WO2020070073A1 - Prüfadapter zum prüfen einer temperatursensorik einer verbindungsvorrichtung - Google Patents

Prüfadapter zum prüfen einer temperatursensorik einer verbindungsvorrichtung

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WO2020070073A1
WO2020070073A1 PCT/EP2019/076465 EP2019076465W WO2020070073A1 WO 2020070073 A1 WO2020070073 A1 WO 2020070073A1 EP 2019076465 W EP2019076465 W EP 2019076465W WO 2020070073 A1 WO2020070073 A1 WO 2020070073A1
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test adapter
contact
temperature sensor
temperature
test
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PCT/EP2019/076465
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Thomas Führer
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Phoenix Contact E-Mobility Gmbh
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Publication date
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    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01K15/005—Calibration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
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    • G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
    • G01R1/0416—Connectors, terminals
    • G—PHYSICS
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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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    • 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

  • Test adapter for testing a temperature sensor system of a connection device
  • the present invention relates to a test adapter for testing a temperature sensor of a dacasvorrich device, which is provided for coupling to a corresponding connec tion device and for the transmission of electrical energy and has at least one power contact.
  • connection devices for electrically drivable vehicles are known from the prior art, a cable charging plug of the charging station being connected to a corresponding vehicle charging plug for realizing an electrical connection between a charging station and a vehicle.
  • power contacts are arranged which are intended to be connected to corresponding power contacts.
  • the cable charging plug has power contact sockets as power contacts, which are suitable for being connected to corresponding power contact pins of the vehicle charging plug, in particular by means of a plug connection.
  • the power contact pins are connected to an electrical energy receiver, in particular an accumulator.
  • high electrical currents can flow through the connecting device, in particular direct currents of up to 500 A.
  • Such high electrical currents require that the connecting devices, i.e. the cable charger plug and vehicle charging plug, also after a long operating time with a large number of charging cycles especially several thousand charging cycles, work reliably.
  • the contact points of the power contacts, through which the electrical currents flow represent a potential source of danger, since there may be an increase in contact resistance at the contact due to worn and / or damaged materials or contact contours.
  • An impermissible increase in the transition resistance leads to an increase in the power loss due to electricity heat.
  • the current heat at the contact points is so high that the excessively heated power contacts melt or even set the surrounding plastic material of the connecting devices and / or the cables connected to them on fire.
  • connecting devices which have a temperature sensor system provided for monitoring.
  • the charging process can be interrupted and / or interrupted, for example, in order to avoid damage to the connecting devices.
  • Adequate electrical insulation of the temperature sensors is necessary when measuring the temperature of electrical components through which a high electrical current flows, in particular power contacts.
  • Adequate electrical insulation of the temperature sensors is necessary when measuring the temperature of electrical components through which a high electrical current flows, in particular power contacts.
  • the temperature sensor spatially as possible is positioned close to the electronic component, which in turn is associated with a deterioration in the electrical insulation.
  • a functional test should be carried out on the temperature sensor system of the connecting device, in particular the power contacts, to determine whether this safety-relevant electronic component is functioning properly. In particular, it must also be checked whether the temperature sensor system quickly follows the rise in temperature of the power contact.
  • the present invention has for its object to provide a device by means of which a test of a temperature sensor device of a connecting device can be carried out in a simple manner, reliably and without delay.
  • test adapter having the features of claim 1, advantageous embodiments being described in the exemplary embodiments of the dependent claims.
  • the underlying task is performed by a test adapter for testing a temperature sensor system of a Binding device, which is provided for coupling to a corresponding connecting device and for the transmission of electrical energy and has at least one power contact.
  • the test adapter according to the invention has at least one test adapter contact corresponding to the power contact, which can be connected to the power contact by plug connection, and which has at least one heating element whose heating element temperature can be set, the test adapter contact having at least one contact body which is in thermal contact with the heating element and which has at least one contact section which is designed such that it is in thermal contact with the power contact when the test adapter contact and the power contact are in an inserted state.
  • the test adapter can be connected, in particular plugged, to the connecting device by means of the test adapter contact clock which corresponds to the power contact.
  • the corresponding test adapter is plugged onto the connection device to be tested.
  • the heating element of the test adapter the power contact of the connecting device to be tested can be heated by the thermal energy of the heating element being transmitted to the power contact via a contact body.
  • the contact body is thermally contacted with the heating element, for example by a mechanical contact, which enables heat conduction.
  • the heat of the heating element is transferred via the contact section of the contact body of the test adapter contact to the power contact when the power contact to be tested and the corresponding test adapter contact are in the connected state, in particular plugged into one another are.
  • the test adapter contact is designed in such a way that its contact body has a mechanical contact area that comes into contact with the power contact when plugged in, so that heat conduction between the contact body and the power contact can take place.
  • the temperature sensor system of the connecting device can be tested by heating the power contact with the test adapter and determining a power contact temperature by means of the temperature sensor device.
  • the power contact temperature determined in this way can be compared with previously determined reference values in order to check whether the temperature sensor system is functioning properly.
  • a functional test can advantageously be carried out by the test adapter according to the invention in a simple manner without structurally changing the connecting device.
  • the test adapter is preferably designed such that the heating element temperature of the heating element can be variably adjusted.
  • a variable temperature change of the power contact can advantageously be brought about by a variable setting of the heating element temperature and the response behavior of the temperature sensor system of the connecting device can be checked.
  • test adapter contact of the test adapter is preferably designed such that it has at least one temperature sensor which is arranged in such a way that the power contact temperature of the power contact can be determined by it.
  • a correspondingly designed test adapter offers the part that in addition to the temperature sensor system of the connecting device, a temperature sensor is available with which the power contact temperature can be determined.
  • the temperature sensor of the test adapter offers the advantage over the temperature sensor system of the connecting device that this temperature sensor can be arranged in close proximity to the power contact, since electrical insulation is not necessary due to a high electrical current because the power contact to be tested is through the heating element of the test adapter is heated.
  • a calibrated temperature sensor can be used in the test adapter, which determines the actual power contact temperature.
  • the provision of a test adapter with a temperature sensor also has the particular advantage that the temperature measured by the temperature sensor system of the connecting device can be compared with the power contact temperature determined directly by the temperature sensor.
  • test adapter contact of the test adapter is designed such that it has a sensor holder on which the temperature sensor is arranged and which has a thermally insulating material.
  • test adapter offers the part that the temperature sensor of the test adapter contact is thermally separated from the other components of the test adapter contact, whereby influences on the temperature determination by the heated components of the test adapter, in particular the heating element and the contact body, are reduced or prevented.
  • the test adapter has an additional temperature sensor that determines a contact body temperature of the contact body. This embodiment has the advantage that the contact body temperature can be compared with the power contact temperature in order to be able to recognize whether there is an effective thermal contact between the power contact and the contact body in the inserted state.
  • the temperature sensor is designed as a non-contact temperature sensor which has at least one viewing direction in which a temperature determination can be carried out by the temperature sensor, the sensor holder having a sensor holding recess in which the temperature sensor is arranged.
  • the sensor holder recess has at least one sensor recess opening, which is designed in such a way that there is free space between the temperature sensor and the power contact in the viewing direction of the temperature sensor when the test adapter contact and the power contact are in the inserted state.
  • a correspondingly designed test adapter offers the advantage that no contact between the temperature sensor and the power contact to be tested is required for determining the power contact temperature, thereby reducing or preventing falsification of the temperature determination.
  • the temperature sensor is arranged in the sensor holder recess and is largely surrounded by the thermally insulating material of the sensor holder. So that the contactless temperature sensor is able to measure the power contact temperature, the sensor holder recess has a sensor holder opening through which the contactless temperature sensor can measure the power contact can look when the test adapter contact is plugged onto the power contact.
  • the temperature sensor is preferably an optical temperature sensor that has at least one viewing direction.
  • test adapter is preferably designed such that at least one test adapter contact is mounted on a test adapter housing by means of a test adapter contact holder in such a way that axial and radial compensating movements of the test adapter contact to the test adapter housing are possible.
  • test adapter contact holder is preferably made of an elastic material and the test adapter contact is otherwise stored without direct contact with the test adapter housing.
  • Such a floating mounting of the test adapter contacts is preferably used to compensate for position tolerances, in particular manufacturing tolerances, of power contacts of the connecting device without stressing the contact mechanism due to misalignment. This advantageously also improves the thermal contact between the contact body and the power contact, so that a temperature transfer can take place reliably.
  • test adapter is designed such that the test adapter contact is a test adapter contact pin which is provided for testing a power contact, which is a power contact socket.
  • a correspondingly designed test adapter offers the advantage that a temperature sensor system of a connecting device can be tested, which is designed as a cable charging plug.
  • the cable charging plug is typically part of one Charging station and electrically connected to it by means of a supply cable.
  • test adapter whose test adapter contact is designed as a test adapter contact pin, is preferably designed such that the sensor holder and the contact body are arranged one behind the other in the direction of the longitudinal axis of the test adapter contact pin, the sensor holder being arranged on an open front end of the test adapter contact pin and the contact body in one rear of the charging adapter housing facing region of the test adapter contact pin is arranged and wherein the sensor holder approximately recess with the temperature sensor is arranged in a frontsei term area of the sensor holder.
  • a correspondingly designed test adapter offers the part that the test adapter contact pin can be inserted into the power contact socket to be tested in a simple manner due to the aligned arrangement.
  • the rear arrangement of the contact body ensures that the heating element can also be arranged in the rear area of the test adapter contact pin, so that the length of a supply cable for the heating element can be kept relatively short.
  • the contact body is therefore arranged in the rear area of the contact pin facing the housing.
  • the sensor holder with the temperature sensor is arranged in the front area of the test adapter contact pin, so that the line contact temperature is preferably as far as possible in the rear area of the Power contact socket can be measured.
  • the temperature sensor is located in the front area of the sensor holder so that there is as much heat-insulating material as possible between the temperature sensor and the contact body in order to reduce or avoid influencing the measurement.
  • the test adapter whose test adapter contact is designed as a test adapter contact pin and has a contactless temperature sensor, is preferably designed such that the temperature sensor is arranged within the sensor holding recess with a viewing direction in the axial direction of the test adapter contact pin, so that the viewing direction is directed in the direction of the power contact socket, wherein the sensor holder recess is preferably an axial blind hole at the front open end of the sensor holder.
  • the contactless temperature sensor looks axially in the direction of the power contact socket.
  • the temperature sensor is preferably arranged with a viewing direction in the radial direction of the test adapter contact pin within the sensor holder recess, so that the viewing direction in the nested state is directed radially in the direction of the lamellae of the power contact socket.
  • the sensor holder as a sensor holder recess preferably has a radial blind hole in which the temperature sensor is arranged on a radially inner wall such that the contactless temperature sensor looks radially outward through the sensor opening.
  • the temperature of the lamellae is determined as the power contact temperature in this embodiment.
  • the temperature sensor is preferably arranged within the sensor holder recess in such a way that the viewing direction is inclined with respect to the axial direction of the test adapter contact pin.
  • a larger area of the power contact socket is advantageously scanned by the contactless temperature sensor in comparison with a vertical orientation, so that local temperature deviations are averaged out.
  • test adapter whose test adapter is designed as a test adapter contact pin, is preferably designed such that it has at least two temperature sensors, the temperature sensors having different viewing directions.
  • An appropriately designed test adapter offers the advantage that the line contact temperature can be measured at different points on the power contact socket. For example, this improves the reliability of the temperature determination, since local temperature deviations of a temperature sensor can be compensated for by the other temperature sensors.
  • test adapter is preferably designed such that the test adapter pin has a first temperature sensor, the viewing direction of which is oriented in the axial direction of the test adapter contact pin and the test adapter contact pin has a second temperature sensor, the viewing direction of which is oriented in the radial direction of the test adapter contact pin.
  • a correspondingly designed test adapter offers the advantage that the line contact temperature of the power contact socket is connected to a heat by the first temperature sensor.
  • guide section of the power contact socket and the two th temperature sensor on the lamellae of the power contact socket can be measured. For example, temperature differences between the two sections of the power contact socket can be determined in this way.
  • test adapter is alternatively formed such that the test adapter contact pin has a first temperature sensor, the viewing direction of which is inclined relative to the axial direction of the test adapter contact pin, and the test adapter contact pin has a second temperature sensor, the viewing direction of which is opposite to the axial direction of the test adapter contact pin (102) inclined and encloses an equal angle to the longitudinal axis of the test adapter contact pin.
  • a test adapter designed accordingly offers the advantage that the line contact temperature is measured on different fins, so that different temperatures of the fins can be determined.
  • the aforementioned different orientations of the contactless temperature sensors are particularly necessary in order to ensure that the temperature sensor scans them in the most varied of power contact designs.
  • test adapter is preferably designed such that the test adapter contact is a test adapter contact socket which is provided for testing a power contact, which is a power contact pin.
  • a correspondingly designed test adapter offers the advantage that a temperature sensor system of a connecting device can be tested, which is designed as a vehicle charging plug.
  • the vehicle charging plug is typically a Part of an electrically powered vehicle and connected to an accumulator device by means of an electrical cable.
  • the test adapter whose test adapter contact is designed as a test adapter contact socket, is preferably designed such that the sensor holder has an axial through opening in the longitudinal direction of the test adapter socket, the contact body has a socket section which is provided for receiving the power contact pin, the axial through hole and the socket section in the longitudinal direction of the test adapter contact socket are arranged one behind the other, and the sensor holder is arranged on a front open end of the test adapter contact socket and the contact body is arranged in a rear region of the test adapter contact socket facing a charging adapter housing, the sensor holder recess with the temperature sensor at the circumference of the axial passage opening is ordered.
  • the socket section of the contact body preferably has elastic elements, for example slats, which are provided in the connected state, in particular in the inserted state, to resiliently rest on the power contact pin and thus form a contact section.
  • the contact body has a heat conducting section, which preferably has an axial bore in which the heating element is arranged in thermal contact with the heat conducting section.
  • a correspondingly designed test adapter offers the advantage that an effective thermal connection to the power contact pin is realized by the contact body. Because the contact body is arranged in the rear area, the heating element can be arranged in the vicinity of the housing, so that a cable path within the Test adapter contact socket is as short as possible.
  • the arrangement of the temperature sensor in the sensor holder recess of the front sensor holder preferably leads to effective thermal insulation from the other components of the test adapter contact socket.
  • an advantageous centering of the power contact pin is achieved by the axial through opening when inserted.
  • the contact body of the test adapter contact socket is preferably made of a suitable material, for example of beryllium copper (CuBe).
  • the slats are preferably provided with an annular spring clip made of steel in order to counteract the loss of spring action through relaxation of the material at elevated temperatures and to ensure sufficient thermal contact when using the test adapter.
  • test adapter is preferably designed such that the temperature sensor is arranged in the radial direction of the test adapter contact socket within the sensor holder recess, the sensor holder recess being a radial blind hole on the jacket of the axial through opening.
  • test adapter designed accordingly offers the part that the temperature sensor is effectively thermally insulated from the other components of the test adapter contact socket.
  • the temperature sensor inside the sensor holder recess is protected from mechanical contact with the line contact pin.
  • a first method according to the invention for checking a temperature sensor system of a connecting device, which is used for coupling with a corresponding connecting device and is provided for the transmission of electrical energy and has at least one power contact, by means of a test adapter according to the invention comprises the following steps: an insertion step in which the test adapter is plugged onto the corresponding connecting device;
  • a heating step in which the power contact is heated by means of a heating element of the test adapter; a first temperature determination step in which a power contact temperature is determined by means of the temperature sensor system of the connecting device;
  • a reference comparison step in which the determined first power contact temperature is compared with a reference power contact temperature, which has been determined using the same test method for a reference charging plug.
  • the function of the temperature sensor system of a connecting device can advantageously be checked without the test adapter having a temperature sensor. It is sufficient to operate the heating element with a defined temperature and to compare the temperature values of the temperature sensors with reference values. If there is a certain deviation from the reference, it can be concluded that the temperature sensor system is not working properly.
  • a second method according to the invention for testing a temperature sensor system of a connection device which is provided for coupling to a corresponding connection device and for the transmission of electrical energy and has at least one power contact, by means of a test adapter according to the invention comprises the following steps:
  • test adapter is plugged onto the corresponding connecting device; a heating step in which the power contact is heated by a heating element of the test adapter;
  • a first temperature determination step in which a first power contact temperature is determined by means of the temperature sensors of the connecting device;
  • a second temperature determination step in which a second power contact temperature is determined by means of a temperature sensor of the test adapter;
  • Figure 1 is a perspective view of a test arrangement comprising a cable charging plug as a connec tion device and a corresponding test adapter;
  • FIG. 2A a perspective illustration of the test adapter from FIG. 1
  • FIG. 2B shows a perspective illustration of the test adapter from FIG. 1, a test adapter contact pin of the test adapter being shown as an exploded view
  • Figure 3 a longitudinal section through the test adapter contact pin
  • FIG. 3A a longitudinal section through an embodiment variant of a sensor holder with two temperature sensors
  • Figure 3B a longitudinal section through a further embodiment variant of the sensor holder with two inclined temperature sensors.
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through the test adapter, the latter being in the inserted state with its power contact socket;
  • FIG. 5 shows a perspective illustration of a test arrangement according to the invention, comprising a vehicle connector as connecting device and a corresponding test adapter;
  • FIG. 6A a perspective illustration of the test adapter from FIG. 5;
  • FIG. 6B a perspective view of the test adapter from FIG. 5, a test adapter contact socket being shown as an exploded view;
  • FIG. 7 a longitudinal section through the test adapter contact socket
  • FIG. 8 a longitudinal section through the test adapter, this being in the inserted state with a corresponding power contact pin
  • FIG. 1 shows a test arrangement 1 which has a test adapter 100 according to the invention and a connecting device 10, the connecting device 10 in FIG. 1 being a cable charging plug 10.
  • the cable charging plug 10 has a cable charging plug housing 12.
  • two power contacts are arranged, which are designed as power contact sockets 11 and are each provided for connection to a corresponding power contact 11.
  • a handle 13 is arranged in a rear region 10_2 of the cable charging plug 10.
  • the cable charging connector 10 is provided with a corresponding Vietnamesesvorrich device, in the illustrated embodiment with a vehicle charging connector 20 from Figure 5, to be connected.
  • the connection is preferably realized by plugging the Jardinla connector 10 into the vehicle charging connector 20.
  • the nesting can be carried out automatically or manually, with the handle 13 facilitating a manual insertion into the user.
  • the power contact sockets 11 When plugged in, the power contact sockets 11 are in electrical contact with corresponding power contacts 21 of the vehicle connector 20, which are designed as power contacts 21 (see FIG. 5).
  • an electrical current is supplied through a supply cable 14 Power contact sockets 11 and the power contact pins 21 out.
  • the connecting devices 10 and 20 have at least one temperature sensor (not shown), which determine a power contact temperature.
  • a temperature sensor (not shown), which determine a power contact temperature.
  • access to the signals of the temperature sensor system is provided via a signal line. This can be done using a diagnostic connector, for example.
  • the temperature sensor system is a safety-relevant part, the function of which should preferably be checked regularly.
  • the temperature sensor system is tested using the test adapter 100.
  • the test adapter 100 provided for a cable charging plug 10 has a test adapter contact 102 which is designed as a test adapter contact pin 102. This is located in a front area 100_1 of the test adapter 100.
  • the test adapter 100 has a test adapter housing 101, the test adapter contact pins 102 being arranged on a front side of the test adapter housing 101.
  • the test adapter housing 101 forms a rear area of the test adapter 100.
  • the test adapter 100 with its test adapter contact pins 102 arranged on the front is inserted into the corresponding power contact sockets 11 of the cable charging plug 10. plugged.
  • the test adapter 100 can be inserted manually or automatically.
  • FIG. 2B shows the test adapter contact pin 102 of the test adapter 100 as an exploded view, which has a heating element 103, a contact body 104, a temperature sensor 105 and a sensor holder 106.
  • the heating element 103 is provided for heating the contact body 104, the heating element 103 preferably being an electrical heating cartridge.
  • the heating element temperature can preferably be variably set, in particular by varying an electric heating current of the heating cartridge.
  • the contact body 104 is in thermal contact with the heating element 103 and is designed such that it has a contact section which is in thermal contact with the corresponding power contact socket 11 when the test adapter contact pin 102 is inserted into the power contact socket 11.
  • the contact body is made of a thermally conductive material, in particular copper.
  • the power contact socket 11 can be heated by the heating element 103 via the contact body 104.
  • the temperature sensor 105 is arranged on the sensor holder 106.
  • the power contact temperature of the power contact socket 11 can be determined.
  • the sensor holder 106 comprises a heat-insulating material, so that thermal insulation of the temperature sensor 105 from the contact body 104 to be heated is thereby achieved.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through the test adapter contact pin 102, wherein it can be seen that the sensor holding tion 106 and the contact body 104 in the direction of the longitudinal axis of the test adapter contact pin 102 are arranged one behind the other, the contact body 104 being arranged in a rear area of the test adapter housing 101 facing the test adapter contact pin 102.
  • the contact body 104 has a Bankelemen recess 114, which is designed as a rear hole.
  • the heating element 103 is arranged with mechanical contact with the contact body 104, so that there is a thermal contact due to heat conduction.
  • the heating element 103 is supplied with electrical current for heating through heating element lines 107.
  • the sensor holder 106 In the front area of the test adapter contact pin 102, the sensor holder 106 is arranged, the sensor holder 106 and the contact body 104 being aligned with one another, ie forming a line, so that the test contact pin 102 can be inserted into the power contact socket 11 with low mechanical resistance.
  • the sensor holder 106 has a sensor holder recess 109 in which the temperature sensor 105 is arranged.
  • the sensor holder recess 109 is an axial blind hole on the rear end face of which the temperature sensor 105 is arranged, the signals of which can be read out by a sensor signal line 108.
  • the sensor signal line 108 is preferably guided through a bore in the sensor holder 106 and the contact body 104 to the test adapter housing 101.
  • the sensor holder 106 has a heat insulation region 113 between the temperature sensor 105 and the contact body.
  • the front tip of the sensor holder 106 is preferably rounded in order to facilitate insertion.
  • the temperature sensor 105 is set up to measure a temperature in a contactless manner in at least one direction of view; this is preferably an optical temperature. temperature sensor.
  • the viewing direction of the temperature sensor 105 from FIG. 3 is oriented in the axial direction of the test adapter contact pin 102, so that the temperature sensor looks in the axial direction through a front-side sensor holder opening 110. If the test adapter contact pin 102 and the power contact socket are in the inserted state, there is a space in the direction of view of the temperature sensor 105 between the temperature sensor 105 and the line contact socket 11 through which the temperature sensor 105 can see the line contact socket 11 (see also FIG. 4).
  • FIG. 3A shows an embodiment of the test adapter contact pin 102 which has a first temperature sensor 105_1 and a second temperature sensor 105_2.
  • the first temperature sensor 105_1 has an axial line of sight and is arranged on the sensor holder 106 in such a way that it looks through an axial sensor holder opening 110 at the end to the power contact socket 11 when the latter is in the inserted state.
  • the second temperature sensor 105_2 has a radial viewing direction and is arranged on the sensor holder 106 in such a way that, when plugged in, it looks through a radial sensor holder opening 111 onto the power contact socket 11. In this way it is possible to determine temperatures at different sections of the power contact socket.
  • the second temperature sensor 105_2 makes it possible in particular to determine a temperature of at least one lamella of the power contact socket 11.
  • FIG. 3B shows a further embodiment of the test adapter contact pin 102, the first temperature sensor 105_1 being arranged on the sensor holder 106 in such a way that its viewing direction is inclined with respect to the longitudinal direction of the test adapter pin 102.
  • the sensor bracket 106 has a first radial sensor holder opening 111_1 through which the first temperature sensor 105_1 looks.
  • the second temperature sensor 105_2 is arranged on the sensor holder 106 in such a way that it is inclined in the opposite direction to the longitudinal direction of the test adapter pin 102.
  • the sensor holder openings 111_1 and 111_2 are formed by radial bores.
  • the sensor holder 106 has an axial sensor recess 109 through which the temperature sensors 105_1 and 105_2 can be used in an inclined position.
  • the test adapter 100 is shown in a state in which the test adapter contact pin 102 is inserted into the power contact socket 11.
  • a test of the temperature sensor system of the cable charging plug 10 is carried out in this state.
  • the power contact socket 11 comes into mechanical contact with the contact body 104, so that heat conduction between these components is possible.
  • the heating element 103 is heated, which leads to a heating of the power contact socket 11 via the contact body 104.
  • the temperature sensor 105 looks through the axial sensor holder opening 110 onto the power contact socket 11 in order to determine its power contact temperature.
  • the test adapter 102 is floating relative to the test adapter housing 101 by means of a test adapter contact holder 115
  • FIG. 5 shows a test arrangement 1 which has a test adapter 200 according to the invention and a connecting device 20, the connecting device in FIG. 5 being a vehicle charging plug 20.
  • the vehicle charging plug 20 has a vehicle charging plug housing 22.
  • two power contacts are arranged, which are designed as power contact pins 21 and are each provided for connection to a corresponding power contact.
  • this has a temperature sensor system. In the test arrangement shown in FIG. 5, this is tested using a test adapter 200.
  • the test adapter 200 which is provided for testing the temperature sensor system of the vehicle charging connector, is shown in perspective in FIG. 6A.
  • the test adapter 200 has a test adapter contact 202, which is designed as a test adapter contact socket 202. This is located in a region 200_1 of the test adapter 200 on the front side.
  • the test adapter 200 has a test adapter housing 201, the test adapters contact sockets 202 being arranged on a front side of the test adapter housing 201.
  • the test adapter housing 201 forms a rear area of the test adapter 200.
  • the test adapter 200 with its test adapter contact sockets 202 arranged on the front is inserted into the corresponding power contact pins 21 of the vehicle charging plug 20.
  • the test adapter 200 can be inserted manually or automatically.
  • FIG. 6B shows the test adapter contact socket 202 of the test adapter 200 as an exploded view, which has a heating element 203, a contact body 204, a temperature sensor 205, a sensor holder 206 and a sleeve 216.
  • the heating element 203 is thermally contacted with the contact body 204 and is designed such that it has a contact section which is in thermal contact with the corresponding power contact pin 21 when the test adapter contact socket 202 with the power contact pin 21 are inserted into one another.
  • the temperature sensor 205 is arranged on the sensor holder 206.
  • the sensor holder 206 is annular and mechanically connected by means of a sleeve 216 to the contact body 204.
  • the sleeve is preferably thin-walled and leads out metallic.
  • FIG. 7 shows a longitudinal section through the test contact socket 202.
  • the contact body 204 has a socket section 212 which, as resilient elements, has lamellae 213 which form a mechanical contact with the power contact pin 21 when it is inserted into the socket section 212 is.
  • the Lamel len 213 are provided in a front area with a ring-like spring 214.
  • the contact body 204 preferably consists of beryllium copper. By means of the spring, the fins 213 are also pressed together when the fins relax due to an increase in the temperature of the material.
  • the heating element 203 is arranged in the rear area of the contact body 204 and is supplied with electrical current for heating by means of the heating element lines 207.
  • a heat conducting section 211 is located between the socket section 212 and the heating element 203.
  • a sensor holder 206 is arranged on the sleeve 216, which has an axial through opening 217, which functions as a centering for the corresponding charging contact pin 21.
  • a sensor holder recess 209 is arranged in the form of a radial blind hole in which the temperature sensor 205 is arranged.
  • the viewing direction points in the radial direction inwards so that the temperature sensor 105 looks through a radial sensor holder opening 210 onto the power contact pin 21 when it is plugged in.
  • the tempera ture sensor provides a signal which is guided by means of a sensor signal line 208 in the direction of the test adapter housing, preferably within the sleeve 216.
  • the test adapter 200 is shown in a state in which the test adapter contact socket 202 is plugged onto the power contact pin 21.
  • a test of the temperature sensor system of the vehicle connector 20 is carried out in this state.
  • the power contact pin 21 comes into mechanical contact with the contact body 104 via the fins 213, so that heat conduction between these components is possible.
  • the heating element 203 is heated, which leads to a heating of the power contact pin 21 via the contact body 204.
  • the temperature sensor 205 looks through the radial sensor holder opening 210 at the power contact pin 11 in order to determine its power contact temperature.
  • the test adapter contact socket 202 is floatingly supported by means of a test adapter contact holder 215, ie a minimal axial and radial movement of the test adapter contact socket 202 relative to the test adapter housing 201 is possible.
  • the test adapter contact holder 215 is preferably there for an elastic material, the test adapter contact socket 202 having no direct mechanical contact with the test adapter housing 201.
  • the floating bearing compensates for manufacturing tolerances and reduces or prevents mechanical stress on the components in the event of misalignment.
  • test adapter for a vehicle charging connector 200_1 front area (of the test adapter) 200_2 rear area (of the test adapter)

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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart einen Prüfadapter (100, 200) zum Prüfen einer Temperatursensorik einer Verbindungsvorrichtung (10, 20), die zur Kopplung mit einer korrespondierenden Verbindungseinrichtung (20, 10) und zur Übertragung von elektrischer Energie vorgesehen ist und zumindest einen Leistungskontakt (11, 21) aufweist, wobei der Prüfadapter (100, 200): - zumindest einen zum Leistungskontakt (11, 21) korrespondierenden Prüfadapterkontakt (102, 202) aufweist, der auf den Leistungskontakt (11, 21) steckbar ist, und der - zumindest ein Heizelement (103, 203) aufweist, dessen Heizelement-Temperatur einstellbar ist, wobei - der Prüfadapterkontakt (102, 202) zumindest einen Kontaktkörper (104, 204) aufweist, der im thermischen Kontakt mit dem Heizelement (103, 203) ist und - der zumindest einen Kontaktabschnitt aufweist, der so ausgebildet ist, dass er im thermischen Kontakt mit dem Leistungskontakt (11, 21) ist, wenn der Prüfadapterkontakt (102, 202) und der Leistungskontakt (11, 21) in einem ineinandergesteckten Zustand sind.

Description

Prüfadapter zum Prüfen einer Temperatursensorik einer Ver bindungsvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Prüfadapter zum Prüfen einer Temperatursensorik einer Verbindungsvorrich tung, der zur Kopplung mit einer korrespondierenden Verbin dungseinrichtung und zur Übertragung von elektrischer Ener gie vorgesehen ist und zumindest einen Leistungskontakt auf weist.
Aus dem Stand der Technik sind Verbindungsvorrichtungen für elektrisch antreibbare Fahrzeuge bekannt, wobei zur Reali sierung einer elektrischen Verbindung zwischen einer La destation mit einem Fahrzeug einen Kabelladestecker der La destation mit einem korrespondierenden Fahrzeugladestecker des Fahrzeugs verbunden wird. Diesbezüglich wird auf die DE 10 2012 105 774 B3 verwiesen. In den Verbindungsvorrichtun gen sind Leistungskontakte angeordnet, die dafür vorgesehen sind mit korrespondierenden Leistungskontakten verbunden zu werden. Der Kabelladestecker weist als Leistungskontakte Leistungskontaktbuchsen auf, die dafür geeignet sind mit korrespondierenden Leistungskontaktstiften des Fahrzeuglade steckers verbunden zu werden, insbesondere durch eine Steck verbindung. Die Leistungskontaktstifte sind mit einem elektrischen Energieempfänger verbunden, insbesondere einem Akkumulator .
Beim Aufladevorgang können durch die Verbindungsvorrichtung hohe elektrische Ströme fließen, insbesondere Gleichströme von bis zu 500 A. Derart hohe elektrische Ströme setzen vo raus, dass die Verbindungsvorrichtungen, also die Kabellade stecker und Fahrzeugladestecker, auch nach einer lange Be triebszeit mit einer Vielzahl von Ladezyklen, insbesondere mehreren Tausend Ladezyklen, zuverlässig funktionieren. Die Kontaktstellen der Leistungskontakte, über die die elektrischen Ströme fließen, stellen eine potentielle Gefah renquelle dar, da es Aufgrund von verschlissener und/oder beschädigter Materialien, beziehungsweise Kontaktkonturen, zu einer Erhöhung des Übergangswiderstandes an den Kontakt stellen kommen kann. Eine unzulässige Erhöhung des Über gangswiderstandes hat einen Anstieg der Verlustleistung durch Stromwärme zur Folge. Im Ausnahmefall ist die Strom wärme an den Kontaktstellen so hoch, dass die übermäßig er wärmten Leistungskontakte das umgebende Kunststoffmaterial der Verbindungsvorrichtungen und/oder der damit verbunden Kabel zum Schmelzen bringen oder sogar in Brand setzen.
Zur Erkennung einer unzulässigen Erwärmung der Verbindungs- vorrichtrungen, insbesondere der Kontaktstellen, sind Ver bindungsvorrichtungen bekannt, die eine zur Überwachung vor gesehene Temperatursensorik aufweisen. Als Reaktion auf eine unzulässige Erwärmung kann beispielsweise der Ladevorgang unterbrochen und/oder abgebrochen werden, um eine Beschädi gung der Verbindungsvorrichtungen zu vermeiden. Für eine un abhängige Überwachung ist es weiterhin bekannt jeden Leis tungskontakt mit zumindest jeweils einer Temperatursensorik auszustatten .
Bei der Temperaturmessung von elektrischen Bauteilen, die von einem hohen elektrischen Strom durchflossen werden, ins besondere von Leistungskontakten, ist eine ausreichende elektrische Isolation der Temperatursensorik notwendig. Für eine genaue trägheitslose Messung der Temperatur eines elektrischen Bauteils ist es gleichzeitig vorteilhaft eine möglichst gute thermische Kopplung zwischen der Temperatur sensorik und dem elektrischen Bauteil zu erzielen. Bei spielsweise, indem der Temperatursensor räumlich möglichst nah am elektronischen Bauteil positioniert wird, was wiede rum mit einer Verschlechterung der elektrischen Isolation verbunden ist.
Für die Beurteilung der Temperatursensorik einer Verbin dungsvorrichtung ist es insbesondere ausschlaggebend, wie schnell die Temperatursensorik einer Temperaturänderung am Leistungskontakt folgen kann, da es bei einem beschädigten Kontakt nach dem Einschalten des vollen Laststromes unmit telbar zu einem rapiden Temperaturanstieg des Leistungskon taktes kommen kann.
Zur Erzielung eines möglichst zuverlässigen und sicheren Be triebs der Verbindungsvorrichtung, sollte bei der Tempera tursensorik der Verbindungsvorrichtung, insbesondere der Leistungskontakte, eine Funktionsprüfung durchgeführt wer den, um zu ermitteln, ob dieses sicherheitsrelevante elekt ronische Bauteil ordnungsgemäß funktioniert. Insbesondere ist auch zu prüfen, ob die Temperatursensorik dem Tempera turanstieg des Leistungskontakts schnell folgt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels derer eine Prüfung einer Temperatursensorik einer Verbindungsvorrich tung auf einfache Weise, zuverlässig und ohne Verzögerung durchführbar ist.
Die Aufgabe wird durch einen Prüfadapter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei vorteilhafte Ausführungen in den Ausführungsbeispielen der abhängigen Ansprüche beschrie ben sind.
Im Genaueren wird die zugrundeliegende Aufgabe durch einen Prüfadapter, zum Prüfen einer Temperatursensorik einer Ver- bindungsvorrichtung, die zur Kopplung mit einer korrespon dierenden Verbindungseinrichtung und zur Übertragung von elektrischer Energie vorgesehen ist und zumindest einen Leistungskontakt aufweist, gelöst. Der erfindungsgemäße Prüfadapter weist dafür zumindest einen zum Leistungskontakt korrespondierenden Prüfadapterkontakt aufweist, der mit dem Leistungskontakt durch Steckverbindung verbindbar ist, und der zumindest ein Heizelement aufweist, dessen Heizelement- Temperatur einstellbar ist, wobei der Prüfadapterkontakt zu mindest einen Kontaktkörper aufweist, der im thermischen Kontakt mit dem Heizelement ist und der zumindest einen Kon taktabschnitt aufweist, der so ausgebildet ist, dass er im thermischen Kontakt mit dem Leistungskontakt ist, wenn der Prüfadapterkontakt und der Leistungskontakt in einem inei- nandergesteckten Zustand sind.
Mittels des zum Leistungskontakt korrespondierend ausgeführ ten Prüfadapterkotakts ist der Prüfadapter mit der Verbin dungsvorrichtung verbindbar, insbesondere steckbar. Statt der korrespondierenden Verbindungsvorrichtung wird zur Prü fung der Temperatursensorik der Verbindungsvorrichtung der korrespondierende Prüfadapter auf die zuprüfende Verbin dungsvorrichtung gesteckt. Durch das Heizelement des Prüfadapters ist der Leistungskontakt der zuprüfenden Ver bindungsvorrichtung erwärmbar, indem die thermische Energie des Heizelementes über einen Kontaktkörper auf den Leis tungskontakt übertragen wird. Dafür ist der Kontaktkörper thermisch mit dem Heizelement kontaktiert, beispielsweise durch einen mechanischen Kontakt, der eine Wärmeleitung er möglicht. Die Wärme des Heizelements wird über den Kontakt abschnitt des Kontaktkörpers des Prüfadapterkontakts auf den Leistungskontakt übertragen, wenn sich der zuprüfende Leis tungskontakt und der korrespondierende Prüfadapterkontakt im verbundenen Zustand befinden, insbesondre ineinandergesteckt sind. Für die Realisierung einer thermischen Verbindung zwi schen dem Kontaktkörper des Prüfadapterkontakts und dem Leistungskontakt ist der Prüfadapterkontakt derart ausgebil det, dass dessen Kontaktkörper einen mechanischen Kontaktbe reich aufweist, der im ineinandergesteckten Zustand mit Leistungskontakt in Kontakt kommst, so dass eine Wärmelei tung zwischen Kontaktkörper und Leistungskontakt stattfinden kann .
Mit dem erfindungsgemäßen Prüfadapter lässt sich die Tempe ratursensorik der Verbindungsvorrichtung prüfen, indem mit tels des Prüfadapters der Leistungskontakt erwärmt wird und eine Leistungskontakt-Temperatur mittels der Temperatur sensorvorrichtung bestimmt wird. Beispielsweise kann die so bestimmte Leistungskontakt-Temperatur mit zuvor bestimmten Referenzwerten verglichen werden, um zu prüfen, ob die Tem peratursensorik ordnungsgemäß funktioniert. Vorteilhafter weise lässt sich durch die erfindungsgemäßen Prüfadapter auf einfache Weise eine Funktionsprüfung vornehmen, ohne die Verbindungsvorrichtung baulich zu verändern.
Vorzugsweise ist der Prüfadapter so ausgebildet, dass die Heizelement-Temperatur des Heizelements variabel einstellbar ist. Vorteilhafterweise kann durch eine variable Einstellung der Heizelement-Temperatur eine variable Temperaturänderung des Leistungskontakts herbeigeführt werden und das Ansprech verhalten der Temperatursensorik der Verbindungsvorrichtung überprüft werden.
Weiterhin vorzugsweise ist der Prüfadapterkontakt des Prüfadapters so ausgebildet, dass er zumindest einen Tempe ratursensor aufweist, der so angeordnet ist, dass durch die sen die Leistungskontakt-Temperatur des Leistungskontaktes bestimmbar ist. Ein entsprechend ausgeführter Prüfadapter bietet den Vor teil, dass zusätzlich zu der Temperatursensorik der Verbin dungsvorrichtung ein Temperatursensor vorhanden ist, mit dem die Leistungskontakt-Temperatur bestimmt werden kann. Der Temperatursensor des Prüfadapters bietet gegenüber der Tem peratursensorik der Verbindungsvorrichtung den Vorteil, dass dieser Temperatursensor in unmittelbarer räumlicher Nähe zu Leistungskontakt angeordnet werden kann, da eine elektrische Isolierung Aufgrund eines hohen elektrischen Stroms nicht erforderlich ist, weil der zu prüfende Leistungskontakt durch das Heizelement des Prüfadapters erwärmt wird. Im Üb rigen kann im Prüfadapter ein geeichter Temperatursensor verwendet werden, der die tatsächliche Leistungskontakt- Temperatur bestimmt. Das Vorsehen eines Prüfadapters mit Temperatursensor bietet insbesondere auch den Vorteil, dass die von der Temperatursensorik der Verbindungsvorrichtung gemessene Temperatur mit der vom Temperatursensor unmittel bar bestimmten Leistungskontakt-Temperatur verglichen werden kann .
Weiter vorzugsweise ist der Prüfadapterkontakt des Prüfadap ters so ausgebildet, er eine Sensorhalterung aufweist, an der der Temperatursensor angeordnet ist und die ein ther misch isolierendes Material aufweist.
Eine entsprechend ausgeführte Prüfanordnung bietet den Vor teil, dass der Temperatursensor des Prüfadapterkontakts von den anderen Bauteilen des Prüfadapterkontakts thermisch ge trennt ist, wodurch Beeinflussungen der Temperaturbestimmung durch die erwärmten Bauteile des Prüfadapters , insbesondere das Heizelement und den Kontaktkörper, reduziert oder ver hindert werden. Weiter vorzugsweise weist der Prüfadapter einen zusätzlichen Temperatursensor auf, der eine Kontaktkörper-Temperatur des Kontaktkörpers bestimmt. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Kontaktkörper-Temperatur mit der Leistungskontakt- Temperatur verglichen werden kann, um erkennen zu können, ob im eingesteckten Zustand ein effektiver thermischer Kontakt zwischen Leistungskontakt und Kontaktkörper vorliegt.
Weiter vorzugsweise ist der Temperatursensor als ein berüh rungsloser Temperatursensor ausgeführt, der zumindest eine Blickrichtung aufweist, in der durch den Temperatursensor eine Temperaturbestimmung durchführbar ist, wobei die Sen sorhalterung eine Sensorhaltungsausnehmung aufweist, in der der Temperatursensor angeordnet ist. Die Sensorhalterungs ausnehmung weist zumindest eine Sensorausnehmungsöffnung auf, die so ausgebildet ist, dass zwischen dem Temperatur sensor und dem Leistungskontakt in der Blickrichtung des Temperatursensors ein Freiraum vorhanden ist, wenn der Prüfadapterkontakt und der Leistungskontakt im ineinanderge- steckten Zustand sind.
Ein entsprechend ausgeführter Prüfadapter bietet den Vor teil, dass für die Bestimmung der Leistungskontakt- Temperatur kein Kontakt zwischen dem Temperatursensor und dem zu prüfenden Leistungskontakt erforderlich ist, wodurch eine Verfälschung der Temperaturbestimmung reduziert oder verhindert wird. Zur Reduzierung der Beeinflussung der Tem peraturmessung ist der Temperatursensor in der Sensorhalte rungsausnehmung angeordnet und weitestgehend vom thermisch isolierenden Material der Sensorhalterung umgeben. Damit der kontaktlose Temperatursensor in der Lage ist eine Messung der Leistungskontakt-Temperatur vorzunehmen, weist die Sen sorhalterungsausnehmung eine Sensorhalterungsöffnung auf, durch die der kotaktlose Temperatursensor auf den Leistungs- kontakt blicken kann, wenn der Prüfadapterkontakt auf den Leistungskontakt gesteckt ist. Bei dem Temperatursensor han delt es sich bevorzugt um einen optischen Temperatursensor, der zumindest eine Blickrichtung aufweist.
Weiter vorzugsweise ist der Prüfadapter derart ausgebildet, dass zumindest ein Prüfadapterkontakt mittels einer Prüfadapterkontakthalterung an einem Prüfadaptergehäuse so gelagert ist, dass axiale und radiale Ausgleichsbewegungen des Prüfadapterkontakts zum Prüfadaptergehäuse möglich sind. Dafür ist die Prüfadapterkontakthalterung bevorzugt aus ei nem elastischen Material ausgeführt und der Prüfadapterkon takt ansonsten ohne unmittelbarem Kontakt zum Prüfadapterge häuse gelagert.
Vorzugsweise dient eine derartige schwimmende Lagerung der Prüfadapterkontakte dazu Positionstoleranzen, insbesondere Fertigungstoleranzen, von Leistungskontakten der Verbin dungsvorrichtung auszugleichen, ohne die Kontaktmechanik Aufgrund von Fluchtungsfehlern zu belasten. Vorteilhafter weise wird dadurch auch der thermische Kontakt zwischen dem Kontaktkörper und dem Leistungskontakt verbessert, so dass eine Temperaturübertragung zuverlässig erfolgen kann.
Weiter vorzugsweise ist der Prüfadapter so ausgebildet, dass der Prüfadapterkontakt ein Prüfadapterkontaktstift ist, der zum Prüfen eines Leistungskontaktes vorgesehen ist, der eine Leistungskontaktbuchse ist.
Ein entsprechend ausgeführter Prüfadapter bietet den Vor teil, dass damit eine Temperatursensorik einer Verbindungs vorrichtung prüfbar ist, die als Kabelladestecker ausgeführt ist. Der Kabelladestecker ist typischerweise ein Teil einer Ladestation und mittels eines Versorgungskabels mit dieser elektrisch verbunden.
Vorzugweise ist der Prüfadapter, dessen Prüfadapterkontakt als Prüfadapterkontaktstift ausgeführt ist, so ausgebildet, dass die Sensorhalterung und der Kontaktkörper in Richtung der Längsachse des Prüfadapterkontaktstiftes hintereinander fluchtend angeordnet sind, wobei die Sensorhalterung an ei nem frontseitigen offenen Ende des Prüfadapterkontaktstiftes angeordnet ist und der Kontaktkörper in einem rückseitigen dem Ladeadaptergehäuse zugewandten Bereich des Prüfadapter kontaktstiftes angeordnet ist und wobei die Sensorhalte rungsausnehmung mit dem Temperatursensor in einem frontsei tigen Bereich der Sensorhalterung angeordnet ist.
Ein entsprechend ausgeführter Prüfadapter bietet den Vor teil, dass der Prüfadapterkontaktstift durch die fluchtende Anordnung auf einfache Weise in die zu prüfende Leistungs kontaktbuchse einführbar ist. Durch die rückseitige Anord nung des Kontaktkörpers wird erreicht, dass auch das Heiz element im rückseitigen Bereich des Prüfadapterkontaktstif- tes angeordnet werden kann, so dass die Länge eines Versor gungskabels des Heizelements relativ kurzgehalten werden kann. Zudem befindet sich eine Klemmstelle der Leistungskon taktbuchse typischerweise am frontseitigem offenen Ende der Leistungskontaktbuchse, wobei der Klemmkontakt durch Lamme len realisiert wird. Um in verbunden Zustand einen thermi schen Kontakt zwischen Leistungskontaktbuchse und Kontakt körper zu realisieren, ist der Kontaktkörper deshalb im rückseitigen dem Gehäuse zugewandten Bereich des Kontakt stiftes angeordnet. Im frontseitigen Bereich des Prüfadap terkontaktstiftes ist die Sensorhalterung mit dem Tempera tursensor angeordnet, so dass die Leitungskontakttemperatur vorzugsweise möglichst weit im rückseitigen Bereich der Leistungskontaktbuchse gemessen werden kann. Der Temperatur sensor befindet sich in frontseitigen Bereich der Sensorhal terung, so dass möglichst viel wärmeisolierendes Material der Sensorhalterung zwischen dem Temperatursensor und Kon taktkörper vorhanden ist, um eine Beeinflussung der Messung zu reduzieren oder zu vermeiden.
Vorzugweise ist der Prüfadapter, dessen Prüfadapterkontakt als Prüfadapterkontaktstift ausgeführt ist und einen kon taktlosen Temperatursensor aufweist, so ausgebildet, dass der Temperatursensor mit Blickrichtung in axialer Richtung des Prüfadapterkontaktstiftes innerhalb der Sensorhalte rungsausnehmung angeordnet ist, so dass die Blickrichtung in Richtung der Leistungskontaktbuchse gerichtet ist, wobei die Sensorhalterungsausnehmung vorzugsweise eine axiale Sack lochbohrung am fronseitigen offenen Ende der Sensorhalterung ist. In diesem Fall blickt der kontaktlose Temperatursensor im ineinandergesteckten Zustand axial in Richtung der Leis tungskontaktbuchse .
Weiterhin vorzugsweise ist der Temperatursensor mit Blick richtung in radialer Richtung des Prüfadapterkontaktstiftes innerhalb der Sensorhalterungsausnehmung angeordnet, so dass die Blickrichtung im ineinandergestecktem Zustand radial in Richtung der Lammelen der Leistungskontaktbuchse gerichtet ist. Bei dieser Ausführung weist die Sensorhalterung als Sensorhalterungsausnehmung bevorzugt eine radiale Sackloch bohrung auf, in der der Temperatursensor an einer radial in nen liegenden Wand so angeordnet ist, dass der kontaktlose Temperatursensor in radialer Richtung durch die Sensoraus nehmungsöffnung nach radial nach außen blickt. Vorteilhaf terweise wird bei dieser Ausführung die Temperatur der Lam melen als Leistungskontakt-Temperatur bestimmt. Weiterhin vorzugsweise ist der Temperatursensor so innerhalb der Sensorhalterungsausnehmung angeordnet ist, dass die Blickrichtung gegenüber der axialen Richtung des Prüfadap terkontaktstiftes geneigt ist. Vorteilhafterweise wird bei dieser Ausführung in Vergleich zu einer senkrechten Orien tierung eine größere Fläche der Leistungskontaktbuchse durch den kontaktlosen Temperatursensor abgetastet, so dass lokale Temperaturabweichungen herausgemittelt werden.
Weiterhin vorzugweise ist der Prüfadapter, dessen Prüfadap terkontakt als Prüfadapterkontaktstift ausgeführt ist, so ausgebildet, dass er zumindest zwei Temperatursensoren auf weist, wobei die Temperatursensoren unterschiedliche Blick richtungen aufweisen.
Ein entsprechend ausgeführter Prüfadapter bietet den Vor teil, dass die Leitungskontakt-Temperatur an unterschiedli chen Stellen der Leistungskontaktbuchse gemessen werden kann. Beispielsweise wird dadurch die Zuverlässigkeit der Temperaturbestimmung verbessert, da lokale Temperaturabwei chungen eines Temperatursensors durch die anderen Tempera tursensoren ausgeglichen werden können.
Weiterhin vorzugweise ist der Prüfadapter so ausgebildet, dass der Prüfadapterstift einen ersten Temperatursensor auf weist, dessen Blickrichtung in axialer Richtung des Prüfadapterkontaktstiftes orientiert ist und der Prüfadap terkontaktstift einen zweiten Temperatursensor aufweist, dessen Blickrichtung in radialer Richtung des Prüfadapter kontaktstiftes orientiert ist.
Ein entsprechend ausgeführter Prüfadapter bietet den Vor teil, dass die Leitungskontakt-Temperatur der Leistungskon taktbuchse durch den ersten Temperatursensor an einem Wärme- leitabschnitt der Leistungskontaktbuchse und durch den zwei ten Temperatursensor an den Lammellen der Leistungskontakt buchse gemessen werden kann. Beispielsweise können so Tempe raturunterschiede zwischen den beiden Abschnitten der Leis tungskontaktbuchse bestimmt werden.
Weiterhin vorzugweise ist der Prüfadapter alternativ so aus gebildet, dass der Prüfadapterkontaktstift einen ersten Tem peratursensor aufweist, dessen Blickrichtung gegenüber der axialen Richtung des Prüfadapterkontaktstiftes geneigt ist und der Prüfadapterkontaktstift einen zweiten Temperatur sensor aufweist, dessen Blickrichtung gegenüber der axialen Richtung des Prüfadapterkontaktstiftes (102) entgegengesetzt geneigt und einen gleichen Winkel zur Längsachse der Prüfadapterkontaktstiftes einschließt.
Ein entsprechend ausgeführter Prüfadapter bietet den Vor teil, dass die Leitungskontakt-Temperatur an unterschiedli chen Lamellen gemessen wird, so dass unterschiedliche Tempe raturen der Lamellen bestimmbar sind. Die vorgenenten unter schiedlichen Orientierungen der kontaktlosen Temperatur sensoren sind insbesondere erforderlich, um bei unterschied lichsten Leistungskontaktausführungen sicherzustellen, dass der Temperatursensor diesen abtastet.
Vorzugsweise ist der Prüfadapter so ausgebildet, dass der Prüfadapterkontakt eine Prüfadapterkontaktbuchse ist, die zum Prüfen eines Leistungskontaktes vorgesehen ist, der ein Leistungskontaktstift ist.
Ein entsprechend ausgeführter Prüfadapter bietet den Vor teil, dass damit eine Temperatursensorik einer Verbindungs vorrichtung prüfbar ist, die als Fahrzeugladestecker ausge führt ist. Der Fahrzeugladestecker ist typischerweise ein Teil eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs und mittels eines elektrischen Kabels mit einer Akkumulatorvorrichtung verbunden .
Vorzugweise ist der Prüfadapter, dessen Prüfadapterkontakt als Prüfadapterkontaktbuchse ausgeführt ist, so ausgebildet, dass die Sensorhalterung in Längsrichtung der Prüfadapter buchse eine axiale Durchgangsöffnung aufweist, der Kontakt körper einen Buchsenabschnitt aufweist, der zur Aufnahme des Leistungskontaktstiftes vorgesehen ist, wobei die axiale Durchgangsöffnung und der Buchsenabschnitt in Längsrichtung der Prüfadapterkontaktbuchse hintereinander fluchtend ange ordnet sind, und die Sensorhalterung an einem frontseitigen offenen Ende der Prüfadapterkontaktbuchse angeordnet ist und der Kontaktkörper in einem rückseitigen einem Ladeadapterge häuse zugewandten Bereich der Prüfadapterkontaktbuchse ange ordnet ist, wobei die Sensorhalterungsausnehmung mit dem Temperatursensor am Umfang der axialen Durchgangsöffnung an geordnet ist. Der Buchsenabschnitt des Kontaktkörpers weist bevorzugt elastische Elemente, beispielsweise Lammelen, auf, die dafür vorgesehen sind im verbundenen Zustand, insbeson dere eingesteckten Zustand, federnd an dem Leistungskontakt stift anzuliegen und so einen Kontaktabschnitt zu bilden. Zudem weist der Kontaktkörper einen Wärmeleitabschnitt auf, der bevorzugt eine axiale Bohrung aufweist, in der das Heiz element im thermischem Kontakt zum Wärmeleitabschnitt ange ordnet ist.
Ein entsprechend ausgeführter Prüfadapter bietet den Vor teil, dass durch den Kontaktkörper eine effektive thermische Verbindung zum Leistungskontaktstift realisiert wird. Dadurch, dass der Kontaktkörper im rückseitigen Bereich an geordnet ist, kann das Heizelement in der Nähe des Gehäuses angeordnet werden, so dass ein Kabelweg innerhalb der Prüfadapterkontaktbuchse möglichst kurz ist. Die Anordnung des Temperatursensors in der Sensorhalterungsausnehmung der frontseitigen Sensorhalterung führt vorzugsweise zu einer effektiven thermischen Isolation von den anderen Bauteilen der Prüfadapterkontaktbuchse . Zudem wird durch die axiale Durchgangsöffnung beim Einstecken eine vorteilhafte Zentrie rung zum Leistungskontaktstift erzielt.
Vorzugsweise ist der Kontaktkörper der Prüfadapterkontakt buchse aus einem geeigneten Material ausgeführt, beispiels weise aus Berylliumkupfer (CuBe) . Die Lammelen sind bevor zugt mit einer ringförmigen Überfeder aus Stahl versehen, um den Verlust an Federwirkung durch Relaxation des Materials bei erhöhten Temperaturen zu begegnen und einen ausreichen den thermischen Kontakt beim Gebrauch des Prüfadapters si cherzustellen .
Weiterhin vorzugsweise ist der Prüfadapter so ausgebildet, dass der Temperatursensor mit Blickrichtung in radialer Richtung der Prüfadapterkontaktbuchse innerhalb der Sensor halterungsausnehmung angeordnet ist, wobei die Sensorhalte rungsausnehmung eine radiale Sacklochbohrung am Mantel der axialen Durchgangsöffnung ist.
Ein entsprechend ausgeführter Prüfadapter bietet den Vor teil, dass der Temperatursensor zu den anderen Bauelementen der Prüfadapterkontaktbuchse effektiv thermisch isoliert ist. Zudem ist der Temperatursensor innerhalb der Sensorhal terungsausnehmung vor einem mechanischen Kontakt mit dem Leitungskontaktstift geschützt.
Ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren zum Prüfen einer Tem peratursensorik einer Verbindungsvorrichtung, die zur Kopp lung mit einer korrespondierenden Verbindungseinrichtung und zur Übertragung von elektrischer Energie vorgesehen ist und zumindest einen Leistungskontakt aufweist, mittels eines er findungsgemäßen Prüfadapters umfasst die folgenden Schritte: einen Einsteckschritt, bei dem der Prüfadapter auf die korrespondierende Verbindungvorrichtung gesteckt wird;
einen Erwärmungsschritt, bei dem der Leistungskontakt mittels eines Heizelements des Prüfadapters erwärmt wird; einen ersten Temperaturbestimmungsschritt, bei dem eine Leistungskontakt-Temperatur mittels der Temperatursensorik der Verbindungsvorrichtung bestimmt wird;
einen Referenzvergleichsschritt, bei dem die bestimmte erste Leistungskontakt-Temperatur mit einer Referenz- Leistungskontakt-Temperatur, welche mit dem gleichen Prüf verfahren bei einem Referenz-Ladestecker bestimmt worden ist, verglichen wird.
Vorteilhafterweise lässt sich die Funktion der Temperatur sensorik einer Verbindungsvorrichtung prüfen, ohne dass der Prüfadapter einen Temperatursensor aufweist. Es reicht aus das Heizelement mit einer definierten Temperatur zu betrei ben und Temperaturwerte der Temperatursensorik mit Referenz werten zu vergleichen. Liegt eine bestimmte Abweichung zur Referenz vor, kann darauf geschlossen werden, dass die Tem peratursensorik nicht ordnungsgemäß funktioniert.
Ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren zum Prüfen einer Temperatursensorik einer Verbindungsvorrichtung, die zur Kopplung mit einer korrespondierenden Verbindungseinrichtung und zur Übertragung von elektrischer Energie vorgesehen ist und zumindest einen Leistungskontakt aufweist, mittels eines erfindungsgemäßen Prüfadapters umfasst die folgenden Schrit te :
einen Einsteckschritt, bei dem der Prüfadapter auf die korrespondierende Verbindungsvorrichtung gesteckt wird; einen Erwärmungsschritt, bei dem der Leistungskontakt durch ein Heizelement des Prüfadapters erwärmt wird;
einen ersten Temperaturbestimmungsschritt, bei dem eine erste Leistungskontakt-Temperatur mittels der Temperatursen- sorik der Verbindungsvorrichtung bestimmt wird;
einen zweiten Temperaturbestimmungsschritt, bei dem ei ne zweite Leistungskontakt-Temperatur mittels eines Tempera tursensors des Prüfadapters bestimmt wird; und
einen Vergleichsschritt, bei die erste Leistungskon- takt-Temperatur mit der zweiten Leistungskontakt-Temperatur verglichen wird.
Vorteilhafterweise bei diesem Verfahren ein Unterschied zwi schen den bestimmten Leistungskontakt-Temperaturen darauf schließen, dass eine ordnungsgemäße Funktion der Temperatur sensorik nicht gegeben ist.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbei- spielen. Dabei zeigen im Einzelnen:
Figur 1: eine perspektivische Darstellung einer Prüfanord nung, umfassend einen Kabelladestecker als Verbin dungsvorrichtung und einen korrespondierenden Prüfadapter;
Figur 2A: eine perspektivische Darstellung des Prüfadapters aus Figur 1; Figur 2B: eine perspektivische Darstellung des Prüfadapters aus Figur 1, wobei ein Prüfadapterkontaktstift des Prüfadapters als Explosionsdarstellung abgebildet ist ; Figur 3 : einen Längsschnitt durch den Prüfadapterkontakt stift;
Figur 3A: einen Längsschnitt durch eine Ausführungsvariante einer Sensorhalterung mit zwei Temperatursensoren;
Figur 3B: einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungs variante der Sensorhalterung mit zwei geneigten Temperatursensoren .
Figur 4: einen Längsschnitt durch den Prüfadapter, wobei sich dieser im eingesteckten Zustand mit erner Leistungskontaktbuchse befindet ; Figur 5: eine perspektivische Darstellung einer erfindungs gemäßen Prüfanordnung, umfassend einen Fahrzeugla destecker als Verbindungsvorrichtung und einen korrespondierenden Prüfadapter; Figur 6A: eine perspektivische Darstellung des Prüfadapters aus Figur 5;
Figur 6B : eine perspektivische Darstellung des Prüfadapters aus Figur 5, wobei eine Prüfadapterkontaktbuchse als Explosionsdarstellung abgebildet ist;
Figur 7 : einen Längsschnitt durch die Prüfadapterkontakt buchse; Figur 8: einen Längsschnitt durch den Prüfadapter, wobei sich dieser im eingesteckten Zustand mit einem korrespondierenden Leistungskontaktstift befindet; In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugs zeichen gleiche Bauteile beziehungsweise gleiche Merkmale, so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschrei bung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, so dass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben wurden, auch separat in andere Ausführungsformen verwendbar.
In Figur 1 ist eine Prüfanordnung 1 dargestellt, die einen erfindungsgemäßen Prüfadapter 100 und eine Verbindungsvor richtung 10 aufweist, wobei die Verbindungsvorrichtung 10 in Figur 1 ein Kabelladestecker 10 ist. Der Kabelladestecker 10 weist ein Kabelladesteckergehäuse 12 auf. In einem frontsei tigen Bereich 10_1 des Kabelladesteckers 10 sind zwei Leis tungskontakte angeordnet, die als Leistungskontaktbuchsen 11 ausgeführt und jeweils zur Verbindung mit einem korrespon dierenden Leistungskontakt 11 vorgesehen sind. In einem rückseitigen Bereich 10_2 des Kabelladesteckers 10 ist ein Haltegriff 13 angeordnet. Der Kabelladestecker 10 ist dafür vorgesehen mit einer korrespondierenden Verbindungsvorrich tung, im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Fahr zeugladestecker 20 aus Figur 5, verbunden zu werden. Die Verbindung wird vorzugsweise realisiert, indem der Kabella destecker 10 in den Fahrzeugladestecker 20 gesteckt wird. Das Ineinanderstecken kann automatisch oder manuell durchge führt werden, wobei der Haltegriff 13 ein manuelles Ineinan derstecken für den Benutzer erleichtert. Im eingesteckten Zustand befinden sich die Leistungskontaktbuchsen 11 in elektrischen Kontakt mit korrespondierenden Leistungskontak ten 21 des Fahrzeugladesteckers 20, die als Leistungskon taktstifte 21 ausgeführt sind (siehe Figur 5) . Zum Aufladen eines in einem Fahrzeug befindlichen Akkumulators wird ein elektrischer Strom durch ein Versorgungskabel 14 über die Leistungskontaktbuchsen 11 und die Leistungskontaktstifte 21 geführt .
Die beim Ladevorgang erforderlichen elektrischen Ströme sind so hoch, dass sie bei beschädigten und/oder verschlissenen Leistungskontakten 11 und 22 durch Erhöhung eines Übergangs widerstandes zu einer signifikanten Erwärmung kommen kann. Um diese zu detektieren weisen die Verbindungsvorrichtungen 10 und 20 zumindest eine nichtdargestellte Temperatursenso rik auf, die eine Leistungskontakt-Temperatur bestimmen. Zur Auswertung der Temperatursensorik ist ein Zugang zu den Sig nalen der Temperatursensorik über eine Signalleitung vorge sehen. Dies kann beispielsweise durch einen Diagnosesteck verbinder erfolgen.
Die Temperatursensorik stellt ein sicherheitsrelevantes Bau teil dar, dessen Funktion vorzugsweise regelmäßig zu prüfen ist. Bei der Prüfanordnung 1 aus Figur 1 wird die Prüfung der Temperatursensorik mittels des Prüfadapters 100 durchge führt .
Wie in Figur 2A dargestellt, weist der für einen Kabellade stecker 10 vorgesehene Prüfadapter 100 einen Prüfadapterkon takt 102 auf, der als Prüfadapterkontaktstift 102 ausgeführt ist. Dieser befindet sich in einem frontseitigen Bereich 100_1 des Prüfadapters 100. Der Prüfadapter 100 weist ein Prüfadaptergehäuse 101 auf, wobei die Prüfadapterkontakt stifte 102 an einer Frontseite des Prüfadaptergehäuses 101 angeordnet sind. Das Prüfadaptergehäuse 101 bildet einen rückseitigen Bereich des Prüfadapters 100. Zur Prüfung der Temperatursensorik des Kabelladesteckers 10 wird der Prüfadapter 100 mit seinen frontseitig angeordneten Prüfadapterkontaktstiften 102 in die korrespondierenden Leistungskontaktbuchsen 11 des Kabelladesteckers 10 ge- steckt. Das Einstecken des Prüfadapters 100 kann manuell o- der automatisch erfolgen.
In Figur 2B ist der Prüfadapterkontaktstift 102 des Prüfadapters 100 als Explosionsdarstellung zu sehen, wobei dieser ein Heizelement 103, einen Kontaktkörper 104, einen Temperatursensor 105 und eine Sensorhalterung 106 aufweist. Das Heizelement 103 ist dafür vorgesehen den Kontaktkörper 104 zu erwärmen, wobei es sich bei dem Heizelement 103 vor zugsweise um eine elektrische Heizpatrone handelt. Die Heiz element-Temperatur lässt sich vorzugsweise variabel einstel len, insbesondere indem ein elektrischer Heizstrom der Heiz patrone variiert wird. Der Kontaktkörper 104 befindet sich im thermischen Kontakt mit dem Heizelement 103 und ist so ausgebildet, dass er einen Kontaktabschnitt aufweist, der mit der korrespondierenden Leistungskontaktbuchse 11 im thermischen Kontakt ist, wenn der Prüfadapterkontaktstift 102 mit der Leistungskontaktbuchse 11 ineinandergesteckt sind. Der Kontaktkörper ist aus einem wärmeleitenden Materi al ausgeführt, insbesondere aus Kupfer. Im ineinanderge- steckten Zustand lässt sich die Leistungskontaktbuchse 11 über den Kontaktkörper 104 durch das Heizelement 103 erwär men. Bei der dargestellten Ausführung des Prüfadapterkon- taktstiftes 102 ist der Temperatursensor 105 an der Sensor halterung 106 angeordnet ist. Bei dieser Ausführung kann zu sätzlich zur gezielten Erwärmung der Leistungskontaktbuchse 11 die Leistungskontakt-Temperatur der Leistungskontaktbuch se 11 bestimmt werden. Die Sensorhalterung 106 umfasst ein wärmeisolierendes Material, so dass damit eine thermische Isolierung des Temperatursensors 105 von dem zu erwärmenden Kontaktkörper 104 erzielt wird.
Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch den Prüfadapterkon taktstift 102, wobei zu erkennen ist, dass die Sensorhalte- rung 106 und der Kontaktkörper 104 in Richtung der Längsach se des Prüfadapterkontaktstiftes 102 hintereinander angeord net sind, wobei der Kontaktkörper 104 in einem rückseitigen dem Prüfadaptergehäuse 101 zugewandten Bereich des Prüfadap terkontaktstiftes 102 angeordnet ist. Zur Aufnahme des Heiz elementes 103 weist der Kontaktkörper 104 eine Heizelemen tausnehmung 114 auf, die als rückseitige Bohrung ausgeführt ist. In dieser ist das Heizelement 103 mit mechanischem Kon takt zum Kontaktkörper 104 angeordnet, so dass ein thermi scher Kontakt durch Wärmeleitung vorliegt. Das Heizelement 103 wird zum Erwärmen durch Heizelementleitungen 107 mit elektrischem Strom versorgt. Im frontseitigen Bereich des Prüfadapterkontaktstiftes 102 ist der Sensorhalter 106 ange ordnet, wobei der Sensorhalter 106 und der Kontaktkörper 104 miteinander fluchten, d.h. eine Linie bilden, damit der Prüfkontaktstift 102 mit geringen mechanischen Widerstand in die Leistungskontaktbuchse 11 gesteckt werden kann. Die Sen sorhalterung 106 weist eine Sensorhalterungsausnehmung 109 auf, in der der Temperatursensor 105 angeordnet ist. Die Sensorhalterungsausnehmung 109 ist im Ausführungsbeispiel aus Figur 3 eine axiale Sacklochbohrung an deren rückseiti gen Stirnfläche der Temperatursensor 105 angeordnet ist, dessen Signale durch eine Sensorsignalleitung 108 ausgelesen werden können. Die Sensorsignalleitung 108 ist vorzugsweise durch eine Bohrung in der Sensorhalterung 106 und dem Kon taktkörper 104 zum Prüfadaptergehäuse 101 geführt. Zwischen dem Temperatursensor 105 und dem Kontaktkörper weist die Sensorhalterung 106 einen Wärmeisolationsbereich 113 auf. Vorzugsweise ist die frontseitige Spitze der Sensorhalterung 106 abgerundet, um ein Einstecken zu erleichtern.
Der Temperatursensor 105 ist dafür eingerichtet eine Tempe ratur kontaktlos in zumindest einer Blickrichtung zu messen, vorzugsweise handelt es sich dabei um einen optischen Tempe- ratursensor. Die Blickrichtung des Temperatursensors 105 aus Figur 3 ist in axialer Richtung des Prüfadapterkontaktstif- tes 102 orientiert, so dass der Temperatursensor durch eine frontseitige Sensorhalterungsöffnung 110 in axialer Richtung blickt. Wenn sich der Prüfadapterkontaktstift 102 und die Leistungskontaktbuchse in eingesteckten Zustand befinden, ist in Blickrichtung des Temperatursensors 105 zwischen Tem peratursensor 105 und Leitungskontaktbuchse 11 ein Freiraum vorhanden durch den der Temperatursensor 105 auf die Lei tungskontaktbuchse 11 blicken kann (siehe auch Figur 4) .
In Figur 3A ist eine Ausführung des Prüfadapterkontaktstif- tes 102 dargestellt, die einen ersten Temperatursensor 105_1 und einen zweiten Temperatursensor 105_2 aufweist. Der erste Temperatursensor 105_1 weist eine axiale Blickrichtung auf und ist so an der Sensorhalterung 106 angeordnet, dass er durch eine stirnseitige axiale Sensorhalterungsöffnung 110 auf die Leistungskontaktbuchse 11 blickt, wenn sich diese im eingesteckten Zustand befindet. Der zweite Temperatursensor 105_2 weist eine radiale Blickrichtung auf und ist so an der Sensorhalterung 106 angeordnet, dass er im eingesteckten Zu stand durch eine radiale Sensorhalterungsöffnung 111 auf die Leistungskontaktbuchse 11 blickt. Auf diese Weise ist es möglich Temperaturen an unterschiedlichen Abschnitten der Leistungskontaktbuchse zu bestimmen. Durch den zweiten Tem peratursensor 105_2 ist es insbesondere möglich eine Tempe ratur zumindest einer Lamelle der Leistungskontaktbuchse 11 zu bestimmen.
Durch Figur 3B ist eine weitere Ausführung des Prüfadapter kontaktstiftes 102 dargestellt, wobei der erste Temperatur sensor 105_1 so an der Sensorhalterung 106 angeordnet ist, dass dessen Blickrichtung gegenüber der Längsrichtung des Prüfadapterstiftes 102 geneigt ist. Die Sensorhalterung 106 weist dabei eine erste radiale Sensorhalterungsöffnung 111_1 auf durch die der erste Temperatursensor 105_1 blickt. Der zweite Temperatursensor 105_2 ist so an der Sensorhalterung 106 angeordnet, dass er zur Längsrichtung des Prüfadapter stiftes 102 in die entgegengesetzte Richtung geneigt ist. Die Sensorhalterungsöffnung 111_1 und 111_2 sind durch radi ale Bohrungen gebildet. Zudem weist die Sensorhalterung 106 eine axiale Sensorausnehmung 109 auf, durch die die Tempera tursensoren 105_1 und 105_2 in geneigter Position einsetzbar sind .
In Figur 4 ist der Prüfadapter 100 in einem Zustand darge stellt, bei dem der PrüfadapterkontaktStift 102 in die Leis tungskontaktbuchse 11 eingesteckt ist. Eine Prüfung der Tem peratursensorik des Kabelladesteckers 10 wird in diesem Zu stand durchgeführt. Die Leistungskontaktbuchse 11 kommt in diesem Zustand mit dem Kontaktkörper 104 in mechanischen Kontakt, so dass eine Wärmeleitung zwischen diesen Bauteilen möglich ist. Zur Prüfung der Temperatursensorik wird das Heizelement 103 erwärmt, was über den Kontaktkörper 104 zu einer Erwärmung der Leistungskontaktbuchse 11 führt. Der Temperatursensor 105 blickt in diesem Zustand durch die axi ale Sensorhalterungsöffnung 110 auf die Leistungskontakt buchse 11, um dessen Leistungskontakt-Temperatur zu bestim men. Zum Ausgleich von Fertigungsfehlern ist der Prüfadap terstift 102 gegenüber dem Prüfadaptergehäuse 101 mittels einer Prüfadapterkontakthalterung 115 schwimmend gelagert
In Figur 5 ist eine Prüfanordnung 1 dargestellt, die einen erfindungsgemäßen Prüfadapter 200 und eine Verbindungsvor richtung 20 aufweist, wobei die Verbindungsvorrichtung in Figur 5 ein Fahrzeugladestecker 20 ist. Der Fahrzeugladeste cker 20 weist ein Fahrzeugladesteckergehäuse 22 auf. In ei nem frontseitigen Bereich 20_1 des Fahrzeugladesteckers 20 sind zwei Leistungskontakte angeordnet, die als Leistungs kontaktstifte 21 ausgeführt und jeweils zur Verbindung mit einem korrespondierenden Leistungskontakt vorgesehen sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Fahrzeuglade stecker 10 aus Figur 1. Zur Überwachung der Fahrzeugladeste ckers 20 weist dieser eine Temperatursensorik auf. Diese wird bei der in Figur 5 dargestellten Prüfanordnung mittels eines Prüfadapters 200 geprüft.
Der Prüfadapter 200, der zur Prüfung der Temperatursensorik des Fahrzeugladesteckers vorgesehen ist, ist in Figur 6A perspektivisch dargestellt. Der Prüfadapter 200 weist einen Prüfadapterkontakt 202 auf, der als Prüfadapterkontaktbuchse 202 ausgeführt ist. Diese befindet sich in einem frontseiti gen Bereich 200_1 des Prüfadapters 200. Der Prüfadapter 200 weist ein Prüfadaptergehäuse 201 auf, wobei die Prüfadapter kontaktbuchsen 202 an einer Frontseite des Prüfadaptergehäu- ses 201 angeordnet sind. Das Prüfadaptergehäuse 201 bildet einen rückseitigen Bereich des Prüfadapters 200. Zur Prüfung der Temperatursensorik des Fahrzeugladesteckers 10 wird der Prüfadapter 200 mit seinen frontseitig angeordneten Prüfadapterkontaktbuchsen 202 in die korrespondierenden Leistungskontaktstifte 21 des Fahrzeugladesteckers 20 ge steckt. Das Einstecken des Prüfadapters 200 kann manuell o- der automatisch erfolgen.
In Figur 6B ist die Prüfadapterkontaktbuchse 202 des Prüfadapters 200 als Explosionsdarstellung abgebildet, diese weist ein Heizelement 203, einen Kontaktkörper 204, einen Temperatursensor 205, eine Sensorhalterung 206 und eine Hül se 216 auf. Das Heizelement 203 ist mit dem Kontaktkörper 204 thermisch kontaktiert und so ausgebildet, dass er einen Kontaktabschnitt aufweist, der mit dem korrespondierenden Leistungskontaktstift 21 im thermischen Kontakt ist, wenn die Prüfadapterkontaktbuchse 202 mit dem Leistungskontakt stift 21 ineinandergesteckt sind. Bei der dargestellten Aus führung der Prüfadapterkontaktbuchse 202 ist der Temperatur sensor 205 auf der Sensorhalterung 206 angeordnet. Die Sen sorhalterung 206 ist ringförmig ausgebildet und mittels ei ner Hülse 216 mit dem Kontaktkörper 204 mechanisch verbun den. Die Hülse ist bevorzug dünnwandig und metallisch ausge führt .
Figur 7 zeigt einen Längsschnitt durch die Prüfkontaktbuchse 202. Zur Aufnahme eines Leistungskontaktstiftes 21 weist der Kontaktkörper 204 einen Buchsenabschnitt 212 auf, der als federnde Elemente Lamellen 213 aufweist, die einen mechani schen Kontakt zum Leistungskontaktstift 21 bilden, wenn die ser in den Buchsenabschnitt 212 eingesteckt ist. Die Lamel len 213 sind in einem frontseitigen Bereich mit einer ring artigen Überfeder 214 versehen. Vorzugsweise besteht der Kontaktkörper 204 aus Berylliumkupfer. Durch die Überfeder werden die Lamellen 213 auch dann zusammengepresst, wenn die Lamellen durch eine Temperaturerhöhung des Werkstoffs re- laxieren. Im rückseitigen Bereich des Kontaktkörpers 204 ist das Heizelement 203 angeordnet, das zur Erwärmung mittels der Heizelementleitungen 207 mit elektrischem Strom versorgt wird. Zwischen dem Buchsenabschnitt 212 und dem Heizelement 203 befindet sich ein Wärmeleitabschnitt 211.
Im frontseitigen Bereich der Prüfadapterkontaktbuchse 202 ist an der Hülse 216 eine Sensorhalterung 206 angeordnet, die eine axiale Durchgangsöffnung 217 aufweist, die als Zentrierung für den korrespondierenden Ladekontaktstift 21 fungiert. Am Umfang der axialen Durchgangsöffnung 217 ist eine Sensorhalterungsausnehmung 209 in Form einer radialen Sacklochbohrung angeordnet, in der der Temperatursensor 205 angeordnet ist. Die Blickrichtung zeigt in radialer Richtung nach innen, so dass der Temperatursensor 105 durch eine ra diale Sensorhalterungsöffnung 210 auf den Leistungskontakt stift 21 blickt, wenn dieser eingesteckt ist. Der Tempera tursensor liefert ein Signal, das mittels einer Sensorsig nalleitung 208 in Richtung des Prüfadaptergehäuses , vorzugs weise innerhalb der Hülse 216, geführt ist.
In Figur 8 ist der Prüfadapter 200 in einem Zustand darge stellt, bei dem die Prüfadapterkontaktbuchse 202 auf den Leistungskontaktstift 21 gesteckt ist. Eine Prüfung der Tem peratursensorik des Fahrzeugladesteckers 20 wird in diesem Zustand durchgeführt. Der Leistungskontaktstift 21 kommt in diesem Zustand über die Lamellen 213 mit dem Kontaktkörper 104 in mechanischen Kontakt, so dass eine Wärmeleitung zwi schen diesen Bauteilen möglich ist. Zur Prüfung der Tempera tursensorik wird das Heizelement 203 erwärmt, was über den Kontaktkörper 204 zu einer Erwärmung des Leistungskontakt stifts 21 führt. Der Temperatursensor 205 blickt in diesem Zustand durch die radiale Sensorhalterungsöffnung 210 auf den Leistungskontaktstift 11, um dessen Leistungskontakt- Temperatur zu bestimmen.
Die Prüfadapterkontaktbuchse 202 ist mittels einer Prüfadap terkontakthalterung 215 schwimmend gelagert, d.h. dass eine minimale axiale und radiale Bewegung der Prüfadapterkontakt buchse 202 gegenüber dem Prüfadaptergehäuse 201 möglich ist. Bevorzugt weist ist die Prüfadapterkontakthalterung 215 da für ein elastisches Material auf, wobei die Prüfadapterkon taktbuchse 202 keinen unmittelbaren mechanischen Kontakt zum Prüfadaptergehäuse 201 hat. Durch die schwimmende Lagerung werden Fertigungstoleranzen ausgeglichen und eine mechani sche Belastung der Bauteile bei Fluchtungsfehlern reduziert oder verhindert. Bezugs zeichenliste :
1 Prüfanordnung
10 Verbindungsvorrichtung / Kabelladestecker
10_1 frontseitiger Bereich (des Kabelladesteckers)
10_2 rückseitiger Bereich (des Kabelladesteckers) 11 Leistungskontakt / Leistungskontaktbuchse
12 KabelladeSteckergehäuse
13 Haltegriff (des Kabelladesteckers)
14 Versorgungskabel
20 Verbindungsvorrichtung / Fahrzeugladestecker
20_1 frontseitiger Bereich (des Fahrzeugladesteckers) 20_2 rückseitiger Bereich (des Fahrzeugladesteckers) 21 Leistungskontakt / Leistungskontaktstift
22 FahrzeugladeSteckergehäuse
100 Prüfadapter, für einen Kabelladestecker
100_1 frontseitiger Bereich (des Prüfadapters )
100_2 rückseitiger Bereich (des Prüfadapters )
101 Prüfadaptergehäuse
102 Prüfadapterkontakt / Prüfadapterkontaktstift
103 Heizelement
104 Kontaktkörper
105 Temperatursensor
105_1 erster Temperatursensor
105_2 zweiter Temperatursensor
106 Sensorhalterung
107 Heizelementleitung
108 Sensorsignalleitung
109 Sensorhalterungsausnehmung (axial )
110 Sensorhalterungsöffnung (axial)
111 Sensorhalterungsöffnung (radial)
111_1 Sensorhalterungsöffnung (radial)
111_2 Sensorhalterungsöffnung (radial)
113 Wärmeisolationsbereich 114 Heizelernentausnehmung
115 Prüfadapterkontakthalterung
200 Prüfadapter, für einen Fahrzeugladestecker 200_1 frontseitiger Bereich (des Prüfadapters ) 200_2 rückseitiger Bereich (des Prüfadapters )
201 Prüfadaptergehäuse
202 Prüfadapterkontakt/ Prüfadapterkontaktbuchse
203 Heizelement
204 Kontaktkörper
205 Temperatursensor
206 Sensorhalterung
207 Heizelementleitung
208 Sensorsignalleitung
209 Sensorhalterungsausnehmung
210 Sensorhalterungsöffnung (radial)
211 Wärmeleitabschnitt
212 Buchsenabschnitt
213 Lammele
214 Überfeder
215 Prüfadapterkontakthalterung
216 Hülse
217 axiale Durchgangsöffnung

Claims

Patentansprüche
1. Prüfadapter (100, 200) zum Prüfen einer Temperatursen sorik einer Verbindungsvorrichtung (10, 20), die zur Kopp- lung mit einer korrespondierenden Verbindungseinrichtung (20, 10) und zur Übertragung von elektrischer Energie vorge sehen ist und zumindest einen Leistungskontakt (11, 21) auf weist, wobei der Prüfadapter (100, 200) :
zumindest einen zum Leistungskontakt (11, 21) korres- pondierenden Prüfadapterkontakt (102, 202) aufweist, der auf den Leistungskontakt (11, 21) steckbar ist, und der
zumindest ein Heizelement (103, 203) aufweist, dessen
Heizelement-Temperatur einstellbar ist, wobei
- der Prüfadapterkontakt (102, 202) zumindest einen Kon taktkörper (104, 204) aufweist, der im thermischen Kon takt mit dem Heizelement (103, 203) ist und
der zumindest einen Kontaktabschnitt aufweist, der so ausgebildet ist, dass er im thermischen Kontakt mit dem Leistungskontakt (11, 21) ist, wenn der Prüfadapterkon takt (102, 202) und der Leistungskontakt (11, 21) in einem ineinandergesteckten Zustand sind.
2. Prüfadapter (100, 200) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:
der Prüfadapterkontakt (102, 202) weist zumindest einen Tem peratursensor (105, 205) auf, der so angeordnet ist, dass durch diesen eine Leistungskontakt-Temperatur des Leistungs kontaktes (11, 21) bestimmbar ist.
3. Prüfadapter (100, 200) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: der Prüfadapterkontakt (102, 202) weist eine Sensorhal terung (104, 204) auf, an der der Temperatursensor
(105, 205) angeordnet ist; und
die Sensorhalterung (104, 204) weist ein thermisch iso lierendes Material auf.
4. Prüfadapter (100,200) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
der Temperatursensor (105) ist ein berührungsloser Tem peratursensor, der zumindest eine Blickrichtung auf weist, in der durch den Temperatursensor (105) eine Temperaturbestimmung durchführbar ist;
die Sensorhalterung (104, 204) weist eine Sensorhal tungsausnehmung (109, 209) auf, in der der Temperatur sensor (105, 205) angeordnet ist; und
die Sensorhalterungsausnehmung (109, 209) weist zumin dest eine Sensorausnehmungsöffnung (110, 210) auf, die so ausgebildet ist, dass zwischen dem Temperatursensor (105, 205) und dem Leistungskontakt (11, 21) in der
Blickrichtung des Temperatursensors (105, 205) ein
Freiraum vorhanden ist, wenn der Prüfadapterkontakt (101, 201) und der Leistungskontakt (11, 21) im inei- nandergesteckten Zustand sind.
5. Prüfadapter (100, 200) nach einem der vorherigen An sprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:
zumindest ein Prüfadapterkontakt (102, 202) ist mittels ei ner Prüfadapterkontakthalterung (115, 215) gegenüber einem
Prüfadaptergehäuse (101, 201) so gelagert, dass axiale und radiale Ausgleichsbewegungen des Prüfadapterkontakts (102, 202) möglich sind.
6. Prüfadapter (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: der Prüfadapterkontakt ist ein Prüfadapterkontaktstift (102), der zum Prüfen eines Leistungskontaktes geeignet ist, der eine Leistungskontaktbuchse (11) ist.
7. Prüfadapter (100) nach Anspruch 6 und einem der Ansprü che 3 oder 4, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: die Sensorhalterung (106) und der Kontaktkörper (104) des Prüfadapterkontaktstiftes (102) in Richtung einer Längsachse des Prüfadapterkontaktstiftes (102) hinter- einander fluchtend angeordnet sind;
die Sensorhalterung (106) an einem frontseitigen offe nen Ende des Prüfadapterkontaktstiftes (102) angeordnet ist und der Kontaktkörper (104) in einem rückseitigen einem Ladeadaptergehäuse (101) zugewandten Bereich des Prüfadapterkontaktstiftes (102) angeordnet ist; und die Sensorhalterungsausnehmung (109) mit dem Tempera tursensor (105) in einem frontseitigen Bereich der Sen sorhalterung (106) angeordnet ist.
8. Prüfadapter (100) nach Anspruch 7 und Anspruch 4, ge kennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
der Temperatursensor (105) mit Blickrichtung in axialer Richtung des Prüfadapterkontaktstiftes (102) innerhalb der Sensorhalterungsausnehmung (109) angeordnet ist; oder
der Temperatursensor (105) mit Blickrichtung in radia ler Richtung des Prüfadapterkontaktstiftes (102) inner halb der Sensorhalterungsausnehmung (109) angeordnet ist; oder
- der Temperatursensor (105) so innerhalb der Sensorhal terungsausnehmung (109) angeordnet ist, dass die Blick richtung gegenüber der axialen Richtung des Prüfadap terkontaktstiftes (102) geneigt ist.
9. Prüfadapter (100) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:
der Prüfadapterkontaktstift (102) weist zumindest zwei Tem peratursensoren (105_1, 105_2) auf, wobei die Temperatur sensoren (105_1, 105_2) unterschiedliche Blickrichtungen aufweisen .
10. Prüfadapter (100) nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
der Prüfadapterkontaktstift (102) weist einen ersten Temperatursensor (105_1), dessen Blickrichtung in axialer Richtung des Prüfadapterkontaktstiftes (102) orientiert ist; und
der Prüfadapterkontaktstift (102) weist einen zweiten Temperatursensor (105_2) auf, dessen Blickrichtung in radia ler Richtung des Prüfadapterkontaktstiftes (102) orientiert ist .
11. Prüfadapter (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ge kennzeichnet durch das folgende Merkmal:
der Prüfadapterkontakt ist eine Prüfadapterkontaktbuchse (202), die zum Prüfen eines Leistungskontaktes geeignet ist, der ein Leistungskontaktstift (21) ist.
12. Prüfadapter (200) nach Anspruch 11 und einem der An sprüche 3 oder 4, gekennzeichnet durch die folgenden Merkma le :
die Sensorhalterung (206) weist in Richtung der Längs achse der Prüfadapterkontaktbuchse (202) eine axiale Durchgangsöffnung (213) auf;
der Kontaktkörper (204) weist einen Buchsenabschnitt (214) auf, der zur Aufnahme des Leistungskontaktstiftes (21) geeignet ist; die axiale Durchgangsöffnung (213) und der Buchsenab schnitt (214) sind in Richtung der Längsachse der Prüfadapterkontaktbuchse (202) hintereinander fluchtend angeordnet ;
- die Sensorhalterung (206) ist an einem frontseitigen offenen Ende der Prüfadapterkontaktbuchse (202) ange ordnet und der Kontaktkörper (204) ist in einem rück seitigen einem Ladeadaptergehäuse (201) zugewandten Be reich der Prüfadapterkontaktbuchse (202) angeordnet; und
die Sensorhalterungsausnehmung (209) mit dem Tempera tursensor (205) ist am Umfang der axialen Durchgangs öffnung (217) angeordnet.
13. Prüfadapter (200) nach Anspruch 12 und Anspruch 4, ge kennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
der Temperatursensor (205) ist mit Blickrichtung in ra dialer Richtung der Prüfadapterkontaktbuchse (202) in nerhalb der Sensorhalterungsausnehmung (209) angeord- net; und
die Sensorhalterungsausnehmung (209) ist eine radiale Sacklochbohrung am Umfang der axialen Durchgangsöffnung (217) .
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