen und schafft eine Umgebungsdichtung zwischen dem vorderen Hohlraum 234 und dem hinteren Hohlraum 236 über den Mittelwandteil 230.
Der hintere Hohlraum 236 ist zum Aufnehmen der Leiterplatten-Anordnung 206 ausgeführt. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Wechselstrom-Einsatz 200 eine Leiterplatten-Arretierung 238, die sich von dem Mittelwandteil 230 aus in den hinteren Hohlraum 236 hinein erstreckt. Die Leiterplatten-Arretierung 238 ist so ausgeführt, dass sie die Leiterplatte 300 der Leiterplatten-Anordnung 206 in dem hinteren Hohlraum 236 sichert.
Die Wechselstrom-Anschlusskanäle 232 erstrecken sich zwischen dem vorderen Hohlraum 234 und dem hinteren Hohlraum 236. Die Kopplungs-Enden 260 der Wechselstrom-Anschlüsse 202 erstrecken sich zum Koppeln mit dem Ladestecker von den Wechselstrom-Anschlusskanälen 232 aus in den vorderen Hohlraum 234 hinein. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Wechselstrom-Einsatz 200 Anschluss-Arretierungen 240 in den Wechselstrom-Anschlusskanälen 232. Die Anschluss-Arretierungen 240 sind biegbare Arretiereinrichtungen, die so ausgeführt sind, dass sie mit den Wechselstrom-Anschlüssen 202 in Eingriff sind und die Wechselstrom-Anschlüsse 202 in dem Wechselstrom-Einsatz 200 halten. Beispielsweise sind die Anschluss-Arretierungen 240 so ausgeführt, dass sie mit den Arretierstrukturen 266 der Wechselstrom-Anschlüsse 202 (in 5 dargestellt) in Eingriff sind. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Anschluss-Arretierungen 240 so ausgeführt, dass sie von den Wechselstrom-Anschlüssen 202 entarretiert werden, um die Wechselstrom-Anschlüsse 202 aus den Wechselstrom-Anschlusskanälen 232 zu lösen, beispielsweise für Reparatur oder Austausch der Wechselstrom-Anschlüsse 202. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der vordere Hohlraum 234 so ausgeführt, dass er die TPA-Vorrichtung 210 (in 5 dargestellt) aufnimmt, die dazu dient, zu gewährleisten, dass die Anschluss-Arretierungen 240 ordnungsgemäß an den Wechselstrom-Anschlüssen 202 arretiert sind. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Wechselstrom-Einsatz 200 Vorrichtungs-Arretierstrukturen 242, die dazu dienen, die TPA-Vorrichtung 210 arretierbar in dem vorderen Hohlraum 234 zu sichern. In der dargestellten Ausführungsform sind die Vorrichtungs-Arretierstrukturen 242 Vorsprünge, die sich von Wänden des Wechselstrom-Einsatzes 200 aus in den vorderen Hohlraum 234 hinein erstrecken. In alternativen Ausführungsformen können andere Arten von Arretierstrukturen eingesetzt werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Wechselstrom-Einsatz 200 eine Dichtungs-Vertiefung 244 an der Einsatz-Rückseite 222. Die Dichtungs-Vertiefung 244 nimmt die Abdeckungs-Dichtung 228 auf. Ein Teil der hinteren Abdeckung 280 (in 5 dargestellt) ist in der Dichtungs-Vertiefung 244 aufgenommen und wirkt mit der Abdeckungs-Dichtung 228 zusammen. In der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Dichtungs-Vertiefung 244 und die Abdeckungs-Dichtung 228 in Umfangsrichtung um den hinteren Hohlraum 236 herum und bilden eine in Umfangsrichtung vollständig um den Wechselstrom-Einsatz 200 herum verlaufende Umfangsdichtung. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Wechselstrom-Einsatz 200 Abdeckungs-Arretierungen 246, die so ausgeführt sind, dass sie mit der hinteren Abdeckungs-Anordnung 208 zusammenwirken, um die hintere Abdeckungs-Anordnung 208 an dem Wechselstrom-Einsatz 200 zu sichern. Beispielsweise wirken die Abdeckungs-Arretierungen 246 mit den Arretierstrukturen 285 der hinteren Abdeckung 280 (in 5 dargestellt) zusammen, um die hintere Abdeckung 280 an dem hinteren Teil 226 des Wechselstrom-Einsatzes 200 zu sichern. In der dargestellten Ausführungsform sind die Abdeckungs-Arretierungen 246 biegbare Arretiereinrichtungen. Die Abdeckungs-Arretierungen 246 können gelöst werden, um die hintere Abdeckung 280 von dem Wechselstrom-Einsatz 200 zu entfernen. In der dargestellten Ausführungsform sind zwei Abdeckungs-Arretierungen 246 an gegenüberliegenden Seiten des hinteren Teils 226 vorhanden. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger Abdeckungs-Arretierungen 246 vorhanden sein. In alternativen Ausführungsformen können andere Arten von Arretierstrukturen eingesetzt werden, um die hintere Abdeckungs-Anordnung 208 an dem Wechselstrom-Einsatz 200 zu sichern.
8 ist eine perspektivische Vorderansicht der Leiterplatten-Anordnung 206 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 9 ist eine perspektivische Hinteransicht der Leiterplatten-Anordnung 206 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die Leiterplatten-Anordnung 206 schließt die Leiterplatte 300 und den Niederspannungs-Verbinder 304 ein, der an der Leiterplatte 300 montiert ist.
In der dargestellten Ausführungsform enthält der Niederspannungs-Verbinder 304 einen Verbinder-Körper 310, der eine Vielzahl von Kontakten 312 aufnimmt. Die Kontakte 312 können Stiftkontakte sein, in alternativen Ausführungsformen können jedoch andere Arten von Kontakten, beispielsweise Buchsenkontakte, eingesetzt werden. Die Kontakte 312 erstrecken sich zum Koppeln mit dem Niederspannungs-Gegenverbinder 136 (in 3 dargestellt) von dem Verbinder-Körper 310 aus. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Verbinder-Körper 310 so dimensioniert und geformt, dass er in den Niederspannungs-Verbinderschutz 306 (in 5 dargestellt) des Wechselstrom-Einsatzes 200 passt.
In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Leiterplatte 300 eine Arretierungs-Öffnung 320, die zum Aufnehmen der Leiterplatten-Arretierung 238 (in 6 und 7 dargestellt) ausgeführt ist. In alternativen Ausführungsformen kann/können die Leiterplatten-Arretierung/en 238 mit den Außenkanten der Leiterplatte 300 in Eingriff kommen, anstatt in der Arretierungs-Öffnung 320 aufgenommen zu werden. In alternativen Ausführungsformen können andere Arten von Sicherungsstrukturen eingesetzt werden. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Leiterplatte 300 Anschluss-Öffnungen 322. Die Anschluss-Öffnungen 322 nehmen die Wechselstrom-Anschlüsse 202 (in 5 dargestellt) auf. Die Anschluss-Öffnungen 320 lassen zu, dass die Wechselstrom-Anschlüsse 202 durch die Leiterplatte 300 hindurchtreten.
In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Leiterplatten-Anordnung 206 einen Erdungs-Leiterplattenkontakt 330, der elektrisch mit der Leiterplatte 300 verbunden und so ausgeführt ist, dass er mit dem Erdleiteranschluss 254 (in 5 dargestellt) der Wechselstrom-Anschlüsse 202 zusammenwirkt. Beispielsweise kann der Erdungs-Leiterplattenkontakt 330 Gegen-Ausleger (mating beams) 332 enthalten, die so ausgeführt sind, dass sie mit dem Erdleiteranschluss 254 zusammenwirken. In der dargestellten Ausführungsform ist der Erdungs-Leiterplattenkontakt 330 an einer Oberseite der Leiterplatte 300 an der Anschluss-Öffnung 322 vorhanden, die den Erdleiteranschluss 254 aufnimmt. In alternativen Ausführungsformen sind andere Positionen möglich. Der Erdungs-Leiterplattenkontakt 330 schafft eine elektrische Verbindung zwischen dem Erdleiteranschluss 254 und der Leiterplatte 300. Es können andere Arten elektrischer Verbindungen zwischen dem Erdleiteranschluss 254 und der Leiterplatte 300 hergestellt werden. Beispielsweise kann der Erdleiteranschluss 254 direkt an einer Kontaktstelle oder einem Kontaktloch der Leiterplatte 300 angelötet werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Leiterplatten-Anordnung 206 Niederspannungs-Leiterplattenkontakte 334, die elektrisch mit der Leiterplatte 300 verbunden und so ausgeführt sind, dass sie mit den Niederspannungs-Kontakten 302 (in 5 dargestellt) zusammenwirken. Beispielsweise enthalten die Niederspannungs-Leiterplattenkontakte 334 Gegen-Ausleger 336, die so ausgeführt sind, dass sie mit den Niederspannungs-Kontakten 302 zusammenwirken. In der dargestellten Ausführungsform sind die Niederspannungs-Leiterplattenkontakte 334 an einer Unterseite der Leiterplatte 300 vorhanden. In alternativen Ausführungsformen sind andere Positionen möglich. Die Niederspannungs-Leiterplattenkontakte 334 schaffen elektrische Verbindungen zwischen den Niederspannungs-Kontakten 302 und der Leiterplatte 300. Es können andere Arten elektrischer Verbindungen zwischen den Niederspannungs-Kontakten 302 und der Leiterplatte 300 hergestellt werden. Beispielsweise können die Niederspannungs-Kontakte 302 direkt an einer Kontaktstelle oder einem Kontaktloch der Leiterplatte 300 angelötet werden.
10 ist eine Schnittansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls 102, die einen der Niederspannungs-Kontakte 302 in dem Wechselstrom-Einsatz 200 zeigt. Der Niederspannungs-Kontakt 302 wird in einem entsprechenden Anschlusskanal des Mittelwandteils 230 aufgenommen. Ein Abschluss-Ende 340 des Niederspannungs-Kontaktes 302 erstreckt sich in den hinteren Hohlraum 236 hinein, um beispielsweise mit der Leiterplatten-Anordnung 206 (in 8 dargestellt) zusammenzuwirken. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Niederspannungs-Kontakt 302 eine Kontakt-Dichtung 342, die einen Körper des Niederspannungs-Kontaktes 302 umgibt. Die Kontakt-Dichtung 342 ist so ausgeführt, dass sie an den Wechselstrom-Einsatz 200 gesiegelt wird, um Undichtigkeit über den Anschlusskanal in dem Mittelwandteil 230 zu verhindern.
11 ist eine Hinteransicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls 102, die die in dem Wechselstrom-Einsatz 200 aufgenommene Leiterplatten-Anordnung 206 zeigt. 12 ist eine Schnittansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls 102, die die in dem Wechselstrom-Einsatz 200 aufgenommene Leiterplatten-Anordnung 206 zeigt. 13 ist eine Teil-Schnittansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls 102, die die in dem Wechselstrom-Einsatz 200 aufgenommene Leiterplatten-Anordnung 206 zeigt. In 11 sind die Wechselstrom-Anschlüsse 202 und die Niederspannungs-Kontakte 302 in ihrer Position relativ zu dem Wechselstrom-Einsatz 200 und der Leiterplatten-Anordnung 206 dargestellt. In 12 und 13 sind die Wechselstrom-Anschlüsse 202 und die Niederspannungs-Kontakte 302 der Übersichtlichkeit halber entfernt.
In montiertem Zustand ist die Leiterplatten-Arretierung 238 in der Arretierungs-Öffnung 320 aufgenommen und mit der Leiterplatte 300 verbunden, um die Leiterplatten-Anordnung 206 in dem hinteren Hohlraum 236 zu halten. Die Leiterplatten-Anordnung 206 wird so in dem Wechselstrom-Einsatz 200 positioniert, dass der Verbinder-Körper 310 des Niederspannungs-Verbinders 304 auf den Niederspannungs-Verbinderschutz 306 des Wechselstrom-Einsatzes 200 ausgerichtet ist und wenigstens teilweise darin aufgenommen wird. Der Niederspannungs-Gegenverbinder 136 (in 3 dargestellt) kann zum Koppeln mit dem Niederspannungs-Verbinder 306 mit dem Niederspannungs-Verbinderschutz 304 verbunden werden. Die Kontakte 312 des Niederspannungs-Verbinders 304 sind über die Leiterplatte 300 elektrisch mit den Niederspannungs-Kontakten 302 verbunden, um Datensignale zwischen den Niederspannungs-Kontakten 302 und dem Niederspannungs-Gegenverbinder 136 zu übertragen.
In montiertem Zustand ist der Erdleiteranschluss 254 (11) so positioniert, dass er mit dem Erdungs-Leiterplattenkontakt 330 der Leiterplatten-Anordnung 206 zusammenwirkt. Beispielsweise wirken die Gegen-Ausleger 332 mit dem Erdleiteranschluss 254 zusammen und sind elektrisch mit ihm verbunden. In montiertem Zustand sind der Netzanschluss 250 und der Mittelpunktanschluss 252 auf die entsprechenden Anschluss-Öffnungen 322 in der Leiterplatte 300 ausgerichtet. So können die Anschlüsse 250, 252 und/oder die Wechselstrom-Kabel 204 (in 5 dargestellt) durch die Leiterplatte 300 hindurchtreten.
In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Leiterplatte 300 Kontakt-Öffnungen 324, die Enden der Niederspannungs-Kontakte 302 aufnehmen. Die Kontakt-Öffnungen 324 können auf die Niederspannungs-Leiterplattenkontakte 334 (12) ausgerichtet werden, die mit den Abschluss-Enden 340 der Niederspannungs-Kontakte 302 gekoppelt werden. In einer beispielhaften Ausführungsform schließen die Niederspannungs-Kontakte 302 einen Pilotkontakt und einen Näherungskontakt ein, die zum Koppeln mit dem Ladestecker ausgeführt sind. Der Näherungskontakt wird für Signalisierung vor Einführung eingesetzt, um beispielsweise zu signalisieren, wann/ob der Ladestecker vorhanden und mit dem Wechselstrom-Lademodul 102 verbunden ist. Der Pilotkontakt wird für Signalisierung nach Einführung eingesetzt, beispielsweise für Signalisierung von Vorhandensein einer Sicherheits-Erdverbindung, Signalisierung von Stromkapazität oder anderweitige Ladungs-Signalisierung.
14 ist eine Perspektivansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls 102, die einen Teil der hinteren Abdeckungs-Anordnung 208 zeigt, die teilweise an den Wechselstrom-Kabeln 204 montiert ist. 15 ist eine Perspektivansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls 102, die einen Teil der hinteren Abdeckungs-Anordnung 208 zeigt, die teilweise an den Wechselstrom-Kabeln 204 sowie den Wechselstrom-Anschlüssen 202 montiert ist.
Bei Montage werden die Zugentlastungs-Elemente 286 und die Kabel-Abdeckungen 288 an Enden der Wechselstrom-Kabel 204 angebracht. Die Kabel-Dichtungen 290 werden an den Enden der Wechselstrom-Kabel 204 angebracht. Enden der Wechselstrom-Kabel 204 können abisoliert und an den Kabel-Enden 262 der Wechselstrom-Anschlüsse 202 abgeschlossen werden. In einer beispielhaften Ausführungsform werden das Netzkabel und das Mittelpunktkabel, die an dem Netzanschluss 250 und dem Mittelpunktanschluss 252 abgeschlossen sind, gebündelt und in einer gemeinsamen Kabelhülle aufgenommen, die in einer einzelnen Kabeldichtung 290 und einem einzelnen Kabelmantel 288 aufgenommen ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das an dem Erdleiteranschluss 254 abgeschlossene Erdleiterkabel von dem Kabelbündel aus dem Netzkabel und dem Mittelpunktkabel getrennt. Das Erdleiterkabel wird in einer separaten Kabeldichtung 290 und einem separaten Kabelmantel 288 aufgenommen. In alternativen Ausführungsformen können jedoch drei separate Kabel, Kabel-Dichtungen und Kabelmäntel vorhanden sein. In anderen alternativen Ausführungsformen kann das Erdleiterkabel mit dem Netzkabel und dem Mittelpunktkabel in einer einzigen Kabelhülle gebündelt werden. In der dargestellten Ausführungsform enthält nur das Erdleiterkabel das Zugentlastungs-Element 286. Als Alternative dazu können beide der Kabel entsprechende Zugentlastungs-Elemente 286 aufweisen.
16 ist eine Perspektivansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls 102, die die hintere Abdeckungs-Anordnung 208 in einem montierten Zustand mit den durch die hintere Abdeckungs-Anordnung hindurchtretenden Wechselstrom-Kabeln 204 und Wechselstrom-Anschlüssen 202 zeigt. Die Kabel 204 treten durch Kabelkanäle 281 in der hinteren Abdeckung 280 hindurch. In montiertem Zustand befinden sich die Kabel-Dichtungen 290 in den Kabelkanälen 281 und sind innerhalb der Kabelkanäle 281 an die hintere Abdeckung 280 gesiegelt. Die Kabelmäntel 288 werden beispielsweise unter Verwendung von Arretierstrukturen mit der hinteren Abdeckung 280 verbunden. Die Kabelmäntel 288 halten die Kabel-Dichtungen 290 und die Kabelkanäle 281. Die Kabelmäntel 288 und/oder die Zugentlastungs-Elemente 286 schaffen Zugentlastung für die Wechselstrom-Kabel 204 an den Kabelaustrittspunkten aus der hinteren Abdeckung 280. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die hintere Abdeckung 280 einen Rand 283, der einen Umfang der hinteren Abdeckung 280 an der Vorderseite 282 umgibt. Die Arretierstrukturen 285 können sich von dem Rand 283 nach außen erstrecken.
17 ist eine Perspektivansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls 102, die die mit dem Wechselstrom-Einsatz 200 verbundene hintere Abdeckungs-Anordnung 208 zeigt. In montiertem Zustand ist der Rand 283 in der Dichtungs-Vertiefung 244 aufgenommen und bildet im Zusammenwirken mit der Abdeckungs-Dichtung 228 (in 6 und 7 dargestellt) eine abgedichtete Schnittstelle zwischen der hinteren Abdeckung 280 und dem Wechselstrom-Einsatz 200. Wenn die hintere Abdeckung 280 mit dem Wechselstrom-Einsatz 200 verbunden ist, wirkt die Arretierstruktur 285 der hinteren Abdeckung 280 mit der Abdeckungs-Arretierung 246 des Gleichstrom-Einsatzes 200 zusammen. Die Abdeckungs-Arretierung 246 hält die hintere Abdeckung 280 in der Dichtungs-Vertiefung 244. Die Abdeckungs-Arretierung 246 lässt sich lösen, um Entfernung der hinteren Abdeckung 280 zuzulassen.
18 ist eine Explosionsdarstellung des Wechselstrom-Lademoduls 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Bei Montage kann, nachdem die Wechselstrom-Anschlüsse 202 an den Wechselstrom-Kabeln 204 abgeschlossen sind und die hintere Abdeckungs-Anordnung 208 mit den Wechselstrom-Kabeln 204 verbunden ist, die Teilbaugruppe in den Wechselstrom-Einsatz 200 eingeführt werden. Die Leiterplatten-Anordnung 206 kann in dem Wechselstrom-Einsatz 200 vormontiert werden, um die Wechselstrom-Anschlüsse 202 aufzunehmen. Die Wechselstrom-Anschlüsse 202 werden in den Wechselstrom-Einsatz 200 eingesteckt, beispielsweise in die Wechselstrom-Anschlusskanäle 232. Die Wechselstrom-Kabel 204 sind so ausgeführt, dass sie in dem hinteren Hohlraum 236 aufgenommen werden und sich über die hintere Abdeckungs-Anordnung 208 nach außen erstrecken. Die hintere Abdeckungs-Anordnung 208 ist zum Verbinden mit der Einsatz-Rückseite 222 des Gleichstrom-Einsatzes 200 ausgeführt. Beispielsweise wird der Rand 283 der hinteren Abdeckung 280 in der Dichtungs-Vertiefung 244 des Gleichstrom-Einsatzes 200 aufgenommen, um mit der Abdeckungs-Dichtung 228 zusammenzuwirken. Die Arretierstrukturen 285 sind so ausgeführt, dass sie mit den Abdeckungs-Arretierungen 246 zusammenwirken, um die hintere Abdeckungs-Anordnung 208 an dem Wechselstrom-Einsatz 200 zu sichern.
19 ist eine Schnittansicht des Wechselstrom-Lademoduls 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. In montiertem Zustand befindet sich die Leiterplatten-Anordnung 206 in dem hinteren Hohlraum 236 und ist der Niederspannungs-Verbinder 304 in dem Niederspannungs-Verbinderschutz 306 aufgenommen. Der Niederspannungs-Verbinder 304 kann mit dem Niederspannungs-Verbinderschutz 306 zusammenwirken und eine abgedichtete Schnittstelle schaffen. Die Wechselstrom-Kabel 204 erstrecken sich über die hintere Abdeckung 280 in den hinteren Hohlraum 236 hinein zu den Wechselstrom-Anschlüssen 202. Die Kabel-Dichtungen 290 bilden eine abgedichtete Schnittstelle zwischen dem Wechselstrom-Kabel 204 und der hinteren Abdeckung 280. Die Wechselstrom-Anschlüsse 202 werden in die Wechselstrom-Anschlusskanäle 232 eingeführt und erstrecken sich zum Koppeln mit dem Ladestecker in den vorderen Hohlraum 234 hinein. Die Anschluss-Dichtungen 258 bilden eine abgedichtete Schnittstelle zwischen den Wechselstrom-Anschlüssen 202 und dem Wechselstrom-Einsatz 200. In montiertem Zustand ist der Rand 283 der hinteren Abdeckung 280 in der Dichtungs-Vertiefung 244 des Gleichstrom-Einsatzes 200 aufgenommen, um mit der Abdeckungs-Dichtung 228 zusammenzuwirken und eine abgedichtete Schnittstelle zu schaffen.
In der dargestellten Ausführungsform ist die TPA-Vorrichtung 210 an dem vorderen Teil 224 des Gleichstrom-Einsatzes 200 vorhanden. Die TPA-Vorrichtung 210 ist in einer gelösten Position dargestellt. In der gelösten Position stellt die TPA-Vorrichtung 210 keine Positionssicherung dar. In der gelösten Position befindet sich die Platte 298 vor den Anschluss-Arretierungen 240 und wirkt damit nicht mit den Anschluss-Arretierungen 240 zusammen. Die TPA-Vorrichtung 210 kann an eine Sicherungsposition bewegt werden, indem die TPA-Vorrichtung 210 nach hinten in den Wechselstrom-Einsatz 200 hinein geschoben wird. In der Sicherungsposition ist die Platte 298 auf die Anschluss-Arretierungen 240 ausgerichtet und wirkt mit ihnen zusammen. Die Platte 298 enthält Öffnungen 299, die die Anschluss-Arretierungen 240 aufnehmen, wenn die TPA-Vorrichtung 210 an die Sicherungsposition bewegt wird. Die Platte 298 kann sich nicht an die Sicherungsposition bewegen, wenn die Anschluss-Arretierungen 240 beispielsweise an entarretierte Positionen gebogen werden. Beispielsweise kollidieren distale Enden der Anschluss-Arretierungen 240 mit der Platte 298 und verhindern, dass sich die TPA-Vorrichtung 210 nach hinten/innen in den Wechselstrom-Einsatz 200 hinein bewegt. Wenn sich die TPA-Vorrichtung 210 an die Sicherungsposition bewegen kann, kann der/die Installierende sicher sein, dass sich die Anschluss-Arretierungen 240 in den arretierten Positionen befinden und somit die Wechselstrom-Anschlüsse 202 in den Anschluss-Kanälen 232 halten. In der Sicherungsposition dient die Platte 298 als zusätzliche Sicherung für die Anschluss-Arretierungen 240 und schränkt Entarretieren der Anschluss-Arretierungen 240 von den Wechselstrom-Anschlüssen 202 ein. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die TPA-Vorrichtung 210 Koppeln mit dem Ladestecker in der gelösten Position einschränken. Beispielsweise ist in der gelösten Position kein Koppeln oder kein vollständiges Koppeln des Ladesteckers mit dem Wechselstrom-Lademodul möglich.
20 ist eine Schnittansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls 102, die die TPA-Vorrichtung 210 in der gelösten Position zeigt. 21 ist eine Schnittansicht eines Teils des Wechselstrom-Lademoduls 102, die die TPA-Vorrichtung 210 in der Sicherungsposition zeigt. 20 und 21 stellen die Platte 298 der TPA-Vorrichtung 210 dar. Der Wechselstrom-Anschluss 202 tritt durch die Öffnung 299 in der Platte 298 hindurch.
In der gelösten Position (20) befindet sich die Platte 298 vor den Anschluss-Arretierungen 240. In der Sicherungsposition (21) ist die Platte 298 auf die Anschluss-Arretierungen 240 ausgerichtet und wirkt mit ihnen zusammen. In der Sicherungsposition dient die Platte 298 als zusätzliche Sicherung für die Anschluss-Arretierungen 240 und schränkt Entarretieren der Anschluss-Arretierungen 240 von den Wechselstrom-Anschlüssen 202 ein. In der Sicherungsposition kann der/die Installierende sicher sein, dass sich die Anschluss-Arretierungen 240 in den arretierten Positionen befinden und somit die Wechselstrom-Anschlüsse 202 in den Anschluss-Kanälen 232 halten.
22 ist eine Schnittansicht der Ladeeinlass-Anordnung 100, die das Wechselstrom-Lademodul 102 in dem Gehäuse 110 darstellt. Das Wechselstrom-Lademodul 102 wird in der Gleichstrom-Modulkammer 140 so aufgenommen, dass sich der vordere Teil 224 des Gleichstrom-Einsatzes 200 in einer vorderen Kammer 160 des Gehäuses 110 befindet und sich der hintere Teil 226 des Gleichstrom-Einsatzes 200 in einer hinteren Kammer 162 des Gehäuses 110 befindet. Um den vorderen Teil 224 herum ist eine Vertiefung 164 ausgebildet, die einen Teil des Ladesteckers aufnimmt.
In montiertem Zustand ist der Wechselstrom-Einsatz 200 arretierbar mit dem Gehäuse 110 verbunden. Die Arretierstrukturen 150 sind arretierbar mit den Arretierstrukturen 142 verbunden. Das Wechselstrom-Lademodul 102 kann aus dem Gehäuse 110 entnommen werden, um die Komponenten des Wechselstrom-Lademoduls 102 (z. B. Wechselstrom-Anschlüsse 202, Wechselstrom-Kabel 204, Leiterplatten-Anordnung 206 und dergleichen) von dem Gehäuse 110 zu trennen, beispielsweise für Reparatur und/oder Austausch der Komponenten des Wechselstrom-Lademoduls bzw. Reparatur oder Austausch anderer Komponenten der Ladeeinlass-Anordnung 100, beispielsweise der Gleichstrom-Ladekomponenten oder des Gehäuses 110.

Claims

Ladeeinlass-Anordnung (100), die umfasst: ein Gehäuse (110), das sich zwischen einer Vorderseite (130) und einer Rückseite (132) erstreckt, wobei das Gehäuse einen Gleichstromabschnitt (114) aufweist, der Gleichstrom-Anschlusskanäle (128) enthält, die zum Aufnehmen von Gleichstrom-Anschlüssen (116) ausgeführt sind, das Gehäuse einen Wechselstromabschnitt (112) aufweist, der eine Wechselstrom-Modulkammer (140) enthält, der Gleichstromabschnitt zum Koppeln mit einem Gleichstrom-Ladestecker an der Vorderseite ausgeführt ist, und der Wechselstromabschnitt zum Koppeln mit einem Wechselstrom-Ladestecker an der Vorderseite ausgeführt ist; sowie ein Wechselstrom-Lademodul (102), das entnehmbar in der Wechselstrom-Modulkammer aufgenommen ist, wobei das Wechselstrom-Lademodul einen Wechselstrom-Einsatz (200) enthält, der sich zwischen einer Einsatz-Vorderseite (220) und einer Einsatz-Rückseite (222) erstreckt, der Wechselstrom-Einsatz Wechselstrom-Anschlusskanäle (232) zwischen der Einsatz-Vorderseite und der Einsatz-Rückseite enthält, das Wechselstrom-Lademodul in den Wechselstrom-Anschlusskanälen aufgenommene Wechselstrom-Anschlüsse (202) enthält, und die Wechselstrom-Anschlüsse an Enden von Wechselstrom-Kabeln (204) abgeschlossen sind, die sich von der Einsatz-Rückseite aus erstrecken; wobei die Wechselstrom-Anschlüsse sowie die Wechselstrom-Kabel mit dem Wechselstrom-Einsatz aus dem Gehäuse entfernt werden können.
Ladeeinlass-Anordnung (100) nach Anspruch 1, wobei das Wechselstrom-Lademodul (102) getrennt von den Gleichstrom-Anschlüssen (116) aus dem Gehäuse (110) entnommen werden kann.
Ladeeinlass-Anordnung (100) nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (110) eine Arretierstruktur (142) enthält, der Wechselstrom-Einsatz (200) eine Einsatz-Arretierstruktur (150) enthält, die arretierbar mit der Arretierstruktur des Gehäuses in Eingriff ist, um den Wechselstrom-Einsatz in dem Gehäuse zu sichern, und die Arretierstruktur und die Einsatz-Arretierstruktur getrennt werden können, um Entfernung des Wechselstrom-Lademoduls (102) aus dem Gehäuse zuzulassen.
Ladeeinlass-Anordnung (100) nach Anspruch 1, wobei der Wechselstrom-Einsatz (200) von der Rückseite (132) des Gehäuses (110) getrennt werden kann, um die Wechselstrom-Anschlüsse (202) und die Wechselstrom-Kabel (204) als eine Einheit physisch von dem Gehäuse zu trennen.
Ladeeinlass-Anordnung (100) nach Anspruch 1, wobei der Wechselstrom-Einsatz (200) aus einem dielektrischen Material hergestellt ist und die Wechselstrom-Anschlusskanäle (232) durch das dielektrische Material des Wechselstrom-Einsatzes voneinander getrennt sind.
Ladeeinlass-Anordnung (100) nach Anspruch 1, wobei der Wechselstrom-Einsatz (200) einen hinteren Hohlraum (236) hinter den Wechselstrom-Anschlusskanälen (232) enthält und das Wechselstrom-Lademodul (102) eine Leiterplatten-Anordnung (206) in dem hinteren Hohlraum enthält.
Ladeeinlass-Anordnung (100) nach Anspruch 6, wobei die Leiterplatten-Anordnung (206) einen Niederspannungs-Kontakt (302) mit einem Kopplungs-Ende und einem Abschluss-Ende enthält, sich das Kopplungs-Ende zum Koppeln mit einem Niederspannungs-Kontakt des Ladesteckers in Richtung der Einsatz-Vorderseite (220) erstreckt und das Abschluss-Ende an einer Leiterplatte der Leiterplatten-Anordnung abgeschlossen ist.
Ladeeinlass-Anordnung (100) nach Anspruch 6, wobei die Leiterplatten-Anordnung (206) einen Niederspannungs-Verbinder (304) enthält, der Wechselstrom-Einsatz (200) einen Niederspannungs-Verbinderschutz (306) enthält, der zum Koppeln mit einem Niederspannungs-Gegenverbinder ausgeführt ist, und der Niederspannungs-Verbinder zum Koppeln mit dem Niederspannungs-Gegenverbinder auf den Niederspannungs-Verbinderschutz ausgerichtet ist.
Ladeeinlass-Anordnung (100) nach Anspruch 1, wobei die Wechselstrom-Anschlüsse (202) einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss sowie einen Erdleiteranschluss (254) einschließen, die Wechselstrom-Kabel (204) ein erstes Wechselstrom-Kabel, ein zweites Wechselstrom-Kabel sowie ein Erdleiterkabel einschließen, der erste Anschluss an dem ersten Wechselstrom-Kabel abgeschlossen ist, der zweite Anschluss an dem zweiten Wechselstrom-Kabel abgeschlossen ist und der Erdleiteranschluss an dem Erdleiterkabel abgeschlossen ist.
Ladeeinlass-Anordnung (100) nach Anspruch 1, die des Weiteren eine Abdeckungs-Dichtung, die mit dem Wechselstrom-Einsatz (200) an der Einsatz-Rückseite (222) verbunden ist, sowie eine hintere Abdeckungs-Anordnung (208) umfasst, die mit der Einsatz-Rückseite des Wechselstrom-Einsatzes verbunden ist, wobei die hintere Abdeckungs-Anordnung mit der Abdeckungs-Dichtung (228) zusammenwirkt, um eine abgedichtete Schnittstelle zwischen dem Wechselstrom-Einsatz und der hinteren Abdeckungs-Anordnung zu bilden.