EP4041591A1 - Method for locking a plug arranged on a charging cable to a mating plug, and charging station for carrying out the method - Google Patents

Method for locking a plug arranged on a charging cable to a mating plug, and charging station for carrying out the method

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Publication number
EP4041591A1
EP4041591A1 EP20771820.6A EP20771820A EP4041591A1 EP 4041591 A1 EP4041591 A1 EP 4041591A1 EP 20771820 A EP20771820 A EP 20771820A EP 4041591 A1 EP4041591 A1 EP 4041591A1
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EP
European Patent Office
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locking element
plug
charging
charging station
mating connector
Prior art date
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Application number
EP20771820.6A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Raimund Thiel
Jens Klein
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SMA Solar Technology AG
Original Assignee
SMA Solar Technology AG
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a method for locking a connection between a connector of a charging station and a mating connector of an electric vehicle.
  • the plug is arranged at one end of a charging cable which is connected to a charging column of the charging station.
  • the method aims at establishing a locked connection between the plug and the mating connector in a first operating mode of the charging station and establishing an unlocked connection between the plug and the mating connector in a second operating mode of the charging station.
  • the charging cable can in particular be a charging cable permanently connected to the charging station.
  • the invention further relates to a charging station with a charging column, a charging cable connected to the charging column and a plug arranged on the charging cable, which is suitable and set up for carrying out the method.
  • the charging process takes place via a charging cable that is owned by a user of the EV.
  • the charging cable has a connector at each of its ends, which is connected to a complementary mating connector on the EV and on a charging column assigned to the charging station.
  • Such a charging station or its charging column thus comprises a complementary mating connector, but generally not a charging cable permanently connected to the charging column.
  • the charging process takes place via a charging cable that is generally permanently or permanently connected to a charging column of the charging station.
  • Such a charging cable only has a connector at its free end, which is connected to a complementary mating connector on the EV.
  • Conventional charging stations are designed either only for the first variant, only for the second variant, or both for the first variant and the second variant. They accordingly (i) either exclusively have a complementary mating connector for the Connection of a separate charging cable, (ii) exclusively a charging cable permanently connected to the charging station, or (iii) a combination of a complementary mating connector and a charging cable permanently connected to the charging station.
  • FIGS. 1 and 2 An operating principle of a conventional lock is shown in FIGS. 1 and 2.
  • Fig. 1 shows a plug 1, which is arranged at the end of a - not shown in Fig. 1 - charging cable.
  • the plug 1 On its housing 4, the plug 1 has at least one, often several, receiving openings 3, into each of which a second locking element which is arranged on the EV and which can be activated and deactivated, engages.
  • the second locking element 6 is, for example, an axially displaceable bolt 7 which, when the second locking element 6 is activated, engages in one of the receiving openings 2 of the connector 1 on the charging cable side.
  • the mechanical lock typically remains in place until it is unlocked by a user of the EV, for example by actuating the key assigned to the EV.
  • the bolt 7 of the second locking element 6 moves axially out of the receiving opening 3 of the plug 1 and thus enables the connection of plug 1 and mating plug 5 to be separated.
  • the conventional locking of connector 1 and mating connector 5, with its operating principle, also pursues the purpose of protecting a charging cable that is in the possession of an EV user - i.e. not permanently connected to the charging station of the charging station - from access by third parties and possible theft .
  • the disadvantage here is that the connection of the plug and mating plug can often be locked long after the charging process has ended, e.g. B. because the corresponding EV user is currently not on site to unlock the connection.
  • the conventional locking is brought about exclusively by activating the second locking element of the EV and can only be unlocked by deactivating the second locking element.
  • the connection is locked and unlocked regardless of whether it is the charging cable is a charging cable permanently connected to the charging station of the charging station or a separate charging cable.
  • a charging station that has a charging cable permanently connected to a charging station of the charging station is blocked for a subsequent charging process.
  • the blockage continues until the user of the EV whose mating connector is locked with the connector of the charging cable is available on site to unlock the connection between the connector and the mating connector.
  • the infrastructure of charging stations, which is currently still weak, is therefore not fully utilized, as this prevents the charging station from being used for a second EV immediately after the charging process has been completed at a first EV.
  • Document DE 10 2013 015 954 A1 discloses a method for charging an energy supply unit of an electric motor vehicle with electrical energy from an electrical charging station having a charging cable.
  • the charging cable is locked before the start of a charging process on the electric vehicle.
  • the locking of the charging cable is released by the electric vehicle after receiving a universal release signal if the charging process has been completed at this point in time.
  • Document US 2019/0061538 A1 discloses an electric vehicle with a storage device that can be charged with electrical energy via a charging cable.
  • the vehicle includes: an inlet configured to receive a charging plug located at one end of the charging cable, and a cable locking mechanism located near the inlet.
  • the cable locking mechanism can switch between a locking state and an unlocking state.
  • the electric vehicle further comprises a control device configured to charge the storage device in a first operating mode with a first current value when the charging plug and the inlet are connected to one another and the cable locking mechanism is in the locked state.
  • the control device is further configured to charge the storage device in a second operating mode with a second current value that is less than the first current value when the charging plug and the inlet are connected to one another and the cable locking mechanism is in the unlocked state.
  • the document DE 102018123314 A1 discloses a charging plug on the charging cable side for insertion into a charging socket on the charging station side for charging a traction battery of a motor vehicle via a charging cable.
  • the charging plug has a locking undercut on the outside, which a locking element of the charging station engages behind to lock the charging plug in the charging socket.
  • the charging plug also has a manual emergency release with an active element in order, when the emergency release is operated manually, to ensure that the locking element no longer engages behind the locking undercut.
  • the invention is based on the object of specifying a method for locking a connection between a plug and a complementarily designed mating plug, the plug being arranged on a charging cable of a charging column assigned to a charging station.
  • the method should reliably prevent the connection from being disconnected under load, but on the other hand not unnecessarily block the charging station for subsequent charging processes.
  • such a charging station should not be unnecessarily blocked for subsequent charging processes if the charging station has a charging column with a charging cable permanently connected to the charging column. It is also an object of the invention to provide a charging station suitable for carrying out the method.
  • the method according to the invention aims to lock a connection between a plug of a charging station and a mating plug arranged on an electric vehicle (EV).
  • the plug is arranged at one end of a charging cable, the other end of which is connected to a charging station in the charging station.
  • a first locking element is assigned to the connector and a second locking element is assigned to the mating connector.
  • the first locking element and the second locking element each have an activated state and a deactivated state and cooperate to provide locking of the connector and the mating connector.
  • the procedure consists of the following steps:
  • the charging cable can in particular be a charging cable that is permanently connected to the charging column of the charging station.
  • a charging cable permanently connected to the charging station is understood to mean a charging cable that cannot be disconnected from the charging station or from the charging station, or can only be disconnected by qualified personnel specially authorized by the charging station operator.
  • Such a charging cable can, for example, be wired, in particular screwed, to the charging column on one side - usually within a housing of the charging column - and have the plug at its other end.
  • a permanently connected charging cable can also have a connector at both ends, one of which is firmly connected to a complementary mating connector on the charging column, e.g. via a locked lock.
  • a charging process of the EV can advantageously take place in the first operating mode of the charging station.
  • the connector and the mating connector are locked together.
  • the first locking element of the connector and the second locking element of the mating connector are each in their activated state.
  • a disconnection of the connector and mating connector in the first operating mode of the charging station is thus safely suppressed by the interaction of the two activated locking elements.
  • the charging process can be interrupted by a user of the EV, for example at his or her special request.
  • the second locking element assigned to the mating connector can be deliberately put into a deactivated state.
  • the second locking element can be put into the deactivated state in response to a separate release signal.
  • the release signal can be generated, for example, via a vehicle key assigned to the EV.
  • the connection of the connector and mating connector can also be disconnected when the first locking element assigned to the connector is activated.
  • the charging station can advantageously be in the second operating mode. Specifically, when the charging process is nearing the end or is complete, for example because an energy store of the EV has reached its individual target value for the stored energy, the charging station can switch to the second operating mode.
  • the first locking element assigned to the plug In the second operating mode of the charging station, the first locking element assigned to the plug is in its deactivated state.
  • the connection of plug and mating connector In the deactivated state of the first locking element, the connection of plug and mating connector can also be disconnected when the second locking element assigned to the mating connector is in its activated state. In the deactivated state of the first locking element, the connection of the plug and the mating connector is unlocked and the connection can be separated regardless of whether the second locking element assigned to the mating connector is in its activated state or its deactivated state.
  • connection of the connector and the mating connector is only locked when both the first locking element of the Connector, and at the same time the second locking element of the mating connector are each in their activated state. As soon as at least one of the locking elements of the plug and mating connector is in the deactivated state, the connection of the plug to the mating connector is unlocked and can be separated. It goes without saying that an unlocked connection is also present when both the first locking element of the connector and the second locking element of the mating connector are each in their deactivated state.
  • the method enables an EV user of a second EV to disconnect the connector and mating connector when the charging process on a first EV has ended.
  • the EV user of the second EV can thus start a new charging process on the second EV after the end of the charging process on the first EV without an unlocking initiated by the EV user of the first EV - for example triggered by the second locking element of the mating connector - is required.
  • the connection of the plug and the mating connector can be unlocked automatically by the charging station, which recognizes when the EV charging process is completed on the basis of measurements of electrical quantities that are already carried out during the charging process.
  • the charging station is thus not blocked after the end of the charging process in that the connection of plug and mating connector remains locked because the second locking element of the mating connector is in its activated state. At the same time, however, unintentional disconnection of the connector and mating connector during the charging process of the EV due to the interaction of the activated first locking element of the connector and the activated second locking element of the mating connector is reliably prevented.
  • activation and / or deactivation of the first locking element can take place by an electric motor or electromagnetic.
  • a transition from the activated state of the first locking element to the deactivated state of the first locking element can be made depending on a measurement of electrical variables in the Plug and / or take place in the charging station of the charging station.
  • electrical variables for example a battery voltage of the energy store assigned to the EV and a charging current, are usually detected by the charging station anyway. In this way, the charging station can determine when the EV has finished charging.
  • the connection of the connector and the mating connector can be disconnected without the risk of an electric arc and the connection can be unlocked or unlocked.
  • the charging process can be terminated in different ways or triggered by different events. For example, the termination of the charging process can be triggered by the fact that the storage device of the electric vehicle is fully charged to its maximum possible energy content. Alternatively, it is possible to terminate the charging process by reaching or exceeding a predefined charging time and / or a predefined charging energy. To unlock the connection, a control signal can be transmitted from the charging station to the connector.
  • an electromotive or electromagnetic actuator in the plug can act on the first locking element and put the first locking element into the activated state or into the deactivated state.
  • the control signal can be transmitted by radio or wired.
  • the control signal for activating and / or deactivating the first locking element assigned to the plug is wired from the charging column, in particular via a line of the charging cable designed for power transmission, a communication line already present in the charging cable or a separate signal line of the charging cable.
  • connection can also be locked and unlocked without transmitting a control signal from the charging station to the plug. This is possible, for example, when a current measurement, as well as a generation of the control signal on the actuator assigned to the first locking element in the connector itself, for example via an actuator arranged in the connector Control unit, takes place.
  • a transition from the activated state of the first locking element to the deactivated state of the first locking element can take place via an actuator assigned to the first locking element, which is driven by a magnetic field that flows through the connection between the plug and mating connector Charging current is generated.
  • the actuator can be held in a first position by a spring that acts mechanically on the actuator, in which the first locking element is in the deactivated state.
  • a significant charging current flows through the charging cable and at the same time through the connection between plug and mating connector.
  • the charging current generates a magnetic field that surrounds a current-carrying line of the charging cable in a circular manner, which acts on the actuator and generates a force on the actuator which is directed against the force of the mechanical spring. If the magnetic field is sufficiently strong, the actuator can therefore be moved by the magnetic field into a position in which the first locking element is in the activated state.
  • the charging current is sufficiently low to move the actuator back into the first position by the force of the mechanical spring.
  • the first locking element assigned to the plug can have a receiving opening which is arranged in a housing of the plug.
  • the receiving opening can have a closable edge area along its circumference.
  • the second locking element assigned to the mating connector can contain a displaceable, in particular axially displaceable bolt which, in its activated state, engages in the receiving opening of the first locking element and thus mechanically locks the connection of the connector and the mating connector. It is not absolutely necessary here for the circumference of the receiving opening to be completely closed when the edge area is closed. Rather, it is possible for the periphery of the receiving opening to be slightly open in the vicinity of the edge area even when the edge area is closed.
  • the opening distance is smaller than a diameter of the second locking element designed as a bolt, so that the bolt cannot be moved out of the receiving opening of the first locking element in the activated state of the second locking element.
  • the edge area of the receiving opening can be opened or opened to an opening spacing that exceeds a diameter of the bolt, so that the bolt is also activated when the second
  • Locking element can be moved out of the receiving opening.
  • the opening distance can be enlarged before a relative movement of the plug and mating plug, for example by means of an electric motor or electromagnetic.
  • the opening distance is only increased by a relative movement of the plug and mating plug.
  • the latter is the case, for example, when the closable edge area of the receiving opening is kept closed by an activated locking means in the closed state, while the locking means is deactivated in the unlocked state and enables the edge area to be opened.
  • the closable edge area of the receiving opening can be closed or narrowed via a lockable web which is rotatably or displaceably mounted in the housing in the deactivated state of the first locking element.
  • the charging cable can in particular be a charging cable that is permanently connected to the charging column.
  • the connector is designed to establish a locked connection with a mating connector of the electric vehicle.
  • the plug has a first activatable and deactivatable locking element which is designed to interact with a second activatable and deactivatable locking element of the mating connector for the purpose of locking.
  • the charging station is designed and set up to operate the first locking element assigned to the connector in an activated state in order to lock the connection of connector and mating connector when the second locking element of the mating connector is activated.
  • the charging station in a second operating mode, is designed and set up to operate the first locking element assigned to the connector in a deactivated state in order to unlock or keep unlocked the connection of connector and mating connector even when the second locking element of the mating connector is activated.
  • the charging station also has a control unit for controlling the plug.
  • the control unit optionally in connection with an actuator assigned to the first locking element, is designed and set up to lock the connector with the mating connector according to the method according to the invention.
  • the first locking element assigned to the plug can have a receiving opening.
  • the receiving opening can be arranged in a housing of the plug and have a closable edge area along its circumference.
  • the receiving opening in the first operating mode of the charging station can be designed to at least partially enclose a second locking element designed as a bolt in its activated state in such a way that a movement of the activated second locking element out of the receiving opening, and thus a relative movement of the plug and the Mating connector, is safely suppressed.
  • the first locking element in its deactivated state can be designed and set up to open a previously completely closed edge area of the receiving opening or to increase an opening distance d of a previously not completely closed edge area so that the opening distance d exceeds a diameter of the second locking element designed as a bolt .
  • the first locking element of the plug can have a web which, in the deactivated state of the first locking element, is rotatably or displaceably mounted in the housing.
  • rotation and / or displacement of the web is suppressed by a suitable locking means acting on the web. In this way, a relative movement between the plug and the mating plug is made possible when the first locking element is deactivated and when the second locking element is in its activated state.
  • connection between plug and mating connector is unlocked and can be disconnected.
  • connection of plug and mating plug is securely locked when the first locking element of the plug and the second The locking element of the mating connector is present in its activated state at the same time.
  • the charging station can have a signaling device which is set up to display the current operating mode of the charging station.
  • the signaling device can be arranged on the plug and / or on the charging column of the charging station.
  • the signal device can be used to directly identify whether the charging station is currently operating in the first operating mode or in the second operating mode. In this way, especially in the case of a plurality of charging stations, it is immediately apparent at which of the plurality of charging stations a charging process is still running or has already been completed.
  • the charging station can have an emergency switch, in particular a lockable emergency switch, the emergency switch being designed to put the charging station into the second operating mode.
  • connection between plug and mating connector can be unlocked, in particular even when the second locking element of the mating connector is activated.
  • This enables an authorized person, for example a service technician responsible for the charging station, to separate the plug and the mating plug even if the event that would otherwise end the charging process has not yet been reached.
  • the lockable emergency switch ensures that only people can operate the emergency switch who have a release element assigned to the closing mechanism of the emergency switch.
  • the release element can be designed as a mechanical key.
  • the locking mechanism can also be designed as a sensor in order to detect a release element, for example a fingerprint, which identifies the authorizing person.
  • the first locking element can have an electromotive or electromagnetic drive.
  • the first locking element of the plug can have an electromagnetic or electromagnetic release device.
  • a release device is to be understood in particular as a locking means assigned to the first locking element, for example acting on the closable edge region.
  • the charging station can comprise a measuring device connected to the control unit for detecting electrical variables during the charging process, for example an electrical voltage of an energy store assigned to the EV and / or a charging current.
  • the control unit of the charging station can be designed and set up to operate the charging station either in the first operating mode or in the second operating mode as a function of the detected electrical variables.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a conventional connector
  • FIG. 3 shows a charging station according to the invention for an electric vehicle in one embodiment
  • FIG. 4a shows a view of a locked connection of plug and mating plug in a first embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 4b shows a view of an unlocked connection of plug and mating plug from FIG. 4a in the first embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 5a shows another view of the locked connection of plug and mating plug from FIG. 4a;
  • FIG. 5b shows another view of the unlocked connection of plug and mating plug from FIG. 4b.
  • FIG. 3 a charging station 36 according to the invention for an electric vehicle 34 is illustrated in one embodiment.
  • the charging station 36 comprises a charging column 30 and a charging cable 31 fixedly connected to the charging column 30.
  • the charging cable 31 fixedly connected to the charging column 30 is screwed at one end inside a housing of the charging column 30. It is thus firmly (in the sense of inseparable or not easily releasable) connected to the charging column 30.
  • the charging cable 31 has a plug 10 which is designed to be connected to a complementary mating plug 20 of the EV 34.
  • a charging current can flow via the connection of plug 10 and mating plug 20 during a charging process of the EV 34 in order to charge an energy store 35 of the EV 34 to a target value.
  • the charging station 36 also comprises a measuring device 33 for the detection of electrical variables that are assigned to the charging process, for example a voltage of the energy store 35 or a charging current, and a control unit 32 connected to the measuring device 33.
  • the charging station 36 can be operated in two operating modes via the control unit 32.
  • the EV 34 is charged in a first operating mode of the charging station 36.
  • the connector 10 In the first operating mode, the connector 10 is connected to the mating connector 20 in a locked manner.
  • a first locking element 11 of the connector 10 and a second locking element 21 of the mating connector 20 are each in the activated state (cf. FIGS. 4a and 5a).
  • a separation of the connection of plug 10 and mating plug 20 in the first operating mode of the charging station 36 is thus reliably prevented.
  • An arc due to inadvertent separation of the connection and damage to components of the charging station 36 and / or the EV 34 resulting therefrom is thus prevented.
  • the charging station 36 is operated by the control unit 32 in the second operating mode.
  • the first locking element 11 of the plug 10 is in its deactivated state, as a result of which the connection between plug 10 and mating plug 20 is unlocked (see FIGS. 4b and 5b).
  • a separation of the connection of the plug 10 and the mating connector 20 is thus made possible even when the second locking element 21 of the mating connector 20 is activated.
  • the control unit 32 is designed and set up, the charging station 36 as a function of the data provided by the measuring device 33 to operate detected electrical quantities in the first operating mode or in the second operating mode.
  • FIGS. 4a, 4b, 5a, and 5b show views of a lockable connection of a plug 10 and a mating plug 20, which is produced using an embodiment of the method according to the invention and is produced with a plug 10 of the charging station 36 according to the invention from FIG. 3 .
  • Figures 4a and 5a show the locked state of the connection
  • Figures 4b and 5b illustrate the unlocked state of the connection.
  • FIGS. 4a and 4b show the connection from a side view
  • FIGS. 5a and 5b show the corresponding connection in a top view.
  • the operating principle of an embodiment of the method for producing a locked or unlocked connection is explained below with reference to FIGS. 4a, 4b, 5a and 5b.
  • the charging station 36 is in the first operating mode.
  • the first locking element 11 of the connector 10 as well as the second locking element 21 of the mating connector 20, are each in their activated state.
  • the first locking element 11 of the plug 10 contains a receiving opening 11, the second locking element 21 an axially displaceable bolt 22 which is driven via an electromagnetically acting actuator 23.
  • An edge region 14 of the receiving opening 11 running along a circumference of the receiving opening 11 is closed by a locked web 15.
  • the web is fixed in its position on a housing 13 of the plug 10 by means of locking means 16.
  • the bolt 22 In the locked state of the connection, the bolt 22 reaches through the closed receiving opening 11 and thus prevents a relative movement of the connector 10 to the mating connector 20. A separation of the connection is therefore not possible, which is illustrated schematically by the crossed-out arrow in the connector 10.
  • An imminent completion of the charging process is determined by the charging station 36, in particular on the basis of electrical variables assigned to the charging process, which are detected by the measuring device 33 and evaluated by the control unit 32. Specifically, the charging station 36 can determine whether a previously specified target value for a Energy storage 35 of the EV 34 is reached. If the completion of the charging process is recognized by the charging station 36, the charging station 36 changes, controlled by the control unit 32, to the second operating mode. In the second operating mode, a charging current flowing via the charging cable 31 is limited to a small value, possibly to 0A. At the same time, the locking element 11 of the plug 10 is put into a deactivated state via the control unit 32. In the example shown in FIGS.
  • the lock 16 is released on one side of the web 15, which is symbolized in FIG. 5b by an open circle.
  • the web 15 is mechanically connected to the housing 13 of the plug 10 only at one end.
  • the connection is rotatable.
  • the web 15 folds outwards and releases the edge area 14 of the receiving opening 12 on one side up to the opening distance d.
  • the opening distance d is selected in such a way that it exceeds a diameter of the bolt 22.
  • the second locking element 21 of the mating connector 20 embodied as a bolt 22, can thus be moved out of the receiving opening 12 of the connector 10 even when the second locking element 21 is activated.
  • the connection is unlocked and the connection of the plug 10 and the mating connector 20 can be separated, which is symbolized in FIG. 4 b by an arrow on the plug 10 pointing away from the mating connector 20.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a method for locking a connection of a plug (10) to a mating plug (20) arranged on an electric vehicle (34). The plug (10) is arranged on a charging cable (31) which is connected to a charging post (30) of a charging station (36), in particular a charging cable (31) which is rigidly connected to a charging post (30) of a charging station (30). The plug (10) is paired with a first locking element (11), and the mating plug (20) is paired with a second locking element (21), wherein the first locking element (11) and the second locking element (21) interact in order to lock the connection between the plug (10) and the mating plug (20), and each element has an activated state and a deactivated state. The method has the steps of: - operating the first locking element (11) paired with the plug (10) in an activated state in a first operating mode of the charging station (30) in order to lock the connection between the plug (10) and the mating plug (20) when the second locking element (21) paired with the mating plug (20) is activated and - operating the first locking element (11) paired with the plug (10) in a deactivated state in a second operating mode of the charging station (30) in order to unlock the connection between the plug (10) and the mating plug (20) when the second locking element (21) paired with the mating plug (20) is activated. The invention additionally relates to a charging station which is suitable for and designed to carry out the method.

Description

VERFAHREN ZUR VERRIEGELUNG EINES AN EINEM LADEKABEL ANGEORDNETEN STECKERS MIT EINEM GEGENSTECKER UND LADESTATION ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS METHOD OF LOCKING A PLUG ARRANGED ON A CHARGING CABLE WITH A MISCELLANEOUS PLUG AND CHARGING STATION FOR PERFORMING THE METHOD
Technisches Gebiet der Erfindung Technical field of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verriegelung einer Verbindung eines Steckers einer Ladestation mit einem Gegenstecker eines Elektrofahrzeuges. Der Stecker ist an einem Ende eines Ladekabels angeordnet, das mit einer Ladesäule der Ladestation verbunden ist. Insbesondere zielt das Verfahren auf die Herstellung einer verriegelten Verbindung des Steckers und des Gegensteckers in einem ersten Betriebsmodus der Ladestation und der Herstellung einer entriegelten Verbindung des Steckers und des Gegensteckers in einem zweiten Betriebsmodus der Ladestation. Bei dem Ladekabel kann es sich insbesondere um ein fest mit der Ladestation verbundenes Ladekabel handeln. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Ladestation mit einer Ladesäule, einem mit der Ladesäule verbundenen Ladekabel und einem an dem Ladekabel angeordneten Stecker, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet und eingerichtet ist. The invention relates to a method for locking a connection between a connector of a charging station and a mating connector of an electric vehicle. The plug is arranged at one end of a charging cable which is connected to a charging column of the charging station. In particular, the method aims at establishing a locked connection between the plug and the mating connector in a first operating mode of the charging station and establishing an unlocked connection between the plug and the mating connector in a second operating mode of the charging station. The charging cable can in particular be a charging cable permanently connected to the charging station. The invention further relates to a charging station with a charging column, a charging cable connected to the charging column and a plug arranged on the charging cable, which is suitable and set up for carrying out the method.
Stand der Technik State of the art
Ein Ladevorgang eines Elektrofahrzeuges (EV = Electro Vehicle), insbesondere eines Elektroautos, an öffentlichen Ladestationen kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. In einer ersten Variante erfolgt der Ladevorgang über ein Ladekabel, welches im Besitz eines Nutzers des EV ist. Hierbei weist das Ladekabel an jedem seiner Enden einen Stecker auf, der jeweils mit einem komplementär ausgeführten Gegenstecker an dem EV und an einer der Ladestation zugeordneten Ladesäule verbunden wird. Eine derartige Ladestation bzw. dessen Ladesäule umfasst somit einen komplementär ausgeführten Gegenstecker, jedoch im Allgemeinen kein fest mit der Ladesäule verbundenes Ladekabel. In einer zweiten Variante erfolgt der Ladevorgang über ein in der Regel fest bzw. unlösbar mit einer Ladesäule der Ladestation verbundenes Ladekabel. Ein derartiges Ladekabel weist lediglich einen Stecker an seinem freien Ende auf, der mit einem komplementär ausgeführten Gegenstecker an dem EV verbunden wird. Herkömmliche Ladestationen sind entweder nur für die erste Variante, nur für die zweite Variante oder aber sowohl für die erste Variante als auch die zweite Variante ausgelegt. Sie weisen demnach (i) entweder ausschließlich einen komplementär ausgeführten Gegenstecker zum Anschluss eines separaten Ladekabels, (ii) ausschließlich ein fest mit der Ladestation verbundenes Ladekabel, oder aber (iii) eine Kombination eines komplementär ausgebildeten Gegensteckers und eines fest mit der Ladestation verbundenen Ladekabels auf. An electric vehicle (EV = Electro Vehicle), in particular an electric car, can be charged at public charging stations in different ways. In a first variant, the charging process takes place via a charging cable that is owned by a user of the EV. Here, the charging cable has a connector at each of its ends, which is connected to a complementary mating connector on the EV and on a charging column assigned to the charging station. Such a charging station or its charging column thus comprises a complementary mating connector, but generally not a charging cable permanently connected to the charging column. In a second variant, the charging process takes place via a charging cable that is generally permanently or permanently connected to a charging column of the charging station. Such a charging cable only has a connector at its free end, which is connected to a complementary mating connector on the EV. Conventional charging stations are designed either only for the first variant, only for the second variant, or both for the first variant and the second variant. They accordingly (i) either exclusively have a complementary mating connector for the Connection of a separate charging cable, (ii) exclusively a charging cable permanently connected to the charging station, or (iii) a combination of a complementary mating connector and a charging cable permanently connected to the charging station.
Während des Ladevorganges ist üblicherweise eine Verbindung des Steckers des Ladekabels und des komplementär ausgeführten Gegensteckers an dem EV mechanisch verriegelt. Dabei ist ein Wirkprinzip einer herkömmlichen Verriegelung in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Die Fig. 1 zeigt einen Stecker 1 , der am Ende eines - in Fig. 1 nicht dargestellten - Ladekabels angeordnet ist. Der Stecker 1 weist an seinem Gehäuse 4 zumindest eine, oftmals mehrere Aufnahmeöffnungen 3 auf, in die jeweils ein an dem EV angeordnetes aktivier- und deaktivierbares zweites Verriegelungselement eingreift. Wie in Fig. 2 dargestellt, handelt es sich bei dem zweiten Verriegelungselement 6 beispielsweise um einen axial verschiebbaren Bolzen 7, der in einem aktivierten Zustand des zweiten Verriegelungselementes 6 in eine der Aufnahmeöffnungen 2 des ladekabelseitigen Steckers 1 eingreift. Hierdurch soll ein Trennen der Verbindung von Stecker 1 und Gegenstecker 5 unter Last - d.h. bei signifikantem Stromfluss zwischen Ladestation und EV - verhindert werden. Die mechanische Verriegelung bleibt typischerweise so lange bestehen, bis sie von einem Nutzer des EV, beispielsweise durch eine Betätigung des dem EV zugeordneten Schlüssels, entriegelt wird. Bei der Entriegelung fährt der Bolzen 7 des zweiten Verriegelungselementes 6 axial aus der Aufnahmeöffnung 3 des Steckers 1 heraus und ermöglicht so ein Trennen der Verbindung von Stecker 1 und Gegenstecker 5. During the charging process, a connection between the plug of the charging cable and the complementary mating connector on the EV is usually mechanically locked. An operating principle of a conventional lock is shown in FIGS. 1 and 2. Fig. 1 shows a plug 1, which is arranged at the end of a - not shown in Fig. 1 - charging cable. On its housing 4, the plug 1 has at least one, often several, receiving openings 3, into each of which a second locking element which is arranged on the EV and which can be activated and deactivated, engages. As shown in FIG. 2, the second locking element 6 is, for example, an axially displaceable bolt 7 which, when the second locking element 6 is activated, engages in one of the receiving openings 2 of the connector 1 on the charging cable side. This is to prevent the connection of connector 1 and mating connector 5 from being disconnected under load - i.e. when there is a significant current flow between the charging station and EV. The mechanical lock typically remains in place until it is unlocked by a user of the EV, for example by actuating the key assigned to the EV. During unlocking, the bolt 7 of the second locking element 6 moves axially out of the receiving opening 3 of the plug 1 and thus enables the connection of plug 1 and mating plug 5 to be separated.
Die herkömmliche Verriegelung von Stecker 1 und Gegenstecker 5 verfolgt mit ihrem Wirkprinzip gleichzeitig den Zweck, ein Ladekabel, das sich im Besitz eines EV Nutzers befindet - also nicht fest mit der Ladesäule der Ladestation verbunden ist - vor einem Zugriff Dritter und einem eventuellen Diebstahl zu schützen. Nachteilig ist dabei jedoch, dass die Verbindung von Stecker und Gegenstecker oftmals auch lange nach Beendigung des Ladevorganges verriegelt sein kann, z. B. weil der entsprechende EV Nutzer gerade nicht vor Ort ist, um die Verbindung zu entriegeln. Die herkömmliche Verriegelung wird ausschließlich über eine Aktivierung des zweiten Verriegelungselementes des EV herbeigeführt und kann ausschließlich durch eine Deaktivierung des zweiten Verriegelungselementes entriegelt werden. Dabei erfolgt die Verriegelung und Entriegelung der Verbindung unabhängig davon, ob es sich bei dem Ladekabel um ein fest mit der Ladesäule der Ladestation verbundenes Ladekabel oder um ein separates Ladekabel handelt. Daher wird eine Ladestation, die ein fest mit einer Ladesäule der Ladestation verbundenes Ladekabel aufweist, für einen nachfolgenden Ladevorgang blockiert. Die Blockade dauert so lange an, bis der Nutzer desjenigen EV, dessen Gegenstecker mit dem Stecker des Ladekabels verriegelt ist, vor Ort verfügbar ist, um die Verbindung von Stecker und Gegenstecker zu entriegeln. Eine ohnehin derzeit noch schwache Infrastruktur von Ladestationen wird somit nicht voll ausgenutzt, da so verhindert wird, dass die Ladestation unmittelbar nach Abschluss des Ladevorganges an einem ersten EV für ein zweites EV genutzt werden kann. The conventional locking of connector 1 and mating connector 5, with its operating principle, also pursues the purpose of protecting a charging cable that is in the possession of an EV user - i.e. not permanently connected to the charging station of the charging station - from access by third parties and possible theft . The disadvantage here, however, is that the connection of the plug and mating plug can often be locked long after the charging process has ended, e.g. B. because the corresponding EV user is currently not on site to unlock the connection. The conventional locking is brought about exclusively by activating the second locking element of the EV and can only be unlocked by deactivating the second locking element. The connection is locked and unlocked regardless of whether it is the charging cable is a charging cable permanently connected to the charging station of the charging station or a separate charging cable. Therefore, a charging station that has a charging cable permanently connected to a charging station of the charging station is blocked for a subsequent charging process. The blockage continues until the user of the EV whose mating connector is locked with the connector of the charging cable is available on site to unlock the connection between the connector and the mating connector. The infrastructure of charging stations, which is currently still weak, is therefore not fully utilized, as this prevents the charging station from being used for a second EV immediately after the charging process has been completed at a first EV.
Die Schrift DE 10 2013 015 954 A1 offenbart ein Verfahren zum Aufladen einer Energieversorgungseinheit eines Elektrokraftfahrzeugs mit elektrischer Energie von einer ein Ladekabel aufweisenden elektrischen Ladestation. Dabei wird das Ladekabel vor Beginn eines Ladevorgangs am Elektrokraftfahrzeug verriegelt. Die Verriegelung des Ladekabels wird vom Elektrokraftfahrzeug nach Empfang eines universellen Freigabesignals freigegeben, wenn der Ladevorgang zu diesem Zeitpunkt abgeschlossen ist. Document DE 10 2013 015 954 A1 discloses a method for charging an energy supply unit of an electric motor vehicle with electrical energy from an electrical charging station having a charging cable. The charging cable is locked before the start of a charging process on the electric vehicle. The locking of the charging cable is released by the electric vehicle after receiving a universal release signal if the charging process has been completed at this point in time.
Die Schrift US 2019 / 0061538 A1 offenbart ein Elektrofahrzeug mit einer Speichervorrichtung, die über ein Ladekabel mit elektrischer Energie aufgeladen werden kann. Das Fahrzeug umfasst: einen Einlass, der zur Aufnahme eines Ladesteckers, der an einem Ende des Ladekabels angeordnet ist, ausgelegt ist, und einen Kabelverriegelungsmechanismus, der in der Nähe des Einlasses angeordnet ist. Der Kabelverriegelungsmechanismus kann zwischen einem Verriegelungszustand und einem Entriegelungszustand umschalten. Das Elektrofahrzeug umfasst weiterhin eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, die Speichervorrichtung in einem ersten Betriebsmodus mit einem ersten Stromwert zu laden, wenn der Ladestecker und der Einlass miteinander verbunden sind und sich der Kabelverriegelungsmechanismus im verriegelten Zustand befindet. Die Steuervorrichtung ist weiterhin konfiguriert, die Speichervorrichtung in einem zweiten Betriebsmodus mit einem zweiten Stromwert aufzuladen, der geringer ist als der erste Stromwert, wenn der Ladestecker und der Einlass miteinander verbunden sind und sich der Kabelverriegelungsmechanismus im Entriegelungszustand befindet. Die Druckschrift DE 102018123314 A1 offenbart einen ladekabelseitigen Ladestecker zum Einstecken in eine ladestationsseitige Ladebuchse zum Aufladen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs über ein Ladekabel. Der Ladestecker weist außenseitig einen Verriegelungs-Hinterschnitt auf, den ein Verriegelungselement der Ladestation zur Verriegelung des Ladesteckers in der Ladebuchse hintergreift. Der Ladestecker weist zudem eine manuelle Notentriegelung mit einem Wirkelement auf, um bei manueller Betätigung der Notentriegelung zu bewirken, dass das Verriegelungselement den Verriegelungs-Hinterschnitt nicht mehr hintergreift. Document US 2019/0061538 A1 discloses an electric vehicle with a storage device that can be charged with electrical energy via a charging cable. The vehicle includes: an inlet configured to receive a charging plug located at one end of the charging cable, and a cable locking mechanism located near the inlet. The cable locking mechanism can switch between a locking state and an unlocking state. The electric vehicle further comprises a control device configured to charge the storage device in a first operating mode with a first current value when the charging plug and the inlet are connected to one another and the cable locking mechanism is in the locked state. The control device is further configured to charge the storage device in a second operating mode with a second current value that is less than the first current value when the charging plug and the inlet are connected to one another and the cable locking mechanism is in the unlocked state. The document DE 102018123314 A1 discloses a charging plug on the charging cable side for insertion into a charging socket on the charging station side for charging a traction battery of a motor vehicle via a charging cable. The charging plug has a locking undercut on the outside, which a locking element of the charging station engages behind to lock the charging plug in the charging socket. The charging plug also has a manual emergency release with an active element in order, when the emergency release is operated manually, to ensure that the locking element no longer engages behind the locking undercut.
Aufgabe der Erfindung Object of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verriegelung einer Verbindung eines Steckers mit einem komplementär ausgebildeten Gegenstecker anzugeben, wobei der Stecker an einem Ladekabel einer einer Ladestation zugeordneten Ladesäule angeordnet ist. Das Verfahren soll einerseits ein Trennen der Verbindung unter Last sicher verhindern, andererseits jedoch die Ladestation für nachfolgende Ladevorgange nicht unnötigerweise blockieren. Insbesondere soll eine solche Ladestation für nachfolgende Ladevorgange nicht unnötigerweise blockiert werden, wenn die Ladestation eine Ladesäule mit einem fest mit der Ladesäule verbundenen Ladekabel aufweist. Es ist zudem Aufgabe der Erfindung, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Ladestation aufzuzeigen. The invention is based on the object of specifying a method for locking a connection between a plug and a complementarily designed mating plug, the plug being arranged on a charging cable of a charging column assigned to a charging station. On the one hand, the method should reliably prevent the connection from being disconnected under load, but on the other hand not unnecessarily block the charging station for subsequent charging processes. In particular, such a charging station should not be unnecessarily blocked for subsequent charging processes if the charging station has a charging column with a charging cable permanently connected to the charging column. It is also an object of the invention to provide a charging station suitable for carrying out the method.
Lösung solution
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 9 genannt. Die Aufgabe, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Ladestation aufzuzeigen, wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Ladestation sind in den Ansprüchen 11 bis 15 aufgeführt. In a method of the type mentioned at the outset, the object is achieved according to the invention with the features of independent claim 1. Advantageous embodiments of the method are specified in claims 2 to 9. The object of indicating a charging station suitable for carrying out the method is achieved according to the invention with the features of independent claim 10. Advantageous embodiments of the charging station are listed in claims 11 to 15.
Beschreibung der Erfindung Description of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren zielt auf eine Verriegelung einer Verbindung eines Steckers einer Ladestation mit einem an einem Elektrofahrzeug (EV) angeordneten Gegenstecker. Dabei ist der Stecker an einem Ende eines Ladekabels angeordnet, das mit seinem anderen Ende mit einer Ladesäule der Ladestation verbunden ist. Dem Stecker ist ein erstes Verriegelungselement und dem Gegenstecker ein zweites Verriegelungselement zugeordnet. Das erste Verriegelungselement und das zweite Verriegelungselement weisen jeweils einen aktivierten Zustand und einen deaktivierten Zustand auf und wirken zur Bereitstellung einer Verriegelung des Steckers und des Gegensteckers zusammen. Das Verfahren umfasst die Schritte: The method according to the invention aims to lock a connection between a plug of a charging station and a mating plug arranged on an electric vehicle (EV). The plug is arranged at one end of a charging cable, the other end of which is connected to a charging station in the charging station. A first locking element is assigned to the connector and a second locking element is assigned to the mating connector. The first locking element and the second locking element each have an activated state and a deactivated state and cooperate to provide locking of the connector and the mating connector. The procedure consists of the following steps:
Betreiben des dem Stecker zugeordneten ersten Verriegelungselementes in einem ersten Betriebsmodus der Ladestation in einem aktivierten Zustand, um bei aktiviertem Zustand des dem Gegenstecker zugeordneten zweiten Verriegelungselementes die Verbindung des Steckers mit dem Gegenstecker zu verriegeln, und Operating the first locking element assigned to the connector in a first operating mode of the charging station in an activated state in order to lock the connection of the connector to the mating connector when the second locking element assigned to the mating connector is activated, and
Betreiben des dem Stecker zugeordneten ersten Verriegelungselementes in einem zweiten Betriebsmodus der Ladestation in einem deaktivierten Zustand, um bei aktiviertem Zustand des dem Gegenstecker zugeordneten zweiten Verriegelungselementes die Verbindung des Steckers mit dem Gegenstecker zu entriegeln. Operating the first locking element assigned to the plug in a second operating mode of the charging station in a deactivated state in order to unlock the connection of the plug with the mating connector when the second locking element assigned to the mating connector is activated.
Bei dem Ladekabel kann es sich insbesondere um ein fest mit der Ladesäule der Ladestation verbundenes Ladekabel handeln. Unter einem fest mit der Ladesäule verbundenen Ladekabel ist ein Ladekabel zu verstehen, bei dem ein Trennen von der Ladesäule, wie auch von der Ladestation, nicht, oder nur durch von dem Betreiber der Ladestation speziell dazu autorisiertem Fachpersonal möglich ist. Ein derartiges Ladekabel kann beispielsweise einseitig mit der Ladesäule - üblicherweise innerhalb eines Gehäuses der Ladesäule - verdrahtet, insbesondere verschraubt sein und an seinem anderen Ende den Stecker aufweisen. Ein fest verbundenes Ladekabel kann aber auch an beiden Enden einen Stecker aufweisen, von denen ein Stecker mit einem komplementär gestalteten Gegenstecker an der Ladesäule fest, z.B. über ein verschlossen vorliegendes Schloss, verbunden ist. The charging cable can in particular be a charging cable that is permanently connected to the charging column of the charging station. A charging cable permanently connected to the charging station is understood to mean a charging cable that cannot be disconnected from the charging station or from the charging station, or can only be disconnected by qualified personnel specially authorized by the charging station operator. Such a charging cable can, for example, be wired, in particular screwed, to the charging column on one side - usually within a housing of the charging column - and have the plug at its other end. A permanently connected charging cable can also have a connector at both ends, one of which is firmly connected to a complementary mating connector on the charging column, e.g. via a locked lock.
Ein Ladevorgang des EV kann dabei vorteilhafterweise in dem ersten Betriebsmodus der Ladestation erfolgen. Während des ersten Betriebsmodus sind der Stecker und der Gegenstecker miteinander verriegelt. Das erste Verrieglungselement des Steckers und das zweite Verriegelungselement des Gegensteckers liegen jeweils in ihrem aktivierten Zustand vor. Ein Trennen der Verbindung von Stecker und Gegenstecker in dem ersten Betriebsmodus der Ladestation ist durch das Zusammenwirken beider aktivierter Verriegelungselemente somit sicher unterdrückt. Auch in dem ersten Betriebsmodus der Ladestation kann der Ladevorgang jedoch durch einen Nutzer des EV, z.B. auf dessen besonderen Wunsch hin, unterbrochen werden. In diesem Fall kann das dem Gegenstecker zugeordnete zweite Verriegelungselement bewusst in einen deaktivierten Zustand versetzt werden. Für eine derartige Deaktivierung ist es jedoch erforderlich, dass der EV-Nutzer diese bewusst initiiert, da sie typischerweise mit einer anderen Funktion des EV, z.B. einem Schließmechanismus des Fahrzeuges, gekoppelt erfolgt. Alternativ oder kumulativ ist es möglich, dass das zweite Verriegelungselement in Reaktion auf ein separates Freigabesignal in den deaktivierten Zustand versetzt wird. Das Freigabesignal kann z.B. über einen dem EV zugeordneten Fahrzeugschlüssel erzeugt werden. In dem deaktivierten Zustand des zweiten Verriegelungselementes ist ein Trennen der Verbindung von Stecker und Gegenstecker auch dann möglich, wenn das dem Stecker zugeordnete erste Verriegelungselement aktiviert vorliegt. A charging process of the EV can advantageously take place in the first operating mode of the charging station. During the first operating mode, the connector and the mating connector are locked together. The first locking element of the connector and the second locking element of the mating connector are each in their activated state. A disconnection of the connector and mating connector in the first operating mode of the charging station is thus safely suppressed by the interaction of the two activated locking elements. Even in the first operating mode of the charging station, however, the charging process can be interrupted by a user of the EV, for example at his or her special request. In this case, the second locking element assigned to the mating connector can be deliberately put into a deactivated state. For such a deactivation, however, it is necessary that the EV user consciously initiates this, since it is typically coupled with another function of the EV, for example a locking mechanism of the vehicle. Alternatively or cumulatively, it is possible for the second locking element to be put into the deactivated state in response to a separate release signal. The release signal can be generated, for example, via a vehicle key assigned to the EV. In the deactivated state of the second locking element, the connection of the connector and mating connector can also be disconnected when the first locking element assigned to the connector is activated.
Vorteilhafterweise kann dann, wenn der Ladevorgang des EV beendet ist, die Ladestation in dem zweiten Betriebsmodus vorliegen. Konkret kann dann, wenn der Ladevorgang sich dem Ende nähert oder abgeschlossen ist, beispielsweise weil ein Energiespeicher des EV seinen individuellen Zielwert für die gespeicherte Energie erreicht hat, die Ladestation in den zweiten Betriebsmodus wechseln. In dem zweiten Betriebsmodus der Ladestation liegt das dem Stecker zugeordnete erste Verriegelungselement in seinem deaktivierten Zustand vor. In dem deaktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes ist auch dann ein Trennen der Verbindung von Stecker und Gegenstecker möglich, wenn das dem Gegenstecker zugeordnete zweite Verriegelungselement in seinem aktivierten Zustand vorliegt. Im deaktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes ist die Verbindung des Steckers und des Gegensteckers entriegelt und ein Trennen der Verbindung ist unabhängig davon möglich, ob das dem Gegenstecker zugeordnete zweite Verriegelungselement in seinem aktivierten Zustand oder seinem deaktivierten Zustand vorliegt. When the EV charging process has ended, the charging station can advantageously be in the second operating mode. Specifically, when the charging process is nearing the end or is complete, for example because an energy store of the EV has reached its individual target value for the stored energy, the charging station can switch to the second operating mode. In the second operating mode of the charging station, the first locking element assigned to the plug is in its deactivated state. In the deactivated state of the first locking element, the connection of plug and mating connector can also be disconnected when the second locking element assigned to the mating connector is in its activated state. In the deactivated state of the first locking element, the connection of the plug and the mating connector is unlocked and the connection can be separated regardless of whether the second locking element assigned to the mating connector is in its activated state or its deactivated state.
Insgesamt wird bei dem Verfahren die Verbindung des Steckers und des Gegensteckers nur dann verriegelt, wenn sowohl das erste Verriegelungselement des Steckers, als auch gleichzeitig das zweite Verriegelungselement des Gegensteckers jeweils in ihrem aktivierten Zustand vorliegen. Sobald zumindest eines der Verriegelungselemente von Stecker und Gegenstecker in dem deaktivierten Zustand vorliegt, ist die Verbindung des Steckers mit dem Gegenstecker entriegelt und kann getrennt werden. Es versteht sich, dass eine entriegelte Verbindung auch dann vorliegt, wenn sowohl das erste Verriegelungselement des Steckers als auch das zweite Verriegelungselement des Gegensteckers jeweils in ihrem deaktivierten Zustand vorliegen. Overall, the connection of the connector and the mating connector is only locked when both the first locking element of the Connector, and at the same time the second locking element of the mating connector are each in their activated state. As soon as at least one of the locking elements of the plug and mating connector is in the deactivated state, the connection of the plug to the mating connector is unlocked and can be separated. It goes without saying that an unlocked connection is also present when both the first locking element of the connector and the second locking element of the mating connector are each in their deactivated state.
Über das Verfahren wird einem EV-Nutzer eines zweiten EV ein Trennen der Verbindung von Stecker und Gegenstecker ermöglicht, wenn der Ladevorgang an einem ersten EV beendet ist. Der EV-Nutzer des zweiten EV kann somit nach Beendigung des Ladevorganges an dem ersten EV einen neuen Ladevorgang an dem zweiten EV starten, ohne dass hierzu eine durch den EV-Nutzer des ersten EV initiierte Entriegelung - beispielsweise ausgelöst durch das zweite Verriegelungselement des Gegensteckers - erforderlich ist. Vielmehr kann die Entriegelung der Verbindung des Steckers und des Gegensteckers automatisch durch die Ladestation erfolgen, die aufgrund von ohnehin während des Ladevorgangs erfolgenden Messungen elektrischer Größen erkennt, wann der Ladevorgang des EV abgeschlossen ist. Die Ladestation wird somit nach Beendigung des Ladevorgangs nicht dadurch blockiert, dass die Verbindung von Stecker und Gegenstecker verriegelt bleibt, weil das zweite Verriegelungselement des Gegensteckers in seinem aktivierten Zustand vorliegt. Gleichzeitig wird jedoch ein unbeabsichtigtes Trennen der Verbindung von Stecker und Gegenstecker während des Ladevorgangs des EV aufgrund des Zusammenwirkens des aktiviert vorliegenden ersten Verriegelungselementes des Steckers und des aktiviert vorliegenden zweiten Verriegelungselementes des Gegensteckers sicher verhindert. The method enables an EV user of a second EV to disconnect the connector and mating connector when the charging process on a first EV has ended. The EV user of the second EV can thus start a new charging process on the second EV after the end of the charging process on the first EV without an unlocking initiated by the EV user of the first EV - for example triggered by the second locking element of the mating connector - is required. Rather, the connection of the plug and the mating connector can be unlocked automatically by the charging station, which recognizes when the EV charging process is completed on the basis of measurements of electrical quantities that are already carried out during the charging process. The charging station is thus not blocked after the end of the charging process in that the connection of plug and mating connector remains locked because the second locking element of the mating connector is in its activated state. At the same time, however, unintentional disconnection of the connector and mating connector during the charging process of the EV due to the interaction of the activated first locking element of the connector and the activated second locking element of the mating connector is reliably prevented.
In einer Ausführungsform des Verfahrens kann eine Aktivierung und/oder eine Deaktivierung des ersten Verriegelungselementes, gegebenenfalls auch des zweiten Verriegelungselementes, elektromotorisch oder elektromagnetisch erfolgen. Vorteilhafterweise kann dabei ein Übergang von dem aktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes in den deaktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes abhängig von einer Messung elektrischer Größen in dem Stecker und/oder in der Ladesäule der Ladestation erfolgen. Derartige elektrische Größen, beispielsweise eine Batteriespannung des dem EV zugeordneten Energiespeichers und ein Ladestrom, werden üblicherweise ohnehin von der Ladestation erfasst. Auf diese Weise kann die Ladestation feststellen, wann ein Ladevorgang des EV beendet ist. Üblicherweise wird nach Beendigung des Ladevorgangs lediglich eine Batteriespannung - und damit ein Energiegehalt der Batterie - konstant gehalten, was mit einem sehr geringen Strom, gegebenenfalls auch einem Strom von 0A erfolgt. In diesem Zustand ist ein Trennen der Verbindung des Steckers und des Gegensteckers ohne Gefahr eines Lichtbogens möglich und die Verbindung kann entriegelt werden bzw. entriegelt vorliegen. Ein Beenden des Ladevorganges kann auf unterschiedliche Arten erreicht oder durch unterschiedliche Ereignisse ausgelöst werden. Beispielsweise kann die Beendigung des Ladevorganges dadurch ausgelöst werden, dass der Speicher des Elektrofahrzeugs auf seinen maximal möglichen Energiegehalt vollgeladen ist. Alternativ dazu ist es möglich, die Beendigung des Ladevorganges dadurch auszulösen, dass eine vordefinierte Ladezeit und/oder eine vordefinierte Ladeenergie erreicht oder überschritten wird. Um die Verbindung zu entriegeln kann ein Steuersignal von der Ladesäule an den Stecker übertragen werden. In Reaktion auf das Steuersignal kann ein elektromotorischer oder elektromagnetischer Aktuator in dem Stecker auf das erste Verriegelungselement einwirken und das erste Verriegelungselement in den aktivierten Zustand oder in den deaktivierten Zustand versetzen. Dabei kann das Steuersignal prinzipiell per Funk oder drahtgebunden übertragen werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird das Steuersignal zur Aktivierung und/oder zur Deaktivierung des dem Stecker zugeordneten ersten Verriegelungselementes von der Ladesäule jedoch drahtgebunden, insbesondere über eine für eine Leistungsübertragung ausgelegte Leitung des Ladekabels, eine ohnehin in dem Ladekabel vorhandene Kommunikationsleitung oder eine separate Signalleitung des Ladekabels übertragen. In one embodiment of the method, activation and / or deactivation of the first locking element, possibly also of the second locking element, can take place by an electric motor or electromagnetic. Advantageously, a transition from the activated state of the first locking element to the deactivated state of the first locking element can be made depending on a measurement of electrical variables in the Plug and / or take place in the charging station of the charging station. Such electrical variables, for example a battery voltage of the energy store assigned to the EV and a charging current, are usually detected by the charging station anyway. In this way, the charging station can determine when the EV has finished charging. Usually, after the end of the charging process, only a battery voltage - and thus an energy content of the battery - is kept constant, which takes place with a very low current, possibly also a current of 0A. In this state, the connection of the connector and the mating connector can be disconnected without the risk of an electric arc and the connection can be unlocked or unlocked. The charging process can be terminated in different ways or triggered by different events. For example, the termination of the charging process can be triggered by the fact that the storage device of the electric vehicle is fully charged to its maximum possible energy content. Alternatively, it is possible to terminate the charging process by reaching or exceeding a predefined charging time and / or a predefined charging energy. To unlock the connection, a control signal can be transmitted from the charging station to the connector. In response to the control signal, an electromotive or electromagnetic actuator in the plug can act on the first locking element and put the first locking element into the activated state or into the deactivated state. In principle, the control signal can be transmitted by radio or wired. In an advantageous embodiment of the method, however, the control signal for activating and / or deactivating the first locking element assigned to the plug is wired from the charging column, in particular via a line of the charging cable designed for power transmission, a communication line already present in the charging cable or a separate signal line of the charging cable.
Eine Verriegelung, wie auch eine Entriegelung der Verbindung, kann auch ohne Übertragung eines Steuersignales von der Ladesäule an den Stecker erfolgen. Dies ist beispielsweise dann möglich, wenn eine Strommessung, wie auch eine Erzeugung des Steuersignales auf den dem ersten Verriegelungselement zugeordneten Aktuator in dem Stecker selbst, beispielsweise über eine in dem Stecker angeordnete Steuerungseinheit, erfolgt. In einer alternativen Variante des Verfahrens kann ein Übergang von dem aktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes in den deaktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes über einen dem ersten Verriegelungselement zugeordneten Aktuator erfolgen, der von einem Magnetfeld angetrieben wird, das durch einen über die Verbindung von Stecker und Gegenstecker fließenden Ladestrom erzeugt wird. Dabei kann der Aktuator von einer mechanisch auf den Aktuator wirkenden Feder in einer ersten Lage gehalten werden, bei der das erste Verriegelungselement in dem deaktivierten Zustand vorliegt. Während eines Ladevorganges des EV hingegen fließt ein signifikanter Ladestrom über das Ladekabel und gleichzeitig über die Verbindung von Stecker und Gegenstecker. Der Ladestrom erzeugt ein eine stromführende Leitung des Ladekabels kreisförmig umgebendes Magnetfeld, das auf den Aktuator einwirkt und eine Kraft auf den Aktuator erzeugt, die der Kraft der mechanischen Feder entgegengerichtet ist. Bei ausreichend starkem Magnetfeld kann daher der Aktuator von dem Magnetfeld in eine Lage bewegt werden, bei der das erste Verriegelungselement in dem aktivierten Zustand vorliegt. Bei beendetem Ladevorgang ist der Ladestrom ausreichend gering, um durch die Kraft der mechanischen Feder den Aktuator wieder in die erste Lage zu bewegen. The connection can also be locked and unlocked without transmitting a control signal from the charging station to the plug. This is possible, for example, when a current measurement, as well as a generation of the control signal on the actuator assigned to the first locking element in the connector itself, for example via an actuator arranged in the connector Control unit, takes place. In an alternative variant of the method, a transition from the activated state of the first locking element to the deactivated state of the first locking element can take place via an actuator assigned to the first locking element, which is driven by a magnetic field that flows through the connection between the plug and mating connector Charging current is generated. In this case, the actuator can be held in a first position by a spring that acts mechanically on the actuator, in which the first locking element is in the deactivated state. During a charging process of the EV, on the other hand, a significant charging current flows through the charging cable and at the same time through the connection between plug and mating connector. The charging current generates a magnetic field that surrounds a current-carrying line of the charging cable in a circular manner, which acts on the actuator and generates a force on the actuator which is directed against the force of the mechanical spring. If the magnetic field is sufficiently strong, the actuator can therefore be moved by the magnetic field into a position in which the first locking element is in the activated state. When the charging process has ended, the charging current is sufficiently low to move the actuator back into the first position by the force of the mechanical spring.
In einer weiteren Ausführungsform kann das dem Stecker zugeordnete erste Verriegelungselement eine Aufnahmeöffnung aufweisen, die in einem Gehäuse des Steckers angeordnet ist. Dabei kann die Aufnahmeöffnung entlang ihres Umfangs einen verschließbaren Randbereich aufweisen. Das dem Gegenstecker zugeordnete zweite Verriegelungselement kann einen verschiebbaren, insbesondere axial verschiebbaren Bolzen beinhalten, der in seinem aktivierten Zustand in die Aufnahmeöffnung des ersten Verriegelungselementes eingreift und so die Verbindung des Steckers und des Gegensteckers mechanisch verriegelt. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass bei verschlossen vorliegendem Randbereich der Umfang der Aufnahmeöffnung vollständig geschlossen ist. Vielmehr ist es möglich, dass auch bei verschlossen vorliegendem Randbereich der Umfang der Aufnahmeöffnung in einer Umgebung des Randbereiches geringfügig geöffnet ist. Der Öffnungsabstand ist dabei jedoch kleiner als ein Durchmesser des als Bolzen ausgeführten zweiten Verriegelungselementes, so dass der Bolzen im aktivierten Zustand des zweiten Verriegelungselementes nicht aus der Aufnahmeöffnung des ersten Verriegelungselementes heraus bewegt werden kann. Für eine Entriegelung des Steckers und des Gegensteckers kann der Randbereich der Aufnahmeöffnung auf einen Öffnungsabstand öffnen oder geöffnet werden, der einen Durchmesser des Bolzens übersteigt, so dass der Bolzen auch bei aktiviertem zweitenIn a further embodiment, the first locking element assigned to the plug can have a receiving opening which is arranged in a housing of the plug. The receiving opening can have a closable edge area along its circumference. The second locking element assigned to the mating connector can contain a displaceable, in particular axially displaceable bolt which, in its activated state, engages in the receiving opening of the first locking element and thus mechanically locks the connection of the connector and the mating connector. It is not absolutely necessary here for the circumference of the receiving opening to be completely closed when the edge area is closed. Rather, it is possible for the periphery of the receiving opening to be slightly open in the vicinity of the edge area even when the edge area is closed. However, the opening distance is smaller than a diameter of the second locking element designed as a bolt, so that the bolt cannot be moved out of the receiving opening of the first locking element in the activated state of the second locking element. To unlock the Connector and the mating connector, the edge area of the receiving opening can be opened or opened to an opening spacing that exceeds a diameter of the bolt, so that the bolt is also activated when the second
Verriegelungselement, aber im deaktivierten Zustand des erstenLocking element, but in the deactivated state of the first
Verriegelungselementes aus der Aufnahmeöffnung heraus bewegt werden kann. Dabei kann der Öffnungsabstand schon vor einer Relativbewegung von Stecker und Gegenstecker, beispielsweise elektromotorisch oder elektromagnetisch vergrößert werden. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass der Öffnungsabstand erst durch eine Relativbewegung von Stecker und Gegenstecker vergrößert wird. Letzteres ist beispielsweise dann der Fall, wenn der verschließbare Randbereich der Aufnahmeöffnung im verschlossenen Zustand über ein aktiviertes Arretierungsmittel verschlossen gehalten wird, während im nicht verschlossenen Zustand das Arretierungsmittel deaktiviert ist und ein Öffnen des Randbereiches ermöglicht. Konkret kann der verschließbare Randbereich der Aufnahmeöffnung über einen arretierbaren Steg verschlossen oder verengt werden, der im deaktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes in dem Gehäuse drehbar oder verschiebbar gelagert ist. Locking element can be moved out of the receiving opening. The opening distance can be enlarged before a relative movement of the plug and mating plug, for example by means of an electric motor or electromagnetic. However, it is also within the scope of the invention that the opening distance is only increased by a relative movement of the plug and mating plug. The latter is the case, for example, when the closable edge area of the receiving opening is kept closed by an activated locking means in the closed state, while the locking means is deactivated in the unlocked state and enables the edge area to be opened. Specifically, the closable edge area of the receiving opening can be closed or narrowed via a lockable web which is rotatably or displaceably mounted in the housing in the deactivated state of the first locking element.
Eine erfindungsgemäße Ladestation für ein EV umfasst eine Ladesäule, ein mit der Ladesäule verbundenes Ladekabel und einen an dem Ladekabel angeordneten Stecker. Bei dem Ladekabel kann es sich insbesondere um ein fest mit der Ladesäule verbundenes Ladekabel handeln. Der Stecker ist zum Herstellen einer verriegelten Verbindung mit einem Gegenstecker des Elektrofahrzeugs ausgelegt. Hierzu weist der Stecker ein erstes aktivier- und deaktivierbares Verriegelungselement auf, das ausgelegt ist, mit einem zweiten aktivier- und deaktivierbaren Verriegelungselement des Gegensteckers zum Zweck der Verriegelung zusammenzuwirken. Die Ladestation ist in einem ersten Betriebsmodus dazu ausgelegt und eingerichtet, das dem Stecker zugeordnete erste Verriegelungselement in einem aktivierten Zustand zu betreiben, um die Verbindung von Stecker und Gegenstecker bei aktiviertem zweiten Verriegelungselement des Gegensteckers zu verriegeln. Zusätzlich ist die Ladestation in einem zweiten Betriebsmodus dazu ausgelegt und eingerichtet, das dem Stecker zugeordnete erste Verriegelungselement in einem deaktivierten Zustand zu betreiben, um die Verbindung von Stecker und Gegenstecker auch bei aktiviertem zweiten Verrieglungselement des Gegensteckers zu entriegeln oder entriegelt zu halten. Die Ladestation weist zusätzlich eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung des Steckers auf. Dabei ist die Steuerungseinheit, gegebenenfalls in Verbindung mit einem dem ersten Verrieglungselement zugeordneten Aktuator, ausgelegt und eingerichtet, den Stecker gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit dem Gegenstecker zu verriegeln. Es ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Vorteile. A charging station according to the invention for an EV comprises a charging column, a charging cable connected to the charging column and a plug arranged on the charging cable. The charging cable can in particular be a charging cable that is permanently connected to the charging column. The connector is designed to establish a locked connection with a mating connector of the electric vehicle. For this purpose, the plug has a first activatable and deactivatable locking element which is designed to interact with a second activatable and deactivatable locking element of the mating connector for the purpose of locking. In a first operating mode, the charging station is designed and set up to operate the first locking element assigned to the connector in an activated state in order to lock the connection of connector and mating connector when the second locking element of the mating connector is activated. In addition, in a second operating mode, the charging station is designed and set up to operate the first locking element assigned to the connector in a deactivated state in order to unlock or keep unlocked the connection of connector and mating connector even when the second locking element of the mating connector is activated. The The charging station also has a control unit for controlling the plug. In this case, the control unit, optionally in connection with an actuator assigned to the first locking element, is designed and set up to lock the connector with the mating connector according to the method according to the invention. The advantages already explained in connection with the method result.
In einer Ausführungsform der Ladestation kann das dem Stecker zugeordnete erste Verriegelungselement eine Aufnahmeöffnung aufweisen. Die Aufnahmeöffnung kann in einem Gehäuse des Steckers angeordnet sein und entlang ihres Umfangs einen verschließbaren Randbereich aufweisen. Dabei kann die Aufnahmeöffnung in dem ersten Betriebsmodus der Ladestation ausgelegt sein, einen als Bolzen ausgelegtes zweites Verriegelungselement in dessen aktiviertem Zustand zumindest teilweise derart zu umschließen, dass eine Bewegung des aktiviert vorliegenden zweiten Verriegelungselementes aus der Aufnahmeöffnung heraus, und somit eine Relativbewegung des Steckers und des Gegensteckers, sicher unterdrückt wird. Dabei kann das erste Verriegelungselement in seinem deaktivierten Zustand ausgelegt und eingerichtet sein, einen zuvor vollständig geschlossenen Randbereich der Aufnahmeöffnung zu öffnen oder einen Öffnungsabstand d eines zuvor nicht vollständig geschlossenen Randbereiches so zu vergrößern, dass der Öffnungsabstand d einen Durchmesser des als Bolzen ausgelegten zweiten Verriegelungselementes übersteigt. Beispielsweise kann das erste Verriegelungselement des Steckers einen Steg aufweisen, der im deaktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes drehbar oder verschiebbar in dem Gehäuse gelagerten ist. Hingegen ist in einem aktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes eine Drehung und/oder Verschiebung des Stegs durch ein geeignetes auf den Steg wirkendes Arretierungsmittel unterdrückt. Auf diese Weise wird eine Relativbewegung zwischen Stecker und Gegenstecker bei deaktiviert vorliegendem ersten Verriegelungselement auch dann ermöglicht, wenn das zweite Verriegelungselement in seinem aktivierten Zustand vorliegt. In diesem Fall ist die Verbindung von Stecker und Gegenstecker entriegelt und kann getrennt werden. Im Gegensatz dazu ist die Verbindung von Stecker und Gegenstecker sicher verriegelt, wenn das erste Verriegelungselement des Steckers und das zweite Verriegelungselement des Gegensteckers gleichzeitig jeweils in ihrem aktivierten Zustand vorliegen. In one embodiment of the charging station, the first locking element assigned to the plug can have a receiving opening. The receiving opening can be arranged in a housing of the plug and have a closable edge area along its circumference. In this case, the receiving opening in the first operating mode of the charging station can be designed to at least partially enclose a second locking element designed as a bolt in its activated state in such a way that a movement of the activated second locking element out of the receiving opening, and thus a relative movement of the plug and the Mating connector, is safely suppressed. The first locking element in its deactivated state can be designed and set up to open a previously completely closed edge area of the receiving opening or to increase an opening distance d of a previously not completely closed edge area so that the opening distance d exceeds a diameter of the second locking element designed as a bolt . For example, the first locking element of the plug can have a web which, in the deactivated state of the first locking element, is rotatably or displaceably mounted in the housing. In contrast, in an activated state of the first locking element, rotation and / or displacement of the web is suppressed by a suitable locking means acting on the web. In this way, a relative movement between the plug and the mating plug is made possible when the first locking element is deactivated and when the second locking element is in its activated state. In this case, the connection between plug and mating connector is unlocked and can be disconnected. In contrast, the connection of plug and mating plug is securely locked when the first locking element of the plug and the second The locking element of the mating connector is present in its activated state at the same time.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Ladestation eine Signaleinrichtung aufweisen, die eingerichtet ist, den aktuell vorliegenden Betriebsmodus der Ladestation anzuzeigen. Die Signaleinrichtung kann an dem Stecker und/oder an der Ladesäule der Ladestation angeordnet sein. Mittels der Signaleinrichtung kann unmittelbar erkannt werden, ob die Ladestation aktuell in dem ersten Betriebsmodus, oder in dem zweiten Betriebsmodus operiert. Auf diese Weise ist, gerade bei einer Mehrzahl von Ladestationen unmittelbar ersichtlich, an welchen der Mehrzahl von Ladestationen ein Ladevorgang noch läuft oder schon abgeschlossen ist. Weiterhin kann die Ladestation einen Notschalter, insbesondere einen abschließbaren Notschalter aufweisen, wobei der Notschalter ausgelegt ist, die Ladestation in den zweiten Betriebsmodus zu versetzen. Auf diese Weise kann die Verbindung von Stecker und Gegenstecker, insbesondere auch bei aktiviertem zweiten Verriegelungselement des Gegensteckers, entriegelt werden. Somit kann eine autorisierte Person, beispielsweise ein für die Ladestation zuständiger Servicetechniker, in die Lage versetzt werden, ein Trennen des Steckers und des Gegensteckers auch dann herbeizuführen, wenn das den Ladevorgang ansonsten beendende Ereignis noch nicht erreicht ist. Über den abschließbaren Notschalter wird gewährleistet, dass lediglich Personen den Notschalter betätigen können, die über ein dem Schließmechanismus des Notschalters zugeordnetes Freigabeelement verfügen. Das Freigabeelement kann als mechanischer Schlüssel ausgebildet sein. Alternativ kann der Schließmechanismus jedoch auch als Sensor ausgebildet sein, um ein die autorisierende Person identifizierendes Freigabeelement, beispielsweise einen Fingerabdruck, zu detektieren. In an advantageous embodiment, the charging station can have a signaling device which is set up to display the current operating mode of the charging station. The signaling device can be arranged on the plug and / or on the charging column of the charging station. The signal device can be used to directly identify whether the charging station is currently operating in the first operating mode or in the second operating mode. In this way, especially in the case of a plurality of charging stations, it is immediately apparent at which of the plurality of charging stations a charging process is still running or has already been completed. Furthermore, the charging station can have an emergency switch, in particular a lockable emergency switch, the emergency switch being designed to put the charging station into the second operating mode. In this way, the connection between plug and mating connector can be unlocked, in particular even when the second locking element of the mating connector is activated. This enables an authorized person, for example a service technician responsible for the charging station, to separate the plug and the mating plug even if the event that would otherwise end the charging process has not yet been reached. The lockable emergency switch ensures that only people can operate the emergency switch who have a release element assigned to the closing mechanism of the emergency switch. The release element can be designed as a mechanical key. Alternatively, however, the locking mechanism can also be designed as a sensor in order to detect a release element, for example a fingerprint, which identifies the authorizing person.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Ladestation kann das erste Verriegelungselement einen elektromotorischen oder elektromagnetischen Antrieb aufweisen. Insbesondere kann das erste Verriegelungselement des Steckers eine elektromagnetische oder elektromagnetische Freigabeeinrichtung aufweisen. Unter einer Freigabeeinrichtung ist insbesondere ein dem ersten Verrieglungselement zugeordnetes, beispielsweise auf den verschließbaren Randbereich wirkendes Arretierungsmittel zu verstehen. Die Ladestation kann eine mit der Steuerungseinheit verbundenen Messeinrichtung zur Detektion elektrischer Größen während des Ladevorganges umfassen, beispielsweise einer elektrischen Spannung eines dem EV zugeordneten Energiespeichers und/oder eines Ladestroms. Dabei kann die Steuerungseinheit der Ladestation ausgelegt und eingerichtet sein, die Ladestation abhängig von den detektierten elektrischen Größen entweder in dem ersten Betriebsmodus oder in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben. In an advantageous embodiment of the charging station, the first locking element can have an electromotive or electromagnetic drive. In particular, the first locking element of the plug can have an electromagnetic or electromagnetic release device. A release device is to be understood in particular as a locking means assigned to the first locking element, for example acting on the closable edge region. The charging station can comprise a measuring device connected to the control unit for detecting electrical variables during the charging process, for example an electrical voltage of an energy store assigned to the EV and / or a charging current. The control unit of the charging station can be designed and set up to operate the charging station either in the first operating mode or in the second operating mode as a function of the detected electrical variables.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung und den Unteransprüchen angegeben, deren Merkmale einzeln und in beliebiger Kombination miteinander angewendet werden können. Advantageous embodiments of the invention are specified in the following description of the figures and the subclaims, the features of which can be used individually and in any combination with one another.
Kurzbeschreibunq der Figuren Brief description of the figures
Im Folgenden wird die Erfindung mithilfe von Figuren dargestellt. Von diesen zeigenThe invention is illustrated below with the aid of figures. From these show
Fig. 1 eine Ausführungsform eines herkömmlichen Steckers; Fig. 1 shows an embodiment of a conventional connector;
Fig. 2 ein Wirkprinzip einer herkömmlichen Verrieglung einer Verbindung von Stecker und Gegenstecker; 2 shows an operating principle of a conventional locking of a connection between plug and mating plug;
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ladestation für ein Elektrofahrzeug in einer Ausführungsform; 3 shows a charging station according to the invention for an electric vehicle in one embodiment;
Fig. 4a eine Ansicht einer verriegelten Verbindung von Stecker und Gegenstecker in einer ersten Ausführungsform erfindungsgemäßen Verfahrens; 4a shows a view of a locked connection of plug and mating plug in a first embodiment of the method according to the invention;
Fig. 4b eine Ansicht einer entriegelten Verbindung von Stecker und Gegenstecker aus Fig. 4a in der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; FIG. 4b shows a view of an unlocked connection of plug and mating plug from FIG. 4a in the first embodiment of the method according to the invention; FIG.
Fig. 5a eine andere Ansicht der verriegelten Verbindung von Stecker und Gegenstecker aus Fig. 4a; FIG. 5a shows another view of the locked connection of plug and mating plug from FIG. 4a; FIG.
Fig. 5b eine andere Ansicht der entriegelten Verbindung von Stecker und Gegenstecker aus Fig. 4b. Fiqurenbeschreibunq FIG. 5b shows another view of the unlocked connection of plug and mating plug from FIG. 4b. Fiqurenbeschreibunq
In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Ladestation 36 für ein Elektrofahrzeug 34 in einer Ausführungsform illustriert. Die Ladestation 36 umfasst eine Ladesäule 30 und ein fest mit der Ladesäule 30 verbundenes Ladekabel 31. Das fest mit der Ladesäule 30 verbundene Ladekabel 31 ist in dem in Fig. 3 illustrierten Beispiel an einem Ende im Inneren eines Gehäuses der Ladesäule 30 verschraubt. Es ist somit fest (im Sinne von unlösbar oder nicht ohne Weiteres lösbar) mit der Ladesäule 30 verbunden. Das Ladekabel 31 weist an seinem anderen Ende einen Stecker 10 auf, der ausgebildet ist, mit einem komplementär ausgeführten Gegenstecker 20 des EV 34 verbunden zu werden. Über die Verbindung von Stecker 10 und Gegenstecker 20 kann während eines Ladevorganges des EV 34 ein Ladestrom fließen, um einen Energiespeicher 35 des EV 34 auf einen Zielwert aufzuladen. Die Ladestation 36 umfasst zudem eine Messeinrichtung 33 zur Detektion elektrischer Größen, die dem Ladevorgang zugeordnet sind, beispielsweise einer Spannung des Energiespeichers 35 oder eines Ladestroms, und eine mit der Messeinrichtung 33 verbundene Steuerungseinheit 32. In FIG. 3, a charging station 36 according to the invention for an electric vehicle 34 is illustrated in one embodiment. The charging station 36 comprises a charging column 30 and a charging cable 31 fixedly connected to the charging column 30. In the example illustrated in FIG. 3, the charging cable 31 fixedly connected to the charging column 30 is screwed at one end inside a housing of the charging column 30. It is thus firmly (in the sense of inseparable or not easily releasable) connected to the charging column 30. At its other end, the charging cable 31 has a plug 10 which is designed to be connected to a complementary mating plug 20 of the EV 34. A charging current can flow via the connection of plug 10 and mating plug 20 during a charging process of the EV 34 in order to charge an energy store 35 of the EV 34 to a target value. The charging station 36 also comprises a measuring device 33 for the detection of electrical variables that are assigned to the charging process, for example a voltage of the energy store 35 or a charging current, and a control unit 32 connected to the measuring device 33.
Die Ladestation 36 kann über die Steuerungseinheit 32 in zwei Betriebsmodi betrieben werden. Dabei erfolgt ein Ladevorgang des EV 34 in einem ersten Betriebsmodus der Ladestation 36. Bei dem ersten Betriebsmodus ist der Stecker 10 mit dem Gegenstecker 20 verriegelt verbunden. Hierzu liegt ein erstes Verriegelungselement 11 des Steckers 10 und ein zweites Verriegelungselement 21 des Gegensteckers 20 jeweils in dem aktivierten Zustand vor (vgl. Fig. 4a und 5a). Ein Trennen der Verbindung von Stecker 10 und Gegenstecker 20 in dem ersten Betriebsmodus der Ladestation 36 ist somit sicher unterbunden. Ein Lichtbogen aufgrund eines unbeabsichtigten Trennens der Verbindung und eine daraus resultierende Beschädigung von Komponenten der Ladestation 36 und/oder des EV 34 wird somit verhindert. Bei abgeschlossenem Ladevorgang wird die Ladestation 36 durch die Steuerungseinheit 32 in dem zweiten Betriebsmodus betrieben. Hierbei ist das erste Verriegelungselement 11 des Steckers 10 in seinem deaktivierten Zustand, wodurch die Verbindung von Stecker 10 und Gegenstecker 20 entriegelt vorliegt (vgl. Fig. 4b und 5b). Ein Trennen der Verbindung des Steckers 10 und des Gegensteckers 20 wird somit auch bei aktiviert vorliegenden zweiten Verriegelungselement 21 des Gegensteckers 20 ermöglicht. Die Steuerungseinheit 32 ist ausgebildet und eingerichtet, die Ladestation 36 abhängig von den über die Messeinrichtung 33 detektierten elektrischen Größen in dem ersten Betriebsmodus oder in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben. The charging station 36 can be operated in two operating modes via the control unit 32. The EV 34 is charged in a first operating mode of the charging station 36. In the first operating mode, the connector 10 is connected to the mating connector 20 in a locked manner. For this purpose, a first locking element 11 of the connector 10 and a second locking element 21 of the mating connector 20 are each in the activated state (cf. FIGS. 4a and 5a). A separation of the connection of plug 10 and mating plug 20 in the first operating mode of the charging station 36 is thus reliably prevented. An arc due to inadvertent separation of the connection and damage to components of the charging station 36 and / or the EV 34 resulting therefrom is thus prevented. When the charging process is completed, the charging station 36 is operated by the control unit 32 in the second operating mode. In this case, the first locking element 11 of the plug 10 is in its deactivated state, as a result of which the connection between plug 10 and mating plug 20 is unlocked (see FIGS. 4b and 5b). A separation of the connection of the plug 10 and the mating connector 20 is thus made possible even when the second locking element 21 of the mating connector 20 is activated. The control unit 32 is designed and set up, the charging station 36 as a function of the data provided by the measuring device 33 to operate detected electrical quantities in the first operating mode or in the second operating mode.
Die Fig. 4a, 4b, 5a, und 5b zeigen Ansichten einer verriegelbaren Verbindung eines Steckers 10 und eines Gegensteckers 20, die unter Verwendung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist, und mit einem Stecker 10 der erfindungsgemäßen Ladestation 36 der Fig. 3 hergestellt ist. Dabei zeigen die Figuren 4a und 5a den verriegelten Zustand der Verbindung, während die Figuren 4b und 5b den entriegelten Zustand der Verbindung illustrieren. Zudem zeigen die Figuren 4a und 4b die Verbindung von einer Seitenansicht, während die Figuren 5a und 5b die entsprechende Verbindung in einer Draufsicht darstellen. Im Folgenden wird das Wirkprinzip einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer verriegelten bzw. entriegelten Verbindung anhand der Fig. 4a, 4b, 5a und 5b erläutert. 4a, 4b, 5a, and 5b show views of a lockable connection of a plug 10 and a mating plug 20, which is produced using an embodiment of the method according to the invention and is produced with a plug 10 of the charging station 36 according to the invention from FIG. 3 . Figures 4a and 5a show the locked state of the connection, while Figures 4b and 5b illustrate the unlocked state of the connection. In addition, FIGS. 4a and 4b show the connection from a side view, while FIGS. 5a and 5b show the corresponding connection in a top view. The operating principle of an embodiment of the method for producing a locked or unlocked connection is explained below with reference to FIGS. 4a, 4b, 5a and 5b.
Während eines Ladevorganges des EV 34 findet sich die Ladestation 36 in dem ersten Betriebsmodus. Entsprechend liegen das erste Verriegelungselement 11 des Steckers 10, wie auch das zweite Verriegelungselement 21 des Gegensteckers 20 jeweils in ihrem aktivierten Zustand vor. Das erste Verriegelungselement 11 des Steckers 10 beinhaltet eine Aufnahmeöffnung 11 , das zweite Verriegelungselement 21 einen axial verschiebbaren Bolzen 22, der über einen elektromagnetisch wirkenden Aktuator 23 angetriebenen wird. Ein entlang eines Umfangs der Aufnahmeöffnung 11 verlaufender Randbereich 14 der Aufnahmeöffnung 11 ist über einen arretierten Steg 15 verschlossen. Zum Verschluss der Aufnahmeöffnung 11 ist der Steg über Arretierungsmittel 16 in seiner Position an einem Gehäuse 13 des Steckers 10 fixiert. Im verriegelten Zustand der Verbindung durchgreift der Bolzen 22 die geschlossene Aufnahmeöffnung 11 und verhindert so eine Relativbewegung des Steckers 10 zum Gegenstecker 20. Ein Trennen der Verbindung ist somit nicht möglich, was schematisch über den durchgestrichenen Pfeil in dem Stecker 10 illustriert ist. While the EV 34 is charging, the charging station 36 is in the first operating mode. Correspondingly, the first locking element 11 of the connector 10, as well as the second locking element 21 of the mating connector 20, are each in their activated state. The first locking element 11 of the plug 10 contains a receiving opening 11, the second locking element 21 an axially displaceable bolt 22 which is driven via an electromagnetically acting actuator 23. An edge region 14 of the receiving opening 11 running along a circumference of the receiving opening 11 is closed by a locked web 15. To close the receiving opening 11, the web is fixed in its position on a housing 13 of the plug 10 by means of locking means 16. In the locked state of the connection, the bolt 22 reaches through the closed receiving opening 11 and thus prevents a relative movement of the connector 10 to the mating connector 20. A separation of the connection is therefore not possible, which is illustrated schematically by the crossed-out arrow in the connector 10.
Ein unmittelbar bevorstehender Abschluss des Ladevorganges wird von der Ladestation 36, insbesondere anhand von dem Ladevorgang zugeordneten elektrischen Größen, die von der Messeinrichtung 33 detektiert und von der Steuerungseinheit 32 ausgewertet werden, bestimmt. Konkret kann dabei die Ladestation 36 bestimmen, ob ein zuvor spezifizierter Zielwert für einen Energiespeicher 35 des EV 34 erreicht ist. Wird der Abschluss des Ladevorgangs von der Ladestation 36 erkannt, so wechselt die Ladestation 36 gesteuert über die Steuerungseinheit 32 in den zweiten Betriebsmodus. In dem zweiten Betriebsmodus wird ein über das Ladekabel 31 fließender Ladestrom auf einen kleinen Wert, gegebenenfalls auf 0A begrenzt. Gleichzeitig wird das Verriegelungselement 11 des Steckers 10 über die Steuerungseinheit 32 in einen deaktivierten Zustand versetzt. In dem in den Figuren 4b, 5b dargestellten Beispiel löst sich die Arretierung 16 an einer Seite des Stegs 15, was in Fig. 5b durch einen offenen Kreis symbolisiert ist. Im deaktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes ist der Steg 15 nur an einem Ende mit dem Gehäuse 13 des Steckers 10 mechanisch verbunden. Die Verbindung ist drehbar ausgeführt. Bei einer Relativbewegung des Steckers 10 und des Gegensteckers 20, beispielsweise in Reaktion auf einen Versuch zum Trennen der Verbindung, klappt der Steg 15 nach außen auf und gibt den Randbereich 14 der Aufnahmeöffnung 12 zu einer Seite hin bis auf den Öffnungsabstand d frei. Der Öffnungsabstand d ist dabei so gewählt, dass er einen Durchmesser des Bolzens 22 übersteigt. Das als Bolzen 22 ausgeführte zweite Verriegelungselement 21 des Gegensteckers 20 kann somit selbst im aktivierten Zustand des zweiten Verriegelungselementes 21 aus der Aufnahmeöffnung 12 des Steckers 10 heraus bewegt werden. Die Verbindung ist entriegelt und ein Trennen der Verbindung des Steckers 10 und des Gegensteckers 20 wird ermöglicht, was in Fig. 4b über einen von dem Gegenstecker 20 weg gerichteten Pfeil an dem Stecker 10 symbolisiert ist. An imminent completion of the charging process is determined by the charging station 36, in particular on the basis of electrical variables assigned to the charging process, which are detected by the measuring device 33 and evaluated by the control unit 32. Specifically, the charging station 36 can determine whether a previously specified target value for a Energy storage 35 of the EV 34 is reached. If the completion of the charging process is recognized by the charging station 36, the charging station 36 changes, controlled by the control unit 32, to the second operating mode. In the second operating mode, a charging current flowing via the charging cable 31 is limited to a small value, possibly to 0A. At the same time, the locking element 11 of the plug 10 is put into a deactivated state via the control unit 32. In the example shown in FIGS. 4b, 5b, the lock 16 is released on one side of the web 15, which is symbolized in FIG. 5b by an open circle. In the deactivated state of the first locking element, the web 15 is mechanically connected to the housing 13 of the plug 10 only at one end. The connection is rotatable. In the event of a relative movement of the plug 10 and the mating plug 20, for example in response to an attempt to separate the connection, the web 15 folds outwards and releases the edge area 14 of the receiving opening 12 on one side up to the opening distance d. The opening distance d is selected in such a way that it exceeds a diameter of the bolt 22. The second locking element 21 of the mating connector 20, embodied as a bolt 22, can thus be moved out of the receiving opening 12 of the connector 10 even when the second locking element 21 is activated. The connection is unlocked and the connection of the plug 10 and the mating connector 20 can be separated, which is symbolized in FIG. 4 b by an arrow on the plug 10 pointing away from the mating connector 20.
Bezuqszeichenliste Reference list
1 Stecker 1 connector
2 (erstes) Verriegelungselement 2 (first) locking element
3 Aufnahmeöffnung 3 receiving opening
4 Gehäuse 4 housings
5 Gegenstecker 5 mating connectors
6 (zweites) Verriegelungselement 7 Bolzen 6 (second) locking element 7 bolts
10 Stecker 10 plugs
11 (erstes) Verriegelungselement 11 (first) locking element
12 Aufnahmeöffnung 12 receiving opening
13 Gehäuse 13 housing
14 Randbereich 14 border area
15 Steg 15 bridge
16 Arretierung 20 Gegenstecker 21 (zweites) Verriegelungselement 22 Bolzen 23 Aktuator 16 locking device 20 mating connector 21 (second) locking element 22 bolt 23 actuator
30 Ladesäule 30 charging station
31 Ladekabel 31 charging cable
32 Steuerungseinheit 32 control unit
33 Messeinrichtung 33 Measuring device
34 Elektrofahrzeug 34 electric vehicle
35 Speicher 35 memory
36 Ladestation d Öffnungsabstand 36 charging station d opening distance

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Verriegelung einer Verbindung eines Steckers (10) mit einem an einem Elektrofahrzeug (34) angeordneten Gegenstecker (20), wobei der Stecker1. A method for locking a connection between a plug (10) and a mating plug (20) arranged on an electric vehicle (34), the plug
(10) an einem mit einer Ladesäule (30) einer Ladestation (36) verbundenen Ladekabel (31), insbesondere an einem fest mit einer Ladesäule (30) einer Ladestation (30) verbundenen Ladekabel (31) angeordnet ist, (10) is arranged on a charging cable (31) connected to a charging column (30) of a charging station (36), in particular on a charging cable (31) permanently connected to a charging column (30) of a charging station (30),
- wobei dem Stecker (10) ein erstes Verriegelungselement (11) und dem Gegenstecker (20) ein zweites Verriegelungselement (21) zugeordnet ist, wobei das erste Verriegelungselement (11) und das zweite Verriegelungselement (21) zur Bereitstellung einer Verriegelung von Stecker (10) und Gegenstecker (20) Zusammenwirken und jeweils einen aktivierten Zustand und einen deaktivierten Zustand aufweisen, mit den Schritten: - A first locking element (11) being assigned to the connector (10) and a second locking element (21) assigned to the mating connector (20), the first locking element (11) and the second locking element (21) for providing locking of the connector (10) ) and mating connector (20) interact and each have an activated state and a deactivated state, with the steps:
- Betreiben des dem Stecker (10) zugeordneten ersten Verriegelungselementes- Operating the first locking element assigned to the plug (10)
(11) in einem ersten Betriebsmodus der Ladestation (30) in einem aktivierten Zustand, um bei aktiviertem Zustand des dem Gegenstecker (20) zugeordneten zweiten Verriegelungselementes (21) die Verbindung des Steckers (10) mit dem Gegenstecker (20) zu verriegeln, und (11) in a first operating mode of the charging station (30) in an activated state in order to lock the connection of the plug (10) with the mating connector (20) when the second locking element (21) assigned to the mating connector (20) is activated, and
- Betreiben des dem Stecker (10) zugeordneten ersten Verriegelungselementes (11) in einem zweiten Betriebsmodus der Ladestation (30) in einem deaktivierten Zustand, um bei aktiviertem Zustand des dem Gegenstecker (20) zugeordneten zweiten Verriegelungselementes (21) die Verbindung des Steckers (10) mit dem Gegenstecker (20) zu entriegeln. - Operating the first locking element (11) assigned to the plug (10) in a second operating mode of the charging station (30) in a deactivated state in order to connect the plug (10) when the second locking element (21) assigned to the mating connector (20) is activated ) with the mating connector (20).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei eine Aktivierung und/oder eine Deaktivierung des ersten Verriegelungselementes (11), gegebenenfalls auch des zweiten Verriegelungselementes (21), elektromotorisch oder elektromagnetisch erfolgt.2. The method according to claim 1, wherein activation and / or deactivation of the first locking element (11), optionally also of the second locking element (21), takes place by an electric motor or electromagnetic.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei in dem ersten Betriebsmodus der Ladestation (36) ein Ladevorgang des Elektrofahrzeugs (34) erfolgt, und wobei in dem zweiten Betriebsmodus der Ladestation (36) der Ladevorgang des Elektrofahrzeuges (34) beendet ist. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein in the first operating mode of the charging station (36) a charging process of the electric vehicle (34) takes place, and wherein in the second operating mode of the charging station (36) the charging process of the electric vehicle (34) is ended.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Übergang von dem aktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes (11) in den deaktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes (11) abhängig von einer Messung elektrischer Größen der Ladestation (36), insbesondere in dem Stecker4. The method according to any one of the preceding claims, wherein a transition from the activated state of the first locking element (11) in the deactivated state of the first locking element (11) depending on a measurement of electrical variables of the charging station (36), in particular in the plug
(10) und/oder in der Ladesäule (30) erfolgt. (10) and / or in the charging station (30).
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Übergang von dem aktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes (11) in den deaktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes (11) über einen Aktuator erfolgt, der von einem Magnetfeld angetrieben wird, das durch einen Ladestrom erzeugt wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein a transition from the activated state of the first locking element (11) to the deactivated state of the first locking element (11) takes place via an actuator which is driven by a magnetic field generated by a charging current .
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Steuersignal zur Deaktivierung des dem Stecker (10) zugeordneten ersten Verriegelungselementes6. The method according to any one of the preceding claims, wherein a control signal for deactivating the plug (10) assigned to the first locking element
(11) von der Ladesäule (30) über eine für eine Leistungsübertragung ausgelegte Leitung oder eine separate Signalleitung des Ladekabels (31) übertragen wird.(11) is transmitted from the charging station (30) via a line designed for power transmission or a separate signal line of the charging cable (31).
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das dem Stecker (10) zugeordnete erste Verriegelungselement (11) eine Aufnahmeöffnung (12) aufweist, die in einem Gehäuse (13) des Steckers (10) angeordnet ist und entlang ihres Umfangs einen verschließbaren Randbereich (14) aufweist, und wobei das dem Gegenstecker (20) zugeordnete zweite Verriegelungselement (21) einen verschiebbaren Bolzen (22) aufweist, der im aktivierten Zustand in die Aufnahmeöffnung (12) des ersten Verriegelungselementes (11) eingreift. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the plug (10) associated first locking element (11) has a receiving opening (12) which is arranged in a housing (13) of the plug (10) and a closable edge area along its circumference (14), and wherein the second locking element (21) assigned to the mating connector (20) has a displaceable bolt (22) which, in the activated state, engages in the receiving opening (12) of the first locking element (11).
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei zur Entriegelung des Steckers (10) und des Gegensteckers (20) der Randbereich (14) der Aufnahmeöffnung (12) auf einen Öffnungsabstand (d) öffnet oder geöffnet wird, der einen Durchmesser des Bolzens (22) übersteigt, so dass der Bolzen (22) im deaktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes (11 ) aus der Aufnahmeöffnung (12) heraus bewegt werden kann. 8. The method according to claim 7, wherein for unlocking the plug (10) and the mating connector (20) the edge region (14) of the receiving opening (12) opens or is opened to an opening distance (d) which corresponds to a diameter of the bolt (22) exceeds, so that the bolt (22) can be moved out of the receiving opening (12) in the deactivated state of the first locking element (11).
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der verschließbare Randbereich (14) der Aufnahmeöffnung (11) über einen arretierbaren Steg (15) verschlossen oder verengt wird, der in dem Gehäuse (13) im deaktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes (11 ) drehbar oder verschiebbar gelagert ist. 9. The method according to claim 7 or 8, wherein the closable edge region (14) of the receiving opening (11) is closed or narrowed via a lockable web (15) which is rotatable in the housing (13) in the deactivated state of the first locking element (11) or is slidably mounted.
10. Ladestation (36) für ein Elektrofahrzeug (34) mit einer Ladesäule (30) und einem mit der Ladesäule (30) verbundenen Ladekabel (31), insbesondere mit einem fest mit der Ladesäule (30) verbundenen Ladekabel (31), und einem an dem Ladekabel (31) angeordneten Stecker (10), - wobei der Stecker (10) zum Herstellen einer verriegelten Verbindung mit einem Gegenstecker (20) des Elektrofahrzeugs ausgelegt ist, und hierzu ein erstes aktivier- und deaktivierbares Verriegelungselement (11) aufweist, das ausgelegt ist, mit einem zweiten aktivier- und deaktivierbaren Verriegelungselement (21 ) des Gegensteckers (20) zum Zweck der Verriegelung zusammenzuwirken, 10. Charging station (36) for an electric vehicle (34) with a charging column (30) and a charging cable (31) connected to the charging column (30), in particular with a charging cable (31) firmly connected to the charging column (30), and a plug (10) arranged on the charging cable (31), - wherein the plug (10) is designed to establish a locked connection with a mating connector (20) of the electric vehicle, and for this purpose has a first activatable and deactivatable locking element (11) which is designed with a second activatable and deactivatable locking element ( 21) of the mating connector (20) to interact for the purpose of locking,
- wobei die Ladestation (36) in einem ersten Betriebsmodus dazu ausgelegt und eingerichtet ist, das dem Stecker (10) zugeordnete erste Verriegelungselement (11) in einem aktivierten Zustand zu betreiben, um die Verbindung von Stecker- wherein the charging station (36) is designed and set up in a first operating mode to operate the first locking element (11) assigned to the plug (10) in an activated state in order to connect the plug
(10) und Gegenstecker (20) bei aktiviertem zweiten Verriegelungselement (21 ) des Gegensteckers (20) zu verriegeln, und (10) and mating connector (20) to lock when the second locking element (21) of the mating connector (20) is activated, and
- wobei die Ladestation (36) in einem zweiten Betriebsmodus dazu ausgelegt und eingerichtet ist, das dem Stecker (10) zugeordnete erste Verriegelungselement- wherein the charging station (36) is designed and set up in a second operating mode, the first locking element assigned to the plug (10)
(11) in einem deaktivierten Zustand zu betreiben, um die Verbindung von Stecker (10) und Gegenstecker (20), insbesondere auch bei aktiviertem zweiten Verriegelungselement (21) des Gegensteckers (20), zu entriegeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (36) eine Steuerungseinheit (32) zur Ansteuerung des Steckers (10) aufweist, die ausgelegt und eingerichtet ist, gegebenenfalls in Verbindung mit einem dem ersten Verrieglungselement (11) zugeordneten Aktuator, die Verbindung des Steckers (10) mit dem Gegenstecker (20) gemäß einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche zu verriegeln. (11) to operate in a deactivated state in order to unlock the connection of plug (10) and mating connector (20), in particular also when the second locking element (21) of the mating connector (20) is activated, characterized in that the charging station (36 ) has a control unit (32) for controlling the plug (10), which is designed and set up, optionally in connection with an actuator assigned to the first locking element (11), the connection of the plug (10) to the mating plug (20) according to a To lock the method according to any one of the preceding claims.
11. Ladestation (36) nach Anspruch 10, wobei das dem Stecker (10) zugeordnete erste Verriegelungselement (11) eine Aufnahmeöffnung (12) aufweist, die in einem Gehäuse (13) des Steckers (10) angeordnet ist und entlang ihres Umfangs einen verschließbaren Randbereich (14) aufweist, und in dem ersten Betriebsmodus der Ladestation (30) ausgelegt ist, einen als Bolzen (22) ausgelegtes zweites Verriegelungselement (21) in dessen aktiviertem Zustand zumindest teilweise derart zu umschließen, dass eine Bewegung des aktivierten zweiten Verriegelungselementes (21) aus der Aufnahmeöffnung (12) heraus unterdrückt wird. 11. Charging station (36) according to claim 10, wherein the first locking element (11) assigned to the plug (10) has a receiving opening (12) which is arranged in a housing (13) of the plug (10) and a closable one along its circumference Has edge region (14), and in the first operating mode of the charging station (30) is designed to at least partially enclose a second locking element (21) designed as a bolt (22) in its activated state in such a way that a movement of the activated second locking element (21 ) is suppressed from the receiving opening (12).
12. Ladestation (36) nach Anspruch 11, wobei das erste Verriegelungselement (11) in dem deaktivierten Zustand ausgelegt und eingerichtet ist, einen zuvor vollständig geschlossenen Randbereich (14) der Aufnahmeöffnung (12) zu öffnen oder einen Öffnungsabstand (d) eines zuvor nicht vollständig geschlossenen Randbereiches (14) so zu vergrößern, dass der Öffnungsabstand (d) einen Durchmesser des als Bolzen (22) ausgelegten zweiten Verriegelungselementes (21) übersteigt. 12. Charging station (36) according to claim 11, wherein the first locking element (11) is designed and set up in the deactivated state to open a previously completely closed edge region (14) of the receiving opening (12) or one To increase the opening distance (d) of a previously not completely closed edge area (14) so that the opening distance (d) exceeds a diameter of the second locking element (21) designed as a bolt (22).
13. Ladestation (36) nach Anspruch 12, wobei das erste Verriegelungselement (11) einen Steg (15) aufweist, der im deaktivierten Zustand des ersten Verriegelungselementes (11) drehbar oder verschiebbar in dem Gehäuse (13) gelagerten ist. 13. Charging station (36) according to claim 12, wherein the first locking element (11) has a web (15) which is rotatably or displaceably mounted in the housing (13) in the deactivated state of the first locking element (11).
14. Ladestation (36) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das erste Verriegelungselement (11) einen elektromotorischen Antrieb oder eine elektromagnetische Freigabeeinrichtung aufweist. 14. charging station (36) according to one of claims 10 to 13, wherein the first locking element (11) has an electric motor drive or an electromagnetic release device.
15. Ladestation (36) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, mit einer mit der Steuerungseinheit (32) verbundenen Messeinrichtung (33) zur Detektion elektrischer Größen, wobei die Steuerungseinheit (32) ausgelegt und eingerichtet ist, die Ladestation (36) abhängig von den detektierten elektrischen Größen in dem ersten Betriebsmodus oder in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben. 15. Charging station (36) according to one of claims 10 to 14, with a measuring device (33) connected to the control unit (32) for the detection of electrical variables, the control unit (32) being designed and set up to control the charging station (36) as a function of to operate the detected electrical quantities in the first operating mode or in the second operating mode.
16. Ladestation (36) nach einem der Ansprüche 10 bis 15 mit einer Signaleinrichtung, die eingerichtet ist, den aktuell vorliegenden Betriebsmodus der Ladestation (36) anzuzeigen. 16. Charging station (36) according to one of claims 10 to 15 with a signaling device which is set up to display the current operating mode of the charging station (36).
17. Ladestation (36) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, mit einem Notschalter, insbesondere einem abschließbaren Notschalter, der ausgelegt ist, die Ladestation (36) in den zweiten Betriebsmodus zu versetzen, um die Verbindung von Stecker (10) und Gegenstecker (20), insbesondere auch bei aktiviertem zweiten Verriegelungselement (21) des Gegensteckers (20), zu entriegeln. 17. Charging station (36) according to one of claims 10 to 16, with an emergency switch, in particular a lockable emergency switch, which is designed to put the charging station (36) in the second operating mode in order to connect the connector (10) and mating connector ( 20), especially when the second locking element (21) of the mating connector (20) is activated.
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