DE202022103209U1

DE202022103209U1 - Meter module and electronic assembly for an electric vehicle charging station

Info

Publication number: DE202022103209U1
Application number: DE202022103209.2U
Authority: DE
Original assignee: ABL GmbH
Current assignee: ABL GmbH
Priority date: 2022-06-07
Filing date: 2022-06-07
Publication date: 2023-06-12
Anticipated expiration: 2032-06-08

Abstract

Zählermodul (12) für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge,
wobei das Zählermodul (12) eine elektrische Messeinrichtung (14) zum Messen einer elektrischen Größe eines von der Ladestation an das Elektrofahrzeug abgegebenen Laststroms umfasst,
wobei das Zählermodul (12) eine Einrichtung (15) zur Bildung einer digitalen Signatur von Messwerten der elektrischen Messeinrichtung (14) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Zählermodul (12) als ein System-on-Module zur Bestückung einer Hauptleiterplatte (11) einer elektronischen Baugruppe (10) ausgebildet ist,
wobei das Zählermodul (12) erste elektrische Kontakte (18) zum Verbinden mit zweiten elektrischen Kontakten der Hauptleiterplatte (11) aufweist,
wobei die ersten elektrischen Kontakte (18) eine Kommunikationsschnittstelle (19) bereitstellen, die zur Ausgabe der mittels der Einrichtung (15) zur Bildung einer digitalen Signatur digital signierten Messwerte eingerichtet ist.

Counter module (12) for a charging station for electric vehicles,
wherein the counter module (12) comprises an electrical measuring device (14) for measuring an electrical variable of a load current delivered by the charging station to the electric vehicle,
wherein the counter module (12) comprises a device (15) for forming a digital signature of measured values of the electrical measuring device (14),
characterized in that
the counter module (12) is designed as a system-on-module for equipping a main printed circuit board (11) of an electronic assembly (10),
wherein the counter module (12) has first electrical contacts (18) for connection to second electrical contacts of the main circuit board (11),
wherein the first electrical contacts (18) provide a communication interface (19) which is set up to output the measured values digitally signed by means of the device (15) for forming a digital signature.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zählermodul für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge und eine elektronische Baugruppe für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge. Diese elektronische Baugruppe umfasst eine mit einem oder mehreren elektrischen oder elektronischen Bauteilen bestückte Leiterplatte, auch als Platine bezeichnet.The invention relates to a counter module for a charging station for electric vehicles and an electronic assembly for a charging station for electric vehicles. This electronic assembly includes a circuit board equipped with one or more electrical or electronic components, also referred to as a circuit board.

Zählermodule gibt es üblicherweise als Hutschienenmodule. Aufgrund der Modularität sind diese Module leicht integrier- und austauschbar. Es sind approbierte Module verschiedener Hersteller verfügbar. Nachteilig ist allerdings der Platzbedarf derartiger gesonderter Zählermodule.Counter modules are usually available as DIN rail modules. Due to the modularity, these modules are easily integrated and exchanged. Approved modules from various manufacturers are available. The disadvantage, however, is the space required for such separate counter modules.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Zählermodul für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge mit im Vergleich zu Hutschienenmodulen reduziertem Platzbedarf anzugeben, ohne die Modularität aufzugeben. Ferner soll eine elektronische Baugruppe für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge angegeben werden, die eine Stromzählerfunktion verwirklicht, wobei der Platzbedarf im Vergleich zur Verwendung von Hutschienenmodulen reduziert ist.It is the object of the invention to specify a counter module for a charging station for electric vehicles with a reduced space requirement in comparison to top-hat rail modules, without giving up the modularity. Furthermore, an electronic assembly for a charging station for electric vehicles is to be specified, which implements an electricity meter function, the space requirement being reduced in comparison to the use of top-hat rail modules.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Zählermoduls durch ein Zählermodul mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und hinsichtlich der elektronischen Baugruppe durch eine elektronische Baugruppe mit den Merkmalen nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.With regard to the counter module, this object is achieved by a counter module having the features of claim 1 and with regard to the electronic assembly by an electronic assembly having the features of claim 9 . Advantageous developments are specified in the respective dependent claims.

Die Erfindung sieht vor, dass das Zählermodul für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge eine elektrische Messeinrichtung, insbesondere einen elektrischen Zähler, zum Messen einer elektrischen Größe eines von der Ladestation an das Elektrofahrzeug abgegebenen Laststroms umfasst. Weiter umfasst das Zählermodul eine Einrichtung zur Bildung einer digitalen Signatur von Messwerten der elektrischen Messeinrichtung.The invention provides that the meter module for a charging station for electric vehicles includes an electrical measuring device, in particular an electrical meter, for measuring an electrical variable of a load current delivered by the charging station to the electric vehicle. The counter module also includes a device for forming a digital signature of measured values from the electrical measuring device.

Die Erfindung sieht ferner vor, dass das Zählermodul als ein System-on-Module (Abkürzung: SOM) zur Bestückung einer Hauptleiterplatte, auch Trägerplatine genannt, einer elektronischen Baugruppe ausgebildet ist. SOM sind bestückte Leiterplatten, auch Platinen genannt, die alle Hauptelemente eines Verarbeitungssubsystems beinhalten und auf eine Hauptleiterplatte, auch als Trägerkarte oder Trägerplatine bezeichnet, gesteckt oder gelötet sind. Elemente eines SOM können beispielsweise Mikroprozessoren und/oder Speicherbauteile sein.The invention also provides that the counter module is designed as a system-on-module (abbreviation: SOM) for equipping a main printed circuit board, also known as a carrier board, of an electronic assembly. SOMs are assembled printed circuit boards, also known as boards, that contain all the major elements of a processing subsystem and are plugged or soldered onto a main circuit board, also known as a carrier board or carrier board. Elements of a SOM can be microprocessors and/or memory components, for example.

Die Erfindung sieht ferner vor, dass das Zählermodul erste elektrische Kontakte zum Verbinden mit zweiten elektrischen Kontakten der Hauptleiterplatte aufweist. Die ersten elektrischen Kontakte sind somit dazu bestimmt, die zweiten elektrischen Kontakte, insbesondere paarweise, elektrisch zu kontaktieren.The invention further provides that the counter module has first electrical contacts for connection to second electrical contacts of the main circuit board. The first electrical contacts are thus intended to make electrical contact with the second electrical contacts, in particular in pairs.

Erfindungsgemäß stellen die ersten elektrischen Kontakte eine Kommunikationsschnittstelle bereit, die - gegebenenfalls neben anderen Funktionen - zur Ausgabe der mittels der Einrichtung zur Bildung einer digitalen Signatur digital signierten Messwerte eingerichtet ist.According to the invention, the first electrical contacts provide a communication interface which—possibly in addition to other functions—is set up to output the measured values digitally signed by the device for forming a digital signature.

Im Gegensatz zu den bekannten Hutschienenmodulen ermöglicht das erfindungsgemäße Zählermodul eine sehr kompakte Ausbildung der Zählerfunktion, indem diese als SOM sehr kompakt auf einer Hauptleiterplatte anbringbar und damit in eine elektronische Baugruppe integrierbar ist. Die grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannte Modularität muss hierbei nicht aufgegeben werden. Alle benötigten Funktionen beispielsweise zur Messung der Ströme und/oder Spannungen und/oder der Leistung und/oder Energie als auch Zusatzfunktionen wie die digitale Signatur von Messwerten sind im erfindungsgemäßen Zählermodul integriert.In contrast to the known top-hat rail modules, the counter module according to the invention enables a very compact configuration of the counter function, in that it can be mounted very compactly on a main printed circuit board as a SOM and can therefore be integrated into an electronic assembly. The modularity known in principle from the prior art does not have to be abandoned here. All the functions required, for example for measuring the currents and/or voltages and/or the power and/or energy, as well as additional functions such as the digital signature of measured values are integrated in the counter module according to the invention.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Zählermodul bezüglich MID, also der MID-Konformität bzw. der eichrechtlichen Prüfungen, so vorzertifiziert werden kann, dass der Aufwand zur MID-Zertifizierung eines integrierten Gesamtprodukts, beispielsweise einer elektronischen Baugruppe, inklusive Zählermodul und gegebenenfalls Anzeige verringert wird. Die restlichen Funktionen und Bauteile der Hauptleiterplatte und damit der elektronischen Baugruppe, deren Bestandteil das Zählermodul ist, können somit verändert werden, ohne erneut eine komplette MID- oder Eichrechtsprüfung durchführen zu müssen, die Vorzertifizierung des Zählermoduls liegt in diesem Fall bereits vor. MID ist die Abkürzung für Measuring Instruments Directive (deutsch: Messgeräterichtlinie), eine Richtlinie der Europäischen Union. Die Umsetzung in deutsches Recht erfolgte im Mess- und Eichgesetz (MessEG) und der aufgrund des MessEG erlassenen Mess- und Eich-Verordnung (MessEV). Die gemäß Mess- und Eichverordnung (MessEV) notwendige Baumusterprüfbescheinigung („Modul B“) kann bei der Erfindung bereits vom Entwickler/Hersteller des Zählermoduls vorbereitet werden. Die Prozessprüfung („Modul D“) kann beim Hersteller erfolgen. Je nach Ausführung des Zählermoduls kann sich die Modul-D-Prüfung aber auch auf den Integrator des Zählermoduls erstrecken. Hieraus ergibt sich als weiterer Vorteil, dass der Hersteller der elektronischen Baugruppe, in die das Zählermodul integriert ist, unabhängig vom Hersteller des SOMs ist. Somit kann der Hersteller der elektronischen Baugruppe trotz weitgehender Integration Alternativ-Lieferanten für die als SOM ausgebildeten Zählermodule einsetzen und dadurch seine Flexibilität verbessern.A further advantage is that the meter module can be pre-certified with regard to MID, i.e. MID conformity or calibration tests, in such a way that the effort involved in MID certification of an integrated overall product, for example an electronic assembly, including the meter module and, if applicable, the display is reduced becomes. The remaining functions and components of the main printed circuit board and thus the electronic assembly, of which the counter module is a part, can thus be changed without having to carry out a complete MID or calibration law test again; in this case, the pre-certification of the counter module is already available. MID is the abbreviation for Measuring Instruments Directive, a directive of the European Union. The implementation in German law took place in the Measurement and Calibration Act (MessEG) and the Measurement and Calibration Ordinance (MessEV) issued on the basis of the MessEG. The type examination certificate (“module B”) required according to the measurement and calibration regulation (MessEV) can already be prepared by the developer/manufacturer of the counter module in the invention. The process test ("Module D") can be carried out by the manufacturer. Depending on the version of the counter module, the module D test can also extend to the integrator of the counter module. A further advantage of this is that the manufacturer of the electronic assembly into which the counter module is integrated is independent of the manufacturer of the SOM. This means that the manufacturer of the electronic assembly can find alternative suppliers for use the counter modules designed as SOMs and thereby improve its flexibility.

Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zählermoduls sieht vor, dass die elektrische Messeinrichtung des Zählermoduls eine Einrichtung zur kontaktlosen Strommessung umfasst, die dazu ausgebildet ist, bei Anordnung des Zählermoduls auf der Hauptleiterplatte und Verbinden der ersten elektrischen Kontakte des Zählermoduls mit den zweiten elektrischen Kontakten der Hauptleiterplatte die elektrische Messgröße des durch mindestens eine Leiterbahn der Hauptleiterplatte geleiteten Laststroms zu messen. Beispielsweise kann die Einrichtung zur kontaktlosen Strommessung einen Hall-Sensor und/oder einen TMR-Sensor und/oder einen Stromwandler (Current Transformer CT) und/oder einen Shunt umfassen. Der Laststrom kann somit in einer Leiterbahn der Hauptleiterplatte bleiben und muss nicht durch das Zählermodul geführt werden. Das Zählermodul kann in diesem Fall beim Einstecken beispielsweise in einen Stecksockel der Hauptleiterplatte so über der Leiterbahn der Hauptleiterplatte platziert sein, dass die Messeinrichtung, insbesondere der Stromsensor, direkt über der Leiterbahn positioniert wird und so den Strom messen kann. In diesem Fall sind somit die ersten Kontakte und die Kommunikationsschnittstelle nicht für die Messung der elektrischen Größe des Laststroms erforderlich.A first embodiment of the counter module according to the invention provides that the electrical measuring device of the counter module comprises a device for contactless current measurement, which is designed to, when the counter module is arranged on the main circuit board and the first electrical contacts of the counter module are connected to the second electrical contacts of the main circuit board to measure the electrical quantity of the load current conducted through at least one conductor track of the main circuit board. For example, the device for contactless current measurement can include a Hall sensor and/or a TMR sensor and/or a current transformer (Current Transformer CT) and/or a shunt. The load current can therefore remain in a conductor track on the main circuit board and does not have to be routed through the counter module. In this case, the meter module can be placed over the conductor track of the main circuit board when plugged into a socket on the main circuit board, for example, such that the measuring device, in particular the current sensor, is positioned directly over the conductor track and can thus measure the current. In this case, the first contacts and the communication interface are therefore not required for measuring the electrical quantity of the load current.

Eine zweite Ausführungsform sieht vor, dass die ersten elektrischen Kontakte eine Schnittstelle zur Übertragung des zu messenden Laststroms von der Hauptleiterplatte an das Zählermodul und zurück von dem Zählermodul an die Hauptleiterplatte bereitstellen, wobei der Laststrom in dem Zählermodul durch mindestens eine Leiterbahn geleitet und hierbei mittels der elektrischen Messeinrichtung die elektrische Größe des Laststroms gemessen wird. Diese Schnittstelle kann auch als Laststromschnittstelle bezeichnet werden.A second embodiment provides that the first electrical contacts provide an interface for transmitting the load current to be measured from the main circuit board to the meter module and back from the meter module to the main circuit board, with the load current in the meter module being conducted through at least one conductor track and thereby using the electrical measuring device, the electrical size of the load current is measured. This interface can also be referred to as the load current interface.

Die elektrische Messeinrichtung des Zählermoduls kann ein elektrischer Energiezähler sein. Die elektrische Größe, zu deren Messung die elektrische Messeinrichtung eingerichtet ist, kann eine elektrische Energie und/oder eine elektrische Leistung und/oder ein elektrischer Strom und/oder eine elektrische Spannung sein.The electrical measuring device of the meter module can be an electrical energy meter. The electrical variable that the electrical measuring device is set up to measure can be electrical energy and/or electrical power and/or electrical current and/or electrical voltage.

Das Zählermodul kann eine Fehlerstromerkennungseinrichtung zum Erkennen und/oder Messen eines Fehlerstroms in der Ladestation und/oder dem von der Ladestation zu ladenden Elektrofahrzeug umfassen. In diesem Fall stellen die ersten elektrischen Kontakte auch eine Schaltschnittstelle bereit, die zur Ausgabe eines von der Fehlerstromerkennungseinrichtung erzeugten Schaltsignals zur Ansteuerung einer Abschaltvorrichtung für den Laststrom, beispielsweise eines Relais oder Schütz, eingerichtet ist. Im Falle eines erkannten Fehlerstroms kann die Fehlerstromerkennungseinrichtung des Zählermoduls somit über die Schaltschnittstelle die Abschaltvorrichtung ansteuern und damit den Laststrom unterbrechen.The meter module can include a fault current detection device for detecting and/or measuring a fault current in the charging station and/or in the electric vehicle to be charged by the charging station. In this case, the first electrical contacts also provide a switching interface, which is set up to output a switching signal generated by the fault current detection device to control a switch-off device for the load current, for example a relay or contactor. In the event of a fault current being detected, the fault current detection device of the counter module can thus activate the switch-off device via the switching interface and thus interrupt the load current.

Das Zählermodul kann eine in das Zählermodul integrierte Zähleranzeige zur Anzeige der Messwerte aufweisen, das heißt die Zähleranzeige ist in diesem Fall Teil des SOM.The counter module can have a counter display integrated into the counter module for displaying the measured values, ie the counter display is part of the SOM in this case.

Die Kommunikationsschnittstelle kann ferner dazu eingerichtet sein, Eingangssignale an das Zählermodul zu übertragen und der Einrichtung zur Bildung einer digitalen Signatur zuzuführen, um diese zusammen mit den Messwerten der elektrischen Messeinrichtung digital zu signieren. Somit können in die Signierung der Messwerte auch weitere zu signierende Parameter, die als Eingangssignale über die Kommunikationsschnittstelle bereitgestellt werden, eingehen. Beispielsweise kann es sich bei diesen weiteren zu signierenden Parametern um eine User-ID, eine Uhrzeit oder eine Messstellen-ID handeln.The communication interface can also be set up to transmit input signals to the counter module and to feed them to the device for forming a digital signature in order to digitally sign them together with the measured values of the electrical measuring device. Thus, other parameters to be signed, which are provided as input signals via the communication interface, can also be included in the signing of the measured values. For example, these additional parameters to be signed can be a user ID, a time or a measuring point ID.

Die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge umfasst eine mit einem oder mehreren elektrischen oder elektronischen Bauteilen bestückte Hauptleiterplatte. Diese Hauptleiterplatte ist mit einem erfindungsgemäßen Zählermodul bestückt. Die ersten elektrischen Kontakte des Zählermoduls sind hierbei mit zweiten elektrischen Kontakten der elektronischen Baugruppe elektrisch verbunden.The electronic assembly according to the invention for a charging station for electric vehicles comprises a main printed circuit board fitted with one or more electrical or electronic components. This main circuit board is equipped with a counter module according to the invention. The first electrical contacts of the counter module are electrically connected to second electrical contacts of the electronic assembly.

Somit ist das Zählermodul im Unterscheid zur Verwendung von Hutschienenmodulen in die elektronische Baugruppe integriert. Die Vorteile der elektronischen Baugruppe ergeben sich aus den vorstehend beschriebene Vorteilen des erfindungsgemäßen Zählermoduls. Die Zählerfunktion ist direkt zusammen mit anderen Funktionen in die elektronische Baugruppe integriert. Die Zählerfunktion lässt sich dadurch auf einfache Weise und damit kostengünstig und platzsparend in eine spezifische Gesamtanwendung integrieren.In contrast to the use of top-hat rail modules, the counter module is integrated into the electronic assembly. The advantages of the electronic assembly result from the advantages of the counter module according to the invention described above. The counter function is integrated directly into the electronic assembly together with other functions. As a result, the counter function can be integrated into a specific overall application in a simple manner and thus in a cost-effective and space-saving manner.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass an der Hauptleiterplatte ein Stecksockel für das Zählermodul angebracht ist, der die zweiten Kontakte derart als Buchse ausbildet, dass die als Stecker ausgebildeten ersten elektrischen Kontakte mechanisch in die Buchsen des Stecksockels aufgenommen sind und diese hierbei elektrisch kontaktieren. In diesem Fall lässt sich das Zählermodul durch einfaches Aufstecken auf den Stecksockel in die Hauptleiterplatte, die weitere Funktionen umfassen kann, integrieren. Der Stecksockel sollte dazu elektrische Kontakte zur Kommunikation mit dem Zählermodul, beispielsweise zur Abfrage von Zählerwerten über eine Buskommunikation, vorsehen. Sofern keine kontaktlose Messung erfolgt, sollte der Stecksockel auch elektrische Kontakte zur Übertragung des zu messenden Laststroms vorsehen.A development provides that a socket for the counter module is attached to the main circuit board, which forms the second contacts as a socket in such a way that the first electrical contacts designed as plugs are mechanically accommodated in the sockets of the socket and make electrical contact with them. In this case, the counter module can be integrated into the main printed circuit board, which can include additional functions, by simply plugging it onto the socket. The socket should have electrical contacts for communication with the meter module, e.g way to query counter values via bus communication. If there is no contactless measurement, the socket should also provide electrical contacts for transmitting the load current to be measured.

Eine alternative Weiterbildung sieht vor, dass die ersten elektrischen Kontakte paarweise mit den zweiten elektrischen Kontakten, die von der Hauptleiterplatte gebildet sind, verlötet sind. In diesem Fall ist das als SOM ausgebildete Zählermodul direkt auf der Haupteiterplatte verlötet, ohne Zwischenschaltung eines Stecksockels.An alternative development provides that the first electrical contacts are soldered in pairs to the second electrical contacts, which are formed by the main printed circuit board. In this case, the counter module designed as an SOM is soldered directly to the main circuit board without the interposition of a socket.

Falls das Zählermodul auf die Hauptleiterplatte aufgesteckt wird, kann es sowohl im Fehlerfall als auch im Fall der Notwendigkeit von Alternativlieferanten einfach ausgetauscht werden, ohne dass die ganze Hauptleiterplatte, die weitere Funktionen enthalten kann, getauscht werden muss. Falls das Zählermodul auf die Hauptleiterplatte gelötet wird, bleibt immer noch der Vorteil, Alternativlieferanten für das Zählermodul einsetzen zu können.If the counter module is plugged onto the main circuit board, it can be easily replaced in the event of a fault or if alternative suppliers are required, without having to replace the entire main circuit board, which may contain additional functions. If the counter module is soldered onto the main circuit board, there is still the advantage of being able to use alternative suppliers for the counter module.

In einer Ausgestaltung weist die elektronische Baugruppe eine externe Zähleranzeige auf, wobei die externe Zähleranzeige außerhalb des Zählermoduls angeordnet ist. Die externe Zähleranzeige kann somit abgesetzt sein, so dass sie sich z.B. an anderer Stelle der elektrischen Baugruppe und/oder der Ladestation integrieren lässt. Alternativ oder auch additiv kann die Zähleranzeige auch Teil des SOMs sein und in diesem Fall als integrierte Zähleranzeige ausgebildet sein.In one configuration, the electronic assembly has an external counter display, with the external counter display being arranged outside of the counter module. The external counter display can thus be detached so that it can be integrated at a different point in the electrical assembly and/or the charging station, for example. Alternatively or in addition, the counter display can also be part of the SOM and in this case be designed as an integrated counter display.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügte, schematische Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below, also with regard to further features and advantages, on the basis of the description of an exemplary embodiment and with reference to the attached, schematic drawing.

Es zeigt

1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe mit erfindungsgemäßem Zählermodul.

It shows

1 a schematic side view of an electronic assembly according to the invention with a counter module according to the invention.

1 zeigt schematisch und beispielhaft eine erfindungsgemäße elektronische Baugruppe 10 für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge, die eine mit mehreren elektrischen oder elektronischen Bauteilen 17 bestückte Hauptleiterplatte 11 umfasst. Diese Hauptleiterplatte 11 wird, wie schematisch durch einen Pfeil angedeutet, mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zählermoduls 12 bestückt. Dabei werden erste elektrische Kontakte 18 des Zählermoduls 12 mit nicht dargestellten zweiten elektrischen Kontakten, die von einem Stecksockel 13 ausgebildet werden, elektrisch verbunden. Der Stecksockel 13 ist fest auf der Hauptleiterplatte 11 angebracht, beispielsweise mittels Verlötung. 1 1 shows, schematically and by way of example, an electronic assembly 10 according to the invention for a charging station for electric vehicles, which includes a main printed circuit board 11 equipped with a plurality of electrical or electronic components 17 . As indicated schematically by an arrow, this main printed circuit board 11 is equipped with an exemplary embodiment of a counter module 12 according to the invention. In this case, first electrical contacts 18 of the counter module 12 are electrically connected to second electrical contacts (not shown), which are formed by a socket 13 . The socket 13 is firmly attached to the main circuit board 11, for example by soldering.

Das Zählermodul 12 ist als ein System-on-Module ausgebildet. Wie schematisch dargestellt, umfasst das Zählermodul 12 eine elektrische Messeinrichtung 14, beispielsweise einen elektrischen Energiezähler, zum Messen einer elektrischen Größe eines von der Ladestation an das Elektrofahrzeug abgegebenen Laststroms, beispielsweise einer elektrischen Energie und/oder einer elektrischen Leistung und/oder eines elektrischen Stroms und/oder einer elektrischen Spannung, und eine Einrichtung 15 zur Bildung einer digitalen Signatur von Messwerten der elektrischen Messeinrichtung 14.The counter module 12 is designed as a system-on-module. As shown schematically, meter module 12 includes an electrical measuring device 14, for example an electrical energy meter, for measuring an electrical quantity of a load current delivered by the charging station to the electric vehicle, for example electrical energy and/or electrical power and/or electrical current and /or an electrical voltage, and a device 15 for forming a digital signature of measured values of the electrical measuring device 14.

Die ersten elektrischen Kontakte 18 stellen eine Kommunikationsschnittstelle 19 bereit, die zur Ausgabe der mittels der Einrichtung 15 zur digitalen Signatur digital signierten Messwerte eingerichtet ist. 1 zeigt ferner beispielhaft eine in das Zählermodul 12 integrierte Zähleranzeige 16 zur Anzeige der Messwerte.The first electrical contacts 18 provide a communication interface 19 which is set up to output the measured values digitally signed by means of the device 15 for the digital signature. 1 FIG. 1 also shows, by way of example, a counter display 16 integrated into the counter module 12 for displaying the measured values.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel stellen die ersten elektrischen Kontakte 18 neben der Kommunikationsschnittstelle 19 auch eine Schnittstelle 20 zur Übertragung des zu messenden Laststroms von der Hauptleiterplatte 11 an das Zählermodul 12 und zurück von dem Zählermodul 12 an die Hauptleiterplatte 11 bereit. Alternativ könnte die elektrische Messeinrichtung 14 des Zählermoduls 12 auch eine Einrichtung zur kontaktlosen Strommessung umfasst, die dazu ausgebildet ist, bei Anordnung des Zählermoduls 12 auf der Hauptleiterplatte 11 und Verbinden der ersten elektrischen Kontakte 18 des Zählermoduls 12 mit den zweiten elektrischen Kontakten der Hauptleiterplatte 11 die elektrische Messgröße des durch mindestens eine Leiterbahn der Hauptleiterplatte 11 geleiteten Laststroms zu messen (nicht dargestellt). In diesem Fall kann eine kontaktlose Strommessung, z.B. mittels Hall- oder TMR-Sensoren, erfolgen. Der Laststrom bleibt somit in einer Leiterbahn der Hauptleiterplatte 11. Die Messeinrichtung 14, beispielsweise der Stromsensor, bleibt auf dem Zählermodul 12. Das Zählermodul 12 wird in diesem Fall beim Einstecken in den Stecksockel 13 so über der Leiterbahn der Hauptleiterplatte 11 platziert, dass die Messeinrichtung, insbesondere der Stromsensor, direkt über der Leiterbahn positioniert wird und so den Strom messen kann. In diesem Fall sind somit die ersten Kontakte und die Kommunikationsschnittstelle nicht für die Messung der elektrischen Größe des Laststroms erforderlich.In the exemplary embodiment shown, the first electrical contacts 18 provide not only the communication interface 19 but also an interface 20 for transmitting the load current to be measured from the main circuit board 11 to the counter module 12 and back from the counter module 12 to the main circuit board 11 . Alternatively, the electrical measuring device 14 of the counter module 12 could also include a device for contactless current measurement, which is designed to, when the counter module 12 is arranged on the main circuit board 11 and the first electrical contacts 18 of the counter module 12 are connected to the second electrical contacts of the main circuit board 11 to measure the electrical variable of the load current conducted through at least one conductor track of the main circuit board 11 (not shown). In this case, a contactless current measurement can be carried out, e.g. using Hall or TMR sensors. The load current thus remains in a conductor track on the main printed circuit board 11. The measuring device 14, for example the current sensor, remains on the counter module 12. In this case, the counter module 12 is placed over the conductor track on the main printed circuit board 11 when it is plugged into the socket 13 so that the measuring device , in particular the current sensor, is positioned directly above the conductor track and can thus measure the current. In this case, the first contacts and the communication interface are therefore not required for measuring the electrical magnitude of the load current.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Elektronische Baugruppeelectronic assembly
1111: Hauptleiterplattemain circuit board
1212: Zählermodulcounter module
1313: Stecksockelsocket
1414: elektrische Messeinrichtungelectrical measuring device
1515: Einrichtung zur Bildung einer digitalen Signatur von Messwerten der elektrischen Messeinrichtung 14Device for forming a digital signature of measured values of the electrical measuring device 14
1616: integrierte Zähleranzeigeintegrated counter display
1717: elektrische oder elektronische Bauteileelectrical or electronic components
1818: erste elektrische Kontaktefirst electrical contacts
1919: Kommunikationsschnittstellecommunication interface
2020: Schnittstelle zur Übertragung des zu messenden LaststromsInterface for transferring the load current to be measured

Claims

Counter module (12) for a charging station for electric vehicles, the counter module (12) comprising an electrical measuring device (14) for measuring an electrical variable of a load current delivered by the charging station to the electric vehicle, the counter module (12) having a device (15) for Formation of a digital signature of measured values of the electrical measuring device (14), characterized in that the counter module (12) is designed as a system-on-module for equipping a main printed circuit board (11) of an electronic assembly (10), the counter module ( 12) has first electrical contacts (18) for connecting to second electrical contacts of the main printed circuit board (11), the first electrical contacts (18) providing a communication interface (19) for outputting the means of the device (15) for forming a digital Signature digitally signed readings is set up.

Counter module (12) after claim 1 , characterized in that the electrical measuring device (14) of the counter module (12) comprises a device for contactless current measurement, which is designed to, when the counter module (12) is arranged on the main printed circuit board (11) and the first electrical contacts (18) are connected of the counter module (12) with the second electrical contacts of the main circuit board (11) to measure the electrical measured variable of the load current conducted through at least one conductor track of the main circuit board (11).

Counter module (12) after claim 1 , characterized in that the first electrical contacts (18) provide an interface (20) for transmitting the load current to be measured from the main circuit board (11) to the counter module (12) and back from the counter module (12) to the main circuit board (11). , wherein the load current in the counter module (12) is conducted through at least one conductor track and the electrical magnitude of the load current is measured by means of the electrical measuring device (14).

Meter module (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical measuring device (14) of the meter module (12) is an electrical energy meter.

Counter module (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that the electrical variable, to measure which the electrical measuring device (14) is set up, an electrical energy and / or an electrical power and / or an electric current and / or an electric tension is.

Counter module (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the counter module (12) comprises a residual current detection device for detecting and / or measuring a residual current in the charging station and / or to be charged by the charging station electric vehicle, and that the first electrical contacts (18) provide a switching interface which is set up to output a switching signal generated by the residual current detection device for driving a switch-off device for the load current.

Counter module (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the counter module (12) has a counter display (16) integrated into the counter module (12) for displaying the measured values.

Counter module (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the communication interface (19) is also set up to transmit input signals to the counter module (12) and to the device (15) for forming a digital signature to feed them together with to digitally sign the measured values of the electrical measuring device (14).

Electronic assembly (10) for a charging station for electric vehicles, the electronic assembly (10) comprising a main circuit board (11) equipped with one or more electrical or electronic components (17), characterized in that the main circuit board (11) is equipped with a counter module ( 12) after one of Claims 1 until 8th is equipped, wherein the first electrical contacts (18) of the counter module (12) with second electrical contact th of the electronic assembly (10) are electrically connected.

Electronic assembly (10) after claim 9 , characterized in that a socket (13) for the counter module (12) is attached to the main printed circuit board (11), which socket forms the second contacts in such a way that the first electrical contacts (18), which are designed as plugs, can be mechanically inserted into the sockets of the Socket (13) are included and contact them electrically.

Electronic assembly (10) after claim 9 , characterized in that the first electrical contacts (18) are soldered in pairs to the second electrical contacts formed by the main circuit board (11).

Electronic assembly (10) according to one of claims 9 until 11 , characterized in that the electronic assembly (10) has an external counter display, the external counter display being arranged outside of the counter module (12).