DE102022202231A1

DE102022202231A1 - Verbinder für ein Versorgungskabel und Versorgungskabel für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102022202231A1
Application number: DE102022202231.9A
Authority: DE
Inventors: Oliver Gerundt; Georg Wallensteiner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-03-04
Filing date: 2022-03-04
Publication date: 2023-09-07

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbinder (14, 15) für ein Versorgungskabel (10) zum elektrischen Verbinden eines Fahrzeugs (12) mit einer elektrische Energie bereitstellenden Energieversorgungseinrichtung (16) und/oder mit einem elektrische Energie benötigenden Verbraucher (19), der Verbinder (14, 15) aufweisend: einen Anschluss (1, 14A) zur elektrischen Verbindung mit einem Gegenanschluss (33), wobei der Gegenanschluss (33) insbesondere an dem Fahrzeug (12) und/oder der Energieversorgungseinrichtung (16) und/oder dem Verbraucher (19) vorgesehen ist, eine Kupplung (2, 9) zur trennbaren elektrischen Verbindung mit einer Verbindungsleitung (13), eine Betätigungseinheit (20), die ausgebildet ist, bei Kopplung des Anschlusses (1, 14A) mit dem Gegenanschluss (33) durch den Gegenanschluss (33) betätigt zu werden, insbesondere rein mechanisch betätigt zu werden, eine Verriegelungseinheit (21), durch die eine Verbindung der Kupplung (2, 9) mit der Verbindungsleitung (13) verriegelbar ist, wenn die Betätigungseinheit (20) betätigt ist, wobei die Verriegelung insbesondere durch eine mechanische, bevorzugt rein mechanische, Kopplung zwischen Betätigungseinheit (20) und Verriegelungseinheit (21) bewirkt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbinder für ein Versorgungskabel. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Versorgungskabel zum elektrischen Verbinden eines Fahrzeugs, insbesondere eines Energiespeichers eines Fahrzeugs, wobei die Verbindung insbesondere mit einer Energieversorgungseinrichtung und/oder mit einem Verbraucher herstellbar ist.
Stand der Technik
Zum elektrischen Laden von Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen (z.B. Autos, LKWs, Boote, Fluggeräte, Zweiräder etc.) sind aus dem Stand der Technik verschiedene Ansätze bekannt. Ein Laden des Fahrzeugs kann in einer ersten Ladesituation über eine dedizierte Ladeinfrastruktur erfolgen, wobei es sich insbesondere um festinstallierte Ladestationen handelt. Das Fahrzeug kann z.B. mittels eines Versorgungskabels (landläufig oft als Ladekabel bezeichnet) mit der Ladeinfrastruktur verbunden werden, wobei das Versorgungskabel in der Regel eine Verbindungsleitung bzw. Versorgungsleitung sowie einen fahrzeugseitigen Verbinder und einen infrastrukturseitigen Verbinder aufweist. Die Verbinder werden landläufig auch als Ladestecker bezeichnet. Beispielsweise sind solche Ladestationen als Ladesäule oder Wallbox realisiert. In einer alternativen Ladesituation ist eine Dauerstromsteckdose vorgesehen, wie diese beispielsweise in normalen Haushalten zur Energieversorgung verwendet wird. Beispielsweise handelt es sich hierbei um eine (z.B. 230V-)Schuko-Steckdose oder um eine nach sonstigen regionalen Standards oder Gewohnheiten ausgebildete Steckdose, wobei auch ein Drehstromanschluss vorgesehen sein kann. In diesem Fall weist die Verbindungsleitung des Versorgungskabels des Ladekabels in der Regel eine integrierte Steuerung auf, die bisher häufig als In-Cable-Control-Box, ICCB, realisiert ist und die zwischen den beiden Verbindern innerhalb der Verbindungsleitung angeordnet ist. Diese integrierte Steuerung dient zur Kommunikation mit dem Fahrzeug und zum Freigeben und Einstellen eines Ladestroms, da eine Schukosteckdose in der Regel im Unterschied zu einer Ladesäule oder einer Wallbox nicht über eine Kommunikationsleitung verfügt, über die das Fahrzeug mit der Energieversorgungseinrichtung kommunizieren kann. In einer anderen, moderneren Ausführungsform ist diese Steuerung in einen oder mehrere der Verbinder verlagert.
Es kann vorgesehen sein, dass das Versorgungskabel für die flexible Verwendung, z.B. zum wahlweisen Anschluss an eine Wall-Box oder an eine Haushaltssteckdose, derart ausgestaltet ist, dass zumindest an einem Ende der Verbindungsleitung unterschiedliche Arten von Verbindern anschließbar sind. Dazu kann es vorgesehen sein, dass die wechselbaren Verbinder an einem Kupplungsende eine Kupplung aufweisen und die Verbindungsleitung eine dazu komplementäre Gegenkupplung, so dass ein rasches Auswechseln der Verbinder möglich ist.
Aus der DE 10 2021 203 363 A1 ist ein derartiges Versorgungskabel mit verschiedenen Verbindern bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass ein Lösen eines mit der Verbindungsleitung gekoppelten Verbinders in einem Zustand, in dem Strom durch die Versorgungsleitung fließt unerwünscht sein kann, da es hierbei zu einer abrupten Stromunterbrechung kommen kann. Weiterhin sind die wechselbaren Verbinder wertvoll und teuer. Es kann daher z.B. während eines Ladevorgangs des Fahrzeugs - oder bei einem Entladen des Fahrzeugs, um z.B. einen elektrischen Verbraucher zu betreiben -im öffentlichen Raum nicht ausgeschlossen werden, dass eine unberechtigte Person die Kupplung löst und den Verbinder und/oder die Verbindungsleitung entwendet.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, einen Verbinder bereitzustellen, der mittels einer Kupplung mit einer Verbindungsleitung koppelbar ist und bei dem ein Lösen der Kupplung verhindert ist, wenn der Eigentümer bzw. Benutzer dies nicht ausdrücklich wünscht. Weiterhin kann ein Bedarf bestehen, ein Lösen der Kopplung des Verbinders von der Verbindungsleitung zu verhindern, wenn der Verbinder mit dem Gegenverbinder (z.B. einer Ladedose eines Fahrzeugs, einer Ladedose einer Energieversorgungseinrichtung, einer Anschlussdose eines elektrischen Verbrauchers, etc.) verbunden ist, um dadurch das Risiko einer abrupt getrennten Stromleitung zu verringern. In gleicher Weise kann ein Bedarf bestehen, ein Versorgungskabel mit wechselbaren Verbindern bereitzustellen, bei dem ein Abkoppeln eines der wechselbaren Verbinder von der Verbindungsleitung nur dann ermöglicht ist, wenn dies vom Benutzer freigegeben ist und/oder bei dem ein Abkoppeln eines der wechselbaren Verbinder von der Verbindungsleitung bei einer Kopplung des Verbinders mit dem korrespondierenden Gegenanschluss (z.B. Fahrzeug-Ladedose, etc.) nicht möglich ist.
Vorteile der Erfindung
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß der unabhängigen Ansprüche gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verbinder für ein Versorgungskabel zum elektrischen Verbinden eines Fahrzeugs mit einer elektrischen Energie bereitstellenden Energieversorgungseinrichtung und/oder mit einem elektrische Energie benötigenden Verbraucher vorgeschlagen. Ein derartiges Versorgungskabel kann dabei z.B. eine Verbindungsleitung aufweisen.
Der Verbinder weist der Verbinder einen Anschluss zur elektrischen Verbindung mit einem Gegenanschluss auf. Der Gegenanschluss ist insbesondere an dem Fahrzeug und/oder der Energieversorgungseinrichtung und/oder dem Verbraucher vorgesehen. Des Weiteren weist der Verbinder eine Kupplung zur trennbaren elektrischen Verbindung mit einer Verbindungsleitung, z.B. des Versorgungskabels, auf.
Der Verbinder weist außerdem eine Betätigungseinheit auf, die ausgebildet ist, bei Kopplung des Anschlusses mit dem Gegenanschluss durch den Gegenanschluss betätigt zu werden. Bevorzugt ist die Betätigungseinheit ausgebildet, rein mechanisch betätigt zu werden. Weiterhin weist der Verbinder eine Verriegelungseinheit auf, durch die eine Verbindung der Kupplung mit der Verbindungsleitung verriegelbar ist bzw. verriegelt ist bzw. verriegelt wird, wenn die Betätigungseinheit betätigt ist bzw. betätigt wird. Die Verriegelung wird insbesondere durch eine mechanische, bevorzugt rein mechanische, Kopplung zwischen Betätigungseinheit und Verriegelungseinheit bewirkt.
Somit ist der Verbinder ausgebildet, mit dem Fahrzeug und/oder der Energieversorgungseinrichtung und/oder dem Verbraucher elektrisch gekoppelt zu werden. Dazu ist eine Verbindung zwischen dem Anschluss des Verbinders und dem Gegenanschluss herzustellen. Ist eine solche Verbindung, insbesondere durch mechanisches Verbinden von Anschluss und Gegenanschluss, beispielsweise durch Steckverbindung, hergestellt, so ist bzw. so wird die Betätigungseinheit betätigt. Dies führt dazu, dass durch die Verriegelungseinheit die Verbindung von der Kupplung mit der Verbindungsleitung verriegelt. Damit kann der Verbinder nicht von der Verbindungsleitung getrennt werden. Die Kupplung ist blockiert bzw. das Lösen der Kupplung ist blockiert.
Bevorzugt kann eine mechanische Verbindung zwischen Kupplung und Verbindungsleitung unabhängig von der Verriegelung durch die Verriegelungseinheit sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zum Verbinden von Kupplung und Verbindungsleitung ein Bajonettverschluss vorgesehen ist. Durch die Verriegelungseinheit kann der Bajonettverschluss selbst blockiert werden, sodass ein Betätigen des Bajonettverschlusses nicht mehr möglich ist. Ebenso kann auch eine von dem Bajonettverschluss unabhängige Verriegelung zwischen Kupplung und Verbindungsleitung erfolgen, sodass selbst bei geöffnetem Bajonettverschluss keine Trennung von Kupplung und Verbindungsleitung möglich ist. In jedem Fall ist verhindert, dass Kupplung und Verbindungsleitung getrennt werden können, wenn der Anschluss mit dem Gegenanschluss verbunden ist.
Die Verriegelung wird bevorzugt rein mechanisch durchgeführt. So kann z.B. vorgesehen sein, dass das Betätigen der Betätigungseinheit die notwendige Bewegungsarbeit bereitstellt, um die Verriegelung durchzuführen. Damit kann die Verriegelung vollständig ohne elektronische Komponenten erfolgen, was einerseits den Aufbau des Verbinders vereinfacht, andererseits ein zuverlässiges Verriegeln ermöglicht. Alternativ können auch elektrische Aktuatoren und elektrische Sensoren vorgesehen sein, um die Verriegelung zu ermöglichen und/oder zu unterstützen.
Der erfindungsgemäße Verbinder ermöglicht vorteilhaft, ein unbeabsichtigtes oder beabsichtigtes (aber z.B. unzweckmäßiges und/oder vom Eigentümer des Verbinders nicht gewünschtes) Unterbrechen eines Versorgungskabels bzw. ein beabsichtigtes (aber z.B. unzweckmäßiges und/oder vom Eigentümer des Verbinders nicht gewünschtes) oder unbeabsichtigtes Entkoppeln des Verbinders von der Verbindungsleitung zu vermeiden. Dazu ist insbesondere vorgesehen, dass der Verbinder nicht von einer Verbindungsleitung des Versorgungskabels trennbar ist, wenn der Verbinder mit einem Fahrzeug und/oder einer Energieversorgungseinrichtung und/oder einem Verbraucher verbunden ist oder verbunden war. Der Verbinder ermöglicht es, ein Versorgungskabel variabel und dennoch sicher und mit nur geringem Diebstahlrisiko aufzubauen. Das Versorgungskabel kann damit verschiedene Einsatzzwecke haben, wie beispielsweise ein Fahrzeug einphasig über eine Haushaltssteckdose oder dreiphasig über eine Ladestation zu laden. Auch kann das Fahrzeug selbst als Energiequelle für einen Verbraucher verwendet werden. Diese Variabilität erfordert, dass ein Verbinder von der Versorgungsleitung trennbar und durch einen anderen Verbinder ersetzbar ist. Durch den erfindungsgemäßen Verbinder ist ein solches Trennen dann verhindert, wenn der Verbinder bereits mit dem Fahrzeug und/oder der Energieversorgungseinrichtung und/oder dem Verbraucher verbunden ist und somit ein elektrischer Strom durch das Versorgungskabel fließt oder jederzeit fließen könnte. Damit ist verhindert, dass eine Trennung unter Stromlast erfolgt, was zu Lichtbögen und/oder Beschädigungen des Versorgungskabels führen kann. Außerdem ist auch eine Diebstahlgefahr von Teilen des Versorgungskabels vorteilhaft verhindert. Ein derartiges Trennen von Verbinder und Verbindungsleitung kann bereits dann verhindert sein, wenn das Betätigungselement betätigt wurde, selbst, wenn z.B. der Verbinder anschließend nicht mehr mit dem Gegenanschluss verbunden ist bzw. das die Betätigung auslösende Element die Betätigungseinheit nicht mehr kontaktiert bzw. betätigt. In letzterem Fall kann vorgesehen sein, dass eine Entriegelung der Verriegelung nur durch ein, beispielsweise spezielles oder individuelles, Entriegelungsmittel möglich ist, in der Art eines Schlüssels, eines Codes, etc.
Der Begriff „umfassen“ wird im Kontext dieser Anmeldung synonym zum Begriff „aufweisen“ verwendet, sofern nichts anderes geschrieben steht.
Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Anschluss an einem Anschlussende des Verbinders angeordnet bzw. vorgesehen ist und dass die Kupplung an einem Kupplungsende des Verbinders angeordnet ist bzw. vorgesehen ist. Das Kupplungsende kann bevorzugt an einem vom Anschlussende abgewandten Ende des Verbinders angeordnet sein bzw. liegen. Die Betätigungseinheit ist an dem Anschlussende angeordnet. Ebenso ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verriegelungseinheit an dem Kupplungsende angeordnet ist. Somit kann die Betätigungseinheit unmittelbar bei der Verbindung mit dem Gegenanschluss betätigt werden. Die Verriegelungseinheit kann unmittelbar auf die Kupplung und/oder die Verbindungsleitung einwirken. Der Aufbau des Verbinders ist damit optimiert bzw. vereinfacht.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Betätigungseinheit einen von einer ersten Position in eine zweite Position verlagerbaren Pin aufweist. Der Pin ist zur Betätigung der Betätigungseinheit in die zweite Position verlagerbar, d.h. die Betätigungseinheit ist bzw. wird betätigt, wenn der Pin in die zweite Position verlagert ist bzw. wird.
Der Pin kann z.B. über eine Federkraft bzw. mittels einer Federkraft in die erste Position rückstellbar sein. Dazu kann lediglich beispielhaft vorgesehen sein, dass am oder im Verbinder eine Feder vorgesehen ist, die mit dem Pin mittelbar oder unmittelbar gekoppelt ist.
Das Verlagern des Pins in die zweite Position kann z.B. einem Verlagern des Pins in ein Gehäuse des Verbinders hinein entsprechen.
Auf diese Weise ist vorteilhaft ein einfacher und zuverlässiger Indikator geschaffen, ob eine Verbindung zwischen Anschlussende und Gegenanschluss vorhanden ist bzw. ob der Verbinder mit dem Gegenanschluss elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt ist. Vorteilhaft wird dadurch auch eine automatische Verriegelung der Kupplung bei einem Verbindungsvorgang zwischen Verbinder und Gegenanschluss in einfacher Weise ermöglicht. Besonders vorteilhaft kann auf diese Weise kostengünstig und robust eine rein mechanische Verriegelung bereitgestellt werden. Befindet sich der Pin in der ersten Position, wohin er - im lediglich beispielhaften Falle einer Federbeaufschlagung - ohne äußere Kräfte durch die Feder bevorzugt geführt bzw. gehalten wird, so verriegelt die Verriegelungseinheit die Verbindung zwischen Kupplung und Verbindungsleitung nicht. Der Verbinder kann von der Verbindungsleitung getrennt werden. Ist der Pin hingegen aus der ersten Position heraus in seine zweite Position verlagert, so ist von einer Verbindung von Anschlussende und Gegenanschluss auszugehen, weswegen infolge der Betätigung der Betätigungseinheit eine Verriegelung von Kupplung und Verbindungsleitung durch die Verriegelungseinheit etabliert ist bzw. etabliert wird. Ein Trennen von Verbinder und Verbindungsleitung ist nicht möglich. Dieses System kann außerdem vorteilhaft manipulationssicher ausgelegt werden, indem z.B. der Pin derart angebracht ist, dass eine Betätigung bei Verbindung von Anschlussende und Gegenanschluss bzw. des Verbinders mit dem Gegenanschluss in jedem Fall erfolgt. Damit ist eine Trennung von Verbinder und Verbindungsleitung nur dann möglich, wenn keine Verbindung zwischen Anschlussende und Gegenanschluss vorliegt und somit auch kein Strom durch das Versorgungskabel und insbesondere von der Kupplung in der Verbindungsleitung oder umgekehrt fließen kann.
Es versteht sich, dass eine einmal etablierte Verriegelung nicht zwingend alleine dadurch aufgehoben wird, dass der Pin, z.B. nach dem Lösen des Verbinders vom Gegenanschluss, von seiner zweiten Position in die erste Position zurückverlagert wird bzw. zurückverlagert wird. Ein derartiger Automatismus kann zwar vorgesehen sein, es ist wie oben ausgeführt jedoch auch möglich, dass zur Entriegelung ein Entriegelungsmittel und/oder eine Entriegelungsprozedur verwendet werden muss. Dadurch kann vorteilhaft z.B. ein Diebstahl oder ein unbeabsichtigtes Lösen des Verbinders (und ein Herunterfallen) z.B. nach Beendigung des Ladevorgangs und Lösen des Verbinders von der Energieversorgungseinrichtung einfach und kostengünstig verhindert werden.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Anschluss, insbesondere an dem Anschlussende, vorteilhafterweise zumindest einen Kontaktpin bzw. ein Kontaktmesser bzw. allgemein ein Kontaktelement, insbesondere ein male-Kontaktelement, aufweist. Der Kontaktpin bzw. das Kontaktelement dient zur elektrischen Verbindung mit dem Gegenanschluss. Die Betätigungseinheit weist zumindest einen Verlagerungskörper auf, der den zumindest einen Kontaktpin bzw. das Kontaktelement in dessen Umfangsrichtung zumindest teilweise umgibt und der zur Betätigung der Betätigungseinheit entlang einer Längsrichtung des Kontaktpins bzw. des Kontaktelements von einer ersten (Verlagerungskörper-)Position in eine zweite (Verlagerungskörper-)Position verlagerbar ist.
Es kann z.B. vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Gegenanschluss den Kontaktpin in dessen Umfangsrichtung umgreift. Der Kontaktpin lässt sich bevorzugt nur dann umgreifen, bevorzugt über zumindest eine vordefinierte Länge in Längsrichtung des Kontaktpins umgreifen, wenn dabei der Verlagerungskörper verlagert wird (z.B. in Richtung der zweiten (Verlagerungskörper-)Position).
Mit anderen Worten ist somit sichergestellt, dass der Verlagerungskörper verlagert und dadurch die Betätigungseinheit betätigt wird, wenn der Anschluss bzw. der Verbinder mit dem Gegenanschluss verbunden ist bzw. wird. Damit geht die elektrische Verbindung zwischen Anschluss und Gegenanschluss mit einer Betätigung des Betätigungselements einher, wodurch außerdem die Verbindung zwischen Kupplung und Verbindungsleitung verriegelt wird. Somit erfolgt die elektrische Verbindung zwischen Verbinder und Gegenanschluss (z.B. an der Energieversorgungseinrichtung und/oder dem Fahrzeug und/oder dem Verbraucher) gleichlaufend bzw. gleichzeitig mit der Verriegelung der Kupplung. Ein unbeabsichtigtes oder beabsichtigtes (aber nicht erwünschtes bzw. nicht zweckmäßiges) Lösen bzw. Trennen des Verbinders von der Verbindungsleitung in einem Zustand, in dem elektrischer Strom durch die Kupplungsstelle fließen kann wird dadurch vorteilhaft verhindert.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kupplung mit einer Gegenkupplung der Verbindungsleitung entlang einer Verbindungsrichtung zusammensteckbar und/oder auseinandersteckbar ist. Die Verriegelungseinheit weist bevorzugt zumindest ein Blockierelement auf, das zur Verriegelung im Wesentlichen quer bzw. senkrecht zur Verbindungsrichtung (unter „Im Wesentlichen quer“ kann hierbei z.B. ein Bereich von +/-30° oder von +/-45° relativ zur senkrechten Richtung bezüglich der Verbindungsrichtung verstanden werden) verlagerbar ist, insbesondere um zur Verriegelung eine formschlüssige und/oder reibschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen Kupplung und Gegenkupplung herzustellen.
Die Kupplung ist somit mit der Gegenkupplung zusammensteckbar, um einerseits eine mechanische Verbindung, andererseits eine elektrische Verbindung zu erhalten. Zusätzlich dazu ist die beschriebene eine formschlüssige und/oder reibschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung durch das zumindest eine Blockierelement vorgesehen, die eine Verriegelung bewirkt. Somit muss diese Verriegelung durch das Blockierelement gelöst sein, um die mechanische und elektrische Verbindung zwischen Kupplung und Gegenkupplung trennen zu können.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass Kupplung und Gegenkupplung entlang der Längsrichtung bzw. der Verbindungsrichtung besonders klein bauen können. Denn die Verriegelung erfolgt im Wesentlichen quer zur Verbindungsrichtung. Mit anderen Worten: es werden vorteilhaft im Wesentlichen zueinander orthogonale Raumrichtungen für die elektrische Kopplung und die (mechanische) Verriegelung von Kupplung und Gegenkupplung verwendet. Dies kann weiter bewirken, dass bei einer Zugbelastung zwischen Verbinder und Verbindungsleitung an der Kupplungsstelle entlang der Verbindungsrichtung keine oder nur eine geringfügige Bewegung zwischen den elektrischen Kontaktelementen des Verbinders und den korrespondierenden Kontaktelementen der Verbindungsleitung entsteht. Dadurch wird ein Verschleiß der Kontaktstellen verringert.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verriegelungseinheit ein Umlenkelement aufweist, wobei das Umlenkelement ausgebildet ist, eine Bewegung des Umlenkelements entlang der Verbindungsrichtung in eine Verlagerung des zumindest einen Blockierelements (im Wesentlichen) quer zur Verbindungsrichtung umzusetzen.
Das Umlenkelement kann z.B. eine abgeschrägte oder kegelförmige Oberfläche aufweisen.
Dadurch kann vorteilhaft eine Bewegungsarbeit der Betätigungseinheit direkt für die Verlagerung des zumindest einen Blockierelements verwendet werden. Auch lassen sich auf diese Weise mehrere Blockierelemente einfach und aufwandsarm verlagern. Der Aufbau der Verriegelungseinheit ist damit einfach und kostengünstig. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch in einfacher und kostengünstiger Art und Weise eine robuste, insbesondere rein mechanische (z.B. ohne elektrische Aktuation) Ausgestaltung und/oder Kopplung von Betätigungseinheit, Umlenkelement und Blockierelement bzw. Verriegelungseinheit bereitgestellt werden.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Blockierelement zumindest eine in einem Kanal geführte Kugel aufweist. Es können z.B. auch mehrere Kugeln vorgesehen sein, wobei mehrere Kugeln in jedem Kanal und/oder mehrere Kanäle mit jeweils zumindest einer Kugel vorhanden sind.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass das zumindest eine Blockierelement zumindest einen in einem Kanal geführte Bolzen aufweist. Es können z.B. auch mehrere Bolzen vorgesehen sein, wobei mehrere Bolzen in dem Kanal und/oder mehrere Kanäle mit je zumindest einem Bolzen vorhanden sind.
Durch die Verlagerung der zumindest einen Kugel und/oder des zumindest einen Bolzens lässt sich die Verbindung von Kupplung und die Gegenkupplung einfach, reibungsarm und zuverlässig verriegeln.
Es kann lediglich beispielsweise vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Kugel und/oder der wenigstens eine Bolzen in einen korrespondierenden Hinterschnitt bzw. in eine korrespondierende Ausnehmung eingreift (z.B. angeordnet in der Gegenkupplung) und auf diese Weise ein Lösen der Verbindung zwischen Kupplung und Gegenkupplung entlang der Verbindungsrichtung verhindert oder bereits ein Betätigen der Kupplung bzw. der Gegenkupplung (z.B. das Drücken eines Entriegelungselements, des Verdrehen einer Entriegelungshülse, etc.) verhindert.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Betätigungseinheit und die Verriegelungseinheit über ein Kopplungselement mechanisch gekoppelt sind.
Betätigungseinheit und Verriegelungseinheit sind mechanisch derart gekoppelt, dass eine Betätigung der Betätigungseinheit eine Verriegelung von Kupplung und Verbindungsleitung bewirkt.
Die Kopplung kann z.B. über eine Schubstange und/oder ein in einem Schlauch geführtes Kabel (z.B. Nach Art eines Bowdenzugs) aber auch pneumatisch oder hydraulisch oder dergleichen erfolgen.
Es kann z.B. vorgesehen sein, dass eine Betätigung der Betätigungseinheit unmittelbar oder lediglich mittelbar eine Verriegelung von Kupplung und Verbindungsleitung (bzw. von Kupplung und Gegenkupplung) bewirkt.
Somit ist durch die mechanische Kopplung von Betätigungseinheit und Verriegelungseinheit eine Betätigung der Betätigungseinheit in eine Verriegelung durch die Verriegelungseinheit umsetzbar.
Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfacher und kostengünstig herstellbarer - insbesondere rein mechanischer und somit von einer elektrischen Versorgung unabhängiger-Verriegelungsmechanismus bereitgestellt. Weiterhin vorteilhaft können dadurch die Orte der Betätigung (z.B. am Anschlussende) und der Ort der Verriegelung (z.B. am Kupplungsende) voneinander räumlich getrennt werden. Es ist dabei insbesondere auch vorteilhaft möglich, eine derartige räumliche Trennung und rein mechanische Aktuierung der Verriegelungseinheit auch bei einer nicht linear geraden Form (z.B. eines Gehäuses) des Verbinders zu ermöglichen, sondern die mechanische Kraftübertragung z.B. auch einer gebogenen Form des Verbinders anzupassen.
Als lediglich beispielhafte Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein Pin und/oder Verlagerungskörper wie zuvor beschrieben auf einen Anschlag an dem Gegenanschluss aufsetzt, während der Verbinder mit dem Gegenanschluss verbunden wird. Dabei wird der Pin und/oder der Verlagerungskörper von der ersten Position (erste (Pin)Position bzw. erste (Verlagerungskörper)Position) in die zweite Position (zweite (Pin)Position bzw. zweite (Verlagerungskörper)Position) verlagert, während der Anschluss mit dem Gegenanschluss vollständig verbunden wird, beispielsweise durch ein Ineinander einstecken bzw. Zusammenstecken. Über eine Schubstange und/oder einen Bowdenzug und/oder eine Hydraulikleitung oder dergleichen wird diese relative Verlagerung des Pins und/oder des Verlagerungselements in eine Verlagerung des Verriegelungselements bzw. eines Elements, z.B. des zuvor beschriebenen Umlenkelements, im Verriegelungselement umgesetzt. Die Verlagerung des Elements im Verriegelungselement kann dann z.B. unmittelbar eine Verriegelung bewirken, z.B. indem ein Ende der Schubstange und/oder des Bowdenzugs selbst in einen Hinterschnitt hintergreift bzw. in eine Ausnehmung eingreift oder indem die Schubstange und/oder der Bowdenzug und/oder die Hydraulikleitung ein weiteres Element aktuiert, welches z.B. den Hinterschnitt oder dergleichen hintergreift oder in eine Ausnehmung eingreift. Alternativ oder zusätzlich wird zumindest mittelbar eine Verriegelung bewirkt, indem z.B. das Umlenkelement ein weiteres Element wie z.B. die zuvor beschriebene Blockierelemente, d.h. die wenigstens eine Kugel und/oder den wenigstens einen Bolzen, nach außen verlagert und so ein Hinterschnitt hintergriffen wird oder diese Elemente in eine Ausnehmung eingreifen oder dergleichen.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verriegelungseinheit ausgebildet ist, einen elektrischen Kontakt zwischen der Verbindungsleitung und dem Verbinder herzustellen, wenn die Betätigungseinheit betätigt ist. Dabei wird insbesondere bei Aufhebung der Betätigung der Betätigungseinheit der elektrische Kontakt zwischen Verbindungsleitung und Verbinder unterbrochen.
Dadurch wird vorteilhaft neben der Verriegelung eine weitere Sicherheitsfunktion erreicht, indem ein elektrischer Kontakt zwischen der Kupplung und der Verbindungsleitung nur dann hergestellt wird, wenn dieser tatsächlich benötigt wird oder eine Benutzung zu erwarten ist. Ein Verbinden von Kupplung und Verbindungsleitung hingegen führt zunächst nur zu einer mechanischen Verbindung von Verbinder und Verbindungsleitung, eine elektrische Verbindung wird erst dann hergestellt, wenn auch eine Verriegelung der mechanischen Verbindung zwischen Verbinder und Verbindungsleitung vorhanden ist oder vorgenommen wird.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Verbinder einen biometrischen Sensor aufweist. Die Verriegelungseinheit ist ausgebildet, die Verriegelung der Kupplung mit der Verbindungsleitung (nur dann) aufzuheben, wenn das Betätigungselement nicht betätigt ist und (gleichzeitig) eine Authentifizierung über den biometrischen Sensor erfolgt ist.
Der biometrische Sensor kann lediglich beispielsweise als Fingerabdrucksensor ausgestaltet sein.
Dadurch wird vorteilhaft zusätzlich zu dem Schutz einer Trennung von Kupplung und Verbindungsleitung unter Stromlast auch eine Diebstahlvermeidungsfunktion bei nicht (mehr) mit dem Fahrzeug, der Energieversorgungseinrichtung und/oder dem Verbraucher verbundenem Verbinder realisiert. Nur autorisierte Personen können die Trennung von Kupplung und Verbindungsleitung vornehmen, sobald die Verriegelung vorhanden ist bzw. etabliert ist. Mit anderen Worten muss zum Lösen der Verriegelung zum einen die Freigabe durch den biometrischen Sensor erfolgen, zum anderen darf die Betätigungseinheit nicht betätigt sein. Die Betätigungseinheit und die Freigabe über den biometrischen Sensor können wirkverbunden sein. So ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass die Betätigungseinheit unabhängig vom Wegfall einer anderweitigen Betätigung so lange betätigt bleibt, bis die Freigabe über den biometrischen Sensor erfolgt. Die Freigabe kann beispielsweise auch vor dem Wegfall einer anderweitigen Betätigung erfolgen und insbesondere für eine vordefinierte Zeitspanne gültig bleiben (beispielsweise einige Sekunden (z.B. weniger als 30 Sekunden) oder wenige Minten (z.B. weniger als 3 Minuten)), wobei vorgesehen sein kann, dass die vordefinierte Zeitspanne durch einen Nutzer frei konfigurierbar ist. Fällt in dieser Zeitspanne die anderweitige Betätigung weg, so geht die Betätigungseinheit in den nicht betätigten Zustand über - und die Verriegelung wird gelöst. Beispielsweise werden der zuvor beschriebene Pin und/oder das zuvor beschriebene Verlagerungselement und/oder das Blockierelement und/oder das Umlenkelement in der verlagerten (Verriegelungs)Position gehalten, bis die Freigabe durch den biometrischen Sensor erfolgt. Somit kann ein Trennen des Anschlusses von dem Gegenanschluss allein die Verriegelung nicht aufheben. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Freigabe durch den biometrischen Sensor unabhängig von der Betätigung der Betätigungseinheit auf die Verriegelungseinheit wirken. In diesem Fall wird z.B. eine Verlagerung der Betätigungseinheit selbst bzw. als solche nicht von der Freigabe durch den biometrischen Sensor beeinflusst, es kann aber die Verriegelung durch die Verriegelungseinheit nur dann aufgehoben werden, wenn sowohl eine Freigabe durch den biometrischen Sensor vorliegt und zusätzlich die Betätigungseinheit nicht betätigt ist. Dem zuvor genannten Beispiel des Pins und/oder Verlagerungselements folgend findet in dieser Ausgestaltung beispielhaft eine Rückverlagerung des Pins und/oder des Verlagerungselements statt, wobei die Verriegelung durch die Verriegelungseinheit bestehen bleibt, bis die Freigabe durch den biometrischen Sensor erfolgt.
Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung wird ein Versorgungskabel vorgeschlagen.
Das Versorgungskabel dient zum elektrischen Verbinden eines Fahrzeugs, bzw. eines Energiespeichers eines Fahrzeugs, mit einer elektrische Energie bereitstellenden Energieversorgungseinrichtung (somit kann das Fahrzeug geladen werden und das Versorgungskabel wirkt als Ladekabel) und/oder mit einem elektrische Energie benötigenden Verbraucher bzw. einem weiteren Fahrzeug (somit dient das Fahrzeug als Energiequelle für den Verbraucher bzw. das weitere Fahrzeug und das Versorgungskabel wirkt als Stromkabel für den Verbraucher bzw. das weitere Fahrzeug, z.B., wenn dessen Batterie erschöpft ist, etc.). Das Versorgungskabel weist einen ersten Verbinder und/oder einen zweiten Verbinder auf. Der erste Verbinder ist insbesondere ein solcher Verbinder wie zuvor beschrieben und dient bevorzugt zum Verbinden des Versorgungskabels mit einem Gegenanschluss eines Fahrzeugs. Der zweite Verbinder ist ebenso insbesondere ein solcher Verbinder wie zuvor beschrieben und dient bevorzugt zum Verbinden des Versorgungskabels mit einem Gegenanschluss einer Energieversorgungseinrichtung und/oder einem Gegenanschluss eines Verbrauchers. Außerdem weist das Versorgungskabel eine Verbindungsleitung auf, die mit dem ersten Verbinder und/oder dem zweiten Verbinder elektrisch verbunden oder elektrisch verbindbar ist. Der erste Verbinder und/oder der zweite Verbinder ist mit der Verbindungsleitung z.B. in der Art eines wechselbaren Adapters elektrisch koppelbar oder, z.B. nicht zerstörungsfrei lösbar, gekoppelt. Der erste Verbinder kann z.B. auch als Ladestecker bezeichnet werden, wenn das Versorgungskabel in der Funktion als Ladekabel verwendet wird. Der erste Verbinder weist bevorzugt einen Fahrzeuganschluss zur lösbaren elektrischen Verbindung mit dem Gegenanschluss des Fahrzeugs, insbesondere dem Energiespeicher, auf. Der zweite Verbinder ist mit der Verbindungsleitung z.B. in der Art eines wechselbaren Adapters elektrisch koppelbar oder, z.B. nicht zerstörungsfrei lösbar, gekoppelt und ist zur lösbaren elektrischen Verbindung mit der Energieversorgungseinrichtung (die z.B. einen TYP2-Anschluss oder eine Haushaltssteckdose oder andere Arten von Gegenanschlüssen aufweist) oder mit dem elektrischen Verbraucher vorgesehen.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass ein flexibel einsetzbares Versorgungskabel für verschiedene Infrastruktur(gegen)anschlüsse und/oder Verbraucher(gegen)anschlüsse und/oder Fahrzeug(gegen)anschlüsse (wie z.B. z.B. Typ1-, Typ2-, Combo-, CHAdeMO-, Tesla-Supercharger-, Haushaltsstecker-, CCE-Anschluss oder dergleichen) bereitgestellt werden kann, ohne dass für jeden Anschlusstyp ein eigenes Versorgungskabel von einem Nutzer mitgeführt werden muss. Gleichzeitig wird dadurch vorteilhaft bewirkt, dass ein Lösen der Verbindung zwischen dem ersten und/oder zweiten Verbinder einerseits und der Verbindungsleitung zumindest in einem Zustand, in dem der Verbinder mit dem Gegenanschluss gekoppelt bzw. elektrisch verbinden ist, nicht möglich ist, so dass eine abrupte Trennung unter Last vermieden wird. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch ein Diebstahlschutz für den Verbinder oder die Verbindungsleitung als solche(r) verhindert werden, indem die Kupplung gelöst bzw. geöffnet wird und der Verbinder bzw. die damit zunächst verbundene Verbindungsleitung unautorisiert entwendet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

1 eine schematische Abbildung eines Versorgungskabels,
2 eine schematische Abbildung eines Verbinders eines Versorgungskabels,
3 eine schematische Abbildung einer Verriegelungseinheit eines Verbinders,
4 eine schematische Abbildung einer Betätigungseinheit eines Verbinders eines Versorgungskabels,
5 eine schematische Ansicht eines Verbinders eines Versorgungskabels, und
6 eine schematische Abbildung der Verriegelungseinheit eines Verbinders eines Versorgungskabels.

Ausführungsformen der Erfindung
Alle Figuren sind lediglich schematische Darstellungen. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in den Figuren nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. In den verschiedenen Figuren sind sich entsprechende Elemente mit den gleichen Referenznummern versehen.
1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 12, das beispielsweise ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug ist und das einen Energiespeicher 11 aufweist. Der Energiespeicher 11 soll hier beispielsweise über eine Energieversorgungseinrichtung 16 geladen werden. Die Energieversorgungseinrichtung 16 in dem in 1 gezeigten Fall kann dabei z.B. eine Wallbox, die ein Laden mit dreiphasiger Wechselspannung ermöglicht, sein oder eine Dauerspannungsquelle, beispielsweise eine Haushaltssteckdose wie z.B. eine Schuko-Steckdose, die beispielsweise einphasiges Laden ermöglicht. Zur Verbindung von Energieversorgungseinrichtung 16 und Energiespeicher 11 bzw. Fahrzeug 12 ist ein Versorgungskabel 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen.
Das Versorgungskabel 10 weist einen (Primär)Verbinder 14 sowie einen (Sekundär)Verbinder 15 auf, wobei in 1 verschiedene Varianten des (Sekundär)Verbinders 15 gezeigt sind.
Nachfolgend wird bei der Beschreibung von 1 dem Verbinder 14, 15 zur Verdeutlichung seiner Funktion und klareren Verständlichkeit noch ein das Präfix „(Primär)“ bzw. „(Sekundär)“ vorangestellt. Ansonsten ist in der Anmeldung stets nur von „Verbinder“ die Rede, was Primärverbinder und Sekundärverbinder einschließt.
Zwischen dem (Primär)Verbinder 14 und dem (Sekundär)Verbinder 15 ist eine Versorgungsleitung bzw. Verbindungsleitung 13 vorhanden. Der (Primär)Verbinder 14 dient zur elektrischen Verbindung mit dem Fahrzeug 12 und speziell mit dem Energiespeicher 11. Der (Sekundär)Verbinder 15 dient je nach dessen Ausgestaltung zur Verbindung mit den verschiedenen Typen der Energieversorgungseinrichtung 16 oder einem Verbraucher 19. In dem Fall, dass der (Sekundär)Verbinder 15 zur Verbindung mit einem Verbraucher 19 (hier beispielhaft in Form eines Föns dargestellt) eingerichtet ist kann der (Sekundär)Verbinder 15 z.B. eine Schuko-Steckdose sein. In diesem Fall wird dem Fahrzeug 12 bzw. dessen Energiespeicher 11 elektrische Energie entnommen. Es versteht sich, dass der elektrische Verbraucher auch ein Stromnetz sein kann, so dass elektrische Energie aus dem Fahrzeug 12 zurück ins Stromnetz gespeist werden kann. In diesem Fall kann z.B. ein SchukoStecker oder ein Typ2-Ladestecker zum Einstecken in eine Wallbox als (Sekundär)Verbinder 15 dienen. Es versteht sich weiterhin, dass der elektrische Verbraucher auch ein weiteres Fahrzeug sein kann, welches mit Strom bzw. elektrischer Energie aus dem Fahrzeug 12 versorgt wird. In diesem Fall kann der (Sekundär)Verbinder 15 z.B. analog zum (Primär)Verbinder 14 ausgebildet sein.
Der (Primär)Verbinder 14 weist einen Fahrzeuganschluss 14A auf, der zur mittelbar oder unmittelbar lösbaren drahtlosen oder drahtgebundenen elektrischen Verbindung mit dem Fahrzeug 12 bzw. dem Energiespeicher 11 vorgesehen ist.
In der gezeigten Ausgestaltung weist der (Primär)Verbinder 14 außerdem eine erste Kupplung 9 auf, über den eine drahtlose und/oder drahtgebundene elektrische Verbindung mit einer ersten Gegenkupplung 5 der Verbindungsleitung 13 unmittelbar oder mittelbar lösbar herstellbar ist. Bevorzugt sind die erste Kupplung 9 und die erste Gegenkupplung 5 entlang einer Verbindungsrichtung 100 (vgl. 2 und 3) ineinander einsteckbar bzw. miteinander koppelbar bzw. zusammensteckbar. In einer alternativen Ausgestaltung kann auf die erste Kupplung 9 sowie die erste Gegenkupplung 5 verzichtet werden, so dass die Verbindungsleitung 13 direkt an dem (Primär)Verbinder 14 angebracht ist und nicht zerstörungsfrei von diesem trennbar ist.
Das Versorgungskabel 10 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit verschiedenen Typen von (Sekundär)Verbindern 15 koppelbar. Jeder (Sekundär)Verbinder 15 weist einen Infrastrukturanschluss 1 und eine zweite Kupplung 2 auf, wobei der Infrastrukturanschluss 1 zur elektrischen Verbindung mit der Energieversorgungseinrichtung 16 oder dem Verbraucher 19 ausgebildet ist. Die zweite Kupplung 2 dient zur Verbindung mit der Verbindungsleitung 13. Die Verbindungsleitung 13 weist hierzu beispielhaft eine zweite Gegenkupplung 6 auf, wobei die zweite Gegenkupplung 6 und die zweite Kupplung 2 lösbar elektrisch verbindbar sind, insbesondere entlang einer Verbindungsrichtung 100 (vgl. 2 und 3) ineinander einsteckbar bzw. miteinander koppelbar bzw. zusammensteckbar. Somit lassen sich die (Sekundär)Verbinder 15 einfach und aufwandsarm austauschen, indem lediglich die Verbindung zwischen zweiter Gegenkupplung 6 und zweiter Kupplung 2 zu trennen ist. Grundsätzlich sind selbstverständlich auch Versorgungskabel 10 denkbar, bei denen der (Sekundär)Verbinder 14 unlösbar (d.h.: nicht zerstörungsfrei lösbar) mit der Verbindungsleitung 13 verbunden ist.
In 1 oben rechts ist gezeigt, dass der Infrastrukturanschluss 1 beispielhaft auch zur Verbindung mit einem Verbraucher 19 ausgebildet sein kann, z.B. indem der Infrastrukturanschluss 1 bzw. der Sekundärverbinder 15 als Schuko-Steckdose oder als Drehstromsteckdose ausgebildet ist. In 1 mittig rechts ist gezeigt, dass der Infrastrukturanschluss 1 des (Sekundär)Verbinders 15 in einer alternativen Ausgestaltung beispielsweise ein Typ2-Anschluss zur Verbindung mit einer Ladesäule oder Wallbox sein kann (hierbei ist z.B. ein Stromfluss vom Infrastrukturanschluss 1 zum Fahrzeug 12 hin oder vom Fahrzeug 12 weg hin zum Infrastrukturanschluss 1 möglich). In 1 unten rechts ist beispielhaft gezeigt, dass der Infrastrukturanschluss 1 des (Sekundär)Verbinders 15 in einer alternativen Ausgestaltung ein Schukostecker zur Verbindung mit einer Haushaltssteckdose sein kann (auch hierbei ist z.B. ein Stromfluss vom Infrastrukturanschluss 1 zum Fahrzeug 12 hin oder vom Fahrzeug 12 weg hin zum Infrastrukturanschluss 1 möglich). Ein (Sekundär)Verbinder 15 zum Verbinden mit einem weiteren Fahrzeug ist grundsätzlich auch möglich, hier jedoch nicht dargestellt.
Die Verbindungsleitung 13 weist zwischen der ersten Gegenkupplung 5 und der zweiten Gegenkupplung 6 in diesem Ausführungsbeispiel lediglich elektrische Leiter auf, die eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Gegenkupplung 5 und der zweiten Gegenkupplung 6 herstellen. Diese elektrischen Leiter sind beispielsweise Kupferleiter oder Aluminiumleiter oder sie sind aus einem anderen Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit ausgebildet und weisen eine elektrische Isolierung auf. Alle elektrischen Leiter sind beispielhaft in einem Strang zusammengefasst und weisen bevorzugt einen gemeinsamen Mantel auf, der einerseits als elektrische Isolierung und andererseits als mechanischer Schutz dient. Bevorzugt ist in diesem Ausführungsbeispiel keinerlei aktive oder passive elektrische Komponente in der Verbindungsleitung 13 vorgesehen. Sämtliche logischen Bauteile bzw. Logikbausteine (z.B. Mikroprozessoren, ASICs, etc.) und insbesondere aktive oder passive elektrische Komponenten sind entweder Teil des (Primär)Verbinders 14 und/oder Teil des (Sekundär)Verbinders 15 wie dies beispielhaft in der DE 10 2021 203 363 A1 beschrieben ist. Dadurch kann die Verbindungsleitung 13 vorteilhaft kostengünstig hergestellt werden. Auf eine ICCB (eine In-Cable Control-Box) kann in diesem Ausführungsbeispiel somit ausdrücklich verzichtet werden. Dadurch kann das Versorgungskabel 10 trotz seiner hier dargestellten Adaptionsfähigkeit (verschiedene (Sekundär)Verbinder 15 sind wahlweise ankoppelbar) kostengünstig, kompakt, einfach, platzsparend und vom Gewicht her leicht bereitgestellt werden. Der Verzicht auf eine ICCB reduziert neben dem Gewicht und den Kosten und der Handhabbarkeit auch aufwändige Qualitätsprüfungen und Belastungstests, da es nicht notwendig ist, die empfindliche Elektronik der ICCB z.B. gegen ein Überfahren durch andere Fahrzeuge, z.B. LKWs zu sichern. Auch wird dadurch vorteilhaft die Stolpergefahr für Personen reduziert. Es versteht sich, dass in anderen Ausführungsbeispielen eine ICCB vorgesehen sein kann, die dann z.B. innerhalb der Verbindungsleitung 13 angeordnet ist.
2 zeigt schematisch einen Verbinder 14, 15 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Verbinder 14, 15 kann sowohl ein (Primär)Verbinder 14 als auch ein (Sekundär)Verbinder 15 wie zuvor beschrieben sein. Der Verbinder 14, 15 weist ein Anschlussende 31 und ein Kupplungsende 32 auf, wobei das Kupplungsende 32 hier beispielhaft vom Anschlussende 31 abgewandt ist. An dem Anschlussende 31 ist der Verbinder 14, 15 mit einem Gegenanschluss 33 verbindbar. Der Gegenanschluss 33 ist an dem Fahrzeug 12 und/oder an der Energieversorgungseinrichtung 16 und/oder an dem Verbraucher 19 vorgesehen. Ist der Gegenanschluss 33 an dem Fahrzeug 12 vorgesehen, so handelt es sich bei dem Verbinder 14, 15 um einen (Primär)Verbinder 14, sodass an dem Anschlussende 31 der Fahrzeuganschluss 14A vorgesehen ist. An dem Kupplungsende 32 ist in diesem Fall die erste Kupplung 9 vorgesehen. Ist der Gegenanschluss 33 an der Energieversorgungseinrichtung 16 und/oder an dem Verbraucher 19 vorgesehen, so handelt es sich bei dem Verbinder 14, 15 um einen (Sekundär)Verbinder 15 und an dem Anschlussende 31 ist der Infrastrukturanschluss 1 vorgesehen. An dem Kupplungsende 32 ist in diesem Fall die zweite Kupplung 2 vorgesehen.
Wird der Infrastrukturanschluss 1 oder Fahrzeuganschluss 14A des Verbinders 14, 15 mit dem Gegenanschluss 33 verbunden, so gelangen hier (bei einem drahtgebundenen Anschluss) elektrische Kontaktpins 24 bzw. Kontaktelemente in elektrischen Kontakt mit dem Gegenanschluss bzw. mit dessen Kontaktelementen, um elektrische Energie zu übertragen. Die Kontaktelemente können grundsätzlich male-Kontaktelemente oder auch female-Kontaktelemente sein. Diese Verbindung kann über eine Sperrvorrichtung 34 verriegelt werden, um ein Trennen von Verbinder 14, 15 und Gegenanschluss 33 zu verhindern. Dies ist insbesondere bei Ladevorgängen des Energiespeichers 11 des Fahrzeugs 12 mit hohen Strömen vorteilhaft, da ein Trennen unter Stromlast zu Lichtbögen und zu Beschädigungen von Verbinder 14, 15 und/oder Gegenanschluss 33 führen kann. Außerdem ist so die Versorgungsleitung 10 bzw. zumindest der Verbinder 14, 15 vor Diebstahl geschützt. Damit eine Trennung nicht zwischen Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 erfolgen kann, was zu denselben Problemen führen würde, ist der Verbinder 14, 15 ausgebildet, auch diese Verbindung zu verriegeln. Hierzu ist am Anschlussende 31 eine Betätigungseinheit 20 vorgesehen, die ausgebildet ist, bei Kopplung des Anschlusses 1, 14A mit dem Gegenanschluss 33 durch den Gegenanschluss 33 betätigt zu werden, insbesondere rein mechanisch betätigt zu werden. Weiterhin ist am Kupplungsende 32 eine Verriegelungseinheit 21 vorgesehen, durch die eine Verbindung der Kupplung 2, 9 mit der Verbindungsleitung 13 verriegelbar ist, wenn die Betätigungseinheit 20 betätigt ist. Die Verriegelung wird hier beispielhaft durch eine mechanische, hier beispielhaft rein mechanische, Kopplung zwischen Betätigungseinheit 20 und Verriegelungseinheit 21 bewirkt.
Die Betätigungseinheit 20 weist einen Pin 22 auf, der zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verlagerbar ist. Über ein hier beispielhaft vorgesehenes Federelement 22A ist der Pin 22 in die erste Position automatisch rückführbar bzw. rückstellbar. Um von der ersten Position in die zweite Position verlagert zu werden, ist der Pin 22 gegen eine elastische Rückstellkraft, d.h. Federkraft, des Federelements 22A in ein Gehäuse 23 des Verbinders 14, 15 zu verlagern, hier: zu drücken. Befindet sich der Pin 22 in der zweiten Position, so ist die Betätigungseinheit 20 betätigt. Befindet sich der Pin 22 in der ersten Position, so ist die Betätigungseinheit 20 nicht betätigt.
Der Pin 22 ist insbesondere an dem Infrastrukturanschluss 1 und/oder Fahrzeuganschluss 14A des Verbinders 14, 15 angebracht und befindet sich somit in unmittelbarer Nachbarschaft zu den Kontaktpins 24 bzw. den Kontaktelementen. Wird der Infrastrukturanschluss 1 und/oder der Fahrzeuganschluss 14 mit dem Gegenanschluss 33 verbunden, so führt dies zu einer Betätigung der Betätigungseinheit 20, d.h. zu einem Verlagern des Pins 22 in die zweite Position in das Gehäuse 23 hinein. Beim Trennen dieser Verbindung wird der Pin 22 durch das Federelement 22A (automatisch) zurück in die erste Position verlagert.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Pin 22 beim Trennen nicht automatisch in die erste Position zurückkehrt (obwohl das Federelement 22A ihn dorthin zurückdrücken will). Dies kann z.B. bewirkt werden durch ein Rastelement oder eine mechanische und/oder elektrische Sperre, die den Pin 22 an einer Rückkehr in die erste Position so lange hindert, bis diese Sperre durch ein Entsperrelement (z.B. einen Schlüssel, etc.) aufgehoben wird. In diesem Fall wird also durch Betätigen des Betätigungselements die Verriegelung ausgelöst, jedoch durch Beendigung der Aktivierung nicht automatisch wieder gelöst.
2 und 3 zeigen die Verriegelungseinheit 21, wobei 3 eine Schnittansicht durch die Verriegelungseinheit 21 entlang der in 2 gezeigten Schnittlinie 1000 darstellt. Die Verriegelungseinheit 21 weist zumindest ein Blockierelement 26 auf, wobei in der gezeigten Ausgestaltung mehrere Blockierelemente 26 vorhanden sind. Bei den Blockierelementen 26 handelt es sich hier beispielhaft um mehrere, in verschiedenen Kanälen 28 geführte Kugeln. Alternativ können z.B. anstelle der Kugeln in jedem Kanal 28 z.B. ein oder mehrere Bolzen vorgesehen sein.
Die Verriegelungseinheit 21 weist außerdem ein Umlenkelement 27 mit bevorzugt kegelförmiger Oberfläche 27A auf. Das Umlenkelement 27 ist ausgebildet, eine Bewegung des Umlenkelements 27 entlang der Verbindungsrichtung 100 in eine Verlagerung der Blockierelemente 26 in eine Querrichtung 200 quer zur Verbindungsrichtung 100 umzusetzen. Dies erfolgt über die kegelförmige Oberfläche 27A, die zu einem Bewegen der Blockierelemente in Querrichtung 200 führt, wenn das Umlenkelement 27 entlang der Verbindungsrichtung 100 bewegt wird. Die Querrichtung 200 ist insbesondere eine radiale Richtung bezüglich der Verbindungsrichtung 100. Die Blockierelemente 26 sind hier beispielhaft durch Magnetkraft an dem Umlenkelement 27 gehalten oder durch eine externe Kraft, beispielsweise über eine nicht gezeigte Feder, gegen das Umlenkelement 27 gedrückt. Ist die Kupplung 2, 9 mit der Gegenkupplung 5, 6 verbunden, so führt das Verlagern der Blockierelemente 26 radial nach außen, d.h. entlang der Querrichtung 200, dazu, dass zumindest ein Teil der Blockierelemente 26 in Querrichtung 200 aus der Kupplung 2, 9 hervorragen und eine Verriegelung von Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 bewirken. Dies kann z.B. durch Reibkräfte der Blockierelemente 26 an der Verbindungsleitung 13 und/oder durch eine formschlüssige Verbindung zumindest eines Teils der Blockierelemente 26 mit der Gegenkupplung 5, 6 geschehen, wobei auch andere Verriegelungsmechanismen denkbar sind. Im Fall der formschlüssigen Verbindung ist beispielsweise vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Blockierelemente 26 in Ausnehmungen der Gegenkupplung 5, 6 eingreifen, wodurch ein Hinterschnitt gebildet ist, der eine Relativbewegung von Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 entlang der Verbindungsrichtung 100 verhindert.
Es versteht sich, dass die Blockierelemente 26 auch in einer anderen Richtung als der Querrichtung 200 verlagert werden können, um die Verriegelung zu bewirken. Beispielsweise kann eine Abweichung von der Querrichtung 200 von bis zu +/-30° vorgesehen sein oder sogar von bis zu +/-45°.
Die Betätigungseinheit 20 und die Verriegelungseinheit 21 sind über ein Kopplungselement 29 mechanisch gekoppelt. Das Kopplungselement 29 erstreckt sich insbesondere zwischen dem Pin 22 der Betätigungseinheit 20 und dem Umlenkelement 27 der Verriegelungseinheit 21. Bei dem Kopplungselement 29 handelt es sich insbesondere um eine Schubstange und/oder ein in einem Schlauch geführtes Kabel, beispielsweise einen Bowdenzug, wobei auch eine Hydraulikleitung oder dergleichen denkbar ist. Dadurch ist erreicht, dass eine Verlagerung des Pins 22 der Betätigungseinheit 20 (bzw. eine Betätigung der Betätigungseinheit 20) hier eine Bewegung des Umlenkelements 27 und damit eine Verriegelung von Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 bzw. von Kupplung 2, 9 und Verbindungsleitung 13 bewirkt. Das Kopplungselement 29 ermöglicht in einfacher Weise eine möglichst reibungsarme Übertragung der Kräfte bzw. des Verlagerungswegs des Pins 22 auch entlang der hier gekrümmten Form des Verbinders 14, 15 bis zur Verriegelungseinheit 21 bzw. zum Umlenkelement 27.
Es sei angemerkt, dass das Umlenkelement 27 kein wesentliches Element der Erfindung darstellt und hier nur beispielhaft für eine mögliche Ausführungsform abgebildet ist.
Dieses Zusammenspiel von Betätigungseinheit 20 und Verriegelungseinheit 21 führt dazu, dass die Verbindung von Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 verriegelt wird und ein Trennen von Verbinder 14, 15 und Verbindungsleitung 13 nicht möglich ist, wenn der Infrastrukturanschluss 1 und/oder Fahrzeuganschluss 14A mit dem Gegenanschluss 33 verbunden ist. Damit kann das Versorgungskabel 10 insbesondere nicht unter Stromlast getrennt werden und die Verbindungsleitung 13 nicht entwendet werden, solange der Verbinder 14, 15 mit dem Gegenanschluss 33 verbinden ist.
Bevorzugt kann die mechanische Verbindung zwischen Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 unabhängig von der Verriegelung durch die Verriegelungseinheit 21 sein. So ist kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zum Verbinden von Kupplung 2, 9 und Verbindungsleitung 5 ,6 ein Bajonettverschluss vorgesehen ist. Durch die Verriegelungseinheit 21 kann der Bajonettverschluss selbst blockiert werden, sodass ein Betätigen des Bajonettverschlusses nicht mehr möglich ist oder es kann eine von dem Bajonettverschluss unabhängige Verriegelung zwischen Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 erfolgen, sodass selbst bei geöffnetem Bajonettverschluss keine Trennung von Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 möglich ist, solange die Verriegelung aktiviert ist. In jedem Fall ist verhindert, dass Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 getrennt werden können, wenn der Infrastrukturanschluss 1 und/oder Fahrzeuganschluss 14A mit dem Gegenanschluss 33 verbunden ist.
4 zeigt eine alternative Ausführung, bei der anstelle des Pins 22 ein Verlagerungselement 25 vorgesehen ist. Das Verlagerungselement 25 umgibt einen Kontaktpin 24 bzw. ein Kontaktelement in seiner Umfangsrichtung 300 zumindest teilweise bzw. abschnittsweise und ist entlang einer Längsrichtung 400 des Kontaktpins 24 verlagerbar. Analog zu dem Pin 22 ist vorgesehen, dass das Verlagerungselement 25 zwischen einer ersten
(Verlagerungselement)Position und einer zweiten (Verlagerungselement)Position verlagerbar ist, wobei die Betätigungseinheit 20 dann betätigt ist, wenn das Verlagerungselement 25 in die zweite (Verlagerungselement)Position verlagert ist. Durch eine nicht gezeigte Federvorrichtung kann das Verlagerungselement 25 analog zu dem Pin 22 in die erste (Verlagerungselement)Position zurückgebracht werden.
Wird der Kontaktpin 24 bzw. das Kontaktelement mit einem Gegenkontaktelement 24A (hier ein female-Gegenkontaktelement) verbunden, was beim Herstellen der Verbindung von Infrastrukturanschluss 1 und/oder Fahrzeuganschluss 14A mit dem Gegenanschluss 33 der Fall ist, so wird der Kontaktpin 24 beispielsweise in das Gegenkontaktelement 24A eingeschoben. Dies kann aber nur dann erfolgen, wenn das Gegenkontaktelement 24A gleichzeitig das Verlagerungselement 25 entlang der Längsrichtung 400 verlagert und so in die zweite (Verlagerungselement)Position überführt. Damit wird das Betätigungselement 20 betätigt und eine Verriegelung durch die Verriegelungseinheit 21 kann analoge wie zuvor beschrieben erfolgen. Es kann auch hier ein Kopplungselement 29 vorgesehen sein. Das Kopplungselement 29 koppelt in diesem Fall z.B. das Verlagerungselement 25 und das Umlenkelement 27.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist einerseits, dass das Verlagerungselement 25 nicht wie der Pin 22 über das Gehäuse 23 vorsteht und somit geschützt ist. Außerdem ist eine Manipulationssicherheit gegeben, da das Verlagerungselement 25 den Zugriff auf den Umfang des Kontaktpins 24 freigeben muss, um eine elektrische Verbindung mit dem Gegenkontaktelement 24A herzustellen. Eine elektrische Verbindung geht somit zwangsläufig mit einer Betätigung der Betätigungseinheit 20 und damit mit einer Verriegelung von Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 einher. Auch kann verglichen mit dem Pin 22 nicht so leicht die Verriegelung z.B. durch eine Betätigung des Betätigungselements bzw. der Betätigungseinheit 20 mit einem Finger ausgelöst werden, obwohl noch gar keine Verbindung des Verbinders mit dem Gegenanschluss 33 stattgefunden hat.
5 zeigt außerdem eine Ausgestaltung, die mit allen anderen Ausgestaltungen wie in diesem Dokument beschrieben kombiniert werden kann. Hier ist ein biometrischer Sensor 30 in Form eines Fingerabdrucksensors vorgesehen. Die Verriegelungseinheit 21 ist ausgebildet, die Verriegelung der Kupplung 2, 9 mit der Gegenkupplung 5, 6 bzw. der Verbindungsleitung 13 (nur dann) aufzuheben, wenn einerseits das Betätigungselement 20 nicht betätigt ist und andererseits eine Authentifizierung über den biometrischen Sensor 30 erfolgt ist. Somit ist zusätzlich zu dem Schutz einer Trennung von Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 unter Stromlast auch eine Diebstahlvermeidungsfunktion realisiert. Nur autorisierte Personen können die Trennung von Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 vornehmen, sobald die Verriegelung vorhanden ist. Grundsätzlich kann eine derartige Autorisierung in anderen Ausführungsformen auch durch einen Schlüssel erfolgen, der in ein korrespondierendes Schloss eingebracht wird (bzw. eines Entriegelungselementes in eine komplementäre Aufnahme für das Entriegelungselement) oder durch die Eingabe eines Codes oder einen Gesichtsscan, sofern ein optischer Sensor (wie z.B. eine Kamera) am Verbinder 14., 15 vorgesehen ist, oder dergleichen mehr.
Die Betätigungseinheit 20 und die Freigabe über den biometrischen Sensor 30 (bzw. die anderen oben beispielhaft aufgeführten Authentifizierungsmittel) können wirkverbunden sein oder alternativ separat auf die Verriegelungseinheit 21 wirken.
So ist in einer beispielhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass die Betätigungseinheit 20 unabhängig vom Wegfall einer anderweitigen Betätigung so lange betätigt bleibt, bis die Freigabe über den biometrischen Sensor 30 (oder ein anderes Authentifizierungsmittel) erfolgt. Beispielsweise werden der Pin 22 und/oder das Verlagerungselement 25 in der zweiten Position gehalten, bis die Freigabe durch den biometrischen Sensor 30 (oder ein anderes Authentifizierungsmittel) erfolgt. Hierzu kann ein zusätzlicher Aktuator vorgesehen sein, der auf das Kopplungselement 29 und/oder das Umlenkelement 27 und/oder auf das Verlagerungselement 25 und/oder auf den Pin 22 wirkt (bei einem mechanischen Schlüssel-Schloss-Mittel kann der Pin 22 z.B. auch mechanisch an einem Hinterschnitt verrasten, indem er z.B. eine Art Rastlanze oder einen Schnapphaken oder dergleichen aufweist, der dann durch den Schlüssel entriegelt wird und eine Rückverlagerung des Pins 22 in die erste Position ermöglicht). Somit kann ein Trennen des Infrastrukturanschlusses 1 und/oder Fahrzeuganschlusses 14A von dem Gegenanschluss 33 allein die Verriegelung durch die Verriegelungseinheit 21 nicht aufheben.
In einer alternativen Ausgestaltung kann die Freigabe durch den biometrischen Sensor 30 unabhängig von der Betätigung der Betätigungseinheit 20 auf die Verriegelungseinheit 21 wirken. In diesem Fall wird die Betätigungseinheit 20 selbst nicht von der Freigabe durch den biometrischen Sensor 30 (oder eines anderen Authentifizierungsmittels) beeinflusst, d.h.: z.B. der Pin 22 kann jederzeit automatisch nach dem Lösen der Verbindung zwischen Verbinder 14, 15 und Gegenanschluss 33 in die zweite Position zurückkehren und damit auch die Umlenkeinheit bzw. das Umlenkelement 27. Es kann aber die Verriegelung durch die Verriegelungseinheit 21 nur dann aufgehoben werden, wenn sowohl eine Freigabe durch den biometrischen Sensor 30 (bzw. das Authentifizierungsmittel) vorliegt als auch die Betätigungseinheit 20 nicht betätigt ist. Beispielsweise findet in dieser Ausgestaltung eine Rückverlagerung des Pins 22 und/oder des Verlagerungselements 25 in die erste Position statt, wenn der Infrastrukturanschluss 1 und/oder der Fahrzeuganschluss 14A von dem Gegenanschluss 33 getrennt wird. Dabei bleibt aber die Verriegelung durch die Verriegelungseinheit 21 bestehen, bis die Freigabe durch den biometrischen Sensor 30 (oder durch ein anderes Authentifizierungsmittel) erfolgt. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Pin 22 und/oder das Verlagerungselement 25 nicht fest mit dem Kopplungselement 29 verbunden ist, sondern lediglich eine Übertragung von Druckkräften möglich ist. Somit kann der Pin 22 und/oder das Verlagerungselement 25 in die erste Position verlagert werden, ohne dass das Umlenkelement 27 bewegt wird. Hierzu kann beispielsweise ein Aktuator auf das Kopplungselement 29 und/oder das Umlenkelement 27 einwirken und eine Aufhebung der Verriegelung so lange verhindern, bis eine Freigabe durch den biometrischen Sensor 30 vorliegt. Alternativ ist es denkbar, dass wenigstens ein Blockierelement 26 unabhängig von der Position des Umlenkelements 27 in seiner blockierenden Stellung verbleibt, bis es aus dieser durch das Authentifizierungsmittel gelöst wird (auch hier ist z.B. ein Verrasten an einem Hinterschnitt möglich, der dann gelöst wird oder eine Sperre durch einen Aktuator oder eine Magnetkraft oder dergleichen mehr).
In 6 ist schließlich eine weitere Alternative gezeigt. In den 2 und 3 ist gezeigt, dass bei dem Verbinden von Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 entlang der Verbindungsrichtung 100 elektrische Kontaktelemente 13A (siehe 3) der Kupplung 2, 9 mit elektrischen Gegenkontaktelementen 13B (siehe 2) der Gegenkupplung 5, 6 in elektrischen Kontakt gelangen. In der Ausgestaltung gemäß 6 ist dies nicht der Fall, hier bleiben die elektrischen Kontaktelemente 13A und die elektrischen Gegenkontaktelementen 13B getrennt, auch wenn die Kupplung 2, 9 und die Gegenkupplung 5, 6 miteinander verbunden sind. Ein elektrischer Kontakt wird erst mit der Verriegelung durch die Verriegelungseinheit 21 hergestellt, insbesondere also wird der elektrische Kontakt erst hergestellt, wenn die Betätigungseinheit 20 betätigt ist. Bei Aufhebung der Betätigung der Betätigungseinheit 20 wird hier beispielhaft der elektrische Kontakt zwischen Verbindungsleitung 13 und Verbinder 14, 15 unterbrochen.
So ist hier beispielhaft vorgesehen, dass das Umlenkelement 27 nicht nur die Blockierelemente 26 in Querrichtung 200 verlagert sondern auch die elektrischen Kontaktelemente 13A in Querrichtung 200 verlagert bzw. elastisch verformt. Die elektrischen Kontaktelemente 13A sind bevorzugt gegenüber dem Umlenkelement 27 elektrisch isoliert und/oder das Umlenkelement 27 weist eine elektrisch isolierende Beschichtung auf und/oder ist aus elektrisch isolierendem Material gefertigt. Durch die elastische Verformung werden die elektrischen Kontaktelemente 13A gegen die elektrischen Gegenkontaktelemente 13B gedrückt, wenn das Umlenkelement 27 in Verbindungsrichtung 100 verlagert wird. Dadurch wird ein elektrischer Kontakt zwischen den elektrischen Kontaktelementen 13A und den elektrischen Gegenkontaktelementen 13B hergestellt.
Somit ist erreicht, dass zum Trennen der Kupplung 2, 9 von der Gegenkupplung 5, 6 stets zuerst ein elektrischer Kontakt getrennt ist, bevor ein mechanischer Kontakt getrennt werden kann. Der elektrische Kontakt zwischen Verbinder 14, 15 und Verbindungsleitung 13 erfolgt stets nur dann, wenn auch eine Verriegelung von Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 vorhanden ist. Ist eine solche Verriegelung nicht vorhanden, so besteht auch kein elektrischer Kontakt. Damit ist die Sicherheit zur Vermeidung von Lichtbögen beim Trennen von Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 nochmals erhöht. Ein Zusammenstecken von Kupplung 2, 9 und Gegenkupplung 5, 6 kann dabei verhindert sein, falls z.B. der Verbinder 14, 15 schon mit dem Gegenanschluss 33 verbunden ist, ohne dass die Verbindungsleitung 13 an ihn angeschlossen ist (z.B. aufgrund der quer nach radial außen abragenden Blockierelemente 26).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102021203363 A1 [0004, 0061]

Claims

Verbinder (14, 15) für ein Versorgungskabel (10) zum elektrischen Verbinden eines Fahrzeugs (12) mit einer elektrische Energie bereitstellenden Energieversorgungseinrichtung (16) und/oder mit einem elektrische Energie benötigenden Verbraucher (19), der Verbinder (14, 15) aufweisend: -- einen Anschluss (1, 14A) zur elektrischen Verbindung mit einem Gegenanschluss (33), wobei der Gegenanschluss (33) insbesondere an dem Fahrzeug (12) und/oder der Energieversorgungseinrichtung (16) und/oder dem Verbraucher (19) vorgesehen ist, -- eine Kupplung (2, 9) zur trennbaren elektrischen Verbindung mit einer Verbindungsleitung (13), -- eine Betätigungseinheit (20), die ausgebildet ist, bei Kopplung des Anschlusses (1, 14A) mit dem Gegenanschluss (33) durch den Gegenanschluss (33) betätigt zu werden, insbesondere rein mechanisch betätigt zu werden, -- eine Verriegelungseinheit (21), durch die eine Verbindung der Kupplung (2, 9) mit der Verbindungsleitung (13) verriegelbar ist, wenn die Betätigungseinheit (20) betätigt ist, wobei die Verriegelung insbesondere durch eine mechanische, bevorzugt rein mechanische, Kopplung zwischen Betätigungseinheit (20) und Verriegelungseinheit (21) bewirkt wird.
Verbinder (14, 15) nach Anspruch 1, wobei der Anschluss (14, 15) an einem Anschlussende (31) des Verbinders (14, 15) angeordnet ist, wobei die Betätigungseinheit (20) an dem Anschlussende (31) angeordnet ist, wobei die Kupplung (2, 9) an einem von dem Anschlussende (31) abgewandten Kupplungssende (32) des Verbinders (14, 15) angeordnet ist, wobei die Verriegelungseinheit (21) an dem Kupplungsende (32) angeordnet ist.
Verbinder (14, 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betätigungseinheit (20) einen von einer ersten Position in eine zweite Position verlagerbaren, insbesondere über eine Federkraft in die erste Position rückstellbaren, Pin (22) aufweist, wobei der Pin (22) zur Betätigung der Betätigungseinheit (20) in die zweite Position, insbesondere in ein Gehäuse (23) des Verbinders (14, 15) hinein, verlagerbar ist.
Verbinder (14, 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anschluss (1, 14A) zumindest einen Kontaktpin (24) aufweist, wobei die Betätigungseinheit (20) zumindest einen Verlagerungskörper (25) aufweist, der den zumindest einen Kontaktpin (24) in dessen Umfangsrichtung (300) zumindest teilweise umgibt und der zur Betätigung der Betätigungseinheit (20) entlang einer Längsrichtung (400) des Kontaktpins (24) von einer ersten Position in eine zweite Position verlagerbar ist.
Verbinder (14, 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplung (2, 9) mit einer Gegenkupplung (5, 6) der Verbindungsleitung (13) entlang einer Verbindungsrichtung (100) zusammensteckbar und/oder auseinandersteckbar ist, wobei die Verriegelungseinheit (21) zumindest ein Blockierelement (26) aufweist, das zur Verriegelung quer zur Verbindungsrichtung (100) verlagerbar ist, insbesondere um eine formschlüssige und/oder reibschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen Kupplung (2, 9) und Gegenkupplung (5, 6) herzustellen.
Verbinder (14, 15) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verriegelungseinheit (21) ein Umlenkelement (27) aufweist, wobei das Umlenkelement (27) ausgebildet ist, eine Bewegung des Umlenkelements (27) entlang der Verbindungsrichtung (100) in eine Verlagerung des Blockierelements (26) quer zur Verbindungsrichtung (100) umzusetzen, insbesondere mittels einer abgeschrägten oder kegelförmigen Oberfläche (27A).
Verbinder (14, 15) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Blockierelement (26) zumindest eine, insbesondere mehrere, in einem Kanal (28) geführte Kugel aufweist und/oder wobei das zumindest eine Blockierelement (26) zumindest einen, insbesondere mehrere, in einem Kanal (28) geführten Bolzen aufweist.
Verbinder (14, 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betätigungseinheit (20) und die Verriegelungseinheit (21) über ein Kopplungselement (29), insbesondere über eine Schubstange und/oder ein in einem Schlauch geführtes Kabel und/oder eine Hydraulikleitung, mechanisch derart gekoppelt sind, dass eine Betätigung der Betätigungseinheit (20) eine Verriegelung von Kupplung (2, 9) und Verbindungsleitung (13) bewirkt.
Verbinder (14, 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verriegelungseinheit (21) ausgebildet ist, einen elektrischen Kontakt zwischen der Verbindungsleitung (13) und dem Verbinder (14, 15) herzustellen, wenn die Betätigungseinheit (20) betätigt ist, wobei insbesondere bei Aufhebung der Betätigung der Betätigungseinheit (20) der elektrische Kontakt zwischen Verbindungsleitung (13) und Verbinder (14, 15) unterbrochen wird.
Verbinder (14, 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbinder (14, 15) einen biometrischen Sensor (30), insbesondere einen Fingerabdrucksensor, aufweist, wobei die Verriegelungseinheit (21) ausgebildet ist, die Verriegelung der Kupplung (2, 9) mit der Verbindungsleitung (13) aufzuheben, wenn das Betätigungselement (20) nicht betätigt ist und eine Authentifizierung über den biometrischen Sensor (30) erfolgt ist.
Versorgungskabel (10) zum elektrischen Verbinden eines Fahrzeugs (12) mit einer elektrische Energie bereitstellenden Energieversorgungseinrichtung (16) und/oder mit einem elektrische Energie benötigenden Verbraucher (19), aufweisend: -- einen ersten Verbinder (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Verbinden des Versorgungskabels (10) mit einem Gegenanschluss (33) eines Fahrzeugs (12); und/oder -- einen zweiten Verbinder (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Verbinden des Versorgungskabels (10) mit einem Gegenanschluss (33) einer Energieversorgungseinrichtung (16) und/oder einem Gegenanschluss (33) eines Verbrauchers (19); wobei das Versorgungskabel weiterhin aufweist: -- eine Verbindungsleitung (13), die mit dem ersten Verbinder (14) und/oder dem zweiten Verbinder (15) elektrisch verbunden oder elektrisch verbindbar ist.