EP4594717A1 - Leiterplatte zum einbau in einen ladesteckverbinder für ein elektro- oder hybridfahrzeug - Google Patents

Leiterplatte zum einbau in einen ladesteckverbinder für ein elektro- oder hybridfahrzeug

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Publication number
EP4594717A1
EP4594717A1 EP23800733.0A EP23800733A EP4594717A1 EP 4594717 A1 EP4594717 A1 EP 4594717A1 EP 23800733 A EP23800733 A EP 23800733A EP 4594717 A1 EP4594717 A1 EP 4594717A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit board
thermal
electrical connection
charging
temperature
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
EP23800733.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ingo NÖVERMANN
Michael Berres
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.)
Kiekert AG
Original Assignee
Kiekert AG
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 Kiekert AG filed Critical Kiekert AG
Publication of EP4594717A1 publication Critical patent/EP4594717A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/026—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers arrangements for monitoring a plurality of temperatures, e.g. by multiplexing
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
    • 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
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6683—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in sensor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the invention relates to a circuit board for installation in a charging connector for an electric or hybrid vehicle, with a plurality of thermal connection areas, with which a charging contact of the charging connector can be thermally contacted, electrical connection points for a plurality of temperature sensors for detecting the temperature at a thermal connection area or temperature prevailing at several thermal connection areas and an interface for outputting a temperature signal or a plurality of temperature signals.
  • Charging connectors for electric and hybrid vehicles are subject to legal and user-specific requirements regarding the temperature monitoring of AC and DC charging contacts.
  • a temperature measurement is usually required on both DC charging contacts.
  • a component suitable for temperature measurement usually an NTC resistor, is brought as close as possible to the heat source, i.e. the charging contact, in order to enable real-time temperature monitoring for charging optimization and safety monitoring.
  • An NTC resistor is a resistor that is used in electronic components. It is also known as a thermistor or hot conductor.
  • the abbreviation “NTC” stands for “negative temperature coefficient” and describes the property of hot conductors to conduct electricity better as the temperature increases because they have a negative temperature coefficient.
  • a PTC resistor also called a PTC thermistor (“positive temperature coefficient”), is also a temperature-sensing dependent resistance, which, however, conducts electrical current better at low temperatures than at high temperatures.
  • NTC element enables a real temperature measurement
  • PTC element usually has a non-linear resistance behavior above a threshold temperature and can therefore be used to signal when a critical temperature has been exceeded.
  • PTC elements can therefore be used to implement a type of "safety" by returning a suddenly changing value to a reading system when the critical temperature has been exceeded.
  • a real temperature measurement or only a detection of the exceedance of a temperature threshold is required. This can be required either for all AC charging contacts (e.g. L1, L2, L3 and N for connectors in accordance with the European standard IEC 62196 Type 2), separately for each AC charging contact, or bundled, i.e. for all AC charging contacts together. This requires different circuit boards to carry and electrically connect one or more temperature sensors at different locations.
  • DE 10 2015 106 251 A1 describes a temperature monitoring device with a support element that extends flatly along a plane and has at least one opening.
  • the carrier element can be designed as a circuit board.
  • the contact elements are components of a contact assembly that can be attached to the plug insert as a modular unit.
  • the contact assembly has a temperature monitoring device with a carrier element.
  • the temperature monitoring device serves to detect any inappropriate contact elements that are used to transmit large currents during operation of the connector part. to detect casual warming.
  • the carrier element has a metallic coating at each opening to provide a contact surface in the form of a plated-through hole.
  • WO 2021/004765 A1 describes an electrical assembly with a temperature monitoring device.
  • a connector part with both AC charging pins and DC charging pins is provided.
  • the connector part has an electrical assembly.
  • This assembly consists of contact elements that are arranged on a carrier element and electrically connected to associated load lines.
  • each contact element is accommodated in an associated receiving opening in the carrier element.
  • EP 3 667 831 B1 describes a connector part with a circuit board.
  • a housing part has a circuit board with electrical functional components arranged thereon.
  • electrical contact elements are arranged in the plug domes of the plug face via the receiving space.
  • the circuit board has two openings through which contact elements in the form of load contacts reach.
  • Contact springs for thermal contact with the contact elements are also arranged on the circuit board. These contact springs are grouped around the openings and are used to thermally contact the circuit board with the contact elements, the load contacts. As a result, the contact elements are thermally connected to the circuit board via the contact springs, whereby heat can be conducted via the contact springs to the circuit board and thus to a temperature sensor arranged on the circuit board.
  • the object of the invention is to provide such a circuit board for installation in a charging connector for an electric or hybrid vehicle, which can be used universally for various temperature sensor arrangements.
  • a circuit board for installation in a charging connector for an electric or hybrid vehicle, with a plurality of thermal connection areas, with each of which a charging contact of the charging connector can be thermally contacted, electrical connection points for a plurality of temperature sensors for detecting the temperature prevailing at a thermal connection area or at several thermal connection areas and an interface electrically connected to the electrical connection points for outputting a temperature signal or a plurality of temperature signals, wherein the electrical connection points are arranged on the circuit board and connected to the interface in such a way that either only a single temperature sensor can be operated for all thermal connection areas together or a plurality of temperature sensors can be operated simultaneously for one thermal connection area or several thermal connection areas on the circuit board.
  • the charging connector can be a charging socket, a charging plug, a charging coupling or a built-in charging plug.
  • the charging contacts are then contact sleeves in a charging socket and a charging coupling and contact pins in a charging plug and a built-in charging plug that can be inserted into the contact sleeves.
  • the respective charging contacts can be contacted directly with the thermal connection areas.
  • the thermal connection areas are provided with thermal contact elements with which a respective charging contact can be thermally contacted.
  • the thermal contacting of a charging contact by a thermal contact element preferably takes place in that the contact element rests against the respective charging contact, preferably flatly.
  • the thermal contact elements are characterized by the fact that their thermal conductivity is greater than the material from which the circuit board is made.
  • the thermal contact elements are not galvanically conductive. In this way, it is not a problem if the thermal contact elements contact the charging contacts directly, since no current can be carried via the thermal contact elements.
  • thermal contact elements can fundamentally be designed differently. According to a preferred development of the invention, however, it is provided that the thermal contact elements are each provided for exactly one charging contact and i) have no thermal connection to one another and are each thermally connected to their own temperature sensor or ii) each to at least one other thermal contact element have a thermal connection and thermal contact elements that are thermally connected to one another are each thermally connected to a common temperature sensor.
  • the thermal contact elements therefore offer the possibility of thermally combining several contact elements so that the common temperature of these contact elements can be measured via a single common temperature sensor.
  • thermal contact elements each have a thermal connection with one another and the common temperature sensor is arranged in the central region between the two thermal contact elements, or jj) all thermal contact elements have a thermal connection with one another and the common temperature sensor is arranged in the region of one of the thermal contact elements.
  • the thermal contact elements are designed in such a way that they partially enclose the circumference of a respective charging contact. In this way, the thermal contact elements practically nestle against the respective charging contacts, so that very good temperature transfer between the respective charging contact and the respective thermal contact element is possible.
  • the electrical connection points are arranged on the circuit board and connected to the interface in such a way that either only a single temperature sensor can be operated for all thermal connection areas together or simultaneously a plurality of temperature sensors can be operated for one thermal connection area or several thermal connection areas on the circuit board .
  • the interface on the circuit board has two electrical connections, between which at least two temperature sensor connection lines are parallel. lel connected, the temperature sensor connection lines having a different number of electrical connection points, namely one electrical connection point, two electrical connection points or four electrical connection points.
  • thermosensor connection lines are connected in parallel between the two electrical connections of the interface, namely one with one electrical connection point, one with two electrical connection points and one with four electrical connection points.
  • the electrical connections that are provided on the circuit board can be designed as lines on the circuit board that lead to the actual interface, which in turn can be contacted with a corresponding interface part of an external system.
  • the circuit board has a rectangular basic shape.
  • the fact that the circuit board has a rectangular basic shape means that the sides of the circuit board follow a rectangular shape in their predominant areas.
  • the circuit board z. B. has cutouts, so that it deviates from the basic rectangular shape in the area of these cutouts.
  • the circuit board has part-circular cutouts for the thermal connection areas. These part-circular cutouts can be designed in such a way that the thermal connection areas correspond to the shape of the charging contacts that they are intended to contact. As already mentioned before, such a corresponding shape can significantly improve the thermal conduction between the charging contact and the thermal connection area or the thermal contact element provided there.
  • the previously described circuit board is provided for the AC charging contacts of the charging connector in which it is to be installed. It is preferably intended that the circuit board is suitable for a charging connector in accordance with the European standard IEC 62196 Type 2. In this case, the circuit board carries the temperature sensors with which the temperatures at the charging contacts designated L1, L2, L3 and N are recorded.
  • the circuit board described above can be used in a charging connector without the need for an additional circuit board.
  • a first circuit board, as described above, and a second circuit board are provided, wherein the second circuit board can thermally contact two thermal connection areas, with each of which a charging contact of the charging connector, for which the first circuit board is intended, can be thermally contacted, has two electrical connection points, each for a temperature sensor for detecting the temperature prevailing at the two thermal connection areas and an electrical connection from the two electrical connection points to the interface.
  • the first circuit board for the AC charging contacts of the charging connector and the second circuit board for the DC contacts are output via the interface that is provided on the first circuit board.
  • the second circuit board is provided with the electrical connection from the two electrical connection points to the interface.
  • the first circuit board and the second circuit board have different geometries and sizes. According to a preferred development of the invention, however, the first circuit board has the same width as the second circuit board. This makes it easier to produce the two circuit boards with as little waste as possible.
  • the electrical connection from the two electrical connection points to the interface either has two lines for each connection point or one line for each connection point and one ground line for both connection points. On the one hand, an alternative is conceivable in which each connection point is provided with its own ground line or an alternative in which a common ground line is used for the two connection points.
  • the preferred embodiments of the first circuit board described above can in principle also be applied to the second circuit board.
  • FIG. 1 shows a schematic of a circuit board according to a preferred embodiment of the invention, which is installed in a charging connector for an electric or hybrid vehicle,
  • Fig. 2a shows a circuit board according to a preferred embodiment of the invention, which is equipped with a temperature sensor
  • Fig. 2b shows a circuit board according to a preferred embodiment of the invention, which is equipped with two temperature sensors
  • Fig. 2c shows schematically a circuit board according to a preferred embodiment of the invention, which is equipped with four temperature sensors
  • Fig. 3a schematically shows the thermal connections between the charging contacts on the circuit board according to Fig. 2a
  • Fig. 3b schematically shows the thermal connections between the charging contacts on the circuit board according to Fig. 2b
  • 3c shows schematically the thermal connections between the charging contacts on the circuit board according to FIG. 2c
  • FIG. 4a shows schematically the connection of a second circuit board according to a preferred embodiment of the invention with an electrical connection having two signal lines and two ground lines and
  • 4b shows schematically the connection of a second circuit board according to a preferred embodiment of the invention by means of an electrical connection that has two signal lines and a ground line.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a charging connector 1 which is equipped with a circuit board 4 according to a preferred embodiment of the invention.
  • the charging connector 1 is a built-in charging plug which can be installed in the body of an electric or hybrid vehicle. Specifically, it is a charging plug according to the European standard IEC 62196 Type 2, which has an alternating current part at the top and a direct current part at the bottom. An alternating current charging coupling can be plugged onto the alternating current part, and the direct current part can be used together with the alternating current part to plug in a A direct current charging coupling is provided.
  • the alternating current charging part 2 is provided with four charging contacts 6, namely the alternating current contacts, which are also designated L1, L2, L3 and N.
  • a protective conductor 22 in the alternating current part 2 is provided in the alternating current part 2.
  • two communication contacts 19 in the alternating current part which are also designated PP and CP.
  • the direct current part there are only the two charging contacts 6', which serve as direct current charging contacts. If a direct current charging coupling is plugged onto the alternating current part and the direct current part for direct current charging, then in the alternating current part only the protective contact 22 and the communication contacts 19 are usually contacted.
  • the charging connector 1 is provided with a first circuit board 4 and a second circuit board 13 according to a preferred embodiment of the invention.
  • the first circuit board 4 has a plurality of thermal connection areas 5, which in turn are each provided with thermal contact elements 10. These thermal contact elements 10 have particularly good thermal conductivity, but are galvanically insulating.
  • the first circuit board 4 is provided with electrical connection points 7, by means of which temperature sensors 8 can be connected, which are intended to detect the temperature prevailing at one thermal connection area or at several thermal connection areas 5.
  • the first circuit board 4 has an interface 9 connected to the electrical connection points 7 for outputting a temperature signal or, in the case of several temperature sensors, for outputting a plurality of temperature signals.
  • These electrical connection points 7 are arranged on the first circuit board 4 and connected to the interface 9 in such a way that either only a single temperature sensor 8 for all thermal connection areas together or simultaneously a plurality of temperature sensors 8 for each thermal connection area 5 or several thermal connection areas 5 on the circuit board 4 can be operated.
  • the interface 9 on the first circuit board 4 has electrical connections 11, namely in the form of electrical lines printed on the first circuit board 4, between which a total of three temperature sensor connection lines 20 are provided.
  • These temperature sensor connection lines 20 each have a different number of electrical connection points 7, namely only one electrical connection point 7, two electrical connection points 7 or four electrical connection points 7.
  • FIG. 1 and Figures 2a to 2c do not show how the charging contacts 6 or the thermal contact elements 10 are thermally connected to one another in the thermal connection areas 5. Rather, this is shown separately in Figures 3a to 3c.
  • the design shown in Figure 3a corresponds to the design shown in Figure 2a with a single temperature sensor 8 for all charging contacts 6.
  • all charging contacts 6 and also the protective contact 22 are thermally connected to one another via a common thermal connection 21.
  • the temperature sensor 8 can be arranged at any point on the thermal connection 21 in this situation. In the present case, the positioning of the temperature sensor 8 has been chosen so that it is in the area of the protective contact 22.
  • the situation shown in Figure 3b corresponds to the situation from Figure 2b.
  • a total of two temperature sensors 8 are provided here, each of which jointly detects the temperature of two charging contacts 6, namely on the one hand together for the charging contacts L1 and L2 and on the other hand together for the charging contacts L3 and N. These include the charging contacts L1 and L2 on the one hand and the charging contacts L3 and N, on the other hand, are each thermally connected to one another with a thermal connection 21.
  • the temperature sensor 8 is installed in the middle area of the respective thermal connection 21, so that an average temperature of the two respective charging contacts 6 can practically be detected by the respective temperature sensor 8.
  • FIG 3c shows the situation that is also shown in Figure 2c.
  • a separate temperature sensor 8 is provided for each charging contact 6.
  • thermal connections between the charging contacts 6 or the thermal contact elements 10, which are provided in the area of the thermal connection areas 5, are omitted.
  • the second circuit board 13 will be discussed below.
  • This is provided with thermal connection areas 14, which enable a thermal connection to the two charging contacts 6', i.e. to the two direct current charging contacts.
  • the second circuit board 13 in the Other electrical connection points 15 are provided so that temperature sensors 8 can also be connected there.
  • a separate temperature sensor 8 is always provided for each charging contact 6'.
  • the second circuit board 13 is now characterized in that it has the same width as the first circuit board 4. This facilitates the production of the circuit boards 4, 13 and reduces waste.
  • the electrical circuit board 13 is connected to the first circuit board 4 and there to the interface 9 via an electrical connection 16.
  • each electrical connection point 15 for a temperature sensor 8 can each be provided with a signal line 17 and a ground line 18.
  • a common ground line 18 for both temperature sensors 8 it is possible, as shown in Figure 4b, to use a common ground line 18 for both temperature sensors 8, so that each electrical connection point 15 of the second circuit board 13 has its own signal line 17, but the ground line 18 is connected to the other electrical connection point 15 Splits.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Leiterplatte (4) zum Einbau in einen Ladesteckverbinder (1) für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit einer Mehrzahl von thermischen Anschlussbereichen (5), mit denen jeweils ein Ladekontakt (6) des Ladesteckverbinders (1) thermisch kontaktierbar ist, elektrischen Anschlussstellen (7) für eine Mehrzahl von Temperatursensoren (8) zum Erfassen der an einem thermischen Anschlussbereich (5) oder an mehreren thermischen Anschlussbereichen (5) vorherrschenden Temperatur und einer mit den elektrischen Anschlussstellen (7) elektrisch verbundenen Schnittstelle (9) zur Ausgabe eines Temperatursignals oder einer Mehrzahl von Temperatursignalen, wobei die elektrischen Anschlussstellen (7) derart auf der Leiterplatte (4) angeordnet und mit der Schnittstelle (9) verbunden sind, dass wahlweise nur ein einziger Temperatursensor (8) für alle thermischen Anschlussbereiche (5) gemeinsam oder gleichzeitig eine Mehrzahl von Temperatursensoren (8) für jeweils einen thermischen Anschlussbereich (5) oder mehrere thermische Anschlussbereiche (5) auf der Leiterplatte (4) betreibbar ist. Damit wird eine derartige Leiterplatte (4) zum Einbau in eine Ladesteckverbinder (1) für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug bereitgestellt, die universell für verschiedene Temperatursensoranordnungen verwendet werden kann.

Description

Leiterplatte zum Einbau in einen Ladesteckverbinder für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte zum Einbau in einen Ladesteckverbinder für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit einer Mehrzahl von thermischen Anschlussbereichen, mit denen jeweils ein Ladekontakt des Ladesteckverbinders thermisch kontaktierbar ist, elektrischen Anschlussstellen für eine Mehrzahl von Temperatursensoren zum Erfassen der an einem thermischen Anschlussbereich oder an mehreren thermischen Anschlussbereichen vorherrschenden Temperatur und einer Schnittstelle zur Ausgabe eines Temperatursignals oder einer Mehrzahl von Temperatursignalen.
Ladesteckverbinder für Elektro- und Hybridfahrzeuge unterliegen gesetzlichen und anwenderspezifischen Anforderungen was die Temperaturüberwachung von Wechselstrom- und Gleichstrom ladekontakten betrifft. Für Gleichstromladen wird in der Regel eine Temperaturmessung an beiden Gleichstromladekontakten gefordert. Hierzu wird ein zur Temperaturmessung geeignetes Bauelement, meist ein NTC-Widerstand, möglichst nahe an die Wärmequelle, also den Ladekontakt, gebracht, um in Echtzeit eine Temperaturüberwachung zur Ladeoptimierung und Sicherheitsüberwachung zu ermöglichen. Bei einem NTC-Widerstand handelt es sich um einen Widerstand, der in elektronischen Bauteilen eingesetzt wird. Er wird auch als Thermistor oder Heißleiter bezeichnet. Das Kürzel „NTC“ steht für „negative temperature coefficient“ und bezeichnet die Eigenschaft von Heißleitern, Strom mit steigender Temperatur besser zu leiten, da sie einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweisen.
Für Wechselstrom laden wird meist entweder ebenfalls eine NTC- Temperaturmessung gefordert oder eine einfacherer PTC-Temperatur- überwachung. Ein PTC-Widerstand, auch Kaltleiter oder PTC-Thermistor („positive temperature coefficient“) genannt, ist ebenfalls ein temperaturab- hängiger Widerstand, der allerdings bei tiefen Temperaturen den elektrischen Strom besser leitet als bei hohen Temperaturen.
Der Unterschied zwischen dem Einsatz eines PTC-Elements und eines NTC- Elements liegt darin, dass ein NTC-Element eine echte Temperaturmessung ermöglicht, während ein PTC-Element meist ein nicht-lineares Verhalten des Widerstandes ab einer Schwelltemperatur aufweist und somit dazu genutzt werden kann, das Überschreiten einer kritischen Temperatur zu signalisieren. PTC-Elemente können damit zur Verwirklichung einer Art „Sicherung“ dienen, indem sie einem auslesenden System einen sich sprunghaft ändernden Wert zurückgeben, wenn die kritische Temperatur überschritten worden ist.
Je nach Norm und Herstellerspezifikation ist eine echte Temperaturmessung oder nur eine Detektion des Überschreitens eines Temperaturschwellwertes erforderlich. Dies kann entweder für alle Wechselstrom ladekontakte (z.B. L1 , L2, L3 und N bei Steckverbinder gemäß der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2) separat für jeden Wechselstrom ladekontakt oder gebündelt, also für alle Wechselstrom ladekontakte gemeinsam, erforderlich sein. Dies macht unterschiedliche Leiterplatte zum Tragen und elektrischen Anschließen eines Temperatursensors oder mehrerer Temperatursensoren an verschiedenen Stellen erforderlich.
Die DE 10 2015 106 251 A1 beschreibt eine Temperaturüberwachungsein- richtung mit einem flächig entlang einer Ebene erstrecktem Trägerelement mit mindestens einer Öffnung. Das Trägerelement kann dazu als Leiterplatte ausgebildet sein. Die Kontaktelemente sind Bestandteile einer Kontaktbaugruppe, die als modulare Einheit an den Steckereinsatz angesetzt werden kann. Die Kontaktbaugruppe weist eine Temperaturüberwachungseinrichtung mit einem Trägerelement auf. Die Temperaturüberwachungseinrichtung dient dazu an zumindest solchen Kontaktelementen, die im Betrieb des Steckverbinderteils zum Übertragen von großen Strömen dienen, eine etwaige unzu- lässige Erwärmung zu detektieren. Für die notwendige Kontaktierung weist das Trägerelement an den Öffnungen jeweils eine metallische Beschichtung zur Bereitstellung einer Kontaktfläche in Form einer Durchkontaktierung auf.
Die WO 2021/004765 A1 beschreibt eine elektrische Baugruppe mit einer Temperaturüberwachungseinrichtung. Dazu ist ein Steckverbinderteil mit sowohl AC-Ladestiften als auch DC- Ladestiften vorgesehen. Zur Überwachung der möglichen Erwärmung, insbesondere an den DC- Ladestiften, weist das Steckverbinderteil eine elektrische Baugruppe auf. Diese Baugruppe besteht aus Kontaktelementen, die auf einem Trägerelement angeordnet und mit zugeordneten Lastleitungen elektrisch verbunden sind. Jedes Kontaktelement ist dazu in einer zugeordneten Aufnahmeöffnung des Trägerelements aufgenommen.
Die EP 3 667 831 B1 beschreibt ein Steckverbinderteil mit einer Leiterplatte. In einem Aufnahmeraum weist ein Gehäuseteil eine Leiterplatte mit daran angeordneten elektrischen Funktionskomponenten auf. Weiter sind über den Aufnahmeraum elektrische Kontaktelemente in den Steckdomen des Steckgesichts angeordnet. Die Leiterplatte weist zwei Öffnungen auf, durch die Kontaktelemente in Form von Lastkontakten hindurchgreifen. An der Leiterplatte sind weiter Kontaktfedern zur thermischen Kontaktierung mit den Kontaktelementen angeordnet. Diese Kontaktfedern sind um die Öffnungen gruppiert und dienen dazu die Leiterplatte mit den Kontaktelementen, den Lastkontakten, thermisch zu kontaktieren. Dadurch sind die Kontaktelemente über die Kontaktfedern thermisch an die Leiterplatte angebunden, wodurch Wärme über die Kontaktfedern hin zu der Leiterplatte und somit hin zu einem an der Leiterplatte angeordneten Temperatursensor geleitet werden kann.
Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine derartige Leiterplatte zum Einbau in eine Ladesteckverbinder für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug bereitzustellen, die universell für verschiedene Temperatursensoranordnungen verwendet werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß wird somit eine Leiterplatte zum Einbau in einen Ladesteckverbinder für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug bereitgestellt, mit einer Mehrzahl von thermischen Anschlussbereichen, mit denen jeweils ein Ladekontakt des Ladesteckverbinders thermisch kontaktierbar ist, elektrischen Anschlussstellen für eine Mehrzahl von Temperatursensoren zum Erfassen der an einem thermischen Anschlussbereich oder an mehreren thermischen Anschlussbereichen vorherrschenden Temperatur und einer mit den elektrischen Anschlussstellen elektrisch verbundenen Schnittstelle zur Ausgabe eines Temperatursignals oder einer Mehrzahl von Temperatursignalen, wobei die elektrischen Anschlussstellen derart auf der Leiterplatte angeordnet und mit der Schnittstelle verbunden sind, dass wahlweise nur ein einziger Temperatursensor für alle thermischen Anschlussbereiche gemeinsam oder gleichzeitig eine Mehrzahl von Temperatursensoren für jeweils einen thermischen Anschlussbereich oder mehrere thermische Anschlussbereiche auf der Leiterplatte betreibbar ist.
Der Ladesteckverbinder kann eine Ladesteckdose, ein Ladestecker, eine Ladekupplung oder ein Ladeeinbaustecker sein. Die Ladekontakte sind dann bei einer Ladesteckdose und bei einer Ladekupplung Kontakthülsen und bei einem Ladestecker und einem Einbauladestecker Kontaktstifte, die in die Kontakthülsen einsteckbar sind.
Grundsätzlich können mit den thermischen Anschlussbereichen die jeweiligen Ladekontakte direkt kontaktiert werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die thermischen Anschlussbereiche mit thermischen Kontaktelementen versehen sind, mit de- nen ein jeweiliger Ladekontakt thermisch kontaktierbar ist. Die thermische Kontaktierung eines Ladekontaktes durch ein thermisches Kontaktelement erfolgt dabei vorzugsweise dadurch, dass das Kontaktelement an dem jeweiligen Ladekontakt anliegt, vorzugsweise flächig. Die thermischen Kontaktelemente zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Wärmeleitfähigkeit größer ist als das Material, aus dem die Leiterplatte hergestellt ist. Darüber hinaus gilt gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, dass die thermischen Kontaktelemente nicht galvanisch leitfähig sind. Auf diese Weise ist es unproblematisch, wenn die thermischen Kontaktelemente die Ladekontakte direkt kontaktieren, da es somit zu keiner Stromführung über die thermischen Kontaktelemente kommen kann.
Die thermischen Kontaktelemente können grundsätzlich unterschiedlich ausgestaltet sein. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die thermischen Kontaktelemente jeweils für genau einen Ladekontakt vorgesehen sind und i) keine thermische Verbindung miteinander aufweisen und jeweils mit einem eigenen Temperatursensor thermisch in Verbindung stehen oder ii) jeweils mit wenigstens einem anderen thermischen Kontaktelement eine thermische Verbindung aufweisen und thermisch miteinander in Verbindung stehende thermische Kontaktelemente jeweils mit einem gemeinsamen Temperatursensor thermisch in Verbindung stehen.
Die thermischen Kontaktelemente bieten also die Möglichkeit, mehrere Kontaktelemente thermisch zusammenzuführen, so dass die gemeinsame Temperatur dieser Kontaktelemente über einen einzigen gemeinsamen Temperatursensor gemessen werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung gilt dabei im Fall ii), dass j) jeweils zwei thermische Kontaktelemente eine thermische Verbindung miteinander aufweisen und der gemeinsame Temperatursensor im Mittenbereich zwischen den beiden thermischen Kontaktelementen angeordnet ist, oder jj) alle thermische Kontaktelemente eine thermische Verbindung miteinander aufweisen und der gemeinsame Temperatursensor im Bereich von einem der thermischen Kontaktelemente angeordnet ist.
Im Fall jj) ist es im Übrigen auch möglich, dass der gemeinsame Temperatursensor an einer anderen Stelle des einzigen thermischen Kontaktelements angeordnet ist. Schließlich ist im Gleichgewichtszustand die Temperatur im gesamten Bereich des thermischen Kontaktelementes gleich.
Für die Geometrie der thermischen Kontaktelemente gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die thermischen Kontaktelemente derart teilkreisförmig ausgebildet sind, dass sie einen jeweiligen Ladekontakt umfangsmäßig teilweise umfassen. Auf diese Weise schmiegen sich die thermischen Kontaktelemente quasi an die jeweiligen Ladekontakte an, so dass eine sehr gute Temperaturübertragung zwischen dem jeweiligen Ladekontakt und dem jeweiligen thermischen Kontaktelement ermöglicht wird.
Wie eingangs ausgeführt, sind die elektrischen Anschlussstellen derart auf der Leiterplatte angeordnet und mit der Schnittstelle verbunden, dass wahlweise nur ein einziger Temperatursensor für alle thermischen Anschlussbereiche gemeinsam oder gleichzeitig eine Mehrzahl von Temperatursensoren für jeweils einen thermischen Anschlussbereich oder mehrere thermische Anschlussbereiche auf der Leiterplatte betreibbar ist. Unter diesem Aspekt ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Schnittstelle auf der Leiterplatte zwei elektrische Anschlüsse aufweist, zwischen denen wenigstens zwei Temperatursensoranschlussleitungen paral- lelgeschaltet sind, wobei die Temperatursensoranschlussleitunen eine unterschiedliche Anzahl von elektrischen Anschlussstellen aufweisen, nämlich eine elektrische Anschlussstelle, zwei elektrische Anschlussstellen oder vier elektrische Anschlussstellen. Ganz besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass zwischen den beiden elektrischen Anschlüssen der Schnittstelle genau drei Temperatursensoranschlussleitungen parallelgeschaltet sind, nämlich eine mit einer elektrischen Anschlussstelle, eine mit zwei elektrischen Anschlussstellen und eine mit vier elektrischen Anschlussstellen. Die elektrischen Anschlüsse, die auf der Leiterplatte vorgesehen sind, können als Leitungen auf der Leiterplatte ausgeführt sein, die zu der eigentlichen Schnittstelle führen, die ihrerseits mit einem korrespondierenden Schnittstellenteil eines externen Systems kontaktierbar ist.
Es ist möglich, die Leiterplatte geometrisch mit unterschiedlichen Formen auszubilden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Leiterplatte eine rechteckige Grundform aufweist. Dass die Leiterplatte eine rechteckige Grundform aufweist, bedeutet, dass die Seiten der Leiterplatte in ihren überwiegenden Bereichen einer rechteckigen Form folgen. Gleichwohl ist es möglich, dass die Leiterplatte z. B. Ausschnitte aufweist, so dass sie im Bereich dieser Ausschnitte von der rechteckigen Grundform abweicht. In diesem Zusammenhang ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Leiterplatte teilkreisförmige Ausschnitte für die thermischen Anschlussbereiche aufweist. Diese teilkreisförmigen Ausschnitte können derart ausgestaltet sein, dass die thermischen Anschlussbereiche der Form der Ladekontakte entsprechen, die sie kontaktieren sollen. We zuvor schon angesprochen, kann eine derartige korrespondierende Form die thermische Leitung zwischen dem Ladekontakt und dem thermischen Anschlussbereich bzw. dem dort vorgesehenen thermischen Kontaktelement deutlich verbessern.
Es ist ganz besonders bevorzugt, dass die zuvor beschriebene Leiterplatte für die Wechselstrom ladekontakte des Ladesteckverbinders vorgesehen sind, in dem sie angeordnet werden soll. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Leiterplatte für einen Ladesteckverbinder nach der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2 geeignet ist. In diesem Fall trägt die Leiterplatte also die Temperatursensoren, mit denen die Temperaturen an den Ladekontakten mit den Bezeichnungen L1 , L2, L3 und N erfasst werden.
Grundsätzlich ist die zuvor beschriebene Leiterplatte in einem Ladesteckverbinder verwendbar, ohne dass es einer zusätzlichen Leiterplatte bedarf. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch eine erste Leiterplatte, wie zuvor beschrieben, und einer zweiten Leiterplatte vorgesehen, wobei die zweite Leiterplatte zwei thermische Anschlussbereiche, mit denen jeweils ein Ladekontakt des Ladesteckverbinders, für den die erste Leiterplatte vorgesehen ist, thermisch kontaktierbar ist, zwei elektrische Anschlussstellen für jeweils einen Temperatursensor zum Erfassen der an den beiden thermischen Anschlussbereichen vorherrschenden Temperatur und eine elektrische Verbindung von den beiden elektrischen Anschlussstellen zu der Schnittstelle aufweist. Auf diese Weise ist es z. B. möglich, die erste Leiterplatte für die Wechselstrom ladekontakte des Ladesteckverbinders zu verwenden und die zweite Leiterplatte für die Gleichstromkontakte. Die von den Temperatursensoren für die Wechselstrom ladekontakte bzw. für die Gleichstromladekontakte ermittelten Temperatursignale werden dabei über die Schnittstelle ausgegeben, die an der ersten Leiterplatte vorgesehen ist. Dazu ist die zweite Leiterplatte mit der elektrischen Verbindung von den beiden elektrischen Anschlussstellen zu der Schnittstelle versehen.
Grundsätzlich ist es freilich möglich, dass die erste Leiterplatte und die zweite Leiterplatte unterschiedlichen Geometrien und Größen folgen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die erste Leiterplatte jedoch dieselbe Breite auf wie die zweite Leiterplatte. Die erleichtert die Herstellung der beiden Leiterplatten mit möglichst geringem Verschnitt. Schließlich ist es gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die elektrische Verbindung von den beiden elektrischen Anschlussstellen zu der Schnittstelle entweder für jede Anschlussstelle jeweils zwei Leitungen oder für jede Anschlussstelle eine Leitung und für beide Anschlussstellen gemeinsam eine Erdleitung aufweisen. Es ist also einerseits eine Alternative denkbar, bei der jede Anschlussstelle mit einer eigenen Erdleitung versehen ist oder eine Alternative, bei der für die beiden Anschlussstellen eine gemeinsame Erdleitung verwendet wird.
Im Übrigen sind die weiter oben beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der ersten Leiterplatte grundsätzlich auch auf die zweite Leiterplatte anwendbar.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter im Detail beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 schematisch einer Leiterplatte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die in einen Ladesteckverbinder für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug eingebaut ist,
Fig. 2a eine Leiterplatte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die mit einem Temperatursensor ausgestattet ist,
Fig. 2b eine Leiterplatte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die mit zwei Temperatursensoren ausgestattet ist, Fig. 2c schematisch eine Leiterplatte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die mit vier Temperatursensoren ausgestattet ist,
Fig. 3a schematisch die thermischen Verbindungen zwischen den Ladenkontakten bei der Leiterplatte gemäß Fig. 2a,
Fig. 3b schematisch die thermischen Verbindungen zwischen den Ladekontakten bei der Leiterplatte gemäß Fig. 2b,
Fig. 3c schematisch die thermischen Verbindungen zwischen den Ladekontakten bei der Leiterplatte gemäß Fig. 2c,
Fig. 4a schematisch den Anschluss einer zweiten Leiterplatte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer zwei Signalleitungen und zwei Erdleitungen aufweisenden elektrischen Verbindung und
Fig. 4b schematisch den Anschluss einer zweiten Leiterplatte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mittels einer elektrischen Verbindung, die zwei Signalleitungen und eine Erdleitung aufweist.
Aus Figur 1 ist schematisch ein Ladesteckverbinder 1 ersichtlich, der mit einer Leiterplatte 4 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestattet ist. Bei dem Ladesteckverbinder 1 handelt es sich um einen Einbauladestecker, der in der Karosserie eines Elektro -oder Hybridfahrzeugs installierbar ist. Konkret handelt es sich um einen Ladeeinbaustecker nach der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2, der oben einen Wechselstromteil und unten einen Gleichstromteil aufweist. Auf den Wechselstromteil kann eine Wechselstrom ladekupplung aufgesteckt werden, und der Gleichstromteil ist zusammen mit dem Wechselstromteil zum Aufstecken ei- ner Gleichstromladekupplung vorgesehen. Der Wechselstrom ladeteil 2 ist mit vier Ladekontakten 6 versehen, nämlich den Wechselstromkontakten, die auch mit L1 , L2, L3 und N bezeichnet werden. Darüber hinaus ist im Wechselstromteil 2 ein Schutzleiter 22 vorgesehen, der auch mit PE bezeichnet wird. Darüber hinaus befinden sich im Wechselstromteil zwei Kommunikationskontakte 19, die auch mit PP und CP bezeichnet werden. Im Gleichstromteil befinden sich lediglich die beiden Ladekontakte 6‘, die als Gleichstromladekontakte dienen. Wenn für ein Gleichstrom laden eine Gleichstrom ladekupplung auf Wechselstromteil und Gleichstromteil aufgesteckt wird, dann werden im Wechselstromteil regelmäßig nur der Schutzkontakt 22 und die Kommunikationskontakte 19 kontaktiert.
Maßgeblich ist nun, dass der Ladesteckverbinder 1 mit einer ersten Leiterplatte 4 und einer zweiten Leiterplatte 13 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung versehen ist. Die erste Leiterplatte 4 weist eine Mehrzahl von thermischen Anschlussbereichen 5 auf, die ihrerseits jeweils mit thermischen Kontaktelementen 10 versehen sind. Diese thermischen Kontaktelemente 10 weisen eine besonders gute thermische Leitfähigkeit auf, sind jedoch galvanisch isolierend. Darüber hinaus ist die erste Leiterplatte 4 mit elektrischen Anschlussstellen 7 versehen, mittels derer Temperatursensoren 8 anschließbar sind, die zum Erfassen der an einem thermischen Anschlussbereich oder an mehreren thermischen Anschlussbereichen 5 vorherrschenden Temperatur vorgesehen sind.
Außerdem weist die erste Leiterplatte 4 eine mit den elektrischen Anschlussstellen 7 verbundene Schnittstelle 9 zur Ausgabe eines Temperatursignals oder, im Falle mehrerer Temperatursensoren, zur Ausgabe einer Mehrzahl von Temperatursignalen auf. Diese elektrischen Anschlussstellen 7 sind auf der ersten Leiterplatte 4 derart angeordnet und mit der Schnittstelle 9 verbunden, dass wahlweise nur ein einziger Temperatursensor 8 für alle thermischen Anschlussbereiche gemeinsam oder gleichzeitig eine Mehrzahl von Temperatursensoren 8 für jeweils einen thermischen Anschlussbereich 5 oder mehrere thermische Anschlussbereiche 5 auf der Leiterplatte 4 betreibbar ist. Dazu weist die Schnittstelle 9 auf der ersten Leiterplatte 4 elektrische Anschlüsse 11 auf, nämlich in Form von auf der ersten Leiterplatte 4 aufgedruckten elektrischen Leitungen, zwischen denen insgesamt drei Temperatursensoranschlussleitungen 20 vorgesehen sind. Diese Temperatursensoranschlussleitungen 20 weisen jeweils eine unterschiedliche Anzahl von elektrischen Anschlussstellen 7 auf, nämlich nur eine elektrische Anschlussstelle 7, zwei elektrische Anschlussstellen 7 oder vier elektrische Anschlussstellen 7.
Wie den Figuren 2a bis 2c entnehmbar, ist es nun möglich, nur die elektrische Anschlussstelle 7 der Temperaturanschlussleitung 20 mit einem Temperatursensor 8 zu versehen oder aber die elektrischen Anschlussstellen 7 einer der beiden anderen Temperatursensoranschlussleitungen 20 mit zwei bzw. vier Temperatursensoren 8 zu versehen. Auf diese Weise wird, wie in Figur 2a dargestellt, für alle Ladekontakte 6 gemeinsam ein einziger Temperatursensor 8 bereitgestellt. Figur 2b zeigt eine Situation, bei der jeweils für zwei Ladekontakte 6, nämlich einerseits für die Ladekontakte L1 und L2 und andererseits für die Ladekontakte L3 und N ein gemeinsamer Temperatursensor 8 bereitgestellt wird. Schließlich ist aus Figur 2c eine Situation ersichtlich, in der jeder Ladekontakt 6 mit einem eigenen Temperatursensor 8 versehen worden ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht immer alle Komponenten des Ladesteckverbinders 1 und der ersten Leiterplatte 4 bzw. der zweiten Leiterplatte 13 mit Bezugszeichen versehen worden sind. Darüber hinaus sei darauf hingewiesen, dass die Figur 1 sowie die Figuren 2a bis 2c nicht zeigen, wie die Ladekontakte 6 bzw. die thermischen Kontaktelemente 10 in den thermischen Anschlussbereichen 5 thermisch miteinander verbunden sind. Dies ist vielmehr separat in den Figuren 3a bis 3c dargestellt. Dabei entspricht die Ausgestaltung, die aus Figur 3a ersichtlich ist, der in Figur 2a gezeigten Ausgestaltung mit einem einzigen Temperatursensor 8 für alle Ladekontakte 6. Dazu sind alle Ladekontakte 6 sowie zusätzlich der Schutzkontakt 22 über eine gemeinsame thermische Verbindung 21 thermisch miteinander verbunden. Grundsätzlich kann der Temperatursensor 8 in dieser Situation an einer beliebigen Stelle an der thermischen Verbindung 21 angeordnet sein. Vorliegend ist eine derartige Positionierung des Temperatursensors 8 gewählt worden, die im Bereich des Schutzkontakts 22 liegt.
Die Situation, die in Figur 3b gezeigt ist, entspricht der Situation aus Figur 2b. Hier sind also insgesamt zwei Temperatursensoren 8 vorgesehen, die jeweils gemeinsam die Temperatur von zwei Ladekontakten 6 erfassen, nämlich einerseits gemeinsam für die Ladekontakte L1 und L2 und andererseits gemeinsam für die Ladekontakte L3 und N. Dazu sind die Ladekontakte L1 und L2 einerseits und die Ladekontakte L3 und N andererseits jeweils mit einer thermischen Verbindung 21 thermisch miteinander verbunden. Im Mittenbereich der jeweiligen thermischen Verbindung 21 ist jeweils der Temperatursensor 8 installiert, so dass von dem jeweiligen Temperatursensor 8 praktisch eine gemittelte Temperatur der beiden jeweiligen Ladekontakte 6 erfassbar ist.
Figur 3c zeigt schließlich die Situation, die auch in Figur 2c dargestellt ist. Hier ist für jeden Ladekontakt 6 ein eigener Temperatursensor 8 vorgesehen. Insofern entfallen hier thermische Verbindungen zwischen den Ladekontakten 6 bzw. den thermischen Kontaktelementen 10, die im Bereich der thermischen Anschlussbereiche 5 vorgesehen sind.
Zurückkommend auf Figur 1 wird im Folgenden auf die zweite Leiterplatte 13 eingegangen. Diese ist mit thermischen Anschlussbereichen 14 versehen, mit denen ein thermischer Anschluss an die beiden Ladekontakte 6‘, also an die beiden Gleichstromladekontakte, ermöglicht wird. In dem Bereich der thermischen Anschlussbereiche 14 sind auf der zweiten Leiterplatte 13 im Übrigen elektrische Anschlussstellen 15 vorgesehen, um dort ebenfalls Temperatursensoren 8 anschließen zu können. Im Falle der Ladekontakte 6‘, also der Gleichstromladekontakte, ist immer ein eigener Temperatursensor 8 für jeden Ladekontakt 6‘ vorgesehen.
Die zweite Leiterplatte 13 zeichnet sich nun dadurch aus, dass sie dieselbe Breite aufweist wie die erste Leiterplatte 4. Dies erleichtert die Herstellung der Leiterplatten 4, 13 und verringert den Verschnitt. Die elektrische Leiterplatte 13 ist über eine elektrische Verbindung 16 mit der ersten Leiterplatte 4 und dort mit der Schnittstelle 9 verbunden.
Wie nun den Figuren 4a und 4b entnehmbar, die die zweite Leiterplatte 13 in einer vergrößerten Darstellung zeigen, kann die elektrische Verbindung 16 zwischen der zweiten Leiterplatte 13 und der Schnittstelle 9 der ersten Leiterplatte 4 unterschiedlich ausgestaltet sein. Wie in Figur 4a dargestellt, kann jede elektrische Anschlussstelle 15 für einen Temperatursensor 8 jeweils mit einer Signalleitung 17 und einer Erdleitung 18 versehen sein. Alternativ ist es möglich, wie in Figur 4b dargestellt, eine gemeinsame Erdleitung 18 für beide Temperatursensoren 8 zu verwenden, so dass jede elektrische Anschlussstelle 15 der zweiten Leiterplatte 13 zwar eine eigene Signalleitung 17 aufweist, sich die Erdleitung 18 jedoch mit der anderen elektrischen Anschlussstelle 15 teilt.
Bezugszeichenliste
1 Ladesteckverbinder
2 Wechselstromteil
3 Gleichstromteil
4 erste Leiterplatte
5 thermische Anschlussbereiche der ersten Leiterplatte
6 Ladekontakte
6‘ Ladekontakte
7 elektrischen Anschlussstellen der ersten Leiterplatte
8 Temperatursensoren
9 Schnittstelle
10 thermische Kontaktelementen
11 elektrische Anschlüsse
12 teilkreisförmige Ausschnitte
13 zweite Leiterplatte
14 thermische Anschlussbereiche der zweiten Leiterplatte
15 elektrische Anschlussstellen der zweiten Leiterplatte
16 elektrische Verbindung
17 Signalleitung
18 Erdleitung
19 Kommunikationskontakte
20 Temperatursensoranschlussleitungen
21 thermische Verbindungen
22 Schutzkontakt

Claims

Patentansprüche
1 . Leiterplatte (4) zum Einbau in einen Ladesteckverbinder (1) für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit einer Mehrzahl von thermischen Anschlussbereichen (5), mit denen jeweils ein Ladekontakt (6) des Ladesteckverbinders (1) thermisch kontaktierbar ist, elektrischen Anschlussstellen (7) für eine Mehrzahl von Temperatursensoren (8) zum Erfassen der an einem thermischen Anschlussbereich (5) oder an mehreren thermischen Anschlussbereichen (5) vorherrschenden Temperatur und einer mit den elektrischen Anschlussstellen (7) elektrisch verbundenen Schnittstelle (9) zur Ausgabe eines Temperatursignals oder einer Mehrzahl von Temperatursignalen, wobei die elektrischen Anschlussstellen (7) derart auf der Leiterplatte (4) angeordnet und mit der Schnittstelle (9) verbunden sind, dass wahlweise nur ein einziger Temperatursensor (8) für alle thermischen Anschlussbereiche (5) gemeinsam oder gleichzeitig eine Mehrzahl von Temperatursensoren (8) für jeweils einen thermischen Anschlussbereich (5) oder mehrere thermische Anschlussbereiche (5) auf der Leiterplatte (4) betreibbar ist.
2. Leiterplatte (4) nach Anspruch 1 , wobei die thermischen Anschlussbereiche (5) mit thermischen Kontaktelementen (10) versehen sind, mit denen ein jeweiliger Ladekontakt (6) thermisch kontaktierbar ist.
3. Leiterplatte (4) nach Anspruch 2, wobei die thermischen Kontaktelemente (10) nicht galvanisch leitfähig sind.
4. Leiterplatte (4) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die thermischen Kontaktelemente (10) jeweils für genau einen Ladekontakt (6) vorgesehen und i) keine thermische Verbindung (21) miteinander aufweisen und jeweils mit einem eigenen Temperatursensor (8) thermisch in Verbindung stehen oder ii) jeweils mit wenigstens einem anderen thermischen Kontaktelement (6) eine thermische Verbindung (21) aufweisen und thermisch miteinander in Verbindung stehende thermische Kontaktelemente (6) jeweils mit einem gemeinsamen Temperatursensor (8) thermisch in Verbindung stehen.
5. Leiterplatte (4) nach Anspruch 4, wobei im Fall ii) entweder j) jeweils zwei thermische Kontaktelemente (10) eine thermische Verbindung (21 ) miteinander aufweisen und der gemeinsame Temperatursensor (8) im Mittenbereich zwischen den beiden thermischen Kontaktelementen (10) angeordnet ist oder jj) alle thermische Kontaktelemente (10) eine thermische Verbindung (21 ) miteinander aufweisen und der gemeinsame Temperatursensor (8) im Bereich von einem der thermischen Kontaktelemente (10) angeordnet ist.
6. Leiterplatte (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die thermischen Kontaktelemente (10) derart teilkreisförmig ausgebildet sind, dass sie einen jeweiligen Ladekontakt (6) umfangsmäßig teilweise umfassen.
7. Leiterplatte (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schnittstelle (9) auf der Leiterplatte zwei elektrische Anschlüsse (11 ) aufweist, zwischen denen wenigstens zwei Temperatursensoranschlussleitungen (20) parallel geschaltet sind, wobei die Temperatursensoranschlussleitungen (20) eine unterschiedliche Anzahl von elektrischen Anschlussstellen (7) aufweisen, nämlich eine elektrische Anschlussstelle (7), zwei elektrische Anschlussstellen (7) oder vier elektrische Anschlussstellen (7).
8. Leiterplatte (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterplatte (4) eine rechteckige Grundform aufweist.
9. Leiterplatte (4) nach Anspruch 8, wobei die Leiterplatte (4) teilkreisförmige Ausschnitte für die thermischen Anschlussbereiche (10) aufweist.
10. Leiterplatte (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterplatte (4) für die Wechselstrom ladekontakte des Ladesteckverbinders (1 ) vorgesehen sind.
11. Leiterplatte nach Anspruch 10, wobei der Ladesteckverbinder (1 ) nach der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2 ausgebildet ist.
12. Anordnung aus einer ersten Leiterplatte (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer zweiten Leiterplatte (13), wobei die zweite Leiterplatte (13) aufweist: zwei thermische Anschlussbereiche (14), mit denen jeweils ein Ladekontakt (6, 6‘) des Ladesteckverbinders, für den die erste Leiterplatte (4) vorgesehen ist, thermisch kontaktierbar ist, zwei elektrische Anschlussstellen (15) für jeweils einen Temperatursensor (8) zum Erfassen der an den beiden thermischen Anschlussbereichen (14) vorherrschenden Temperatur und eine elektrische Verbindung (16) von den beiden elektrischen Anschlussstellen (15) zu der Schnittstelle (9).
13. Anordnung nach Anspruch 12, wobei die erste Leiterplatte (4) und die zweite Leiterplatte (13) dieselbe Breite aufweisen.
14. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die elektrische Verbindung (16) von den beiden elektrischen Anschlussstellen (15) zu der Schnittstelle (9) entweder für jede elektrische Anschlussstelle (15) eine Signalleitung (17) und einer Erdleitung (18) oder für jede elektrische Anschlussstelle (15) eine Signalleitung (17) und für beide Anschlussstellen (15) gemeinsam eine Erdleitung (18) aufweist.
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