WO2019206364A1 - Verriegelungseinrichtung - Google Patents

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WO2019206364A1
WO2019206364A1 PCT/DE2019/100318 DE2019100318W WO2019206364A1 WO 2019206364 A1 WO2019206364 A1 WO 2019206364A1 DE 2019100318 W DE2019100318 W DE 2019100318W WO 2019206364 A1 WO2019206364 A1 WO 2019206364A1
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locking device
magnet
connector
connector half
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Tobias Klocke
Claus Töpfer
Christian Sturm
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Kiekert Ag
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    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
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Definitions

  • the invention relates to an electromotively driven locking device of a connector half for establishing an electrical connection with a walls ren connector half for charging an electric or hybrid vehicle by inserting the other half of the connector half in the connector half, comprising an orthogonal to the direction of insertion movable locking pin for locking in the Connector half a plugged other connector half.
  • the invention relates to a connector with a connector half with a locking device and an electric or hybrid vehicle with a control device for the electric or hybrid vehicle.
  • Batteries of electric or hybrid vehicles are usually charged via a charging plug as Steckerpholf te, which is plugged into a vehicle-side charging socket as another connector half.
  • a La devorgang for charging the batteries of the electric or hybrid vehicle takes in comparison to refueling of vehicles with an internal combustion engine for a long time. As a rule, such a charging process takes several hours.
  • Charging socket is interrupted by an unauthorized third party.
  • Locking devices which len prevent the unplugging of the charging plug from a charging socket, are known from the prior art.
  • a risk can also result from the fact that in case of charging with high currents and uncontrolled disconnection of the connector a risk of injury by z. B. Funkenschlag may arise.
  • the plugging of the charging plug into the socket is usually done manually.
  • the insertion force required for insertion varies depending on the number of poles, contact and Gepatiuseauspat tion. So it may V or hear that Termina derhworthn are not fully assembled. In such a case, the electrical contact is made, but the tightness and vibration resistance of the connector is impaired, which can lead to failures.
  • an electric motor-driven locking device of a connector. derhtag for establishing an electrical connection with another connector half for charging an electric or hybrid vehicle by inserting the walls ren connector half in the connector half, comprising
  • a magnet is provided so that by the Hall sensor a changeable by the movement position of the locking pin relative to the locking device can be determined.
  • the invention is further achieved by a half of the connector for establishing an electrical connection with another connector half for charging an electric or hybrid vehicle by inserting the walls ren connector half in the connector half, with an electric motor driven locking device comprising a particular orthogonal and / or parallel to Plug-in direction movable locking pin for locking the plugged into the connector half other connector half, wherein on the locking pin or on the locking device orthogonal to the plugging direction, a Hall sensor is provided and
  • a magnet is provided so that by the Hall sensor a changeable by the movement position of the locking pin relative to the locking device can be determined.
  • An essential point of the invention is that the position of the locking pin relative to the locking device can be determined by the Hall sensor.
  • the Hall sensor it is objectively determined whether the connector half of the half are completely assembled, so that not only made the electrical contact, but also tightness and vibration resistance of the connector is given, so that failures are minimized.
  • a distance covered by the locking pin as a movement path can be measured in particular continuously, so that the respective current position of the locking pin is determined relative to the Verriegelungsein direction.
  • the Hall sensor either stationary on the locking device, in particular on a housing of the locking device, or movable bar to the locking device, in particular to the housing of the locking device, be arranged fixed to the locking pin.
  • the magnet is arranged depending Weil corresponding to it.
  • the connector half and the other connector half can be designed as any known from the prior art connector halves for charging an electric car, for example as a type 2 connector and / or according to the standard IEC 60309, VDE-AR-E 2623-2-2 , IEC 62196, SAE J1772, JARI Level 3 DC and / or the CHAdeMO standard.
  • the locking pin can in principle be designed arbitrarily Lich, for example as a ram or pin.
  • the Verriege treatment device has an electric motor drive is directed to the method of Verrieglungsloches insbesonde re orthogonal and / or parallel to the direction of insertion.
  • the electromotive drive is preferably designed as an electric motor and may have a transmission through which the drive is in operative connection with the locking pin.
  • On the Verrieglungsloch can be provided a notch, in which an actuating element of the transmission engages to move the locking pin perpendicular right to the direction of insertion.
  • the Verrieglungs reconstruct, halves in the inserted state of the connector, insbesondre by means of an opening provided in each connector opening insbesondre by means of the on, to prevent inadvertent release of the connector halves.
  • the locking pin from the openings insbesondre particular by means of the drive can be brought out in order to solve the Steckschin derhworthn from each other.
  • the magnet and the Hall sensor are arranged such that by moving the locking pin of the magnet and the Hall sensor are moved parallel to each other.
  • the Hall sensor also called a Hall probe or Hall sensor, is designed to measure the magnetic field emitted by the magnet by means of the Hall effect.
  • a Hall sensor when it is flowed through by a current into a magnetic field running perpendicular thereto, provides an output voltage as an output signal which, according to the so-called Hall effect, is proportional to the product of magnetic flux density and current.
  • the position of the locking pin re lative to the locking device can be determined very precisely.
  • the locking pin on a bewe with the locking pin tion coupled element and the magnet or the Hall sensor is arranged on the element.
  • the magnet and / or the Hall sensor is rigidly on the Verriege ment pin, on the locking device, attached to the Ge housing of the locking device, aufklips bar, designed attachable and / or glued.
  • the ele ment can be a component which is rigidly or detachably connected to the locking pin to in the latter case the magnet or the Hall sensor can be replaced a subject.
  • the Hall sensor exist in principle Lich different ways.
  • a pulse width modulated, PWM current signal, a pulse width modulated voltage signal, an analog current signal, an analog voltage signal, a signal by means of a digital data bus and / or a to output digita les, Manchester coded signal.
  • the PWM frequency is preferably 500 Hz to obtain the minimum resolution of 10 bits, especially in the range between 420Hz and 540Hz. For PWM frequencies less than 400Hz, the resolution can be 12 bits.
  • a Manchester-coded signal also known as Phase Encoding, PE, or Phase Shift Keying direction stroke S chrift described net, is a line code that is obtained at an encoding of a clock signal.
  • a Bitfol ge is used to binary modulate a phase position of the clock signal.
  • a Manchester-coded signal represents a form of digital phase modulation.
  • a slope and / or linearity of the output signal is preferably adjustable during the production of the Hall sensor.
  • the calibration can be performed after or before assembly of the interlocking device. Likewise, the calibration can take place in a workstation in which rather also a functional test of Verriegelungseinrich device is performed.
  • a digital data bus for example, a serial bus system such as a field bus, CAN bus, in particular according to ISO 11898 can be used.
  • a capacitor in contact with the Hall sensor is provided within the locking device.
  • the capacitor is arranged between contacts of the Hall sensor.
  • the capacitor reduces unwanted effects caused by external electromagnetic disturbances.
  • the condenser improves the measuring accuracy of the Hall sensor.
  • a signal routing and / or power supply of the Hall sensor and / or the capacitor is preferably tracks through conductors, which are injected in the housing and / or in a lid of the locking device.
  • the contacts of the Hall sensor and / or the capacitor can expediently be soldered, crimped or welded to the strip conductors.
  • the capacitor is arranged within a preferred further education within the Verriegelungsein direction.
  • the capacitor is integrated in a transmission housing or in the housing of the Verriegelungsein direction.
  • the Hall sensor is designed as a two-wire Hall sensor or as a three-wire Hall sensor.
  • the Hall sensor as a linear Hall sensor, in particular for detecting the of the magnet emitted magnetic field executed.
  • the resolution of the Hall sensor is preferably at least 10 bits, in particular special 12 bits.
  • the integral nonlinearity of the Hall sensor over the entire temperature range is preferably less than +/- 0.5%.
  • the linearity error of the Hall sensor is preferably less than +/- 2%.
  • the micro-linearity of the Hall sensor is preferably less than +/- 1% in a range of 0.5mm.
  • the Mag net is designed as a ferrite magnet, as NeFeB magnet, as SaCo magnet or as a mixed form of the aforementioned magnets
  • the magnet to the locking pin or to the locking device is clipped and / or glued out and / or is the Hall sensor in a recess of the locking device or the locking pin can be used and / or injected.
  • the magnet can be magnetized introduced into the locking device or initially unmagnetized gelungs Nurice and then magnetized in the locking device.
  • the magnet or the Hall sensor is integrated in the locking pin and / or encapsulated with this.
  • the Ausspa tion may also be provided in the cover of Verriegelungseinrich device or the Hall sensor or the magnet may be injected into the housing of the locking device or the lid.
  • the object of the invention is further achieved by a connector with a connector half with a locking device as described above.
  • the object of the invention is also achieved by an electric or hybrid vehicle with a connector half as described above.
  • the electric or hybrid vehicle can basically be configured arbitrarily, for example as an electric car, e-bus or the like. Before given to the connector half is seen as a charging socket in an outer wall of the electric or hybrid vehicle provided.
  • the electric or hybrid vehicle has a control unit for the electric or hybrid vehicle, wherein the control unit is set up to control the locking device and to process a signal generated by the Hall sensor. On the basis of the signal can be seen whether the connector halves are completely joined together, so that not only the electrical contact is made, but also tightness and vibration resistance of the connector is given.
  • the control unit also known as ECU, electronic control unit, ECM, electronic control module, preferably serves to control further electrical devices of the electric or hybrid vehicle.
  • a plurality of control devices can be provided, which are connected to the United locking device via a system bus as example, CAN, LIN, MOST, FlexRay, Ethernet, etc. with each other.
  • the half-connector fastex as a socket, especially as Ladesteckdo- se, executed.
  • the other connector half is designed as La destecker.
  • the socket and / or the charging plug is preferably a type 2 socket or plug and / or according to the standard IEC 60309, VDE-AR-E 2623-2-2, IEC 62196, SAE J1772, JARI Level 3 DC and / or according to the CHAdeMO standard.
  • the object of the invention is also achieved by a method for determining a position of a locking pin relative to a locking device, wherein the Verrieglungschan for locking a plugged into a connector half other half of the half is in particular driven orthogonally and / or parallel to the insertion direction driven by an electric motor,
  • FIG. 1 is a locking device of a connector half connector for making an electrical connection with another connector half according to a preferred embodiment in a schematic perspective view
  • FIG. 2 shows a detail of the Verriegelungseinrich device of FIG. 1 in a sectional view
  • Fig. 3 a plug connector with the connector half with the locking device of FIG. 1 and the other connector half according to the preferredskysbei game in a schematic view
  • Fig. 3 a plug connector with the connector half with the locking device of FIG. 1 and the other connector half according to the preferredskysbei game in a schematic view
  • Fig. 4 shows an output signal of a Hall sensor of
  • Locking device in dependence on a position of a locking pin of the locking device.
  • Fig. 1 shows a locking device 1 of a connector half connector, indicated with a box 2, to provide an electrical connection with another connector half 2a according to a preferred Ausry tion example in a schematic-perspective view to.
  • Fig. 2 shows a schematic view of the plug connector half 2 plugged in other Steckverbinderphaself te 2a.
  • the connector half 2 is installed on an electric or hybrid vehicle 11 as a charging socket, currency rend the other connector half 2a is designed as a korres pondierender charging connector.
  • the connector half 2 and the other connector half 2a are as type 2 plug and / or according to the standard IEC 60309, VDE AR-E 2623-2-2, IEC 62196, SAE J1772, JARI Level 3 DC and / or after the CHAdeMO standard for charging a battery, not shown, of the electric or hybrid vehicle 11 running.
  • the locking device 1 has an orthogonal to the insertion direction of the connector halves 2, indicated by an arrow 3, movable locking pin 4 for locking the inserted into the connector half 2 th other connector half 2a.
  • the locking device 1 has an electromotive drive 5 designed as an electric motor, which is motion-coupled via a gear 6 to the locking pin 4 and is thus arranged to move the locking pin 4 orthogonally to the plug-in device 3.
  • an actuating arm motion-coupled with the gear 6 engages in a recess of the locking pin 4 in order to move the locking pin 4, as can also be seen in detail from FIG. 2.
  • the locking device 1 further has a ortho gonal to the insertion direction 3 arranged Hall sensor 7.
  • a magnet 8 is provided on the United locking pin 4, so that the Hall sensor 7, the position of the locking pin 4 re lative to the locking device 1 can determine.
  • the magnet 8 can be connected directly to the locking pin 4 or by means of a bewe with the locking pin 4 tion coupled element 4a, indicated in Fig. 3, a related party.
  • the magnet 8 can be unmagnetized on the locking pin 4 are attached by clipping or gluing and then magnetized. Likewise, the magnet 8 magnetized in the locking device 1 inserted be brought. To design the magnet 8 exist ren different ways, such as Fertronagnet, as a NeFeB magnet, as a SaCo magnet or mixing form of the aforementioned embodiments.
  • Fig. 2 shows a section of the Verriegelungseinrich device 1 according to FIG. 1 in a sectional view.
  • the magnet 8 and the Hall sensor 7 are arranged parallel to each other. Accordingly, by moving the locking pin 4, the magnet 8 and the Hall sensor 8 are moved parallel to each other.
  • the Hall sensor 8 is provided on a housing of the locking device 1, for example, clipped to the housing or, as seen in Fig. 2, set in a recess of the housing a.
  • the Hall sensor 8 on the Verrie gelungsw 4 and the magnet 7 on the housing of the Ver locking device 1 may be provided.
  • the Hall sensor 7 is designed as a two-wire Hall sensor 7 in order to output a pulse-width-modulated current signal with a resolution of 12 bits that can be configured in the range from 1 ms, 2 ms, 4 ms, to 128 ms as a function of the magnet 8. Further, within the Verriege treatment device 1, a standing with the Hall sensor 7 in contact capacitor 9 is provided to external electromag netic disturbances for the purpose of higher measurement accuracy to re ducieren. Signal routing and power supply of the Hall sensor 7, the drive and the capacitor 9, it follows by traces, which are injected into the housing or a lid of the locking device 1. The contacts of the Hall sensor 7, the drive and the Kon- capacitors 9 are soldered to the tracks, crimped or welded.
  • the electric or hybrid vehicle 11 has a control unit 10 which is set up to control the Verriegelungsein device 1 via a system bus protocol such as LIN, MOST, FlexRay, Ethernet, etc. and to process an output signal generated by the Hall sensor 7.
  • the signal determines the position of the locking pin 4 relative to the locking device 1 or its housing. In this respect, can be seen on the basis of the signal, whether on the one hand, the connector halves 2, 2a are completely assembled and on the other hand also tightness and vibration resistance of the connector is given.
  • Fig. 4 shows such an output signal of the Hall sensor 7 in response to a position of the locking pin 4 relative to the locking device 1 and its Ge housing.
  • the output signal of the Hall sensor 7 is towards its basic level, pitch and linearity configured so that at a position or travel of the locking pin 4 relative to the Ver locking device 1 and its housing of Omm signal 10% and at a Position or travel of 8mm the signal is 90%, each marked by round dots.
  • the Hall sensor 7 operates with a Tole ranz of +/- 1mm, what an exact positioning he allows. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine elektromotorisch angetriebene Verriegelungseinrichtung (1) einer Steckverbinderhälfte (2) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einer anderen Steckverbinderhälfte zum Laden eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs durch Einstecken der anderen Steckverbinderhälfte in die Steckverbinderhälfte (2), aufweisend einen verfahrbaren Verrieglungsstift (4) zum Verriegeln der in die Steckverbinderhälfte (2) eingesteckten anderen Steckverbinderhälfte und einen orthogonal zu der Steckrichtung (3) angeordneten Hallsensor (7), wobei an dem Verriegelungsstift (4) korrespondierend zu dem Hallsensor (7) ein Magnet (8) vorgesehen ist.

Description

Verriegelungseinrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine elektromotorisch angetriebene Verriegelungseinrichtung einer Steckverbinderhälfte zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einer ande ren Steckverbinderhälfte zum Laden eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs durch Einstecken der anderen Steckverbin derhälfte in die Steckverbinderhälfte, aufweisend einen orthogonal zur Steckrichtung verfahrbaren Verrieglungs- stift zum Verriegeln der in die Steckverbinderhälfte ein gesteckten anderen Steckverbinderhälfte. Zudem betrifft die Erfindung einen Steckverbinder mit einer Steckverbin derhälfte mit einer Verriegelungseinrichtung sowie ein Elektro- oder Hybridfahrzeug mit einem Steuergerät für das Elektro- oder Hybridfahrzeug.
Batterien von Elektro- oder Hybridfahrzeugen werden für gewöhnlich über einen Ladestecker als Steckverbinderhälf te aufgeladen, der in eine fahrzeugseitige Ladesteckdose als andere Steckverbinderhälfte einsteckbar ist. Ein La devorgang zum Aufladen der Batterien des Elektro- oder Hybridfahrzeugs dauert im Vergleich zum Betanken von Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor sehr lange. In der Regel beträgt ein solcher Aufladevorgang mehrere Stunden.
Bei einem derart langen Aufladevorgang ist es keiner Per son zumutbar, den Aufladevorgang des Fahrzeugs über die gesamte Ladedauer zu begleiten. Daher besteht die Gefahr, dass der Aufladevorgang vor dem vollständigen Aufladen der Batterien durch Ausstecken des Ladesteckers aus der
Ladesteckdose von einem unbefugten Dritten unterbrochen wird. Verriegelungseinrichtungen, welche das Ausstecken des Ladesteckers aus einer Ladesteckdose verhindern sol len, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Eine Gefahr kann auch daraus resultieren, dass im Falle eines Ladens mit hohen Strömen und einem unkontrollierten Trennen der Steckverbindung eine Verletzungsgefahr durch z. B. Fun kenschlag entstehen kann.
Das Einstecken des Ladesteckers in die Steckdose erfolgt in der Regel manuell. Die zum Einstecken benötigte Steck kraft variiert nach Polzahl, Kontakt- und Gehäuseausfüh rung. Insofern kann es Vorkommen, dass die Steckverbin derhälften nicht vollständig zusammengefügt sind. In ei nem solchen Fall ist der elektrische Kontakt hergestellt, jedoch ist Dichtheit und Vibrationsfestigkeit der Steck verbindung beeinträchtigt, was zu Ausfällen führen kann.
Ausgehend von dieser Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in verlässlicher Weise sicherzu stellen, dass Steckverbinderhälften beim Laden eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs richtig verrastet sind und ein unplanmässiges Ausstecken verhindert wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der un abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demnach wird die Erfindung durch eine elektromotorisch angetriebene Verriegelungseinrichtung einer Steckverbin- derhälfte zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einer anderen Steckverbinderhälfte zum Laden eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs durch Einstecken der ande ren Steckverbinderhälfte in die Steckverbinderhälfte, aufweisend
einen insbesondere orthogonal und/oder parallel zur Steckrichtung verfahrbaren Verrieglungsstift zum Verrie geln der in die Steckverbinderhälfte eingesteckten ande ren Steckverbinderhälfte und
einen orthogonal zu der Steckrichtung oder in Ein steckrichtung an der Verriegelungseinrichtung oder an dem Verrieglungsstift angeordneten Hallsensor, wobei
an dem Verriegelungsstift oder an der Verriegelungs einrichtung korrespondierend zu dem Hallsensor ein Magnet vorgesehen ist, so dass durch den Hallsensor eine durch die Verfahrbewegung änderbare Position des Verriegelungs stifts relativ zu der Verriegelungseinrichtung bestimmbar ist .
Die Erfindung wird ferner gelöst durch eine Steckverbin derhälfte zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einer anderen Steckverbinderhälfte zum Laden eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs durch Einstecken der ande ren Steckverbinderhälfte in die Steckverbinderhälfte, mit einer elektromotorisch angetriebenen Verriegelungs einrichtung aufweisend einen insbesondere orthogonal und/oder parallel zur Steckrichtung verfahrbaren Verrieg- lungsstift zum Verriegeln der in die Steckverbinderhälfte eingesteckten anderen Steckverbinderhälfte, wobei an dem Verriegelungsstift oder an der Verriegelungs einrichtung orthogonal zu der Steckrichtung ein Hallsensor vorgesehen ist und
an dem Verriegelungsstift oder an der Verriegelungs einrichtung korrespondierend zu dem Hallsensor ein Magnet vorgesehen ist, so dass durch den Hallsensor eine durch die Verfahrbewegung änderbare Position des Verriegelungs stifts relativ zu der Verriegelungseinrichtung bestimmbar ist .
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass durch den Hallsensor die Position des Verriegelungsstifts relativ zu der Verriegelungseinrichtung bestimmbar ist. Insofern ist objektiv feststellbar, ob die Steckverbin derhälften vollständig zusammengefügt sind, so dass nicht nur der elektrische Kontakt hergestellt, sondern auch Dichtheit und Vibrationsfestigkeit der Steckverbindung gegeben ist, so dass Ausfälle minimiert werden. Durch den Hallsensor lässt sich ein durch den Verriegelungsstift als Verfahrbewegung zurückgelegter Weg insbesondere kon tinuierlich messen, so dass die jeweils aktuelle Position des Verriegelungsstifts relativ zu der Verriegelungsein richtung bestimmt ist. Dazu kann der Hallsensor entweder ortsfest an der Verriegelungseinrichtung, insbesondere an einem Gehäuse der Verriegelungseinrichtung, oder verfahr bar zu der Verriegelungseinrichtung, insbesondere zu dem Gehäuse der Verriegelungseinrichtung, ortsfest an dem Verriegelungsstift angeordnet sein. Der Magnet ist je weils korrespondierend dazu angeordnet. Die Steckverbinderhälfte und die andere Steckverbinder hälfte können als beliebige aus dem Stand der Technik be kannte Steckverbinderhälften zum Laden eines Elektroautos ausgeführt sein, beispielsweise als Typ-2 Stecker und/oder nach der Norm IEC 60309, VDE-AR-E 2623-2-2, IEC 62196, SAE J1772, JARI Level 3 DC und/oder nach dem CHAdeMO-Standard . Der Verrieglungsstift kann grundsätz lich beliebig gestaltet sein, beispielsweise als Stössel oder Pin.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist die Verriege lungseinrichtung einen elektromotorischen Antrieb einge richtet zum Verfahren des Verrieglungsstiftes insbesonde re orthogonal und/oder parallel zur Steckrichtung auf. Der elektromotorische Antrieb ist bevorzugt als Elektro motor ausgeführt und kann ein Getriebe aufweisen, durch welches der Antrieb in Wirkverbindung mit dem Verrieg- lungsstift steht. An dem Verrieglungsstift kann eine Ein kerbung vorgesehen sein, in den ein Betätigungselement des Getriebes eingreift, um den Verrieglungsstift senk recht zur Steckrichtung zu verfahren. Bevorzugt ist der Verrieglungsstift , im gesteckten Zustand der Steckverbin derhälften, durch jeweils eine in jeder Steckverbinder hälfte vorgesehenen Öffnung insbesondre mittels des An triebs hindurchführbar, um ein unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbinderhälften zu unterbinden. Ebenso bevorzugt ist der Verriegelungsstift aus den Öffnungen insbesondre mittels des Antriebs herausführbar, um die Steckverbin derhälften voneinander lösen zu können. Nach einer anderen bevorzugten Weiterbildung sind der Magnet und der Hallsensor derart angeordnet, dass durch Verfahren des Verriegelungsstifts der Magnet und der Hallsensor parallel zueinander verfahren werden. Der Hallsensor, auch Hall-Sonde oder Hall-Geber genannt, ist ausgeführt, mittels des Hall-Effekts das durch den Magnet emittierte Magnetfeld zu messen. Bekanntermaßen liefert ein Hallsensor, wenn dieser von einem Strom durchflossen in ein senkrecht dazu verlaufendes Magnetfeld gebracht wird, eine Ausgangsspannung als Ausgangssignal, die gemäß dem sogenannten Hall-Effekt proportional zum Produkt aus magnetischer Flussdichte und Strom ist. Bei Anordnung des Hallsensors und Magneten derart, dass der Magnet und der Hallsensor parallel zueinander verfahren werden können, also in wenigstens einer Position parallel zueinander insbesondere benachbart jedoch nicht berührend angeordnet sind, lässt sich die Position des Verriegelungsstifts re lativ zu der Verriegelungseinrichtung besonders präzise bestimmen .
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der Verriegelungsstift ein mit dem Verriegelungsstift bewe gungsgekoppeltes Element auf und der Magnet oder der Hallsensor ist an dem Element angeordnet. Bevorzugt ist der Magnet und/oder der Hallsensor starr an dem Verriege lungsstift, an der Verriegelungseinrichtung, an dem Ge häuse der Verriegelungseinrichtung befestigt, aufklips bar, ansteckbar und/oder klebbar gestaltet. Bei dem Ele ment kann es sich um ein Bauteil handeln, welches starr oder lösbar mit dem Verriegelungsstift verbunden ist, um in letzterem Fall den Magneten bzw. den Hallsensor ein fach austauschen zu können.
Zur Ausgestaltung des Hallsensors existieren grundsätz lich verschiedene Möglichkeiten. In einer besonders be vorzugten Weiterbildung ist der Hallsensor ausgeführt, in Abhängigkeit einer Position des Magneten relativ zu dem Hallsensor ein pulsweitenmoduliertes, PWM, Stromsignal, ein pulsweitenmoduliertes Spannungssignal, ein analoges Stromsignal, ein analoges Spannungssignal, ein Signal mittels eines digitalen Datenbusses und/oder ein digita les, Manchester-kodiertes Signal auszugeben. Die PWM Fre quenz liegt bevorzugt bei 500Hz, um die minimale Auflö sung von 10 Bit zu erhalten, insbesondere im Bereich zwi schen 420Hz und 540Hz. Für PWM Frequenzen kleiner als 400Hz kann die Auflösung 12 Bit betragen.
Ein Manchester-kodiertes Signal, auch als Phase Encoding, PE, Phase Shift Keying oder RichtungstaktSchrift bezeich net, ist ein Leitungscode, der bei einer Kodierung eines Taktsignals erhalten wird. In der Regel wird eine Bitfol ge verwendet, um binär eine Phasenlage des Taktsignals zu modulieren. Insofern stellt ein Manchester-kodiertes Sig nal eine Form der digitalen Phasenmodulation dar. Bevor zugt ist der Hallsensor kalibrierbar ausgeführt, insbe sondere dass ein Grundniveau, eine Steigung und/oder eine Linearität des Ausgangssignals vorzugsweise während der Fertigung des Hallsensors einstellbar ist. Die Kalibrie rung kann nach oder vor einem Zusammenbau der Verriege lungseinrichtung durchgeführt werden. Ebenso kann die Ka librierung in einer Arbeitsstation stattfinden, in wel- eher auch eine Funktionsprüfung der Verriegelungseinrich tung durchgeführt wird. Als digitaler Datenbus lassen sich beispielsweise ein serielles Bussystem wie ein Feld bus, CAN-Bus insbesondere nach ISO 11898 verwenden.
Nach einer noch anderen bevorzugten Weiterbildung ist in nerhalb der Verriegelungseinrichtung ein mit dem Hallsensor in Kontakt stehender Kondensator vorgesehen ist. Bevorzugt ist der Kondensator zwischen Kontakten des Hallsensors angeordnet. Durch den Kondensator lassen sich durch äußere elektromagnetische Störungen hervorgerufene unerwünschte Effekte reduzieren. Der Kondensator verbes sert insofern die Messgenauigkeit des Hallsensors. Eine Signalführung und/oder Stromversorgung des Hallsensors und/oder des Kondensators erfolgt bevorzugt durch Leiter bahnen, die in dem Gehäuse und/oder in einem Deckel der Verriegelungseinrichtung eingespritzt sind. Die Kontakte des Hallsensors und/oder des Kondensators können zweckmä ßigerweise mit den Leiterbahnen verlötet, verkrimpt oder verschweißt sein.
In diesem Zusammengang ist nach einer bevorzugten Weiter bildung der Kondensator innerhalb der Verriegelungsein richtung angeordnet. Bevorzugt ist der Kondensator in ein Getriebegehäuse oder in das Gehäuse der Verriegelungsein richtung integriert.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist der Hallsensor als Zweidraht-Hallsensor oder als Dreidraht-Hallsensor ausgeführt. Bevorzugt ist der Hallsensor als linearer Hallsensor insbesondere zum Erfassen des von dem Magneten emittierten Magnetfeldes ausgeführt. Die Auflösung des Hallsensors beträgt bevorzugt wenigstens 10 Bit, insbe sondere 12 Bit. Die integrale Nichtlinearität des Hallsensors über den gesamten Temperaturbereich ist be vorzugt kleiner als +/- 0,5%. Der Linearitätsfehler des Hallsensors ist bevorzugt kleiner als +/- 2%. Die Mikro linearität des Hallsensors ist bevorzugt kleiner als +/- 1% in einem Bereich von 0,5mm.
Nach einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist der Mag net als Ferritmagnet, als NeFeB Magnet, als SaCo Magnet oder als Mischform der vorgenannten Magneten ausgeführt ist, ist der Magnet an den Verriegelungsstift oder an die Verriegelungseinrichtung anklipsbar und/oder klebbar aus geführt und/oder ist der Hallsensor in eine Aussparung der Verriegelungseinrichtung oder des Verriegelungsstifts einsetzbar und/oder einspritzbar ausgeführt. Der Magnet kann magnetisiert in die Verriegelungseinrichtung einge bracht werden oder zunächst unmagnetisiert in die Verrie gelungseinrichtung eingebracht werden und danach in der Verriegelungseinrichtung magnetisiert werden. Bevorzugt ist der Magnet bzw. der Hallsensor in den Verriegelungs pin integriert und/oder mit diesem umspritzt. Die Ausspa rung kann ebenso in dem Deckel der Verriegelungseinrich tung vorgesehen sein oder der Hallsensor bzw. der Magnet kann in das Gehäuse der Verriegelungseinrichtung oder des Deckels eingespritzt sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch einen Steck verbinder mit einer Steckverbinderhälfte mit einer wie zuvor beschriebenen Verriegelungseinrichtung gelöst. Die Aufgabe der Erfindung wird zudem durch ein Elektro- oder Hybridfahrzeug mit einer wie zuvor beschriebenen Steckverbinderhälfte gelöst. Das Elektro- oder Hybrid fahrzeug kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein, beispielsweise als E-Auto, E-Bus oder dergleichen. Bevor zugt ist die Steckverbinderhälfte als Ladesteckdose in einer Außenwand des Elektro- oder Hybridfahrzeugs vorge sehen .
Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist das Elektro- oder Hybridfahrzeug ein Steuergerät für das Elektro- oder Hybridfahrzeug auf, wobei das Steuergerät eingerichtet ist, die Verriegelungseinrichtung anzusteuern und einem von dem Hallsensor generiertes Signal zu verarbeiten. An hand des Signals lässt sich erkennen, ob die Steckverbin derhälften vollständig zusammengefügt sind, so dass nicht nur der elektrische Kontakt hergestellt ist, sondern auch Dichtheit und Vibrationsfestigkeit der Steckverbindung gegeben ist. Das Steuergerät, auch ECU, electronic con- trol unit, ECM, electronic control module, genannt, dient bevorzugt der Steuerung weiterer elektrischer Einrichtun gen des Elektro- oder Hybridfahrzeugs. Ebenso können eine Mehrzahl Steuergeräte vorgesehen sein, die mit der Ver riegelungseinrichtung über einen Systembus wie beispiels weise CAN, LIN, MOST, FlexRay, Ethernet etc. miteinander verbunden sind.
In anderer bevorzugter Weiterbildung des Steckverbinders oder des Elektro- oder Hybridfahrzeugs ist die Steckver binderhälfte als Steckdose, insbesondere als Ladesteckdo- se, ausgeführt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiter bildung des Steckverbinders oder des Elektro- oder Hyb ridfahrzeugs ist der andere Steckverbinderhälfte als La destecker ausgeführt. Wie zuvor beschrieben ist die Steckdose und/oder der Ladestecker bevorzugt als Typ-2 Dose bzw. Stecker und/oder nach der Norm IEC 60309, VDE- AR-E 2623-2-2, IEC 62196, SAE J1772, JARI Level 3 DC und/oder nach dem CHAdeMO-Standard ausgeführt.
Die Aufgabe der Erfindung wird zudem durch ein Verfahren zum Bestimmen einer Position eines Verriegelungsstifts relativ zu einer Verriegelungseinrichtung gelöst, wobei der Verrieglungsstift zum Verriegeln einer in eine Steckverbinderhälfte eingesteckten anderen Steckverbin derhälfte insnbesondere orthogonal und/oder parallel zur Steckrichtung elektromotorisch angetrieben verfahrbar ist ,
an der Verriegelungseinrichtung oder an dem Verrieg- lungsstift ein orthogonal zu der Steckrichtung angeordne ter Hallsensor vorgesehen ist, und
an dem Verriegelungsstift oder an der Verriegelungs einrichtung korrespondierend zu dem Hallsensor ein Magnet vorgesehen ist, und mit dem Schritt:
Bestimmen der Position des Verriegelungsstifts rela tiv zu der Verriegelungseinrichtung beim Verfahren des Verriegelungsstifts .
Anhand der bestimmten Position lässt sich erkennen, ob die Steckverbinderhälften vollständig zusammengefügt sind, so dass nicht nur der elektrische Kontakt zwischen den Steckverbinderhälften hergestellt ist, sondern auch Dichtheit und Vibrationsfestigkeit der Steckverbindung gegeben ist.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile des Verfahrens er geben sich für den Fachmann in Analogie zu der zuvor be schriebenen Verriegelungseinrichtung, dem Steckverbinder und/oder dem Elektro- oder Hybridfahrzeug.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert. Es gilt jedoch der Grund satz, dass die Ausführungsbeispiele die Erfindung nicht beschränken, sondern lediglich Ausführungsformen darstel len. Die dargestellten Merkmale können einzeln oder in Kombination mit weiteren Merkmalen der Beschreibung wie auch den Patentansprüchen einzeln oder in Kombination ausgeführt werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Verriegelungseinrichtung einer Steck verbinderhälfte zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einer anderen Steckverbinderhälfte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer schematisch perspektivischen Ansicht,
Fig . 2 einen Ausschnitt der Verriegelungseinrich tung gemäß Fig. 1 in einer Schnittansicht , Fig . 3 einen Steckerverbinder mit der Steckverbin- derhälfte mit der Verriegelungseinrichtung gemäß Fig. 1 und der anderen Steckverbinder hälfte gemäß dem bevorzugten Ausführungsbei spiel in einer schematischen Ansicht, und
Fig. 4 ein Ausgangssignal eines Hallsensors der
Verriegelungseinrichtung gemäß Fig. 1 in An hängigkeit einer Position eines Verrieg- lungsstifts der Verriegelungseinrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Verriegelungseinrichtung 1 einer Steck verbinderhälfte, angedeutet mit einem Kasten 2, zum Her stellen einer elektrischen Verbindung mit einer anderen Steckverbinderhälfte 2a gemäß einem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel in einer schematisch-perspektivischen An sicht .
Fig. 2 zeigt in schematischer Ansicht die in die Steck verbinderhälfte 2 eingesteckte andere Steckverbinderhälf te 2a. Die Steckverbinderhälfte 2 ist an einem Elektro- oder Hybridfahrzeug 11 als Ladesteckdose eingebaut, wäh rend die andere Steckverbinderhälfte 2a als dazu korres pondierender Ladestecker ausgeführt ist. Die Steckverbin derhälfte 2 und die andere Steckverbinderhälfte 2a sind als Typ-2 Stecker und/oder nach der Norm IEC 60309, VDE- AR-E 2623-2-2, IEC 62196, SAE J1772, JARI Level 3 DC und/oder nach dem CHAdeMO-Standard zum Laden einer nicht gezeigten Batterie des Elektro- oder Hybridfahrzeugs 11 ausgeführt . Die Verriegelungseinrichtung 1 weist einen orthogonal zur Steckrichtung der Steckverbinderhälften 2, angedeutet durch einen Pfeil 3, verfahrbaren Verrieglungsstift 4 zum Verriegeln der in die Steckverbinderhälfte 2 eingesteck ten anderen Steckverbinderhälfte 2a. Zum Verfahren des Verrieglungsstiftes 4 weist die Verriegelungseinrichtung 1 einen als Elektromotor ausgeführten elektromotorischen Antrieb 5 auf, der über ein Getriebe 6 mit dem Verrieg- lungsstift 4 bewegungsgekoppelt ist und derart zum Ver fahren des Verrieglungsstiftes 4 orthogonal zur Steck richtung 3 eingerichtet ist. Konkret greift ein mit dem Getriebe 6 bewegungsgekoppelter Betätigungsarm in eine Aussparung des Verrieglungsstiftes 4 ein, um den Verrieg- lungsstift 4 zu verfahren, wie im Detail auch aus Fig. 2 zu erkennen ist.
Die Verriegelungseinrichtung 1 weist ferner einen ortho gonal zu der Steckrichtung 3 angeordneten Hallsensor 7 auf. Korrespondierend zu dem Hallsensor 7 ist an dem Ver riegelungsstift 4 ein Magnet 8 vorgesehen, so dass der Hallsensor 7 die Position des Verriegelungsstiftes 4 re lativ zu der Verriegelungseinrichtung 1 bestimmen kann. Der Magnet 8 kann unmittelbar an dem Verriegelungsstift 4 oder mittels eines mit dem Verriegelungsstift 4 bewe gungsgekoppelten Elements 4a, angedeutet in Fig. 3, ver bunden sein.
Der Magnet 8 kann unmagnetisiert an dem Verriegelungs stift 4 durch Klipsen oder Verkleben angebracht werden und danach magnetisiert werden. Ebenso kann der Magnet 8 magnetisiert in die Verriegelungseinrichtung 1 einge- bracht werden. Zur Ausgestaltung des Magneten 8 existie ren verschiedene Möglichkeiten, beispielsweise als Fer ritmagnet, als NeFeB Magnet, als SaCo Magnet oder Misch form der vorgenannten Ausführungen.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Verriegelungseinrich tung 1 gemäß Fig. 1 in einer Schnittansicht . Der Magnet 8 und der Hallsensor 7 sind parallel zueinander angeordnet. Entsprechend werden durch Verfahren des Verriegelungs stiftes 4 der Magnet 8 und der Hallsensor 8 parallel zu einander verfahren. Vorliegend ist der Hallsensor 8 an einem Gehäuse der Verriegelungseinrichtung 1 vorgesehen, beispielsweise an das Gehäuse angeklipst oder, wie in Fig. 2 zu erkennen, in eine Aussparung des Gehäuses ein gesetzt. Alternativ kann der Hallsensor 8 an dem Verrie gelungsstift 4 und der Magnet 7 an dem Gehäuse der Ver riegelungseinrichtung 1 vorgesehen sein.
Der Hallsensor 7 ist vorliegend als Zweidraht-Hallsensor 7 ausgeführt, um in Abhängigkeit des Magneten 8 ein im Bereich von 1ms, 2ms, 4ms, bis 128ms konfigurierbares pulsweitenmoduliertes Stromsignal mit einer Auflösung von 12 Bit auszugeben. Ferner ist innerhalb der Verriege lungseinrichtung 1 ein mit dem Hallsensor 7 in Kontakt stehender Kondensator 9 vorgesehen, um äußere elektromag netische Störungen zwecks höherer Messgenauigkeit zu re duzieren. Signalführung und Stromversorgung des Hallsensors 7, des Antriebs und des Kondensators 9 er folgt durch Leiterbahnen, die in das Gehäuse oder einen Deckel der Verriegelungseinrichtung 1 eingespritzt sind. Die Kontakte des Hallsensor 7, des Antriebs und des Kon- densators 9 sind mit den Leiterbahnen verlötet, verkrimpt oder verschweißt.
Das Elektro- oder Hybridfahrzeug 11 weist ein Steuergerät 10 auf, welches eingerichtet ist, die Verriegelungsein richtung 1 über ein Systembusprotokoll wie LIN, MOST, FlexRay, Ethernet etc. anzusteuern und ein von dem Hallsensor 7 generiertes Ausgangssignal zu verarbeiten. Durch das Signal ist die Position des Verriegelungsstifts 4 relativ zu der Verriegelungseinrichtung 1 bzw. dessen Gehäuse bestimmt. Insofern lässt sich anhand des Signals erkennen, ob einerseits die Steckverbinderhälften 2, 2a vollständig zusammengefügt sind und andererseits auch Dichtheit und Vibrationsfestigkeit der Steckverbindung gegeben ist.
Fig. 4 zeigt ein solches Ausgangssignal des Hallsensors 7 in Anhängigkeit einer Position des Verrieglungsstifts 4 relativ zu der Verriegelungseinrichtung 1 bzw. dessen Ge häuse. Das Ausgangssignal ist des Hallsensors 7 ist hin sichtlich seines Grundniveaus, seiner Steigung und Linea rität so konfiguriert, dass bei einer Position bzw. einem Verfahrweg des Verrieglungsstifts 4 relativ zu der Ver riegelungseinrichtung 1 bzw. dessen Gehäuse von Omm das Signal 10% und bei einer Position bzw. einem Verfahrweg von 8mm das Signal 90% beträgt, jeweils markiert durch runde Punkte. Der Hallsensor 7 arbeitet mit einer Tole ranz von +/- 1mm, was eine exakte Positionsbestimmung er möglicht . Bezugszeichenliste
1 Verriegelungseinrichtung
2 Steckverbinderhälfte
2a Andere Steckverbinderhälfte
3 Steckrichtung
4 Verrieglungsstift
4a Element
5 Antrieb
6 Getriebe
7 Hallsensor
8 Magnet
9 Kondensator
10 Steuergerät
11 Elektro- oder Hybridfahrzeug

Claims

Patentansprüche
1. Elektromotorisch angetriebene Verriegelungseinrichtung
(I) einer Steckverbinderhälfte (2) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einer anderen Steckverbinder hälfte (2a) zum Laden eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs
(II) durch Einstecken der anderen Steckverbinderhälfte (2a) in die Steckverbinderhälfte (2), aufweisend
einen verfahrbaren Verrieglungsstift (4) zum Verrie geln der in die Steckverbinderhälfte (2) eingesteckten anderen Steckverbinderhälfte (2a) und
einen orthogonal zu der Steckrichtung oder in Ein steckrichtung (3) an der Verriegelungseinrichtung (1) o- der an dem Verrieglungsstift (4) angeordneten Hallsensor (7 ) , wobei
an dem Verriegelungsstift (4) oder an der Verriege lungseinrichtung (1) korrespondierend zu dem Hallsensor (7) ein Magnet (8) vorgesehen ist, so dass durch den Hallsensor (7) eine durch die Verfahrbewegung änderbare Position des Verriegelungsstifts (4) relativ zu der Ver riegelungseinrichtung (1) bestimmbar ist.
2. Verriegelungseinrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verriegelungseinrichtung (1) einen elektromotorischen Antrieb (5) eingerichtet zum Verfahren des Verrieglungsstiftes (4) aufweist.
3. Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorherge henden Ansprüche, wobei der Magnet (8) und der Hallsensor (7) derart angeordnet sind, dass durch Verfahren des Ver- riegelungsstiftes (4) der Magnet (8) und der Hallsensor (7) parallel zueinander verfahren werden.
4. Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorherge henden Ansprüche, wobei der Verriegelungsstift (4) ein mit dem Verriegelungsstift (4) bewegungsgekoppeltes Ele ment (4a) aufweist und der Magnet (8) oder der Hallsensor (7) an dem Element (4a) angeordnet ist.
5. Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorherge henden Ansprüche, wobei der Hallsensor (7) ausgeführt ist, in Abhängigkeit einer Position des Magneten (8) re lativ zu dem Hallsensor (7) ein pulsweitenmoduliertes Stromsignal, ein pulsweitenmoduliertes Spannungssignal, ein analoges Stromsignal, ein analoges Spannungssignal, ein Signal mittels eines digitalen Datenbusses und/oder ein digitales, Manchester-kodiertes Signal auszugeben.
6. Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorherge henden Ansprüche, wobei innerhalb der Verriegelungsein richtung (1) ein mit dem Hallsensor (7) in Kontakt ste hender Kondensator (9) vorgesehen ist.
7. Verriegelungseinrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Kondensator (9) innerhalb der Verrie gelungseinrichtung (1) angeordnet ist.
8. Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorherge henden Ansprüche, wobei der Hallsensor (7) als Zweidraht- Hallsensor (7) oder als Dreidraht-Hallsensor (7) ausge führt ist .
9. Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorherge henden Ansprüche, wobei der Magnet (8) als Ferritmagnet, als NeFeB Magnet, als SaCo Magnet oder als Mischform der vorgenannten Magneten ausgeführt ist, der Magnet (8) an den Verriegelungsstift (4) oder an die Verriegelungsein richtung (1) anklipsbar und/oder klebbar ausgeführt ist und/oder der Hallsensor (7) in eine Aussparung der Ver riegelungseinrichtung (1) oder des Verriegelungsstift (4) einsetzbar und/oder einspritzbar ausgeführt ist.
10. Steckverbinder mit einer Steckverbinderhälfte (2) mit einer Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche.
11. Elektro- oder Hybridfahrzeug (11) mit einer Steckver binderhälfte (2) nach dem vorhergehenden Anspruch.
12. Elektro- oder Hybridfahrzeug (11) nach dem vorherge henden Anspruch, mit einem Steuergerät (10) für das Elektro- oder Hybridfahrzeug, wobei das Steuergerät (10) eingerichtet ist, die Verriegelungseinrichtung (1) anzu steuern und einem von dem Hallsensor (7) generiertes Sig nal zu verarbeiten.
13. Steckverbinder oder Elektro- oder Hybridfahrzeug (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steck verbinderhälfte (2) als Steckdose ausgeführt ist.
14. Steckverbinder oder Elektro- oder Hybridfahrzeug (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit der anderen Steckverbinderhälfte (2a) ausgeführt als Ladestecker.
15. Verfahren zum Bestimmen einer Position eines Verrie gelungsstifts (4) relativ zu einer Verriegelungseinrich tung ( 1 ) , wobei
der Verrieglungsstift (4) zum Verriegeln einer in eine Steckverbinderhälfte (2) eingesteckten anderen Steckverbinderhälfte (2a) elektromotorisch angetrieben verfahrbar ist,
an der Verriegelungseinrichtung (1) oder an dem Ver rieglungsstift (4) ein orthogonal zu der Steckrichtung (3) angeordneter Hallsensor (7) vorgesehen ist, und
an dem Verriegelungsstift (4) oder an der Verriege lungseinrichtung (1) korrespondierend zu dem Hallsensor (7) ein Magnet (8) vorgesehen ist, und mit dem Schritt:
Bestimmen der Position des Verriegelungsstifts (4) relativ zu der Verriegelungseinrichtung (1) beim Verfah ren des Verriegelungsstifts (4) .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112332161A (zh) * 2020-11-16 2021-02-05 南京智根电子商务有限公司 一种充满电可自动断开的节能环保型电动汽车充电装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020203654A1 (de) 2020-03-20 2021-09-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verriegeln eines Steckers in einer Buchse zum Herstellen einer elektrischen Verbindung
CN111942192B (zh) * 2020-07-24 2021-07-23 吉林省元鼎科技有限公司 一种用于新能源汽车充电的自吸合式防脱落充电枪
DE102020128580A1 (de) 2020-10-30 2022-05-05 Kiekert Aktiengesellschaft Elektromotorisch angetriebene Verriegelungseinrichtung
DE102020132025A1 (de) * 2020-12-02 2022-06-02 Kiekert Aktiengesellschaft Elektromotorische Antriebseinheit für kraftfahrzeug-technische Anwendungen
DE102021103075A1 (de) 2021-02-10 2022-08-11 Kiekert Aktiengesellschaft Elektromotorisch angetriebene verriegelungseinrichtung
DE102022116326A1 (de) 2022-06-30 2024-01-04 Kiekert Aktiengesellschaft Verriegelungseinrichtung für einen Ladestecker

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009044179A1 (de) * 2009-10-05 2010-12-30 Rema Lipprandt Gmbh & Co. Kg Stromversorgungssteckverbinderteil eines Ladesteckverbinders für ein Elektrofahrzeug
DE102009039652A1 (de) * 2009-09-02 2011-03-17 Elektro-Bauelemente Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Verriegelung eines Steckers in einer Steckdose
DE102010062234A1 (de) * 2010-01-08 2011-07-14 Lear Corporation, Mich. Steckeranordnung zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs
US20110201223A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho Lock structure for battery charging connector
US20120129378A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Delphi Technologies, Inc. Battery charger having handle that includes light source that emits light through aperture in handle connector
US20130040486A1 (en) * 2010-05-12 2013-02-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Manual unlocking structure for power feeding plug locking device
US20130137286A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 GM Global Technology Operations LLC High voltage safety lock sensing - single sensor linear actuator
DE102012221575A1 (de) * 2011-11-30 2013-06-06 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Erfassen einer hochspannungssicherheitsverriegelung - lineares stellglied mit einem sensor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19929435C2 (de) * 1999-06-26 2002-05-23 Huf Huelsbeck & Fuerst Gmbh Vorrichtung zur Positionserkennung eines beweglichen Glieds in einem bei Fahrzeugen anwendbaren Verschluss
DE10129095C1 (de) * 2001-06-16 2003-03-20 Siemens Ag Elektrische Lenkungsverriegelung
JP5231381B2 (ja) * 2009-11-17 2013-07-10 株式会社東海理化電機製作所 バッテリ充電用受電コネクタのコネクタロック構造
DE102016223446A1 (de) * 2016-11-25 2018-05-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verriegelungseinrichtung für eine Energiespeichereinrichtung eines Kraftwagens und Verfahren zum Betreiben einer solchen Verriegelungseinrichtung

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009039652A1 (de) * 2009-09-02 2011-03-17 Elektro-Bauelemente Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Verriegelung eines Steckers in einer Steckdose
DE102009044179A1 (de) * 2009-10-05 2010-12-30 Rema Lipprandt Gmbh & Co. Kg Stromversorgungssteckverbinderteil eines Ladesteckverbinders für ein Elektrofahrzeug
DE102010062234A1 (de) * 2010-01-08 2011-07-14 Lear Corporation, Mich. Steckeranordnung zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs
US20110201223A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho Lock structure for battery charging connector
US20130040486A1 (en) * 2010-05-12 2013-02-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Manual unlocking structure for power feeding plug locking device
US20120129378A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Delphi Technologies, Inc. Battery charger having handle that includes light source that emits light through aperture in handle connector
US20130137286A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 GM Global Technology Operations LLC High voltage safety lock sensing - single sensor linear actuator
DE102012221575A1 (de) * 2011-11-30 2013-06-06 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Erfassen einer hochspannungssicherheitsverriegelung - lineares stellglied mit einem sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112332161A (zh) * 2020-11-16 2021-02-05 南京智根电子商务有限公司 一种充满电可自动断开的节能环保型电动汽车充电装置

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