-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Verriegelung eines Ladesteckers in einer Ladedose, insbesondere für einen elektrischen Ladevorgang eines Elektro- bzw. Plug-In-Hybrid-Fahrzeugs.
-
Die Nutzung von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Ein Nachteil von Elektrofahrzeugen ist immer noch ihre relativ geringe Reichweite auf Grund der begrenzten Energiespeicherkapazität der verbauten Akkumulatoren und der sehr langen Ladedauern verglichen zu diesel- oder benzinbetriebenen Fahrzeugen. Zum Laden der Akkumulatoren sind Ladesysteme erforderlich. Gemäß der EU-Norm EN 62196-2 ist ein Standard-Ladestecker für Elektrofahrzeuge spezifiziert. Wegen der hohen Ströme beim Ladevorgang müssen die Ladesysteme hohe Sicherheitsansprüche erfüllen.
-
Der Aufladevorgang darf beispielsweise erst gestartet werden, wenn ein sicherer Kontakt zwischen Kontaktelementen des Ladesteckers und Kontaktelementen der Ladedose hergestellt ist. Umgekehrt darf der Ladestecker erst nach Abschalten des Ladestroms wieder aus der Ladedose entnommen werden. Um diese Anforderungen zu realisieren ist üblicherweise eine Verriegelung des Ladesteckers in der Ladedose vorgesehen. Die Verriegelung erfolgt dabei regelmäßig mit Hilfe eines elektrischen Stellmotors, der für eine aktive Verriegelung während des Ladevorgangs sorgt. Hierzu ist eine Bestromung des Stellmotors während des Ladevorgangs erforderlich. Insgesamt ist daher ein solches Verriegelungssystem aufwändig.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten Verriegelungsmechanismus für einen Ladestecker in einer Ladedose, insbesondere für einen elektrischen Ladevorgang eines Elektro- bzw. Plug-In-Hybrid-Fahrzeugs, anzugeben.
-
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung zur mechanischen Verriegelung eines Ladesteckers in einer Ladedose mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Die Vorrichtung bildet insgesamt einen Verriegelungsmechanismus, welcher insbesondere in der Ladedose, also fahrzeugseitig, integriert ist. Zur Verriegelung des Ladesteckers in der Ladedose ist ein mechanisches Verriegelungselement vorgesehen, welches selbst wiederum durch ein mechanisches Sperrelement gesichert ist. Die mechanische Sperre ist durch einen Freigebeimpuls zum Entriegeln des Verriegelungselements aufhebbar, so dass der Ladestecker wieder aus der Ladedose entnommen werden kann.
-
Ein besonderer Vorteil dieses Verriegelungsmechanismus ist darin zu sehen, dass die mechanische Verriegelung abgesehen von einem Freigabeimpuls am Ende des Ladevorgangs keine elektrische Energie benötigt. Hierzu ist hervorzuheben, dass das Verriegelungselement selbst durch das mechanische Sperrelement gesichert ist. Auf eine aktive Sperrung, beispielsweise durch einen Stellmotor oder ein sonstiges aktives Element, ist daher insbesondere verzichtet. Die Arretierung des Ladesteckers in der Ladedose beim Ladevorgang, wenn diese sich also in einer Ladeposition zueinander befinden, erfolgt auf rein mechanischem Weg.
-
Die Vorrichtung zeichnet sich daher allgemein durch eine doppelt wirksame mechanische Verriegelung aus, nämlich einmal durch das Verriegelungselement und einmal durch das Sperrelement. Insgesamt ist daher der Verriegelungsmechansimus vergleichsweise einfach aufgebaut und benötigt während des Ladevorgangs keine Energie.
-
Vorzugsweise ist das Sperrelement durch einen einmaligen Freigabeimpuls in eine Freigabeposition überführbar, in der das Verriegelungselement freigegeben ist. Es ist daher lediglich ein kurzer, energiesparender Energie- oder Freigabeimpuls erforderlich. Durch den Freigabeimpuls wird das Sperrelement aus seiner Sperrposition gelöst und in eine Freigabeposition überführt, in der es dann vorzugsweise verharrt. Das Sperrelement verbleibt also ab der Überführung in die Freigabeposition durch den Freigabeimpuls so lange in der Freigabeposition, bis der Nutzer zu beliebiger Zeit den Ladestecker von der Ladedose getrennt hat. Insgesamt ist daher zur Freigabe des Ladesteckers nur ein kurzer, einmaliger Freigabeimpuls erforderlich.
-
Zweckdienlicherweise kehrt das Sperrelement erst nach einem Trennen des Ladesteckers von der Ladedose bevorzugt automatisch wieder in seine Sperrposition zurück. Durch das Herzausziehen des Ladesteckers wird der Verriegelungsmechanismus daher wieder in einen Ausgangszustand zurückgesetzt, bei dem eine erneute Verriegelung vorgenommen werden kann.
-
Zweckdienlicherweise erfolgt die Freigabe des Sperrelements dabei elektromagnetisch. Insbesondere wird ein monostabiler Elektromagnet eingesetzt. Der Elektromagnet wird durch einen den Freigebeimpuls bildenden Stromimpuls aktiviert, um das Sperrelement in die Freigabeposition zu überführen. Die Rückführung des Sperrelements in die Sperrposition erfolgt vorzugsweise rein mechanisch beim Trennen des Ladesteckers von der Ladedose.
-
Zweckdienlicherweise ist das Verriegelungselement in Verriegelungsrichtung, also in Richtung seiner Verriegelungsposition, vorgespannt. Dadurch ist sichergestellt, dass das Verriegelungselement den Ladestecker zuverlässig in der Ladedose passiv verriegelt. Hierdurch nimmt das Verriegelungselement stets automatisch die Verriegelungsposition ein, solange es nicht aktiv durch einen Krafteintrag entgegen der Vorspannkraft aus dieser Verriegelungsposition heraus bewegt wird. Eine eventuelle Stromunterbrechung während des Ladevorgangs hat somit keine Auswirkung auf die Verriegelung. Diese ist rein passiv gesichert.
-
Vorzugsweise erfolgt die Ausführung des vorgespannten Verriegelungselements ähnlich der einer Türfalle eines Türschlosses. Entsprechend weist das Verriegelungselement auch eine in Einsteckrichtung des Ladesteckers gerichtete angeschrägte Vorderseite sowie eine gerade Rückseite auf. Beim Einstecken des Ladesteckers wird das Verriegelungselement entgegen der Verriegelungsrichtung und entgegen der Vorspannung zwangsweise weggedrückt, um anschließend wieder in die Verriegelungsposition zu springen, bei der ein mechanischer Formschluss entgegen der Steckrichtung zwischen dem Verriegelungselement und dem Ladestecker ausgebildet ist.
-
Zweckdienlicherweise ist das Verriegelungselement insbesondere ergänzend zu der vorzugsweise linearen Verschiebbarkeit gegen die Vorspannkraft weiterhin mit einer Schwenklagerung versehen, derart, dass das Verriegelungselement durch Verschwenken in eine ausgeschwenkte Entriegelungsposition überführbar ist. Diese Schwenkbewegung ist dabei durch das Sperrelement gesperrt, solange sich dieses in seiner Sperrposition befindet. Das Verriegelungselement führt daher beim Ein- und Ausstecken des Ladesteckers zwei verschiedene Bewegungen aus. Der Verriegelungs- und der Entriegelungsvorgang sind daher unabhängig voneinander realisiert. Die einzelnen Vorgänge können daher technisch sehr einfach gehalten werden, da jeweils nur eine Funktion gefordert ist. Insbesondere erfolgt eine Entriegelung des Ladesteckers durch Ausschwenken des Verriegelungselements abgesehen vom Freigabeimpuls für das Sperrelement rein mechanisch ohne elektrische Energie.
-
Vorzugsweise ist eine Erfassungseinheit in die mechanische Verriegelungsvorrichtung integriert, die die Ladeposition eindeutig ermittelt, um sicher zu stellen, dass der Ladevorgang zuverlässig ausschließlich dann begonnen wird, wenn sich der Ladestecker in der Ladeposition befindet. Die Ladefreigabe an eine Ladeeinrichtung erfolgt erst und ausschließlich, wenn die Erfassungseinheit die Ladeposition eineindeutig festgestellt hat.
-
Damit die Erfassungseinheit die Ladeposition ermitteln kann, müssen ein oder mehrere Zustände durch Sensoren erfasst werden. Hier stehen verschiedene Umsetzungsmöglichkeiten zur Verfügung: Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist in die Erfassungseinheit eine Logik implementiert, die die Eintrittsreihenfolge verschiedener messbarer Zustände zur Ermittlung der Ladeposition berücksichtigt. Durch die Kombination von Messzuständen, wie beispielsweise die aktuelle Position des Entriegelungselements mit einer Eintrittsreihenfolge dieser Zustände ist eine eineindeutige Bestimmung der Ladeposition auch dann ermöglicht, wenn das Verriegelungselement in der Ladeposition keine eineindeutige Stellung einnimmt.
-
Vorzugsweise wird neben Stellungszuständen des Verriegelungselements auch ein Kontaktzustand berücksichtigt, der angibt, ob ein elektrischer Kontakt zwischen Kontaktelementen des Ladesteckers und denen der Ladedose herrscht. Durch Berücksichtigung der Abfolge der Zustandskombinationen aus Stellungs- und Kontaktzustand kann die Logik die Ladeposition eineindeutig definieren, obwohl die Zustandskombination bei der Ladeposition nicht eindeutig ist. Bis auf beispielsweise zwei Mikroschalter zur Ermittlung des Kontaktzustands und des Stellungszustands sind bei dieser Lösung keine weiteren Hilfsmittel nötig. Vorzugsweise werden genau zwei diskrete Stellungen des Verriegelungselements als Stellungszustände erfasst.
-
Alternativ zu der Verwendung mehrerer messbarer Größen ist der Verriegelungsmechanismus derart ausgebildet, dass das Verriegelungselement in der Ladeposition eine eineindeutige Stellung einnimmt, die von der Erfassungseinheit ausgewertet wird. Der sensorische Aufwand beschränkt sich in diesem Fall auf einen einzigen Sensor, beispielsweise einen Mikroschalter oder auch ein magnetsicher Schalter, der die Stellung des Verriegelungselements in der Ladeposition erfasst.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erklärt. Diese zeigen in stark vereinfachten Darstellungen:
-
1 einen Ladestecker und eine Ladedose mit einer Vorrichtung zur mechanischen Verriegelung in einer getrennten Position des Ladesteckers und der Ladedose,
-
2A–2E eine Abfolge von Relativpositionen von Ladestecker und Ladedose beim Einstecken des Ladesteckers in die Ladedose sowie beim Ausstecken.
-
In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In 1 ist ein Ladestecker 2 und eine Ladedose 4 in einer zueinander getrennten Position zusammen mit einem Verriegelungsmechanismus 6 dargestellt. Ladestecker 2 und Ladedose 4 dienen zum Verbinden eines zu ladenden Akkumulators, insbesondere eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs mit elektromotorischem Fahrantrieb mit einer Ladestation, um ein sicheres und zuverlässiges Laden des Akkumulators zu ermöglichen. Der Ladestecker 2 ist in Einsteckrichtung 5 in die Ladedose 4 einsteckbar.
-
Üblicherweise ist dabei die Ladedose 4 mit dem Verriegelungsmechanismus 6 im Kraftfahrzeug integriert. Der Ladestecker 2 ist üblicherweise über ein Ladekabel an eine Stromquelle der Ladestation angeschlossen. Derartige Ladesysteme sind an sich bekannt.
-
Der Ladestecker 2 weist erste Kontaktelemente üblicherweise in Form von Kontaktstiften 8 und die Ladedose zweite Kontaktelemente üblicherweise in Form von Kontaktbuchsen 10 auf. Der Ladestecker 2 weist ein Gehäuse, mit einer Ausbuchtung 12 auf, die für den Verriegelungsmechanismus 6 erforderlich ist.
-
Für einen Ladevorgang ist der Ladestecker 2 vollständig in die Ladedose 4 einzustecken. Aus sicherheitstechnischen Erwägungen heraus darf der Ladevorgang erst und nur dann erfolgen, wenn sich der Ladestecker 2 in einer definierten Ladeposition befindet. In dieser Ladeposition ist zum Einen ein vollständiger Kontakt zwischen den Kontaktelementen 8, 10 gewährleistet und gleichzeitig ist auch in dieser Ladeposition eine Verriegelung zwischen Ladestecker 2 und Ladedose 4 ausgebildet, so dass der Ladestecker 2 während des Ladevorgangs nicht aus der Ladedose 4 heraus gezogen werden kann.
-
Zur Ausbildung dieser Verriegelung ist der Verriegelungsmechanismus 6 nahezu rein mechanisch und insbesondere doppelwirkend mit zwei mechanischen Verriegel- oder Sperrelementen ausgebildet.
-
Der Verriegelungsmechanismus 6 umfasst zum Einen ein Verriegelungselement 14, welches in einer Vertikalrichtung 13 senkrecht zur Einsteckrichtung linear verschieblich innerhalb einer hier nicht näher dargestellten Vertikalführung angeordnet ist. Das Verriegelungselement 14 wird mit Hilfe eines hier nicht näher dargestellten Federelements entgegen der gezeigten Vertikalrichtung 13 in Verriegelungsrichtung gedrückt. Das Verriegelungselement 14 ist dabei durch eine Gehäuseöffnung 16 in einem Gehäuse 18 der Ladedose 4 hindurch geführt und dringt dadurch teilweise in einen freien Innenraum ein, der vom Gehäuse 18 umgeben ist, und in den der Ladestecker 2 in Einsteckrichtung 5 eingesteckt wird.
-
Ergänzend zu dieser Vertikalverschieblichkeit ist das Verriegelungselement 14 um eine Schwenkachse 20 schwenkbeweglich gelagert. Die Schwenkachse 20 ist dabei derart angeordnet und das Verriegelungselement 14 sowie die Gehäuseöffnung 16 sind derart ausgebildet, dass das Verriegelungselement 14 mit der von dem Federelement aufgebrachten Vorspannung aus der Gehäuseöffnung 16 heraus geschwenkt werden kann.
-
Das Verriegelungselement 14 ist dabei nach Art eines Bolzens ausgebildet, dessen eine, der Schwenkachse 20 gegenüberliegende Stirnseite abgeschrägt ist. Das Verriegelungselement 14 weist daher eine abgeschrägte Vorderseite 14A sowie eine Rückseite 14B auf, die parallel zur Vertikalrichtung 13 verläuft. Die Vorderseite 14A ist schräg zur Einsteckrichtung 5 orientiert. Das Verriegelungselement 14 ist daher zusammen mit der vorgespannten Lagerung nach Art einer Türfalle ausgebildet und kann beim Einstecken des Ladesteckers 2 durch dessen Gehäuseöffnung 16 in Vertikalrichtung 13 weggedrückt werden.
-
Der Verriegelungsmechanismus 6 umfasst weiterhin ein Sperrelement 22, welches in einer Sperrposition die Schwenkbeweglichkeit des Verriegelungselements 14 sperrt. Das Sperrelement 22 ist mit Hilfe eines Betätigungselements, insbesondere ein hier nicht näher dargestellter Elektromagnet, aus dieser in 1 dargestellten Sperrposition in eine Freigabeposition überführbar. In dieser Freigabeposition ist die Schwenkbeweglichkeit des Verriegelungselements 14 freigegeben.
-
Der Verriegelungsmechanismus 6 umfasst weiterhin eine Erfassungseinheit 24, welche zur Erfassung der aktuellen Stellung des Verriegelungselements 14 ausgebildet ist. Die Erfassungseinheit 24 ist dabei insbesondere als ein Sensorelement ausgebildet oder umfasst ein solches, um diese Stellung zu erfassen. Beispielsweise umfasst die Erfassungseinheit einen Mikroschalter, welcher Stellungszustände des Verriegelungselements 14 erfasst.
-
Ergänzend ist die Erfassungseinheit 24 auch zur Erfassung der Relativposition zwischen Ladestecker 2 und Ladedose 4 ausgebildet. Insbesondere ist sie zur Ermittlung eines Kontaktzustands ausgebildet, um zu erkennen, ob die Kontaktelemente 8, 10 bereits in Kontakt miteinander sind. Hierzu wird entweder ein elektrisches Kontaktsignal bei einem elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktstiften 8 und den Kontaktbuchsen 10 herangezogen. Alternativ kann dies auch mittelbar über die Erfassung der Relativposition der beiden Gehäuse des Ladesteckers 2 und der Ladedose 4 erfolgen. Die Erfassungseinheit 24 ist dabei zugleich auch zur Auswertung dieser erfassten Messdaten ausgebildet, um eindeutig zu identifizieren, ob sich Ladestecker 2 und Ladedose 4 in der Ladeposition befinden. Die Erfassungseinheit 24 kann dabei auch auf mehrere Einheiten aufgeteilt sein. Sie steht insbesondere mit einer Steuereinheit in Verbindung, die den Ladevorgang steuert. Erst wenn von der Erfassungseinheit 24 ein Freigabesignal abgegeben wird, dass Ladestecker 2 und Ladedose 4 sich in der Ladeposition befinden, wird der Ladevorgang gestartet.
-
Das Funktionsprinzip des Verriegelungsmechanismuses 6 beim Einstecken des Ladesteckers 6 sowie beim Lösen ergibt sich aus den 2A–2E:
-
2A zeigt dabei die bereits in 1 dargestellte getrennte Position, bei der also der Ladestecker 2 vollständig von der Ladedose 4 getrennt ist. Bei der getrennten Position nimmt das Verriegelungselement 14 die in 2A sowie 1 dargestellte Verriegelungsposition ein, bei der das Verriegelungselement 14 entgegen der eingezeigten Vertikalrichtung 13 in Verriegelungsrichtung vorgespannt von dem Federelement durch die Gehäuseöffnung 16 hindurch geführt ist.
-
Beim Einstecken des Ladesteckers 2 in die Ladedose 4 wird eine Zwischen- oder Einsteckposition erreicht, wie sie in 2B dargestellt ist. In dieser Einsteckposition ist das Verriegelungselement 14 von dem Ladestecker 2 in Vertikalrichtung 13 aus der Verriegelungsposition in eine rückgezogene Position gedrückt, so dass der Ladestecker 2 in das Gehäuse 18 eingeführt werden kann. In der 2B dargestellten Einsteckposition sind darüber hinaus die Kontaktstifte 8 bereits teilweise in die entsprechenden Kontaktbuchsen 10 eingesteckt. Es hat sich also bereits ein elektrischer Kontakt zwischen diesen Kontaktelementen 8, 10 ausgebildet. Dadurch ist also ein positiver Kontaktzustand definiert, nach dem zuvor ein negativer Kontaktzustand bestand.
-
2C zeigt schließlich die Ladeposition, bei der der Ladestecker 2 vollständig in die Ladedose 4 eingesteckt ist. Die Kontaktstifte 10 befinden sich in der definierten Ladestellung innerhalb der Kontaktbuchsen 10. In dieser Ladeposition ist der Ladestecker 2 über das Verriegelungselement 14 verriegelt. Wie anhand der 2C zu erkennen ist, fluchtet in der Ladeposition die Ausbuchtung 12 mit dem Verriegelungselement 14, so dass dieses aufgrund der ausgeübten Federkraft automatisch und rein mechanisch in die Ausbuchtung 12 hinein gedrückt wird. Zwischen einer Seitenwand der Ausbuchtung 12 und der Rückseite 14B des Verriegelungselements 14 ist ein entgegen der Einsteckrichtung 5 wirkender Formschluss ausgebildet. Der Ladestecker 2 ist in der Ladedose 4 zuverlässig gegen ein Herausziehen gesichert. In dieser Ladeposition erfolgt der Ladevorgang.
-
Nach Beendigung oder auch zur Unterbrechung des Ladevorgangs ist eine Entriegelung erforderlich, um den Ladestecker 2 wieder aus der Ladedose 4 herausziehen zu können. Hierzu wird das Sperrelement 22 aus der bisher eingenommenen Sperrposition in eine Freigabeposition versetzt. Die Sperrposition ist in den 2A bis 2C sowie in 1 dargestellt. In dieser Sperrposition ist das Sperrelement nach Art eines Sperrriegels entgegen der Einsteckrichtung 5 vor dem Verriegelungselement 14 angeordnet, so dass dessen Schwenkbewegung unterbunden ist. In der Freigabeposition ist das Sperrelement entweder seitlich oder auch in Vertikalrichtung 13 weggezogen, so dass eine freie Schwenkbarkeit des Verriegelungselements 14 entgegen der Einsteckrichtung 5 um die Schwenkachse 20 ermöglicht ist.
-
Die Überführung des Sperrelements 22 von der Sperrposition in die Freigabeposition erfolgt dabei vorzugsweise mit Hilfe des Elektromagneten, wobei hierzu vorzugweise lediglich ein Freigabeimpuls zur Überführung in die Freigabeposition erforderlich ist. Der Freigabeimpuls löst einen einmaligen Stromimpuls aus, mit dem der Elektromagnet beaufschlagt wird, so dass das Sperrelement 22 elektromagnetisch in die Freigabeposition gezogen bzw. geschoben wird. In dieser Freigabeposition verbleibt das Sperrelement 22, insbesondere ohne dass der Elektromagnet stromdurchflossen ist. Bei diesem handelt es sich daher vorzugsweise um einen monostabilen Elektromagneten. Das Sperrelement verbleibt dabei in dieser Freigabeposition, bis der Ladestecker 2 gezogen wird.
-
Diese Situation ist in 2E dargestellt, die eine solche Ausziehposition zeigt. Aufgrund der Freigabe der Schwenkbarkeit verschwenkt das Sperrelement 22 aus der Entriegelungsposition in eine ausgeschwenkte Entriegelunsposition, die in 2E dargestellt ist. Dies ermöglicht das Herausziehen des Ladesteckers 2.
-
Nachdem der Ladestecker 2 vollständig herausgezogen ist, wird wieder der Ausgangszustand gemäß 2A eingenommen. Zunächst schwenkt hierbei das Verriegelungselement vorzugsweise automatisch wieder in die Verriegelungsposition zurück. Für dieses Rückschwenken ist wiederum vorzugsweise ein hier nicht näher dargestelltes Federelement vorgesehen, welches eine Rückstellkraft ausübt.
-
Weiterhin wird vorzugsweise automatisch das Sperrelement 22 wieder in die Sperrposition verfahren. Dies erfolgt beispielsweise durch einen weiteren, einmaligen Sperrimpuls, über den beispielsweise ein erneuter Stromimpuls ausgelöst wird, welcher den Elektromagneten dazu veranlasst, das Sperrelement 22 wieder in die Sperrposition zu überführen.
-
Vorzugsweise ist jedoch für das automatische Rückführen des Sperrelements 22 in die Sperrposition nach dem Ziehen des Ladesteckers 2 ein rein mechanisch wirkender Mechanismus ausgebildet. Hierzu ist insbesondere das Sperrelement 22 mechanisch mit dem Verriegelungselement 14 gekoppelt. Insbesondere wird beim federkraftbetätigten Zurückfahren (Zurückschwenken) des Verriegelungselements 14 in dessen Verriegelungsposition das Sperrelement 22 beispielsweise durch das Verriegelungselement 14 mechanisch zwangsweise aus der Freigabeposition in seine Sperrposition überführt, in der es dann wieder verharrt und das Verriegelungselement 22 sperrt.
-
Beispielsweise ist hierzu ein weiteres Federelement angeordnet, welches das Sperrelement 22 in dessen Sperrposition drückt und hält. Beim elektromagnetischen Freigeben wird das Sperrelement 22 entgegen der Federkraft dieses Federelements in die Freigabeposition gebracht, in der es dann vorzugsweise durch ein insbesondere vorgespanntes Arretierelement gehalten ist. Beim Rückführen des Verriegelungselements 14 in dessen Verriegelungsposition wird nunmehr die durch das Arretierelement gebildete Arretierung des Sperrelements kurzzeitig mechanisch aufgehoben, so dass das Sperrelement 22 federkraftbetätigt in die Sperrposition übergeht.
-
Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt das Verriegelungselement bezogen auf die Vertikalrichtung 14 zwei verschiedene diskrete Stellungen ein, nämlich die beispielsweise in 2A dargestellte Verriegelungsposition sowie die in 2B dargestellte rückbezogene Position. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel wird – wie zu erkennen ist – die Verriegelungsposition sowohl in der getrennten Position (2A) als auch in der Ladeposition (2C) eingenommen. Die Verriegelungsposition ist daher nicht eindeutig im Hinblick auf die Identifizierung der Ladeposition.
-
Die Erfassungseinheit 24 ist daher gemäß einer ersten Ausführungsvariante derart ausgebildet, dass sie anhand der Abfolge der verschiedenen Stellungszustände des Verriegelungselements 14 sicher und zuverlässig auf das Vorhandensein der Ladeposition erkennt. Ergänzend wird hierzu noch der Kontaktzustand herangezogen. Auf die Ladeposition wird genau dann erkannt, wenn das Verriegelungselement 14 nach der zurückgezogenen Position (2B) in die Verriegelungsposition (2C) übergeht und gleichzeitig ein Kontaktsignal anliegt, d. h. der Kontaktzustand vorliegt.
-
Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante ist der Verriegelungsmechanismus derart ausgebildet, dass die Ladeposition eindeutig anhand der Stellung des Verriegelungselements 14 zu identifizieren ist. Hierzu wird das Verriegelungselement 14 und seine Lagerung derart ausgebildet, dass es eine zusätzliche Vertikalposition, nämlich eine sogenannte Leerposition einnimmt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verriegelungselement 14 sich in dieser Leerposition weiter in das Gehäuseinnere des Gehäuses 18 hinein erstreckt. Das Federelement drückt daher bei dieser Leerposition, wenn sich der Ladestecker 2 außerhalb der Ladedose 4 befindet, tiefer in den Innenraum ein, als bei gestecktem Ladestecker 2. Die Ausbuchtung 12 begrenzt daher den Stellweg des Verriegelungselements 14 und definiert daher einen entgegen der Vertikalrichtung wirkenden Anschlag für das Verriegelungselement 14.
-
Bezugszeichenliste
-
- 2
- Ladestecker
- 4
- Ladedose
- 5
- Einsteckrichtung
- 6
- Verriegelungsmechanismus
- 8
- Kontaktstift
- 10
- Kontaktbuchse
- 12
- Ausbuchtung
- 13
- Vertikalrichtung
- 14
- Verriegelungselement
- 14A
- abgeschrägte Vorderseite
- 14B
- Rückseite
- 16
- Gehäuseöffnung
- 18
- Gehäuse
- 20
- Schwenkachse
- 22
- Sperrelement
- 24
- Erfassungseinheit
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- EU-Norm EN 62196-2 [0002]
