WO2022037842A1 - Steckverbindungselement, sowie eine vorrichtung zur überwachung eines steckverbindungselements - Google Patents

Steckverbindungselement, sowie eine vorrichtung zur überwachung eines steckverbindungselements Download PDF

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complementary
contact part
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PCT/EP2021/068750
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Stephan Riess
Simon Schoenleber
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Definitions

  • Connector element and a device for monitoring a connector element
  • the invention relates to a plug connection element for a high-voltage plug connection, e.g. in a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a device for protecting or monitoring a plug connection element.
  • a vehicle with an electric drive (e.g. a PHEV, plug-in hybrid electric vehicle, or a BEV, a battery electric vehicle) comprises at least one electrical energy store (e.g. a battery) which can be connected to a charging station and charged via a charging device in the vehicle .
  • the electrical energy from the electrical energy store can be routed via electrical lines to an electric drive motor of the vehicle in order to operate the drive motor and to drive the vehicle.
  • the electrical lines for the transmission of electrical drive energy can be referred to as power lines.
  • a direct current is typically transmitted from the electrical energy store to the drive motor (in particular to an inverter of the drive motor) via the wires of a power line.
  • the voltage or the potential difference between a wire pair of a power line is typically in the range of 300V or more.
  • a power line can therefore also be referred to as a high-voltage (HV) line.
  • HV high-voltage
  • a line for the transmission of electrical energy typically has a shield surrounding the line, in particular an EMC (electromagnetic compatibility) shield.
  • the power can be connected to another component, such as an inverter, via a plug connection.
  • the plug-in connection or a plug-in connection element of the plug-in connection may be overloaded, in particular overheated.
  • the present document deals with the technical task of providing efficient and reliable protection for a high-voltage plug-in connection element for a plug-in connection.
  • a connector element for a connector
  • the connector element e.g. the plug
  • the connector element comprises an electrically conductive first contact part which is adapted to form an electrically conductive connection with the complementary first contact part of a complementary connector element (e.g. the socket) of the connector.
  • the first contact part can be at a first potential, e.g. at a plus potential, in particular at a high-voltage (HV) + potential, e.g. at +150V or higher.
  • HV high-voltage
  • the plug connection element comprises at least one further electrically conductive part (eg a reference part or a second contact part).
  • the first contact part and the further part should be electrically be isolated from each other.
  • the electrical resistance between the first contact part and the further part should be greater than a certain resistance threshold value (eg 500 MOhm or more).
  • the further part can comprise or be a reference part, in particular a reference or shielding layer surrounding the first contact part.
  • the reference part can be connected to a reference potential, in particular to the (vehicle) ground.
  • the further part can comprise or be an electrically conductive second contact part which is designed to form an electrically conductive connection with a complementary second contact part of the complementary plug connection element of the plug connection.
  • the second contact part can be at a second potential, e.g., at a negative potential, in particular at a HV potential, e.g., at -150V or lower.
  • the first contact part and/or the second contact part can each be connected to a core of at least one power line.
  • the power line can, for example, run between an electrical energy store (e.g. with a nominal voltage of 300V or higher) and the plug connection element.
  • the plug-in connection element comprises at least one protective element which is designed to reduce the electrical resistance between the first contact part and the further part (in particular the reference part and/or the second contact part) as the temperature (of the plug-in connection element and/or the first contact part) increases.
  • the protective element can be designed to abruptly reduce the electrical resistance between the first contact part and the further part as soon as the temperature (of the plug connection element and/or the first contact part) reaches or exceeds a predefined temperature threshold value.
  • the falling resistance can be detected by a monitoring device, and consequently an increased temperature of the connector element and/or the first contact part can be detected by the device in an efficient and reliable manner.
  • one or more protective measures can then be taken to protect the plug-in connection element (eg decoupling of the plug-in connection element from the electrical energy store (in particular from a HV store).
  • the protective element can comprise a dielectric and/or electrically insulating material which is arranged between the first contact part and the further part.
  • the protective element in particular the dielectric and/or electrically insulating material
  • the protective element can be designed to melt as soon as the temperature reaches or exceeds the predefined temperature threshold value. In this way, the electrical resistance can be reduced in a particularly efficient and reliable manner as a function of the temperature.
  • the protective element can comprise a bimetal, which is arranged between the first contact part and the further part.
  • the bimetal of the protective element can be designed to bring about an electrically conductive connection between the first contact part and the further part (by deformation of the bimetal) as soon as the temperature reaches or exceeds the predefined temperature threshold value. In this way, the electrical resistance can be reduced in a particularly efficient and reliable manner as a function of the temperature.
  • a further plug-in connection element for a plug-in connection is described.
  • the features of the connector elements described in this document can be combined with one another in any way.
  • the connector element eg a plug or a socket
  • the plug-in connection element includes a safety line, which is designed to form an electrically conductive connection with a complementary safety line of the complementary plug-in connection element of the plug-in connection when (in particular as soon as) the first contact part is electrically conductively connected to the complementary first contact part.
  • the safety line can thus be used to reliably monitor whether the plug-in connection is or is correctly plugged in.
  • the plug-in connection element also includes at least one protective element which is designed to increase an electrical resistance between the safety line and the complementary safety line as the temperature rises.
  • the protective element can be designed to suddenly increase the electrical resistance between the safety line and the complementary safety line (in particular, the electrically conductive connection between the two safety lines can be interrupted) as soon as the temperature reaches or exceeds the predefined temperature threshold value.
  • the increase in resistance on a safety line can be detected by a monitoring device as an indication of an increased temperature.
  • one or more safety measures to protect the connector element can then be effected.
  • the protective element can comprise an electrically conductive material (in particular a metal) which is placed between the safety line and the complementary Safety line is arranged.
  • the protective element in particular the electrically conductive material
  • the protective element can be designed to melt as soon as the temperature reaches or exceeds the predefined temperature threshold value. In this way, the electrical resistance can be increased in a particularly efficient and reliable manner as a function of the temperature.
  • the protective element can comprise a bimetal element arranged between the safety line and the complementary safety line.
  • the bimetal of the protective element can be designed to interrupt the electrically conductive connection between the safety line and the complementary safety line as soon as the temperature reaches or exceeds the predefined temperature threshold value. In this way, the electrical resistance can be increased in a particularly efficient and reliable manner as a function of the temperature.
  • a plug connection element described in this document can be designed for electrical voltages of 300V or higher and/or for electrical currents of 1 A or more. Furthermore, a plug connection element described in this document can be designed for installation in a (motor) vehicle, in particular for installation in a power path of an electric drive machine of an electrically driven vehicle.
  • a device for monitoring a plug-in connection element described in this document wherein the plug-in connection element (during normal operation) is electrically conductively coupled to an electrical energy store.
  • the device is set up to acquire resistance data in relation to the electrical resistance influenced by the protective element of the plug-in connection element (as a function of the temperature). Furthermore, the device is set up, the connector element depending on to decouple the resistance data from the energy store, in particular when the electrical resistance is greater or less than a certain resistance threshold value. In this way, reliable protection of the plug-in connection element can be effected.
  • a (motor) vehicle in particular a road motor vehicle, such as a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle, is described, which comprises at least one plug-in connection element described in this document and/or the device described in this document.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an exemplary charging system for an energy store of a vehicle
  • FIG. 3a shows an exemplary plug-in connection element in a front view of the contact parts of the plug-in connection element
  • 3b shows an exemplary plug connection element in a side view transverse to the contact parts
  • 3c shows an exemplary plug connection element in a further side view transverse to the contact parts; 4 shows an exemplary plug-in connection with two plug-in connection elements constructed in a complementary manner; and
  • FIG. 5 shows a monitoring device for a plug connection element.
  • the present document deals with reliable and efficient temperature monitoring of a plug-in connection element of a plug-in connection.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an exemplary charging system 100 with a charging station 110 and a vehicle 120 .
  • the vehicle 120 includes an electrical energy store 122 which can be charged with electrical energy from the charging station 110 .
  • the vehicle 120 includes a charging interface, in particular a charging socket 121 to which a corresponding plug 111 of a charging cable 112 can be plugged.
  • the charging socket 121 and the plug 111 form a plug-in system.
  • the vehicle 120 includes a control unit 123 which is set up to control a charging process at the charging station 110 .
  • Fig. 2 shows an example of wiring in a vehicle 120.
  • Fig. 2 shows one or more power lines 221, which connect an electrical consumer 200 (e.g. an electric drive motor or an inverter) via a power plug connection 231 to the electrical energy store 122 connect to transmit electrical supply energy to the electrical load 200.
  • an electrical consumer 200 e.g. an electric drive motor or an inverter
  • a plug connection 231, in particular within a plug connection element of a plug connection 231, can be overloaded during operation and, as a result, overheated.
  • This document describes measures with which such a situation can be detected in a reliable and efficient manner and with which one or more suitable countermeasures to protect the lancing connection element can be effected.
  • a power line 221 can be connected to a plug-in connection element 300, with the plug-in connection element 300 being designed to form a plug-in connection 231 with a complementary plug-in connection element 400 (see FIG. 4).
  • the power line 221 typically has several (in particular two) cores 321, 322, e.g. for a plus potential and for a minus potential.
  • the power line 221 can have a shielding or reference layer 324 (e.g. in order to fulfill requirements with regard to electromagnetic compatibility (EMC)).
  • EMC electromagnetic compatibility
  • the reference layer 324 can be at a reference potential (in particular at the vehicle ground).
  • the plug-in connection element 300 can have contact parts 301, 302, which are designed to contact one of the cores 321, 322 of the power line 221 in an electrically conductive manner. Furthermore, the plug-in connection element 300 can have a shielding or reference layer 304 which encloses the contact parts 301 , 302 and which can be electrically conductively connected to the shielding or reference layer 324 of the power line 221 .
  • a first core 321 of the power line 221 and/or a first contact part 301 of the plug-in connection element 300 can be at a first potential 501 (eg at a HV+ potential).
  • a second core 322 of the power line 221 and/or a second contact part 302 of the plug connection element 300 can be at a second potential 502 (for example at an HV potential).
  • the protective or reference layer 324, 304 of the power line 221 and/or of the plug connection element 300 can be at a reference potential 504 (eg ground). As shown in FIG.
  • a vehicle 120 can include a monitoring device 505 which is set up to determine resistance data relating to the electrical resistance between the different potential levels 501, 502, 504 (eg using a measuring unit 506).
  • resistance data relating to the first resistor 511 between the first potential level 501 and the reference level 504, relating to the second resistor 512 between the second potential level 501 and the reference level 504, and/or relating to a third resistor 513 between the first potential level 501 and the second potential level 502 can be determined.
  • Device 505 can also be set up to decouple power line 221 from energy store 122 of vehicle 100 as a function of the resistance data.
  • the device 505 can be set up to compare a measured resistance 511, 512, 513 with a first (relatively high) resistance threshold value. If it is recognized that measured resistance 511, 512, 513 is less than the first resistance threshold value, a message can be output to the user of vehicle 100, in particular with the request to have vehicle 100 serviced.
  • the device 505 can be set up to compare the measured resistance 511, 512, 513 with a second (relatively low) resistance threshold value (which is smaller than the first resistance threshold value). If it is detected that the measured resistance 511, 512, 513 is less than the second resistance threshold value, one or more contactors 210 of the vehicle 100 can be opened in order to disconnect the power line 221 from the energy store 122. Safe operation of the vehicle 100 can thus be ensured.
  • a plug connection element 300 can have a protective element 311 is designed to change the clearance and creepage distance (and thus the electrical resistance 501, 502) between at least one contact part 301, 302 and the reference or shielding layer 304 as a function of the temperature of the at least one contact part 301, 302.
  • the protective element 311 can be designed to increase the electrical resistance 501, 502 between the at least one contact part 301, 302 and the reference layer 304 as the temperature falls or to reduce it as the temperature rises.
  • the protective element 311 can be designed, for example, to suddenly reduce the electrical resistance 501, 502 when the temperature of the at least one contact part 301, 302 exceeds a specific temperature threshold value (eg 150° C.).
  • the drop in electrical resistance 501, 502 due to an increase in temperature can be detected by the monitoring device 505. Furthermore, one (of the above) protective measures can be initiated in response.
  • a protective element 312 can be arranged between the contact parts 301, 302, which is designed to change the clearance and creepage distance (and thus the electrical resistance 503) between the two contact parts 301, 302 as a function of the temperature.
  • the protective element 312 can be designed to increase the electrical resistance 503 between the contact parts 301, 302 as the temperature falls or to reduce it as the temperature rises.
  • the protective element 312 can be designed, for example, to abruptly reduce the electrical resistance 503 when the temperature of at least one contact part 301, 302 exceeds the specific temperature threshold value.
  • a protective element 311, 312 can comprise a dielectric and/or electrically insulating material which is designed to increase the clearance and creepage distance.
  • the material can be formed such that the material at a certain temperature (in particular at the temperature threshold) melts, so that the clearance and creepage distance and thus the electrical resistance 501, 502, 503 are reduced.
  • the protective element 311, 312 can comprise a bimetal which is designed to reduce the clearance and creepage distance by bending the bimetal with increasing temperature. For example, as the temperature rises, the bimetal can move from one contact part 301, 302 to the reference layer 304 or to the other contact part 301, 302, if necessary until an electrically conductive contact is brought about.
  • the plug-in connection element 300, 400 described can thus be designed to bring about a conductive connection between a contact part 301, 302 and the reference layer 304 (in particular with the vehicle ground) in the event of an overload.
  • the protective element 311, 312 e.g. an insulator between the contact part 301, 302 and the reference layer 304
  • the monitoring device 505 in particular by an insulation monitor
  • the high-voltage network can then be switched off (in particular by decoupling the energy store 122).
  • the plug-in connection element 300, 400 described can be designed to bring about a conductive connection between the two contact parts 301, 302 in the event of an overload. If the temperature is too high, the protective element 312 (in particular an insulator) between the contact parts 301, 302 can melt away, resulting in a reduction in the electrical resistance 503 or a short circuit between the contact parts 301, 302 or between the first and the second potential 501, 502 arises. This can be recognized by the monitoring device 505 (in particular by an over-current monitor). The high-voltage network can then be switched off.
  • the protective element 312 in particular an insulator
  • Fig. 4 shows a connector 231 with a first connector element 300 and a second connector element 400, which can each be designed as described in this document.
  • the two connector elements 300, 400 can each include a safety line 401, 402, the safety lines 401, 402 being electrically conductively connected to one another when the two connector elements 300, 400 are plugged together to form the connector 231.
  • the monitoring device 505 can be set up to check whether the safety lines 401, 402 are electrically connected to one another. If it is detected that the safety lines 401, 402 are not (or no longer) electrically connected to one another, the HV network can be switched off (e.g. by opening one or more contactors 210).
  • At least one of the plug-in connection elements 300, 400 can have a protective element 411 which is designed to interrupt the conductive connection between the safety lines 401, 402 when the temperature rises above the temperature threshold value.
  • the protective element 411 can comprise, for example, a melting metal which melts when the temperature threshold is reached.
  • the protective element 411 can have a bimetal as part of a safety line 402, which is designed to move away from the other safety line 401 as the temperature rises, in order to interrupt the conductive connection between the safety lines 401, 402.
  • a connector element 300, 400 can thus be designed in such a way that an overload leads to an interruption of the safety loop (ie the Safety lines 401, 402) of the connector 231 leads.
  • Overtemperature can cause the bridge 411 of the safety loop in the connector element 300, 400 to melt. This can be recognized by the monitoring device 505 . The high-voltage network can then be switched off.

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Abstract

Es wird ein Steckverbindungselement (300, 400) für eine Steckverbindung (231) beschrieben. Das Steckverbindungselement (300, 400) umfasst ein elektrisch leitendes erstes Kontaktteil (301), das ausgebildet ist, mit einem komplementären ersten Kontaktteil (301) eines komplementären Steckverbindungselements (300, 400) der Steckverbindung (231) eine elektrisch leitende Verbindung zu bilden. Des Weiteren umfasst das Steckverbindungselement (300, 400) zumindest ein weiteres elektrisch leitendes Teil (302, 304), und zumindest ein Schutzelement (311, 312), das ausgebildet ist, mit steigender Temperatur einen elektrischen Widerstand (501, 502, 503) zwischen dem ersten Kontaktteil (301) und dem weiteren Teil (302, 304) zu reduzieren.

Description

Steckverbindungselement, sowie eine Vorrichtung zur Überwachung eines Steckverbindungselements
Die Erfindung betrifft ein Steckverbindungselement für eine Hochvolt- Steckverbindung, z.B. in einem Kraftfahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Schutz bzw. zur Überwachung eines Steckverbindungselements.
Ein Fahrzeug mit Elektroantrieb (z.B. ein PHEV, Plug-In Hybrid Electric Vehicle, oder ein BEV, ein Battery Electric Vehicle) umfasst zumindest einen elektrischen Energiespeicher (z.B. eine Batterie), der über eine Ladevorrichtung des Fahrzeugs an eine Ladestation angeschlossen und aufgeladen werden kann. Die elektrische Energie aus dem elektrischen Energiespeicher kann über elektrische Leitungen zu einem elektrischen Antriebsmotor des Fahrzeugs geleitet werden, um den Antriebsmotor zu betreiben und um das Fahrzeug anzutreiben. Die elektrischen Leitungen zur Übertragung von elektrischer Antriebsenergie können als Leistungsleitungen bezeichnet werden. Typischerweise wird über die Adern einer Leistungsleitung ein Gleichstrom von dem elektrischen Energiespeicher an den Antriebsmotor (insbesondere an einen Wechselrichter des Antriebsmotors) übertragen. Die Spannung bzw. die Potentialdifferenz zwischen einem Ader-Paar einer Leistungsleitung liegt typischerweise im Bereich von 300V oder mehr. Eine Leistungsleitung kann daher auch als Hochvolt (HV) Leitungen bezeichnet werden.
Eine Leitung zur Übertragung von elektrischer Energie weist typischerweise eine um die Leitung umlaufende Schirmung, insbesondere eine EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) Abschirmung, auf. Die Leistung kann über eine Steckverbindung mit einer anderen Komponente, z.B. mit einem Wechselrichter, verbunden werden. Dabei kann es während des Betriebs zu einer Überlastung, insbesondere zu einer Überhitzung, der Steckverbindung bzw. eines Steckverbindungselements der Steckverbindung, kommen. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, einen effizienten und zuverlässigen Schutz eines Hochvolt-Steckverbindungselements für eine Steckverbindung bereitzustellen.
Die Aufgabe wird jeweils durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Gemäß einem Aspekt wird ein Steckverbindungselement (z.B. ein Stecker oder eine Buchse) für eine Steckverbindung beschrieben. Das Steckverbindungselement (z.B. der Stecker) umfasst ein elektrisch leitendes erstes Kontaktteil, das ausgebildet ist, mit dem komplementären ersten Kontaktteil eines komplementären Steckverbindungselements (z.B. der Buchse) der Steckverbindung eine elektrisch leitende Verbindung zu bilden. Das erste Kontaktteil kann auf einem ersten Potential, z.B. auf einem Plus-Potential, insbesondere auf einem Hochvolt (HV) + Potential sein, z.B. bei +150V oder höher.
Des Weiteren umfasst das Steckverbindungselement zumindest ein weiteres elektrisch leitendes Teil (z.B. ein Referenzteil oder ein zweites Kontaktteil). Das erste Kontaktteil und das weitere Teil sollten in einem Normalbetreib elektrisch voneinander isoliert sein. Mit anderen Worten, der elektrische Widerstand zwischen dem ersten Kontaktteil und dem weiteren Teil sollte größer als ein bestimmter Widerstands-Schwellenwert (z.B. 500 MOhm oder mehr) sein.
Wie bereits oben dargelegt kann das weitere Teil ein Referenzteil, insbesondere eine das erste Kontaktteil umgebende Referenz- bzw. Abschirmschicht, umfassen bzw. sein. Das Referenzteil kann mit einem Referenzpotential, insbesondere mit der (Fahrzeug-) Masse, verbunden sein.
Alternativ oder ergänzend kann das weitere Teil ein elektrisch leitendes zweites Kontaktteil umfassen bzw. sein, das ausgebildet ist, mit einem komplementären zweiten Kontaktteil des komplementären Steckverbindungselements der Steckverbindung eine elektrisch leitende Verbindung zu bilden. Das zweite Kontaktteil kann auf einem zweiten Potential, z.B. auf einem Minus-Potential, insbesondere auf einem HV- Potential sein, z.B. bei -150V oder niedriger.
Das erste Kontaktteil und/oder das zweite Kontaktteil können jeweils mit einer Ader zumindest einer Leistungsleitung verbunden sein. Die Leistungsleitung kann z.B. zwischen einem elektrischen Energiespeicher (z.B. mit einer Nennspannung von 300V oder höher) und dem Steckverbindungselement verlaufen.
Das Steckverbindungselement umfasst zumindest ein Schutzelement, das ausgebildet ist, mit steigender Temperatur (des Steckverbindungselements und/oder des ersten Kontaktteils) den elektrischen Widerstand zwischen dem ersten Kontaktteil und dem weiteren Teil (insbesondere dem Referenzteil und/oder dem zweiten Kontaktteil) zu reduzieren. Insbesondere kann das Schutzelement ausgebildet sein, den elektrischen Widerstand zwischen dem ersten Kontaktteil und dem weiteren Teil sprunghaft zu reduzieren, sobald die Temperatur (des Steckverbindungselements und/oder des ersten Kontaktteils) einen vordefinierten Temperatur-Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Der sinkende Widerstand kann von einer Überwachungs-Vorrichtung detektiert werden, und folglich kann von der Vorrichtung in effizienter und zuverlässiger Weise eine erhöhte Temperatur des Steckverbindungselements und/oder des ersten Kontaktteils detektiert werden. In Reaktion darauf können dann ein oder mehreren Schutzmaßnahmen zum Schutz des Steckverbindungselements bewirkt werden (z.B. das Entkoppeln des Steckverbindungselements von dem elektrischen Energiespeicher (insbesondere von einem HV-Speicher).
Das Schutzelement kann ein dielektrisches und/oder elektrisch isolierendes Material umfassen, das zwischen dem ersten Kontaktteil und dem weiteren Teil angeordnet ist. Das Schutzelement (insbesondere das dielektrische und/oder elektrisch isolierende Material) kann ausgebildet sein, zu schmelzen, sobald die Temperatur den vordefinierten Temperatur-Schwellenwert erreicht oder überschreitet. So kann der elektrische Widerstand in besonders effizienter und zuverlässiger Weise in Abhängigkeit von der Temperatur reduziert werden.
Alternativ oder ergänzend kann das Schutzelement ein Bimetall umfassen, das zwischen dem ersten Kontaktteil und dem weiteren Teil angeordnet ist. Das Bimetall des Schutzelements kann ausgebildet sein, (durch Verformung des Bimetalls) eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Kontaktteil und dem weiteren Teil zu bewirken, sobald die Temperatur den vordefinierten Temperatur-Schwellenwert erreicht oder überschreitet. So kann der elektrische Widerstand in besonders effizienter und zuverlässiger Weise in Abhängigkeit von der Temperatur reduziert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein weiteres Steckverbindungselement für eine Steckverbindung beschrieben. Die Merkmale der in diesem Dokument beschriebenen Steckverbindungselemente können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden. Das Steckverbindungselement (z.B. ein Stecker oder eine Buchse) umfasst ein elektrisch leitendes erstes Kontaktteil, das ausgebildet ist, mit einem komplementären ersten Kontaktteil des komplementären Steckverbindungselements der Steckverbindung eine elektrisch leitende Verbindung zu bilden.
Des Weiteren umfasst das Steckverbindungselement eine Sicherheitsleitung, die ausgebildet ist, mit einer komplementären Sicherheitsleitung des komplementären Steckverbindungselements der Steckverbindung eine elektrisch leitende Verbindung zu bilden, wenn (insbesondere sobald) das erste Kontaktteil elektrisch leitend mit dem komplementären ersten Kontaktteil verbunden ist. Die Sicherheitsleitung kann somit dazu verwendet werden, in zuverlässiger Weise zu überwachen, ob die Steckverbindung korrekt gesteckt ist bzw. besteht.
Das Steckverbindungselement umfasst ferner zumindest ein Schutzelement, das ausgebildet ist, mit steigender Temperatur einen elektrischen Widerstand zwischen der Sicherheitsleitung und der komplementären Sicherheitsleitung zu erhöhen. Das Schutzelement kann insbesondere ausgebildet sein, den elektrischen Widerstand zwischen der Sicherheitsleitung und der komplementären Sicherheitsleitung sprunghaft zu erhöhen (insbesondere kann die elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Sicherheitsleitungen unterbrochen werden), sobald die Temperatur den vordefinierten Temperatur-Schwellenwert erreicht oder überschreitet.
Die Widerstandserhöhung auf einer Sicherheitsleitung kann von einer Überwachungs-Vorrichtung als Hinweis für eine erhöhte Temperatur detektiert werden. In Reaktion darauf können dann ein oder mehrere Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz des Steckverbindungselements bewirkt werden.
Das Schutzelement kann ein elektrisch leitendes Material (insbesondere ein Metall) umfassen, das zwischen der Sicherheitsleitung und der komplementären Sicherheitsleitung angeordnet ist. Das Schutzelement (insbesondere das elektrisch leitende Material) kann ausgebildet ist, zu schmelzen, sobald die Temperatur den vordefinierten Temperatur-Schwellenwert erreicht oder überschreitet. So kann der elektrische Widerstand in besonders effizienter und zuverlässiger Weise in Abhängigkeit von der Temperatur erhöht werden.
Alternativ oder ergänzend kann das Schutzelement ein zwischen der Sicherheitsleitung und der komplementären Sicherheitsleitung angeordnetes Bimetall umfassen. Das Bimetall des Schutzelements kann ausgebildet sein, die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Sicherheitsleitung und der komplementären Sicherheitsleitung zu unterbrechen, sobald die Temperatur den vordefinierten Temperatur-Schwellenwert erreicht oder überschreitet. So kann der elektrische Widerstand in besonders effizienter und zuverlässiger Weise in Abhängigkeit von der Temperatur erhöht werden.
Ein in diesem Dokument beschriebenes Steckverbindungselement kann für elektrische Spannungen von 300V oder höher und/oder für elektrische Ströme von 1 A oder mehr ausgebildet sein. Des Weiteren kann ein in diesem Dokument beschriebenes Steckverbindungselement für den Verbau in einem (Kraft-) Fahrzeug, insbesondere für den Verbau in einem Leistungspfad einer elektrischen Antriebsmaschine eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, ausgebildet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung zur Überwachung eines in diesem Dokument beschriebenen Steckverbindungselements beschrieben, wobei das Steckverbindungselement (während des Normalbetriebs) elektrisch leitend mit einem elektrischen Energiespeicher gekoppelt ist.
Die Vorrichtung ist eingerichtet, Widerstandsdaten in Bezug auf den durch das Schutzelement des Steckverbindungselements (in Abhängigkeit von der Temperatur) beeinflussten elektrischen Widerstand zu erfassen. Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, das Steckverbindungselement in Abhängigkeit von den Widerstandsdaten von dem Energiespeicher zu entkoppeln, insbesondere dann, wenn der elektrische Widerstand größer oder kleiner als ein bestimmter Widerstands-Schwellenwert ist. So kann ein zuverlässiger Schutz des Steckverbindungselements bewirkt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Kraft-) Fahrzeug, insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug, etwa ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad, beschrieben, das zumindest ein in diesem Dokument beschriebenes Steckverbindungselement und/oder die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Ladesystems für einen Energiespeicher eines Fahrzeugs;
Fig. 2 eine beispielhafte Verkabelung innerhalb eines Fahrzeugs;
Fig. 3 a ein beispielhaftes Steckverbindungselement in einer Frontalansicht auf die Kontaktteile des Steckverbindungselements;
Fig. 3b ein beispielhaftes Steckverbindungselement in einer Seitenansicht quer zu den Kontaktteilen;
Fig. 3c ein beispielhaftes Steckverbindungselement in einer weiteren Seitenansicht quer zu den Kontaktteilen; Fig. 4 eine beispielhafte Steckverbindung mit zwei komplementär aufgebauten Steckverbindungselementen; und
Fig. 5 eine Überwachungs-Vorrichtung für ein Steckverbindungselement.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der zuverlässigen und effizienten Temperatur-Überwachung eines Steckverbindungselements einer Steckverbindung.
Fig. 1 zeigt in diesem Zusammenhang ein Blockdiagram eines beispielhaften Ladesystems 100 mit einer Ladestation 110 und einem Fahrzeug 120. Das Fahrzeug 120 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 122, der mit elektrischer Energie aus der Ladestation 110 aufgeladen werden kann. Das Fahrzeug 120 umfasst eine Ladeschnittstelle, insbesondere eine Ladedose, 121 an der ein entsprechender Stecker 111 eines Ladekabels 112 angesteckt werden kann. Die Ladedose 121 und der Stecker 111 bilden ein Stecksystem. Das Fahrzeug 120 umfasst eine Steuereinheit 123, die eingerichtet ist, einen Ladevorgang an der Ladestation 110 zu steuern.
Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Verkabelung in einem Fahrzeug 120. Insbesondere zeigt Fig. 2 ein oder mehrere Leistungsleitungen 221, die einen elektrischen Verbraucher 200 (z.B. eine elektrische Antriebsmaschine bzw. einen Wechselrichter) über eine Lei stungs- Steckverbindung 231 mit dem elektrischen Energiespeicher 122 verbinden, um elektrische Versorgungsenergie an den elektrischen Verbraucher 200 zu übertragen.
An einer Steckverbindung 231, insbesondere innerhalb eines Steckverbindungselements einer Steckverbindung 231, kann es während des Betriebs zu einer Überlastung und als Folge daraus zu einer Überhitzung kommen. In diesem Dokument werden Maßnahmen beschrieben, mit denen eine derartige Situation in zuverlässiger und effizienter Weise erkannt und mit denen ein oder mehrere geeignete Gegenmaßnahmen zum Schutz des Stechverbindungselements bewirkt werden können.
Wie in den Figuren 3a bis 3c dargestellt, kann eine Leistungsleitung 221 mit einem Steckverbindungselement 300 verbunden sein, wobei das Steckverbindungselement 300 ausgebildet ist, mit einem komplementären Steckverbindungselement 400 (siehe Fig. 4) eine Steckverbindung 231 zu bilden. Die Leistungsleitung 221 weist typischerweise mehrere (insbesondere zwei) Adern 321, 322 auf, z.B. für ein Plus-Potential und für ein Minus-Potential. Des Weiteren kann die Leistungsleitung 221 eine Schirm- bzw. Referenzschicht 324 aufweisen (z.B. um Anforderungen in Bezug auf elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) zu erfüllen). Die Referenzschicht 324 kann auf einem Referenzpotential liegen (insbesondere auf der Fahrzeug-Masse).
In entsprechender Weise kann das Steckverbindungselement 300 Kontaktteile 301, 302 aufweisen, die ausgebildet sind, jeweils eine der Aderns 321, 322 der Leistungsleitung 221 elektrisch leitend zu kontaktieren. Ferner kann das Steckverbindungselement 300 eine die Kontaktteile 301, 302 umschließende Schirm- bzw. Referenzschicht 304 aufweisen, die elektrisch leitend mit der Schirm- bzw. Referenzschicht 324 der Leistungsleitung 221 verbunden sein kann.
Es wird Bezug auf Fig. 5 genommen. Eine erste Ader 321 der Leistungsleitung 221 und/oder ein erstes Kontaktteil 301 des Steckverbindungselements 300 können auf einem ersten Potential 501 liegen (z.B. auf einem HV+ Potential). Eine zweite Ader 322 der Leistungsleitung 221 und/oder ein zweites Kontaktteil 302 des Steckverbindungselements 300 können auf einem zweiten Potential 502 liegen (z.B. auf einem HV- Potential). Ferner können die Schutz- bzw. Referenzschicht 324, 304 der Leistungsleitung 221 und/oder des Steckverbindungselements 300 auf einem Referenzpotential 504 (z.B. Masse) liegen. Ein Fahrzeug 120 kann, wie in Fig. 5 dargestellt, eine Überwachungs-Vorrichtung 505 umfassen, die eingerichtet ist, Widerstandsdaten in Bezug auf den elektrischen Widerstand zwischen den unterschiedlichen Potential ebenen 501, 502, 504 zu ermitteln (z.B. mittels einer Messeinheit 506). Insbesondere können Widerstandsdaten in Bezug auf den ersten Widerstand 511 zwischen der ersten Potential ebene 501 und der Referenzebene 504, in Bezug auf den zweiten Widerstand 512 zwischen der zweiten Potentialebene 501 und der Referenzebene 504, und/oder in Bezug auf einen dritten Widerstand 513 zwischen der ersten Potentialebene 501 und der zweiten Potentialebene 502 ermittelt werden.
Die Vorrichtung 505 kann ferner eingerichtet sein, in Abhängigkeit von den Widerstandsdaten die Leistungsleitung 221 von dem Energiespeicher 122 des Fahrzeugs 100 zu entkoppeln. Insbesondere kann die Vorrichtung 505 eingerichtet sein, einen gemessenen Widerstand 511, 512, 513 mit einem ersten (relativ hohen) Widerstands-Schwellenwert zu vergleichen. Wenn erkannt wird, dass der gemessene Widerstand 511, 512, 513 kleiner als der erste Widerstands- Schwellenwert ist, so kann ein Hinweis an den Nutzer des Fahrzeugs 100 ausgegeben werden, insbesondere mit der Aufforderung das Fahrzeug 100 warten zu lassen.
Des Weiteren kann die Vorrichtung 505 eingerichtet sein, den gemessenen Widerstand 511, 512, 513 mit einem zweiten (relativ niedrigen) Widerstands- Schwellenwert zu vergleichen (der kleiner als der erste Widerstands- Schwellenwert ist). Wenn erkannt wird, dass der gemessene Widerstand 511, 512, 513 kleiner als der zweite Widerstands-Schwellenwert ist, so können ein oder mehrere Schütze 210 des Fahrzeugs 100 geöffnet werden, um die Leistungsleitung 221 von dem Energiespeicher 122 zu trennen. So kann ein sicherer Betrieb des Fahrzeugs 100 gewährleistet werden.
Ein Steckverbindungselement 300 kann, wie in den Figuren 3a bis 3c aus unterschiedlichen Perspektiven dargestellt, ein Schutzelement 311 aufweisen, das ausgebildet ist, die Luft- und Kriechstrecke (und damit den elektrischen Widerstand 501, 502) zwischen zumindest einem Kontaktteil 301, 302 und der Referenz- bzw. Schirmschicht 304 in Abhängigkeit von der Temperatur des zumindest einen Kontaktteils 301, 302 zu verändern. Insbesondere kann das Schutzelement 311 ausgebildet sein, den elektrischen Widerstand 501, 502 zwischen dem zumindest einen Kontaktteil 301, 302 und der Referenzschicht 304 mit sinkender Temperatur zu erhöhen bzw. mit steigender Temperatur zu reduzieren. Dabei kann das Schutzelement 311 z.B. ausgebildet sein, den elektrischen Widerstand 501, 502 schlagartig zu reduzieren, wenn die Temperatur des zumindest einen Kontaktteils 301, 302 einen bestimmten Temperatur- Schwellenwert (z.B. 150°C) überschreitet.
Das Absinken des elektrischen Widerstands 501, 502 aufgrund einer Temperaturerhöhung kann von der Überwachungs-Vorrichtung 505 erkannt werden. Des Weiteren kann in Reaktion darauf eine (der o.g.) Schutzmaßnahmen veranlasst werden.
Alternativ oder ergänzend kann zwischen den Kontaktteilen 301, 302 ein Schutzelement 312 angeordnet sein, das ausgebildet ist, die Luft- und Kriechstrecke (und damit den elektrischen Widerstand 503) zwischen den beiden Kontaktteilen 301, 302 in Abhängigkeit von der Temperatur zu verändern. Insbesondere kann das Schutzelement 312 ausgebildet sein, den elektrischen Widerstand 503 zwischen den Kontaktteilen 301, 302 mit sinkender Temperatur zu erhöhen bzw. mit steigender Temperatur zu reduzieren. Dabei kann das Schutzelement 312 z.B. ausgebildet sein, den elektrischen Widerstand 503 schlagartig zu reduzieren, wenn die Temperatur zumindest eines Kontaktteils 301, 302 den bestimmten Temperatur-Schwellenwert überschreitet.
Ein Schutzelement 311, 312 kann ein dielektrisches und/oder elektrisch isolierendes Material umfassen, das ausgebildet ist, die Luft- und Kriechstrecke zu erhöhen. Das Material kann derart ausgebildet sein, dass das Material bei einer bestimmten Temperatur (insbesondere bei dem Temperatur-Schwellenwert) schmilzt, so dass die Luft- und Kriechstrecke und somit der elektrische Widerstand 501, 502, 503 reduziert werden.
Alternativ oder ergänzend kann das Schutzelement 311, 312 ein Bimetall umfassen, das ausgebildet ist, die Luft- und Kriechstrecke durch Krümmung des Bimetalls mit steigender Temperatur zu reduzieren. Beispielsweise kann sich das Bimetall mit steigender Temperatur von einem Kontaktteil 301, 302 zu der Referenzschicht 304 bzw. zu dem anderen Kontaktteil 301, 302 hinbewegen, ggf. bis ein elektrisch leitender Kontakt bewirkt wird.
Das beschriebene Steckverbindungselement 300, 400 kann somit ausgebildet sein, bei Vorliegen einer Überlastung eine leitende Verbindung zwischen einem Kontaktteil 301, 302 und der Referenzschicht 304 (insbesondere mit der Fahrzeugmasse) zu bewirken. Bei einer zu hohen Temperatur kann das Schutzelement 311, 312 (z.B. ein Isolator zwischen dem Kontaktteil 301, 302 und der Referenzschicht 304) wegschmelzen, wodurch eine Reduzierung des elektrischen Widerstands 501, 502 bzw. ein Kurzschluss zwischen dem Kontaktteil 301, 302 und der Referenzschicht 304 bzw. zwischen dem ersten oder zweiten Potential 501, 502 und dem Referenzpotential 504 entsteht. Dies kann von der Überwachungs-Vorrichtung 505 (insbesondere von einer Isolationsüberwachung) erkannt werden. Das Hochvolt-Netz kann darauf abgeschaltet werden (insbesondere durch Abkopplung des Energiespeichers 122).
Alternativ oder ergänzend kann das beschriebene Steckverbindungselement 300, 400 ausgebildet sein, bei Vorliegen einer Überlastung eine leitende Verbindung zwischen den beiden Kontaktteilen 301, 302 zu bewirken. Bei einer zu hohen Temperatur kann das Schutzelement 312 (insbesondere ein Isolator) zwischen den Kontaktteilen 301, 302 wegschmelzen, wodurch eine Reduzierung des elektrischen Widerstands 503 bzw. ein Kurzschluss zwischen den Kontaktteilen 301, 302 bzw. zwischen dem ersten und dem zweiten Potential 501, 502 entsteht. Dies kann von der Überwachungs-Vorrichtung 505 (insbesondere von einer Üb er Stromüberwachung) erkannt werden. Das Hochvolt-Netz kann darauf abgeschaltet werden.
Fig. 4 zeigt eine Steckverbindung 231 mit einem ersten Steckverbindungselement 300 und einem zweiten Steckverbindungselement 400, die jeweils wie in diesem Dokument beschrieben ausgebildet sein können. Die beiden Steckverbindungselemente 300, 400 können jeweils eine Sicherheitsleitung 401, 402 umfassen, wobei die Sicherheitsleitungen 401, 402 elektrisch leitend miteinander verbunden sind, wenn die beiden Steckverbindungselemente 300, 400 zusammengesteckt sind, um die Steckverbindung 231 zu bilden.
Die Üb erwachungs -Vorrichtung 505 kann eingerichtet sein, zu überprüfen, ob die Sicherheitsleitungen 401, 402 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Wenn erkannt wird, dass die Sicherheitsleitungen 401, 402 nicht (mehr) elektrisch leitend miteinander verbunden sind, so kann eine Abschaltung des HV-Netzes bewirkt werden (z.B. durch Öffnen der ein oder mehreren Schütze 210).
Zumindest eines der Steckverbindungselemente 300, 400 kann ein Schutzelement 411 aufweisen, das ausgebildet ist, die leitende Verbindung zwischen den Sicherheitsleitungen 401, 402 zu unterbrechen, wenn die Temperatur über den Temperatur-Schwellenwert steigt. Zu diesem Zweck kann das Schutzelement 411 z.B. ein schmelzendes Metall aufweisen, das bei Erreichen des Temperatur- Schwellenwertes schmilzt. Alternativ oder ergänzend kann das Schutzelement 411 ein Bimetall als Teil einer Sicherheitsleitung 402 aufweisen, das ausgebildet ist, sich mit steigender Temperatur von der anderen Sicherheitsleitung 401 weg zu bewegen, um die leitende Verbindung zwischen den Sicherheitsleitungen 401, 402 zu unterbrechen.
Ein Steckverbindungselement 300, 400 kann somit derart ausgebildet sein, dass eine Überlastung zu einer Unterbrechung der Sicherheitsschleife (d.h. der Sicherheitsleitungen 401, 402) der Steckverbindung 231 führt. Durch eine
Übertemperatur kann bewirkt werden, dass in dem Steckverbindungselement 300, 400 die Brücke 411 der Sicherheitsschleife durchschmilzt. Dies kann von der Überwachungs-Vorrichtung 505 erkannt werden. Das Hochvolt-Netz kann darauf abgeschaltet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims

Ansprüche ) Steckverbindungselement (300, 400) für eine Steckverbindung (231); wobei das Steckverbindungselement (300, 400) umfasst,
- ein elektrisch leitendes erstes Kontaktteil (301), das ausgebildet ist, mit einem komplementären ersten Kontaktteil (301) eines komplementären Steckverbindungselements (300, 400) der Steckverbindung (231) eine elektrisch leitende Verbindung zu bilden;
- zumindest ein weiteres elektrisch leitendes Teil (302, 304); und
- zumindest ein Schutzelement (311, 312), das ausgebildet ist, mit steigender Temperatur einen elektrischen Widerstand (501, 502, 503) zwischen dem ersten Kontaktteil (301) und dem weiteren Teil (302, 304) zu reduzieren. ) Steckverbindungselement (300, 400) gemäß Anspruch 1, wobei
- das weitere Teil (302, 304) ein Referenzteil (304), insbesondere eine das erste Kontaktteil (301) umgebende Referenzschicht, umfasst; und
- das Referenzteil (304) mit einem Referenzpotential (504), insbesondere Masse, verbunden ist. ) Steckverbindungselement (300, 400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das weitere Teil (302, 304) ein elektrisch leitendes zweites Kontaktteil (302) umfasst, das ausgebildet ist, mit einem komplementären zweiten Kontaktteil (302) des komplementären Steckverbindungselements (300, 400) der Steckverbindung (231) eine elektrisch leitende Verbindung zu bilden. ) Steckverbindungselement (300, 400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schutzelement (311, 312) ausgebildet ist, den elektrischen Widerstand (501, 502, 503) zwischen dem ersten Kontaktteil (301) und dem weiteren Teil (302, 304) sprunghaft zu reduzieren, sobald die Temperatur einen vordefinierten Temperatur-Schwellenwert erreicht oder überschreitet. ) Steckverbindungselement (300, 400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- das Schutzelement (311, 312) ein dielektrisches und/oder elektrisch isolierendes Material umfasst;
- das Schutzelement (311, 312) zwischen dem ersten Kontaktteil (301) und dem weiteren Teil (302, 304) angeordnet ist; und
- das Schutzelement (311, 312) ausgebildet ist, zu schmelzen, sobald die Temperatur einen vordefinierten Temperatur-Schwellenwert erreicht oder überschreitet. ) Steckverbindungselement (300, 400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- das Schutzelement (311, 312) ein Bimetall umfasst;
- das Schutzelement (311, 312) zwischen dem ersten Kontaktteil (301) und dem weiteren Teil (302, 304) angeordnet ist; und
- das Bimetall des Schutzelements (311, 312) ausgebildet ist, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Kontaktteil (301) und dem weiteren Teil (302, 304) zu bewirken, sobald die Temperatur einen vordefinierten Temperatur-Schwellenwert erreicht oder überschreitet. ) Steckverbindungselement (300, 400) für eine Steckverbindung (231); wobei das Steckverbindungselement (300, 400) umfasst,
- ein elektrisch leitendes erstes Kontaktteil (301), das ausgebildet ist, mit einem komplementären ersten Kontaktteil (301) eines komplementären Steckverbindungselements (300, 400) der Steckverbindung (231) eine elektrisch leitende Verbindung zu bilden; - 17 -
- eine Sicherheitsleitung (401, 402), die ausgebildet ist, mit einer komplementären Sicherheitsleitung (401, 402) des komplementären Steckverbindungselements (300, 400) der Steckverbindung (231) eine elektrisch leitende Verbindung zu bilden, wenn das erste Kontaktteil (301) elektrisch leitend mit dem komplementären ersten Kontaktteil (301) verbunden ist; und
- ein Schutzelement (411), das ausgebildet ist, mit steigender Temperatur einen elektrischen Widerstand zwischen der Sicherheitsleitung (401, 402) und der komplementären Sicherheitsleitung (401, 402) zu erhöhen. ) Steckverbindungselement (300, 400) gemäß Anspruch 7, wobei das Schutzelement (411) ausgebildet ist, den elektrischen Widerstand zwischen der Sicherheitsleitung (401, 402) und der komplementären Sicherheitsleitung (401, 402) sprunghaft zu erhöhen, sobald die Temperatur einen vordefinierten Temperatur-Schwellenwert erreicht oder überschreitet. ) Steckverbindungselement (300, 400) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei
- das Schutzelement (411) ein elektrisch leitendes Material umfasst;
- das Schutzelement (411) zwischen der Sicherheitsleitung (401, 402) und der komplementären Sicherheitsleitung (401, 402) angeordnet ist; und
- das Schutzelement (411) ausgebildet ist, zu schmelzen, sobald die Temperatur einen vordefinierten Temperatur-Schwellenwert erreicht oder überschreitet. 0) Steckverbindungselement (300, 400) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei - 18 -
- das Schutzelement (411) ein zwischen der Sicherheitsleitung (401, 402) und der komplementären Sicherheitsleitung (401, 402) angeordnetes Bimetall umfasst; und
- das Bimetall des Schutzelements (411) ausgebildet ist, die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Sicherheitsleitung (401, 402) und der komplementären Sicherheitsleitung (401, 402) zu unterbrechen, sobald die Temperatur einen vordefinierten Temperatur-Schwellenwert erreicht oder überschreitet.
11) Steckverbindungselement (300, 400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- das Steckverbindungselement (300, 400) für elektrische Spannungen von 300V oder höher ausgebildet ist; und/oder
- das Steckverbindungselement (300, 400) für elektrische Ströme von 1 A oder mehr ausgebildet ist; und/oder
- das Steckverbindungselement (300, 400) für den Verbau in einem Fahrzeug (120) ausgebildet ist; und/oder
- das Steckverbindungselement (300, 400) ausgebildet ist, in einem Leistungspfad einer elektrischen Antriebsmaschine eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (120) verbaut zu werden.
12) Vorrichtung (505) zur Überwachung eines Steckverbindungselements (300, 400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; wobei das Steckverbindungselement (300, 400) elektrisch leitend mit einem elektrischen Energiespeicher (122) gekoppelt ist; wobei die Vorrichtung (505) eingerichtet ist,
- Widerstandsdaten in Bezug auf den durch das Schutzelement (311, 312, 411) des Steckverbindungselements (300, 400) beeinflussten elektrischen Widerstand (501, 502, 503) zu erfassen; und
- das Steckverbindungselement (300, 400) in Abhängigkeit von den Widerstandsdaten von dem Energiespeicher (122) zu entkoppeln, - 19 - insbesondere dann, wenn der elektrische Widerstand (501, 502, 503) größer oder kleiner als ein Widerstands-Schwellenwert ist.
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