WO2019162385A1 - Kabeldurchführung mit warneinrichtung - Google Patents

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WO2019162385A1
WO2019162385A1 PCT/EP2019/054326 EP2019054326W WO2019162385A1 WO 2019162385 A1 WO2019162385 A1 WO 2019162385A1 EP 2019054326 W EP2019054326 W EP 2019054326W WO 2019162385 A1 WO2019162385 A1 WO 2019162385A1
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WO
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cable
rotary sleeve
charging
rotation
switch
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PCT/EP2019/054326
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English (en)
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Inventor
Thomas Führer
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Phoenix Contact E-Mobility Gmbh
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Application filed by Phoenix Contact E-Mobility Gmbh filed Critical Phoenix Contact E-Mobility Gmbh
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    • 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
    • B60L53/18—Cables specially adapted for charging electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a grommet for an electric vehicle charging device. Further, the invention relates to an electric vehicle charging device with such a cable feedthrough.
  • Charging devices such as public charging stations or the wall boxes frequently used in the private sector can be distinguished as to whether they are a fixed
  • Charging devices that provide particularly high charging power often have permanently installed charging cables that carry charging currents of up to 500 A and that are partly liquid-cooled due to the associated temperature development.
  • the charging cable insofar as it includes, for example, integrated cooling, has to have a certain degree of rigidity and resistance
  • Resistant to protect the covered lines such as cooling lines, load lines and signal lines.
  • the charging cable is therefore dimensioned too stiff, it can no longer be sensibly handled by the end customer. If the cable is designed too flexible, mechanical damage or severe twisting can already be expected after a short service life. Both aspects may lead to the unusability of the charging cable.
  • the invention is based on the technical problem of providing a cable bushing for an electric vehicle charging device and an electric vehicle charging device with such a cable gland, which do not have the disadvantages mentioned above or at least to a lesser extent, and in particular he increased lifetime by a reduced torsional load enable .
  • the invention relates to a cable bushing for an electric vehicle charging device, with egg nem housing base for attaching the cable gland to the electric vehicle charging device, with a rotary sleeve for securing a charging cable, wherein the rotary sleeve is rotatably supported on the housing base body, and with a device for detecting a rotation and / or torsion of a Ladeka lever.
  • a Torsionsbelas direction of a charging sleeve connected to the rotating sleeve Be a user optically or acoustically signaled.
  • the means for detecting a rotation and / or torsion of the charging cable therefore makes it possible to increase the life in particular fixedly installed charging cable of Elektrocongratulatladeein directions.
  • the means for detecting a rotation and / or torsion has a switch and / or a sensor which is actuated as a result of rotation of the rotary sleeve.
  • the switch and / or sensor may be an optically, magnetically and / or electromechanically operating switch and / or sensor. From detection of the rotation of the rotary sleeve can be concluded on an optionally inadmissible torsional load of La deraits.
  • the switch may be a mechanically actuated position scarf ter with a movable probe element, such as a roller-end switch or the like, wherein at least one shift gate is provided on the rotary sleeve, and wherein the shift gate is adapted to operate the switch as a result of rotation of the rotary sleeve.
  • the shift gate for example, have an outer contour, the position in a basic position or basic position of the rotary sleeve has a distance to the probe element, and by a sleeve rotation with the switch in
  • Attachment can be brought to the probe element in one
  • the outer contour may already rest in the basic position on the probe element.
  • two switching scenes flank the Tastele element on both sides, so that in the case of rotation of the rotary sleeve clockwise the probe element is actuated by a first shift gate, and as a result of rotation of the rotary sleeve counterclockwise, the probe element is actuated by a second shift gate.
  • the arrangement of the switching scenes relative to the mechanical probe element can be viewed in a mirror-symmetrical view, so that a detection of rotation of the rotary sleeve relative to the housin se ground stresses in both directions equally reli sig is possible.
  • a further embodiment of the invention can be hen vorgese that the rotary sleeve is rotatable relative to the housing base body about a Rotationsleerweg before the switch and / or sensor is actuated.
  • the detection of Rota tion because of the rotary sleeve relative to the housing body can be limited to such cases, which can lead to critical or unzu casual torsional loads on the charging cable.
  • a shift gate for example, by means of a screw benthetic be held on the rotary sleeve and have a fixed predetermined or an adjustable distance to the Tastele element to define the Rotationsleerweg.
  • the shift gate can, in particular, have an oblong hole for piercing the respectively associated fastening screw in order to predetermine a rotation blanking path of the rotary sleeve with the aid of the distance of the shifting gate that can be set along the longitudinal extent of the slot.
  • the probe element itself have a free travel, along which it is ver pushed without switching.
  • a minimum torque can be PRE-ben, which is required to rotate the rotary sleeve relative to the housing base in a switch-actuated position.
  • the rotary sleeve relative to the housing segroundrose example resiliently biased biased be held in a basic position or basic position, so that a minimum torque is required to rotate the rotary sleeve in a position in which a sensor and / or switch is actuated or triggered becomes. Also in this way, it is ensured that in practical use of the cable, not any slight torsional loading of the charging cable will result in a signal output to a user and / or an interruption of the charging process.
  • the cable bushing has at least one return spring means, wherein the return spring means is arranged for moving the rotary sleeve in a basic position or basic position relative to the housing base body.
  • a return spring device can be realized for example by a coil spring, a leaf spring or the like, which is held on the rotary sleeve and the main body.
  • the spring means comprises at least one rubber spring element, in particular two rubber spring elements which sit in a recess of the housing body.
  • the spring means can be vorgese hen between two arranged in the recess Kunststofffe derettin a projecting into the recess thorn, which is held on the rotary sleeve and is located with its peripheral lateral surface respectively on the spring elements.
  • rotation of the rotary sleeve into a pressure load of the spring device through the mandrel and a restoring force resulting therefrom is achieved via the mandrel of the rotary sleeve projecting into the housing recess.
  • a symmetrical construction with two rubber spring elements flanking the cantilevered mandrel in the recess promotes reliable operation of the device in both directions of rotation, i. for a clockwise rotation as well as a counterclockwise rotation.
  • the rotating sleeve and the housing body can be coaxial
  • Through openings have, which serve to carry out Lei lines of the charging cable from an outside to an inside of a housing of the electric vehicle charging device.
  • a recess in the GrundMonge housing be adapted to receive spring elements in the form of cuboid rubber buffers, the derelement on a side facing away from the cantilever mandrel or between the Fe and the mandrel spacer elements.
  • the thickness of the Gummipuf fers and the thickness of the spacer elements can be adjusted in this way a required minimum torque for rotation of the rotary sleeve relative to the housing body.
  • the rotation of the rotary sleeve can be limited by at least one Rotati onsanschlag to protect the spring device from overloading.
  • two Rotati onsanschlag to protect the spring device from overloading.
  • Rotation stops be provided, wherein a first stop limits a rotation of the rotary sleeve in the clockwise direction and a second stop limited rotation of the rotary sleeve against the clock gersinn. In this way, moreover, the shearing and damaging of lines in the area of the cable feedthrough described in the introduction part can be avoided by limiting the rotation path of the rotary sleeve relative to the housing base body by means of the rotation stops.
  • the rotary sleeve can be constructed in two parts and have a United circuit plate and a sleeve body.
  • the Hülsenkör by can be provided for attaching a charging cable.
  • the sleeve body can be inserted through a through-opening of the housing se ground stressess and back side with the United locking plate are positively fixed to the housing. Therefore, the closure plate forms an axial stop to set the sleeve body captive within the passage opening of the housing. It can be provided that, if appropriate arranged on the rotary sleeve shift gates are attached to the United circuit plate.
  • the device for detecting a torsion and / or Rota tion of the charging cable to a force measuring device wherein the force measuring device is adapted to measure a force acting between the rotary sleeve and the housing base force from a Torsionsbelastung an the rotary sleeve fastened loading cable results.
  • a torsional load acting on a charging cable can be measured.
  • the force measuring device may be configured to generate a control signal for a control device of an electric vehicle charging device. This applies equally to the switches and / or sensors described above.
  • the device for detecting a ro tation and / or torsion of a charging cable has a signal generator, or can be coupled to a signal generator, the Sig nalgeber for outputting a visual or an acoustic signal to an operator is set up as far as the device for detecting a rotation and / or torsion detects an inadmissible rotation and / or torsion of the charging cable. It may alternatively or additionally be provided that, as a result of a signal, an interruption of the charging process is released or a charging is prevented.
  • the rotational blank path and / or a minimum torque for triggering a switch or for actuating a sensor are reached or exceeded in that a potential damage to a charging cable or the cable structure threatens, a warning signal is output and / or a charging process is stopped.
  • the grommet can alswei sen seals or sealants to seal the rotary sleeve and the body relative to each other and to protect against ingress of dust and water.
  • the cable bushing can meet protection class IP67.
  • the invention relates to a Elekt ro Vietnameselade adopted, with a stationary Netzan circuit, such as a charging station, a wall box or the like, wherein the power connector has a housing, wherein a cable is attached to the housing, which is formed in fiction, appropriate manner , and wherein a charging cable is attached to the rotary sleeve of the cable gland.
  • the electric vehicle charging device has the advantages described above with reference to the invention
  • Jardin specially installed charging cable by the detection of rotation and / or torsion of the charging cable.
  • FIG. 1 shows a cable bushing according to the invention in an Ex plosionsdarStellung.
  • Fig. 2. the cable gland of Fig. 1 in a cross
  • Fig. 3 shows a device for detecting a torsion of a
  • FIG. 5 shows a return spring device of the cable feedthrough from FIG. 1 in an exploded view
  • FIG. 7 shows the cable bushing from FIG. 1 with a charging cable
  • FIG. 8 shows the cable bushing from FIG. 1 with a charging cable in a rear view
  • Fig. 10 is a partial section of the electric vehicle charging device of Fig. 9;
  • Fig. 1 shows a cable gland 2 for an electric vehicle zeuglade overlooked.
  • the grommet 2 has a Gepianu sevigange 4 for attaching the cable gland 2 to the electric vehicle charging device.
  • the cable bushing 2 has a two-part rotary sleeve 6, 8 for fastening a charging cable, wherein the rotary sleeve 6, 8 is formed from a sleeve body 6 and a closure plate 8.
  • the rotary sleeve 6, 8 is rotatable on the housing base body
  • the cable gland 2 further has a device for detec tion of rotation and / or torsion of a charging cable, wherein the device has a roller switch 10 and two Druckkulis sen 12, 14 has. On the rotary sleeve 6, 8 is a Switzerlandentlas device 16 is attached to hold a charging cable.
  • the switch 10 is a mechanically actuated position switch 10 with a movable probe element 18.
  • the switching scenes 12, 14 are adapted to operate the switch 10 as a result of rotation of the rotary sleeve 6, 8.
  • the grommet 2 has a return spring means 20 which is adapted to move the rotary sleeve 6, 8 in a basic position rela tive to the housing base body (see, Fig. 5 and 6).
  • Fig. 3 is an enlarged view of the device for detecting a rotation and / or torsion of a charging cable ge shows.
  • the shift gates 12, 14 each have a slot
  • FIGS. 5 and 6 show the return spring device 20.
  • the return spring device 20 has two spring elements 26,
  • cantilever mandrel 38 protrudes in the assembled state (Fig.
  • Another mandrel 40 which projects into a further housing opening 42, together with two pins 44, 46 a rotation stop, which is a rotation of the rotary sleeve 6, 8 relative to the
  • the pins 44, 46 are threaded pins 44, 46, the position by Ewear hen or turning relative to the opening 42 and the zugeord Neten mandrel 40 is adjustable.
  • Figures 7 and 8 show the cable gland 2 with a cable attached to the strain relief 16 and the rotary sleeve 6, 8 La degar 48.
  • Lines 50 of the charging cable 48 are in coaxial through holes of the housing 4 and the rotary sleeve 6, 8 and taken from one of Strain relief 16 associated Au OH .seite out to one of the detection device 10, 12, 14 associated inside out.
  • FIGS. 9 and 10 show an electric vehicle charging device 52 according to the invention.
  • the electric vehicle charging device 52 has a stationary power connection in the form of a charging station 54.
  • the charging station 54 has a housing 56.
  • a cable bushing 2 according to the invention is inserted into the housing 56 in order to guide a charging cable 58 from an environment U to a housing interior I.
  • the charging cable 58 is attached to the rotary sleeve of the grommet 2.
  • the charging cable 58 has in a known manner an end La destecker 60, which is set up for insertion into a charging socket of an electric vehicle.
  • a rotation and Torsi onsbelastung the charging cable can be detected and a warning signal signal issued by the signaling device 62 62.
  • a charging process of the charging station 54 can be interrupted, as far as an inadmissible torsional load of the charging cable 58 is detected by the rotary sleeve rotation.
  • the detection device 10, 12, 14 may be coupled to a controller of the electric vehicle charging device,
  • FIG. 11 shows a further exemplary embodiment of a cable feedthrough 64 according to the invention, wherein the device for detecting a rotation and / or torsion of a charging cable held on the rotary sleeve has a force measuring device 70 in the present case.

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Abstract

Kabeldurchführung für eine Elektrofahrzeugladeeinrichtung, - mit einem Gehäusegrundkörper (4) zum Befestigen der Kabeldurchführung (2, 64) an der Elektrofahrzeugladeeinrichtung (52), - mit einer Drehhülse (6, 8) zum Befestigen eines Ladekabels (48, 58), wobei die Drehhülse (6, 8) drehbar an dem Gehäusegrundkörper (4) gehalten ist, und - mit einer Einrichtung zur Detektion einer Rotation und/oder Torsion des Ladekabels (48, 58).

Description

Kabeldurchführung mit Warneinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kabeldurchführung für eine Elektrofahrzeugladeeinrichtung. Weiter betrifft die Er findung eine Elektrofahrzeugladeeinrichtung mit einer solchen Kabeldurchführung .
Im Bereich der Elektromobilität bestehen für Ladeeinrichtungen und die damit verbundenen Ladekabel und Steckverbinder höchste Anforderungen an deren Stabilität und Sicherheit, um den je weiligen Bediener bei der Verwendung der Ladeeinrichtung zu schützen .
Ladeeinrichtungen, wie zum Beispiel öffentliche Ladesäulen o- der die im privaten Bereich häufig eingesetzten Wandboxen kön nen dahingehend unterschieden werden, ob sie ein fest
installiertes Ladekabel inklusive Steckverbinder besitzen, o- der lediglich eine Ladebuchse, in die ein Ladekabel durch ei nen Benutzer eingesteckt wird.
Ladeeinrichtungen, die besonders hohe Ladeleistungen bereit stellen, weisen häufig fest installierte Ladekabel auf, die Ladeströme bis 500 A übertragen und aufgrund der damit einher gehenden Temperaturentwicklung zum Teil flüssigkeitsgekühlt sind .
Bei der strukturellen Ausgestaltung eines Ladekabels bestehen grundsätzlich konträre Zielsetzungen. So soll das Ladekabel einerseits möglichst flexibel sein, um eine komfortable Ver wendung durch den Benutzer zu ermöglichen. Dieser Aspekt spricht für eine weiche, dünnwandige Kabelummantelung. Ande rerseits muss das Ladekabel, soweit es beispielsweise eine in tegrierte Kühlung umfasst, eine gewisse Steifigkeit und
Widerstandsfähigkeit aufweisen, um die umhüllten Leitungen, wie Kühlleitungen, Lastleitungen und Signalleitungen, zu schützen .
Wird das Ladekabel demnach zu steif dimensioniert, kann es vom Endkunden nicht mehr sinnvoll gehandhabt werden. Wird das Ka bel zu flexibel konzipiert, sind nach geringer Nutzungsdauer bereits mechanische Beschädigungen oder eine starke Verdril lung zu erwarten. Beide Aspekte führen gegebenenfalls zur Un brauchbarkeit des Ladekabels.
Während der Verwendung eines Ladekabels sind Biegebelastungen für das Ladekabel in der Regel unkritisch, solange die Min- destbiegeradien der jeweiligen Leitungen nicht unterschritten werden. Weiter wirken bei einer Biegung des Kabels erhebliche Reaktionskräfte auf die Hand des Bedieners, was in der Regel zu einer Begrenzung der Belastung führt.
Insbesondere fest installierte Ladekabel sind jedoch empfind lich hinsichtlich Torsionsbelastungen. So sind fest instal lierte Ladekabel üblicherweise torsionsfest an ihren
Durchführungen zur Ladestation gehalten, damit auftretende Torsionslasten die innenliegenden Leitungen nicht in ihren Durchführungen verdrehen und die elektrischen Leiter im Inne ren nicht abscheren oder abreißen können. Dies schließt jedoch nicht aus, dass ein endseitig fest installiertes Ladekabel entlang seiner Längserstreckung betrachtet mehrfach in sich verdrillt wird und es so zu einer Beschädigung der innenlie genden Leitungen durch Torsionsbelastungen kommt. Im praktischen Betrieb einer öffentlichen Ladesäule mit fest installiertem Kabel treten derartige Torsionsbelastungen be sonders häufig auf. Je nachdem, an welcher Position sich der Ladestecker am Fahrzeug befindet und wie das Fahrzeug zu der Ladesäule positioniert worden ist, muss der Benutzer mit dem Ladekabel situationsspezifisch Strecken und Radien mit dem La dekabel überbrücken, um den Stecker am Fahrzeug einzustecken. Je nach Bewegungsablauf der Bediener, die ein Kabel in aufei nanderfolgenden Ladevorgängen verwenden, kann es sukzessive zu einer fortschreitenden Verdrillung und Torsionsbelastung des Kabels kommen. In der Folge können Ladekabel aufgrund wieder holter oder andauernder Torsionsbelastung beschädigt werden sodass die vorgesehene Lebensdauer nicht erreicht wird.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, eine Kabeldurchführung für eine Elektrofahrzeugladeeinrichtung sowie eine Elektrofahrzeuglade einrichtung mit einer solchen Kabeldurchführung anzugeben, welche die voranstehend genannten Nachteile nicht oder zumin dest in geringerem Maße aufweisen, und insbesondere eine er höhte Lebensdauer durch eine reduzierte Torsionsbelastung ermöglichen .
Die voranstehend beschriebene, technische Problemstellung wird gelöst durch eine Kabeldurchführung nach Anspruch 1 und eine Elektrofahrzeugladeeinrichtung nach Anspruch 10. Weitere Aus gestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen An sprüchen und der nachstehenden Beschreibung.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Kabel durchführung für eine Elektrofahrzeugladeeinrichtung, mit ei nem Gehäusegrundkörper zum Befestigen der Kabeldurchführung an der Elektrofahrzeugladeeinrichtung, mit einer Drehhülse zum Befestigen eines Ladekabels, wobei die Drehhülse drehbar an dem Gehäusegrundkörper gehalten ist, und mit einer Einrichtung zur Detektion einer Rotation und/oder Torsion eines Ladeka bels.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in einer praktischen Verwendung einer erfindungsgemäßen Kabeldurchführung an einer Elektrofahrzeugladeeinrichtung der Ladevorgang erst dann ge startet wird, wenn eine übermäßige Torsionsbelastung des Lade kabels durch den Benutzer aufgehoben worden ist. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass eine Torsionsbelas tung eines mit der Drehhülse verbundenen Ladekabels einem Be nutzer optisch oder akustisch signalisiert wird.
Die Einrichtung zur Detektion einer Rotation und/oder Torsion des Ladekabels ermöglicht es daher, die Lebensdauer insbeson dere fest installierter Ladekabel von Elektrofahrzeugladeein richtungen zu erhöhen.
Es kann vorgesehen sein, dass an der Drehhülse eine Zugentlas tung zur Befestigung eines Ladekabels an der Drehhülse vorge sehen ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Kabeldurchführung ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Detektion einer Rotation und/oder Torsion einen Schalter und/oder einen Sensor hat, der infolge einer Rotation der Drehhülse betätigbar ist. Bei dem Schalter und/oder Sensor kann es sich um einen optisch, magne tisch und/oder elektromechanisch arbeitenden Schalter und/oder Sensor handeln. Aus Detektion der Rotation der Drehhülse kann auf eine gegebenenfalls unzulässige Torsionsbelastung des La dekabels geschlossen werden.
Der Schalter kann ein mechanisch betätigbarer Positionsschal ter mit einem beweglichen Tastelement sein, wie ein Rollenend schalter oder dergleichen, wobei mindestens eine Schaltkulisse an der Drehhülse vorgesehen ist, und wobei die Schaltkulisse dazu eingerichtet ist, den Schalter infolge einer Rotation der Drehhülse zu betätigen. So kann die Schaltkulisse z.B. eine Außenkontur aufweisen, die in einer Grundposition bzw. Grund stellung der Drehhülse einen Abstand zu dem Tastelement auf weist, und durch eine Hülsenrotation mit dem Schalter in
Anlage gebracht werden kann, um das Tastelement in eine
Schaltposition zu verdrängen. Alternativ kann die Außenkontur bereits in der Grundposition an dem Tastelement anliegen.
Es kann vorgesehen sein, dass zwei Schaltkulissen das Tastele ment zweiseitig flankieren, sodass im Falle einer Rotation der Drehhülse im Uhrzeigersinn das Tastelement durch eine erste Schaltkulisse betätigt wird, und infolge einer Rotation der Drehhülse gegen den Uhrzeigersinn das Tastelement durch eine zweite Schaltkulisse betätigt wird. Die Anordnung der Schalt kulissen relativ zu dem mechanischen Tastelement kann in einem Querschnitt betrachtet spiegelsymmetrisch sein, sodass eine Detektion einer Rotation der Drehhülse relativ zu dem Gehäu segrundkörper in beiden Drehrichtungen gleichermaßen zuverläs sig ermöglicht wird.
Es versteht sich, dass eine derartige zweiseitige Detektion der Hülsenrotation relativ zu dem Gehäusegrundkörper gleicher maßen durch optische oder magnetische Sensoren erreicht werden kann .
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgese hen sein, dass die Drehhülse relativ zu dem Gehäusegrundkörper um einen Rotationsleerweg rotierbar ist, bevor der Schalter und/oder Sensor betätigt wird. So kann die Detektion von Rota tionswegen der Drehhülse relativ zu dem Gehäusegrundkörper auf solche Fälle beschränkt werden, die zu kritischen oder unzu lässigen Torsionsbelastungen am Ladekabel führen können. Für die praktische Anwendung bedeutet dies beispielsweise, dass nicht für jedwede Bewegung der Drehhülse relativ zu Gehäu segrundkörper ein Signal an einen Benutzer ausgegeben und/oder der Ladevorgang unterbrochen wird, sondern die Detektionsein richtung lediglich dann anspricht, wenn eine Gefährdung der strukturellen Integrität des Ladekabels zu erwarten ist.
Eine Schaltkulisse kann beispielsweise mithilfe einer Schrau benverbindung an der Drehhülse gehalten sein und einen fest vorgegebenen oder einen einstellbaren Abstand zu dem Tastele ment aufweisen, um den Rotationsleerweg zu definieren.
Die Schaltkulisse kann insbesondere ein Langloch zum Durchste cken der jeweils zugeordneten Befestigungsschraube haben, um einen Rotationsleerweg der Drehhülse mithilfe des entlang der Längserstreckung des Langlochs einstellbaren Abstands der Schaltkulisse zu dem Tastelement vorzugeben.
Alternativ oder ergänzend kann das Tastelement selbst einen Leerweg aufweisen, entlang dessen es ohne zu schalten ver schiebbar ist.
Alternativ oder ergänzend kann ein Mindestdrehmoment vorgege ben sein, das erforderlich ist, um die Drehhülse relativ zum Gehäusegrundkörper in eine den Schalter betätigende Position zu rotieren. So kann die Drehhülse relativ zu dem Gehäu segrundkörper beispielsweise federnd elastisch vorgespannt in einer Grundposition bzw. Grundstellung gehalten sein, so dass ein Mindestdrehmoment erforderlich ist, um die Drehhülse in eine Position zu rotieren, in der ein Sensor und/oder Schalter betätigt bzw. ausgelöst wird. Auch auf diese Weise wird si chergestellt, dass bei der praktischen Verwendung der Kabel durchführung nicht jedwede geringfügige Torsionsbelastung des Ladekabels zu einer Signalausgabe an einen Benutzer und/oder einer Unterbrechung des Ladevorgangs führt. Nach einer weiteren Ausgestaltung hat die Kabeldurchführung mindestens eine Rückstellfedereinrichtung, wobei die Rück stellfedereinrichtung zum Bewegen der Drehhülse in eine Grund stellung bzw. Grundposition relativ zum Gehäusegrundkörper eingerichtet ist. Eine solche Rückstellfedereinrichtung kann beispielsweise durch eine Spiralfeder, eine Blattfeder oder dergleichen realisiert sein, die an der Drehhülse und dem Grundkörper gehalten ist.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Federeinrichtung wenigstens ein Gummifederelement auf weist, insbesondere zwei Gummifederelemente aufweist, die in einer Ausnehmung des Gehäusegrundkörpers sitzen. Insbesondere kann zwischen zwei in der Ausnehmung angeordneten Gummife derelementen ein in die Ausnehmung auskragender Dorn vorgese hen sein, der an der Drehhülse gehalten ist und mit seiner umfangsseitigen Mantelfläche jeweils an den Federelementen an liegt. Auf diese Weise wird über den in die Gehäuseausnehmung auskragenden Dorn der Drehhülse eine Rotation der Drehhülse in eine Druckbelastung der Federeinrichtung durch den Dorn und eine daraus resultierende Rückstellkraft erreicht. Wiederum begünstigt ein symmetrischer Aufbau mit zwei den auskragenden Dorn in der Ausnehmung flankierenden Gummifederelementen eine zuverlässige Funktion der Vorrichtung in beide Drehrichtungen, d.h. für eine Rotation im Uhrzeigersinn als auch für eine Ro tation gegen den Uhrzeigersinn.
Die Drehhülse und der Gehäusegrundkörper können koaxiale
Durchgangsöffnungen aufweisen, die zur Durchführung von Lei tungen des Ladekabels von einer Außenseite zu einer Innenseite eines Gehäuses der Elektrofahrzeugladeeinrichtung dienen.
Es kann vorgesehen sein, dass das voranstehend bereits disku tierte Mindestdrehmoment, dass zum Betätigen eines Schalters bzw. Auslösen eines Sensors erforderlich ist, mithilfe der Rückstellfedereinrichtung definiert eingestellt ist bzw. ein stellbar ist. So kann eine Ausnehmung in dem Grundkörperge häuse dazu eingerichtet sein, Federelemente in Form von quaderförmigen Gummipuffern aufzunehmen, die auf einer dem auskragenden Dorn abgewandten Rückseite oder zwischen dem Fe derelement und dem Dorn Distanzelemente aufweisen. Je nach Wahl des Materials des Gummipuffers, der Dicke des Gummipuf fers und der Dicke der Distanzelemente kann auf diese Weise ein erforderliches Mindestdrehmoment zur Rotation der Dreh hülse gegenüber dem Gehäusegrundkörper eingestellt werden.
Die Rotation der Drehhülse kann durch mindestens einen Rotati onsanschlag begrenzt sein, um die Federeinrichtung vor Über lastung zu schützen. Insbesondere können zwei
Rotationsanschläge vorgesehen sein, wobei ein erster Anschlag eine Rotation der Drehhülse im Uhrzeigersinn begrenzt und ein zweiter Anschlag eine Rotation der Drehhülse gegen den Uhrzei gersinn begrenzt. Auf diese Weise kann zudem das im einleiten den Teil beschriebene Abscheren und Beschädigen von Leitungen im Bereich der Kabeldurchführung vermieden werden, indem der Rotationsweg der Drehhülse relativ zu dem Gehäusegrundkörper durch die Rotationsanschläge begrenzt wird.
Die Drehhülse kann zweiteilig aufgebaut sein und eine Ver schlussplatte und einen Hülsenkörper aufweisen. Der Hülsenkör per kann zum Befestigen eines Ladekabels vorgesehen sein. Der Hülsenkörper kann durch eine Durchgangsöffnung des Gehäu segrundkörpers durchgesteckt sein und rückseitig mit der Ver schlussplatte formschlüssig an dem Gehäuse fixiert werden. Die Verschlussplatte bildet daher einen axialen Anschlag, um den Hülsenkörper verliersicher innerhalb der Durchgangsöffnung des Gehäuses festzulegen. Es kann vorgesehen sein, dass gegebenen falls an der Drehhülse angeordnete Schaltkulissen an der Ver schlussplatte befestigt sind. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Kabeldurchführung weist die die Einrichtung zur Detektion einer Torsion und/oder Rota tion des Ladekabels eine Kraftmesseinrichtung auf, wobei die Kraftmesseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine zwischen der Drehhülse und dem Gehäusegrundkörper wirkende Kraft zu messen, die aus einer Torsionsbelastung eines an der Drehhülse befes tigten Ladekabels resultiert. So kann eine auf ein Ladekabel wirkende Torsionsbelastung gemessen werden.
Die Kraftmesseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein Steuersignal für eine Steuereinrichtung einer Elektrofahrzeug ladeeinrichtung zu erzeugen. Dies gilt gleichermaßen für die voranstehend beschriebenen Schalter und/oder Sensoren.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Kabeldurchführung kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung zur Detektion einer Ro tation und/oder Torsion eines Ladekabels einen Signalgeber hat, oder mit einem Signalgeber koppelbar ist, wobei der Sig nalgeber zur Ausgabe eines visuellen oder eines akustischen Signals an einen Bediener eingerichtet ist, soweit die Ein richtung zur Detektion einer Rotation und/oder Torsion eine unzulässige Rotation und/oder Torsion des Ladekabels detek- tiert. Es kann alternativ oder ergänzend vorgesehen sein, dass infolge eines Signals eine Unterbrechung des Ladevorgangs aus gelöst bzw. ein Laden unterbunden wird.
Wenn vorliegend von einer „unzulässigen" Rotation und/oder Torsion gesprochen wird, so bedeutet dies insbesondere, dass der Rotationsleerweg und/oder ein Mindestdrehmoment zum Auslö sen eines Schalters oder zum Betätigen eines Sensors erreicht oder überschritten werden. Es wird ein demnach für den Fall, dass eine potentielle Beschädigung eines Ladekabels bzw. der Kabelstruktur droht, ein Warnsignal ausgegeben und/oder ein Ladevorgang gestoppt. Die Kabeldurchführung kann Dichtungen oder Dichtmittel aufwei sen, um die Drehhülse und den Grundkörper relativ zueinander abzudichten und vor einem Eindringen von Staub und Wasser zu schützen. So kann die Kabeldurchführung z.B. der Schutzklasse IP67 genügen.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Elekt rofahrzeugladeeinrichtung, mit einem stationären Netzan schluss, wie einer Ladesäule, einer Wandbox oder dergleichen, wobei der Netzanschluss ein Gehäuse hat, wobei eine Kabel durchführung an dem Gehäuse befestigt ist, die in erfindungs gemäßer Weise ausgebildet ist, und wobei ein Ladekabel an der Drehhülse der Kabeldurchführung befestigt ist.
Die erfindungsgemäße Elektrofahrzeugladeeinrichtung hat die voranstehend mit Bezug zu der erfindungsgemäßen Kabeldurchfüh rung beschriebenen Vorteile einer längeren Haltbarkeit insbe sondere fest installierter Ladekabel durch die Detektion der Rotation und/oder Torsion des Ladekabels.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbei spiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben es zeigen je weils schematisch:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kabeldurchführung in einer Ex plosionsdarStellung;
Fig. 2. die Kabeldurchführung aus Fig. 1 in einem Quer
schnitt;
Fig. 3 eine Einrichtung zur Detektion einer Torsion eines
Ladekabels der Kabeldurchführung aus Fig. 1 in einer ExplosionsdarStellung; Fig. 4 die Kabeldurchführung aus Fig. 1 in einer Rückan sicht ;
Fig. 5 eine Rückstellfedereinrichtung der Kabeldurchführung aus Fig. 1 in einer Explosionsdarstellung;
Fig. 6 die Rückstellfedervorrichtung aus Fig. 5 in einem
Querschnitt ;
Fig. 7 die Kabeldurchführung aus Fig. 1 mit einem Ladekabel;
Fig. 8 die Kabeldurchführung aus Fig. 1 mit einem Ladekabel in einer Rückansicht;
Fig. 9 eine erfindungsgemäße Elektrofahrzeugladeeinrichtung;
Fig, 10 ein Teilschnitt der Elektrofahrzeugladeeinrichtung aus Fig. 9;
Fig. 11 eine weitere erfindungsgemäße Kabeldurchführung,
Fig. 1 zeigt eine Kabeldurchführung 2 für eine Elektrofahr zeugladeeinrichtung. Die Kabeldurchführung 2 hat einen Gehäu segrundkörper 4 zum Befestigen der Kabeldurchführung 2 an der Elektrofahrzeugladeeinrichtung .
Die Kabeldurchführung 2 hat eine zweiteilige Drehhülse 6, 8 zum Befestigen eines Ladekabels, wobei die Drehhülse 6, 8 aus einem Hülsenkörper 6 und einer Verschlussplatte 8 gebildet ist. Die Drehhülse 6, 8 ist drehbar an dem Gehäusegrundkörper
4 gehalten.
Die Kabeldurchführung 2 hat weiter eine Einrichtung zur Detek tion einer Rotation und/oder Torsion eines Ladekabels, wobei die Einrichtung einen Rollenschalter 10 und zwei Schaltkulis sen 12, 14 aufweist. An der Drehhülse 6, 8 ist eine Zugentlas tung 16 zum Halten eines Ladekabels befestigt.
Der Schalter 10 ist ein mechanisch betätigbarer Positions schalter 10 mit einem beweglichen Tastelement 18. Die Schalt kulissen 12, 14 sind dazu eingerichtet, den Schalter 10 infolge einer Rotation der Drehhülse 6, 8 zu betätigen.
Die Kabeldurchführung 2 hat eine Rückstellfedereinrichtung 20, die zum Bewegen der Drehhülse 6, 8 in eine Grundstellung rela tiv zum Gehäusegrundkörper eingerichtet ist (vgl. Fig. 5 und 6) .
In Fig. 3 ist eine vergrößerte Darstellung der Einrichtung zur Detektion einer Rotation und/oder Torsion eines Ladekabels ge zeigt. Die Schaltkulissen 12, 14 weisen jeweils ein Langloch
22, 24 auf, um eine Verstellbarkeit der Position der Schaltku lissen 12, 14 an der Verschlussplatte 8 und damit relativ zu dem Tastelement 18 zu ermöglichen.
Die Figuren 5 und 6 zeigen die Rückstellfedereinrichtung 20. Die Rückstellfedereinrichtung 20 hat zwei Federelemente 26,
28, die zusammen mit zwei Distanzelementen 30, 32 in einer Öffnung 34 eines Gehäuseeinsatzes 36 aufgenommen sind.
Ein an der Verschlussplatte 8 der Drehhülse 6, 8 gehaltener, auskragender Dorn 38 ragt im fertig montierten Zustand (Fig.
6) in die Öffnung 34 und liegt mit seiner Mantelfläche an den Federelementen 26, 28 an bzw. wird zweiseitig von den Fe derelementen 26, 28 eingefasst.
Eine Rotation der Drehhülse 6, 8 gegenüber dem Gehäusegrund körper 4 bewirkte daher, dass der Dorn 38, je nach Drehrich tung, gegen das Federelement 26 oder 28 gedrückt wird, und bei Entlastung infolge der Federkraft wieder in seine Grundposi tion zurückgestellt wird.
Ein weiterer Dorn 40, der in eine weitere Gehäuseöffnung 42 ragt, bildet zusammen mit zwei Stiften 44, 46 einen Rotations anschlag, der eine Rotation der Drehhülse 6, 8 relativ zu dem
Gehäusegrundkörper 4 begrenzt. Bei den Stiften 44, 46 handelt es sich um Gewindestifte 44, 46, deren Position durch Eindre hen oder Ausdrehen relativ zu der Öffnung 42 und dem zugeord neten Dorn 40 verstellbar ist.
Die Figuren 7 und 8 zeigen die Kabeldurchführung 2 mit einem an der Zugentlastung 16 und der Drehhülse 6, 8 befestigten La dekabel 48. Leitungen 50 des Ladekabels 48 sind in koaxialen Durchgangsöffnungen des Gehäuses 4 und der Drehhülse 6, 8 auf genommen und von einer der Zugentlastung 16 zugeordneten Au ßenseite hin zu einer der Detektionseinrichtung 10, 12, 14 zugeordneten Innenseite geführt.
Die Figuren 9 und 10 zeigen eine erfindungsgemäße Elektrofahr zeugladeeinrichtung 52. Die Elektrofahrzeugladeeinrichtung 52 hat einen stationären Netzanschluss in Form einer Ladesäule 54. Die Ladesäule 54 hat ein Gehäuse 56.
Eine erfindungsgemäße Kabeldurchführung 2 ist in das Gehäuse 56 eingesetzt, um ein Ladekabel 58 von einer Umgebung U hin zu einem Gehäuseinneren I zu führen. Das Ladekabel 58 ist an der Drehhülse der Kabeldurchführung 2 befestigt.
Das Ladekabel 58 hat in bekannter Weise einen endseitigen La destecker 60, der zum Einstecken in einer Ladebuchse eines Elektrofahrzeugs eingerichtet ist. Mithilfe der Kabeldurchführung 2 kann eine Rotation und Torsi onsbelastung des Ladekabels detektiert werden und ein Warnsig nal durch die Signaleinrichtung 62 ausgegeben werden. Weiter kann ein Ladevorgang der Ladesäule 54 unterbrochen werden, so- weit eine unzulässige Torsionsbelastung des Ladekabels 58 durch die Drehhülsenrotation detektiert wird.
Hierzu kann die Detektionseinrichtung 10, 12, 14 mit einer Steuerung der Elektrofahrzeugladeeinrichtung gekoppelt sein,
Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Kabeldurchführung 64, wobei die Einrichtung zur Detektion einer Rotation und/oder Torsion eines an der Dreh hülse gehaltenen Ladekabels vorliegend eine Kraftmesseinrich- tung 70 aufweist.
BezugsZeichen
2 Kabeldurchführung
4 Gehäusegrundkörper
6 Hülsenkörper der Drehhülse
8 Verschlussplatte der Drehhülse
10 Rollenschalter
12 Schaltkulisse
14 Schaltkulisse
16 Zugentlastung
18 Tastelement
20 Rückstellfedereinrichtung
22 Langloch
24 Langloch
26 Federelement
28 Federelement
30 Distanzelement
32 Distanzelement
34 Öffnung
36 Gehäuseeinsatz
38 Dorn
40 Dorn
42 Gehäuseöffnung
44 Gewindestift
46 Gewindestift
48 Ladekabel
50 Leitungen
42 Elektrofahrzeugladeeinrichtung
54 Ladesäule
56 Gehäuse
58 Ladekabel
60 Ladestecker
62 Signaleinrichtung
64 Kabeldurchführung
66 Kraftmesseinrichtung U Umgebung
I Gehäuseinneres

Claims

Patentansprüche
1. Kabeldurchführung für eine Elektrofahrzeugladeeinrichtung, mit einem Gehäusegrundkörper (4) zum Befestigen der Kabel durchführung (2, 64) an der Elektrofahrzeugladeeinrichtung
(52) ,
mit einer Drehhülse (6, 8) zum Befestigen eines Ladekabels
(48, 58),
wobei die Drehhülse (6, 8) drehbar an dem Gehäusegrundkör per (4) gehalten ist, und
mit einer Einrichtung zur Detektion einer Rotation und/o der Torsion des Ladekabels (48, 58) .
2. Kabeldurchführung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zur Detektion einer Torsion des Ladekabels (48, 58) einen Schalter (10) oder Sensor hat, der infolge einer Rotation der Drehhülse (6, 8) betätigbar ist.
3. Kabeldurchführung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schalter (10) ein mechanisch betätigbarer Positions schalter (10) mit einem beweglichen Tastelement (18) ist, wie ein Rollenendschalter oder dergleichen, und
mindestens eine Schaltkulisse (12, 14) an der Drehhülse (6, 8) vorgesehen ist, und
wobei die Schaltkulisse (12, 14) dazu eingerichtet ist, den Schalter (10) infolge einer Rotation der Drehhülse (6, 8) zu betätigen.
4. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Drehhülse (6, 8) relativ zum Gehäusegrundkörper um ei nen Rotationsleerweg rotierbar ist, bevor der Schalter (10) oder Sensor betätigt wird, und/oder
ein Mindestdrehmoment vorgegeben ist, um die Drehhülse (6, 8) relativ zum Gehäusegrundkörper (4) in eine den Schalter (10) betätigende Position zu rotieren.
5. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 oder 4,
gekennzeichnet durch
mindestens eine Rückstellfedereinrichtung (20),
wobei die Rückstellfedereinrichtung (20) zum Bewegen der Drehhülse (6, 8) in eine Grundstellung relativ zum Gehäu segrundkörper (4) eingerichtet ist.
6. Kabeldurchführung nach Anspruch 4 und Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rückstellfedereinrichtung (20) das Mindestdrehmoment definiert .
7. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 oder 6,
gekennzeichnet durch
mindestens einen Rotationsanschlag (44, 46), der eine Ro tation der Drehhülse (6, 8) relativ zu dem Gehäusegrund körper (4) begrenzt.
8. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zur Detektion einer Torsion und/oder Rota tion des Ladekabels (48, 58) eine Kraftmesseinrichtung (66) hat,
wobei die Kraftmesseinrichtung (66) dazu eingerichtet ist, eine zwischen der Drehhülse (6, 8) und dem Gehäusegrund körper (4) wirkende Kraft zu messen, die aus einer Torsi onsbelastung des an der Drehhülse (6, 8) befestigten
Ladekabels (48, 58) resultiert.
9. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zur Detektion einer Rotation einen Signal geber hat oder mit einem Signalgeber koppelbar ist, wobei der Signalgeber zur Ausgabe eines visuellen oder ei- nes akustischen Signals an einen Bediener eingerichtet ist, soweit die Einrichtung zur Detektion einer Rotation und/oder Torsion eine unzulässige Rotation und/oder Tor sion des Ladekabels (28, 58) detektiert. Elektrofahrzeugladeeinrichtung,
mit einem stationären Netzanschluss (54), wie einer Lade säule, einer Wandbox oder dergleichen,
wobei der Netzanschluss (54) ein Gehäuse (56) hat, wobei eine Kabeldurchführung (2, 64) nach einem der An sprüche 1 bis 9 an dem Gehäuse (56) befestigt ist, und wobei ein Ladekabel (48, 58) an der Drehhülse (6, 8) befestigt ist.
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