EP4406074A1 - Steckverbinder mit sicherungseinrichtung und anordnung mit einem solchen steckerbinder - Google Patents

Steckverbinder mit sicherungseinrichtung und anordnung mit einem solchen steckerbinder

Info

Publication number
EP4406074A1
EP4406074A1 EP22777998.0A EP22777998A EP4406074A1 EP 4406074 A1 EP4406074 A1 EP 4406074A1 EP 22777998 A EP22777998 A EP 22777998A EP 4406074 A1 EP4406074 A1 EP 4406074A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
connector
section
state
plug
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22777998.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Cedric DEPPE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact eMobility GmbH
Original Assignee
Phoenix Contact eMobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact eMobility GmbH filed Critical Phoenix Contact eMobility GmbH
Publication of EP4406074A1 publication Critical patent/EP4406074A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/44—Means for preventing access to live contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/68—Structural association with built-in electrical component with built-in fuse
    • H01R13/684—Structural association with built-in electrical component with built-in fuse the fuse being removable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
    • H01R13/701—Structural association with built-in electrical component with built-in switch the switch being actuated by an accessory, e.g. cover, locking member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
    • H01R13/703—Structural association with built-in electrical component with built-in switch operated by engagement or disengagement of coupling parts, e.g. dual-continuity coupling part
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/06—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter
    • H01R31/065—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter with built-in electric apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/56—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation one conductor screwing into another
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/70—Insulation of connections

Definitions

  • the present invention is in the field of electrical engineering and relates to a plug connector for forming a plug connection with a mating connector in order to transmit electrical energy and/or electrical signals.
  • the connector has a safety device.
  • the present invention also relates to an arrangement with such a plug connector and with a first and a second plug-in device.
  • ancillary units are supplied with electricity via a high-voltage power distributor in order to keep power losses as low as possible.
  • the power must be transmitted safely and with low losses, with the cabling and plug connections in particular representing a particular challenge in the development of an on-board network.
  • shielded cables with increased dielectric strength are used to transmit large currents.
  • HV high-voltage
  • Safety devices are also used, which switch off the entire HV on-board network.
  • a safety function i.e., a shutdown function
  • HVIL High-Voltage Interlock Loop
  • An HVIL circuit is usually used for charging cables and drive cables of an electric vehicle, which monitors the correct connection of each HV plug connection by means of lagging contacts.
  • HV connectors also expose live components, these junctions must also be connected to the HVIL circuitry, requiring signal distribution in addition to power distribution.
  • a plug connection for connecting an HVIL circuit requires a bridge on one side and two individual contacts on the opposite side, which are integrated into the HVIL circuit by electrical lines connected in series. If the HVIL circuit is broken, the HV component is immediately de-energized. Touching live components is thus avoided.
  • CCS Combined Charging System
  • CCS Combined Charging System
  • a realization of two individual contact pairs for the HVIL functionality at different positions of a charging socket and their series connection is, for example, complex, space-consuming and therefore expensive.
  • an electric vehicle is known from the published patent application no. DE 102016 101 299 A1, which dispenses with the use of an HVIL circuit and uses a control unit and corresponding sensors instead.
  • the invention relates to a plug connector, preferably a charging socket, for forming a plug connection with a mating connector, preferably charging plug, the plug connector for transmitting electrical energy and/or electrical signals having at least a first connection section for connection to a first connection device.
  • the connector has a Safety circuit, preferably a single safety circuit with a single pair of contacts, for deactivating the transmission of electrical energy, and at least one safety device, wherein the at least one safety device is configured to be actuated, preferably manually actuated, and is operatively connected at least to the at least one first connection section and the safety circuit and is configured, in a first state or in a first position, to block, preferably mechanically block, the at least one first connection section to form a connection to the first connection device, and to at least interrupt the safety circuit, preferably at the same time as the at least to interrupt a first connection section in order to disable the transmission of electrical energy.
  • a Safety circuit preferably a single safety circuit with a single pair of contacts, for deactivating the transmission of electrical energy
  • at least one safety device is configured to be actuated, preferably manually actuated, and is operatively connected at least to the at least one first connection section and the safety circuit and is configured, in a first state or in a first position, to block,
  • the first connection device can be a plug, for example, which is mounted on the plug connector for the further transmission of electrical energy and/or electrical signals, which is provided by a mating connector in the state of forming a plug connection.
  • the present invention makes it possible to provide a connector, for example, which dispenses with two or more pairs of contacts of an HVIL circuit or thus two or more HVIL circuits, but nevertheless offers necessary and/or sufficient security with regard to the deactivation of live components.
  • the plug connector according to the present invention can ensure a defined or predetermined sequence with regard to assembly or disassembly and maintenance of the plug connector. This gives a connector which is characterized, for example, by an increased safety aspect.
  • the plug connector for the transmission of electrical energy and/or electrical signals has at least one second connection section for connection to a second connection device, the at least one safety device being configured in a second state or a second position , which is preferably different from the first state or the first position, to block the at least one second connection section to form or to disconnect a connection with the second connection device, and preferably to release the at least one first connection section in order to connect the safety circuit via the first connection device, that is, via the formation of a connection between the first connection device and the to close or activate at least a first connection section in order to enable the transmission of electrical energy.
  • the at least one safety device can be configured to release the at least one first connection section for connection to the first connection device and the at least one second connection section when actuated accordingly from the first state or from the first position into a second state or into a second position to block, preferably to block simultaneously.
  • a connector can be provided which is characterized by a first connection device and a second connection device in order to be able to transmit electrical energy, for example in the form of direct current and, alternatively, in the form of alternating current, which is primarily characterized by a safety concept.
  • the at least one safety device prefferably configured to be actuated before the connection to the first connection device is established in the first state or in the first position, or at least to be operable in order to release the at least one first connection section.
  • the safety circuit can preferably be interrupted or closed by the first connection device or by the first connection device, depending on whether a connection is established with the at least one first connection section or not.
  • the at least one security device prefferably configured to be blocked in the second state or in the second position when the connection to the first connection device is established.
  • the at least one safety device can preferably not be actuated in this state or in this position and is then (itself) blocked.
  • the at least one safety device can only be actuated when the connection between the at least one first connection section and the first connection device has been loosened or separated, preferably mechanically and electrically loosened or separated.
  • the at least one securing device is designed as a lever element or comprises a lever element, and/or that the at least one securing device comprises a bearing section at a free end which is used for pivoting or rotational bearing about an axis between to the first state or between the first position and a second state or position, preferably at the at least one first terminal portion.
  • the at least one safety device can be configured to be pivotably actuatable.
  • the at least one safety device can be designed so that it can be actuated in a translatory manner.
  • the at least one safety device can be designed as a carriage element or comprise a carriage element.
  • the carriage element can be designed to be essentially flat and/or essentially plate-shaped, at least in sections.
  • the at least one safety device can be mounted, for example, on at least one rail or in at least one groove of the housing of the connector, i.e. on a wall or on a wall section, in a translationally displaceable manner, preferably essentially perpendicular to the at least one first connection section and/or between the at least one first connection section and the at least one second connection section.
  • the at least one first connection section can be configured to form a plug-in connection with the first connection device and thus have a plug-in face with a plug-in section.
  • the at least one first securing device can be mounted so that it can be actuated in a translatory manner essentially perpendicular to the plug-in face and/or the plug-in section of the at least one first connection section.
  • the at least one safety device can be configured so that it can be actuated in a translatory and/or rotary manner.
  • the at least one safety device can be designed and/or configured to be at least partially rotatory (rotatable) and at least partially displaceable for actuation.
  • the at least one securing device can include at least one bearing section, which is configured for translational and/or rotational bearing between the first state or the first position and a second state or a second position.
  • the at least one securing device has at least one locking element on its free end opposite or adjacent to or adjacent to the bearing section, with the at least one locking element for forming a releasable positive connection, preferably on the at least one second connection section, is configured.
  • the safety device can be sufficiently fastened to the plug connector and cannot become detached when mechanical loads, for example vibrations, occur.
  • the locking element can be designed as a latching element, for example.
  • the at least one security device prefferably has at least one cover section or cover element, which is configured to at least partially cover the at least one second connection section, with the at least one cover section or the at least one cover element preferably being between a storage section and a, the Storage section opposite or adjacent free end is arranged.
  • the at least one safety device prefferably be designed to be essentially flat at least in sections and/or to be essentially plate-shaped at least in sections and/or angled at least in sections. As a result, simple handling of the at least one safety device can be ensured, for example.
  • the at least one safety device is prestressed by at least one spring element, with the at least one spring element preferably prestressing the at least one safety device to achieve the first state or the first position.
  • the at least one spring element can be a helical spring, for example, which is preferably arranged on the bearing section of the safety device and is supported on the housing, ie on a wall or on a wall section of the connector.
  • the security circuit is configured to deactivate the transmission of electrical energy via the connection of the at least one first connection section to the first connection device, or via a connection to at least one second connection section with a second connection device, and/ or comprises a high-voltage interlock loop circuit or is designed as a high-voltage interlock loop circuit.
  • connection between the at least one first connection section and the first connection device may be in the form of a plug connection, or to include a plug connection, and/or the connection between at least one second connection section and a second connection device is designed as a screw connection, or comprises a screw connection.
  • the at least one safety device has at least one projection, wherein the at least one projection is designed to block the at least one first connection section, preferably in the first state or in the first position of the safety device.
  • the at least one projection for blocking the at least one first connection section pretrude at least in sections into the at least one first connection section and/or to be formed integrally in one piece with the at least one safety device.
  • the plug connector has a plug face on one end side with at least one first plug section and at least one second plug section, the at least one first plug section being electrically connected to the at least one first connection section and/or opposite it is arranged, and/or that the at least one second plug-in section is electrically connected to the at least one second connection section and/or is arranged opposite this.
  • the invention relates to an arrangement with a connector as disclosed herein, a first connection device and a second connection device.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an arrangement with an exemplary embodiment of the connector according to the present invention, a first connection device to be connected to the connector, and a first connection device to be connected to the connector connecting second connection device, wherein the securing device is shown in a first state;
  • FIG. 2 shows the arrangement from FIG. 1 in a side view
  • FIG. 3 shows the arrangement from FIG. 1, the second connection device being connected to the plug connector
  • FIG. 4 shows the arrangement from FIG. 3, the safety device being shown in a second state
  • FIG. 5 shows the arrangement from FIG. 4 in a side view
  • FIG. 6 shows the arrangement from FIG. 5 in a perspective view, with the first connection device being connected to the plug connector
  • FIG. 7A shows the arrangement from FIG. 6 in a front view
  • FIG. 7B shows the arrangement from FIG. 6 in a side view
  • FIG. 8 shows the arrangement from FIG. 6 in a plan view.
  • Figure 1 shows a perspective view of an arrangement with an embodiment of the connector 100 according to the present invention, to be connected to the connector 100 first connection device 200 and to be connected to the connector 100 second connection device 300.
  • Both the first connection device 200, as well the second connection device 300 is provided for the mechanical connection and for the electrical connection to the plug connector 100 for the transmission of electrical energy and/or electrical signals, which is described in more detail below.
  • the connector 100 is preferably designed as a charging socket 100 for an electrically driven vehicle (for example an electric vehicle or a hybrid vehicle) and has a housing with walls and/or wall sections, which are not identified in any more detail herein.
  • the housing of the connector 100 can essentially consist of an insulating material be formed, and/or be produced by at least one injection molding process and/or by at least one casting process.
  • the plug connector 100 is configured to form a plug connection with a mating connector, preferably in the form of a charging plug (not shown in the figures for reasons of clarity).
  • the plug-in connector 100 has a plug-in face with a first plug-in section 109 and a second plug-in section 110 on one end face.
  • the connector 100 can preferably be designed according to the so-called Combined Charging System (CCS) for quick charging, which is standardized in Part 3 of IEC 62196 (DIN EN 62196).
  • CCS Combined Charging System
  • the connector 100 can be designed and/or configured according to the type 1 CCS standard or according to the type 2 CCS standard.
  • the plug connector 100 is able to implement both direct current charging methods and alternating current charging methods in an electrically drivable vehicle.
  • the connector 100 is preferably based on the type 2 vehicle coupling and has two electrical contact elements for the transmission of electrical energy in the form of direct current within the second plug-in section 110 (see also FIG. 7A). Furthermore, the connector 100 includes a first plug-in section 109, in which corresponding electrical contact elements are arranged. These are electrical contact elements for the transmission of electrical energy in the form of alternating current (single-phase to three-phase) and/or electrical signals.
  • a protective conductor contact element PE contact element with earth potential
  • signal contact elements (“Control Pilot” for dialogue between the charging station and vehicle and “Proximity Pilot” for limiting the charging current by means of resistance coding) are thus in the first plug-in section 109. arranged (see also Figure 7A).
  • the connector 100 is alternatively possible for the connector 100 to be designed according to a different standard or a different norm or a different specification, for example according to the "CHAdeMO standard” or according to the "ChaoJi stacked specification”.
  • the connector 100 is configured to be able to operate within a high-voltage, high-current vehicle electrical system architecture (not shown in the figures for reasons of clarity).
  • the performance within the scope of such an on-board network architecture for charging electrically driven vehicles ranges, for example, up to 350 kW at a current of 400 A or even up to 500 kW at a current of 600 A.
  • the connector 100 has a first connection section 101 and a second connection section 102 for the transmission of electrical energy and/or electrical signals. Both the first connection section 101 and the second connection section 102 are arranged and/or formed on the side opposite the plug-in face with the plug-in sections 109 and 110 .
  • the first terminal section 101 is electrically connected to the first plug section 109 and the second terminal section 102 is electrically connected to the second plug section 110 .
  • the first connection section 101 comprises a plug face corresponding to the first plug section 109 with a plug section in which corresponding contact elements are arranged.
  • the first connection section 101 is configured to form a positive connection with the first connection device 200 .
  • the first connection device 200 is in the form of a plug and is connected to at least one electrical line 400 for transmitting the electrical energy and/or the electrical signals.
  • the first connection section 101 and the first connection device 200 are configured to form a detachable plug connection for the transmission of electrical energy and/or electrical signals.
  • the first connection device 200 can only be plugged into the first connection section 101 in certain states of the connector 100 and here in particular of the first connection section 101 in order to form electrically conductive connections, which is described in more detail below.
  • the connector 100 includes a fuse circuit for disabling electric power transmission or is connected to a security circuit for disabling electric power transmission.
  • the fuse circuit is not shown in the figures.
  • the safety circuit is configured to deactivate the transmission of electrical energy via the connection of the first connection section 101 to the first connection device 200 .
  • the safety circuit can be closed by establishing a connection between the first connection device 200 and the first connection section 101 or interrupted by breaking the connection between the first connection device 200 and the first connection section 101 .
  • the safety circuit is via a contact pair on corresponding electrical lines and / or with electrically conductive components of the connector 100 and here in particular of the first connection section 101 is connected.
  • the security circuit serves to monitor the electrical connection between the first connection section 101 and the first connection device 200.
  • the security circuit preferably comprises a high-voltage interlock loop circuit (“HVIL circuit”) or is designed as a high-voltage interlock loop circuit (“ HVIL circuit”) formed.
  • the safety circuit monitors the electrical connection between the second connection section 102 and the second connection device 300 .
  • the safety circuit when there are two connection sections 101, 102 for the transmission of electrical energy and/or electrical signals, exactly one safety circuit is preferably required, which results from the following description of further components of the connector 100.
  • the safety circuit is thus configured to deactivate the transmission of electrical energy in the event of an interruption (de-energized and/or interrupted state of the safety circuit) and thus to immediately switch the high-voltage system of the plug connector 100 to a currentless state. Touching live components, for example during maintenance of the connector 100 or disassembly of the connector 100 or components of the connector 100, can be avoided.
  • Sections of the second connection section 102 are essentially flat and essentially plate-shaped and are arranged opposite the second plug-in section 110 and next to the first connection section 101 .
  • the second connection section 102 of the connector 100 is angled in sections, with the angled section protruding in the plugging direction to form a plug connection between the connector 101 and a mating connector.
  • the second connection section 102 is configured to be detachably connected to the second reject device 300 in the form of a plug via an electrically conductive first screw connection 501 and an electrically conductive second screw connection 502 .
  • the second connection device 300 is connected to at least two electrical lines 400 and is used to transmit electrical energy in the form of direct current.
  • the connector 100 has a safety device 103 .
  • the safety device 103 is configured such that it can be actuated, preferably configured so that it can be actuated manually.
  • the safety device 103 stands at least with the first connection section 101 and in operative connection with the fuse circuit. In other words, actuating the safety device 103 has a corresponding effect on the first connection section 101 and (downstream or further) on the safety circuit. It is preferably possible for the safety device 103 to also be operatively connected to the second connection section 102 at the same time.
  • Securing device 103 is configured, during or in a first state A or in a first position A, to block or lock, preferably mechanically block or mechanically lock, the at least one first connection section 101 to form a connection with the first connection device 200, and at least interrupting the safety circuit or leaving it in an interrupted state in order to disable the transmission of electrical energy, i.e. immediately or promptly de-energize or hold live components of the connector 100 .
  • the blocking of the first connection section 101 makes it impossible to form a plug connection between the first connection section 101 and the first connection device 200 .
  • the first connection section 101 is blocked in the first state A or in the first position A by the safety device 103 .
  • the safety device 103 is configured to be actuated before the connection between the first connection section 101 and the first connection device 200 is formed, or at least to be able to be actuated in order to release the first connection section 101 .
  • the design of the safety device 103 and its arrangement in relation to the plug connector 100 are described in more detail below.
  • the securing device 103 is preferably designed as a lever element or preferably comprises a lever element.
  • the safety device 103 is angled—preferably analogous to the design of the second connection section 102—and is essentially flat and/or essentially plate-shaped at least in sections.
  • the securing device 103 comprises a bearing section 104 at a free end.
  • the bearing section 104 is for pivotally bearing the securing device 103 on the housing of the connector 100, i.e. on a wall or on a wall section, about an axis X from the first state A or from the first position A in a second state B or in a second position B.
  • the bearing section 104 is pivotably mounted on the housing of the connector 100 via a bolt connection, for example.
  • the bolt connection and thus the pivotable mounting of the safety device 103 can preferably be arranged on the first connection section 101, that is to say on the first connection section 101 adjacent.
  • the securing device 103 comprises a projection 108 which is preferably arranged and/or formed on or in the area of the bearing section 104 .
  • the projection 108 is designed to block the first connection section 101, preferably in the first state A or in the first position A of the safety device 103.
  • the projection 108 protrudes at least in sections into the plug-in area of the first connection section 101 via a corresponding recess in the first connection section 101, which is in the form of a slot, for example, and thus prevents the possibility of forming a plug-in connection with the first connection device 200.
  • Securing device 103 also includes a first cover element 106 and a second cover element 107. Both first cover element 106 and second cover element 107 serve to cover screw connections 501 and 502 on second connection section 102.
  • the projection 108 and the cover elements 106 and 107 are preferably formed integrally in one piece with the securing device 103 in the form of the lever element.
  • the safety device 103 is designed as a cover which is pivotably mounted on the plug connector 100 .
  • the safety device 103 is designed to mechanically block the first connection device 200 in the first state A or in the first position A. As already explained above, in this first state A or in this first position A the safety circuit is interrupted by the safety device 103 . All current-carrying parts are de-energized so that there is no danger in the event of electrically conductive components.
  • the securing device 103 In the first state A or in the first position A, the securing device 103 is in a state in which it is pivoted away from the second connection section 102 .
  • the screw connections 501 and 502 are not covered by the cover elements 106 and 107.
  • FIG. 1 shows a state in which the second connection device 300 still has to be mounted on the second connection section 102 in order to form an electrically conductive connection.
  • the safety device 103 can be designed to be translationally movable and/or supported.
  • Securing device 103 can be slidably mounted as a substantially flat and/or substantially plate-shaped carriage element 103 on at least one rail or groove, preferably between two rails or grooves arranged opposite one another and spaced apart from one another, of the housing of connector 100, preferably from the first state A or the first position A to the second state B or the second position B and vice versa.
  • the securing device 103 can have an essentially rectangular contour in a view, preferably in a plan view.
  • the securing device 103 for blocking the first connection section 101 can have at least one projection 108, as disclosed herein, on an end face, that is to say on an end face of the end face.
  • FIG. 2 shows the arrangement from FIG. 1 in a side view.
  • the formation of the projection 108 and its arrangement on the safety device 103 in the area of the bearing section 104 can be clearly seen.
  • the projection 108 protrudes at least in sections into the plug-in area of the first connection section 101 in order to close it with regard to the formation of a plug-in connection with the first plug-in direction 200 To block.
  • FIG. 3 shows the arrangement from FIG.
  • the second connection device 300 is detachably attached to the second connection section 102 via the screw connections 501 and 502 .
  • FIG. 4 shows the arrangement from FIG. 3, the safety device 103 now being shown in a second state B or in a second position B.
  • the projection 108 of the securing device 103 is outside of the first connection section 101 pivoted so that a plug-in connection can be formed between the first connection section 101 and the first plug-in device 200 in order, among other things, to close and/or activate the safety circuit.
  • the first connection section 101 is released to form a plug-in connection with the first plug-in device 200 .
  • the second connection section 102 of the plug connector 100 is covered by the safety device 103 at the same time.
  • the cover elements 106 and 107 cover the respective screw connection 501 and 502 so that it is not possible to assemble or disassemble the second connection device 300 in this state or in this position of the securing device 103 .
  • a corresponding assembly sequence or disassembly sequence of the respective connection devices 200 and 300 is thus predetermined by the state or the position of the safety device 103 .
  • the safety circuit can be closed or activated by the first connection device 200 as a result of the movement of the safety device 103.
  • the transmission of electrical energy is then possible via the first plug-in section 109 and the first connection device 200 or via the second plug-in section 110 and the second connection device 300 (see also the further figures 6 to 8).
  • the securing device 103 has a locking element 105 at its free end opposite the bearing section 104 .
  • the locking element 105 is configured to form a releasable form-fitting connection, preferably a latching connection, on the second connection section 102 .
  • a releasable form-fitting connection preferably a latching connection
  • FIG. 5 shows the arrangement from FIG. 4 in a side view.
  • FIG. 6 shows the arrangement from FIG. 5 in a perspective view, the first connecting device 200 now also being connected to the plug connector 100, that is to say to the first connecting section 101 of the plug connector 100.
  • the first connection device 200 can now be plugged into the first connection section 101 in the second state B or in the second position B of the safety device 103 .
  • FIG. 7A shows the arrangement from FIG. 6 in a front view.
  • the mating face of the connector 100 with the first mating section 109 and the second mating section 110 and the contact elements arranged therein (not identified in detail in FIG. 7A) for the transmission of electrical energy and/or electrical signals is clearly visible.
  • FIG. 7B shows the arrangement from FIG. 6 in a side view
  • FIG. 8 shows the arrangement from FIG. 6 in a plan view.
  • securing device 103 can be prestressed by at least one spring element, for example a helical spring element, with the spring element preferably subjecting safety device 103 to a prestress and preferably using safety device 103 to achieve the first state A or the first position A biases.
  • spring element for example a helical spring element
  • a combined safety system which has a mechanical safety device and preferably only requires a single electrical safety device in the form of a safety circuit, preferably an HVIL circuit.
  • the connector 100 according to the present invention is also characterized by a simple and inexpensive structure, which also saves space.
  • safety device 103 is easy to operate and ensures a defined, safe procedure for maintenance and/or assembly of connector 100 and connection devices 200 and 300.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible, which also make use of the idea of the invention and therefore fall within the scope of protection.
  • the present invention also claims protection for the subject-matter and features of the subclaims independently of the claims referred to. reference list

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Fuses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder (100) zur Ausbildung einer Steckverbindung mit einem Gegensteckverbinder, wobei der Steckverbinder (100) zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale zumindest einen ersten Anschlussabschnitt (101) zur Verbindung mit einer ersten Anschlusseinrichtung (200) aufweist, wobei der Steckverbinder (100) einen Sicherungsschaltkreis zur Deaktivierung der Übertragung elektrischer Energie, und zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) aufweist, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) betätigbar konfiguriert ist und zumindest mit dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt (101) und dem Sicherungsschaltkreis in Wirkverbindung steht, und konfiguriert ist, in einem ersten Zustand (A) den zumindest einen ersten Anschlussabschnitt (101) zur Ausbildung einer Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung (200) zu blockieren und den Sicherungsschaltkreis zumindest zu unterbrechen, um die Übertragung elektrischer Energie zu deaktivieren. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung mit einem Steckverbinder (100), einer ersten Anschlusseinrichtung (200) und einer zweiten Anschlusseinrichtung (300).

Description

Steckverbinder mit Sicherungseinrichtung und Anordnung mit einem solchen Steckerbinder
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Elektrotechnik und betrifft einen Steckverbinder zur Ausbildung einer Steckverbindung mit einem Gegensteckverbinder, um elektrische Energie und/oder elektrische Signale zu übertragen. Der Steckverbinder weist eine Sicherungseinrichtung auf. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Anordnung mit einem solchen Steckverbinder und mit einer ersten und einer zweiten Steckeinrichtung.
Bei beispielsweise Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen werden Nebenaggregate über einen Hochvolt-Leistungsverteiler mit Strom versorgt, um Verlustleistungen so gering wie möglich zu halten. Die Leistungen müssen vor allem sicher und verlustarm übertragen werden, wobei vor allem die Verkabelung und Steckverbindungen eine besondere Herausforderung bei der Entwicklung eines Bordnetzes darstellen. Zur Übertragung großer Stromstärken kommen beispielsweise geschirmte Leitungen mit erhöhter Spannungsfestigkeit zum Einsatz. Andererseits muss auch im Rahmen eines Wartungsvorgangs durch jeweilige Vorkehrungen, beispielsweise durch entsprechende Gehäusegestaltung, gewährleistet werden, dass Hochvolt- (HV-) Strom führende Komponenten nicht berührt werden können.
Ferner kommen Sicherungseinrichtungen zum Einsatz, welche das gesamte HV-Bordnetz abschalten. So ist beispielsweise mit einer Hochspannungsverriegelungsschaltung („Hazardous Voltage Interlock Loop" oder „High-Voltage Interlock Loop" - abgekürzt „HVIL") eine Sicherheits-, das heißt Abschaltfunktion für die HV-Komponenten bekannt, deren Unterbrechung für eine Abschaltung des HV-Bordnetzes sorgt. Bei Ladeleitungen und Antriebsleitungen eines Elektrofahrzeugs kommt üblicherweise ein HVIL-Schaltkreis zum Einsatz, welcher durch nacheilende Kontakte die korrekte Verbindung jeder HV-Steckverbindung überwacht.
Nachdem auch HV-Steckverbinder spannungsführende Komponenten freilegen, müssen auch diese Verbindungsstellen mit dem HVIL-Schaltkreis verbunden werden, wodurch zusätzlich zur Leistungsverteilung auch eine Signalverteilung erforderlich ist.
Für eine Steckverbindung zum Anschluss eines HVIL-Schaltkreises werden jeweils auf der einen Seite eine Brücke und auf der Gegenseite zwei einzelne Kontakte benötigt, die durch elektrische Leitungen in Reihenschaltung in den HVIL-Schaltkreis eingebunden sind. Wird der HVIL-Schaltkreis unterbrochen, wird die HV-Komponente sofort stromlos geschalten. Die Berührung spannungsführender Komponenten wird somit vermieden. Zur Realisierung einer kombinierten AC- und DC-Ladedose nach dem Combined Charging System- (CCS-) Stecker-System-Standard, welcher mit Typ 1-CCS, Typ2-CCS und Combo-Z- Steckverbindungen Gleich- und Wechselstrom-Laden ermöglicht, oder nach dem aus Asien stammenden, neuen Ladesystem unter der Bezeichnung „ChaoJi stacked" mit einzelnen Trennstellen (Anschlussabschnitten) zu den elektrischen Leitungen wären zwei Kontaktpaarungen für zwei HVIL-Schaltkreise notwendig, die im Idealfall bereits innerhalb der Ladedose in Reihe geschaltet sind.
Eine Realisierung von zwei einzelnen Kontaktpaarungen für die HVIL-Funktionalität an verschiedenen Positionen einer Ladedose sowie deren Reihenschaltung ist beispielsweise aufwendig, bauraumbeanspruchend und daher teuer.
Beispielsweise ist aus der veröffentlichten Patentanmeldung Nr. DE 102016 101 299 Al ein Elektrofahrzeug bekannt, welches auf den Einsatz eines HVIL-Schaltkreises verzichtet und stattdessen eine Steuerungseinheit sowie entsprechende Sensoren einsetzt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Steckverbinder, welcher zumindest eine Sicherungseinrichtung aufweist, zur Ausbildung einer Steckverbindung mit einem Gegensteckverbinder zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale, bereitzustellen, wobei der Steckverbinder vor allem durch einen einfachen, bauraumsparenden Aufbau und eine kostengünstige Herstellung gekennzeichnet ist, sowie eine definierte oder vorbestimmte Montage- und Demontagereihenfolge bedingt. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung mit einem Steckverbinder bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 16 gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele und Anwendungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Die Erfindung betrifft nach einem ersten allgemeinen Gesichtspunkt einen Steckverbinder, vorzugsweise eine Ladesteckdose, zur Ausbildung einer Steckverbindung mit einem Gegensteckverbinder, vorzugsweise Ladestecker, wobei der Steckverbinder zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale zumindest einen ersten Anschlussabschnitt zur Verbindung mit einer ersten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei der Steckverbinder einen Sicherungsschaltkreis, vorzugsweise einen einzigen Sicherungsschaltkreis mit einer einzigen Kontaktpaarung, zur Deaktivierung der Übertragung elektrischer Energie, und zumindest eine Sicherungseinrichtung aufweist, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung betätigbar, vorzugsweise manuell betätigbar, konfiguriert ist und zumindest mit dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt und dem Sicherungsschaltkreis in Wirkverbindung steht, und konfiguriert ist, in einem ersten Zustand oder in einer ersten Position den zumindest einen ersten Anschlussabschnitt zur Ausbildung einer Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung zu blockieren, vorzugsweise mechanisch zu blockieren, und den Sicherungsschaltkreis zumindest zu unterbrechen, vorzugsweise gleichzeitig während der Blockierung des zumindest einen ersten Anschlussabschnitts zu unterbrechen, um die Übertragung elektrischer Energie zu deaktivieren.
Die erste Anschlusseinrichtung kann beispielsweise ein Stecker sein, welcher an den Steckverbinder zur weiteren Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale, welche von einem Gegensteckverbinder im Zustand der Ausbildung einer Steckverbindung bereitgestellt wird, montiert wird.
Durch die vorliegende Erfindung kann beispielsweise ein Steckverbinder bereitgestellt werden, welcher auf zwei oder mehr Kontaktpaarungen eines HVIL-Schaltkreises oder somit auf zwei oder mehrere HVIL-Schaltkreise verzichtet, dennoch aber eine notwendige und/oder hinreichende Sicherheit in Bezug auf die Deaktivierung stromführender Komponenten bietet.
Ferner kann durch den Steckverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung eine definierte oder vorbestimmte Reihenfolge hinsichtlich der Montage oder Demontage sowie der Wartung des Steckverbinders gewährleistet werden. Damit ist ein Steckverbinder gegeben, welcher beispielsweise durch einen erhöhten Sicherheitsaspekt gekennzeichnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale zumindest einen zweiten Anschlussabschnitt zur Verbindung mit einer zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung konfiguriert ist, in einem zweiten Zustand oder einer zweiten Position, welcher vorzugsweise zu dem ersten Zustand oder der ersten Position verschieden ist, den zumindest einen zweiten Anschlussabschnitt zur Ausbildung oder zur Trennung einer Verbindung mit der zweiten Anschlusseinrichtung zu blockieren, und vorzugsweise den zumindest einen ersten Anschlussabschnitt freizugeben, um den Sicherungsschaltkreis über die erste Anschlusseinrichtung, das heißt über die Ausbildung einer Verbindung zwischen der ersten Anschlusseinrichtung und dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt, zu schließen oder zu aktivieren, um die Übertragung elektrischer Energie zu ermöglichen.
Mit anderen Worten kann die zumindest eine Sicherungseinrichtung konfiguriert sein, bei entsprechender Betätigung von dem ersten Zustand oder von der ersten Position in einen zweiten Zustand oder in eine zweite Position den zumindest einen ersten Anschlussabschnitt zur Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung freizugeben und den zumindest einen zweiten Anschlussabschnitt zu blockieren, vorzugsweise gleichzeitig zu blockieren. Dadurch kann ein Steckverbinder bereitgestellt werden, welcher durch eine erste Anschlusseinrichtung und eine zweite Anschlusseinrichtung gekennzeichnet ist, um elektrische Energie beispielsweise in Form von Gleichstrom und, zusätzlich alternativ, in Form von Wechselstrom übertragen zu können, welcher vor allem durch ein Sicherheitskonzept gekennzeichnet ist.
Es ist möglich, dass die zumindest eine Sicherungseinrichtung konfiguriert ist, vor Ausbildung der Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung in dem ersten Zustand oder in der ersten Position betätigt zu werden oder zumindest betätigbar zu sein, um den zumindest einen ersten Anschlussabschnitt freizugeben.
Der Sicherungsschaltkreis kann vorzugsweise von der ersten Anschlusseinrichtung oder durch die erste Anschlusseinrichtung unterbrochen oder geschlossen werden, je nachdem, ob eine Verbindung mit dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt ausgebildet wird oder nicht.
Es ist möglich, dass die zumindest eine Sicherungseinrichtung konfiguriert ist, in dem zweiten Zustand oder in der zweiten Position bei Ausbildung der Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung blockiert zu sein. Die zumindest eine Sicherungseinrichtung kann in diesem Zustand oder in dieser Position vorzugsweise nicht betätigt werden und ist dann (selbst) blockiert. Ein Betätigen der zumindest einen Sicherungseinrichtung ist erst dann möglich, wenn die Verbindung zwischen dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt und der ersten Anschlusseinrichtung gelöst oder getrennt, vorzugsweise mechanisch und elektrisch gelöst oder getrennt, wurde.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Sicherungseinrichtung als Hebelelement ausgebildet ist oder ein Hebelelement umfasst, und/oder dass die zumindest eine Sicherungseinrichtung an einem freien Ende einen Lagerungsabschnitt umfasst, welcher zur schwenkbaren oder rotatorischen Lagerung um eine Achse zwischen dem ersten Zustand oder zwischen der ersten Position und einem zweiten Zustand oder einer zweiten Position, vorzugsweise an dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt, konfiguriert ist. Die zumindest eine Sicherungseinrichtung kann schwenkbar betätigbar konfiguriert sein.
Es ist ferner möglich, dass die zumindest eine Sicherungseinrichtung translatorisch betätigbar ausgebildet ist. Beispielsweise kann die zumindest eine Sicherungseinrichtung als Schlittenelement ausgebildet sein oder ein Schlittenelement umfassen. Das Schlittenelement kann zumindest abschnittsweise im Wesentlichen flach und/oder im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein. Die zumindest eine Sicherungseinrichtung kann beispielsweise an zumindest einer Schiene oder in zumindest einer Nut des Gehäuses des Steckverbinders, das heißt an einer Wand oder an einem Wandabschnitt, translatorisch verschiebbar gelagert sein, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt und/oder zwischen dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt und dem zumindest einen zweiten Anschlussabschnitt. Der zumindest eine erste Anschlussabschnitt kann zur Ausbildung einer Steckverbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung konfiguriert sein und somit ein Steckgesicht mit einem Steckabschnitt aufweisen. Die zumindest eine erste Sicherungseinrichtung kann im Wesentlichen senkrecht zu dem Steckgesicht und/oder dem Steckabschnitt des zumindest einen ersten Anschlussabschnitts translatorisch betätigbar gelagert sein.
Ferner ist es zusätzlich oder alternativ möglich, dass die zumindest eine Sicherungseinrichtung translatorisch und/oder rotatorisch betätigbar ausgebildet ist. Die zumindest eine Sicherungseinrichtung kann zur Betätigung zumindest teilweise rotatorisch (drehbar) und zumindest teilweise verschiebbar ausgebildet und/oder konfiguriert sein. Die zumindest eine Sicherungseinrichtung kann zumindest einen Lagerungsabschnitt umfassen, welcher zur translatorischen und/oder rotatorischen Lagerung zwischen dem ersten Zustand oder der ersten Position und einem zweiten Zustand oder einer zweiten Position konfiguriert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Sicherungseinrichtung an ihrem, dem Lagerungsabschnitt gegenüberliegenden oder anliegenden oder benachbarten, freien Ende zumindest ein Verriegelungselement aufweist, wobei das zumindest eine Verriegelungselement zur Ausbildung einer lösbaren formschlüssigen Verbindung, vorzugsweise an dem zumindest einen zweiten Anschlussabschnitt, konfiguriert ist. Dadurch kann beispielsweise die Sicherungseinrichtung an den Steckverbinder hinreichend befestigt werden und sich beim Auftreten mechanischer Belastungen, beispielsweise Vibrationen, nicht lösen. Das Verriegelungselement kann beispielsweise als Rastelement ausgebildet sein.
Es ist möglich, dass die zumindest eine Sicherungseinrichtung zumindest einen Abdeckabschnitt oder ein Abdeckelement aufweist, welcher/welches zur zumindest teilweisen Abdeckung des zumindest einen zweiten Anschlussabschnitts konfiguriert ist, wobei vorzugsweise der zumindest eine Abdeckabschnitt oder das zumindest eine Abdeckelement zwischen einem Lagerungsabschnitt und einem, dem Lagerungsabschnitt gegenüberliegenden oder benachbarten, freien Ende angeordnet ist.
Es ist möglich, dass die zumindest eine Sicherungseinrichtung zumindest abschnittsweise im Wesentlichen flach und/oder zumindest abschnittsweise im Wesentlichen plattenförmig und/oder zumindest abschnittsweise abgewinkelt ausgebildet ist. Dadurch kann beispielsweise eine einfache Handhabung der zumindest einen Sicherungseinrichtung gewährleistet werden.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Sicherungseinrichtung durch zumindest ein Federelement vorgespannt ist, wobei vorzugsweise das zumindest eine Federelement die zumindest eine Sicherungseinrichtung zur Erreichung des ersten Zustands oder der ersten Position vorspannt. Das zumindest eine Federelement kann beispielsweise eine Schraubenfeder sein, welche vorzugsweise an dem Lagerungsabschnitt der Sicherungseinrichtung angeordnet ist und sich an dem Gehäuse, das heißt an einer Wand oder an einem Wandabschnitt des Steckverbinders abstützt.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Sicherungsschaltkreis zur Deaktivierung der Übertragung elektrischer Energie über die Verbindung des zumindest einen ersten Anschlussabschnitts mit der ersten Anschlusseinrichtung, oder über eine Verbindung mit zumindest einen zweiten Anschlussabschnitt mit einer zweiten Anschlusseinrichtung konfiguriert ist, und/oder einen High-Voltage Interlock Loop-Schaltkreis umfasst oder als High-Voltage Interlock Loop-Schaltkreis ausgebildet ist.
Es ist möglich, dass die Verbindung zwischen dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt und der ersten Anschlusseinrichtung als Steckverbindung ausgebildet ist, oder eine Steckverbindung umfasst, und/oder die Verbindung zwischen zumindest einem zweiten Anschlussabschnitt und einer zweiten Anschlusseinrichtung als Schraubverbindung ausgebildet ist, oder eine Schraubverbindung umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Sicherungseinrichtung zumindest einen Vorsprung aufweist, wobei der zumindest eine Vorsprung zur Blockierung des zumindest einen ersten Anschlussabschnitts, vorzugsweise in dem ersten Zustand oder in der ersten Position der Sicherungseinrichtung, ausgebildet ist.
Es ist möglich, dass der zumindest eine Vorsprung zur Blockierung des zumindest einen ersten Anschlussabschnitts zumindest abschnittsweise in den zumindest einen ersten Anschlussabschnitt hineinragt, und/oder integral einstückig mit der zumindest einen Sicherungseinrichtung ausgebildet ist.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder an einer Stirnseite ein Steckgesicht mit zumindest einem ersten Steckabschnitt und zumindest einem zweiten Steckabschnitt aufweist, wobei der zumindest eine erste Steckabschnitt mit dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt elektrisch verbunden ist und/oder diesem gegenüberliegend angeordnet ist, und/oder dass der zumindest eine zweite Steckabschnitt mit dem zumindest einen zweiten Anschlussabschnitt elektrisch verbunden ist und/oder diesem gegenüberliegend angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft nach einem zweiten allgemeinen Gesichtspunkt Anordnung mit einem Steckverbinder wie hierin offenbart, einer ersten Anschlusseinrichtung und einer zweiten Anschlusseinrichtung.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere oder andere Einzelheiten und vorteilhafte Wirkungen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht eine Anordnung mit einem Ausführungsbeispiel des Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung, einer mit dem Steckverbinder zu verbindenden ersten Anschlusseinrichtung und einer mit dem Steckverbinder zu verbindenden zweiten Anschlusseinrichtung, wobei die Sicherungseinrichtung in einem ersten Zustand dargestellt ist;
Fig. 2 die Anordnung aus Figur 1 in einer Seitenansicht;
Fig. 3 die Anordnung aus Figur 1, wobei die zweite Anschlusseinrichtung mit dem Steckverbinder verbunden ist;
Fig. 4 die Anordnung aus Figur 3, wobei die Sicherungseinrichtung in einem zweiten Zustand darstellt;
Fig. 5 die Anordnung aus Figur 4 in einer Seitenansicht;
Fig. 6 die Anordnung aus Figur 5 in einer perspektivischen Ansicht, wobei die erste Anschlusseinrichtung mit dem Steckverbinder verbunden ist;
Fig. 7A die Anordnung aus Figur 6 in einer Frontansicht;
Fig. 7B die Anordnung aus Figur 6 in einer Seitenansicht;
Fig. 8 die Anordnung aus Figur 6 in einer Draufsicht.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zu deren Erläuterung wird teilweise auch auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele und/oder Figuren verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.
Die folgende detaillierte Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele dient zur näheren Veranschaulichung oder Verdeutlichung und soll den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise beschränken.
Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Anordnung mit einem Ausführungsbeispiel des Steckverbinders 100 gemäß der vorliegenden Erfindung, einer mit dem Steckverbinder 100 zu verbindenden ersten Anschlusseinrichtung 200 und einer mit dem Steckverbinder 100 zu verbindenden zweiten Anschlusseinrichtung 300. Sowohl die erste Anschlusseinrichtung 200, als auch die zweite Anschlusseinrichtung 300 sind zur mechanischen Verbindung und zur elektrischen Verbindung mit dem Steckverbinder 100 zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale vorgesehen, was nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Der Steckverbinder 100 ist vorzugsweise als Ladesteckdose 100 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug (beispielsweise ein Elektrofahrzeug oder ein Hybrid-Fahrzeug) ausgebildet und weist ein Gehäuse mit Wänden und/oder Wandabschnitten auf, welche hierin nicht näher gekennzeichnet sind. Das Gehäuse des Steckverbinders 100 kann im Wesentlichen aus einem Isolierstoff ausgebildet sein, und/oder durch zumindest einen Spritzvorgang und/oder durch zumindest einen Gießvorgang hergestellt sein.
Der Steckverbinder 100 ist konfiguriert, eine Steckverbindung mit einem Gegensteckverbinder, vorzugsweise in Form eines Ladesteckers (in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt), auszubilden. Hierzu weist der Steckverbinder 100 an einer Stirnseite ein Steckgesicht mit einem ersten Steckabschnitt 109 und mit einem zweiten Steckabschnitt 110 auf. Der Steckverbinder 100 kann vorzugsweise nach dem sogenannten Combined Charging System (CCS) zum Schneiladen ausgebildet sein, welcher in Teil 3 der IEC 62196 (DIN EN 62196) genormt ist. Der Steckverbinder 100 kann nach dem Typ 1-CCS-Standard oder nach dem Typ 2-CCS-Standard ausgebildet und/oder konfiguriert sein. Somit ist der Steckverbinder 100 in der Lage, sowohl Gleichstromladeverfahren als auch Wechselstromladeverfahren bei einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug zu realisieren. Vorzugsweise basiert der Steckverbinder 100 auf der Typ-2- Fahrzeugkupplung und weist innerhalb des zweiten Steckabschnitts 110 zwei elektrische Kontaktelemente zur Übertragung elektrischer Energie in Form von Gleichstrom auf (siehe hierzu auch Figur 7A). Ferner umfasst der Steckverbinder 100 einen ersten Steckabschnitt 109, in welchem entsprechende elektrische Kontaktelemente angeordnet sind. Es handelt sich hierbei um elektrische Kontaktelemente zur Übertragung elektrischer Energie in Form von Wechselstrom (ein- bis dreiphasig) und/oder elektrischer Signale.
Neben den elektrischen Kontaktelementen zur Übertragung elektrischer Energie sind somit in dem ersten Steckabschnitt 109 ein Schutzleiterkontaktelement (PE- Kontaktelement mit Potential Erde) sowie Signalkontaktelemente („Control Pilot" zum Dialog zwischen Ladestation und Fahrzeug sowie „Proximity Pilot" zur Begrenzung des Ladestroms mittels Widerstandscodierung) angeordnet (siehe hierzu auch Figur 7A).
Es ist alternativ möglich, dass der Steckverbinder 100 nach einem anderen Standard oder einer anderen Norm oder einer anderen Spezifikation, beispielsweise nach dem „CHAdeMO-Standard" oder nach der „ChaoJi stacked-Spezifikation", ausgebildet ist.
Der Steckverbinder 100 ist konfiguriert, um innerhalb einer Hochspannungs-Hochstrom- Bordnetzarchitektur betrieben werden zu können (in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt). Die Leistungen im Rahmen einer solchen Bordnetzarchitektur zum Aufladen von elektrisch antreibbaren Fahrzeugen reichen hierbei beispielsweise bis zu 350 kW bei einer Stromstärke von 400 A oder sogar bis 500 kW bei einer Stromstärke von 600 A. Der Steckverbinder 100 weist zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale einen ersten Anschlussabschnitt 101 und einen zweiten Anschlussabschnitt 102 auf. Sowohl der erste Anschlussabschnitt 101 als auch der zweite Anschlussabschnitt 102 sind auf der dem Steckgesicht mit den Steckabschnitten 109 und 110 gegenüberliegenden Seite angeordnet und/oder ausgebildet. Der erste Anschlussabschnitt 101 ist mit dem ersten Steckabschnitt 109 elektrisch verbunden und der zweite Anschlussabschnitt 102 ist mit dem zweiten Steckabschnitt 110 elektrisch verbunden.
Der erste Anschlussabschnitt 101 umfasst ein dem ersten Steckabschnitt 109 entsprechendes Steckgesicht mit einem Steckabschnitt, in welchem entsprechende Kontaktelemente angeordnet sind. Der erste Anschlussabschnitt 101 ist zur Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung 200 konfiguriert. Die erste Anschlusseinrichtung 200 ist als Stecker ausgebildet und mit zumindest einer elektrischen Leitung 400 zur Übertragung der elektrischen Energie und/oder der elektrischen Signale verbunden. Mit anderen Worten sind der erste Anschlussabschnitt 101 und die erste Anschlusseinrichtung 200 konfiguriert, eine lösbare Steckverbindung zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrische Signale auszubilden. Die erste Anschlusseinrichtung 200 kann allerdings nur bei bestimmten Zuständen des Steckverbinders 100 und hier insbesondere des ersten Anschlussabschnitts 101 in den ersten Anschlussabschnitt 101 gesteckt werden, um elektrisch leitende Verbindungen auszubilden, was nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Der Steckverbinder 100 umfasst einen Sicherungsschaltkreis zur Deaktivierung der Übertragung elektrischer Energie oder ist mit einem Sicherungsschaltkreis zur Deaktivierung der Übertragung elektrischer Energie verbunden. Der Sicherungsschaltkreis ist in den Figuren nicht dargestellt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Steckverbinders 100 ist der Sicherungsschaltkreis zur Deaktivierung der Übertragung elektrischer Energie über die Verbindung des ersten Anschlussabschnitts 101 mit der ersten Anschlusseinrichtung 200 konfiguriert. Mit anderen Worten kann der Sicherungsschaltkreis durch Ausbildung einer Verbindung zwischen der ersten Anschlusseinrichtung 200 und dem ersten Anschlussabschnitt 101 geschlossen werden oder durch Trennung der Verbindung zwischen der ersten Anschlusseinrichtung 200 und dem ersten Anschlussabschnitt 101 unterbrochen werden.
Der Sicherungsschaltkreis ist über ein Kontaktpaar an entsprechenden elektrischen Leitungen und/oder mit elektrisch leitenden Komponenten des Steckverbinders 100 und hier insbesondere des ersten Anschlussabschnitts 101 angeschlossen. Der Sicherungsschaltkreis dient zur Überwachung der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Anschlussabschnitt 101 und der ersten Anschlusseinrichtung 200. Der Sicherungsschaltkreis umfasst vorzugsweise einen High- Voltage Interlock Loop-Schaltkreis („HVIL-Schaltkreis") oder ist als High-Voltage Interlock Loop- Schaltkreis („HVIL-Schaltkreis") ausgebildet.
Alternativ, das heißt bei einem weiteren, alternativen Ausführungsbeispiel des Steckverbinders 100 ist es möglich, dass der Sicherungsschaltkreis zur Überwachung der elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Anschlussabschnitt 102 und der zweiten Anschlusseinrichtung 300 dient. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei Vorhandensein von zwei Anschlussabschnitten 101, 102 zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale vorzugsweise genau ein Sicherungsschaltkreis notwendig, was sich aus der nachfolgenden Beschreibung weiterer Komponenten des Steckverbinders 100 ergibt.
Der Sicherungsschaltkreis ist somit konfiguriert, bei einer Unterbrechung (stromloser und/oder unterbrochener Zustand des Sicherungsschaltkreises) die Übertragung elektrischer Energie zu deaktivieren und somit das Hochvolt-System des Steckverbinders 100 insgesamt sofort stromlos zu schalten. Ein Berühren von spannungsführenden Komponenten, beispielsweise im Rahmen einer Wartung des Steckverbinders 100 oder einer Demontage des Steckverbinders 100 oder von Komponenten des Steckverbinders 100, kann dadurch vermieden werden.
Der zweite Anschlussabschnitt 102 ist abschnittsweise im Wesentlichen flach und im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet und dem zweiten Steckabschnitt 110 gegenüberliegend und neben dem ersten Anschlussabschnitt 101 angeordnet. Der zweite Anschlussabschnitt 102 des Steckverbinders 100 ist abschnittsweise abgewinkelt ausgebildet, wobei der abgewinkelt ausgebildete Abschnitt in Steckrichtung zur Ausbildung einer Steckverbindung zwischen dem Steckverbinder 101 und einem Gegensteckverbinder ragt. Der zweite Anschlussabschnitt 102 ist konfiguriert, über eine elektrisch leitende erste Schraubverbindung 501 und eine elektrisch leitende zweite Schraubverbindung 502 mit der zweiten Ausschusseinrichtung 300 in Form eines Steckers lösbar verbunden zu werden. Die zweite Anschlusseinrichtung 300 ist mit zumindest zwei elektrischen Leitungen 400 verbunden und dient zur Übertragung elektrischer Energie in Form von Gleichstrom.
Erfindungsgemäß weist der Steckverbinder 100 eine Sicherungseinrichtung 103 auf. Die Sicherungseinrichtung 103 ist betätigbar konfiguriert, vorzugsweise manuell betätigbar konfiguriert. Die Sicherungseinrichtung 103 steht zumindest mit dem ersten Anschlussabschnitt 101 und mit dem Sicherungsschaltkreis in Wirkverbindung. Mit anderen Worten wirkt sich ein Betätigen der Sicherungseinrichtung 103 entsprechend auf den ersten Anschlussabschnitt 101 und (nachgelagert oder im Weiteren) auf den Sicherungsschaltkreis aus. Es ist vorzugsweise möglich, dass die Sicherungseinrichtung 103 ferner zugleich mit dem zweiten Anschlussabschnitt 102 in Wirkverbindung steht.
Die Sicherungseinrichtung 103 ist konfiguriert, während oder in einem ersten Zustand A oder in einer ersten Position A den zumindest einen ersten Anschlussabschnitt 101 zur Ausbildung einer Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung 200 zu blockieren oder zu sperren, vorzugsweise mechanisch zu blockieren oder mechanisch zu sperren, und den Sicherungsschaltkreis zumindest zu unterbrechen oder in einem unterbrochenen Zustand zu belassen, um die Übertragung elektrischer Energie zu deaktivieren, das heißt stromführende Komponenten des Steckverbinders 100 sofort oder umgehend stromlos zu schalten oder zu halten. Durch die Blockierung des ersten Anschlussabschnitts 101 ist es nicht möglich, eine Steckverbindung zwischen dem ersten Anschlussabschnitt 101 und der ersten Anschlusseinrichtung 200 auszubilden.
Der erste Anschlussabschnitt 101 wird in den ersten Zustand A oder in der ersten Position A durch die Sicherungseinrichtung 103 blockiert. Die Sicherungseinrichtung 103 ist konfiguriert, vor Ausbildung der Verbindung zwischen dem ersten Anschlussabschnitt 101 und der ersten Anschlusseinrichtung 200 betätigt zu werden oder zumindest betätigbar zu sein, um den ersten Anschlussabschnitt 101 freizugeben. Zur Realisierung der Blockadefunktion oder Sperrfunktion des ersten Anschlussabschnitts 101 wird nachfolgend die Ausbildung der Sicherungseinrichtung 103 sowie deren Anordnung in Bezug auf den Steckverbinder 100 näher beschrieben.
Die Sicherungseinrichtung 103 ist vorzugsweise als Hebelelement ausgebildet oder umfasst vorzugsweise ein Hebelelement. Die Sicherungseinrichtung 103 ist - vorzugsweise analog der Ausbildung des zweiten Anschlussabschnitts 102 - abgewinkelt ausgebildet, sowie zumindest abschnittsweise im Wesentlichen flach und/oder im Wesentlichen plattenförmig. Die Sicherungseinrichtung 103 umfasst an einem freien Ende einen Lagerungsabschnitt 104. Der Lagerungsabschnitt 104 ist zur schwenkbaren Lagerung der Sicherungseinrichtung 103 an dem Gehäuse des Steckverbinders 100, das heißt an einer Wand oder an einem Wandabschnitt, um eine Achse X von dem ersten Zustand A oder von der ersten Position A in einem zweiten Zustand B oder in eine zweite Position B ausgebildet. Der Lagerungsabschnitt 104 ist beispielsweise über eine Bolzenverbindung an dem Gehäuse des Steckverbinders 100 schwenkbar gelagert. Die Bolzenverbindung und somit die schwenkbare Lagerung der Sicherungseinrichtung 103 kann vorzugsweise an dem ersten Anschlussabschnitt 101, das heißt an den ersten Anschlussabschnitt 101 angrenzend, angeordnet sein.
Die Sicherungseinrichtung 103 umfasst einen Vorsprung 108, welcher vorzugsweise an dem oder im Bereich des Lagerungsabschnitts 104 angeordnet und/oder ausgebildet ist. Der Vorsprung 108 ist zur Blockierung des ersten Anschlussabschnitts 101, vorzugsweise in dem ersten Zustand A oder in der ersten Position A der Sicherungseinrichtung 103, ausgebildet. Der Vorsprung 108 ragt über eine entsprechende Aussparung des ersten Anschlussabschnitts 101, welche beispielsweise in Form eines Schlitzes ausgebildet ist, zumindest abschnittsweise in den Steckbereich des ersten Anschlussabschnitts 101 und verhindert somit die Möglichkeit der Ausbildung einer Steckverbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung 200.
Die Sicherungseinrichtung 103 umfasst ferner ein erstes Abdeckelement 106 und ein zweites Abdeckelement 107. Sowohl das erste Abdeckelement 106 als auch das zweite Abdeckelement 107 dient zur Abdeckung der Schraubverbindungen 501 und 502 an dem zweiten Anschlussabschnitt 102.
Der Vorsprung 108 und die Abdeckelemente 106 und 107 sind vorzugsweise integral einstückig mit der Sicherungseinrichtung 103 in Form des Hebelelements ausgebildet. Mit anderen Worten ist die Sicherungseinrichtung 103 als Deckel, welcher schwenkbar an dem Steckverbinder 100 gelagert ist, ausgebildet. Ferner ist die Sicherungseinrichtung 103 ausgebildet, in dem ersten Zustand A oder in der ersten Position A die erste Anschlusseinrichtung 200 mechanisch zu blockieren. Wie bereits oben erläutert, ist in diesem ersten Zustand A oder in dieser ersten Position A der Sicherungsschaltkreis durch die Sicherungseinrichtung 103 unterbrochen. Sämtliche stromführenden Teile sind stromlos geschalten, sodass keine Gefahr im Falle elektrisch leitender Komponenten besteht.
In dem ersten Zustand A oder in der ersten Position A befindet sich die Sicherungseinrichtung 103 in einem von dem zweiten Anschlussabschnitt 102 weggeschwenktem Zustand. Somit werden die Schraubverbindungen 501 und 502 nicht von den Abdeckelementen 106 und 107 abgedeckt. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die zweite Anschlusseinrichtung 300 an den zweiten Anschlussabschnitt 102 über die Schraubverbindungen 501 und 502 zu montieren oder eine bereits montierte zweite Anschlusseinrichtung 300 zu demontieren. In Figur 1 ist ein Zustand gezeigt, bei welchem die zweite Anschlusseinrichtung 300 an den zweiten Anschlussabschnitt 102 noch zu montieren ist, um eine elektrisch leitende Verbindung auszubilden. Wie oben beschrieben, kann in einem alternativen Ausführungsbeispiel die Sicherungseinrichtung 103 translatorisch bewegbar und/oder gelagert ausgebildet sein. Diese Möglichkeit der Konfiguration der Sicherungseinrichtung 103 ist in den Figuren nicht dargestellt. Die Sicherungseinrichtung 103 kann als im Wesentlichen flaches und/oder im Wesentlichen plattenförmiges Schlittenelement 103 an zumindest einer Schiene oder Nut, vorzugsweise zwischen zwei gegenüberliegend und voneinander beabstandet angeordneten Schienen oder Nuten, des Gehäuses des Steckverbinders 100 verschiebbar gelagert sein, vorzugsweise von dem ersten Zustand A oder der ersten Position A in den zweiten Zustand B oder die zweite Position B und umgekehrt. Die Sicherungseinrichtung 103 kann in einer Ansicht, vorzugsweise in einer Draufsicht, eine im Wesentlichen rechteckförmige Kontur aufweisen. Ferner kann die Sicherungseinrichtung 103 zur Blockierung des ersten Anschlussabschnitts 101 an einer Stirnseite, das heißt an einer Stirnfläche der Stirnseite, zumindest einen Vorsprung 108, wie hierin offenbart, aufweisen.
Figur 2 zeigt die Anordnung aus Figur 1 in einer Seitenansicht.
Gut erkennbar ist die Ausbildung des Vorsprung 108 und dessen Anordnung an der Sicherungseinrichtung 103 im Bereich des Lagerungsabschnitts 104. Der Vorsprung 108 ragt zumindest abschnittsweise in den Steckbereich des ersten Anschlussabschnitts 101, um ihn im Hinblick auf die Ausbildung einer Steckverbindung mit der ersten Steckrichtung 200 zu blockieren.
Figur 3 zeigt die Anordnung aus Figur 1, wobei die zweite Anschlusseinrichtung 300 mit dem Steckverbinder 100 mechanisch und zugleich elektrisch leitend verbunden ist. Die zweite Anschlusseinrichtung 300 ist über die Schraubverbindungen 501 und 502 an dem zweiten Anschlussabschnitt 102 lösbar befestigt. Mit anderen Worten ist in dem ersten Zustand A oder in der ersten Position A der Sicherungseinrichtung 103 die Möglichkeit gegeben, die zweite Anschlusseinrichtung 300 mit dem zweiten Anschlussabschnitt 102 lösbar zu verbinden, nachdem sich die Abdeckelemente 106 und 107 in einem von den Schraubverbindungen 501 und 502 weggeschwenkten Zustand befinden.
Figur 4 zeigt die Anordnung aus Figur 3, wobei nun die Sicherungseinrichtung 103 in einem zweiten Zustand B oder in einer zweiten Position B darstellt ist.
In diesem zweiten Zustand B oder in dieser zweiten Position B der Sicherungseinrichtung 103 ist der Vorsprung 108 der Sicherungseinrichtung 103 außerhalb des ersten Anschlussabschnitts 101 geschwenkt, sodass eine Steckverbindung zwischen dem ersten Anschlussabschnitt 101 und der ersten Steckeinrichtung 200 ausgebildet werden kann, um unter anderem den Sicherheitsschaltkreis zu schließen und/oder zu aktivieren. Mit anderen Worten ist der erste Anschlussabschnitt 101 zur Ausbildung einer Steckverbindung mit der ersten Steckeinrichtung 200 freigegeben.
Ferner ist zugleich in dem zweiten Zustand B oder in der zweiten Position B der zweite Anschlussabschnitt 102 des Steckverbinders 100 durch die Sicherungseinrichtung 103 abgedeckt. Hierbei verdecken die Abdeckelemente 106 und 107 die jeweilige Schraubverbindung 501 und 502, sodass eine Montage oder Demontage der zweiten Anschlusseinrichtung 300 in diesem Zustand oder in dieser Position der Sicherungseinrichtung 103 nicht möglich ist. Somit ist dadurch eine entsprechende Montagereihenfolge oder Demontagereihenfolge der jeweiligen Anschlusseinrichtungen 200 und 300 durch den Zustand oder die Position der Sicherungseinrichtung 103 vorgegeben.
In dem in Figur 4 gezeigten Zustand ist durch die erfolgte Bewegung der Sicherungseinrichtung 103 der Sicherungsschaltkreis durch die erste Anschlusseinrichtung 200 schließbar oder aktivierbar. Die Übertragung elektrischer Energie ist sodann über den ersten Steckabschnitt 109 und die erste Anschlusseinrichtung 200 oder über den zweiten Steckabschnitt 110 und die zweite Anschlusseinrichtung 300 möglich (siehe hierzu auch die weiteren Figuren 6 bis 8).
Wie aus der Zusammenschau der Figuren 1 bis 4 hervorgeht, weist die Sicherungseinrichtung 103 an ihrem, dem Lagerungsabschnitt 104 gegenüberliegenden freien Ende ein Verriegelungselement 105 auf. Das Verriegelungselement 105 ist zur Ausbildung einer lösbaren formschlüssigen Verbindung, vorzugsweise einer Rastverbindung, an dem zweiten Anschlussabschnitt 102 konfiguriert. Somit kann beispielsweise ein unbeabsichtigtes oder ungewolltes Lösen der Sicherungseinrichtung 103 verhindert werden, beispielsweise bei auftretenden mechanischen Belastungen an dem Steckverbinder 100, beispielsweise in Form von Vibrationen.
Figur 5 zeigt die Anordnung aus Figur 4 in einer Seitenansicht.
Figur 6 zeigt die Anordnung aus Figur 5 in einer perspektivischen Ansicht, wobei nun auch die erste Anschlusseinrichtung 200 mit dem Steckverbinder 100, das heißt mit dem ersten Anschlussabschnitt 101 des Steckverbinders 100, verbunden ist. Die erste Anschlusseinrichtung 200 kann in dem zweiten Zustand B oder in der zweiten Position B der Sicherungseinrichtung 103 nun in den ersten Anschlussabschnitt 101 gesteckt werden.
Figur 7A zeigt die Anordnung aus Figur 6 in einer Frontansicht. Gut erkennbar ist das Steckgesicht des Steckverbinders 100 mit dem ersten Steckabschnitt 109 und dem zweiten Steckabschnitt 110, sowie den darin jeweils angeordneten Kontaktelementen (in Figur 7A nicht näher gekennzeichnet) zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale.
Figur 7B zeigt die Anordnung aus Figur 6 in einer Seitenansicht und Figur 8 zeigt die Anordnung aus Figur 6 in einer Draufsicht.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Sicherungseinrichtung 103 durch zumindest ein Federelement, beispielsweise ein Schraubenfederelement, vorgespannt sein, wobei vorzugsweise das Federelement die Sicherungseinrichtung 103 mit einer Vorspannung beaufschlagt und vorzugsweise die Sicherungseinrichtung 103 zur Erreichung des ersten Zustand A oder der ersten Position A vorspannt.
Mit dem Steckverbinder 100 gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein kombiniertes Sicherheitssystem bereitgestellt werden, welches eine mechanische Sicherungseinrichtung aufweist und vorzugsweise lediglich eine einzige elektrische Sicherungseinrichtung in Form eines Sicherungsschaltkreises, vorzugsweise eines HVIL-Schaltkreises, benötigt.
Der Steckverbinder 100 gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner durch einen einfachen und durch einen kostengünstigen Aufbau gekennzeichnet, welcher zudem bauraumsparend ist. Vor allem ist die Sicherungseinrichtung 103 einfach bedienbar und gewährleistet eine definierte sichere Vorgehensweise der Wartung und/oder Montage des Steckverbinders 100 und der Anschlusseinrichtungen 200 und 300.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Vorzugsweise beansprucht die vorliegende Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Bezugszeichenliste
100 Steckverbinder
101 erster Anschlussabschnitt
102 zweiter Anschlussabschnitt
103 Sicherungseinrichtung
104 Lagerungsabschnitt
105 Verriegelungselement
106 erster Abdeckabschnitt
107 zweiter Abdeckabschnitt
108 Vorsprung
109 erster Steckabschnitt
110 zweiter Steckabschnitt
200 erste Anschlusseinrichtung
300 zweite Anschlusseinrichtung
400 (elektrische) Leitung
501 erste Schraubverbindung
502 zweite Schraubverbindung
A erster Zustand/erste Position
B zweiter Zustand/zweite Position
X Achse
* * * *

Claims

ANSPRÜCHE
1. Steckverbinder (100) zur Ausbildung einer Steckverbindung mit einem Gegensteckverbinder, wobei der Steckverbinder (100) zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale zumindest einen ersten Anschlussabschnitt (101) zur Verbindung mit einer ersten Anschlusseinrichtung (200) aufweist, wobei der Steckverbinder (100) einen Sicherungsschaltkreis zur Deaktivierung der Übertragung elektrischer Energie, und zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) aufweist, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) betätigbar konfiguriert ist und zumindest mit dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt (101) und dem Sicherungsschaltkreis in Wirkverbindung steht, und konfiguriert ist, in einem ersten Zustand (A) den zumindest einen ersten Anschlussabschnitt (101) zur Ausbildung einer Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung (200) zu blockieren und den Sicherungsschaltkreis zumindest zu unterbrechen, um die Übertragung elektrischer Energie zu deaktivieren.
2. Steckverbinder (100) nach Anspruch 1, wobei der Steckverbinder (100) zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale zumindest einen zweiten Anschlussabschnitt (102) zur Verbindung mit einer zweiten Anschlusseinrichtung (300) aufweist, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) konfiguriert ist, in einem zweiten Zustand (B) den zumindest einen zweiten Anschlussabschnitt (102) zur Ausbildung oder zur Trennung einer Verbindung mit der zweiten Anschlusseinrichtung (300) zu blockieren, um den Sicherungsschaltkreis über die erste Anschlusseinrichtung (200) zu schließen, um die Übertragung elektrischer Energie zu ermöglichen.
3. Steckverbinder (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) konfiguriert ist, vor Ausbildung der Verbindung mit der ersten Anschlusseinrichtung (200) in dem ersten Zustand (A) betätigt zu werden, um den zumindest einen ersten Anschlussabschnitt (101) freizugeben.
4. Steckverbinder (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) konfiguriert ist, in dem zweiten Zustand (B) bei Ausbildung der Verbindung mit der zumindest einen ersten Anschlusseinrichtung (200) blockiert zu sein.
5. Steckverbinder (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) als Hebelelement ausgebildet ist oder ein Hebelelement umfasst, und/oder wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) an einem freien Ende einen Lagerungsabschnitt (104) umfasst, welcher zur schwenkbaren Lagerung um eine Achse (X) zwischen dem ersten Zustand (A) und einem zweiten Zustand (B), vorzugsweise an dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt (101), konfiguriert ist.
6. Steckverbinder (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) als Schlittenelement ausgebildet ist oder ein Schlittenelement umfasst, und/oder wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) zumindest einen Lagerungsabschnitt (104) umfasst, welcher zur translatorischen und/oder rotatorischen Lagerung zwischen dem ersten Zustand (A) und einem zweiten Zustand (B) konfiguriert ist
7. Steckverbinder (100) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) an ihrem, dem Lagerungsabschnitt
(104) gegenüberliegenden oder benachbarten, freien Ende zumindest ein Verriegelungselement (105) aufweist, wobei das zumindest eine Verriegelungselement
(105) zur Ausbildung einer lösbaren formschlüssigen Verbindung, vorzugsweise an dem zumindest einen zweiten Anschlussabschnitt (102), konfiguriert ist.
8. Steckverbinder (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) zumindest einen Abdeckabschnitt (106, 107) oder ein Abdeckelement aufweist, welcher/welches zur zumindest teilweisen Abdeckung des zumindest einen zweiten Anschlussabschnitts (102) konfiguriert ist, wobei vorzugsweise der zumindest eine Abdeckabschnitt (106, 107) oder das Abdeckelement zwischen einem Lagerungsabschnitt (104) und einem, dem Lagerungsabschnitt (104) gegenüberliegenden oder benachbarten, freien Ende angeordnet ist.
9. Steckverbinder (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) zumindest abschnittsweise flach und/oder zumindest abschnittsweise plattenförmig und/oder zumindest abschnittsweise abgewinkelt ausgebildet ist.
10. Steckverbinder (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) durch zumindest ein Federelement vorgespannt ist, wobei vorzugsweise das zumindest eine Federelement die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) zur Erreichung des ersten Zustands (A) vorspannt.
11. Steckverbinder (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sicherungsschaltkreis zur Deaktivierung der Übertragung elektrischer Energie über die Verbindung des zumindest einen ersten Anschlussabschnitts (101) mit der ersten Anschlusseinrichtung (200), oder über eine Verbindung mit zumindest einen zweiten Anschlussabschnitt (102) mit einer zweiten Anschlusseinrichtung (200) konfiguriert ist, und/oder einen High-Voltage Interlock Loop-Schaltkreis umfasst oder als High-Voltage Interlock Loop-Schaltkreis ausgebildet ist.
12. Steckverbinder (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindung zwischen dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt (101) und der ersten Anschlusseinrichtung (200) als Steckverbindung ausgebildet ist, oder eine Steckverbindung umfasst, und/oder wobei die Verbindung zwischen zumindest einem zweiten Anschlussabschnitt (102) und einer zweiten Anschlusseinrichtung (300) als Schraubverbindung ausgebildet ist, oder eine Schraubverbindung umfasst.
13. Steckverbinder (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Sicherungseinrichtung (103) zumindest einen Vorsprung (108) aufweist, wobei der zumindest eine Vorsprung (108) zur Blockierung des zumindest einen ersten Anschlussabschnitts (101), vorzugsweise in dem ersten Zustand (A), ausgebildet ist.
14. Steckverbinder (100) nach Anspruch 13, wobei der zumindest eine Vorsprung (108) zur Blockierung des zumindest einen ersten Anschlussabschnitts (101) zumindest abschnittsweise in den zumindest einen ersten Anschlussabschnitt (101) hineinragt, und/oder integral einstückig mit der zumindest einen Sicherungseinrichtung (103) ausgebildet ist.
15. Steckverbinder (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steckverbinder (100) an einer Stirnseite ein Steckgesicht mit zumindest einem ersten Steckabschnitt (109) und zumindest einem zweiten Steckabschnitt (110) aufweist, wobei der zumindest eine erste Steckabschnitt (109) mit dem zumindest einen ersten Anschlussabschnitt (101) elektrisch verbunden ist und/oder diesem gegenüberliegend angeordnet ist, und/oder wobei der zumindest eine zweite Steckabschnitt (110) mit dem zumindest einen zweiten Anschlussabschnitt (102) elektrisch verbunden ist und/oder diesem gegenüberliegend angeordnet ist.
16. Anordnung mit einem Steckverbinder (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, einer ersten Anschlusseinrichtung (200) und einer zweiten Anschlusseinrichtung (300).
* * * *
EP22777998.0A 2021-09-24 2022-09-22 Steckverbinder mit sicherungseinrichtung und anordnung mit einem solchen steckerbinder Pending EP4406074A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU500684A LU500684B1 (de) 2021-09-24 2021-09-24 Steckverbinder mit Sicherungseinrichtung und Anordnung mit einem solchen Steckerbinder
PCT/EP2022/076355 WO2023046826A1 (de) 2021-09-24 2022-09-22 Steckverbinder mit sicherungseinrichtung und anordnung mit einem solchen steckerbinder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4406074A1 true EP4406074A1 (de) 2024-07-31

Family

ID=78806605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22777998.0A Pending EP4406074A1 (de) 2021-09-24 2022-09-22 Steckverbinder mit sicherungseinrichtung und anordnung mit einem solchen steckerbinder

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240388043A1 (de)
EP (1) EP4406074A1 (de)
CN (1) CN117999712A (de)
LU (1) LU500684B1 (de)
WO (1) WO2023046826A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114744451A (zh) * 2021-12-28 2022-07-12 长春捷翼汽车零部件有限公司 一种用于电动车辆充电座的高压互锁结构及充电装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9738161B2 (en) 2015-02-11 2017-08-22 GM Global Technology Operations LLC Vehicle-based AC high-voltage access prevention
GB2569293B (en) * 2017-12-08 2020-06-24 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle electrical charging system and method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023046826A1 (de) 2023-03-30
US20240388043A1 (en) 2024-11-21
LU500684B1 (de) 2023-03-24
CN117999712A (zh) 2024-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2831957B1 (de) Sicherungssystem für hochstromanwendungen
EP2839544B1 (de) Prüfklemmenblock
WO2020094181A1 (de) Hochstromsteckverbinder und steckverbindersystem
EP2878182B1 (de) Verbindungssystem
WO2002031929A1 (de) Verbindung für verteilungsnetz
WO2011020509A1 (de) Schaltgerät
WO2014041096A1 (de) Steckverbinderanordnung
EP2274801A1 (de) Akkumulator für hybrid-fahrzeuge mit einer sicherheitseinrichtung zum unterbrechen eines hochspannungskreises
AT15288U1 (de) Steckbare elektrische Verbindungsvorrichtung
DE102018109530A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum lastfreien Trennen einer Steckverbindung
DE102021124733A1 (de) Steckverbinder mit Sicherungseinrichtung und Anordnung mit einem solchen Steckerbinder
DE102016213757A1 (de) Steckverbindung zum Koppeln von Hochvoltanschlüssen und System mit einer derartigen Steckverbindung
LU500684B1 (de) Steckverbinder mit Sicherungseinrichtung und Anordnung mit einem solchen Steckerbinder
DE112018002795B4 (de) Stromversorgungschaltkreis-unterbrechervorrichtung
DE112009001573B4 (de) Hochvolt-Steckverbindung sowie Verwendung einer solchen
DE102009045121B4 (de) System zur Verteilung von elektrischer Energie und Verfahren zur Anbringung eines Adapters an einer Sammelschiene
DE60319326T2 (de) Anordnung zum Anschliessen von Niederspannungsgeräten
DE10260371A1 (de) Niederspannungs-Leistungsschalter
DE102016221784A1 (de) Leistungstrennschalter, Schalteinrichtung mit Leistungstrennschalter, Verfahren zum Betreiben einer Schalteinrichtung und Verwendung eines Leistungstrennschalters
EP2759024A1 (de) Steckelement
BE1029583B1 (de) Zwischenstecker zur Gleichspannungsabschaltung
EP2867958B1 (de) Elektrisches gerät mit einer hutschienenaufnahme und einem leiteranschluss
EP4525218A1 (de) Steckverbindersystem und elektrisches energieverteilungssystem
DE102016122437A1 (de) Kontaktierungsvorrichtung
EP2140470A1 (de) Baugruppe mit automatischer erweiterung eines überwachungskreises

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240415

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)