WO2022268548A1 - Elektrisches versorgungskabel für ein fahrzeug - Google Patents

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WO2022268548A1
WO2022268548A1 PCT/EP2022/065950 EP2022065950W WO2022268548A1 WO 2022268548 A1 WO2022268548 A1 WO 2022268548A1 EP 2022065950 W EP2022065950 W EP 2022065950W WO 2022268548 A1 WO2022268548 A1 WO 2022268548A1
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supply cable
maximum value
value
current
designed
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PCT/EP2022/065950
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English (en)
French (fr)
Inventor
Arndt Christian Duerr
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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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
    • B60L53/18—Cables specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L53/14—Conductive energy transfer
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge

Definitions

  • the present invention relates to a supply cable for electrically connecting a vehicle, in particular an energy store of a vehicle, to an energy supply device.
  • the supply cable can, for example, be a charging cable (even if it can also be used or set up for discharging processes from the vehicle), which is designed to transmit power of at least 0.5 kW, preferably at least 2 kW of electrical power.
  • a first charging situation the vehicle can be charged via a dedicated charging infrastructure, which in particular involves permanently installed charging stations.
  • charging stations are implemented as charging stations or wall boxes.
  • a permanent current socket is provided, as is used for example in normal households for the energy supply.
  • this is a 220V Schuko socket or a socket designed according to other regional standards or customs, in which case a three-phase connection can also be provided.
  • the charging cable usually has an integrated controller, which can be designed, for example, as an in-cable control box, ICCB, in the connecting line between the two connectors of the charging cable.
  • This integrated controller is used to communicate with the vehicle and to enable and set a charging current, since a shockproof socket, unlike a charging station or a wall box, usually does not have a Has communication line through which the vehicle can communicate with the energy supply device.
  • a charging current is usually limited to a maximum value that is below a maximum value with which the household socket is usually protected.
  • a fuse of 16A which is common in Germany, for example, the integrated control of the charging cable is usually set in such a way that a maximum current consumption of 13A is possible.
  • the charging cable according to the invention allows a line network leading to a charging point, e.g. a household socket, not to be overloaded by the charging current. In particular, it is prevented that a fuse protecting the charging connection is repeatedly blown.
  • the supply cable is used to draw electrical energy from an energy supply device. If this energy supply device has less fuse protection than the maximum current that can be drawn in the supply cable, or if other consumers are already connected to the energy supply device or if they are connected after the charging process has started, drawing a charging current via the supply cable can, for example, lead to the fuse being triggered .
  • supply cable detects such a situation (i.e. an unplanned, undesired interruption of the current flow with regard to the charging process) in order to then either automatically avoid triggering the fuse again or to allow a user to configure the charging cable accordingly in order to avoid triggering the fuse in the future.
  • the supply cable for electrically connecting a vehicle, in particular an energy store of a vehicle, to an energy supply device providing electrical energy has a connecting line and a primary connector which is or can be electrically coupled to the connecting line.
  • the vehicle and the power supply device are different components.
  • the primary connector has a vehicle connection, which is designed for a detachable electrical connection to the vehicle, in particular to the energy store of the vehicle.
  • the primary connector can be, for example, a Type 2 connector or any other type of connector designed for connection to the vehicle.
  • the supply cable has a secondary connector which is or can be electrically coupled to the connecting line and which is provided for the detachable electrical connection to the energy supply device.
  • Primary connectors and/or secondary connectors can be detachably or permanently coupled to the connection line.
  • the secondary connector is used in particular for the electrical connection to a permanent current socket or household socket.
  • the secondary connector is a Schuko plug or a three-phase plug. However, it can also be a type 2 connector.
  • Primary connectors and secondary connectors can (colloquially) also be referred to as charging plugs.
  • the supply cable has a detection device that is set up to monitor the electrical current supplied by the energy supply device.
  • the detection device is designed to detect or determine an interruption in the electrical current supplied.
  • the detection device can be formed in any component of the supply cable, in particular in the primary connector or secondary connector or the connecting line or supply line. If an ICCB is present, the detection device can also be embodied in this ICCB.
  • the detection device can, for example, be a current sensor, e.g. a Hall Sensor or the like, have or be connected to such a current sensor in order to determine or detect or measure the electric current flowing in the supply cable.
  • the supply cable also has a limiting unit.
  • the limiting unit serves to limit an electric current flowing through the supply cable to a maximum value. It is designed or set up to limit.
  • the limiting unit is thus provided in particular in order to specify a maximum value for the current flowing through the secondary connector and/or through the supply cable to protect the energy supply device from overloading.
  • the limiting of the flowing current to the maximum value can be done either actively, e.g. by a dedicated circuit of the limiting unit, which does not allow the flowing current to rise above a maximum value.
  • the current flowing can be limited to the maximum value alternatively or additionally (indirectly or passively) by transferring the maximum value to the vehicle and/or charging control of the supply cable and/or to charging control logic of the energy supply device, so that no current is requested or supplied by the vehicle .is supplied by the energy supply device which exceeds the maximum value.
  • the restriction unit can be formed in any component of the umbilical cable, in particular in the primary connector or secondary connector or the connecting line. If an ICCB is present, the limitation unit can also be formed in this ICCB.
  • the detection device to be set up to transfer a maximum value to the limitation unit and/or to output it as a signal value, based on a current supplied before the interruption was detected.
  • the limit value or the signal value can, for example, be output as a suggestion for a setting as a maximum value.
  • the detection device is used to determine a break in the current supplied by the energy supply device. If such a termination is detected, in particular unexpectedly and/or abruptly, that is to say not at the end of a charging process, then this may be due to the triggering of a fuse in the energy supply device, for example.
  • the limiting value determined by the detection device is therefore such a value of the current remaining below a current that triggers the abort, since the limit value is based on a current supplied before the abort.
  • the limiting value can be ascertained or determined or calculated as a function of a current that was supplied or detected or ascertained in time before the termination. In particular, it can be the current that flowed through the charging cable before the disconnection.
  • This limiting value can either be transferred or transmitted or sent directly to the limiting unit so that it accepts the limiting value as the maximum value.
  • said limit value can also be output or provided as a signal value, in particular as a suggestion for a setting as a maximum value.
  • the limit value that is output or provided, or the signal value that can represent the limit value can be output to a user, for example, or to a control device or the like.
  • the limiting value or the signal value that is output or provided can thus serve, for example, as a suggestion for a setting or for an input as a maximum value, for example by a user or by a control unit.
  • the maximum value set in this way or transferred to the limiting unit or made available or output thus makes it possible to reduce the risk of further triggering of the protection of the energy supply device.
  • the invention allows the greatest possible current to flow through the supply cable, since the maximum value is determined based on the limit value and therefore does not have to be estimated, possibly incorrectly, by a user. As a result, even after the fuse has tripped, the safety of the current branch can advantageously be maintained at the same time and the charging time can be minimized.
  • the detection device is advantageously designed to detect the termination when the electrical current supplied is reduced by more than 90% in a time interval of less than 1 s.
  • the termination is then detected by the detection device when the delivered electric current is reduced by more than 90% in a time interval of less than 100 ms.
  • provision can be made, for example, for a termination to be detected or a situation to be classified or recognized as a termination if a comparison of the determined reduction in the electrical current with a planned reduction in the electrical current exceeds a limit value.
  • a target value for the current can be available or made available or read in at any point in time or at defined points in time from the charging controller of the supply cable, the vehicle and/or the energy supply unit (e.g.
  • an actual value of the current can be recorded or provided at different points in time.
  • a comparison of the actual value and the setpoint value (for example a difference formation), if this comparison exceeds a threshold value, for example, can indicate a termination or be evaluated or recognized as a termination of the current.
  • a threshold value can be formed, for example, by the difference between the target value and the actual value increasing to more than 90% of the target value within one second or within 100 ms.
  • Such an abrupt drop in the electric current can, for example, lead to the conclusion that the protection of the energy supply device has tripped.
  • the current flowing through the supply cable can also drop when a charging process is terminated, for example by the vehicle. In this case, however, it can happen that there is no correspondingly abrupt drop in the electric current, so that the termination can be reliably detected using the criteria described above.
  • a signal can be transmitted to the supply cable or the detection device or the detection unit—as described above—from the vehicle or an ICCB or a charging control logic of the energy supply device that the current is being reduced or stopped.
  • a signal can be transmitted to the supply cable or the detection device or the detection unit—as described above—from the vehicle or an ICCB or a charging control logic of the energy supply device that the current is being reduced or stopped.
  • the termination detection described can advantageously be reliably detected that an overload has occurred and this can be used for a subsequent charging process or for informing the user.
  • the detection device is designed to determine the limit value as a function of the last current value detected before the termination.
  • the detection device or detection unit is designed to determine the limit value as a function of the mean value from several detected current values in a predefined time window before the termination (e.g. within the last 100 ms before the termination).
  • the detection device is designed to determine the limit value by using filtering on a plurality of detected current values before the termination.
  • the limiting value can also be determined by forming a time derivative of the current and by assuming the case of termination when a limit value of the derivative is exceeded. One or more of the current values before the limit value can then be used to determine the (new) maximum value or the limit value.
  • the termination can be determined by the following steps: (a) reading in or determining a setpoint value for the current, (b) reading in or determining an actual value for the current, (c) comparing setpoint value and actual value, e.g. by forming a difference or the like, (d) deciding whether there is a termination depending on the comparison, e.g. if a difference between the target value and the actual value exceeds a threshold value.
  • the detection device is designed in particular to additionally take into account a safety discount for the (new) maximum value or limit value.
  • the safety deduction is in particular at least 5% of the determined limit value (i.e. the current that flowed before the termination), preferably at least 10% (e.g. if 10 A is determined as the termination current value, then the new limiting value with a 5% safety reduction is 9.5 A, with 10 % safety discount 9.0 A).
  • said Safety deduction advantageously at least 0.5 A, particularly advantageously at least 1.0 A, eg exactly 0.5 A or exactly 1.0 A provided that the detection device determines the termination as such an event during which the flowing current drops.
  • Those measured values of the flowing current which were determined in terms of time before said current drop are, in particular, those values which can be assumed as limiting values, advantageously with said safety discount.
  • the last current value detected before the termination is therefore in particular a current value from which a drop in the current was determined. If the detection device establishes, for example, that a current current value is significantly lower than a previously determined current value, then there is a termination and the previously determined current value is the last current value detected before the termination. If a mean value from several detected current values before the termination is used to determine the limiting value, then it can be a weighted or unweighted mean value.
  • those measured current values that are closer to the break in time can be weighted more heavily than those measured current values that are at a greater distance from the break in time.
  • the predefined time window before the termination can only be designed, for example, in such a way that it has a maximum period of 2 s.
  • the time window can have a maximum duration of 1 s, for example.
  • the safety discount described above makes it possible for the limit value to be below the triggering threshold of the fuse, even taking into account triggering tolerances of a fuse for the energy supply device. Using the limiting value determined in this way minimizes the risk of the fuse of the energy supply device tripping again, since the current flowing through the supply cable remains below a value that previously did not trigger said fuse of the energy supply device.
  • a similar or analogous determination of the limit value is also possible if a method as described above using setpoint and actual values is used - here, for example, the actual value can be used as the limit value in which the comparison exceeds the threshold value or a has just fallen below another threshold value. If, for example, the termination threshold value is 90% of the target value, the further threshold value can be, for example, 10% of the target value.
  • the termination threshold value is reached, then there is a termination.
  • the last value in time before the termination criterion (or an average of values or the like, see the explanations above) can then be used as the limiting value, for example, or a last value before the termination, for which the difference value was lower than the further threshold value, im For example less than 10%.
  • the supply cable can be switched between a learning mode and a normal mode.
  • the limitation unit is designed, in the learning mode, to gradually increase the current flowing through the supply cable in accordance with a predefined rule up to the set maximum value.
  • the limiting unit is designed to limit the current flowing through the supply cable to the maximum value.
  • a difference between the learning mode and the normal mode is in particular such that the limiting unit in the learning mode does not immediately allow a current up to the maximum value (as in the normal mode, in which a switch is thrown, so to speak), but an increase in the current up to delayed to the maximum value or stretched over a predefined period of time. In this way, in particular, a break in the current can be reliably detected, with the current value at which the break occurs being better recognizable. The limiting value can thus be determined more precisely.
  • the supply cable is designed to monitor the electrical current supplied by the energy supply device in the learning mode at a higher monitoring rate than in the normal mode.
  • this enables an improved and more precise determination of the termination of the current, in order to be able to determine the limiting value more precisely. If, for example, provision is made for a current value to be determined or read from a sensor every 50 ms in the normal mode, it is provided for example in the learning mode that every 10 ms or every millisecond a measured value is determined or read from said current sensor. The limit value can thus be determined safely and reliably by the learning mode.
  • the probability of another interruption when the supply cable is used again on the energy supply device is minimized, since the limiting unit and the detection device provide the framework conditions for the greatest possible accuracy in determining the limit value are reached. If there is no abortion during the learning mode, the current that flows can at most assume the maximum value, which means that, with the exception of the delay in the increase in current up to the maximum value, no further influences are made on the charging process.
  • the learning mode is advantageous in particular when the supply cable is used for the first time on an unknown energy supply device, in order to test protection of the energy supply device.
  • the learning mode can be used several times in succession in a particularly advantageous manner if an abort was detected in the learning mode.
  • the previously determined limiting value can be used as the maximum value for a new run through the learning mode.
  • a triggering threshold for protecting the energy supply device can thus be determined precisely and reliably. Ideally, a fuse will only trip once if no additional loads are connected.
  • the predefined rule is advantageously a predefined ramp for increasing the current.
  • the predefined ramp starts from a predefined starting value, which can be, for example, 0 A or 1 A or 2 A. Starting from this predefined start value, the ramp allows the current to increase by means of a predefined gradient, for example 1 A/s or 0.5 A/s or 0.1 A/s.
  • the predefined ramp can also be multi-stage and include different gradients, for example a first area with a first gradient and a second area with a second gradient, with the second gradient enabling a flatter rise in the current (e.g.: first gradient: 1 A/ s to 2 A or to 4 A below maximum, second gradient: 0.1 A/s to maximum).
  • the predefined ramp can in particular also be designed in such a way that it starts from a predefined starting point that is selected as a function of the maximum value.
  • said ramp may cover a range of 80% below maximum to maximum or 50% below maximum to maximum.
  • the ramp means that the current cannot rise abruptly, which would make detection of the limiting value more difficult.
  • the supply cable advantageously has a location sensor in order to determine and/or store a link between the limiting value and a location at which the limiting value was determined.
  • the detection device or detection unit can only have the location sensor, for example.
  • the supply cable or the detection device is particularly advantageously designed to transfer the limit value associated with the location to the limiter unit as a maximum value and/or to output it as a signal value when it reaches a location for which a limit value is stored in association.
  • the signal value or the limit value can, for example, be output as a suggestion for a setting as a maximum value, in particular to a user. This makes it possible, in particular, to access maximum values that have already been determined or entered.
  • the location sensor can be designed as a GPS sensor, for example. However, it can also be a sensor or a device that carries out an (absolute) location determination, for example using WLAN signals or MAC addresses or a radio cell assignment in mobile radio networks. Other sensors are also possible, which enable a (relative) assignment to a location.
  • This can be an RFID reader, for example, which reads an RFID chip on a socket and can thus at least indirectly determine a location, since sockets are generally not mobile.
  • the limiting unit is advantageously designed to output or send the maximum value to the vehicle and/or to a charging control logic of the supply cable or the energy supply device.
  • the limitation unit is designed to inform the vehicle that the maximum value that can be requested as the charging current is the maximum value that is output or sent or transferred.
  • the current flowing through the supply cable can thus be limited simply and reliably by the limiting unit.
  • the limiting unit only communicates the maximum value to the vehicle and/or the charging control logic, as a result of which the vehicle and the charging control logic start a charging process in which the maximum value is not exceeded.
  • the maximum value can be transferred to the vehicle and/or the charge control logic, for example, via a communication line that is provided for communication between the vehicle and the charge control logic.
  • the maximum value can be transferred in such a way that the supply cable has a variable current-carrying capacity code that can be read out by the vehicle and/or the charging control logic. This ampacity coding can be used in particular to limit the charging current that flows through the supply cable. Alternatively or additionally, the maximum value can also be transmitted or output or sent wirelessly.
  • the supply cable advantageously has an output unit.
  • the output unit is set up in particular to output a signal, in particular an acoustic or visual warning, when the detection device detects the termination.
  • the user can advantageously recognize that the set maximum value was possibly too high and can react to this by reducing the maximum value in order to prevent the charging process from being repeatedly aborted and/or a permanent overload of the current branch.
  • the output unit is designed to output a signal that the maximum value set by the limiting unit is lower than a maximum possible maximum value.
  • the maximum possible maximum value is in particular a technically conditioned maximum possible current that can flow through the supply cable without damaging it or violating other specifications of the supply cable.
  • the user can advantageously recognize that a loading process can take longer than would be possible in the best case using the maximum possible maximum value.
  • it can advantageously be prevented that the user, after charging at a location with only a low maximum value, inadvertently maintains this low maximum value, although a significantly higher current draw would be possible at the next charging location.
  • the signal that is output by the output unit can in particular also be transmitted to a user terminal, such as a smartphone in particular, in order to indicate appropriate warnings and/or information to the user of the supply cable on the user terminal.
  • a user terminal such as a smartphone in particular
  • the output unit can be arranged, for example, in or on the primary connector, which advantageously makes it directly operable for the user in the vicinity of the vehicle.
  • the output unit can be arranged, for example, in or on the secondary connector, as a result of which the signals can advantageously be made accessible to the user for a specific energy supply device.
  • the output unit for example, in or on the connecting line and / or in a - be arranged ICCB in the connecting line, which is advantageous Output unit can be extended over a larger space and placement is more flexible.
  • the supply cable advantageously has an adjustment device.
  • the maximum value can be (flexibly) set via the setting device, in particular by a user.
  • the setting device preferably has a rotary wheel or a slider or a touchscreen or a keypad for entering the maximum value. In this way, the user can specify the maximum value himself.
  • the detection device is advantageously designed to preset the limit value as a maximum value, for example by an actuator actuating the rotary wheel or the slide.
  • the limit value can also be set as a suggestion for entry via the keypad.
  • the supply cable has a display on which the limit value is displayed as a suggestion in order to help the user when setting the maximum value via the setting device.
  • the setting device advantageously enables the maximum value to be limited in a simple manner using simple means, which a user can set, for example, at his own request. This advantageously increases the safety and ease of use of the supply cable.
  • the maximum value can advantageously be selected from a plurality of predefined values via the setting device.
  • the predefined values are in particular fixed current values, such as 2 A, 4 A, 6 A, 8 A, 10 A and 13 A. If the setting device is designed with a rotary wheel or slider as described above, for example, this can The rotary wheel and/or the slider preferably have locking steps that correspond to the corresponding predefined values.
  • individual switch fields can be displayed that correspond to the levels, and when using a keypad, for example, individual keys can be assigned fixed maximum values. This means that the maximum value can be set easily and intuitively. Alternatively or additionally, the maximum value can be set steplessly from a predefined interval using the setting device.
  • the predefined interval is, for example, the interval between 1 A and 13 A.
  • stepless means in particular that a smallest gradation, which occurs at a digital signal processing is unavoidable, is a maximum of 0.2 A or a maximum of 0.1 A.
  • the supply cable advantageously has a memory.
  • the memory is used to store different maximum values, in particular by the user. It can be designed to store different maximum values. Thus, for example, if the setting device does not have a rotary wheel or a slider as described above, predefined values can be stored which can be set particularly easily and intuitively as the maximum value for the limiting unit. Thus, in particular, different maximum values for different energy supply devices that are used more frequently can be stored and called up easily and with little effort in order to achieve rapid configuration of the supply cable. For example, if the current limit is 8A in a first garage and 12A in a second garage, the two maximum values can be stored in the memory and called up and/or set quickly and easily depending on the location of the charging process.
  • the supply cable preferably has a communication module.
  • the communication module is used in particular for communication with a user terminal. It is therefore provided that the maximum value can be adjusted or set via the user terminal.
  • the communication module can be set up for wireless communication with the user terminal.
  • the user terminal is in particular a device that is separate from the supply cable and can communicate with the supply cable wirelessly or temporarily with a wire, for example.
  • the user terminal is a smartphone, for example.
  • a user of the user terminal can thus advantageously configure the supply cable (eg via the communication module arranged in the primary and/or secondary connector and/or in the connecting line) or set the maximum value in a particularly simple manner and also from a greater distance.
  • provision can be made, for example, for the communication module to be designed to transmit signals to the user terminal that contain a current currently flowing through the supply cable and/or a current that has flowed through the supply cable electrical power. In this way, in particular, statistics and/or billing functions for the charging process can be implemented easily and with little effort or called up for the user or an energy provider.
  • the supply cable preferably has a release unit, which is designed to release the ability to set the maximum value via the setting device.
  • the release unit can have a locking slide and/or a mechanical or electronic lock and/or a fingerprint sensor.
  • the release unit prevents, for example, an unintentional or undesired manipulation or adjustment of the maximum value. This could happen, for example, by accidentally moving a slider or a rotary wheel.
  • a mechanical lock can, for example, prevent the mechanical adjustability of the setting device.
  • An electronic lock can be used in particular to prevent the maximum value from being set or changed, although mechanical access to the setting device is still granted.
  • the mechanical lock can be, for example, a locking mechanism for the rotary slide or the rotary wheel, as described above.
  • the electronic lock is advantageously a software solution that prevents acceptance of newly set maximum values as long as this input is not released.
  • the use of a fingerprint sensor makes it possible in a particularly advantageous manner to prevent the maximum value from being adjusted or set unless a person authorized to do so, who is uniquely authenticated by the fingerprint sensor, makes this setting. This advantageously increases the safety of using the supply cable or individual components thereof (e.g. primary/secondary connector, connecting line).
  • the supply cable has a reset function, with a maximum possible maximum value being set or entered when the reset function is activated.
  • the maximum possible maximum value can be, for example, a technically maximum possible maximum value, ie a maximum value that is specified by technical limitations. Provision can be made, for example, for the reset function to be activated by a user and/or activated when the supply cable is disconnected from the energy supply device, in particular activated automatically, for example by mechanical and/or electrical/electronic means. through the The reset function makes it possible for a maximum possible maximum value, for example a technically maximum possible maximum value, to be set or entered.
  • the (eg technically) maximum possible maximum value can in particular be a value that corresponds to the current-carrying capacity of the supply cable.
  • a user can use the reset function to reset lower maximum values set and thus allow a technically maximum possible current through the supply cable.
  • a very quick adjustment or adjustment can advantageously be made, which increases user-friendliness.
  • the connecting line or the supply line of the supply cable advantageously has a coupling.
  • the clutch is configured to be releasably electrically connected to the secondary connector.
  • different secondary connectors can be attached to the supply cable.
  • the supply cable can thus be designed, for example, to also accommodate, in addition to the secondary connector described above, such secondary connectors that enable an electrical connection to other types of energy supply devices.
  • the invention also relates to a secondary connector.
  • the secondary connector can be used in particular as part of a supply cable for electrically connecting a vehicle, in particular an energy store of a vehicle, to an energy supply device that provides electrical energy.
  • the secondary connector is used in particular for the electrical connection to a permanent current socket or household socket, in which case it can in principle also be set up, for example, for connection to a three-phase socket or a type 2 socket.
  • the vehicle and the power supply device are different components.
  • the secondary connector has a plug connector which is provided for detachable electrical connection to the energy supply device.
  • the connector is a Schuko plug.
  • the plug connector can also be designed for connection to a dedicated charging infrastructure, for example a wall box or charging station, and in particular can be a type 2 plug.
  • the secondary connector preferably has a cable connection for detachable electrical connection with a coupling of the supply cable.
  • the secondary connector can, for example, also have a limiting unit.
  • the limiting unit serves to limit an electric current flowing through the secondary connector and/or through the supply cable to a maximum value.
  • the limiting unit is thus provided in particular in order to specify a maximum value for the current flowing through the secondary connector and/or through the supply cable to protect the energy supply device from overloading.
  • the maximum value of the flowing current can be specified either actively by a dedicated circuit of the limitation unit or by transferring the maximum value to the vehicle and/or charging control of the supply cable and/or charging control of the energy supply device.
  • the secondary connector may advantageously include an adjustment device, for example.
  • the maximum value can be set, in particular by a user, via the setting device.
  • the secondary connector thus allows the maximum value of the current flowing to be set and the current flowing to be limited to the maximum value.
  • the maximum value is only limited if the specially designed secondary connector is used.
  • various secondary connectors can be attached to supply cables.
  • the (limitable) secondary connector can be designed for a domestic socket for which a (flexibly adjustable) current limitation is provided.
  • a further secondary connector for connection to a dedicated charging infrastructure for example a type 2 connector, can be used on the supply cable, for example, in which a user, for example, does not have a flexible want to provide adjustable current limitation.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a supply cable according to an exemplary embodiment of the invention when it is used as intended
  • Figure 2 is a schematic detail view of a secondary connector
  • Figure 3a shows a current flow during a first operating mode of the
  • Figure 3b shows a current flow during a second operating mode of the
  • FIG. 4a shows a first schematic detailed view of the secondary connector of the supply cable according to the exemplary embodiment of the invention
  • Figure 4b is a second schematic detailed view of the
  • Figure 5 is a further schematic detailed view of the
  • FIG 1 shows schematically a vehicle 12 with an energy store 11 and an energy supply device 16.
  • the energy supply device 16 is here - purely as an example - designed as a household socket, for example as a Schuko socket. In principle, however, it can also be a type 2 socket of a wall box or a charging station or a three-phase connection, without being limited to one of these types.
  • FIG. 1 shows the intended use of a supply cable 10 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the umbilical cable 10 has a connecting line 13 or an umbilical line 13 which is electrically coupled to a primary connector 14 at one end and to a secondary connector 15 at the other end.
  • the electrical coupling between connecting line 13 or supply line 13 and primary connector 14 and secondary connector 15 can be permanently present, with an alternative embodiment being shown in FIG. It is provided here that the primary connector 14 and the secondary connector 15 are coupled to the connecting line 13 via a detachable connection in each case.
  • the connecting line 13 has a coupling 6 and an additional coupling 5 , the coupling 6 being used for the electrical connection to the secondary connector 15 .
  • the additional coupling 5 is used for the electrical connection to the primary connector 14.
  • the secondary connector 15 has a cable connection 2 which is designed for the electrical connection to the coupling 6 of the connecting line 13.
  • the primary connector 14 has an additional cable connection 9 which is designed for electrical connection to the additional coupling 5 of the connecting line 13 .
  • the primary connector 14 also has a vehicle connection 14A, via which an electrical connection to the vehicle 12, in particular the energy store 11, can be established.
  • the secondary connector 15 has a connector 1 for detachable electrical connection with the Energy supply device 16 is formed.
  • the vehicle 12 in particular the energy store 11 , and the energy supply device 16 can thus be electrically connected to one another via the supply cable 10 .
  • the secondary connector 15 allows or enables a current limiting function, for example to detect and/or avoid an overload of the energy supply device 16 .
  • a detection device 4 and/or an adjustment device 7 are advantageously provided.
  • the limitation unit 3, the detection device 4 and the adjustment device 7 are shown and described as part of the secondary connector 15.
  • the limiting unit 3 and/or the detection device 4 and/or the adjustment device 7 can also be formed in other components of the supply cable 10, such as the connecting line 13 and/or the primary connector 14 and/or—if present—an ICCB .
  • the detection device 4 is advantageously set up to monitor the electrical current supplied by the energy supply device 16 .
  • detection device 4 is preferably set up to detect a break in the electrical current supplied. Details of the detection device 4 are described further below with reference to FIG. 3a and FIG. 3b.
  • the setting device 7 allows a maximum value 100 to be set, which is taken into account by the limiting unit 3 .
  • the details of the adjustment device 7 are shown in particular in FIG. 4a and FIG. 4b and are described further below.
  • the limiting unit 3 can thus receive a maximum value 100 from the detection device 4 and/or the setting device 7 , which corresponds to a maximum current which is intended to flow through the supply cable 10 and/or the secondary connector 15 .
  • the limitation unit 3 can do this Either make the specification yourself by actively influencing the flowing current or alternatively transfer the maximum value 100 obtained to a charging controller of the supply cable 10 and/or the vehicle 12 and/or the energy supply device 16 .
  • Such a transfer of the maximum value 100 allows the charging controller to take into account the specification of the maximum current during the charging process and in particular to set a maximum charging current to said maximum value 100.
  • the limiting unit 3 is designed to influence the flowing current itself, then the limiting unit 3 limits the current independently and independently of the charging process, which is controlled or regulated, for example, by a separate control unit of the supply cable 10 .
  • the maximum value 100 can only be transmitted to the charging controller, for example, via a communication line that is provided in supply cable 10 and that is designed for communication between vehicle 12 and a control unit of supply cable 10 and/or a charging controller of energy supply device 16.
  • a transfer can also take place wirelessly.
  • the supply cable 10 and/or the secondary connector 15 have a coding which indicates a current-carrying capacity of the supply cable 10 and/or the secondary connector 15 .
  • This coding can be an electrical resistance, for example. If the vehicle 12 and/or the energy supply device 16 recognizes said coding, then the vehicle 12 and/or the energy supply device 16 knows on the one hand that a supply cable 10 is connected.
  • the current-carrying capacity with which the supply cable 10 can be maximally loaded is known.
  • the current flowing through the supply cable 10 and/or the secondary connector 15 can thus be limited by adapting this coding by the limiting unit 3 .
  • the maximum value is thus transmitted simply and reliably to vehicle 11 and/or energy supply device 16 and/or a control unit of supply cable 10.
  • the detection device 4 makes it possible to determine a break in the current supplied by the energy supply device 16 .
  • This is shown schematically in FIG. 3a using a diagram that shows the progression of the current I over time t.
  • Figure 3a is also shown that the supply cable 10 is in a learning mode. In the learning mode, provision is made for the limiting unit 3 to gradually increase the current flowing through the supply cable 10 in accordance with a predefined rule up to the set maximum value 100.
  • the predefined rule includes a predefined ramp 500 for gradually increasing the current flowing.
  • a charging process of the vehicle 11 begins at a start time t1.
  • FIG. 3b shows a corresponding diagram when the supply cable 10 is in a normal mode in which such a gradual increase does not take place. Rather, the current flowing here is released immediately up to the maximum value 100 at the starting time t1.
  • Secondary connector 15 can particularly advantageously also have an acceleration sensor (not shown) and/or yaw rate sensor and/or a force sensor (which, for example, detects that the secondary connector and mating connector of energy supply device 16 are plugged together) and/or another sensor, which can be used to determine that a movement of the secondary connector 15 and thus a disconnection of the secondary connector 15 from the energy supply device 16 has not taken place and therefore there is no expected interruption of the current.
  • the termination 400 is only recognized by the detection device 4 as an example when the electrical current supplied is reduced by more than 90% in a time interval of less than 1 s, in particular in a time interval of less than 100 ms. Such a short-term and abrupt drop in the electrical current indicates said tripping of the protection of the energy supply device 16 or some other fault. If, on the other hand, the current drops because the end of charging time t2 has been reached, this drop, as shown in FIGS. this is planned, e.g. by the charging control logic of the vehicle 12 and/or charging control of the supply cable 10 and/or the energy supply device 16. This termination can therefore be identified by comparing the target current profile with a determined or recorded actual current profile from an unplanned termination be differentiated, for example by forming a difference.
  • a limiting value 200 can be determined by the detection device 4 , which is based on the current value flowing before the termination 400 .
  • the detection device 4 can be designed to determine the limiting value 200 as a function of the last current value detected before the termination 400 .
  • the limit value 200 can be determined by the detection device 4 as a function of a plurality of current values before the termination 400, e.g. as a function of a mean value from a plurality of current values detected in a predefined time window before the termination 400.
  • a mean value can, for example, be weighted in such a way that that such current values that are closer in time to the break 400 experience a greater weight than those current values that are at a greater time interval from the break 400 .
  • a further alternative for determining the limiting value 200 by the detection device 4 is to apply filtering to a plurality of detected current values before the termination 400.
  • the termination 400 can also be determined or to be determined. If the derivation (or its absolute value) exceeds a limit value, this can be taken as an indication of the termination.
  • a safety deduction 300 is advantageously taken into account, which is in particular at least 5% of the determined limit value 200, preferably at least 10% or at least 0.5 A or 1.0 A. In this way, a limiting value 200 is determined, which is below the current level that, for example, triggers the protection of the
  • This limiting value 200 can either be transferred or sent directly to the limiting unit 3 by the detection device 4 so that the limiting unit 3 uses this limiting value 200 as the new maximum value 100 .
  • the limit value 200 can be output or sent as a suggestion for a maximum value of 100 to be entered, for example, be output to a user or on a display.
  • the user of the supply cable 10 is thus given assistance in specifying the maximum value 100.
  • the user does not have to estimate the maximum value 100, which may lead to underestimated values.
  • a lower current than technically possible would be permitted, which would unnecessarily lengthen the charging process of the vehicle 11 .
  • the detection of the termination 400 during the learning mode was described with reference to FIG. 3a.
  • the current can be sampled, for example, by a current sensor that is not shown here. This can be located in the secondary connector, for example. It can be a Hall sensor, etc., for example. If, for example, a current value is determined or recorded every 50 ms in normal mode, provision is made in learning mode for a current value to be determined, for example, every 10 ms or every millisecond. Due to the finer sampling and due to the predefined ramp 500, it is thus possible to determine more precisely than in the normal mode at which current level the termination 400 actually took place.
  • the detection device 4 is also designed to detect breaks 400 in the normal mode.
  • the user is given assistance by the determined limit value 200, with this being possible more precisely in the learning mode than in the normal mode.
  • the current rise is not delayed by means of the ramp 500, which leads to the vehicle 11 being charged more quickly.
  • the learning mode can advantageously be used when charging is to be carried out on an unknown energy supply device 16 for the first time.
  • the learning mode can also be used several times in succession with an updated maximum value 100 in order to approach the tripping characteristic of the protection of the energy supply device 16 .
  • This location sensor 18 can be provided in the detection device 4, as is only shown here as an example. However, it can also be formed separately.
  • the location sensor 18 is used to determine a current location of the supply cable 10 and/or the secondary connector 15.
  • the location sensor 18 can be used to establish and/or store a link between the determined limiting value 200 and a location at which the limiting value 200 was determined, e.g. in a memory 19 of the secondary connector 15 or generally in a component of the supply cable 10.
  • the location at which the limit value 200 was determined corresponds to the location of the energy supply device 16.
  • the energy supply device 16 can thus be characterized via the location, so that the stored location can be recognized when this energy supply device 16 is used again.
  • the supply cable 10, and here e.g. the secondary connector 15 and/or the primary connector 14 and/or the supply line 13, can be designed for this purpose (e.g. by providing not only the location sensor 18 but also the memory 19 in the supply cable 10, e.g.
  • the supply cable 10 e.g. the detection device 4 and/or the secondary connector 15 or the like, can be designed to output the linked limit value 200 as a suggestion for a setting as a maximum value of 100.
  • the detection device 4 can be set up or designed in such a way that the linking just shown is carried out or carried out in it.
  • Location sensor 18 and memory 19 can then be arranged or provided in the detection device 4, for example, with location sensor 18 and memory 19 also being able to be provided at different locations or on or in different components in the secondary connector 15. The user of the supply cable 10 can thus fall back on determinations of the limit value 200 that have already been carried out.
  • the risk of triggering the protection of the energy supply device 16 is advantageously minimized when the energy supply device 16 is used repeatedly.
  • FIGS. 4a and 4b Two possible exemplary embodiments for the secondary connector 15 are shown in FIGS. 4a and 4b.
  • the setting device 7 is designed as a control knob or rotary wheel.
  • a continuous setting of the maximum value 100 can be effected, i.e. a stepless setting.
  • continuous is to be understood in particular as meaning that a gradation that is unavoidable in digital signal processing is a maximum of 0.2 A.
  • different latching stages or latching positions are provided, so that only a fixedly defined plurality of maximum values 100 can be set, eg separated from one another by latching stages.
  • 1 A, 2 A, 4 A, 6 A, 8 A, 10 A and 13 A can be permanently specified as maximum value levels.
  • the user can thus select the maximum value from predefined values easily and with little effort.
  • the maximum value is set quickly and intuitively.
  • the maximum value 100 for the limitation unit 3 can be set by the setting device 7 , in particular independently of the detection device 4 .
  • the setting device 7 is configured as a slider, for example.
  • a continuous setting of the maximum value 100 is also possible here, as is a graduated setting to fixed maximum values 100.
  • the secondary connector 15 also has a release unit 20, which is designed to release the adjustability of the maximum value 100 via the setting device 7.
  • the release unit 20 can be, for example, a locking slide and/or a mechanical or electronic lock and/or a fingerprint sensor. This prevents the maximum value from being adjusted unintentionally. Before setting the maximum value 100, the release must therefore be carried out via the release unit 20. If a locking slide is used, this is in particular only protection against unintentional adjustment, for example by unintentional touching, of the setting device. If, on the other hand, a mechanical and/or electronic lock and/or a fingerprint sensor is used, protection against unauthorized manipulation is also made possible.
  • the release by the release unit 20 can be indicated in particular optically and/or acoustically. It is also advantageously possible that the limitation unit 3 during the release no current is allowed to flow through the secondary connector 15 and/or the supply cable 10 to set the maximum value 100.
  • the release by the release unit 20 can take place either mechanically, so that the setting device 7 is mechanically blocked without release. Alternatively or additionally, the release can also take place electronically, so that new maximum values 100 are only accepted if this has been released by the release unit 20, although the setting device 7 can still be operated.
  • FIG. 5 schematically shows a further embodiment of the secondary connector 15. This has a touchscreen as the setting device 7, with a keypad also being able to be used as the setting device 7.
  • a memory 19 (cf. FIG. 2) is provided, which is used to store different maximum values 100.
  • This is particularly advantageous when the setting device 7 does not have a slider and/or a rotary wheel as described above.
  • the values stored in the memory 19 can be selected in particular via the touchscreen or the keypad as the setting device 7 and set as a maximum value of 100.
  • the secondary connector 15 advantageously has an output unit 17, which can also be present in the configurations shown in FIGS. 4a and 4b.
  • the output unit 17 is used to output a signal when the detection device 4 has detected said termination 400 .
  • the output unit 17 advantageously serves to output a signal that the maximum value 100 set by the limiting unit 3 is lower than a maximum possible current-carrying capacity of the secondary connector 15 and/or the supply cable 10.
  • the signal can be output directly acoustically and/or optically, for example .
  • a user terminal can also be coupled to the secondary connector 15, via which said signals can be output to the user.
  • a communication module 8 for wireless and/or wired communication with a user terminal is particularly advantageous.
  • the maximum current 100 can be set via the user terminal.
  • the communication module 8 can advantageously also be used, as described above, to output signals via the user terminal.
  • the secondary connector 15 is advantageously designed to indicate, for example via the output unit 17 and/or the communication module 8 and/or via a display (see Fig. 5), which can be part of a touchscreen or can be designed separately, by which factor the Charging time that extends the limitation of current flow.
  • the secondary connector 15 is designed to indicate how long it will probably take to charge a certain amount of energy, for example 10 kWh, given the selected limit (see FIG. 5: 5 hours and 14 minutes are given here by way of example). In this way, a user can adjust the maximum current specifically to the available charging time (e.g. from 8 p.m. to 6 a.m.).
  • the maximum value of 100 can be set directly to a (technically) maximum possible maximum value of 100 with a single operation, without having to make any further settings.
  • This (technically) maximum possible maximum value can be e.g. 13 A with a Schuko secondary connector 15.
  • the secondary connector 15 is preferably designed as an element that can be detached or decoupled from the connecting line 13, in the manner of an adapter. Provision can nevertheless be made for the secondary connector to be connected to the connecting line 13 and/or the supply cable 10 in a fixed manner, i.e. not detachable without destroying it.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Versorgungskabel (10) zum elektrischen Verbinden eines Energiespeichers (11) eines Fahrzeugs (12) mit einer elektrische Energie bereitstellenden Energieversorgungseinrichtung (16), das Versorgungskabel (10) aufweisend eine Verbindungsleitung (13), einen mit der Verbindungsleitung (13) elektrisch gekoppelten oder koppelbaren Primärverbinder (14) mit einem Fahrzeuganschluss (14A) zur lösbaren elektrischen Verbindung mit dem Fahrzeug (12), insbesondere dem Energiespeicher (11), einen mit der Verbindungsleitung (13) elektrisch gekoppelten oder koppelbaren Sekundärverbinder (15), der zur lösbaren elektrischen Verbindung mit der Energieversorgungseinrichtung (16) vorgesehen ist, wobei das Versorgungskabel (10) eine Detektionsvorrichtung (4) aufweist, die eingerichtet ist zur Überwachung des von der Energieversorgungseinrichtung (16) gelieferten elektrischen Stroms und zur Detektion eines Abbruchs (400) des gelieferten elektrischen Stroms, wobei das Versorgungskabel (10) eine Begrenzungseinheit (3) aufweist, die zum Begrenzen eines durch das Versorgungskabel (10) fließenden elektrischen Stroms auf einen Maximalwert (100) ausgebildet ist, und wobei die Detektionsvorrichtung (4) eingerichtet ist, einen Begrenzungswert (200) basierend auf einem vor der Detektion des Abbruchs (400) gelieferten Strom als Maximalwert an die Begrenzungseinheit (3) zu übergeben und/oder als Signalwert, insbesondere als Vorschlag für eine Einstellung als Maximalwert (100), auszugeben.

Description

Beschreibung
Titel
Elektrisches Versorgungskabel für ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Versorgungskabel zum elektrischen Verbinden eines Fahrzeugs, insbesondere eines Energiespeichers eines Fahrzeugs mit einer Energieversorgungseinrichtung. Das Versorgungskabel kann z.B. ein Ladekabel sein (auch wenn es ebenfalls zu Entladevorgängen aus dem Fahrzeug verwendbar bzw. eingerichtet ist), welches zur Übertragung von Leistungen von wenigstens 0,5 kW, bevorzugt von wenigstens 2 kW elektrischer Leistung ausgelegt ist.
Stand der Technik
Zum elektrischen Laden von Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen (z.B. Autos, LKWs, Boote, Fluggeräte, Zweiräder etc.) sind aus dem Stand der Technik verschiedene Ansätze bekannt. Insbesondere lassen sich folgende Fallgruppen unterscheiden: Ein Laden des Fahrzeugs kann in einer ersten Ladesituation über eine dedizierte Ladeinfrastruktur erfolgen, wobei es sich insbesondere um festinstallierte Ladestationen handelt. Beispielsweise sind solche Ladestationen als Ladesäule oder Wallbox realisiert. In einer alternativen Ladesituation ist eine Dauerstromsteckdose vorgesehen, wie diese beispielsweise in normalen Haushalten zur Energieversorgung verwendet wird. Beispielsweise handelt es sich hierbei um eine 220V-Schuko-Steckdose oder um eine nach sonstigen regionalen Standards oder Gewohnheiten ausgebildete Steckdose, wobei auch ein Drehstromanschluss vorgesehen sein kann. In diesem Fall weist das Ladekabel in der Regel eine integrierte Steuerung auf, die z.B. als In-Cable-Control-Box, ICCB, in der Verbindungsleitung zwischen den beiden Verbindern des Ladekabels ausgeführt sein kann. Diese integrierte Steuerung dient zur Kommunikation mit dem Fahrzeug und zum Freigeben und Einstellen eines Ladestroms, da eine Schukosteckdose in der Regel im Unterschied zu einer Ladesäule oder einer Wallbox nicht über eine Kommunikationsleitung verfügt, über die das Fahrzeug mit der Energieversorgungseinrichtung kommunizieren kann.
Wird eine Haushaltssteckdose zum Laden des Elektrofahrzeugs oder das Hybridfahrzeugs verwendet, so ist ein Ladestrom üblicherweise auf einen Maximalwert begrenzt, der unterhalb von einem Maximalwert liegt, mit dem die Haushaltssteckdose üblicherweise abgesichert ist. Bei einer in Deutschland beispielsweise üblichen Absicherung von 16A ist in der Regel die integrierte Steuerung des Ladekabels derart eingestellt, dass eine maximale Stromaufnahme von 13A ermöglicht ist.
Aus der nachveröffentlichten DE 102021 203362 A1 sind ein Sekundärverbinder und Ladekabel bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Ladekabel erlaubt, dass ein zu einem Ladepunkt, z.B. einer Haushaltssteckdose, führendes Leitungsnetz durch den Ladestrom nicht überlastet wird. Insbesondere ist verhindert, dass eine den Ladeanschluss absichernde Sicherung wiederholt ausgelöst wird.
Mit anderen Worten dient das Versorgungskabel zum Entnehmen elektrischer Energie aus einer Energieversorgungseinrichtung. Ist diese Energieversorgungseinrichtung geringer abgesichert als ein im Versorgungskabel eingestellter maximal entnehmbarer Strom, oder sind an der Energieversorgungseinrichtung bereits weitere Verbraucher angeschlossen oder werden diese nach Beginn des Ladevorgangs angeschlossen, so kann die Entnahme eines Ladestroms über das Versorgungskabel z.B. dazu führen, dass die Absicherung ausgelöst wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Versorgungskabel eine solche Situation erkennt (also einen bezüglich des Ladevorgangs ungeplanten, unerwünschten Abbruch des Stromflusses), um anschließend entweder automatisiert ein erneutes Auslösen der Absicherung zu vermeiden oder einem Benutzer zu erlauben, das Ladekabel entsprechend zu konfigurieren, um zukünftige Auslösungen der Absicherung zu vermeiden.
Das Versorgungskabel zum elektrischen Verbinden eines Fahrzeugs, insbesondere eines Energiespeichers eines Fahrzeugs, mit einer elektrischen Energie bereitstellenden Energieversorgungseinrichtung weist eine Verbindungsleitung und einen mit der Verbindungsleitung elektrisch gekoppelten oder koppelbaren Primärverbinder auf. Das Fahrzeug und die Energieversorgungseinrichtung sind verschiedene Komponenten. Der Primärverbinder weist einen Fahrzeuganschluss auf, der zur lösbaren elektrischen Verbindung mit dem Fahrzeug, insbesondere dem Energiespeicher des Fahrzeugs, ausgebildet ist. Bei dem Primärverbinder kann es sich beispielsweise um einen Typ2-Stecker oder um einen sonstigen zur Verbindung mit dem Fahrzeug ausgelegten Steckertyp handeln. Weiterhin weist das Versorgungskabel einen mit der Verbindungsleitung elektrisch gekoppelten oder koppelbaren Sekundärverbinder auf, der zur lösbaren elektrischen Verbindung mit der Energieversorgungseinrichtung vorgesehen ist. Primärverbinder und/oder Sekundärverbinder können lösbar oder fest mit der Verbindungsleitung gekoppelt sein. Der Sekundärverbinder dient insbesondere zur elektrischen Verbindung mit einer Dauerstromsteckdose oder Haushaltssteckdose. Beispielsweise handelt es sich bei dem Sekundärverbinder um einen Schukostecker oder um einen Drehstromstecker. Es kann sich jedoch auch um einen Typ2-Stecker handeln. Primärverbinder und Sekundärverbinder können (umgangssprachlich) auch als Ladestecker bezeichnet werden.
Das Versorgungskabel weist eine Detektionsvorrichtung auf, die eingerichtet ist zur Überwachung des von der Energieversorgungseinrichtung gelieferten elektrischen Stroms. Außerdem ist die Detektionsvorrichtung ausgebildet zur Detektion bzw. Ermittlung eines Abbruchs des gelieferten elektrischen Stroms.
Die Detektionsvorrichtung kann in jeder Komponente des Versorgungskabels ausgebildet sein, insbesondere in dem Primärverbinder oder Sekundärverbinder oder der Verbindungsleitung bzw. Versorgungsleitung. Ist eine ICCB vorhanden, so kann die Detektionsvorrichtung auch in dieser ICCB ausgebildet sein. Die Detektionsvorrichtung kann beispielsweise einen Stromsensor, z.B. einen Hall- Sensor oder dergleichen, aufweisen oder mit einem solchen Stromsensor verbunden sein, um den in dem Versorgungskabel fließenden elektrischen Strom zu ermitteln bzw. zu erfassen bzw. zu messen.
Das Versorgungskabel weist weiterhin eine Begrenzungseinheit auf. Die Begrenzungseinheit dient zum Begrenzen eines durch das Versorgungskabel fließenden elektrischen Stroms auf einen Maximalwert. Sie ist zum Begrenzen ausgebildet oder ist dafür eingerichtet. Somit ist die Begrenzungseinheit insbesondere vorgesehen, um als Schutz der Energieversorgungseinrichtung vor Überlastung einen Maximalwert für den durch den Sekundärverbinder und/oder durch das Versorgungskabel fließenden Strom vorzugeben. Das Begrenzen des fließenden Stroms auf den Maximalwert kann entweder aktiv erfolgen, z.B. durch eine eigene Schaltung der Begrenzungseinheit, die den fließenden Strom nicht über einen Maximalwert steigen lässt. Das Begrenzen des fließenden Stroms auf den Maximalwert kann alternativ oder zusätzlich (indirekt bzw. passiv) durch Übergabe des Maximalwerts an das Fahrzeug und/oder eine Ladesteuerung des Versorgungskabels und/oder an eine Ladekontrolllogik der Energieversorgungseinrichtung erfolgen, so dass kein Strom vom Fahrzeug angefordert bzw. von der Energieversorgungseinrichtung geliefert wird, der den Maximalwert übersteigt. Die Begrenzungseinheit kann in jeder Komponente des Versorgungskabels ausgebildet sein, insbesondere in dem Primärverbinder oder Sekundärverbinder oder der Verbindungsleitung. Ist eine ICCB vorhanden, so kann die Begrenzungseinheit auch in dieser ICCB ausgebildet sein.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Detektionsvorrichtung eingerichtet ist, einen Begrenzungswert, basierend auf einem vor der Detektion des Abbruchs gelieferten Strom als Maximalwert an die Begrenzungseinheit zu übergeben und/oder als Signalwert auszugeben. Der Begrenzungswert bzw. der Signalwert kann z.B. als Vorschlag für eine Einstellung als Maximalwert ausgegeben werden.
Die Detektionsvorrichtung dient mit anderen Worten zum Ermitteln eines Abbruchs des von der Energieversorgungseinrichtung gelieferten Stroms. Wird ein solcher Abbruch erkannt, insbesondere unerwartet und/oder abrupt, also nicht zum Ende eines Ladevorgangs, so kann dies z.B. auf das Auslösen einer Absicherung der Energieversorgungseinrichtung zurückzuführen sein. Der von der Detektionsvorrichtung ermittelte Begrenzungswert ist somit ein solcher Wert des Stroms, der unterhalb eines den Abbruch auslösenden Stroms verbleibt, da der Begrenzungswert basierend auf einen vor dem Abbruch gelieferten Strom beruht. Mit anderen Worten: der Begrenzungswert kann z.B. ermittelt bzw. bestimmt bzw. berechnet werden in Abhängigkeit eines zeitlich vor dem Abbruch gelieferten bzw. erfassten bzw. ermittelten Stroms. Es kann sich insbesondere um denjenigen Strom handeln, der vor dem Abbruch durch das Ladekabel geflossen ist. Dieser Begrenzungswert kann entweder direkt an die Begrenzungseinheit übergeben bzw. übermittelt bzw. gesendet werden, damit diese den Begrenzungswert als Maximalwert übernimmt. Alternativ oder zusätzlich kann außerdem besagter Begrenzungswert als Signalwert, insbesondere als Vorschlag für eine Einstellung als Maximalwert, ausgegeben bzw. bereitgestellt werden. Der ausgegebene bzw. bereitgestellte Begrenzungswert bzw. der Signalwert, der den Begrenzungswert repräsentieren kann, kann beispielsweise an einen Benutzer ausgegeben werden oder an ein Steuergerät oder dergleichen. Der ausgegebene bzw. bereitgestellte Begrenzungswert bzw. der Signalwert kann dadurch z.B. als Vorschlag für eine Einstellung oder für eine Eingabe als Maximalwert, beispielsweise durch einen Benutzer oder durch ein Steuergerät, dienen. Der auf diese Weise eingestellte bzw. an die Begrenzungseinheit übergebene bzw. der bereitgestellte oder ausgegebene Maximalwert ermöglicht somit, eine Gefahr einerweiteren Auslösung der Absicherung der Energieversorgungseinrichtung zu vermindern. Denn der maximal durch das Versorgungskabel fließende Strom ist so auf einen Wert begrenzt bzw. begrenzbar, bei dem zuvor keine Auslösung der Absicherung erfolgte. Andererseits ermöglicht die Erfindung, einen größtmöglichen Strom durch das Versorgungskabel fließen zu lassen, da der Maximalwert basierend auf dem Begrenzungswert ermittelt wird und somit nicht durch einen Benutzer, gegebenenfalls fälschlich, geschätzt werden muss. Dadurch kann auch nach einem Auslösen der Sicherung vorteilhaft gleichzeitig die Sicherheit des Stromzweigs beibehalten werden und die Ladedauer minimiert werden.
Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Die Detektionsvorrichtung ist vorteilhafterweise ausgebildet, den Abbruch zu detektieren, wenn der gelieferte elektrische Strom in einem Zeitintervall von weniger als 1 s um mehr als 90% verringert wird. Vorteilhafterweise wird der Abbruch durch die Detektionsvorrichtung dann detektiert, wenn der gelieferte elektrische Strom in einem Zeitintervall von weniger als 100 ms um mehr als 90% verringert wird. Alternativ oder zusätzlich kann z.B. vorgesehen sein, dass ein Abbruch detektiert bzw. eine Situation als Abbruch eingestuft bzw., erkannt wird, wenn ein Vergleich der ermittelten Verringerung des elektrischen Stroms mit einer geplanten Verringerung des elektrischen Stroms einen Grenzwert übersteigt. So kann z.B. ein Soll-Wert des Stroms zu jedem Zeitpunkt bzw. zu definierten Zeitpunkten aus der Ladesteuerung des Versorgungskabels, des Fahrzeugs und/oder der Energieversorgungseinheit vorliegen bzw. bereitgestellt werden bzw. eingelesen werden (z.B. von dem Versorgungskabel oder von der Detektionsvorrichtung bzw. Detektionseinheit). Weiterhin kann ein Ist-Wert des Stroms zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst werden bzw. bereitgestellt werden. Ein Vergleich von Ist-Wert und Soll-Wert (z.B. eine Differenzbildung) kann, wenn dieser Vergleich z.B. einen Schwellwert übersteigt, einen Abbruch indizieren bzw. als Abbruch des Stroms gewertet bzw. erkannt werden. Ein solcher Schwellwert kann z.B. dadurch ausgebildet sein, dass innerhalb einer Sekunde oder innerhalb 100ms die Differenz zwischen Soll-Wert und Ist-Wert auf mehr als 90% des Soll-Werts ansteigt. Durch einen derartigen abrupten Abfall des elektrischen Stroms kann z.B. auf ein Auslösen der Absicherung der Energieversorgungseinrichtung geschlossen werden. Der durch das Versorgungskabel fließende Strom kann insbesondere auch dann absinken, wenn ein Ladevorgang, beispielsweise durch das Fahrzeug, beendet wird. In diesem Fall kann es allerdings Vorkommen, dass kein entsprechend abrupter Abfall des elektrischen Stroms vorhanden ist, so dass eine Detektion des Abbruchs anhand der zuvor beschriebenen Kriterien zuverlässig erfolgen kann.
Beziehungsweise es kann dem Versorgungskabel bzw. der Detektionsvorrichtung bzw. der Detektionseinheit - wie zuvor beschrieben - von dem Fahrzeug oder einer ICCB oder einer Ladekontrolllogik der Energieversorgungseinrichtung ein Signal übermittelt werden, dass der Strom zurückgefahren wird bzw. abbricht. In diesem Fall kann durch einen Vergleich des zu erwartenden Stroms mit dem bei der Überwachung ermittelten Stroms bestimmt werden, ob z.B. eine auffällige Differenz bei einem Vergleich zwischen Soll- und Ist-Wert vorliegt. Liegt eine derartige auffällige Differenz beim Vergleich vor, so kann dies als unerwarteter Abbruch verstanden werden, der z.B. auf ein Auslösen der Sicherung hindeutet. Durch die beschriebene Abbruchserkennung kann vorteilhaft sicher erkannt werden, dass eine Überlast Vorgelegen hat und dies kann für einen nachfolgenden Ladevorgang bzw. für eine Information des Nutzers genutzt werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Detektionsvorrichtung ausgebildet ist, den Begrenzungswert in Abhängigkeit des letzten vor dem Abbruch detektierten Stromwerts zu ermitteln. Alternativ ist vorgesehen, dass die Detektionsvorrichtung bzw. Detektionseinheit ausgebildet ist, den Begrenzungswert in Abhängigkeit des Mittelwerts aus mehreren detektierten Stromwerten in einem vordefinierten Zeitfenster vor dem Abbruch zu ermitteln (z.B. innerhalb der letzten 100ms vor dem Abbruch). Als eine weitere Alternative ist vorgesehen, dass die Detektionsvorrichtung ausgebildet ist, den Begrenzungswert durch die Anwendung einer Filterung auf einer Mehrzahl von detektierten Stromwerten vor dem Abbruch zu ermitteln.
Alternativ kann der Begrenzungswert auch ermittelt werden, indem eine zeitliche Ableitung des Stroms gebildet wird und bei Überschreitung eines Grenzwerts der Ableitung der Abbruchsfall angenommen wird. Einer oder mehrere der vor dem Grenzwert liegenden Stromwerte kann dann für die Bestimmung des (neuen) Maximalwerts bzw. des Begrenzungswerts herangezogen werden.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, den Abbruch zu ermitteln durch folgende Schritte: (a) Einlesen oder Ermitteln eines Soll-Werts für den Strom, (b) Einlesen oder Ermitteln eines Ist-Werts für den Strom, (c) Vergleich von Soll- Wert und Ist-Wert, z.B. durch eine Differenzbildung oder dergleichen, (d) Entscheiden, ob ein Abbruch vorliegt in Abhängigkeit des Vergleichs, z.B. wenn ein Differenzwert aus Soll-Wert und Ist-Wert einen Schwellwert überschreitet.
Alle diese Alternativen können vorteilhafterweise auch kombiniert werden. Die Detektionsvorrichtung ist insbesondere ausgebildet, für den (neuen) Maximalwert bzw. Begrenzungswert zusätzlich einen Sicherheitsabschlag zu berücksichtigen. Der Sicherheitsabschlag beträgt insbesondere zumindest 5% des ermittelten Begrenzungswerts (also des vor dem Abbruch geflossenen Stroms), bevorzugt zumindest 10% (z.B. wird als Abbruchstromwert 10 A ermittelt, dann beträgt der neue Begrenzungswert bei einem 5% Sicherheitsabschlag 9,5 A, bei 10% Sicherheitsabschlag 9,0 A). Alternativ oder zusätzlich beträgt besagter Sicherheitsabschlag vorteilhafterweise zumindest 0,5 A, besonders vorteilhaft zumindest 1,0 A, z.B. genau 0,5 A oder genau 1,0 A. Wird der Begrenzungswert wie zuvor beschrieben, in Abhängigkeit des letzten vor dem Abbruch detektierten Stromwerts ermittelt, so ist insbesondere vorgesehen, dass die Detektionsvorrichtung den Abbruch als solches Ereignis ermittelt, während dem der fließende Strom abfällt. Diejenigen gemessenen Werte des fließenden Stroms, die in zeitlicher Hinsicht vor besagtem Abfall des Stroms ermittelt wurden, sind insbesondere solche Werte, die als Begrenzungswert angenommen werden können, vorteilhafterweise mit besagtem Sicherheitsabschlag. Der letzte vor dem Abbruch detektierte Stromwert ist somit insbesondere ein solcher Stromwert, ausgehend von dem ein Abfall des Stroms ermittelt wurde. Stellt die Detektionsvorrichtung beispielsweise fest, dass ein aktueller Stromwert erheblich niedriger ist als ein zuvor ermittelter Stromwert, so liegt ein Abbruch vor und bei dem zuvor ermittelten Stromwert handelt es sich um den letzten vor dem Abbruch detektierten Stromwert. Wird ein Mittelwert aus mehreren detektierten Stromwerten vor dem Abbruch verwendet, um den Begrenzungswert zu ermitteln, so kann es sich um einen gewichteten oder ungewichteten Mittelwert handeln. Insbesondere solche gemessenen Stromwerte, die zeitlich näher an dem Abbruch liegen, lassen sich insbesondere höher gewichten, als solche gemessenen Stromwerte, die zeitlich einen größeren Abstand zum Abbruch aufweisen. Das vordefinierte Zeitfenster vor dem Abbruch kann lediglich beispielhaft derart ausgebildet sein, dass dieses einen Zeitraum von max. 2 s aufweist. Alternativ kann das Zeitfenster z.B. eine Dauer von max. 1 s aufweisen. Ebenso kann z.B. vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Zeitfenster max. 500 ms, insbesondere 200 ms, andauert. Erfolgt ein Ermitteln des Stromwerts mit einer Abtastzeit von 50 ms, so können z.B. zumindest 4 Stromwerte für die Ermittlung des Mittelwerts berücksichtigt, alternativ 10 Messwerte oder 20 Messwerte oder 40 Messwerte. Der zuvor beschriebene Sicherheitsabschlag ermöglicht, dass der Begrenzungswert auch unter Berücksichtigung von Auslösetoleranzen einer Absicherung der Energieversorgungseinrichtung unterhalb der Auslöseschwelle der Absicherung liegt. Somit ist bei Verwendung des derart ermittelten Begrenzungswerts das Risiko einer erneuten Auslösung der Absicherung der Energieversorgungseinrichtung minimiert, da der durch das Versorgungskabel fließende Strom unterhalb eines solchen Werts bleibt, der bereits zuvor nicht zu einem Auslösen besagter Absicherung der Energieversorgungseinrichtung geführt hat. Eine ähnliche oder analoge Ermittlung des Begrenzungswerts ist auch möglich, falls ein wie oben beschriebenes Verfahren unter Verwendung von Soll- und Ist- Werten verwendet wird - hier kann dann z.B. derjenige Ist-Wert als Begrenzungswert herangezogen werden, bei dem der Vergleich den Schwellwert oder einen weiteren Schwellwert gerade noch unterschritten hat. Liegt z.B. der Abbruchs-Schwellwert bei 90% des Soll-Werts, so kann der weitere Schwellwert z.B. bei 10% des Soll-Werts liegen. Wird also der Abbruchs-Schwellwert erreicht, so liegt ein Abbruch vor. Als Begrenzungswert kann dann z.B. der zeitlich letzte Wert vor dem Abbruchkriterium (oder ein Mittelwert aus Werten oder dergleichen, siehe dazu die obigen Ausführungen) herangezogen werden oder aber ein letzter Wert vor dem Abbruch, bei dem der Differenzwert geringer war als der weitere Schwellwert, im Beispiel also geringer als 10%.
In einer bevorzugten Ausbildung ist außerdem vorgesehen, dass das Versorgungskabel zwischen einem Lernmodus und einem Normalmodus umschaltbar ist. Die Begrenzungseinheit ist ausgebildet, in dem Lernmodus den durch das Versorgungskabel fließende Strom gemäß einer vordefinierten Vorschrift bis zu dem eingestellten Maximalwert allmählich zu erhöhen. In dem Normalmodus ist die Begrenzungseinheit ausgebildet, den durch das Versorgungskabel fließenden Strom auf den Maximalwert zu begrenzen. Ein Unterschied zwischen dem Lernmodus und dem Normalmodus ist insbesondere ein solcher, dass die Begrenzungseinheit in dem Lernmodus nicht unmittelbar einem Strom bis zu dem Maximalwert ermöglicht (wie im Normalmodus, bei dem quasi „ein Schalter umgelegt wird“), sondern einen Anstieg des Stroms bis zum Maximalwert verzögert bzw. über einen vordefinierten Zeitraum streckt. Auf diese Weise lässt sich insbesondere ein Abbruch des Stroms zuverlässig erkennen, wobei verbessert erkennbar ist, bei welchem Stromwert der Abbruch erfolgt. Somit lässt sich der Begrenzungswert genauer ermitteln.
Alternativ oder zusätzlich ist das Versorgungskabel, ausgebildet, eine Überwachung des von der Energieversorgungseinrichtung gelieferten elektrischen Stroms in dem Lernmodus mit einer höheren Überwachungsrate als im Normalmodus durchzuführen. Dies ermöglicht zusätzlich eine verbesserte und genauere Ermittlung des Abbruchs des Stroms, um somit den Begrenzungswert genauer ermitteln zu können. Ist beispielsweise vorgesehen, dass in dem Normalmodus alle 50 ms ein Stromwert ermittelt oder aus einem Sensor ausgelesen wird, so ist beispielsweise im Lernmodus vorgesehen, dass alle 10 ms oder jede Millisekunde ein Messwert ermittelt oder aus besagtem Stromsensor ausgelesen wird. Durch den Lernmodus kann somit sicher und zuverlässig der Begrenzungswert ermittelt werden. Erfolgt im Lernmodus während des Anstiegs des Stroms bis zu dem Maximalwert ein Abbruch des Stroms, so ist die Wahrscheinlichkeit eines weiteren Abbruchs bei erneutem Verwenden des Versorgungskabels an der Energieversorgungseinrichtung minimiert, da mittels der Begrenzungseinheit und der Detektionsvorrichtung die Rahmenbedingungen für eine größtmögliche Genauigkeit der Ermittlung des Begrenzungswerts erreicht sind. Erfolgt während des Lernmodus kein Abbruch, so kann der fließende Strom maximal den Maximalwert einnehmen, wodurch mit Ausnahme der Verzögerung des Anstiegs des Stroms bis zum Maximalwert keine weiteren Einflüsse auf den Ladevorgang vorgenommen werden. Der Lernmodus ist insbesondere bei einer ersten Verwendung des Versorgungskabels an einer unbekannten Energieversorgungseinrichtung vorteilhaft, um eine Absicherung der Energieversorgungseinrichtung auszutesten. Besonders vorteilhaft lässt sich der Lernmodus mehrfach hintereinander anwenden, wenn im Lernmodus ein Abbruch detektiert wurde. Dabei kann der zuvor ermittelte Begrenzungswert als Maximalwert für einen neuen Durchlauf des Lernmodus verwendet werden. Somit lässt sich eine Auslöseschwelle einer Absicherung der Energieversorgungseinrichtung genau und zuverlässig ermitteln. Idealerweise löst eine Sicherung dabei maximal ein einziges Mal aus, sofern keine zusätzlichen Verbraucher hinzugeschaltet werden.
Bei der vordefinierten Vorschrift handelt es sich vorteilhafterweise um eine vordefinierte Rampe zur Erhöhung des Stroms. Die vordefinierte Rampe geht von einem vordefinierten Startwert aus, bei dem es sich beispielsweise um 0 A oder um 1 A oder um 2 A handeln kann. Ausgehend von diesem vordefinierten Startwert erlaubt die Rampe einen Anstieg des Stroms mittels eines vordefinierten Gradienten, beispielsweise 1 A/s oder 0,5 A/s oder 0,1 A/s. Die vordefinierte Rampe kann insbesondere auch mehrstufig ausgebildet sein und verschiedene Gradienten umfassen, beispielsweise einen ersten Bereich mit einem ersten Gradienten und einen zweiten Bereich mit einem zweiten Gradienten, wobei der zweite Gradient einen flacheren Anstieg des Stroms ermöglicht (z.B.: erster Gradient: 1 A/s bis 2 A oder bis 4 A unter dem Maximalwert, zweiter Gradient: 0,1 A/s bis zum Maximalwert). Somit wird der durch das Versorgungskabel fließende Strom zunächst mit dem ersten Gradienten erhöht, anschließend mit dem zweiten Gradienten bis zum Erreichen des Maximalwerts. Da eine Gefahr eines Abbruchs des Stroms mit zunehmender Stromstärke ansteigt, ist somit eine bessere Überwachung im Bereich des besagten Maximalwerts ermöglicht. Die vordefinierte Rampe kann insbesondere auch derart ausgebildet sein, dass diese ab einem vordefinierten Startpunkt einsetzt, der in Abhängigkeit von dem Maximalwert gewählt ist. So kann besagte Rampe beispielsweise einen Bereich von 80% unterhalb des Maximalwerts bis zum Maximalwert oder 50% unterhalb des Maximalwerts bis zum Maximalwert umfassen. In jedem Fall ist durch die Rampe erreicht, dass ein Anstieg des Stroms nicht abrupt erfolgen kann, was eine Detektion des Begrenzungswerts erschweren würde. Durch die Verwendung der Rampe kann der Begrenzungswert viel mehr einfach und zuverlässig, dabei insbesondere auch genau, ermittelt werden.
Das Versorgungskabel weist vorteilhafterweise einen Ortssensor auf, um eine Verknüpfung zwischen dem Begrenzungswert und einem Ort, an dem der Begrenzungswert ermittelt wurde, zu ermitteln und/oder zu speichern. Lediglich beispielsweise kann die Detektionsvorrichtung bzw. Detektionseinheit den Ortssensor aufweisen. Das Versorgungskabel bzw. die Detektionsvorrichtung ist besonders vorteilhaft ausgebildet, bei Erreichen eines Orts, zu dem ein Begrenzungswert verknüpft gespeichert ist, den mit dem Ort verknüpften Begrenzungswert als Maximalwert an die Begrenzungseinheit zu übergeben und/oder als Signalwert auszugeben. Der Signalwert bzw. der Begrenzungswert kann z.B. als Vorschlag für eine Einstellung als Maximalwert, insbesondere an einen Benutzer, ausgegeben werden. Somit ist insbesondere ermöglicht, auf bereits ermittelte oder eingegebene Maximalwerte zurückzugreifen. Somit lassen sich wiederkehrende Ladesituationen vorteilhaft abbilden, da die Gefahr eines erneuten Auslösens der Absicherung der Energieversorgungseinrichtung verringert ist. So muss einerseits ein Benutzer vorteilhaft nicht fortwährend eine Neukonfiguration des Versorgungskabels vornehmen, wenn dieser wiederholt an derselben Energieversorgungseinrichtung sein Fahrzeug auflädt. Gleichzeitig ist insbesondere vermieden, dass durch wiederholte Lernvorgänge und der damit verbundenen Gefahr des Auslösens der Absicherung der Energieversorgungseinrichtung der Begrenzungswert wiederholt neu ermittelt werden muss. Somit ist der Komfort bei der Verwendung des Versorgungskabels verbessert. Der Ortssensor kann z.B. als GPS-Sensor ausgebildet sein. Es kann sich jedoch auch um einen Sensor oder um eine Einrichtung handeln, die z.B. anhand von WLAN-Signalen oder MAC-Adressen oder einer Funkzellenzuordnung in Mobilfunknetzen eine (absolute) Ortsbestimmung vornimmt. Auch andere Sensoren sind möglich, die eine (relative) Zuordnung zu einem Ort ermöglichen. Dabei kann es sich z.B. um einen RFID-Leser handeln, der einen RFID-Chip an einer Steckdose auslesen und dadurch einen Ort zumindest indirekt ermitteln kann, da Steckdosen in der Regel nicht mobil sind.
Die Begrenzungseinheit ist vorteilhafterweise ausgebildet, den Maximalwert an das Fahrzeug und/oder an eine Ladekontrolllogik des Versorgungskabels oder der Energieversorgungseinrichtung auszugeben bzw. zu senden. Insbesondere ist die Begrenzungseinheit ausgebildet, dem Fahrzeug mitzuteilen, dass als Ladestrom maximal der ausgegebene bzw. gesendete bzw. übergebene Maximalwert anforderbar ist. Somit lässt sich der durch das Versorgungskabel fließende Strom durch die Begrenzungseinheit einfach und zuverlässig begrenzen. Die Begrenzungseinheit teilt dazu lediglich den Maximalwert dem Fahrzeug und/oder der Ladekontrolllogik mit, wodurch Fahrzeug und Ladekontrolllogik einen Ladevorgang starten, bei dem der Maximalwert nicht überschritten wird. Das Übergeben des Maximalwerts an das Fahrzeug und/oder die Ladekontrolllogik kann beispielsweise über eine Kommunikationsleitung erfolgen, die zur Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladekontrolllogik vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Übergabe des Maximalwerts derart erfolgen, dass das Versorgungskabel eine variable Stromtragfähigkeitscodierung aufweist, die von dem Fahrzeug und/oder der Ladekontrolllogik auslesbar ist. Diese Stromtragfähigkeitscodierung kann insbesondere dazu verwendet werden, den Ladestrom, der durch das Versorgungskabel fließt, zu begrenzen. Alternativ oder zusätzlich kann der Maximalwert auch drahtlos übermittelt bzw. ausgegeben bzw. gesendet werden.
Auf diese Weise wird vorteilhaft bewirkt, dass die Begrenzungseinheit besonders kompakt ausgeführt werden kann, da nicht zwingend eine elektrische oder elektronische (aktive) Strombegrenzung oder eine dafür eingerichtete Schaltung vorgesehen sein muss. Dadurch kann der Sekundärverbinder einfacher, kostengünstiger und platzsparender bzw. kompakter und gewichtsmäßig leichter gebaut werden. Das Versorgungskabel weist vorteilhafterweise eine Ausgabeeinheit auf. Die Ausgabeeinheit ist insbesondere eingerichtet zur Ausgabe eines Signals, insbesondere einer akustischen oder optischen Warnung, wenn die Detektionsvorrichtung den Abbruch detektiert.
Dadurch kann der Nutzer vorteilhaft erkennen, dass der eingestellte Maximalwert möglicherweise zu hoch war und kann darauf durch eine Verringerung des Maximalwerts reagieren, um so einen wiederholten Abbruch des Ladevorgangs und/oder eine dauerhafte Überlastung des Stromzweigs zu verhindern.
Alternativ oder zusätzlich ist die Ausgabeeinheit ausgebildet, ein Signal auszugeben, dass der durch die Begrenzungseinheit eingestellte Maximalwert geringer ist als ein maximal möglicher Maximalwert. Der maximal mögliche Maximalwert ist insbesondere ein technisch bedingter maximal möglicher Strom, der durch das Versorgungskabel fließen kann, ohne dieses zu beschädigen oder ohne sonstige Vorgaben des Versorgungskabels zu verletzen.
Dadurch kann der Benutzer vorteilhaft erkennen, dass ein Ladevorgang länger dauern kann als es im besten Fall unter Ausnutzung des maximal möglichen Maximalwerts möglich wäre. Auf diese Weise kann vorteilhaft verhindert werden, dass der Nutzer, nachdem er zuvor an einem Ort mit nur geringem Maximalwert geladen hat, diesen geringen Maximalwert aus Versehen beibehält, obwohl an dem nächsten Ladeort eine wesentlich höhere Stromentnahme möglich wäre.
Das Signal, das von der Ausgabeeinheit ausgegeben wird, kann insbesondere auch an ein Benutzerendgerät, wie insbesondere ein Smartphone, übertragen werden, um dem Benutzer des Versorgungskabels auf dem Benutzerendgerät entsprechende Warnungen und/oder Hinweise anzugeben.
Die Ausgabeeinheit kann z.B. in bzw. an dem Primärverbinder angeordnet sein, was sie vorteilhaft direkt für den Benutzer in Fahrzeugnähe bedienbar macht. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausgabeeinheit z.B. in bzw. an dem Sekundärverbinder angeordnet sein, wodurch vorteilhaft für eine spezifische Energieversorgungseinrichtung die Signale dem Benutzer zugänglich gemacht werden können. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausgabeeinheit z.B. in bzw. an der Verbindungsleitung und/oder in einer - möglicherweise vorhandenen - ICCB in der Verbindungsleitung angeordnet sein, wodurch vorteilhaft die Ausgabeeinheit über einen größeren Raum erstreckt werden kann und die Platzierung flexibler ist.
In einer Weiterbildung weist das Versorgungskabel vorteilhafterweise eine Einstellvorrichtung auf. Über die Einstellvorrichtung ist der Maximalwert, insbesondere von einem Benutzer, (flexibel) einstellbar. Die Einstellvorrichtung weist bevorzugt ein Drehrad oder ein Schieber oder ein Touchscreen oder ein Tastenfeld zur Eingabe des Maximalwerts auf. Der Benutzer kann auf diese Weise den Maximalwert selbst vorgeben. Die Detektionsvorrichtung ist vorteilhafterweise ausgebildet, den Begrenzungswert als Maximalwert voreinzustellen, beispielsweise durch einen das Drehrad oder den Schieber betätigenden Aktor. Ebenso lässt sich der Begrenzungswert als Vorschlag zur Eingabe über das Tastenfeld einstellen. In einerweiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Versorgungskabel eine Anzeige aufweist, auf der der Begrenzungswert als Vorschlag angezeigt wird, um dem Benutzer beim Einstellen des Maximalwerts über die Einstellvorrichtung eine Hilfe zu geben. Durch die Einstellvorrichtung wird vorteilhaft mit einfachen Mitteln eine einfach bedienbare Begrenzung des Maximalwerts ermöglicht, die z.B. ein Benutzer auf eigenen Wunsch vornehmen kann. Dies erhöht vorteilhaft Sicherheit und Bedienkomfort des Versorgungskabels.
In einer Weiterbildung ist über die Einstellvorrichtung der Maximalwert vorteilhafterweise aus einer Mehrzahl von vordefinierten Werten auswählbar. Bei den vordefinierten Werten handelt es sich insbesondere um fest eingestellte Stromwerte, wie beispielsweise 2 A, 4 A, 6 A, 8 A, 10 A und 13 A. Ist die Einstellvorrichtung beispielsweise mit einem Drehrad oder Schieber wie zuvor beschrieben ausgebildet, so können das Drehrad und/oder der Schieber bevorzugt Raststufen aufweisen, die mit den entsprechenden vordefinierten Werten korrespondieren. Bei der Verwendung eines Touchscreens können einzelne Schaltfelder angezeigt werden, die zu den Stufen korrespondieren und bei Verwendung eines Tastenfeldes können z.B. einzelne Tasten festen Maximalwerten zugeordnet sein. Somit ist eine einfache und intuitive Einsteilbarkeit des Maximalwerts gegeben. Alternativ oder zusätzlich ist der Maximalwert über die Einstellvorrichtung stufenlos aus einem vordefinierten Intervall einstellbar. Bei dem vordefinierten Intervall handelt es sich beispielsweise um das Intervall zwischen 1 A und 13 A. Stufenlos bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass eine kleinste Stufung, die bei einer digitalen Signalverarbeitung unvermeidbar ist, maximal 0,2 A oder maximal 0,1 A beträgt.
Das Versorgungskabel weist vorteilhafterweise einen Speicher auf. Der Speicher dient zum Speichern von unterschiedlichen Maximalwerten, insbesondere durch den Benutzer. Er kann zum Speichern unterschiedlicher Maximalwerte ausgebildet sein. Somit können z.B. dann, wenn die Einstellvorrichtung kein Drehrad oder keinen Schieber wie zuvor beschrieben aufweist, vordefinierte Werte abgespeichert werden, die sich insbesondere einfach und intuitiv als Maximalwert für die Begrenzungseinheit einstellen lassen. Somit können insbesondere verschiedene Maximalwerte für unterschiedliche Energieversorgungseinrichtungen, die häufiger verwendet werden, gespeichert und einfach und aufwandsarm abgerufen werden, um ein schnelles Konfigurieren des Versorgungskabels zu erreichen. Liegt beispielsweise in einer ersten Garage eine sinnvolle Begrenzung des Stroms bei 8A und in einer zweiten Garage bei 12A, so können in dem Speicher die beiden Maximalwerte gespeichert werden und je nach Ort des Ladevorgangs schnell und unkompliziert abgerufen und/oder eingestellt werden.
Das Versorgungskabel weist bevorzugt ein Kommunikationsmodul auf. Das Kommunikationsmodul dient insbesondere zur Kommunikation mit einem Benutzerendgerät. Somit ist vorgesehen, dass der Maximalwert über das Benutzerendgerät verstellbar oder einstellbar ist. Das Kommunikationsmodul kann z.B. eingerichtet sein zur drahtlosen Kommunikation mit dem Benutzerendgerät. Das Benutzerendgerät ist insbesondere ein vom Versorgungskabel separates Gerät, das z.B. drahtlos oder temporär drahtgebunden mit dem Versorgungskabel kommunizieren kann.
Bei dem Benutzerendgerät handelt es sich beispielsweise um ein Smartphone. Einem Benutzer des Benutzerendgerät kann somit vorteilhaft auf besonders einfache Weise und auch aus größerer Entfernung das Versorgungskabel (z.B. über das z.B. im Primär- und/oder Sekundärverbinder und/oder in der Verbindungsleitung angeordnete Kommunikationsmodul) konfigurieren bzw. den Maximalwert einstellen. Zusätzlich kann z.B. vorgesehen sein, dass das Kommunikationsmodul ausgebildet ist zum Aussenden von Signalen an das Benutzerendgerät, die einen aktuell durch das Versorgungskabel fließenden Strom beinhalten und/oder eine durch das Versorgungskabel geflossene elektrische Energie. Somit lassen sich insbesondere Statistiken und/oder Abrechnungsfunktionen für den Ladevorgang einfach und aufwandsarm realisieren bzw. für den Benutzer oder einen Anbieter von Energie abrufen.
Das Versorgungskabel weist bevorzugt eine Freigabeeinheit auf, die zur Freigabe der Einsteilbarkeit des Maximalwerts über die Einstellvorrichtung ausgebildet ist. Die Freigabeeinheit kann z.B. einen Sperrschieber und/oder ein mechanisches oder elektronisches Schloss und/oder einen Fingerabdrucksensor aufweisen. Durch die Freigabeeinheit ist vermieden, dass z.B. eine unbeabsichtigte oder ungewollte Manipulation bzw. Verstellung des Maximalwerts erfolgt. Dies könnte z.B. durch ein zufälliges Verlagern eines Schiebers oder eines Drehrads geschehen. Durch ein mechanisches Schloss lässt sich beispielsweise die mechanische Verstellbarkeit der Einstellvorrichtung verhindern. Durch ein elektronisches Schloss lässt sich insbesondere die Einstellung oder Veränderung des Maximalwerts verhindern, obwohl weiterhin mechanisch Zugriff auf die Einstellvorrichtung gewährt ist. Bei dem mechanischen Schloss kann es sich beispielsweise um eine Verriegelung des Drehschiebers oder des Drehrads wie zuvor beschrieben handeln. Das elektronische Schloss ist vorteilhafterweise eine Softwarelösung, die eine Annahme von neu eingestellten Maximalwerten verhindert, solange diese Eingabe nicht freigegeben ist. Die Verwendung eines Fingerabdrucksensors ermöglich besonders vorteilhaft, das Verstellen bzw. Einstellen des Maximalwerts zu verhindern, wenn nicht eine dazu autorisierte Person diese Einstellung vornimmt, die sich durch den Fingerabdrucksensor eindeutig authentifiziert. Dadurch wird vorteilhaft die Sicherheit der Verwendung des Versorgungskabels bzw. einzelner seiner Komponenten (z.B. Primär-/Sekundärverbinder, Verbindungsleitung) erhöht.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Versorgungskabel eine Reset-Funktion aufweist, wobei bei Aktivierung der Resetfunktion ein maximal möglicher Maximalwert eingestellt bzw. eingegeben wird. Der maximal mögliche Maximalwert kann z.B. ein technisch maximal möglicher Maximalwert sein, also ein Maximalwert, der durch technische Begrenzungen vorgegeben ist. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass die Resetfunktion durch einen Benutzer aktivierbar ist und/oder bei Abkopplung des Versorgungskabels von der Energieversorgungseinrichtung aktiviert wird, insbesondere automatisch aktiviert wird, z.B. durch mechanische und/oder elektrische/elektronische Mittel. Durch die Reset-Funktion ist ermöglicht, dass ein maximal möglicher Maximalwert, z.B. ein technisch maximal möglicher Maximalwert, eingestellt bzw. eingegeben wird. Wie zuvor beschrieben, kann es sich bei dem (z.B. technisch) maximal möglichen Maximalwert insbesondere um einen solchen Wert handeln, der der Stromtragfähigkeit des Versorgungskabels entspricht. Mit anderen Worten kann ein Benutzer über die Reset-Funktion eingestellte geringere Maximalwerte zurücksetzen und somit einen technisch maximal möglichen Strom durch das Versorgungskabel zuzulassen. Dadurch kann vorteilhaft eine sehr schnelle Verstellung bzw. Einstellung vorgenommen werden, die die Nutzerfreundlichkeit erhöht.
Die Verbindungsleitung bzw. die Versorgungsleitung des Versorgungskabels weist vorteilhafterweise eine Kupplung auf. Die Kupplung ist ausgebildet, mit dem Sekundärverbinder lösbar elektrisch verbunden zu werden. Somit lassen sich insbesondere unterschiedliche Sekundärverbinder an dem Versorgungskabel anbringen. Das Versorgungskabel kann damit beispielsweise ausgebildet sein, neben dem zuvor beschriebenen Sekundärverbinder auch solche Sekundärverbinder aufzunehmen, die eine elektrische Verbindung mit anderen Typen von Energieversorgungseinrichtungen ermöglichen.
Bevorzugt betrifft die Erfindung außerdem einen Sekundärverbinder. Der Sekundärverbinder ist insbesondere verwendbar als Teil eines Versorgungskabels zum elektrischen Verbinden eines Fahrzeugs, insbesondere eines Energiespeichers eines Fahrzeugs, mit einer elektrischen Energie bereitstellenden Energieversorgungseinrichtung. Der Sekundärverbinder dient insbesondere zur elektrischen Verbindung mit einer Dauerstromsteckdose oder Haushaltssteckdose, wobei er grundsätzlich auch z.B. zur Verbindung mit einer Drehstromsteckdose oder einer Typ2-Steckdose eingerichtet sein kann. Das Fahrzeug und die Energieversorgungseinrichtung sind verschiedene Komponenten. Der Sekundärverbinder weist einen Steckverbinder auf, der zur lösbaren elektrischen Verbindung mit der Energieversorgungseinrichtung vorgesehen ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Steckverbinder um einen Schukostecker. Ebenso kann der Steckverbinder zum Verbinden mit einer dedizierten Ladeinfrastruktur, beispielsweise einer Wallbox oder Ladesäule, ausgebildet und insbesondere ein Typ2-Stecker sein. Außerdem weist der Sekundärverbinder bevorzugt einen Kabelanschluss zur lösbaren elektrischen Verbindung mit einer Kupplung des Versorgungskabels auf. Der Sekundärverbinder kann z.B. weiterhin eine Begrenzungseinheit aufweisen. Die Begrenzungseinheit dient zum Begrenzen eines durch den Sekundärverbinder und/oder durch das Versorgungskabel fließenden elektrischen Stroms auf einen Maximalwert. Somit ist die Begrenzungseinheit insbesondere vorgesehen, um als Schutz der Energieversorgungseinrichtung vor Überlastung einen Maximalwert für den durch den Sekundärverbinder und/oder durch das Versorgungskabel fließenden Strom vorzugeben. Das Vorgeben des Maximalwerts des fließenden Stroms kann entweder aktiv durch eine eigene Schaltung der Begrenzungseinheit oder durch Übergabe des Maximalwerts an das Fahrzeug und/oder eine Ladesteuerung des Versorgungskabels und/oder eine Ladesteuerung der Energieversorgungseinrichtung erfolgen. Der Sekundärverbinder kann vorteilhafterweise z.B. eine Einstellvorrichtung aufweisen. Über die Einstellvorrichtung ist der Maximalwert, insbesondere von einem Benutzer, einstellbar. Der Sekundärverbinder erlaubt somit das Einstellen des Maximalwerts des fließenden Stroms sowie eine Begrenzung des fließenden Stroms auf den Maximalwert. Durch die Ausbildung insbesondere der Einstellvorrichtung im Sekundärverbinder ist einerseits erreicht, dass ein Benutzer beim Verbinden des Sekundärverbinders durch Blick auf die Einstellvorrichtung erinnert wird, ggf. den Maximalwert anzupassen. Das Einstellen des Maximalwerts ist somit für einen Benutzer direkt mit dem Vorgang des elektrischen Verbindens von Sekundärverbinder und Energieversorgungseinrichtung verknüpft. Damit ist vorteilhaft die Gefahr, dass das Einstellen des Maximalwerts vergessen wird, verringert. Andererseits ist sichergestellt, dass die Begrenzung auf den Maximalwert nur erfolgt, wenn der speziell ausgebildete Sekundärverbinder verwendet wird. So können an Versorgungskabeln beispielsweise verschiedene Sekundärverbinder anbringbar sein. Mit anderen Worten ist auch die Verwendung eines anderen Sekundärverbinders ohne Einstellvorrichtung bzw. Begrenzungsvorrichtung am Versorgungskabel möglich, wenn die Einstell- und/oder Begrenzungsmöglichkeit nicht gewünscht oder benötigt wird. Ein versehentliches Beibehalten einer Strombegrenzung für andere Ladesituationen ist damit vermieden.
Beispielsweise kann der (begrenzbare) Sekundärverbinder wie zuvor beschrieben für eine Haushaltssteckdose ausgebildet sein, für die eine (flexibel einstellbare) Strombegrenzung vorgesehen ist. Neben dem zuvor beschriebenen Sekundärverbinder kann beispielsweise an dem Versorgungskabel ein weiterer Sekundärverbinder zur Verbindung mit einer dedizierten Ladeinfrastruktur, z.B. ein Typ2-Stecker, verwendet werden, bei dem ein Nutzer z.B. keine flexibel einstellbare Strombegrenzung vorsehen will. Somit ist in diesem Beispielfall beim Wechsel vom einen Sekundärverbinder zum anderen Sekundärverbinder ein versehentliches Beibehalten der Strombegrenzung verhindert, da die flexible Strombegrenzungsfunktionalität in diesem Beispiel mit dem Sekundärverbinder gekoppelt bzw. verknüpft ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
Figur 1 eine schematische Abbildung eines Versorgungskabels gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bei dessen bestimmungsgemäßer Verwendung,
Figur 2 eine schematische Detailansicht eines Sekundärverbinders des
Versorgungskabels gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 3a einen Stromfluss während eines ersten Betriebsmodus des
Versorgungskabels gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 3b einen Stromfluss während eines zweiten Betriebsmodus des
Versorgungskabels gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 4a eine erste schematische Detailansicht des Sekundärverbinders des Versorgungskabels gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 4b eine zweite schematische Detailansicht des
Sekundärverbinders des Versorgungskabels gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Figur 5 eine weitere schematische Detailansicht des
Sekundärverbinders des Versorgungskabels gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 12 mit einem Energiespeicher 11 sowie eine Energieversorgungseinrichtung 16. Die Energieversorgungseinrichtung 16 ist hier - lediglich beispielhaft - als Haushaltssteckdose, beispielsweise als Schuko-Steckdose, ausgebildet. Grundsätzlich kann es sich aber auch um eine Typ2-Steckdose einer Wallbox oder einer Ladesäule handeln oder um einen Drehstromanschluss, ohne auf einen dieser Typen beschränkt zu sein.
Außerdem zeigt Figur 1 die bestimmungsgemäße Verwendung eines Versorgungskabels 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Versorgungskabel 10 weist eine Verbindungsleitung 13 bzw. eine Versorgungsleitung 13 auf, die an einem Ende elektrisch mit einem Primärverbinder 14 und an einem anderen Ende mit einem Sekundärverbinder 15 gekoppelt ist. Die elektrische Kopplung zwischen Verbindungsleitung 13 bzw. Versorgungsleitung 13 sowie Primärverbinder 14 und Sekundärverbinder 15 kann permanent vorhanden sein, wobei eine alternative Ausgestaltung in Figur 1 dargestellt ist. Hier ist vorgesehen, dass das Koppeln des Primärverbinders 14 und des Sekundärverbinders 15 an die Verbindungsleitung 13 jeweils über eine lösbare Verbindung erfolgt. Die Verbindungsleitung 13 weist hierzu eine Kupplung 6 sowie eine Zusatzkupplung 5 auf, wobei die Kupplung 6 zur elektrischen Verbindung mit dem Sekundärverbinder 15 dient. Die Zusatzkupplung 5 dient zur elektrischen Verbindung mit dem Primärverbinder 14. Der Sekundärverbinder 15 weist hierzu einen Kabelanschluss 2 auf, der zur elektrischen Verbindung mit der Kupplung 6 der Verbindungsleitung 13 ausgebildet ist. Der Primärverbinder 14 weist einen Zusatzkabelanschluss 9 auf, der zur elektrischen Verbindung mit der Zusatzkupplung 5 der Verbindungsleitung 13 ausgebildet ist.
Der Primärverbinder 14 weist außerdem einen Fahrzeuganschluss 14A auf, über den eine elektrische Verbindung mit dem Fahrzeug 12, insbesondere dem Energiespeicher 11, herstellbar ist. Der Sekundärverbinder 15 weist einen Steckverbinder 1 auf, der zur lösbaren elektrischen Verbindung mit der Energieversorgungseinrichtung 16 ausgebildet ist. Somit lassen sich über das Versorgungskabel 10 das Fahrzeug 12, insbesondere der Energiespeicher 11, und die Energieversorgungseinrichtung 16 elektrisch miteinander verbinden.
Der Sekundärverbinder 15 erlaubt bzw. ermöglicht eine Strombegrenzungsfunktion, um z.B. eine Überlastung der Energieversorgungseinrichtung 16 zu erkennen und/oder zu vermeiden. Wie in Figur 2 dargestellt ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Versorgungskabel 10, hier: beispielhaft der Sekundärverbinder 15 des Versorgungskabels 10, eine Begrenzungseinheit 3 aufweist, die zum Begrenzen eines durch das Versorgungskabel 10 fließenden Stroms ausgebildet ist. Zusätzlich sind vorteilhafterweise eine Detektionsvorrichtung 4 und/oder eine Einstellvorrichtung 7 vorgesehen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Begrenzungseinheit 3, die Detektionsvorrichtung 4 und die Einstellvorrichtung 7 als Teil des Sekundärverbinders 15 gezeigt und beschrieben. In alternativen Ausgestaltungen können die Begrenzungseinheit 3 und/oder die Detektionsvorrichtung 4 und/oder die Einstellvorrichtung 7 auch in anderen Komponenten des Versorgungskabel 10, wie beispielsweise der Verbindungsleitung 13 und/oder dem Primärverbinder 14 und/oder- falls vorhanden - einer ICCB, ausgebildet sein.
Die Detektionsvorrichtung 4 ist vorteilhafterweise eingerichtet, den von der Energieversorgungseinrichtung 16 gelieferten elektrischen Strom zu überwachen. Außerdem ist Detektionsvorrichtung 4 bevorzugt eingerichtet, einen Abbruch des gelieferten elektrischen Stroms zu detektieren. Details der Detektionsvorrichtung 4 werden weiter unten mit Bezug auf Figur 3a und Figur 3b beschrieben.
Die Einstellvorrichtung 7 erlaubt das Einstellen eines Maximalwerts 100, der von der Begrenzungseinheit 3 berücksichtigt wird. Die Details zu der Einstellvorrichtung 7 sind insbesondere in Figur 4a und Figur 4b gezeigt und werden weiter unten beschrieben.
Die Begrenzungseinheit 3 kann somit von der Detektionsvorrichtung 4 und/oder der Einstellvorrichtung 7 einen Maximalwert 100 empfangen, der einem maximalen Strom entspricht, der durch das Versorgungskabel 10 und/oder den Sekundärverbinder 15 fließen soll. Die Begrenzungseinheit 3 kann diese Vorgabe entweder selbst durch aktive Beeinflussung des fließenden Stroms vornehmen oder alternativ den erhaltenen Maximalwert 100 an einen Ladecontroller des Versorgungskabels 10 und/oder des Fahrzeugs 12 und/oder der Energieversorgungseinrichtung 16 übergeben. Eine solche Übergabe des Maximalwerts 100 erlaubt dem Ladecontroller die Vorgabe des maximalen Stroms während des Ladevorgangs zu berücksichtigen und insbesondere einen Ladestrom maximal auf besagten Maximalwert 100 einzustellen. Ist hingegen die Begrenzungseinheit 3 ausgebildet, den fließenden Strom selbst zu beeinflussen, so begrenzt die Begrenzungseinheit 3 den Strom selbstständig und unabhängig von dem Ladevorgang, der beispielsweise durch eine separate Steuereinheit des Versorgungskabels 10 gesteuert oder geregelt wird.
Eine Übergabe des Maximalwerts 100 an den Ladecontroller kann leiglich beispielsweise über eine Kommunikationsleitung erfolgen, die im Versorgungskabel 10 vorgesehen ist und die zum Kommunizieren des Fahrzeugs 12 mit einer Steuereinheit des Versorgungskabels 10 und/oder einem Ladecontroller der Energieversorgungseinrichtung 16 ausgebildet ist. Alternativ kann eine Übergabe auch drahtlos erfolgen. Alternativ ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Versorgungskabel 10 und/oder der Sekundärverbinder 15 eine Codierung aufweisen, die eine Stromtragfähigkeit von Versorgungskabel 10 und/oder Sekundärverbinder 15 anzeigt. Bei dieser Codierung kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Widerstand handeln. Erkennt das Fahrzeug 12 und/oder die Energieversorgungseinrichtung 16 besagte Codierung, so ist dem Fahrzeug 12 und/oder der Energieversorgungseinrichtung 16 einerseits bekannt, dass ein Versorgungskabel 10 angeschlossen ist. Andererseits ist die Stromtragfähigkeit bekannt, mit der das Versorgungskabel 10 maximal belastet werden kann. Durch Anpassung dieser Codierung durch die Begrenzungseinheit 3 lässt sich somit der durch das Versorgungskabel 10 und/oder den Sekundärverbinder 15 fließende Strom begrenzen. Somit erfolgt eine einfache und zuverlässige Übergabe des Maximalwerts an das Fahrzeug 11 und/oder die Energieversorgungseinrichtung 16 und/oder eine Steuereinheit des Versorgungskabels 10.
Wie zuvor bereits beschrieben, erlaubt die Detektionsvorrichtung 4 ein Ermitteln eines Abbruchs des von der Energieversorgungseinrichtung 16 gelieferten Stroms. In Figur 3a ist dies schematisch anhand eines Diagramms gezeigt, das den Verlauf des Stroms I über die Zeit t darstellt. In Figur 3a ist außerdem dargestellt, dass sich das Versorgungskabel 10 in einem Lernmodus befindet. In dem Lernmodus ist vorgesehen, dass die Begrenzungseinheit 3 den durch das Versorgungskabel 10 fließenden Strom gemäß einer vordefinierten Vorschrift bis zu dem eingestellten Maximalwert 100 allmählich erhöht. Die vordefinierte Vorschrift umfasst dabei eine vordefinierte Rampe 500 zur allmählichen Erhöhung des fließenden Stroms. So beginnt in dem in Figur 3a gezeigten Diagramm zu einem Startzeitpunkt t1 ein Ladevorgang des Fahrzeugs 11. Der von dem Fahrzeug 11 angeforderte Strom wird allerdings nicht unmittelbar bis zu dem Maximalwert 100 freigegeben, sondern gemäß der vordefinierten Rampe 500 mit einem vordefinierten Gradienten, beispielsweise 1 A/s. Im Unterschied hierzu zeigt Figur 3b ein korrespondierendes Diagramm, wenn sich das Versorgungskabel 10 in einem Normalmodus befindet, in dem eine solche allmähliche Erhöhung nicht stattfindet. Hier wird vielmehr zum Startzeitpunkt t1 der fließende Strom unmittelbar bis zu dem Maximalwert 100 freigegeben.
Erfolgt ein, insbesondere unerwarteter bzw. von der Ladekontrolllogik und/oder dem Fahrzeug 12 ungeplanter, Abbruch 400 des von der Energieversorgungseinrichtung 16 gelieferten Stroms, so ist von einem Auslösen einer Absicherung der Energieversorgungseinrichtung 16 oder einem sonstigen unerwünschten Zustand bzw. Fehler auszugehen. Besonders vorteilhaft kann der Sekundärverbinder 15 zusätzlich einen (nicht gezeigten) Beschleunigungssensor und/oder Drehratensensor und/oder einen Kraftsensor (der z.B. das Zusammengestecktsein von Sekundärverbinder und Gegensteckverbinder der Energieversorgungseinrichtung 16 erkennt) und/oder einen anderen Sensor aufweisen, anhand dessen ermittelbar ist, dass ein Bewegen des Sekundärverbinders 15 und damit ein Trennen des Sekundärverbinders 15 von der Energieversorgungseinrichtung 16 nicht erfolgt ist und somit kein erwartbarer Abbruch des Stroms vorliegt. Der Abbruch 400 wird von der Detektionsvorrichtung 4 lediglich beispielhaft dann erkannt, wenn der gelieferte elektrische Strom in einem Zeitintervall von weniger als 1 s, insbesondere in einem Zeitintervall von weniger als 100 ms, um z.B. mehr als 90% verringert wird. Ein solcher kurzfristiger und abrupter Abfall des elektrischen Stroms deutet auf besagte Auslösung der Absicherung der Energieversorgungseinrichtung 16 oder einen sonstigen Fehlerfall hin. Findet hingegen ein Abfall des Stroms aufgrund eines erreichten Ladeendzeitpunkts t2 statt, so ist dieser Abfall wie in Figur 3a und Figur 3b gezeigt, nicht entsprechend abrupt wie bei dem Abbruch 400. Selbst wenn es hier auch zu einem recht abrupten Abbruch kommen sollte, so ist dieser geplant, z.B. durch die Ladekontrolllogik von Fahrzeug 12 und/oder Ladesteuerung des Versorgungskabels 10 und/oder der Energieversorgungseinrichtung 16. Somit kann dieser Abbruch durch einen Vergleich des Soll-Stromverlaufs mit einem ermittelten bzw. erfassten Ist- Stromverlauf von einem ungeplanten Abbruch unterschieden werden, z.B. durch Differenzbildung.
Durch die Detektionsvorrichtung 4 ist ein Begrenzungswert 200 ermittelbar, der auf dem vor dem Abbruch 400 fließenden Stromwert basiert. So kann die Detektionsvorrichtung 4 beispielsweise dazu ausgebildet sein, den Begrenzungswert 200 in Abhängigkeit des letzten, vor dem Abbruch 400 detektierten Stromwerts zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich lässt sich der Begrenzungswert 200 durch die Detektionsvorrichtung 4 in Abhängigkeit von mehreren Stromwerten vor dem Abbruch 400 ermitteln, z.B. in Abhängigkeit eines Mittelwerts aus mehreren detektierten Stromwerten in einem vordefinierten Zeitfenster vor dem Abbruch 400. Ein derartiger Mittelwert kann z.B. derart gewichtet sein, dass solche Stromwerte die zeitlich näher an dem Abbruch 400 liegen, ein größeres Gewicht erfahren, als solche Stromwerte, die einen größeren zeitlichen Abstand zu dem Abbruch 400 aufweisen. Eine weitere Alternative der Ermittlung des Begrenzungswerts 200 durch die Detektionsvorrichtung 4 ist die Anwendung einer Filterung auf eine Mehrzahl von detektierten Stromwerten vor dem Abbruch 400. Der Abbruch 400 kann dabei beispielsweise auch durch die Ermittlung einer zeitlichen Ableitung des Stromverlaufs oder eines zeitlichen Differentialquotienten ermittelt bzw. bestimmt werden. Übersteigt die Ableitung (bzw. deren Absolutwert) einen Grenzwert, so kann dies als Indiz für den Abbruch gewertet werden. Zusätzlich wird vorteilhafterweise ein Sicherheitsabschlag 300 berücksichtigt, der insbesondere zumindest 5% des ermittelten Begrenzungswerts 200 beträgt, bevorzugt zumindest 10% oder der zumindest 0,5 A oder 1,0 A beträgt. Auf diese Weise wird ein Begrenzungswert 200 ermittelt, der unterhalb desjenigen Stromniveaus liegt, das z.B. zu dem Auslösen der Absicherung der
Energieversorgungseinrichtung 16 oder zu dem sonstigen Fehlerfall geführt hat. Dieser Begrenzungswert 200 kann von der Detektionsvorrichtung 4 entweder direkt an die Begrenzungseinheit 3 übergeben bzw. gesendet werden, damit die Begrenzungseinheit 3 diesen Begrenzungswert 200 als neuen Maximalwert 100 verwendet. Alternativ kann der Begrenzungswert 200 als Vorschlag für einen einzugebenden Maximalwert 100 ausgegeben bzw. gesendet werden, beispielsweise einem Benutzer oder auf einem Display ausgegeben werden.
Dem Benutzer des Versorgungskabels 10 wird somit eine Hilfestellung gegeben, um den Maximalwert 100 vorzugeben. Der Benutzer muss insbesondere nicht den Maximalwert 100 abschätzen, was gegebenenfalls zu zu geringen Schätzwerten führt. In diesem Fall würde ein geringerer als technisch möglicher Strom erlaubt werden, wodurch eine Ladevorgang des Fahrzeugs 11 unnötig verlängert würde.
Anhand der Figur 3a wurde die Detektion des Abbruchs 400 während des Lernmodus beschrieben. Im Lernmodus kann lediglich beispielsweise vorgesehen sein, dass eine höhere Abtastung des fließenden Stroms erfolgt als während des Normalmodus. Die Abtastung des Stroms kann dabei z.B. durch einen hier nicht dargestellten Stromsensor erfolgen. Dieser kann z.B. im Sekundärverbinder angeordnet sein. Es kann sich z.B. um einen Hall-Sensor, etc. handeln. Wird im Normalmodus beispielsweise alle 50 ms ein Stromwert ermittelt bzw. erfasst, so ist im Lernmodus vorgesehen, dass beispielsweise alle 10 ms oder jede Millisekunde ein Stromwert ermittelt wird. Durch die feinere Abtastung und durch die vordefinierte Rampe 500 lässt sich somit genauer als im Normalmodus ermitteln, bei welchem Stromniveau tatsächlich der Abbruch 400 erfolgt ist. Dennoch ist die Detektionsvorrichtung 4 ebenso im Normalmodus ausgebildet, Abbrüche 400 zu detektieren. Somit ist dem Benutzer in jedem Fall eine Hilfestellung durch den ermittelten Begrenzungswert 200 gegeben, wobei dies im Lernmodus genauer möglich ist, als im Normalmodus. Im Normalmodus erfolgt dafür keine Verzögerung des Stromanstiegs mittels der Rampe 500, was zu einem schnelleren Laden des Fahrzeugs 11 führt. Der Lernmodus ist vorteilhafterweise dann verwendbar, wenn erstmals an einer unbekannten Energieversorgungseinrichtung 16 geladen werden soll. Auch kann der Lernmodus mehrfach hintereinander mit aktualisiertem Maximalwert 100 angewandt werden, um ein Herantasten an die Auslösecharakteristik der Absicherung der Energieversorgungseinrichtung 16 zu erreichen.
Wie in Figur 2 schematisch dargestellt kann das Versorgungskabel 10, hier lediglich beispielhaft der Sekundärverbinder 15, z.B. besonders vorteilhaft einen Ortssensor 18 (z.B. für absolute Koordinaten einen GPS-Sensor oder ein WLAN- Signal-Modul, z.B. zur Identifizierung von MAC-Adressen oder dergleichen oder ein Sensor zur Erfassung von Mobilfunkdaten-Zellen oder für relative bzw. ladepunktspezifische Daten z.B. ein RFID-Sensor oder dergleichen) umfassen. Dieser Ortssensor 18 kann, wie hier lediglich beispielhaft dargestellt, in der Detektionsvorrichtung 4 vorgesehen sein. Er kann jedoch auch separat davon ausgebildet sein. Der Ortssensor 18 dient zum Ermitteln eines aktuellen Standorts des Versorgungskabels 10 und/oder des Sekundärverbinders 15.
Durch den Ortssensor 18 lässt sich eine Verknüpfung zwischen dem ermittelten Begrenzungswert 200 und einem Ort, an dem der Begrenzungswert 200 ermittelt wurde, hersteilen und/oder speichern, z.B. in einem Speicher 19 des Sekundärverbinders 15 oder allgemein einer Komponente des Versorgungskabels 10. Der Ort, an dem der Begrenzungswert 200 ermittelt wurde, entspricht somit dem Standort der Energieversorgungseinrichtung 16. Die Energieversorgungseinrichtung 16 lässt sich somit über den Standort charakterisieren, so dass beim erneuten Verwenden dieser Energieversorgungseinrichtung 16 der gespeicherte Standort erkannt werden kann. Das Versorgungskabel 10, und hier z.B. der Sekundärverbinder 15 und/oder der Primärverbinder 14 und/oder die Versorgungsleitung 13, kann z.B. dazu ausgebildet sein (z.B. indem neben dem Ortssensor 18 auch der Speicher 19 in dem Versorgungskabel 10, z.B. im Sekundärverbinder 15, vorgesehen ist), bei Erreichen eines Orts, zu dem ein Begrenzungswert 200 verknüpft gespeichert ist, den mit dem Ort verknüpften Begrenzungswert 200 entweder an die Begrenzungseinheit als Maximalwert zu übergeben. Alternativ oder zusätzlich kann das Versorgungskabel 10, z.B. die Detektionsvorrichtung 4 und/oder der Sekundärverbinder 15 oder dergleichen, ausgebildet sein, den verknüpften Begrenzungswert 200 als Vorschlag für eine Einstellung als Maximalwert 100 auszugeben. Beispielsweise kann die Detektionsvorrichtung 4 derart eingerichtet bzw. ausgebildet sein, dass die eben dargestellte Verknüpfung in ihr durchgeführt bzw. vorgenommen wird. Ortssensor 18 und Speicher 19 können dann z.B. in der Detektionsvorrichtung 4 angeordnet bzw. vorgesehen sein, wobei Ortssensor 18 und Speicher 19 auch an unterschiedlichen Orten bzw. auf oder in unterschiedlichen Bauteilen im Sekundärverbinder 15 vorgesehen sein können. Somit kann der Benutzer des Versorgungskabels 10 auf bereits durchgeführte Ermittlungen des Begrenzungswerts 200 zurückgreifen. Somit ist die Gefahr des Auslösens der Absicherung der Energieversorgungseinrichtung 16 bei wiederholter Verwendung der Energieversorgungseinrichtung 16 vorteilhaft minimiert.
In den Figuren 4a und 4b sind zwei mögliche Ausführungsbeispiele für den Sekundärverbinder 15 dargestellt. In Fig. 4a ist die Einstellvorrichtung 7 als Drehregler oder Drehrad ausgebildet. Mit diesem Drehregler kann z.B. eine kontinuierliche Einstellung des Maximalwerts 100 bewirkt werden, also eine stufenlose Einstellung. Unter stufenlos ist dabei insbesondere zu verstehen, dass eine bei digitaler Signalverarbeitung unvermeidbare Abstufung maximal 0,2 A beträgt. Es ist alternativ auch denkbar, dass verschiedene Raststufen oder Rastpositionen vorgesehen sind, so dass nur eine fest definierte Mehrzahl von Maximalwerten 100 einstellbar ist, z.B. durch Raststufen voneinander getrennt. Beispielsweise können 1 A, 2 A, 4 A, 6 A, 8 A, 10 A und 13 A als Maximalwertstufen fest vorgegeben sein. Somit kann der Benutzer den Maximalwert einfach und aufwandsarm aus vordefinierten Werten auswählen. Das Einstellen des Maximalwerts erfolgt dabei rasch und intuitiv. Durch die Einstellvorrichtung 7 ist der Maximalwert 100 für die Begrenzungseinheit 3, insbesondere unabhängig von der Detektionsvorrichtung 4, einstellbar.
In Fig. 4b ist die Einstellvorrichtung 7 beispielhaft als Schieberegler ausgebildet. Auch hier ist wie in Fig. 4a ein kontinuierliches Einstellen des Maximalwerts 100 ebenso möglich wie eine gestufte Einstellung auf fest definierte Maximalwerte 100.
Bevorzugt weist - wie in den Figs. 4a und 4b dargestellt - der Sekundärverbinder 15 außerdem eine Freigabeeinheit 20 auf, die zur Freigabe der Einsteilbarkeit des Maximalwerts 100 über die Einstellvorrichtung 7 ausgebildet ist. Bei der Freigabeeinheit 20 kann es sich z.B. um einen Sperrschieber und/oder ein mechanisches oder elektronisches Schloss und/oder um einen Fingerabdrucksensor handeln. Somit ist vermieden, dass unbeabsichtigt eine Verstellung des Maximalwerts erfolgt. Vor dem Einstellen des Maximalwerts 100 ist somit die Freigabe über die Freigabeeinheit 20 vorzunehmen, wobei dies im Falle der Verwendung eines Sperrschiebers insbesondere lediglich ein Schutz gegen unbeabsichtigtes Verstellen, beispielsweise durch unbeabsichtigtes Berühren, der Einstellvorrichtung, ist. Wird hingegen ein mechanisches und/oder elektronisches Schloss und/oder ein Fingerabdrucksensor verwendet, so ist auch ein Schutz gegen unbefugte Manipulation ermöglicht. Die Freigabe durch die Freigabeeinheit 20 ist insbesondere optisch und/oder akustisch anzeigbar. Ebenso ist vorteilhafterweise möglich, dass die Begrenzungseinheit 3 während der Freigabe zur Einstellung des Maximalwerts 100 keinerlei Stromfluss durch den Sekundärverbinder 15 und/oder das Versorgungskabel 10 erlaubt.
Die Freigabe durch die Freigabeeinheit 20 kann entweder mechanisch erfolgen, so dass ohne Freigabe die Einstellvorrichtung 7 mechanisch blockiert ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Freigabe auch elektronisch erfolgen, so dass eine Annahme neuer Maximalwerte 100 nur dann erfolgt, wenn dies durch die Freigabeeinheit 20 freigegeben ist, obwohl die Einstellvorrichtung 7 weiterhin bedienbar ist.
Figur 5 zeigt schematisch eine weitere Ausgestaltung des Sekundärverbinders 15. Dieser weist als Einstellvorrichtung 7 einen Touchscreen auf, wobei ebenso auch ein Tastenfeld als Einstellvorrichtung 7 verwendbar ist.
Vorteilhafterweise ist ein Speicher 19 (vgl. Figur 2) vorgesehen, der zum Speichern von unterschiedlichen Maximalwerten 100 dient. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Einstellvorrichtung 7 keinen Schieber und/oder kein Drehrad wie zuvor beschrieben aufweist. Durch das Speichern von unterschiedlichen Maximalwerten kann der Benutzer eigene favorisierte Werte einfach und aufwandsarm auswählen, beispielsweise, wenn das Versorgungskabel 10 wiederholt an denselben Energieversorgungseinrichtungen 16 mit unterschiedlicher Stromversorgungskapazität bzw. Absicherung verwendet wird. Die in dem Speicher 19 hinterlegten Werte lassen sich insbesondere über den Touchscreen oder das Tastenfeld als Einstellvorrichtung 7 auswählen und als Maximalwert 100 einstellen.
Wie in Figur 5 dargestellt, weist der Sekundärverbinder 15 vorteilhafterweise eine Ausgabeeinheit 17 auf, die auch in den in Figur 4a und Figur 4b gezeigten Ausgestaltungen vorhanden sein kann. Die Ausgabeeinheit 17 dient zur Ausgabe eines Signals, wenn die Detektionsvorrichtung 4 besagten Abbruch 400 detektiert hat. Außerdem dient die Ausgabeeinheit 17 vorteilhafterweise zur Ausgabe eines Signals, dass der durch die Begrenzungseinheit 3 eingestellte Maximalwert 100 geringer ist als eine maximal mögliche Stromtragfähigkeit des Sekundärverbinders 15 und/oder des Versorgungskabels 10. Die Ausgabe des Signals kann z.B. direkt akustisch und/oder optisch erfolgen. Alternativ lässt sich auch ein Benutzerendgerät mit dem Sekundärverbinder 15 koppeln, über das besagte Signale an den Benutzer ausgebbar sind. Besonders vorteilhaft ist ein Kommunikationsmodul 8 zur drahtlosen und/oder drahtgebundenen Kommunikation mit einem Benutzerendgerät vorgesehen. Insbesondere ist der Maximalstrom 100 über das Benutzerendgerät einstellbar. Das Kommunikationsmodul 8 kann vorteilhafterweise auch dazu dienen, wie zuvor beschrieben, Signale über das Benutzerendgerät auszugeben.
Vorteilhaft ist der Sekundärverbinder 15 ausgebildet, beispielsweise über die Ausgabeeinheit 17 und/oder das Kommunikationsmodul 8 und/oder über ein Display (siehe Fig. 5), welches Bestandteil eines Touchscreens sein kann oder separat ausgebildet sein kann, anzugeben, um welchen Faktor sich die Ladezeit die die Begrenzung des Stromflusses verlängert. Insbesondere ist der Sekundärverbinder 15 ausgebildet anzugeben, wie lange das Laden einer gewissen Energiemenge, beispielsweise 10kWh, bei der gewählten Begrenzung voraussichtlich dauert (siehe Fig. 5: hier werden beispielhaft 5 Stunden und 14 Minuten angegeben). Auf diese Weise kann ein Benutzer den maximalen Strom gezielt an die zur Verfügung stehende Ladezeit (z.B. von 20 Uhr abends bis 6 Uhr morgens) anpassen.
Nicht dargestellt in den Figuren ist ein optional möglicher Reset-Schalter oder eine Reset-Vorrichtung. Mit dieser kann z.B. durch einen einzigen Bedienvorgang der Maximalwert 100 unmittelbar auf einen (technisch) maximal möglichen Maximalwert 100 gesetzt werden, ohne weitere Einstellvorgänge vornehmen zu müssen. Dieser (technisch) maximal mögliche Maximalwert kann z.B. 13 A bei einem Schuko-Sekundärverbinder 15 sein.
Es versteht sich, dass der Sekundärverbinder 15 bevorzugt als von der Verbindungsleitung 13 lösbar bzw. abkoppelbares Element ausgebildet ist, in der Art eines Adapters. Es kann gleichwohl vorgesehen sein, dass der Sekundärverbinder fest, d.h. nicht zerstörungsfrei lösbar, mit der Verbindungsleitung 13 und/der der Versorgungskabel 10 verbunden ist.

Claims

Ansprüche
1. Versorgungskabel (10) zum elektrischen Verbinden eines Fahrzeugs (12), insbesondere eines Energiespeichers (11) des Fahrzeugs (12), mit einer elektrische Energie bereitstellenden Energieversorgungseinrichtung (16), das Versorgungskabel (10) aufweisend
-- eine Verbindungsleitung (13),
-- einen mit der Verbindungsleitung (13) elektrisch gekoppelten oder koppelbaren Primärverbinder (14) mit einem Fahrzeuganschluss (14A) zur lösbaren elektrischen Verbindung mit dem Fahrzeug (12), insbesondere dem Energiespeicher (11),
-- einen mit der Verbindungsleitung (13) elektrisch gekoppelten oder koppelbaren Sekundärverbinder (15), der zur lösbaren elektrischen Verbindung mit der Energieversorgungseinrichtung (16) vorgesehen ist,
-- wobei das Versorgungskabel (10) eine Detektionsvorrichtung (4) aufweist, die eingerichtet ist zur Überwachung des von der
Energieversorgungseinrichtung (16) gelieferten elektrischen Stroms und zur Detektion eines Abbruchs (400) des gelieferten elektrischen Stroms,
-- wobei das Versorgungskabel (10) eine Begrenzungseinheit (3) aufweist, die zum Begrenzen eines durch das Versorgungskabel (10) fließenden elektrischen Stroms auf einen Maximalwert (100) ausgebildet ist, und -- wobei die Detektionsvorrichtung (4) eingerichtet ist, einen Begrenzungswert (200) basierend auf einem vor der Detektion des Abbruchs (400) gelieferten Strom als Maximalwert (100) an die Begrenzungseinheit (3) zu übergeben und/oder als Signalwert, insbesondere als Vorschlag für eine Einstellung als Maximalwert (100), auszugeben.
2. Versorgungskabel (10) nach Anspruch 1, wobei die Detektionsvorrichtung (4) ausgebildet ist, den Abbruch (400) zu detektieren, wenn der gelieferte elektrische Strom in einem Zeitintervall von weniger als einer Sekunde um mehr als 90% verringert wird, bevorzugt, wenn der gelieferte elektrische Strom in einem Zeitintervall von weniger als 100ms um mehr als 90% verringert wird, insbesondere, wenn ein Vergleich der ermittelten Verringerung des elektrischen Stroms mit einer geplanten Verringerung des elektrischen Stroms einen Grenzwert übersteigt.
3. Versorgungskabel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Detektionsvorrichtung (4) ausgebildet ist, den Begrenzungswert (200) zu ermitteln
-- in Abhängigkeit des letzten vor dem Abbruch (400) detektierten Stromwerts oder
-- in Abhängigkeit des Mittelwerts aus mehreren detektierten Stromwerten in einem vordefinierten Zeitfenster vor dem Abbruch (400), oder -- durch die Anwendung einer Filterung auf eine Mehrzahl von detektierten Stromwerten vor dem Abbruch (400), wobei die Detektionsvorrichtung (4) insbesondere ausgebildet ist, für den Begrenzungswert zusätzlich einen Sicherheitsabschlag (300) zu berücksichtigen, der zumindest 5% des ermittelten Begrenzungswerts (200) beträgt, bevorzugt zumindest 10% des ermittelten Begrenzungswerts (200), oder der zumindest 0,5 A beträgt, bevorzugt 1 ,0 A.
4. Versorgungskabel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Versorgungskabel (10) zwischen einem Lernmodus und einem Normalmodus umschaltbar ist, wobei die Begrenzungseinheit (3) ausgebildet ist, in dem Lernmodus den durch das Versorgungskabel (10) fließenden Strom gemäß einer vordefinierten Vorschrift bis zu dem Maximalwert (100) allmählich zu erhöhen und in dem Normalmodus den durch das Versorgungskabel (10) fließenden Strom auf den Maximalwert (100) zu begrenzen, und/oder wobei die Detektionsvorrichtung (4) ausgebildet ist, eine Überwachung des von der Energieversorgungseinrichtung (16) gelieferten elektrischen Stroms in dem Lernmodus mit einer höheren Überwachungsrate als in dem Normalmodus durchzuführen.
5. Versorgungskabel (10) nach Anspruch 4, wobei die vordefinierte Vorschrift eine vordefinierte Rampe (500) zur Erhöhung des Stroms umfasst.
6. Versorgungskabel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Versorgungskabel (10), insbesondere die Detektionsvorrichtung (4), einen Ortssensor (18) aufweist, um eine Verknüpfung zwischen dem Begrenzungswert (200) und einem Ort, an dem der Begrenzungswert (200) ermittelt wurde, zu speichern, wobei das Versorgungskabel (10), insbesondere die Detektionsvorrichtung (4), ausgebildet ist, bei Erreichen eines Orts, zu dem ein Begrenzungswert (200) verknüpft gespeichert ist, den mit dem Ort verknüpften Begrenzungswert (200) als Maximalwert (100) an die Begrenzungseinheit (3) zu übergeben und/oder als Signalwert, insbesondere als Vorschlag für eine Einstellung als Maximalwert (100), auszugeben, insbesondere an einen Benutzer.
7. Versorgungskabel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Begrenzungseinheit (3) ausgebildet ist, den Maximalwert (100) an das Fahrzeug (12) und/oder an eine Ladekontrolllogik des Versorgungskabels (10) oder der Energieversorgungseinrichtung (3) auszugeben, insbesondere um dem Fahrzeug (12) mitzuteilen, dass als Ladestrom maximal der Maximalwert (100) anforderbar ist.
8. Versorgungskabel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Versorgungskabel (10) eine Ausgabeeinheit (17) aufweist, wobei die Ausgabeeinheit (17) eingerichtet ist zur Ausgabe eines Signals, insbesondere einer akustischen und/oder optischen Warnung, wenn die Detektionsvorrichtung (4) den Abbruch (400) detektiert und/oder zur Ausgabe eines Signals, dass der durch die Begrenzungseinheit (3) eingestellte Maximalwert (100) geringer als ein maximal möglicher Maximalwert (100) ist, insbesondere geringer als ein technisch maximal möglicher Maximalwert (100).
9. Versorgungskabel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Versorgungskabel (10) eine Einstellvorrichtung (7) aufweist, über die der Maximalwert (100), insbesondere von einem Benutzer, einstellbar ist, wobei die Einstellvorrichtung (7) bevorzugt ein Drehrad oder einen Schieber oder einen Touchscreen oder ein Tastenfeld zur Einstellung des Maximalwerts (100) aufweist.
10. Versorgungskabel (10) nach Anspruch 9, wobei über die Einstellvorrichtung (7) der Maximalwert (100) aus einer
Mehrzahl von vordefinierten Werten auswählbar ist oder wobei über die Einstellvorrichtung (7) der Maximalwert (100) stufenlos aus einem vordefinierten Intervall einstellbar ist.
11. Versorgungskabel (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Versorgungskabel (10) einen Speicher (19) aufweist, der zum Speichern von unterschiedlichen Maximalwerten (100), insbesondere durch einen Benutzer, ausgebildet ist.
12. Versorgungskabel (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Versorgungskabel (10) ein Kommunikationsmodul (8) zur Kommunikation mit einem Benutzerendgerät aufweist, um den Maximalwert (100) über das Benutzerendgerät einzustellen, wobei das Kommunikationsmodul (8) insbesondere eingerichtet ist zur drahtlosen Kommunikation mit dem Benutzerendgerät.
13. Versorgungskabel (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das Versorgungskabel (10) eine Freigabeeinheit (20) aufweist, die ausgebildet ist zur Freigabe der Einsteilbarkeit des Maximalwerts (100) über die Einstellvorrichtung (7), wobei die Freigabeeinheit (20) insbesondere einen Sperrschieber und/oder ein mechanisches oder elektronisches Schloss und/oder einen Fingerabdrucksensor aufweist.
14. Versorgungskabel (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das Versorgungskabel (10) eine Resetfunktion aufweist, wobei bei Aktivierung der Resetfunktion ein maximal möglicher Maximalwert (100) eingestellt wird, insbesondere ein technisch maximal möglicher Maximalwert (100), wobei insbesondere die Resetfunktion durch einen Benutzer aktivierbar ist und/oder bei Abkopplung des Versorgungskabels von der Energieversorgungseinrichtung aktiviert wird.
15. Versorgungskabel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungsleitung (13) eine Kupplung (6) aufweist, die ausgebildet ist, mit dem Sekundärverbinder (15) lösbar elektrisch verbunden zu werden.
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