WO2015113666A2 - Elektrische verbindungsvorrichtung und ladekabel für ein elektrofahrzeug - Google Patents

Elektrische verbindungsvorrichtung und ladekabel für ein elektrofahrzeug Download PDF

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    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • the invention relates to an electrical connection device for a charging cable for charging an electric vehicle. Furthermore, the invention relates to a charging cable for charging an electric vehicle with such an electrical connection device.
  • the invention relates to the design and operation of a charging device, which allows the supply of electrical charge - in particular from a public power grid - to a battery, a capacitor or other memory for electrical charge in an electric vehicle. These electrical batteries or power storage must be recharged at regular intervals.
  • the term "electric vehicle" is both
  • Electric cars as well as electric scooters or electric bikes, etc. understood.
  • electric cars the term “electric vehicle” includes both purely electric vehicles, as well as so-called hybrid vehicles, which in addition to an electric drive an additional drive, such as an internal combustion engine having.
  • EVSE Electric Vehicle Supply Equipment
  • IEC standard 61851 DIN EN 61851
  • EVSE Electric Vehicle Supply Equipment
  • IEC standard 61851 DIN EN 61851
  • These power supply devices include, for example, charging stations, so-called wall boxes (for example, in garages) or the charging cable for Connect with the electric vehicle.
  • This charging infrastructure or EVSE thus forms the interface between the consumer electric vehicle and the well - known electrical installation.
  • An essential requirement for the mode of operation of the charging infrastructure concerns, for example, the shortest possible charging time for the electric vehicle. This inevitably leads to a relatively high charging current, which must be made available over a relatively long charging time.
  • Charging stations specially designed for charging electric vehicles are designed for such high charging currents.
  • Type E plug (CEE 7/5), used in the UK and the Commonwealth of the "Type G plug” (so-called Commonwealth plug) mainly as a standardized electrical infrastructure plug for household applications. This makes it significantly more difficult to use a specific inline module for cross-border journeys.
  • the inventive electrical connection device for a charging cable for charging an electric vehicle has a network-side first connecting means for electrically connecting the connecting device to an electrical supply network and a charging cable side second connecting means for connecting the connecting device to a mains-side plug of the charging cable.
  • the first connection means has at least two contact elements, which are each electrically conductively connected to one of at least two contact elements of the second connection means.
  • the first connection means has a first temperature sensor which serves to monitor the temperature and is electrically connected to the second connection means via a communication line.
  • the second connection means has a further contact, which is electrically conductively connectable to a corresponding further contact of the network-side plug of the charging cable in order to transmit a signal of the temperature sensor to the charging cable.
  • the connecting device By means of the connecting device according to the invention, it is possible to ensure a temperature monitoring of the house connection socket even when using the connecting device according to the invention when charging an electric vehicle via a house connection socket by means of a charging cable. This ensures that the temperature monitoring is mandatory on that connecting means, which is plugged into the house connection socket to protect them from overheating. In this way, a high flexibility of the charging process respect.
  • different electrical installation systems allows, as one and the same the charging cable by using a suitable electrical connection device to the required, country-specific connector design of the electrical installation is passable.
  • the connecting device can be designed for this purpose, for example, as a socket adapter.
  • a temperature sensor for example, a thermocouple can be used.
  • connection device the contact elements of the first connection means are electrically conductively connected via a connection cable to the contact elements of the second connection means.
  • the connecting device is additionally designed as a cable extension. In this way, the "reach" of the charging cable can be significantly increased, whereby a flexible adaptation to the prevailing, specific charging situation or environment is made possible, thereby significantly improving charging comfort for the operator.
  • the first connection means are designed as a first connection plug and the second connection means as a second connection plug.
  • the formation of the first or the second connection means as a standardized electrical connector provides a simple and cost-effective way to design the connection means and thus for comfortable charging of the electric vehicle.
  • the connecting device has a coding medium for determining the connecting device
  • the coding medium is read out via two contact elements arranged on the second connecting means, which contact elements can be electrically conductively connected to corresponding contact elements formed on the mains side plug of the charging cable. Reading out the information stored in the coding medium via contact elements formed on the second connecting means provides a structurally simple and reliably functioning possibility for realizing the
  • the coding medium is designed as a coding resistor.
  • the information to be stored about the size of the resistance value is mapped.
  • the use of a resistor as a coding medium is another extremely simple and cost-effective implementation alternative.
  • the first connecting means is designed as a multi-function plug.
  • the charging cable according to the invention for charging an electric vehicle is electrically conductively connected via its mains-side plug to an electrical connecting device of the type described above.
  • the charging cable has a communication line, which connects the contact elements of the network-side connector with a control device of the charging cable electrically conductive, so that the first temperature tursensor is electrically connected to the control device.
  • the charging cable With the aid of the charging cable according to the invention, it is possible to ensure a temperature monitoring of the house connection socket even when using an electrical connection device.
  • a connecting device designed as a cable extension on the one hand the "range" of the charging cable can be increased, which considerably increases charging comfort due to the flexible adaptation to the respectively prevailing, specific charging situation or environment Connection device extremely flexibly adaptable to the respective country-specific electrical installation system - be it as a "real" cable extension or as a pure connection plug.
  • the plug has a second temperature sensor for temperature monitoring, which via the communication line with the
  • Control device is electrically connected.
  • a temperature monitoring of the house connection socket can also be ensured in cases in which the charging cable is operated without the electrical connection device to a house connection socket.
  • the flexibility with regard to the possible uses of the charging cable is thereby further increased.
  • the plug has a switch which is arranged between the second temperature sensor and the communication line in order to bridge the second temperature sensor when the connecting device is connected by opening.
  • the charging cable has a housing which, in addition to the control device, also includes the network-side connector.
  • the connecting device serves both to adapt the charging cable to the country-specific features, in particular the different form factors, the respective electrical installation, as well as to increase the available cable length. Since the adaptation to the respective country-specific electrical installation is carried out by country-specific variants of the connection device, one and the same charging cable can be offered and used in different markets. Due to the economies of scale, this allows a cheaper production of the charging cable.
  • FIG. 1A and 1B are schematic representations of two embodiments of the electrical connection device according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic representation of the charging cable according to the invention.
  • Figure 3A is a schematic representation of the charging cable with connected connecting device;
  • Figure 3B is a schematically enlarged view of a
  • FIG. 4 is a schematic representation of another embodiment of the charging cable
  • 5A to 5D are schematic illustrations of further embodiments of the connecting device.
  • FIGS. 1A and 1B show two exemplary embodiments of the electrical connection device 10 for a charging cable 1
  • connection device 10 is intended to connect the charging cable 1 to an electrical supply network (not shown) and in this way to supply an electric vehicle connected to the charging cable 1 with electric current.
  • the connecting device 10 shown in FIG. 1A is in this case designed as a cable extension and has a first connecting means 11 and a second connecting means 12, which are connected to one another via a connecting cable 20 in an electrically conductive manner.
  • the first connection means 11 is formed as a first connection plug and serves the network-side contacting of the Vietnamesesvorrich- device 10 with the electrical supply network, for example via a conventional 230V house connection socket.
  • the first connecting means 11 has two as contact pins formed contact elements 17-1 and 17-2, which can be inserted into the house connection socket.
  • the second connection means 12 is designed as a second connection plug and serves a charge-cable-side connection of the connection device 10 with a network-side connector 2 (see Figure 2) of the charging cable 1.
  • the second connection means 12 has two trained as contact sockets contact elements 18-1 and 18th -2, in which two at the network-side connector 2 formed as contact pins, corresponding contact elements 7-1 and 7-2 of the charging cable 1 can be inserted.
  • the contact elements 17-1 and 17-2 formed on the first connection means 11 are electrically conductively connected via a first or a second electrical line of the connection cable 20 to the respectively assigned contact socket 18-1 or 18-2 of the second connection means 12 ,
  • the first connection means 11 also has a first temperature sensor 13, which can be designed as a temperature-dependent resistor, for example as a so-called PTC resistor.
  • the temperature sensor 13 serves to monitor the temperature of the first connection means 11 or the respective house connection socket into which the connection device 10 is inserted.
  • the temperature sensor 13 via an electrical communication line 21, which is also received in the connecting cable 20, electrically connected to two formed on the second connecting means 12 contact elements 22-1 and 22-2 of another contact.
  • the contact elements 22-1 and 22-2 are designed as two further contact sockets. A corresponding contact arranged on the side of the charging cable 1 (see FIG.
  • the first connection means 11 for the network-side contacting of the electrical supply network and the second connection means 12 for the charging cable-side connection with the charging cable 1 is accommodated in a common housing 14.
  • the electrical contact elements 17-1 and 17-2 of the first connection means 11 are in turn electrically conductively connected to the electrical contact elements 18-1 and 18-2.
  • the first temperature sensor 13 and the communication line 21 are accommodated in the housing 14.
  • the electrical connection between the contact pins 17-1 and 17-2 and the contact sockets 18-1 and 18-2 is via two electrical lines, which are phase conductors or phase conductors P and the neutral conductor N are realized realized.
  • phase-phase supply it is also possible to realize the power supply of the electric vehicle, which takes place via these two electrical lines, by means of two phase conductors as so-called "phase-phase supply.”
  • phase-phase supply it is possible to realize the power supply via three phase conductors If the first connecting means 11 would be designed for connection to a corresponding three-phase alternating current network.
  • FIG. 2 shows schematically the charging cable 1 corresponding to the connecting device 10 shown in FIG. 1, which is also referred to as a so-called "inline module.”
  • This has a mains-side plug 2, which is used for contacting the network with an electrical supply network or for contacting with the charging cable side - gene connecting means 12 of the connecting device 10 is formed.
  • the plug 2 has two contact elements 7-1 and 7-2 designed as contact pins, which can be plugged into the house connection socket or the contact sockets 18-1 and 18-2 of the second connection means 12 in order to produce an electrically conductive connection.
  • the plug 2 is electrically conductively connected to a control device 4 of the charging cable 1 via a first cable section 3-1.
  • the plug 2 together with the control device 4 in a common housing.
  • the first cable section 3-1 which connects the plug 2 to the control device 4 is also integrated into the housing.
  • the charging cable 1 can be electrically conductively connected to an electric vehicle (not shown).
  • the plug 2 also has a second temperature sensor 5, which is electrically conductively connected via a second communication line 6 to a microcontroller 9 of the control device 4.
  • the second temperature sensor 5 may also be formed as a temperature-dependent resistor and is used to monitor the temperature of the plug 2 and the house connection socket, if the plug 2 is plugged into one. In this case, the signal generated by the second temperature sensor 5 is compared with a reference value. If the reference value is exceeded, so can
  • Microcontroller 9 a reduction or interruption of the charging current can be initiated.
  • first temperature sensor 13 can be realized.
  • the charging cable 1 with connected connecting device 10 is shown schematically in FIGS. 3A and 3B, wherein FIG. 3B shows an enlarged view of a connecting region of the connecting device 10 with the charging cable 1.
  • FIG. 3A essentially shows a combination of the connecting device 10 shown in FIG. 1A with the charging cable 1 shown in FIG. 2.
  • the two contact pins 7-1 and 7-2 of the plug 2 are in the two contact sockets 18-1 and 18-2 of FIG second connecting means 12 of the connecting device 10 inserted in order to realize an electrically conductive connection of the phase and neutral conductor of the charging cable 1 with the phase and neutral conductor of the connecting device 10.
  • electrically conductive connections of two phase conductors are realized.
  • the two further contact pins 8-1 and 8-2 of the plug 2 are plugged into the corresponding further contact sockets 22-1 and 22-2 of the second connector plug 12. In this way, an electrically conductive connection between the communication line 21 of the connecting device 10 with the communication line 6 of the charging cable 1 is created in order to transmit the signal of the first temperature sensor 13 to the microcontroller 9 of the charging cable 1.
  • FIG. 3B shows schematically an enlarged view of the connecting region, ie the second connector 12 of the connecting device 10 with the plug 2 of the charging cable 1.
  • Figure 3B shows an additional PE plug contact 19, which is formed between the second connecting means 12 and the plug 2.
  • an electrically conductive connection of a guided in the charging cable 1 and in the connecting device 10 protective conductor PE can be realized.
  • the first connection means 11 of the connection device 10 should have a corresponding additional contact (not shown), via which an electrically conductive contact with the PE contact of the house connection socket can be realized during insertion.
  • FIG. 4 schematically shows a further exemplary embodiment of the charging cable 1 according to the invention with a connecting device 10 connected thereto.
  • the plug 2 of the charging cable 1 has a switch 23 which is arranged between the second temperature sensor 5 and the communication line 6 of the charging cable 1.
  • the switch 23 is operated in such a way that it is opened when the charging cable 1 is electrically contacted with the connecting device 10 in order in this case, i. when connected connecting device 10, to bridge the arranged in the plug 2 of the charging cable 1 second temperature sensor 5.
  • both a mechanical switch and an electrical switch can be used for this task. In this way, it is ensured that the control device 4 detects only the signal of that temperature sensor 5 or 13, whose associated socket connector is plugged into the house connection socket of the electrical installation. This ensures safe and reliable monitoring of the house connection socket.
  • FIG. 5A shows the connecting device 10 in cooperation with the charging cable 1 to be connected.
  • Binding means 12 additionally designed as a coding resistor 16 Codiermedium for determining the current carrying capacity of the connecting device 10.
  • This coding resistor 16 is electrically conductively connected at its first connection via a section of the communication line 21 of the connection device 10 to the further contact element 22-2. With its second connection, the coding resistor 16 is electrically conductively connected to a further contact element 15, which is likewise formed on the second connection means 12.
  • This further contact element 15 forms when the charging cable 1 is connected to a connector 2 formed on the corresponding further contact element 25 another contact via which the information regarding the current carrying capacity of the cable extension 10 to the control device 4 of the charging cable 1 is transferable.
  • FIGS. 5B to 5D show further possibilities for integrating the coding resistor 16.
  • the coding resistor is electrically connected between two further contact elements 15 formed on the second connecting means 12.
  • the coding resistor 16 is electrically conductively connected to the further contact element 22-1, which is electrically conductively connected to the first temperature sensor 13 via the communication line 21.
  • the coding resistor 16 is electrically conductively connected to the PE contact element 19 via a section of the protective conductor PE. This results in the advantage that no separate own contact elements formed on the second connecting means 12 are required for reading the coding resistor 16.
  • FIG. 5D Another possibility for the electrical connection of the coding resistor 16 and of the first temperature sensor 13 is shown schematically in FIG. 5D.
  • the first terminal of the coding resistor 16 is electrically conductively connected via a portion of the protective conductor PE to the PE contact element 19, corresponding to that in FIG. 5C .
  • the second terminal of the coding resistor 16 is - in accordance with the embodiment shown in Figure 5A - electrically conductively connected to the further contact element 15.
  • only one terminal of the temperature sensor 13 is further electrically conductively connected to a further contact element 22-1.
  • the second terminal is electrically conductively connected to the PE contact element 19 via the protective conductor PE. Due to this electrical arrangement, one of the two communication lines 21 as well as one of the further contact elements 15 can be saved.
  • the charging cable 1 is always shown as an independent charging cable, which is also without a connecting device 10 used.
  • the charging cable 1 can be designed independently of the different standards depending on the country, since the country-specific adaptation takes place in each case via the connecting device 10.
  • the second temperature sensor 5 arranged in the plug 2 is also not required since in this case the temperature monitoring of the house connection socket always takes place via the first temperature sensor 13 arranged in the first connection means 11 of the connection device 10.
  • the charging cable 1 such that the plug 2 is directly and directly integrated into a housing of the inline module, and not, as shown in the figures of the drawing, via a flexible cable with the inline module connected is.
  • the charging cable 1 as described above not as an independent charging cable, but only in conjunction with one, the country-specific standardization corresponding connection device 10 is used.
  • the connecting device 10 acts both as a cable extension, as well as an adapter to adapt to the prevailing electrical infrastructure.
  • control device 4 is always shown as an integral part of the charging cable 1.
  • control device for controlling the charging process and the temperature monitoring.
  • the signal of the first temperature sensor 13 would be passed through the charging cable 1 only by means of the communication line 6 in order to further process it by means of the control device arranged on the side of the electric vehicle.

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Abstract

Die erfindungsgemäße elektrische Verbindungsvorrichtung (10) für ein Ladekabel (1) zum Laden eines Elektrofahrzeugs weist ein netzseitiges erstes Verbindungsmittel (11) zum elektrischen Verbinden der Verbindungsvorrichtung (10) mit einem elektrischen Versorgungsnetz sowie ein ladekabelseitiges zweites Verbindungsmittel (12) zum Verbinden der Verbindungsvorrichtung (10) mit einem netzseitigen Stecker (2) des Ladekabels (1) auf. Das erste Verbindungsmittel (11) weist dabei zumindest zwei Kontaktelemente (17-1, 17-2) auf, welche jeweils mit einem von zumindest zwei Kontaktelementen (18-1, 18-2) des zweiten Verbindungsmittels (12) elektrisch leitend verbunden sind. Weiterhin weist das erste Verbindungsmittel (11) einen ersten Temperatursensor (13) auf, welches der Temperaturüberwachung dient und über eine Kommunikationsleitung (21) elektrisch mit dem zweiten Verbindungsmittel (12) verbunden ist. Das zweite Verbindungsmittel (12) weist einen weiteren Kontakt auf, welches mit einem korrespondierenden weiteren Kontakt des netzseitigen Steckers (2) des Ladekabels (1) elektrisch leitend verbindbar ist, um ein Signal des Temperatursensors (13) an das Ladekabel (1) zu übertragen. Damit ist sichergestellt, dass die Temperaturüberwachung zwingend in dem Stecker erfolgt, welcher in die Hausanschlusssteckdose eingesteckt wird, um diese vor Überhitzung zu schützen.

Description

Beschreibung
Elektrische Verbindungsvorrichtung und Ladekabel für ein Elektrofahrzeug
Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsvorrichtung für ein Ladekabel zum Laden eines Elektrofahrzeugs . Weiterhin betrifft die Erfindung ein Ladekabel zum Laden eines Elektrofahrzeugs mit einer derartigen elektrischen Verbin- dungsvorrichtung .
Die Erfindung befasst sich mit der Ausgestaltung und Betriebsweise einer Ladevorrichtung, welche die Zufuhr elektrischer Ladung - insbesondere aus einem öffentlichen Stromnetz - zu einer Batterie, einem Kondensator oder einem sonstigen Speicher für elektrische Ladung in einem Elektrofahrzeug ermöglicht. Diese elektrischen Batterien oder Stromspeicher müssen in regelmäßigen Abständen wieder aufgeladen werden. Unter dem Begriff „Elektrofahrzeug" werden dabei sowohl
Elektroautos, als auch Elektroroller oder Elektrofahrräder, etc. verstanden. Hinsichtlich der Elektroautos umfasst der Begriff des „Elektrofahrzeugs" sowohl rein elektrisch betriebene Fahrzeuge, als auch sogenannte Hybridfahrzeuge, welche neben einem elektrischen Antrieb einen zusätzlichen Antrieb, beispielsweise einen Verbrennungsmotor, aufweisen.
Aufgrund der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen werden hinsichtlich des Ladevorgangs eines Elektrofahrzeugs , insbesondere eines Elektroautos, neue Anforderungen an die Ladeinfrastruktur, welche auch als Electric Vehicle Supply Equipment, kurz: EVSE, bezeichnet wird, gestellt. Unter dem Begriff EVSE wird - in Anlehnung an die IEC-Norm 61851 (DIN EN 61851) - eine Stromversorgungseinrichtung zum Laden von Elektro-Straßenfahrzeugen, einschließlich Plug- in-Hybrid- Elektrofahrzeugen, verstanden. Zu diesen Stromversorgungseinrichtungen zählen beispielsweise Ladesäulen, sog. Wallboxen (zur Montage bspw. in Garagen) oder auch das Ladekabel zum Verbinden mit dem Elektrofahrzeug . Diese Ladeinfrastruktur bzw. EVSE bildet somit die Schnittstelle zwischen dem Verbraucher Elektrofahrzeug und der altbekannten Elektroinstal - lation. Eine wesentliche Forderung für die Betriebsweise der Ladeinfrastruktur betrifft beispielsweise eine möglichst kurze Ladezeit für das Elektrofahrzeug . Dies führt zwangsläufig zu einem relativ hohen Ladestrom, welcher über eine relativ lange Ladedauer zur Verfügung gestellt werden muss. Speziell für das Aufladen von Elektrofahrzeugen konzipierte Ladestati - onen sind für derart hohe Ladeströme ausgelegt.
Beim Laden von Elektrofahrzeugen über eine herkömmliche Haus- halts-Elektroinstallation, beispielsweise über die in
Deutschland weit verbreiteten sogenannte Schuko-Steckdosen, stellt ein dauerhaft hoher Ladestrom eine extreme Belastung dar, da die herkömmliche Haushalts-Elektroinstallation nicht für derartige Lasten, d.h. für derartig hohe, über einen derartig langen Ladezeitraum fließende Ladeströme, entwickelt und ausgelegt ist. Dies gilt auch und insbesondere bei Ver- wendung eines sogenannten „ Inline-Moduls " , welches von den meisten Elektrofahrzeugen als „Notfall-Ladeeinheit" mitgeführt wird. Mit Hilfe dieses „ Inline-Moduls " kann das Elektrofahrzeug mit einer herkömmlichen Hausanschlusssteckdose verbunden und darüber aufgeladen werden. Aufgrund der damit verbundenen hohen Dauerbelastung der Elektroinstallation - insbesondere einer 230 V Hausinstallation - wird von Seiten der Automobilindustrie gefordert, im sogenannten Hausanschlussstecker des Ladekabels, welcher zur netzseitigen Kon- taktierung mit der Hausinstallation vorgesehen ist, eine Tem- peraturüberwachung vorzusehen, um einen sicheren Ladevorgang zu gewährleisten und die Steckdose vor Überhitzung und ggf. vor Bränden zu schützen.
Derzeit erhältliche Ladekabel zum Laden des Elektrofahrzeugs über eine Haushaltssteckdose weisen daher auf Seiten des
Hausanschlusssteckers einen Temperatursensor auf, welcher einen Temperaturanstieg im Bereich des Steckers bzw. der Steck- dose registriert und ein entsprechendes Signal an eine Steuereinrichtung des Ladekabels oder des Elektrofahrzeugs meldet. Aus diesem Grund ist auch der Anschluss eines Verlängerungskabels oder eines Steckdosenadapters auf Seiten des Hausanschlusssteckers nicht zulässig, da in diesem Fall eine Temperaturüberwachung der Hausanschlussteckdose nicht gewährleistet werden kann. Damit ist das Ladekabel bzw. das Inline- Modul aber auf einen spezifischen Hausanschlussstecker festgelegt und somit nicht für jede Bauform einer Hausanschluss- Steckdose geeignet. Dies ist insofern problematisch, als dass in Europa - aber auch weltweit - eine Vielzahl landesspezifisch unterschiedlicher Stecker-/Steckdosenvarianten existieren. In Deutschland sind beispielsweise die Bauformen "Stecker Typ F" (sog. Schuko-Stecker, auch als CEE 7/4 bezeich- net) , „Stecker Typ C" (sog. Eurostecker, auch als CEE 7/16 bezeichnet) oder CEE-Stecker (gemäß DIN/EN/IEC 60309) verwendbar. Der in Deutschland gebräuchliche Begriff „Schuko" stellt dabei ein Akronym für den Begriff „Schutzkontakt" dar und beschreibt ein in Europa weit verbreitetes System von Steckern und Steckdosen. Hingegen wird in Frankreich der
„Stecker Typ E" (CEE 7/5) , in Großbritannien und dem Commonwealth der „Stecker Typ G" (sog. Commonwealth-Stecker) überwiegend als standardisierter Elektroinfrastrukturstecker für Haushaltsanwendungen verwendet. Dies erschwert die Verwend- barkeit eines spezifischen Inline-Moduls bei grenzüberschreitenden Fahrten deutlich.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Verbindungsvorrichtung sowie ein Ladekabel für ein Elektrofahrzeug bereitzustellen, welche einen sicheren
Ladevorgang gewährleisten und sich durch eine hohe Flexibilität hinsichtlich des Zusammenwirkens mit verschiedenen Elekt- roinstallationssystemen auszeichnen . Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die elektrische Verbindungsvorrichtung sowie durch das Ladekabel gemäß den unab- hängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße elektrische Verbindungsvorrichtung für ein Ladekabel zum Laden eines Elektrofahrzeugs weist ein netzseitiges erstes Verbindungsmittel zum elektrischen Verbinden der Verbindungsvorrichtung mit einem elektrischen Versorgungsnetz sowie ein ladekabelseitiges zweites Verbindungsmittel zum Verbinden der Verbindungsvorrichtung mit einem netzseitigen Stecker des Ladekabels auf. Das erste Verbindungsmittel weist dabei zumindest zwei Kontaktelemente auf, welche jeweils mit einem von zumindest zwei Kontaktelementen des zweiten Verbindungsmittels elektrisch leitend verbunden sind. Weiterhin weist das erste Verbindungsmittel einen ers- ten Temperatursensor auf, welches der Temperaturüberwachung dient und über eine Kommunikationsleitung elektrisch mit dem zweiten Verbindungsmittel verbunden ist. Das zweite Verbindungsmittel weist einen weiteren Kontakt auf, welches mit einem korrespondierenden weiteren Kontakt des netzseitigen Ste- ckers des Ladekabels elektrisch leitend verbindbar ist, um ein Signal des Temperatursensors an das Ladekabel zu übertragen .
Mithilfe der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung ist es möglich, beim Laden eines Elektrofahrzeugs über eine Hausanschlusssteckdose mittels eines Ladekabels eine Temperaturüberwachung der Hausanschlusssteckdose auch bei Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung zu gewährleisten. Damit ist sichergestellt, dass die Temperaturüberwachung zwingend an demjenigen Verbindungsmittel erfolgt, welches in die Hausanschlusssteckdose eingesteckt wird, um diese vor Überhitzung zu schützen. Auf diese Weise wird eine hohe Flexibilität des Ladevorgangs bzgl . unterschiedlicher Elektroin- stallationssysteme ermöglicht, da ein und dasselbe das Lade- kabel durch Verwendung einer geeigneten elektrischen Verbindungsvorrichtung an die jeweils erforderliche, länderspezifisch verwendete Steckerbauform der Elektroinstallation an- passbar ist. Die Verbindungsvorrichtung kann hierfür beispielsweise als Steckdosen-Adapter ausgebildet sein. Als Temperatursensor kann beispielsweise ein Thermoelement verwendet werden .
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Verbindungsvorrichtung sind die Kontaktelemente des ersten Verbindungsmittels über ein Verbindungskabel mit den Kontaktelementen des zweiten Verbindungsmittels elektrisch leitend verbunden. In die- sem Fall ist die Verbindungsvorrichtung zusätzlich als Kabelverlängerung ausgebildet. Auf diese Weise kann die „Reichweite" des Ladekabels deutlich erhöht werden, wodurch eine flexible Anpassung an die jeweils vorherrschende, spezifische Ladesituation bzw. -Umgebung ermöglicht wird. Der Ladekomfort für den Bediener wird hierdurch deutlich verbessert.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Verbindungsvorrichtung sind das erste Verbindungsmittel als erster Verbindungsstecker und das zweite Verbindungsmittel als zwei- ter Verbindungsstecker ausgebildet. Die Ausbildung des ersten bzw. des zweiten Verbindungsmittels als standardisierte elektrische Verbindungsstecker stellt eine einfache und kostengünstige Möglichkeit zur Gestaltung der Verbindungsmittel und damit zum komfortablen Laden des Elektrofahrzeugs dar.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Verbindungsvorrichtung ein Codiermedium zur Bestimmung der
Stromtragfähigkeit der Verbindungsvorrichtung auf, welches über das zweite Verbindungselement auslesbar ist. Mithilfe des Codiermediums kann eine Information über die Stromtragfähigkeit der Verbindungsvorrichtung hinterlegt werden, welche bei Anschluss eines Ladekabels auslesbar ist. Auf diese Weise kann die Stromtragfähigkeit des der Kabelverlängerung ohne großen Aufwand ermittelt werden, so dass der Ladestrom opti- mal einstellbar ist. Hierdurch wird die Handhabung der Verbindungsvorrichtung vereinfacht sowie der Komfort des Ladevorgangs weiter verbessert. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Verbindungsvorrichtung erfolgt ein Auslesen des Codiermediums über zwei am zweiten Verbindungsmittel angeordnete Kontaktelemente, welche mit am netzseitigen Steckers des Ladekabels ausgebildeten, korrespondierenden Kontaktelementen elektrisch leitend verbindbar sind. Ein Auslesen der im Codiermedium hinterlegten Information über am zweiten Verbindungsmittel ausgebildete Kontaktelemente stellt eine konstruktiv einfache und zu- verlässig funktionierende Möglichkeit zur Realisierung der
Übertragung der hinterlegten Information dar. Es sind jedoch auch andere Möglichkeiten, beispielsweise mittels RFID, denkbar . In einer vorteilhaften Weiterbildung der Verbindungsvorrichtung ist das Codiermedium als Codierwiderstand ausgebildet. Hierbei wird die zu hinterlegende Information über die Größe des Widerstandswertes abgebildet. Die Verwendung eines Widerstandes als Codiermedium stellt eine weitere äußerst einfache und kostengünstige Realisierungsalternative dar.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Verbindungsvorrichtung ist das erste Verbindungsmittel als Multi- funktionsstecker ausgebildet. Durch die Verwendung eines Mul- tifunktionssteckers , welcher für das Zusammenwirken mit unterschiedlichen Steckdosenbauformen geeignet ist, wird die Flexibilität hinsichtlich der Verwendungsmöglichkeiten des Ladekabels sowie der Verbindungsvorrichtung deutlich erhöht. Das erfindungsgemäße Ladekabel zum Laden eines Elektrofahr- zeugs ist über seinen netzseitigen Stecker mit einer elektrischen Verbindungsvorrichtung vorstehend beschriebener Art elektrisch leitend verbunden. Dabei weist das Ladekabel eine Kommunikationsleitung auf, welche die Kontaktelemente des netzseitigen Steckers mit einer Steuereinrichtung des Ladekabels elektrisch leitend verbindet, so dass der erste Tempera- tursensor mit der Steuereinrichtung elektrisch leitend verbunden ist.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Ladekabels ist es möglich, ei- ne Temperaturüberwachung der Hausanschlusssteckdose auch bei Verwendung einer elektrischen Verbindungsvorrichtung zu gewährleisten. Durch Verwendung einer als Kabelverlängerung ausgebildeten Verbindungsvorrichtung kann zum einen die „Reichweite" des Ladekabels erhöht werden, wodurch aufgrund der flexiblen Anpassung an die jeweils vorherrschende, spezifische Ladesituation bzw. -Umgebung der Ladekomfort deutlich erhöht wird. Zum anderen ist das Ladekabel durch die Verwendung der Verbindungsvorrichtung äußerst flexibel an das jeweilige länderspezifischen Elektroinstallationssystem anpass- bar - sei es als „echte" Kabelverlängerung oder auch als reiner Verbindungsstecker.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Ladekabels weist der Stecker ein zweiter Temperatursensor zur Temperaturüberwa- chung auf, welches über die Kommunikationsleitung mit der
Steuereinrichtung elektrisch leitend verbunden ist. Mit Hilfe des zweiten Temperatursensors kann eine Temperaturüberwachung der Hausanschlusssteckdose auch in den Fällen, in denen das Ladekabel ohne die elektrische Verbindungsvorrichtung an ei- ner Hausanschlusssteckdose betrieben wird, sichergestellt werden. Die Flexibilität hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten des Ladekabels wird dadurch weiter erhöht.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Ladekabels weist der Stecker einen Schalter auf, welcher zwischen dem zweiten Temperatursensor und der Kommunikationsleitung angeordnet ist, um den zweiten Temperatursensor bei angeschlossener Verbindungsvorrichtung durch Öffnen zu überbrücken. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Steuereinrichtung des Ladekabels in den Fällen, in denen das Ladekabel mit einer angeschlossenen Verbindungsvorrichtung an einer Hausanschlusssteckdose betrieben wird, nur das Signal des im Haus- anschlussstecker, d.h. im ersten Verbindungsmittel der Verbindungsvorrichtung angeordneten, ersten Temperatursensors erfasst wird. Damit ist eine sichere und zuverlässige Überwachung der Hausanschlusssteckdose gewährleistet.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das Ladekabel ein Gehäuse auf, welches neben der Steuereinrichtung auch den netzseitigen Stecker umfasst. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Ladekabel nur im Zusammenwirken mit der elektrischen Verbindungsvorrichtung betrieben wird. In diesem Fall dient die Verbindungsvorrichtung sowohl zur Anpassung des Ladekabels an die länderspezifischen Besonderheiten, insbesondere die unterschiedlichen Formfaktoren, der jeweiligen Elektroinstallation, als auch zur Vergrößerung der zur Verfü- gung stehenden Kabellänge. Da die Anpassung an die jeweils landesspezifische Elektroinstallation durch länderspezifisch unterschiedliche Varianten der Verbindungsvorrichtung erfolgt, kann ein und dasselbe Ladekabel in unterschiedlichen Märkten angeboten und eingesetzt werden. Aufgrund der Skalen- effekte wird hierdurch eine günstigere Herstellung des Ladekabels ermöglicht.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Kabelverlänge- rung sowie des Ladekabels unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:
Figuren
1A und 1B schematische Darstellungen zweier Ausführungsfor- men der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsvorrichtung ;
Figur 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ladekabels;
Figur 3A eine schematische Darstellung des Ladekabels mit angeschlossener Verbindungsvorrichtung ; Figur 3B eine schematisch vergrößerte Darstellung eines
Verbindungsbereichs des Ladekabels mit der Verbindungsvorrichtung ;
Figur 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Ladekabels;
Figuren
5A bis 5D schematische Darstellungen weiterer Ausführungsformen der Verbindungsvorrichtung.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschrei- bung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist.
In den Figuren 1A und 1B sind zwei Ausführungsbeispiele der elektrischen Verbindungsvorrichtung 10 für ein Ladekabel 1
(siehe Figur 2) zum Laden eines Elektrofahrzeugs (nicht dargestellt) schematisch dargestellt. Die Verbindungsvorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, das Ladekabel 1 mit einem elektrischen Versorgungsnetz (nicht dargestellt) zu verbinden und auf diese Weise ein an das Ladekabel 1 angeschlossenes Elektrofahrzeug mit elektrischem Strom zu versorgen.
Die in Figur 1A dargestellte Verbindungsvorrichtung 10 ist hierbei als Kabelverlängerung ausgebildet und weist ein ers- tes Verbindungsmittel 11 sowie ein zweites Verbindungsmittel 12 auf, welche über ein Verbindungskabel 20 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Dabei ist das erste Verbindungsmittel 11 als erster Verbindungsstecker ausgebildet und dient der netzseitigen Kontaktierung der Verbindungsvorrich- tung 10 mit dem elektrischen Versorgungsnetz, beispielsweise über eine herkömmliche 230V Hausanschlusssteckdose. Hierzu weist das erste Verbindungsmittel 11 zwei als Kontaktstifte ausgebildete Kontaktelemente 17-1 und 17-2 auf, welche in die Hausanschlusssteckdose einsteckbar sind. Das zweite Verbindungsmittel 12 ist als zweiter Verbindungsstecker ausgebildet und dient einer ladekabelseitigen Verbindung der Verbindungs- Vorrichtung 10 mit einem netzseitigen Stecker 2 (siehe Fig.2) des Ladekabels 1. Hierzu weist das zweite Verbindungsmittel 12 zwei als Kontaktbuchsen ausgebildete Kontaktelemente 18-1 und 18-2 auf, in die zwei am netzseitigen Stecker 2 als Kontaktstifte ausgebildete, korrespondierende Kontaktelemente 7-1 und 7-2 des Ladekabels 1 einsteckbar sind. Die am ersten Verbindungsmittel 11 ausgebildeten Kontaktelemente 17-1 und 17-2 sind über eine erste bzw. eine zweite elektrische Leitung des Verbindungskabels 20 mit der ihnen jeweils zugeordneten Kontaktbuchse 18-1 bzw. 18-2 des zweiten Verbindungs- mittels 12 elektrisch leitend verbunden.
Das erste Verbindungsmittel 11 weist weiterhin einen ersten Temperatursensor 13 auf, welches als temperaturabhängiger Widerstand, beispielsweise als sog. PTC-Widerstand, ausgebildet sein kann. Im bestromten Zustand der Verbindungsvorrichtung 10 dient der Temperatursensor 13 der Temperaturüberwachung des ersten Verbindungsmittels 11 bzw. der jeweiligen Hausanschlusssteckdose, in die die Verbindungsvorrichtung 10 eingesteckt ist. Hierzu ist der Temperatursensor 13 über eine elektrische Kommunikationsleitung 21, welche ebenfalls in dem Verbindungskabel 20 aufgenommen ist, mit zwei am zweiten Verbindungsmittel 12 ausgebildeten Kontaktelementen 22-1 und 22- 2 eines weiteren Kontakts elektrisch leitend verbunden. In den Darstellungen der Figuren 1A und 1B sind die Kontaktele- mente 22-1 und 22-2 als zwei weitere Kontaktbuchsen ausgeführt. Ein auf Seiten des Ladekabels 1 (siehe Fig.2) angeordneter, korrespondierender Kontakt weist entsprechend zwei weitere Kontaktstifte 8-1 und 8-2 auf, welche in die Kontaktbuchsen 22-1 und 22-2 einsteckbar sind, um ein von dem Tempe- ratursensor 13 erzeugtes elektrisches Signal an das Ladekabel 1 zu übertragen. Es ist jedoch ebenso möglich, die weiteren Kontaktstifte 8-1 und 8-2 auf Seiten des zweiten Verbindungs- mittels 12 der Verbindungsvorrichtung 10, sowie die weiteren Kontaktbuchsen 22-1 und 22-2 auf Seiten des netzseitigen Steckers 2 des Ladekabels 1 auszubilden. Im Unterschied zu der in Figur 1A dargestellten Ausführungsform der Verbindungsvorrichtung 10 dazu weist die in Figur 1B dargestellte Ausführungsform kein Verbindungskabel 20 auf, sondern ist als Adapterstecker ausgebildet. Hierbei ist das erste Verbindungsmittel 11 zur netzseitigen Kontaktierung der mit dem elektrischen Versorgungsnetz sowie das zweite Verbindungsmittel 12 zur ladekabelseitigen Verbindung mit dem Ladekabel 1 in einem gemeinsamen Gehäuse 14 aufgenommen. In diesem Gehäuse 14 sind die elektrischen Kontaktelemente 17-1 und 17-2 des ersten Verbindungsmittels 11 mit den elektrischen Kontaktelementen 18-1 und 18-2 wiederum elektrisch leitend verbunden. Ebenso sind in dem Gehäuse 14 der erste Temperatursensor 13 sowie die Kommunikationsleitung 21 aufgenommen.
In den Darstellungen der Figuren 1A und 1B ist die elektri- sehe Verbindung zwischen den Kontaktstifte 17-1 und 17-2 und den Kontaktbuchsen 18-1 und 18-2 über zwei elektrische Leitungen, welche als Phasen- bzw. Außenleiter P sowie den Neutralleiter N bezeichnet sind, realisiert. Es ist jedoch ebenso möglich, die Leistungsversorgung des Elektrofahrzeugs , welche über diese beiden elektrische Leitungen erfolgt, als sogenannte „Phase-Phase-Versorgung" mittels zweier Phasenleiter zu realisieren. Ferner ist es möglich, die Leistungsversorgung über drei Phasenleiter zu realisieren, wobei in diesem Fall das erste Verbindungsmittel 11 zum Anschluss an ein ent- sprechendes Dreiphasenwechselstromnetz ausgebildet wäre.
Figur 2 zeigt schematisch das zu der in Figur 1 dargestellten Verbindungsvorrichtung 10 korrespondierende Ladekabel 1, welches auch als sogenanntes „ Inline-Modul " bezeichnet wird. Dieses weist einen netzseitigen Stecker 2 auf, welcher zur netzseitigen Kontaktierung mit einem elektrischen Versorgungsnetz oder auch zur Kontaktierung mit dem ladekabelseiti - gen Verbindungsmittel 12 der Verbindungsvorrichtung 10 ausgebildet ist. Hierzu weist der Stecker 2 zwei als Kontaktstifte ausgebildete Kontaktelemente 7-1 und 7-2 auf, welche in die Hausanschlusssteckdose oder die Kontaktbuchsen 18-1 und 18-2 des zweiten Verbindungsmittels 12 einsteckbar sind, um eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen. Der Stecker 2 ist über einen ersten Kabelabschnitt 3-1 mit einer Steuereinrichtung 4 des Ladekabels 1 elektrisch leitend verbunden. Es ist jedoch ebenso möglich, den Stecker 2 zusammen mit der Steuereinrichtung 4 in ein gemeinsames Gehäuse zu integrieren. In diesem Fall ist der erste Kabelabschnitt 3-1, welcher den Stecker 2 mit der Steuereinrichtung 4 verbindet, ebenfalls in das Gehäuse integriert. Über einen zweiten Kabelabschnitt 3-2, der ebenfalls mit der Steuereinrichtung 4 elekt- risch leitend verbunden ist, kann das Ladekabel 1 mit einem Elektrofahrzeug (nicht dargestellt) elektrisch leitend verbunden werden.
Der Stecker 2 weist ferner einen zweiten Temperatursensor 5 auf, welches über eine zweite Kommunikationsleitung 6 mit einem Microcontroller 9 der Steuereinrichtung 4 elektrisch leitend verbunden ist. Der zweite Temperatursensor 5 kann ebenfalls als temperaturabhängiger Widerstand ausgebildet sein und dient der Temperaturüberwachung des Steckers 2 bzw. der Hausanschlusssteckdose, falls der Stecker 2 in eine solche eingesteckt ist. Dabei wird das vom zweiten Temperatursensor 5 generierte Signal mit einem Referenzwert verglichen. Wird der Referenzwert überschritten, so kann durch den
Microcontroller 9 eine Reduzierung oder eine Unterbrechung des Ladestroms initiiert werden. Über die am Stecker 2 ausgebildeten weiteren Kontaktstifte 8-1 und 8-2, welche in die weiteren Kontaktbuchsen 22-1 und 22-2 der Verbindungsvorrichtung 10 einteckbar sind, ist eine elektrisch leitende Verbindung zu dem im netzseitigen ersten Verbindungsmittel 11 der Kabelverlängerung 10 angeordneten, ersten Temperatursensor 13 realisierbar. Ist das Ladekabel 1 über die Verbindungsvorrichtung 10 mit dem elektrischen Versorgungsnetz verbunden, so kann mit Hilfe des Microcontrollers 9 sowohl das Signal des zweiten Temperatursensors 5, als auch das Signal des ersten Temperatursensors 13 überwacht und verarbeitet werden. In den Figuren 3A und 3B ist das Ladekabel 1 mit angeschlossener Verbindungsvorrichtung 10 schematisch dargestellt, wobei Figur 3B eine vergrößerte Darstellung eines Verbindungsbereichs der Verbindungsvorrichtung 10 mit dem Ladekabel 1 zeigt .
Figur 3A zeigt im Wesentlichen eine Kombination der in Figur 1A dargestellten Verbindungsvorrichtung 10 mit dem in Figur 2 dargestellten Ladekabel 1. Dabei sind die beiden Kontaktstifte 7-1 und 7-2 des Steckers 2 in die beiden Kontaktbuchsen 18-1 und 18-2 des zweiten Verbindungsmittels 12 der Verbindungsvorrichtung 10 eingesteckt, um eine elektrisch leitende Verbindung des Phasen- und Neutralleiters des Ladekabels 1 mit dem Phasen- und Neutralleiter der Verbindungsvorrichtung 10 zu realisieren. Im Falle einer Phase-Phase-Versorgung wer- den elektrisch leitende Verbindungen zweier Phasenleiter realisiert. Darüber hinaus sind auch die beiden weiteren Kontaktstifte 8-1 und 8-2 des Steckers 2 in die korrespondierenden weiteren Kontaktbuchsen 22-1 und 22-2 des zweiten Verbindungssteckers 12 eingesteckt. Auf diese Weise ist eine elekt- risch leitende Verbindung zwischen der Kommunikationsleitung 21 der Verbindungsvorrichtung 10 mit der Kommunikationsleitung 6 des Ladekabels 1 geschaffen, um auch das Signal des ersten Temperatursensors 13 an den Microcontroller 9 des Ladekabels 1 zu übertragen.
Figur 3B zeigt schematisch eine vergrößerte Darstellung des Verbindungsbereichs, d.h. des zweiten Verbindungssteckers 12 der Verbindungsvorrichtung 10 mit dem Stecker 2 des Ladekabels 1. Neben der elektrischen Verbindung der Phasen- und Neutralleiter über die in die Kontaktbuchsen 18-1 und 18-2 eingesteckten Kontaktstifte 7-1 und 7-2 sowie der Verbindung der Kommunikationsleitungen 6 und 21 über die in die Kontakt- buchsen 22-1 und 22-2 eingesteckten Kontaktstifte 8-1 und 8-2 zeigt Figur 3B einen zusätzlichen PE-Steckkontakt 19, welcher zwischen dem zweiten Verbindungsmittel 12 und dem Stecker 2 ausgebildet ist. Über diesen PE-Steckkontakt 19 ist eine elektrisch leitende Verbindung eines im Ladekabel 1 sowie in der Verbindungsvorrichtung 10 geführten Schutzleiters PE realisierbar. Hierzu müsste das erste Verbindungsmittel 11 der Verbindungsvorrichtung 10 einen entsprechenden zusätzlichen Kontakt (nicht dargestellt) aufweisen, über den beim Einste- cken ein elektrisch leitender Kontakt mit dem PE-Kontakt der Hausanschlusssteckdose realisierbar ist.
Figur 4 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladekabels 1 mit daran angeschlossener Verbindungsvorrichtung 10. Dabei weist der Stecker 2 des Ladekabels 1 einen Schalter 23 auf, welcher zwischen dem zweiten Temperatursensor 5 und der Kommunikationsleitung 6 des Ladekabels 1 angeordnet ist. Der Schalter 23 wird dabei derart betrieben, dass er bei einer elektrischen Kontaktierung des Ladekabels 1 mit der Verbindungsvorrichtung 10 geöffnet wird, um in diesem Fall, d.h. bei angeschlossener Verbindungsvorrichtung 10, den im Stecker 2 des Ladekabels 1 angeordneten zweiten Temperatursensor 5 zu überbrücken. Für diese Aufgabe sind prinzipiell sowohl ein mechanischer Schalter als auch ein elektrischer Schalter verwendbar. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Steuereinrichtung 4 nur das Signal desjenigen Temperatursensors 5 oder 13 erfasst, deren zugeordneter Steckdosenstecker auch in die Hausanschlussteckdose der Elektroinstallation eingesteckt ist. Damit ist eine sichere und zuverlässige Überwachung der Hausanschlusssteckdose gewährleistet.
In den Figuren 5A bis 5D sind weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung 10 schematisch dar- gestellt. Dabei zeigt Figur 5A die Verbindungsvorrichtung 10 im Zusammenwirken mit dem anzuschließenden Ladekabel 1. Im Unterschied zur Darstellung in Figur 3A weist das zweite Ver- bindungsmittel 12 zusätzlich ein als Codierwiderstand 16 ausgebildetes Codiermedium zur Bestimmung der Stromtragfähigkeit der Verbindungsvorrichtung 10 auf. Dieser Codierwiderstand 16 ist an seinem ersten Anschluss über einen Abschnitt der Kom- munikationsleitung 21 der Verbindungsvorrichtung 10 mit dem weiteren Kontaktelement 22-2 elektrisch leitend verbunden. Mit seinem zweiten Anschluss ist der Codierwiderstand 16 mit einem weiteren Kontaktelement 15, welches ebenfalls am zweiten Verbindungsmittel 12 ausgebildet ist, elektrisch leitend verbunden. Dieses weitere Kontaktelement 15 bildet bei angeschlossenem Ladekabel 1 mit einem am Stecker 2 ausgebildeten, korrespondierenden weiteren Kontaktelement 25 einen weiteren Kontakt, über den die Information hinsichtlich der Stromtragfähigkeit der Kabelverlängerung 10 an die Steuereinrichtung 4 des Ladekabels 1 übertragbar ist.
Die Figuren 5B bis 5D zeigen weitere Möglichkeiten zur Integration des Codierwiderstands 16. In Figur 5B ist der Codierwiderstand elektrisch zwischen zwei am zweiten Verbindungs- mittel 12 ausgebildete weitere Kontaktelemente 15 geschaltet. In Figur 5C hingegen ist der Codierwiderstand 16 zum einen mit dem weiteren Kontaktelement 22-1, welches über die Kommunikationsleitung 21 mit dem ersten Temperatursensor 13 elektrisch leitend verbunden ist, elektrisch leitend verbunden. Zum anderen ist der Codierwiderstand 16 über einen Abschnitt des Schutzleiters PE mit dem PE-Kontaktelement 19 elektrisch leitend verbunden. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass zum Auslesen des Codierwiderstands 16 keine eigenen am zweiten Verbindungsmittel 12 ausgebildeten weiteren Kontaktelemente benötigt werden.
In Figur 5D ist schließlich eine weitere Möglichkeit zur elektrischen Verschaltung des Codierwiderstands 16 sowie des ersten Temperatursensors 13 schematisch dargestellt. Hierbei ist der erste Anschluss des Codierwiderstands 16 über einen Abschnitt des Schutzleiters PE mit dem PE-Kontaktelement 19 elektrisch leitend verbunden, entsprechend des in Figur 5C ,
16
dargestellten Ausführungsbeispiels. Der zweite Anschluss des Codierwiderstands 16 ist - entsprechend des in Figur 5A dargestellten Ausführungsbeispiels - mit dem weiteren Kontaktelement 15 elektrisch leitend verbunden. Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen ist jedoch ferner nur ein Anschluss des Temperatursensors 13 mit einem weiteren Kontaktelement 22-1 elektrisch leitend verbunden. Der zweite Anschluss ist über den Schutzleiters PE mit dem PE-Kontakt- element 19 elektrisch leitend verbunden. Aufgrund dieser elektrischen Anordnung kann eine der beiden Kommunikations- leitungen 21 sowie eines der weiteren Kontaktelemente 15 eingespart werden.
In den Figuren der Zeichnung ist das Ladekabel 1 immer als eigenständiges Ladekabel, welches auch ohne eine Verbindungs- vorrichtung 10 verwendbar ist, dargestellt. Es ist jedoch ebenso möglich, das Ladekabel 1 mit einem proprietären, nicht genormten Stecker 2 auszubilden, welcher nicht in eine der üblichen Hausanschlusssteckdosen einsteckbar ist, sondern ausschließlich in ein entsprechend komplementär gestaltetes, zweites Verbindungsmittel 12 der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsvorrichtung 10. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass das Ladekabel 1 unabhängig von den je nach Land unterschiedlichen Normungen gestaltet werden kann, da die länderspezifische Anpassung jeweils über die Verbindungsvorrichtung 10 erfolgt. In diesem Fall ist auch der im Stecker 2 angeordnete, zweite Temperatursensor 5 nicht erforderlich, da in diesem Fall die Temperaturüberwachung der Hausanschlusssteckdose immer über den im ersten Verbindungsmittel 11 der Verbindungsvorrichtung 10 angeordneten, ersten Temperatursensor 13 erfolgt.
Weiterhin ist es ebenso möglich, das Ladekabel 1 derart zu gestalten, dass der Stecker 2 direkt und unmittelbar in ein Gehäuse des Inline-Moduls integriert ist, und nicht, wie in den Figuren der Zeichnung dargestellt, über ein flexibles Kabel mit den Inline-Modul verbunden ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Ladekabel 1 wie vorstehend beschrieben nicht als eigenständiges Ladekabel, sondern nur in Verbindung mit einer, der länderspezifischen Normung entsprechenden, Verbindungsvorrichtung 10 verwendbar ist. In diesem Fall wirkt die Verbindungsvorrichtung 10 sowohl als Kabelverlängerung, als auch als Adapter zur Anpassung an die jeweils vorherrschende Elektroinfrastruktur .
Ferner ist in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbei - spielen die Steuereinrichtung 4 stets als integraler Bestandteil des Ladekabels 1 dargestellt. Es ist jedoch ebenso möglich, eine Elektrofahrzeug-seitig angeordnete Steuereinrichtung zur Steuerung des Ladevorgangs sowie der Temperaturüberwachung zu verwenden. In diesem Fall würde das Signal des ersten Temperatursensors 13 lediglich mittels der Kommunikationsleitung 6 durch das Ladekabel 1 hindurchgeführt, um es mittels der auf Seiten des Elektrofahrzeugs angeordneten Steuereinrichtung weiterzuverarbeiten .
Bezugszeichenliste
1 Ladekabel
2 netzseitiger Stecker
3-1 erster Kabelabschnitt
3-2 zweiter Kabelabschnitt
4 Steuereinrichtung
5 zweiter Temperatursensor
6 Kommunikationsleitung
7-1 Kontaktelement / Kontaktstift
7-2 Kontaktelement / Kontaktstift
8-1 weiterer Kontaktstift
8-2 weiterer Kontaktstift
9 Microcontroller
10 Verbindungs orrichtung
11 erstes Verbindungsmittel
12 zweites Verbindungsmittel
13 erster Temperatursensor
14 Gehäuse
15 weiteres Kontaktelement
16 Codierwiderstand
17- 1 Kontaktelement / Kontaktstift
17- 2 Kontaktelement / Kontaktstift
18- 1 Kontaktelement / Kontaktbuchse
18- 2 Kontaktelement / Kontaktbuchse
19 PE-Kontaktelement / PE-Steckkontakt
20 Verbindungskabe1
21 Kommunikationsleitung
22- 1 weiteres Kontaktelement
22- 1 weiteres Kontaktelement
23 Schalter
25- 1 weiteres Kontaktelement
25- 2 weiteres Kontaktelement
P Phasenleiter
N Neutralleiter
PE Schutzleiter

Claims

Elektrische Verbindungsvorrichtung (10) für ein Ladekabel (1) zum Laden eines Elektrofahrzeugs ,
- mit einem netzseitigen ersten Verbindungsmittel (11) zum elektrischen Verbinden der Verbindungsvorrichtung (10) mit einem elektrischen Versorgungsnetz,
- mit einem ladekabelseitigen zweiten Verbindungsmittel (12) zum elektrischen Verbinden der Verbindungsvorrichtung (10) mit einem netzseitigen Stecker (2) des Ladekabels (1) ,
- wobei das erste Verbindungsmittel (11) zumindest zwei Kontaktelemente (17-1, 17-2) aufweist, welche jeweils mit einem von zumindest zwei Kontaktelementen (18-1, 18-2) des zweiten Verbindungsmittels (12) elektrisch leitend verbunden sind,
- wobei das erste Verbindungsmittel (11) einen ersten Temperatursensor (13) zur Temperaturüberwachung aufweist ,
- wobei der erste Temperatursensor (13) über eine Kommunikationsleitung (21) elektrisch mit dem zweiten Verbindungsmittel (12) verbunden ist,
- wobei das zweite Verbindungsmittel (12) einen weiteren Kontakt aufweist, welche mit einem korrespondierenden weiteren Kontakt des netzseitigen Steckers (2) des Ladekabels (1) elektrisch leitend verbindbar ist, um ein Signal des Temperatursensors (13) an das Ladekabel (1) zu übertragen.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Kontaktelemente (17-1, 17-2) des ersten Verbindungsmittels (11) über ein Verbindungskabel (20) mit den Kontaktelementen (18-1, 18-2) des zweiten Verbindungsmittels (12) elektrisch leitend verbunden sind.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das erste Verbindungsmittel (11) als erster Verbindungsstecker und das zweite Verbindungsmittel (12) als zweiter Verbindungsstecker ausgebildet sind.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Verbindungsvorrichtung (10) ein Codiermedium zur Bestimmung der Stromtragfähigkeit der Verbindungsvorrichtung ( 10 ) aufweist , welches über das zweite Verbindungselement auslesbar ist.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei ein Auslesen des Codiermediums über zwei am zweiten Verbindungsmittel (12) angeordnete Kontaktelemente (18-1, 18-2, 22-1, 22-2) erfolgt, welche mit am netzseitigen Steckers (2) des Ladekabels (1) ausgebildeten, korrespondierenden Kontaktelementen (25-1, 25-2) elektrisch leitend verbindbar sind.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
wobei das Codiermedium als Codierwiderstand (16) ausgebildet ist.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das erste Verbindungsmittel (11) als Multifunkti- onsstecker ausgebildet ist.
Ladekabel (1) zum Laden eines Elektrofahrzeugs , welches über einen netzseitigen Stecker (2) mit einer elektrischen Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 elektrisch leitend verbunden ist,
wobei das Ladekabel (1) eine Kommunikationsleitung (6) aufweist, welche die Kontaktelemente (25) des netzseiti- gen Steckers (2) mit einer Steuereinrichtung (4) des Ladekabels (2) elektrisch leitend verbindet, so dass der erste Temperatursensor (13) mit der Steuereinrichtung (4) elektrisch leitend verbunden ist.
9. Ladekabel (1) nach Anspruch 8,
wobei der Stecker (2) einen zweiten Temperatursensor (5) zur Temperaturüberwachung aufweist, welches über die Kommunikationsleitung (6) mit der Steuereinrichtung (4) elektrisch leitend verbunden ist.
10. Ladekabel (1) nach Anspruch 9,
wobei der Stecker (2) einen Schalter (23) aufweist, welcher zwischen dem zweiten Temperatursensor (5) und der Kommunikationsleitung (6) angeordnet ist, um den zweiten Temperatursensor (5) bei angeschlossener Kabelverlängerung (10) durch Öffnen zu überbrücken.
11. Ladekabel (1) nach Anspruch 6,
wobei das Ladekabel ein Gehäuse aufweist, welches neben der Steuereinrichtung (4) auch den netzseitigen Stecker (2) umfasst.
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