DE102022207302A1

DE102022207302A1 - Elektrofahrzeugladestecker mit dichtungen

Info

Publication number: DE102022207302A1
Application number: DE102022207302.9A
Authority: DE
Inventors: ChangChun ZHAO; Mui Lian Jessica Toh
Original assignee: Volex Interconnect Systems (suzhou) Co Ltd; Volex Interconnect Systems Suzhou Co Ltd; Volex PLC
Current assignee: Volex Interconnect Systems (suzhou) Co Ltd; Volex Interconnect Systems Suzhou Co Ltd; Volex PLC
Priority date: 2022-03-11
Filing date: 2022-07-18
Publication date: 2023-09-14
Also published as: US20230286397A1; TW202335883A; JP7361852B2; EP4242043A1; GB202208035D0; GB2616485B; WO2023170440A1; CA3161019A1; GB2616485A; CN116799570A; JP2023133072A

Abstract

Ein Elektrofahrzeugladestecker, der mindestens einen Temperatursensor zum Überwachen einer Innentemperatur des Elektrofahrzeugsteckers umfasst. Der Elektrofahrzeugladestecker umfasst ferner ein Datenkabel, das Temperaturdaten an eine physisch separate Steuerung übermittelt. Der Elektrofahrzeugladestecker umfasst ferner ein Gehäuse oder eine Halterung zum Aufnehmen des mindestens einen Temperatursensors, wobei das Gehäuse in eine Innenform des Elektrofahrzeugsteckers eingebettet werden kann. Eine erste Dichtung dichtet eine Verbindungsstelle zwischen dem/der mindestens einen Stift/Klinge und einer Frontplatte oder Brückenplatte ab. Eine zweite Dichtung dichtet sowohl eine Verbindungsstelle zwischen dem/der mindestens einen Stift/Klinge und einer Frontplatte oder Brückenplatte und die Innenform ab. Eine durch die Innenform bereitgestellte dritte Dichtung dichtet den gesamten Innenraum des Elektrofahrzeugsteckers ab.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen elektrischen Verbinder und insbesondere einen Elektrofahrzeugladestecker mit Dichtungen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektrische Stecker werden üblicherweise verwendet, um elektrische Geräte mit Strom zu versorgen, wie beispielsweise elektrische Toaster und Wasserkocher und Ladegeräte für Elektrofahrzeuge, von denen einige mehr Strom als andere mit Strom betriebene Geräte verbrauchen. Herkömmliche elektrische Stecker beinhalten typischerweise keine Schutzmechanismen für Anwendungen mit höherer Stromaufnahme, was dazu führen könnte, dass die Stecker überhitzen, schmelzen oder brennen. Infolgedessen können herkömmliche elektrische Stecker beschädigt werden und zu unsicheren Zuständen führen. Das Hinzufügen von Schutzmechanismen erhöht jedoch das Risiko, dass Feuchtigkeit in den Stecker eindringt, die Schutzmechanismen beschädigt und zu zusätzlichen Schäden und unsicheren Bedingungen führt, wenn die elektrischen Stecker feuchten Umgebungen ausgesetzt sind. Es besteht daher ein Bedarf an Verbesserungen an Steckern für Elektrofahrzeuge und insbesondere in Bezug auf die darin verwendeten Dichtungen.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Elektrofahrzeugladestecker bereitgestellt, der mindestens einen Temperatursensor zum Überwachen einer Innentemperatur des Elektrofahrzeugsteckers umfasst. Der Elektrofahrzeugladestecker umfasst ferner ein Datenkabel, das Temperaturdaten an eine physisch separate Steuerung übermittelt. Der Elektrofahrzeugladestecker umfasst ferner ein Gehäuse oder eine Halterung zum Aufnehmen des mindestens einen Temperatursensors, wobei das Gehäuse/die Halterung in eine Innenform des Elektrofahrzeugsteckers eingebettet werden kann. Eine erste Dichtung kann eine Verbindungsstelle zwischen dem mindestens einen Stift/der Klinge und einer Frontplatte oder Brückenplatte abdichten. Eine zweite Dichtung kann sowohl eine Verbindungsstelle zwischen dem mindestens einen Stift/der mindestens einen Klinge und einer Frontplatte oder Brückenplatte als auch Verbindungsstellen zwischen derselben und der Innenform abdichten. Eine durch die Innenform bereitgestellte dritte Dichtung dichtet den gesamten Innenraum des Elektrofahrzeugsteckers ab.
In einer Ausführungsform kann die erste Dichtung durch eine Kombination aus Epoxid, Dichtungen, Dichtungsölen, Dichtungsfetten und/oder Kaltschmelzklebstoff gebildet werden, die um einen Stift herum oder zwischen einer Verbindungsstelle zwischen dem Stift/der Klinge und einem separaten Ring oder einer separaten Kappe gebildet wird. In einer Ausführungsform kann die zweite Dichtung durch den separaten Ring oder die separate Kappe und obere Abschnitte von Klingen gebildet werden, die den Ring oder die Kappe auf die erste Dichtung drücken. In einer Ausführungsform kann die zweite Dichtung durch den separaten Ring oder die separate Kappe gebildet werden.
In einer Ausführungsform kann der mindestens eine Temperatursensor durch einen Temperatursensor einer integrierten Schaltung auf einer bestückten Leiterplatte (PCBA, printed circuit board assembly) bereitgestellt werden, die in einem PCBA-Verguss untergebracht ist. In einer Ausführungsform kann der mindestens eine Temperatursensor durch Thermistoren bereitgestellt werden, die in hochgradig wärmeleitfähigen Keramikgehäusen untergebracht sind, die um und nahe den oberen Abschnitten der Klingen positioniert sind.
Ausführungsformen beinhalten auch Verfahren zum Zusammenbauen der hierin beschriebenen Stecker. In einem Aspekt beinhaltet ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Elektrofahrzeugsteckers das Bilden einer Frontplatte mit einer Außenfläche und mehreren erhabenen Abschnitten und vertieften Abschnitten, die auf einer Innenfläche ausgebildet sind, wobei einige der erhabenen Abschnitte teilweise Schlitze bilden, durch die sich zwei oder mehr Stifte erstrecken, und einer oder mehrere der erhabenen Abschnitte einen Bügel bilden, der auf einer nach innen gerichteten Oberfläche der Frontplatte positioniert ist; Einsetzen der zwei oder mehr Stifte in zwei oder mehr Schlitze unter den Schlitzen, wobei die zwei oder mehr Stifte einen stromführenden Stift und einen neutralen Stift umfassen, wobei jeder Stift ein Durchgangsloch beinhaltet, das sich durch einen mittleren Abschnitt des Stifts erstreckt und durch die Frontplatte gefüllt ist; Einsetzen mindestens eines Temperatursensors in ein Sensorgehäuse, wobei der mindestens eine Temperatursensor dazu konfiguriert ist, eine Innentemperatur entweder des stromführenden Stifts, des neutralen Stifts oder sowohl des stromführenden Stifts als auch des neutralen Stifts zu überwachen; Positionieren des Sensorgehäuses auf dem Bügel, wobei der Sensorhalter dazu konfiguriert ist, den mindestens einen Temperatursensor neben dem Bügel und neben entweder dem stromführenden Stift, dem neutralen Stift oder sowohl dem stromführenden Stift als auch dem neutralen Stift zu halten; Ausbilden erster Dichtungen um jeden der zwei oder mehr Stifte und die nach innen gerichtete Oberfläche der Frontplatte, wobei die ersten Dichtungen durch in den Schlitzen ausgebildete Leisten getragen werden; Ausbilden zweiter Dichtungen um jeden der zwei oder mehr Stifte und Bedecken der ersten Dichtungen mit einem Material in einer Weise, die ausreicht, um die ersten Dichtungen vor Druck und Hitze zu schützen, die mit einer spritzgegossenen dritten Dichtung in der Form auf einer Innenform verbunden sind, die zumindest die zweiten Dichtungen und die vertieften Abschnitte der Frontplatte abdeckt; Verbinden eines Datenkabels mit dem mindestens einen Temperatursensor, wobei das Datenkabel dazu konfiguriert ist, Temperaturdaten an eine Steuerung zu übertragen, die nicht Teil des Steckers und physisch von diesem getrennt ist; und Abdecken der Innenform und einer Außenfläche der Frontplatte mit einer Außenform.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben, in denen:

1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
2 eine perspektivische Explosionsansicht der Brückenkomponenten der Ausführungsform von 1 veranschaulicht;
3 eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von 1 ist;
4 eine weitere perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten von 1 im vollständig zusammengebauten Zustand veranschaulicht;
5 eine perspektivische Explosionsansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
6 eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten der Ausführungsform von 5 im vollständig zusammengebauten Zustand veranschaulicht;
7 eine perspektivische Explosionsansicht der Brückenkomponenten von 6 veranschaulicht;
8 eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von 5 ist;
9 eine perspektivische Ansicht einer Innenseite der Brückenkomponenten von 6 veranschaulicht;
10 eine perspektivische Ansicht der Innenseite der Brücke von 9 ohne die Sensorhalter veranschaulicht;
11 eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten einer Ausführungsform veranschaulicht;
12 eine Explosionsansicht der Komponenten von 11 veranschaulicht;
13 eine perspektivische Ansicht von Details einer zweiten Dichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
14 eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von 11 ist;
15 eine perspektivische Ansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers von 1, 5 und/oder 11 veranschaulicht, wenn eine Innenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist;
16 eine perspektivische Ansicht des Elektrofahrzeugladesteckers von 1, 5 und/oder 11 veranschaulicht, wenn eine Umspritzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist;
17A eine perspektivische Ansicht eines ersten Satzes von Steckern veranschaulicht, deren Konfigurationen in einem ersten Satz von Ländern standardisiert sind;
17B eine perspektivische Ansicht eines zweiten Satzes von Steckern veranschaulicht, deren Konfigurationen in einem zweiten Satz von Ländern standardisiert sind;
17C eine perspektivische Ansicht eines dritten Satzes von Steckern veranschaulicht, deren Konfigurationen in einem dritten Satz von Ländern standardisiert sind;
17D eine perspektivische Ansicht eines vierten Satzes von Steckern veranschaulicht, deren Konfigurationen in einem vierten Satz von Ländern standardisiert sind; und
17E eine perspektivische Ansicht eines fünften Satzes von Steckern veranschaulicht, deren Konfigurationen in einem fünften Satz von Ländern standardisiert sind.
Die 18 bis 31 stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar, die in Dänemark verwendet werden können und die im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben werden:
18 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
19 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht der Brückenkomponenten der Ausführungsform von 18;
20 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von 19;
21 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
22 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten der Ausführungsform von 21 im vollständig zusammengebauten Zustand;
23 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht der Brückenkomponenten von 21;
24 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von 21;
25 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Innenseite der Brückenkomponenten von 22;
26 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Innenseite der Brücke von 22 ohne die Sensorhalter;
27 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten einer Ausführungsform;
28 veranschaulicht eine Explosionsansicht der Komponenten von 27;
29 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von 27;
30 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers von 18, 21 und/oder 27, wenn eine Innenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist; und
31 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Elektrofahrzeugladesteckers von 18, 21 und/oder 27, wenn eine Umspritzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist.
Die 32 bis 45 stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar, die in Teilen von Europa verwendet werden können und die im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben werden:
32 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
33 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht der Brückenkomponenten der Ausführungsform von 32;
34 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von 33;
35 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten von 33 im vollständig zusammengebauten Zustand;
36 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
37 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht der Brückenkomponenten der Ausführungsform von 36;
38 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von 36;
39 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten von 36 im vollständig zusammengebauten Zustand;
40 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Innenseite der Brückenkomponenten von 36;
41 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten einer Ausführungsform;
42 veranschaulicht eine Explosionsansicht der Komponenten von 41;
43 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von 41;
44 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Elektrofahrzeugladesteckers von 32, 36 und/oder 41, wenn eine Innenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist; und
45 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Elektrofahrzeugladesteckers von 32, 36 und/oder 41, wenn eine Umspritzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VERANSCHAULICHENDER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Offenbarung beschreibt einen verbesserten Elektrofahrzeugladestecker, der in der Lage ist, die Temperatur des Steckers genau zu überwachen und Temperaturdaten an eine Steuerung außerhalb des Steckers zu übermitteln, die die Stromzufuhr zum Stecker unterbrechen kann, wenn der Stecker überhitzt. Sobald die Temperatur des elektrischen Steckers einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, kann die Steuerung automatisch einen Stromkreis unterbrechen, um eine Beschädigung des elektrischen Steckers und das Schaffen unsicherer Bedingungen zu vermeiden. Da Elektrofahrzeugstecker Umgebungsbedingungen im Freien ausgesetzt sein können, einschließlich starken Dunstes, Nebel, Starkregen, Schlagregen, Schnee usw., sind zusätzliche Dichtungskomponenten erforderlich, um sicherzustellen, dass Feuchtigkeit nicht in den Stecker eindringen und einen Kurzschluss verursachen oder die Temperaturfühler deaktivieren kann.
Während Ausführungsformen einen dreipoligen Elektrofahrzeugstecker zum Anschließen an eine Steckdose darstellen, versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung nicht nur auf diese Art von Stecker beschränkt ist. Jede Art von Elektrofahrzeugladestecker kann von denselben hierin offenbarten Verbesserungen profitieren, einschließlich solcher mit nur zwei Stiften und solcher mit mehr als drei Stiften in einem Primärstecker, wie z. B. einem der in den 17A, 17B, 17C, 17D und 17E gezeigten. Die vorliegende Offenbarung kann auch Stecker zum Anschließen an eine Steckdose eines Fahrzeugs, wie etwa SAE J1772, IEC Typ 2, TESLA und CHADeMO, und Elektrofahrzeugstecker mit Stiften in mehreren Steckerkomponenten, einschließlich SAE J1772 CCS und IEC Typ 2 CCS, verbessern. Elektrische Stecker in der vorliegenden Offenbarung können auch für Stecker eines beliebigen Spannungsstandards sowie Stecker verwendet werden, die zwei oder mehr Spannungsstandards unterstützen. Die elektrischen Stecker können jede Form, Größe und Art haben, wie z. B. Typ A und C-N, und für jede Spannung geeignet sein.
Wenn auf Elemente Bezug genommen wird, die in jeder der Figuren veranschaulicht sind, beginnt die nummerierte Bezeichnung, die jedem Element entspricht, mit einer Nummer, die der Figur entspricht, in der es zuerst erörtert und am besten veranschaulicht ist. Wenn beispielsweise ein Element zuerst unter Bezugnahme auf 1 zuerst erörtert ist, folgt die Bezeichnung für das Element dem Format 1NN, und wenn auf ein Element Bezug genommen wird, das zuerst unter Bezugnahme auf 2 erörtert ist, folgt die Bezeichnung für das Element dem Format 2NN, usw.
1 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht einer Ausführungsform eines Elektrofahrzeugladesteckers 100 gemäß einer ersten Ausführungsform. Der Elektrofahrzeugladestecker 100 beinhaltet eine Frontplatte 102, in der eine Anzahl von Schlitzen 104 ausgebildet ist, die ausreichen, um den Stiften 106 und 108 des Elektrofahrzeugladesteckers 100 zu entsprechen. Die Stifte 106 und 108 können runde Stifte oder Klingen sein, abhängig von der Art des Steckers, und können aus jedem geeigneten Material, wie beispielsweise Messing, gebildet sein. Während auf Klingen oder Klingenstifte in Hinblick auf stromführend, neutral und erdend Bezug genommen wird, können je nach Steckerstandard für ein bestimmtes Land alle Stifte rund sein, können alle Stifte Klingenstifte oder eine beliebige Kombination aus Rundstiften und Klingenstiften sein. Die Frontplatte 102 kann aus jedem geeigneten Material hergestellt sein, einschließlich Polypropylen (PP), Polybutylenterephthalat (PBT) und Polycarbonat (PC). Jeder der Schlitze 104 der Frontplatte 102 kann einzigartig geformt sein, um sich genau an die Form des Abschnitts der Stifte 106 und 108 anzupassen, die in die Schlitze 104 eingesetzt werden.
Unter Bezugnahme auf 2-4 können die Schlitze 104 innerhalb einer nach innen gerichteten Seite oder Oberfläche der Frontplatte 102 ausgebildet sein. Eine nach außen gerichtete Seite oder Oberfläche 103 der Frontplatte 102 würde der Steckdose (nicht gezeigt) zugewandt sein, mit der der Elektrofahrzeugladestecker 100 während eines Stromversorgungszyklus verbunden wäre. Jeder der Schlitze 104 kann durch erhabene Bereiche oder Abschnitte 202 der Frontplatte gebildet sein, um eine mittlere Öffnung 200 mit nach innen gerichteten Wänden zu bilden, die mit jedem Stift 106 oder Stift 108 zusammenpassen. Die nach innen gerichteten Wände können so konfiguriert sein, dass sie etwas größer als der Umfang der entsprechenden Stifte 106 oder 108 sind, so dass der Stift genau in die mittlere Öffnung 200 der Schlitze 104 passt. Die Stifte 106 und 108 können in der Form (nicht gezeigt) positioniert werden, die verwendet wird, um die Frontplatte 102 zu bilden, so dass das zur Bildung der Frontplatte 102 verwendete Material in die Durchgangslöcher 300 in jedem Stift fließt. Dies kann die Stifte 106 und 108 während des Gebrauchs an Ort und Stelle halten und somit können die Durchgangslöcher 300 als Befestigungselement wirken und eine Bewegung der Stifte relativ zur Frontplatte 102 verhindern. In Ausführungsformen werden die Durchgangslöcher 300 womöglich nicht verwendet, da Platzbeschränkungen im Zusammenhang mit der Konstruktion des Steckers erfordern, dass die Stifte außerhalb der Frontplatte gecrimpt und dann in die Frontplatte eingebaut werden. Das Design der Stifte kann infolgedessen anders sein, wie z. B. das Integrieren erhabener Ringe oder vertiefter Reliefs um die Stifte herum, die in das Material der Frontplatte eingreifen und verhindern, dass sich die Stifte relativ zu der Frontplatte bewegen, sobald sie zusammengebaut sind. Die erhabenen Abschnitte 202 der Frontplatte 102 können eine Anzahl von vorstehenden Bereichen 204 und vertieften Bereichen 205 beinhalten und eine Anzahl von vertieften Abschnitten erzeugen, die Winkel und Ritzen innerhalb der Frontplatte 102 bilden, die mit dem Material der Innenform 110 gefüllt werden können, wenn die Innenform gebildet wird, wie hierin weiter beschrieben. Das Füllen der Winkel und Ritzen der Frontplatte 102 mit der Innenform 110 bildet eine dritte Abdichtung (die erste und die zweite Abdichtung werden unten beschrieben) des Inneren des Elektrofahrzeugladesteckers 100 gegenüber Feuchtigkeit.
Dichtungen 112 können eine Dichtbeilage, Epoxid, Dichtungsöle, Dichtungsfette, Kaltschmelzkleber oder eine Kombination derselben sein, die um weitere abgedichtete Abschnitte der Stifte 106 und 108 als eine erste Dichtung gegenüber Feuchtigkeit und andere Materialien, wie z. B. Staub und Sand, die in den Elektrofahrzeugladestecker 100 eindringen, positioniert sind. Die Dichtung 112 kann eine O-Ring-Dichtbeilage sein, die eng um die Stifte 106 und 108 passt, um einen guten abdichtenden Eingriff mit dem Material der Frontplatte 102 sicherzustellen. Die Dichtungen 112 können durch eine Leiste 302 gestützt werden, die innerhalb des Schlitzes 104 des Stifts 106/108 ausgebildet ist. Die Dichtung 112 kann aus jedem geeigneten Material gebildet sein, einschließlich Epoxid, Kaltschmelze, Dichtungsölen, Dichtungsfetten, Nitril, Neopren, Ethylenpropylen, Silikon, Fluorkohlenstoff und PTFE, das eine gute Haftung auf Metall- oder Kunststoffoberflächen aufweist. Die Dichtung 112 kann in jeder beliebigen Form, die dazu geeignet ist mit den Stiften 106/108 und dem Material der Frontplatte 102 in Eingriff zu kommen und eine dichte, feuchtigkeitsbeständige erste Dichtung zu bilden, konfiguriert sein.
Die Dichtungen 112 können in einer Form ausgebildet sein, die mit der Form der Leiste 302 übereinstimmt, die innerhalb der Schlitze 104 der Stifte 106/108 ausgebildet ist. Bestimmte Stifte oder Klingen können (nicht gezeigte) erhabene Metallringe um den Stift herum aufweisen, in denen die Dichtungen 112 positioniert sein können, oder Schultern und andere Komponenten (nicht gezeigt) beinhalten, die sich entlang des Umfangs des abgerundeten Abschnitts des Stifts erstrecken, wodurch die Schlitze 104, Leisten 302 und Dichtungen unterschiedliche Formen aufweisen müssen. In einem solchen Fall kann die Form der Dichtung 112 abhängig von der Form und Größe der Leiste 302 des entsprechenden Schlitzes 104 als ein Zylinder, ein dreidimensionales Rechteck, ein Polygon oder eine unregelmäßige Form ausgebildet sein.
In einigen Ausführungsformen kann ein Stift eine Leiste bilden, die eine Dichtung 112 anstelle von oder zusätzlich zu einer Leiste 302 trägt, die in dem Material der Frontplatte 102 ausgebildet ist. Beispielsweise kann eine im Material der Frontplatte 102 ausgebildete Leiste eine Stiftleiste tragen, und die Stiftleiste kann die Dichtung 112 tragen. In diesem Beispiel trägt die Leiste im Frontplattenmaterial den Stift direkt, während die Leiste im Frontplattenmaterial die Dichtung 112 über den Stift indirekt trägt.
Eine Kunststoffkappe 116 aus PP, PBT, PC oder einem anderen geeigneten Material kann oben auf jeder Dichtung 112 in jedem Schlitz 104 positioniert werden, wie in 3 gezeigt. Die Form der Kunststoffkappe 116 kann ein Zylinder, ein dreidimensionales Rechteck, ein Polygon oder eine unregelmäßige Form sein, abhängig von der Form und Größe der Leiste 302 des entsprechenden Schlitzes 104, so dass sie der Form des Epoxides, des Kaltschmelzklebstoffs, der Dichtungsöle, der Dichtungsfette und/oder Dichtbeilage 112 entspricht. Wenn der Stift Ringe oder andere Komponenten beinhaltet, kann die Kappe 116 oben auf dem oberen Ring von zwei Metallringen oder anderen Komponenten aufliegen. Die Innenform 110 kann aus dem gleichen Material wie die Kunststoffkappe 116 und die Frontplatte 102 gebildet sein. Die Verwendung des gleichen Materials für die Frontplatte 102, die Kappe 116 und die Innenform 110 stellt eine sehr gute Bindungsleistung zwischen diesen Komponenten sicher, was dazu beiträgt, den Elektrofahrzeugladestecker 100 weiter abzudichten, wie hierin weiter beschrieben.
Die Innenform 110 kann während der Herstellung des Elektrofahrzeugladesteckers 100s spritzgegossen werden. Während der geschmolzene Kunststoff der Innenform in einem flüssigen Zustand eingespritzt wird, können der Ring 116 und die Frontplatte 102 in einem festen Zustand sein, so dass die Kappe 116 und die Frontplatte 102 durch den Kunststoff für die Innenform 110 bedeckt sind. Der Kunststoff der Innenform 110 kann unter einem ausreichend hohen Druck und einer ausreichend hohen Temperatur eingespritzt werden, die erforderlich sind, um sicherzustellen, dass das geschmolzene Kunststoffmaterial der Innenform 110 alle Ecken und Ritzen der Frontplatte 102 und anderer Innenkomponenten des Elektrofahrzeugladesteckers 100 vollständig füllt. Durch Füllen der Ecken und Ritzen der Frontplatte 102 und Abdecken anderer interner Komponenten des Elektrofahrzeugladesteckers 100, einschließlich der Kappe 116, kann die Innenform 110 die dritte Dichtung zwischen der Kappe 116 und den Stiften 106 und Klingen 108 bilden. Die Kappe 116 kann eine Form haben, die ausreicht, um das Epoxid, den Kaltschmelzklebstoff, die Dichtungsöle, die Dichtungsfette oder die Dichtungsbeilage vollständig abzudecken, die sonst freigelegt sein könnten. Die Form, die ausreicht, um das Epoxid, den Kaltschmelzklebstoff, die Dichtungsöle, die Dichtungsfette, oder die Dichtungsbeilage vollständig abzudecken, kann eine Dicke haben, die sicherstellt, dass das Epoxid, der Kaltschmelzkleber, die Dichtungsöle, die Dichtungsfette oder freiliegendes Material der Dichtung 112 vollständig abgedeckt ist. Die Kappe 116 kann auch eine ausreichende Höhe haben, d. h. hoch genug sein, um eine isolierende und/oder schützende Abdeckung für die Dichtung 112 zu bilden, die verhindert, dass die Dichtung 112 während des Einspritzens des Kunststoffs der Innenform 110 vollständig weggeschmolzen wird. Die Kappe 116 kann daher eine zweite Dichtung des Elektrofahrzeugladesteckers 100 bilden.
Die Frontplatte 102 kann ferner einen in dem Material der Frontplatte ausgebildeten Bügel 220 beinhalten, der dazu konfiguriert ist, eine bestückte Leiterplatte (PCBA) 304 zu halten, die in einem Vergussgehäuse untergebracht ist, das auch als PCBA-Verguss 224 bezeichnet wird. Das Vergussgehäuse 224 kann aus PP, PBT oder PC gebildet und so geformt sein, dass es die PCBA 304 hält, die einen Temperatursensor einer integrierten Schaltung enthalten kann. Um die PCBA 304 vor der Hitze und dem Druck der eingespritzten Innenform zu schützen, kann die PCBA 304 durch eine schützende Vergussmasse innerhalb des Vergussgehäuses 224 bedeckt sein. Die Vergussmasse kann ein Harz sein, wie beispielsweise Polyamid- und Polyolefin-Thermoplaste, bei dem ein Niederdruckformen und ein kurzer Verarbeitungsformgebungszyklus verwendet wird. In einer Ausführungsform kann die Vergussmasse Henkel LOCTITE TECHNOMELT PA6208 oder OM646 (früher als MACROMELT bezeichnet) oder ein Epoxidharz, Polyurethan oder eine Silikonverbindung sein.
Der Temperatursensor einer integrierten Schaltung der PCBA 304 kann dazu konfiguriert sein, analoge oder digitale Signale, einschließlich Temperaturdaten, über Datenkabel 118 an eine Steuerung (nicht gezeigt) zu übertragen, die nicht Teil des Elektrofahrzeugladesteckers 100 und physisch von diesem getrennt ist. Die Datenkabel 118 können mit einer Abschirmung zum Abschirmen von elektrischem Rauschen umwickelt sein, um Temperaturdaten genau zu erfassen und zu übermitteln. Die Steuerung kann Teil eines Leistungssystems sein, mit dem ein Kabel, wie etwa das Kabel 120, des Elektrofahrzeugladesteckers 100 verbunden ist und das dem Elektrofahrzeugladestecker 100 Spannung und Strom zuführt. Das Ende des Kabels 120 innerhalb der Innenform 110 kann eine Metallklammer 122 beinhalten, um das Kabel 120 innerhalb der Innenform 110 zu befestigen. Wenn die von der PCBA 304 bereitgestellten Temperaturdaten angeben, dass die Temperatur innerhalb des Elektrofahrzeugladesteckers 100 einen Temperaturschwellenwert überschritten hat, kann die Steuerung bewirken, dass das Leistungssystem aufhört, den Elektrofahrzeugladestecker 100 mit Spannung und Strom zu versorgen.
Das vollständige physische Trennen der Steuerung von dem Elektrofahrzeugladestecker 100 ist ein wichtiges Sicherheitsmerkmal der vorliegenden Offenbarung. Einige existierende Stecker- und Kabelsysteme ordnen eine Steuerung separat vom Stecker an, jedoch irgendwo auf dem Kabel, das sich in der Nähe des Steckers befindet. Wenn ein elektrischer Kurzschluss innerhalb des Steckers auftritt und sich die Steuerung nahe genug am Stecker befindet, um dadurch beschädigt zu werden, kann die Steuerung möglicherweise nicht verhindern, dass das Leistungssystem weiterhin Spannung und Strom zuführt. Dies kann besonders bei einigen Elektrofahrzeugsteckern problematisch sein, die mit einer höheren als der standardmäßigen Nennspannung von 110 V betrieben werden.
Stromführende, neutrale und Erdungskabel 124 können zusammen mit Datenkabeln 118 innerhalb des Kabels 120 untergebracht und in der Nähe der Stifte 106/108 und der PCBA 304 positioniert sein, an welcher Stelle sie voneinander getrennt werden, um mit ihrer jeweiligen Komponente des Elektrofahrzeugladesteckers 100 verbunden zu werden. Das Kabel 120 kann sich durch eine Öffnung 118 der Innenform 110 erstrecken. Sowohl die Innenform 110 als auch die Umspritzung 130 beinhalten Griffeinkerbungen 132 auf beiden Seiten der Innenform und der Umspritzung 130, um es einem Benutzer des Elektrofahrzeugladesteckers 100 zu ermöglichen, den Stecker während des Gebrauchs besser zu greifen. Die Umspritzung kann aus thermoplastischem Elastomer (TPE) oder thermoplastischem Polyurethan (TPU) oder einem anderen geeigneten Material gebildet sein. Ein oberer Abschnitt der Umspritzung kann so konfiguriert sein, dass er einen flexiblen Abschnitt 134 aufweist. Der Mantel des Kabels 120 kann auch aus TPE oder TPU oder einem anderen geeigneten Material gebildet sein, was zu einer guten Verbindungsleistung mit der Umspritzung aus dem gleichen Material führt.
Das hier offenbarte Dichtungssystem und -verfahren für den Elektrofahrzeugladestecker 100 erfüllen die Wasserdichtigkeitsklasse IP67, was bedeutet, dass der Elektrofahrzeugladestecker zu 100 % gegenüber festen Objekten wie Staub und Sand geschützt ist und für mindestens 30 Minuten unter Wasser bei 15 cm bis 1 m Wassertiefe auf Funktionsfähigkeit getestet wurde. Das hierin offenbarte Dichtungssystem für den Elektrofahrzeugladestecker 100 und Verfahren erfüllen auch höhere Wasserdichtigkeitsquoten bis zur Wasserdichtigkeitsklasse IPX9K, was bedeutet, dass der Elektrofahrzeugladestecker Spritzern mit hohem Druck und hoher Temperatur aus nächster Nähe standhält.
Die 5 bis 10 veranschaulichen eine Ausführungsform des Elektrofahrzeugladesteckers 500s, die der oben beschriebenen Ausführungsform ähnlich ist und die meisten der gleichen Komponenten beinhaltet, jedoch Thermistoren anstelle einer PCBA 304, Gehäuse für die Thermistoren und eine etwas andere Frontplatte 502. Thermistoren mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC) oder positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) 504, eine Art von Widerstand, dessen Widerstandswert mit steigender Temperatur abnimmt oder zunimmt, können in einem Gehäuse 506 positioniert sein, das den oberen Abschnitt jedes Stifts 106/108 umgibt. Das Gehäuse 506 kann aus Keramik hergestellt sein und kann als Gehäuse für Thermistoren 504 dienen. Die Keramik kann eine hochwärmeleitfähige Keramik sein, wie etwa Aluminiumnitrid, Siliciumkarbid und Aluminiumoxid. Andere wärmeleitende Keramiken sind unter anderem Berylliumoxid und Bornitrid. Ein hochwärmeleitfähiges Keramikmaterial kann verwendet werden, um die Wärmeerfassung durch die Thermistoren 504 zu unterstützen. Das Gehäuse 506 koppelt die Thermistoren 504 mit einem entsprechenden Stift 160/108, um sicherzustellen, dass die durch den Stift erzeugte Wärme effizient auf den Thermistor 504 übertragen wird. Wenn keine hochwärmeleitfähige Keramik verwendet wurde, kann das Kunststoffmaterial der Innenform beim Einspritzen der Innenform eine isolierende Barriere zwischen dem Stift und dem Thermistor 504 bilden. Die Verwendung des Keramikgehäuses 506 stellt sicher, dass die Innenform 110 keine isolierende Barriere zwischen dem Stift und dem Thermistor 504 bildet. Das Keramikgehäuse kann auch elektrisch isolierend sein, was dazu beiträgt, sicherzustellen, dass der Ladestecker die Hochspannungstestanforderungen bestehen kann.
Ein Datenkabel 118 kann mit jedem Thermistor 504 verbunden und dazu konfiguriert sein, analoge Signale, einschließlich Temperaturdaten, an eine Steuerung (nicht gezeigt) zu übertragen, die nicht Teil des Elektrofahrzeugsteckers und physisch von diesem getrennt ist, wie hierin zuvor erläutert. Wenn die von dem Thermistor 504 bereitgestellten Temperaturdaten anzeigen, dass die Temperatur innerhalb des Elektrofahrzeugladesteckers 500 einen Temperaturschwellenwert überschritten hat, kann die Steuerung bewirken, dass das Leistungssystem den Strom reduziert oder die Zufuhr von Spannung und Strom beendet.
Stromführende, neutrale und Erdungskabel 124 können zusammen mit den Datenkabeln 118 in der Ummantelung des Kabels 120 untergebracht werden, bis sie sich in der Nähe der Stifte und Thermistoren 504 befinden, an welchem Punkt sie voneinander getrennt werden, um mit ihrer j eweiligen Komponente des Elektrofahrzeugladesteckers 500 verbunden zu werden.
Wie in den 6 bis 10 weiter veranschaulicht, kann die Frontplatte 502 Bügel 1000 enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie mit jedem Halter 506 zusammenpassen und den Halter relativ zu dem oberen Abschnitt des entsprechenden Stifts in Position halten. Die Bügel 1000 können wie in 10 vollständiger veranschaulicht geformt sein. Wie in den 8 und 9 gezeigt, kann der Halter 506 teilweise oder vollständig auf der entsprechenden Kappe 116 aufliegen, um dazu beizutragen, die Kappe 116 in ihrer Position zu halten, und kann auch teilweise auf der oberen Fläche des Bügels 1000 aufliegen. Die Höhe der Bügel 1000 ist etwas höher als die Höhe des erhabenen Abschnitts 204, um eine Öffnung 800 unter jedem Halter 516 zu schaffen. Die Öffnung 800 kann, wie oben erläutert, als Ecke und Ritze dienen, die mit dem Material der Innenform 110 als Ergebnis der Druckbeaufschlagung während der Bildung der Innenform gefüllt werden kann, was dazu dient, alle inneren Komponenten an Ort und Stelle zu halten und wodurch eine dritte Dichtung des Elektrofahrzeugladesteckers 500 gebildet wird.
11 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Elektrofahrzeugladesteckers 1100, der den in den 1 und 5 gezeigten Ausführungsformen ähnlich ist. Der Ladestecker 1100 beinhaltet eine Frontplatte 1102, einen einzelnen Halter oder ein einzelnes Gehäuse 1104 und einen einzelnen Thermistor 1106. Das Gehäuse 1104 kann aus einem Keramikmaterial gebildet sein. Das Keramikmaterial kann eine hochwärmeleitfähige Keramik sein, wie etwa Aluminiumnitrid, Siliciumkarbid und Aluminiumoxid. Andere wärmeleitende Keramiken sind unter anderem Berylliumoxid und Bornitrid. Ein hochwärmeleitfähiges Keramikmaterial kann die Wärmeerfassung durch den Thermistor 1106 unterstützen. Das Gehäuse 1104 kann den Thermistor 1106 mit den Stiften 1108 und 1110 koppeln, die die stromführenden und neutralen Stifte sein können, um sicherzustellen, dass die von den Stiften erzeugte Wärme effizient auf den Thermistor 1106 übertragen wird. Das Keramikgehäuse kann auch elektrisch isolierend sein, was dazu beiträgt, sicherzustellen, dass der Ladestecker die Hochspannungstestanforderungen bestehen kann.
Der Thermistor 1106 kann ein Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC) oder positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) sein. Der Thermistor 1106 kann zwischen den Stiften 1108 und 1110 in einer mittleren Position platziert werden, so dass er von beiden Stiften gleich beabstandet ist. Das Gehäuse 1104 kann beide Stifte 1108 und 1110 umgeben und durch Bügel 1112 in Position gehalten werden, die an der Innenseite der Frontplatte 1102 ausgebildet sind. 12 stellt weitere Details der Frontplatte 1102 sowie erste Dichtungen 1202 und zweite Dichtungen 1204 bereit, wie hierin zuvor beschrieben. 13 stellt zusätzliche Details bezüglich der zweiten Dichtungen oder Kunststoffringe 1204 bereit. Um den Umfang jedes Kunststoffrings 1204 können mehrere Interferenzquetschrippen 1302 ausgebildet sein. Obwohl in 13 vier Quetschrippen 1302 gezeigt sind, kann eine kleinere oder größere Zahl verwendet werden. Die Quetschrippen 1302 sind sehr dünn und dazu konfiguriert, gequetscht und verformt zu werden, wenn sie in die Schlitze 1206 der Frontplatte 1102 eingesetzt werden, um dabei zu helfen, den Kunststoffring 1204 innerhalb des Schlitzes 1206 zu befestigen. Quetschrippen 1302 können ebenfalls an den Kunststoffringen 116 der Ausführungsformen der 1 und 5 verwendet werden. 14 stellt eine Querschnittsansicht der Ausführungsform von 11 bis 12 bereit.
15 veranschaulicht den vollständig zusammengebauten Elektrofahrzeugladestecker 100/500, wobei nur die Innenform 110 und das Kabel 120 freigelegt sind. 16 veranschaulicht den vollständig zusammengebauten Elektrofahrzeugladestecker 100/500 mit nur der freiliegenden Umspritzung 130, dem flexiblen Abschnitt 134 und dem Kabel 120.
Das hier offenbarte Dichtungssystem für den Elektrofahrzeugladestecker 500 und Verfahren entspricht der Wasserdichtigkeitsklasse IP67, was bedeutet, dass der Elektrofahrzeugladestecker zu 100 % gegenüber festen Objekten wie Staub und Sand geschützt ist und für mindestens 30 Minuten unter Wasser bei 15 cm bis 1 m Wassertiefe auf Funktionsfähigkeit getestet wurde. Das hierin offenbarte Dichtungssystem und -verfahren für den Elektrofahrzeugladestecker 500 und Verfahren entspricht auch höheren Wasserdichtigkeitsklassen bis zur Wasserdichtigkeitsklasse IPX9K, was bedeutet, dass der Elektrofahrzeugladestecker Spritzern mit hohem Druck und hoher Temperatur aus nächster Nähe standhält.
Während die Elektrofahrzeugladestecker 100/500/1100, wie oben angemerkt, zwar so beschrieben sind, dass sie einen Stift für Erdung und Klingenstifte für stromführend und neutral haben, gilt dies nur für den bestimmten Standardtyp von Steckern, der in den 1-16 dargestellt ist, was beispielsweise einem Standardstecker in China, Australien oder Argentinien entspricht. Stecker in anderen Ländern und für unterschiedliche Spannungen haben unterschiedliche Stift- und Erdungskonfigurationen. 17A veranschaulicht einen ersten Satz 1700 von Steckern, die in einer Reihe anderer Länder Standard sind. Beispielsweise ist der Stecker 1702 ein NEMA 5-15-Stecker, der in den Vereinigten Staaten, den Philippinen und Vietnam Standard ist. Der Stecker 1702 hat Klingenstifte für stromführend und neutral und einen Stift für die Erdung. Stecker 1704 ist für Europa, Korea und Indonesien Standard und hat nur zwei Stifte für stromführend und neutral, aber keinen Stift für Erdung. Stattdessen enthält der Stecker 1704 einen Satz Seitenkontakte 1703 zum Bereitstellen einer Erdung beim Einstecken in eine deutsche Steckdose und ein Erdungsrohr 1705 zum Bereitstellen einer Erdung beim Einstecken in eine französische Steckdose. Der Stecker 1706 hat stromführende und neutrale Klingenstifte, die parallel zum Horizont ausgerichtet sind, während die Erdung auch eine Klinge ist, die vertikal zum Horizont ausgerichtet ist, was beispielsweise im Vereinigten Königreich verwendet werden kann. Der Stecker 1708 hat drei Klingenstifte für stromführend, neutral und Erdung, wobei die stromführenden und neutralen Stifte in einem Winkel von 45 Grad relativ zum Erdungsstift stehen, was beispielsweise in Argentinien verwendet werden kann.
17B veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines zweiten Satzes von Steckern 1710, die in weiteren Ländern Standard sind, einschließlich Stecker 1712 in Japan, Stecker 1714 in Brasilien, Stecker 1716 in China (ähnlich wie Stecker 1708, aber mit dem Erdungsstift oben, wenn eingesteckt, und nicht an der Unterseite) und Stecker 1718 in Australien. 17C veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines dritten Satzes von Steckern 1720, die in weiteren Ländern Standard sind, einschließlich Stecker 1722 in Südafrika, Stecker 1726 in der Schweiz und Stecker 1728 in Thailand. Stecker 1724 ist ein Stecker der International Electrotechnical Commission (IEC) für 200-250 Volt, der in vielen verschiedenen Ländern verwendet wird. Die 32-Ampere-Version wird üblicherweise verwendet, um stationäre Campingfahrzeuge und festgemachte Boote mit Strom zu versorgen, während die 16-Ampere-Version häufig verwendet wird, um Wohnwagen/Fahrzeuge und Zelte mit Strom zu versorgen.
17D veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines vierten Satzes von Steckern 1730, einschließlich Stecker 1732 in Taiwan, Stecker 1734 in Chile und Italien, Stecker 1736 in Israel und Stecker 1738 in Dänemark. 17E veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines fünften Satzes von Steckern 1740, einschließlich Stecker 1742 in Indien, Stecker 1744, ein NEMA 14-3-Stecker in den Vereinigten Staaten, Stecker 1746, ein TT 30-Steckers in den Vereinigten Staaten, und Stecker 1748, ein NEMA 14-50-Stecker, auch in den Vereinigten Staaten.
Die 18-31 zeigen Aspekte von Steckern, die in Dänemark verwendet werden können, wobei Elementnummern, die mit Elementen der in den 1-16 für China gezeigten Elemente übereinstimmen, eine ähnliche Funktion erfüllen können, obwohl in einer etwas anderen physischen Form ausgeführt. Solche funktionsähnlichen Elemente sind oben in Bezug auf die 1-16 beschrieben. Andere in 18-31 gezeigte Elemente können sich funktionell von Elementen in früheren Figuren unterscheiden, und einige dieser Elemente mit unterschiedlicher Funktion werden unten beschrieben.
20 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von 18. Das vertiefte Relief 2020 ist ein Relief entlang einer Oberfläche eines Stifts an der Frontplatte 102. Das vertiefte Relief 2020 kann mit Material der Frontplatte 102 gefüllt sein. Eine Innenfläche der Frontplatte 102, die einen Schlitz 104 für einen entsprechenden Stift bildet, kann den entsprechenden Stift an dem vertieften Relief 2020 stützen und dazu dienen, eine Bewegung des entsprechenden Stifts relativ zur Frontplatte 102 zu verhindern.
Stiftleisten 2022 können Leisten sein, die in einem entsprechenden Stift an einer Stelle innerhalb des entsprechenden Schlitzes 104 des Stifts ausgebildet sind. Eine Stiftleiste 2022 kann dazu dienen, eine Dichtung 112 zu tragen. In einigen Ausführungsformen kann die Stiftleiste 2022 an einer benachbarten Schlitzleiste 302 positioniert sein, die aus Frontplattenmaterial gebildet ist, so dass die Stiftleiste 2022 und ihre benachbarte Schlitzleiste 302 kombiniert werden können, um eine große, kombinierte Leiste zum gemeinsamen Stützen einer Dichtung 112 zu bilden.
Die 32-45 zeigen Aspekte von Steckern, die in einigen Teilen von Europa verwendet werden können, wobei Elementnummern, die mit Elementen der in den 1-16 für China gezeigten Elemente übereinstimmen, eine ähnliche Funktion erfüllen können, obwohl in einer etwas anderen physischen Form ausgeführt. Solche funktionsähnlichen Elemente sind oben in Bezug auf die 1-16 beschrieben. Andere in 32-45 gezeigte Elemente können sich funktionell von Elementen in früheren Figuren unterscheiden, und einige dieser Elemente mit unterschiedlicher Funktion werden unten beschrieben.
34 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von 32. Das vertiefte Relief 3420 ist ein Relief entlang einer Oberfläche eines Stifts an der Frontplatte 102. Das vertiefte Relief 3420 kann mit Material der Frontplatte 102 gefüllt sein. Eine Innenfläche der Frontplatte 102, die einen Schlitz 104 für einen entsprechenden Stift bildet, kann den entsprechenden Stift an dem vertieften Relief 3420 stützen und dazu dienen, eine Bewegung des entsprechenden Stifts relativ zur Frontplatte 102 zu verhindern.
Stiftleisten 3422 können Leisten sein, die in einem entsprechenden Stift an einer Stelle innerhalb des entsprechenden Schlitzes 104 des Stifts ausgebildet sind. Eine Stiftleiste 3422 kann dazu dienen, eine Dichtung 112 zu stützen. In einigen Ausführungsformen kann die Stiftleiste 3422 an einer benachbarten Schlitzleiste 302 positioniert sein, die aus Frontplattenmaterial gebildet ist, so dass die Stiftleiste 3422 und ihre benachbarte Schlitzleiste 302 kombiniert werden können, um eine große, kombinierte Leiste zum gemeinsamen Stützen einer Dichtung 112 zu bilden.
Es versteht sich, dass die hierin erörterten Dichtungssysteme und -verfahren nicht auf die abgebildeten Ausführungsformen beschränkt sind und andere solche Dichtungssysteme und -verfahren angewendet werden können, um eine Dichtung und/oder Befestigung zwischen verschiedenen Elementen des Steckers, z. B. Stifte, Brücke, Kabel, Kabelschläuche, Drahtisolierung, Gehäuse und Thermistoren, zu bilden. Während bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurden, wurden diese Ausführungsformen nur beispielhaft dargestellt und sollen den Umfang der hierin offenbarten Erfindungen nicht einschränken. Abhängig von verschiedenen Steckerarten können zum Beispiel die Anzahl der Temperatursensoren, wie etwa Thermistoren, die in einen elektrischen Stecker eingebettet sind, die Konfiguration des Gehäuses, das die Temperatursensoren enthält, und der Prozess zum Zusammenbauen des elektrischen Steckers Varianten aufweisen, ohne vom Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Tatsächlich kann die hierin beschriebene vorliegende Offenbarung in einer Vielzahl anderer Formen ausgeführt sein; außerdem können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen in der Form der hierin beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Geist der hierin offenbarten Erfindungen abzuweichen. Die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente sollen solche Formen oder Modifikationen abdecken, wie sie in den Umfang und Geist einer bestimmten hierin offenbarten Erfindungen fallen würden.

Claims

Elektrofahrzeugstecker, umfassend: zwei oder mehr Stifte, die mindestens einen stromführenden Stift und einen neutralen Stift umfassen; eine Erdung; eine Frontplatte mit einer Außenfläche und mehreren erhabenen Abschnitten und vertieften Abschnitten, die auf einer Innenfläche ausgebildet sind, wobei einige der erhabenen Abschnitte teilweise Schlitze bilden, durch die sich mindestens zwei der zwei oder mehr Stifte erstrecken, und einer oder mehrere der erhabenen Abschnitte einen Bügel bilden, der auf einer nach innen gerichteten Oberfläche der Frontplatte positioniert ist, wobei die Frontplatte das Durchgangsloch jedes Stifts füllt; mindestens einen Temperatursensor zum Überwachen einer Innentemperatur entweder des stromführenden Stifts, des neutralen Stifts oder sowohl des stromführenden Stifts als auch des neutralen Stifts; ein Gehäuse zum Halten des mindestens einen Temperatursensors neben dem Bügel und neben entweder dem stromführenden Stift, dem neutralen Stift oder sowohl dem stromführenden Stift als auch dem neutralen Stift; erste Dichtungen, die um die zwei oder mehr Stifte herum ausgebildet und auf der nach innen gewandten Oberfläche der Frontplatte positioniert sind, wobei die ersten Dichtungen durch in den Schlitzen gebildete Leisten getragen werden und so konfiguriert sind, dass sie alle Öffnungen zwischen den zwei oder mehr Stiften und der Frontplatte füllen; zweite Dichtungen, die um die zwei oder mehr Stifte herum ausgebildet und dazu konfiguriert sind, die ersten Dichtungen mit einem Material in einer Weise abzudecken, die ausreicht, um die ersten Dichtungen vor Druck und Hitze zu schützen, die mit einer spritzgegossenen dritten Dichtung in der Form auf einer Innenform verbunden sind, die zumindest die zweiten Dichtungen und die vertieften Abschnitte der Frontplatte abdeckt; ein Datenkabel, das mit dem mindestens einen Temperatursensor verbunden und dazu konfiguriert ist, Temperaturdaten an eine Steuerung zu übertragen, die nicht Teil des Steckers und physisch von diesem getrennt ist; und eine Außenform, die die Innenform und eine Außenfläche der Frontplatte bedeckt.
Elektrofahrzeugstecker nach Anspruch 1, wobei die ersten Dichtungen aus einem oder mehreren von Epoxid, Kaltschmelze, Dichtungsölen, Dichtungsfetten, Nitril, Neopren, Ethylenpropylen, Silikon, Fluorkohlenstoff und PTFE gebildet sind.
Elektrofahrzeugstecker nach Anspruch 1, wobei das Material der zweiten Dichtungen und ein Material der Frontplatte und der dritten Dichtungen aus Polypropylen, Polybutylenterephthalat und Polycarbonat ausgewählt sind.
Elektrofahrzeugstecker nach Anspruch 1, wobei die ersten Dichtungen und die zweiten Dichtungen Formen aufweisen, die mit Formen der entsprechenden Leisten übereinstimmen.
Elektrofahrzeugstecker nach Anspruch 1, wobei die zwei oder mehr Stifte einer von zwei oder mehr runden Stiften und zwei oder mehr Klingen sind.
Elektrofahrzeugstecker nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Temperatursensor ein Temperatursensor einer integrierten Schaltung ist, der auf einer bestückten Leiterplatte montiert ist.
Elektrofahrzeugstecker nach Anspruch 6, wobei das Gehäuse ein Vergussgehäuse ist, das konfiguriert ist, um die bestückte Leiterplatte zu halten und die bestückte Leiterplatte mit einer Vergussmasse abzudecken, um die bestückte Leiterplatte vor Druck und Hitze zu schützen, die mit der spritzgegossenen dritten Dichtung einhergehen.
Elektrofahrzeugstecker nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Temperatursensor einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor beinhaltet, das Gehäuse ein erstes Gehäuse zum Halten des ersten Sensors und ein zweites Gehäuse zum Halten des zweiten Sensors beinhaltet und der Bügel einen ersten Bügel und einen zweiten Bügel beinhaltet, wobei das erste Gehäuse durch den ersten Bügel neben dem stromführenden Stift positioniert ist und das zweite Gehäuse durch den zweiten Bügel neben dem neutralen Stift positioniert ist.
Elektrofahrzeugstecker nach Anspruch 8, wobei der erste Sensor und der zweite Sensor entweder ein Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten oder ein Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten sind und wobei das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse eine wärmeleitfähige Keramik sind.
Elektrofahrzeugstecker nach Anspruch 1, wobei die Erdung entweder ein Erdungsstift, eine Erdungsklinge, ein Satz Seitenkontakte oder ein Erdungsrohr ist.
Elektrofahrzeugstecker nach Anspruch 1, wobei die zweiten Dichtungen eine oder mehrere Rippen beinhalten, die um einen Umfang der zweiten Dichtungen herum angeordnet und dazu konfiguriert sind, sich innerhalb der Schlitze zu quetschen und zu verformen und die zweiten Dichtungen zu befestigen.
Elektrofahrzeugstecker nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Stift ein Durchgangsloch beinhaltet, das sich durch einen mittleren Abschnitt des Stifts erstreckt, und Material, das die Frontplatte bildet, das Durchgangsloch füllt.
Verfahren zum Zusammenbauen eines Elektrofahrzeugsteckers, umfassend: Ausbilden einer Frontplatte mit einer Außenfläche und mehreren erhabenen Abschnitten und vertieften Abschnitten, die auf einer Innenfläche ausgebildet sind, wobei einige der erhabenen Abschnitte teilweise Schlitze bilden, durch die sich zwei oder mehr Stifte erstrecken, und einer oder mehrere der erhabenen Abschnitte einen Bügel bilden, der auf einer nach innen gerichteten Oberfläche der Frontplatte positioniert ist; Einsetzen der zwei oder mehr Stifte in zwei oder mehr Schlitze unter den Schlitzen, wobei die zwei oder mehr Stifte einen stromführenden Stift und einen neutralen Stift umfassen, wobei jeder Stift ein Durchgangsloch beinhaltet, das sich durch einen mittleren Abschnitt des Stifts erstreckt und durch die Frontplatte gefüllt ist; Einsetzen mindestens eines Temperatursensors in ein Sensorgehäuse, wobei der mindestens eine Temperatursensor dazu konfiguriert ist, eine Innentemperatur entweder des stromführenden Stifts, des neutralen Stifts oder sowohl des stromführenden Stifts als auch des neutralen Stifts zu überwachen; Positionieren des Sensorgehäuses auf dem Bügel, wobei der Sensorhalter dazu konfiguriert ist, den mindestens einen Temperatursensor neben dem Bügel und neben entweder dem stromführenden Stift, dem neutralen Stift oder sowohl dem stromführenden Stift als auch dem neutralen Stift zu halten; Ausbilden erster Dichtungen um jeden der zwei oder mehr Stifte und die nach innen gerichtete Oberfläche der Frontplatte, wobei die ersten Dichtungen durch in den Schlitzen ausgebildete Leisten getragen werden; Ausbilden zweiter Dichtungen um jeden der zwei oder mehr Stifte herum und Abdecken der ersten Dichtungen mit einem Material in einer Weise, die ausreicht, um die ersten Dichtungen vor Druck und Hitze zu schützen, die mit einer spritzgegossenen dritten Dichtung in der Form auf einer Innenform einhergehen, die zumindest die zweiten Dichtungen und die vertieften Abschnitte der Frontplatte abdeckt; Verbinden eines Datenkabels mit dem mindestens einen Temperatursensor, wobei das Datenkabel dazu konfiguriert ist, Temperaturdaten an eine Steuerung zu übertragen, die nicht Teil des Steckers und physisch von diesem getrennt ist; und Bedecken der Innenform und einer Außenfläche der Frontplatte mit einer Außenform.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die ersten Dichtungen aus einem oder mehreren von Epoxid, Kaltschmelze, Dichtungsölen, Dichtungsfetten, Nitril, Neopren, Ethylenpropylen, Silikon, Fluorkohlenstoff und PTFE gebildet sind und wobei das Material der zweiten Dichtungen und ein Material der Frontplatte und der dritten Dichtungen aus Polypropylen, Polybutylenterephthalat und Polycarbonat ausgewählt sind.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die mehreren erhöhten Abschnitte und vertieften Abschnitte Ecken und Ritzen in der Frontplatte bilden, die von der dritten Dichtung gefüllt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die ersten Dichtungen und die zweiten Dichtungen Formen aufweisen, die mit Formen der entsprechenden Leisten übereinstimmen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der mindestens eine Temperatursensor ein Temperatursensor einer integrierten Schaltung ist, der auf einer bestückten Leiterplatte montiert ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Sensorgehäuse ein Vergussgehäuse ist, das dazu konfiguriert ist, die bestückte Leiterplatte zu halten, ferner umfassend: Bedecken der bestückten Leiterplatte mit einer Vergussmasse, um die bestückte Leiterplatte vor Druck und Hitze zu schützen, die mit der spritzgegossenen dritten Dichtung einhergehen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der mindestens eine Temperatursensor einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor beinhaltet, wobei der erste Sensor und der zweite Sensor entweder ein Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten oder einen Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten sind, wobei das Sensorgehäuse ein erstes Gehäuse zum Halten des ersten Sensors und ein zweites Gehäuse zum Halten des zweiten Sensors beinhaltet, wobei das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse eine wärmeleitfähige Keramik sind, wobei der Bügel einen ersten Bügel und einen zweiten Bügel beinhaltet und wobei das Positionieren des Temperatursensors auf dem Bügel das Positionieren des ersten Gehäuses an dem ersten Bügel neben dem stromführenden Stift und das Positionieren des zweiten Gehäuses an dem zweiten Bügel neben dem neutralen Stift beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die zweiten Dichtungen eine oder mehrere Rippen beinhalten, die um einen Umfang der zweiten Dichtungen herum angeordnet sind, und wobei das Bilden der zweiten Dichtungen das Einsetzen der zweiten Dichtungen in die Schlitze umfasst, um die eine oder mehreren Rippen zu quetschen und zu verformen.